1、電動機的基礎知識2018年3月常用電動機的分類：電動機交流電動機直流電動機三相電動機單相電動機同步電動機異步電動機他勵電動機自勵電動機 電動機分類 三相異步電動機銘牌數據型號 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。例如： Y 132 M4 三相異步電動機機座中心高（mm）機座長度代號磁極數( 極對數 p = 2 )電氣派生系列系列名稱 性能和結構特點 適用范圍 高效率電機如：NE、Y3 降低電機運行損耗、提高效率 適用于驅動長期連續高負載率運行的設備，如紡織機械、風機、水泵、石油行業高轉差率電機如：YH 較高的額定轉差率，較高的起動轉矩，較低的起動電流和較軟的機械特性 用于驅動轉動慣量大且具有

2、沖擊性負載的機械，如剪床、壓力機、鍛壓機 高起動轉矩電機如：NC、ND 具有較高的起動轉矩 用于驅動靜止負載或轉動慣量較大的機械 變極多速電機如：YD、YBD 改變定子繞組接線方法以改變極對數，得到多種轉速 用于驅動有級變速設備 變頻電機如：YVF2 寬調速范圍的無級調速 用于機床風機、水泵等需要調速的場所 結構派生系列 系列名稱 性能和結構特點 適用范圍 電磁調速電機如：YCT、YCT L由異步電動機和電磁轉差離合器組成，通過控制器調節離合器的勵磁電流而調節轉速 用于驅動恒轉矩或風機型負載設備（無級變速） 電磁制動電機如：YEJ、YDEJ 由異步電動機和電磁制動器組成，電動機定子斷電時，轉子

3、迅速制動停轉 用于驅動要求快速、準確停機的設備，如起重運輸機械、傳送機械 低振動、低操聲電機如：YZC、YJZ 提高轉子動平衡精度及關鍵部位加工精度，降低電動機振動、噪聲 用于驅動精密機床設備 風機泵用電機如：YFP 能承受軸向力 風機、泵 特殊環境派生系列系列名稱 性能和結構特點 適用范圍 戶外防腐蝕電機如：Y-WF、YFB 防護等級IP54或IP55，結構、材料、工藝采用防腐蝕措施及密封措施 用于有腐蝕性氣體或粉塵的戶內、外場所 隔爆型電機如：YB2、YBVF2 加強外殼機械強度，并保證各接合面上具有一定間隙參數，一旦電機內部爆炸亦不致引起周圍環境的爆炸性混合物爆炸用于石油、化工、煤礦井下

4、有爆炸危險的場所增安型電機如：YA 在正常運行時不產生火花、電弧或危險溫度的電動機中，采取適當措施提高其防爆安全性用于僅在不正常情況下才能形成爆炸性混合物的場所船用電機Y-H 加強外殼機械強度，使之能承受沖擊振動及一定傾斜角，環境溫度較高，并伴有凝露、鹽霧及霉菌的侵蝕 用于驅動船舶上的一般機械設備 專用系列系列名稱 性能和結構特點 適用范圍 輥道用電機如：YG高起動轉矩、能頻繁起動、正反轉用于驅動軋鋼輥道力矩電機如：YLJ 機械特性軟，能在堵轉到接近同步轉速范圍內穩定運行用于驅動恒張力、恒線速、恒轉矩的機械振動電機 電動機帶偏心塊，使其本身整體產生振動 用于傳送帶上的物料傳輸及建筑機械木工用電

5、機如：YM轉動慣量較小，過載能力大，有多種形狀和尺寸的軸伸用于驅動各種木工機械起重及冶金用電機如：YZ、YZR 斷續定額，起動轉矩較高，能頻繁起動，過載能力大用于驅動冶金輔助設備及一般起重機械 中型高壓電機系列系列名稱性能和結構特點適用范圍Y系列中型高壓三相異步電動機（H355630）防護等級IP23，箱式結構，安裝方式IMB3，機座鋼板焊接，重量輕，剛性好，維護保養方便具有高效、節能、起動性能好、振動小、噪聲低零部件通用化、標準化程度高適用于各種通用機械，如壓縮機、鼓風機、水泵、切削機床、運輸機床、球磨機、軋鋼機、卷揚機、電鏟等YKK、YKK-W系列中型高壓三相異步電動機（H355630）是

