單相電機基礎知識

關于單相電機基礎知識第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄0、電機概論1、常用電機分類2、單相電機結構、工作原理及性能介紹3、電機常用材料4、單相電機常用生產(chǎn)工藝介紹5、單相電機常見問題及分析第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月0、電機概論0.1電機在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、航天、民生等領域扮演著重要的角色，是所有機械、家電等設備的動力源。電機設計涉及到電磁、材料、機械、電力電子等學科，是一門比較綜合的專業(yè)。李鵬、江澤民、朱镕基、胡錦濤、賈慶林、黃菊、李長春第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月0.2電機的歷史右手定則iN第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月喝水不忘掘井人第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1、常用電機分類電機可按用途、工作方式、工作原理、防護方式、功率等許多形式進行分類，針對小功率電動機，分類如下：我司電機主要是單相電容運轉電機、罩極電機和正在開發(fā)的BLDC電機第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2、單相電機結構、工作原理及性能介紹

單相異步電動機只需單相交流電源供電，因而應用非常廣泛。如，小型機床、輕工設備、醫(yī)療機械、家用電器、電動工具、農(nóng)用水泵、儀器儀表等眾多領域。優(yōu)點：使用方便、結構簡單、運行可靠、價格低廉、維護方便等等，與三相異步電機相比，缺點為體積稍大、性能稍差。2.1單相異步電機結構單相異步電動機主要包括定子、轉子及支撐件幾部分。其中定子由繞組、鐵心、引出線及絕緣材料等組成。鐵心一般由0.5mm的硅鋼片疊壓而成。繞組分為主繞組和副繞組，主繞組又稱工作繞組，副繞組又稱起動繞組或輔助繞組。單相異步電動機的轉子也由鐵心、繞組和轉