6、Y系列派生產品，適用于周圍環境差，防護要求高的場合，也可用于戶外可驅動水泵、壓縮機、破碎機、運輸機械等通用機械YR系列中型高壓三相異步電動機（H355630）高壓繞線型轉子，防護等級為IP23，具有結構合理、工藝先進起動轉矩大、起動電流小特點適用于通用機械和鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機等YRKK系列中型高壓三相異步電動機（H355630）電動機結構先進可靠、性能優良、具有高效節能、噪音低、振動小、運行安全可靠等優點。適合驅動各種不同機械設備、如通用機、水泵、壓縮機、破碎機、攪拌機、球磨機、運輸機械化工機械，礦山機械等YKS系列中型高壓三相異步電動機（H355630）電動機是空水冷卻方式，也可

7、做成戶外式是90年代新設計的產品，防護等級為IP44，戶外式為IP54，其它特性同YKK系列適用于戶外，含有塵埃、鹽份、潮濕的環境中Y2系列全散熱結構中型高壓三相異步電動機其防護等級為IP23、IP44、IP54甚至還可以做成防爆增安型結構和變頻電機，其有內外獨立的雙通道冷卻裝置，同時采用“三軸承”結構，其它性能指標與Y系列相同適用場合為造紙、電力水處理、化工化肥、石化、鋼鐵采礦等眾多工業領域中接法定子三相繞組的聯接方法V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2Y 聯結W1U1V1W2U2V2 聯結電壓例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為 380V 時 采用

8、 Y聯結；線電壓為 220V 時采用 聯結。說明：一般規定，電動機的運行電壓不能高于或低 于額定值的 5% 。因為在電動機滿載或接近 滿載情況下運行時，電壓過高 或過低都會使 電動機的電流大于額定值, 從而使電動機過熱。電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。 三相異步電動機的額定電壓有380V，3000V, 及6000V等多種。電流例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形聯結下電機的線電流為 6.73A；三角形聯結下線電流為 11.64A。 功率 電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。額定功率是指電機在額定運行時軸上輸出的機械功率 大小。 異步電動機產品名稱代號產品名稱異步

9、電動機繞線式異步電動機防爆型異步電動機高起動轉矩異步電動機新代號漢字意義老代號Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO三相異步電動機的結構下面是它主要部件的拆分圖。 右圖是一臺三相鼠籠型異步電動機的外形圖。定子部分一、定子部分1、定子鐵心導磁部分。 定子鐵心是電機磁路的一部分，并起固定定子繞組的作用。為了增強導磁能力和減小鐵耗，定子鐵心常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵心內圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。 2、定子繞組：放在定子鐵心內圓槽內導電部分。 定子繞組是異步電動機的電路部分，其材料主要采用紫銅。小型

10、異步電動機常采用三相單層繞組，大中型異步電動機常采用三相雙層短矩疊繞組形式，三相繞組的六個出線端子均接在機座側面的接線板上，可根據需要將三相繞組接成Y形或形。 一、定子部分3、機座 機座是電動機的外殼，支撐電機各部件，并通過機座的底腳將電機安裝固定。全封閉式電機的定子鐵心緊貼機座內壁，故機座外殼上的散熱筋是電機的主要散熱面。中小型電機采用鑄鐵機座。大型電機一般采用鋼板焊接機座。 一、定子部分轉子部分1、轉子鐵心 轉子鐵心也是電機磁路的組成部分，并用來固定轉子繞組。鐵心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來的內圓部分制作。轉子鐵芯固定在轉軸上，其

11、外圓上開有槽，用來嵌放轉子繞組。二、轉子部分2、轉子繞組根據轉子繞組的結構型式可分為 1）鼠籠式轉子：轉子鐵心的每個槽內插入一根裸導條，形成一個多相對稱短路繞組。 2）繞線式轉子：轉子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉子鐵心槽內。二、轉子部分按轉子結構分：繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機鼠籠型轉子鐵心和繞組結構示意圖三相繞線型轉子結構圖三相異步電動機工作原理圖為三相異步電動機轉動原理示意圖。 三相交流電通入定子繞組后，便形成了一個旋轉磁場，旋轉磁場的磁力線被轉子導體切割，根據電磁感應原理，轉子導體產生感應電動勢。轉子繞組是閉合的，則轉子導體有電流流過。異步電動機 三相電動機的轉動原理旋轉磁場的旋轉速

12、度兩極三相異步電動機（即2p=2）定子繞組產生的旋轉磁場，由分析可見，當三相交流電變化一周后（即每相經過360度電角度），其所產生的旋轉磁場也正好旋轉一周，故在兩極電動機中旋轉磁場的轉速等于三相交流電的變化速度即n1=60f1=3000轉/分。三相異步電動機定子繞組為p對極時，旋轉磁場轉速為： n1=60f1/P式中 n1-旋轉磁場轉速（又稱同步轉速），轉/分 f1-三相交流電源的頻率，赫 p-磁極對數銘牌電流額定電流 I計算公式交流電機 提高了35%，成本增加2030%防護等級全封閉式（IP44、IP54、IP55）防護等級（IP22、IP23）開啟式（IP11、IP21）代 號 含 義 第

13、一位數 字 含 義 第二位數字含 義 IP國際防護形式 2防大于12mm固體(如手指等) 1防垂直滴水3防淋水4防大于1mm固體 4防濺水5防噴水5防塵 6防海浪安裝方式特種三相異步電動機起重用錐形電動機多速電動機振動電動機防爆電動機等多速電動機 電機的變速采用改變繞組的連接方式，也就是說用改變電機旋轉磁場的磁極對數來改變它的轉速。 振動電動機 振動電機可產生圓形、橢圓形、直線形、復合形運動方式。振動電機是靠自身的高頻振動，來產生振動力的 。 防爆電動機 防爆電機是一種可以在易燃易爆廠所使用的一種電機，運行時不產生電火花防爆電機主要用于煤礦、石油天然氣、石油化工和化學工業。此外，在紡織、冶金、

14、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫藥等部門也被廣泛應用。防爆電機作為主要的動力設備，通常用于驅動泵、風機、壓縮機和其他傳動機械。 單相異步電動機1、單相異步電動機的結構2、單相異步電動機的工作原理3、單相異步電動機的調速4、單相異步電動機常見接線方法單相異步電動機的結構 單相異步電動機在結構上與三相籠形異步電動機類似，轉子繞組也為一籠形轉子。定子上有一個單相工作繞組和一個啟動繞組，為了能產生旋轉磁場，在啟動繞組中還串聯了一個電容器，其結構如圖所示。 工作原理 為了能產生旋轉磁場，利用啟動繞組中串聯電容實現分相，其接線原理如圖a所示。只要合理選擇參數便能使工作繞組中的電流與啟動繞組中的電流有相位

15、相差，如圖b所示，分相后兩相電波形如圖所示。電容分相單相電動機接線圖及相量圖 兩相電流波形圖 單相異步電動機的調速 單相異步電動機的調速方法主要有變頻調速、晶閘管調速、串電抗器調速和抽頭法調速等。變頻調速設備復雜、成本高、很少采用。下面簡單介紹目前較多采用的串電抗器調速、抽頭法調速和晶閘管調速。（1）串電抗器調速 在電動機的電源線路中串聯起分壓作用的電抗器，通過調速開關選擇電抗器繞組的匝數來調節電抗值，從而改變電動機兩端的電壓，達到調速的目的，如圖所示。串電抗器調速，其優點是結構簡單，容易調整調速比，但消耗的材料多，調速器體積大。 串電抗器調速接線圖 （2）抽頭法調速 如果將電抗器和電機結合在

16、一起，在電動機定子鐵心上嵌入一個中間繞組(或稱調速繞組)，通過調速開關改變電動機氣隙磁場的大小及橢圓度，可達到調速的目的。根據中間繞組與工作繞組和啟動繞組的接線不同，常用的有T形接法和L形接法，如圖所示。 抽頭法調速與串電抗器調速相比較，抽頭法調速時用料省，耗電少，但是繞組嵌線和接線比較復雜。（3）晶閘管調速 利用改變晶閘管的導通角，來實現加在單相異步電動機上的交流電壓的大小，從而達到調節電動機轉速的目的，這種方法能實現無級調速，缺點是會產生一些電磁干擾。目前常用于吊式風扇的調速上。（a）T形接法 （b）L形接法 抽頭法調速接線圖 圖中所示為電容運轉式單相電動機，常見的有單相排風扇、鼓風機、家

17、用水泵等，它們的主副繞組不一樣。單相異步電動機常見接線方法1副繞組主繞組電容220v電源單相異步電動機常見接線方法2副繞組主繞組電容220v電源 圖中所示為普通單相洗衣機電機內部原理圖，其中要注意的時主副繞組是數據是一樣的，兩繞組的結合點為公共點，兩繞組的另外兩端跨接電容。單相電源一根直接送給公共點，另外一根送給跨接電容繞組的其中一個。轉換開關 圖中所示為單相雙值電動機，它一般應用與功率稍微較大的單相電動機使用，例如木工鋸床，和大功率水泵。單相異步電動機常見接線方法3副繞組主繞組運轉電容220v電源啟動電容離心開關直流電動機直流電動機的構造直流電動機的工作原理他勵直流電動機自勵直流電動機直流電

18、動機的構造1風扇；2機座；3電樞；4主磁極；5刷架；6換向器；7接線板； 8出線盒；9換向極；10端蓋直流電動機的結構圖 直流電機由定子（固定不動）與轉子（旋轉）兩大部分組成，定子與轉子之間有空隙,稱為氣隙。 定子部分包括機座、主磁極、換向極、端蓋、電刷等裝置； 轉子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉軸、風扇等部件。他勵直流電動機他勵直流電動機的勵磁繞組由獨立的勵磁電源供電，它與電樞繞組互不相連。因此勵磁電流的大小由勵磁電源Uf的大小決定。自勵直流電動機并勵直流電動機串勵直流電動機復勵直流電動機并勵直流電動機勵磁繞組與電樞繞組并聯，利用調節電阻的大小來調節勵磁電流，它的特點是勵磁繞組匝數多

19、，導線截面較小，勵磁電流只占電樞電流的一小部分。串勵直流電動機勵磁繞組與電樞繞組串聯，因此流過勵磁繞組的電流與流過電樞繞組的電流相等，其特點是勵磁繞組匝數少，導線截面較大，而在勵磁繞組上的電壓降則很低。復勵直流電動機它有兩組勵磁繞組，一組與電樞并聯，另一組與電樞繞組串聯，當兩組繞組產生的磁通方向一致時，稱為積復勵電機。伺服和步進電動機伺服電動機結構和工作原理步進電動機結構和工作原理伺服電動機從電機結構上看：感應電機定子和轉子伺服電機定子和轉子線圈永磁鐵這兩種電機動作原理是怎樣的？伺服電動機 1基本結構 交流伺服電動機主要由定子和轉子構成， 定子鐵心通常用硅鋼片疊壓而成。定子鐵心表面的槽內嵌有兩

20、相繞組，其中一相繞組是勵磁繞組，另一相繞組是控制繞組，兩相繞組在空間位置上互差90電角度。工作時勵磁繞組f與交流勵磁電源相連，控制繞組k加控制信號電壓 。 伺服電動機特點感應電機動作原理：交流電通過定子時在內部產生旋轉磁場，轉子切割磁力線產生感應電流，感應電流產生與定子磁場相互作用的磁場，這樣轉子就跟隨定子的旋轉磁場旋轉起來，但轉子轉速始終落后于定子旋轉磁場。伺服電機動作原理：交流電通過定子時在內部產生旋轉磁場，因為伺服電機轉子自身帶磁鐵，這樣轉子會立刻跟隨定子旋轉磁場旋轉，并且始終與定子旋轉磁場同步。電機自身結構決定了伺服電機比感應電機反應快，加減速迅速。伺服電動機三大顯著特點1、起動轉矩大

21、 由于轉子電阻大，其轉矩特性與普通異步電動機的轉矩特性相比，有明顯的區別。它可使臨界轉差率S01，這樣不僅使轉矩特性（機械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動轉矩。因此，當定子一有控制電壓，轉子立即轉動，即具有起動快、靈敏度高的特點。 2、運行范圍較廣 3、無自轉現象 正常運轉的伺服電動機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓后，它處于單相運行狀態，由于轉子電阻大，定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性以及合成轉矩特性使轉子不能轉動。 交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、220、380V

22、；當電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。 伺服電動機三大顯著特點伺服電動機另一個特點編碼器伺服電機相比感應電機的一個重要特征-編碼器，通過編碼器反饋給驅動器的信號，驅動器可以準確判斷伺服電機的轉速和準確位置。由于有了以上一些特性，伺服電機就可以做高速高精的定位控制，或者速度控制，或者扭矩控制。步進電動機一般電動機都是連續旋轉，而步進電動卻是一步一步轉動的，故叫步進電動機。每輸入一個沖信號，該電動機就轉過一定的角度。因此步進電動機是一種把脈沖變為角度位移的執行元件。 步進電動機的轉子為多極分布，定子上嵌有多相星形連接的控制繞組，由專門電源輸入電脈沖信號，每輸入一個

23、脈沖信號，步進電動機的轉子就前進一步。由于輸入的是脈沖信號，輸出的角位移是斷續的，所以又稱為脈沖電動機。 六拍通電方式的基本原理 設A相首先通電，轉子齒與定子A、A對齊（圖a）。然后在A相繼續通電的情況下接通B相。這時定子B、B極對轉子齒2、4產生磁拉力，使轉子順時針方向轉動，但是A、A極繼續拉住齒1、3，因此，轉子轉到兩個磁拉力平衡為止。這時轉子的位置如圖3b所示，即轉子從圖(a)位置順時針轉過了15。接著A相斷電，B相繼續通電。這時轉子齒2、4和定子B、B極對齊（圖c），轉子從圖(b)的位置又轉過了15。其位置如圖d所示。這樣，如果按AA、BBB、CCC、AA的順序輪流通電，則轉子便順時針方向一步一步地轉動，步距角15。電流換接六次，磁場旋轉一周，轉子前進了一個齒距角。如果按AA、CCC、BBB、AA的順序通電，則電機轉子逆時針方向轉動。這種通電方式稱為六拍方式。 鼠籠異步電動機的起動方法起動要求：（1）能產生足夠大的起動轉矩Tst，使電動機順利地轉動起來。（2）起動電流Ist不要太大，避免起動時大電流在電網上產生較大的壓降而影響接在電網上的其它電氣設備和電動機的正常運行。（3）起動的經濟性：包括設備簡單和低起動損耗等。 如果在額定電壓下直接起動三相異步電動機，起動電流大，而起動轉矩并不大，這時的功率因數低。直接起動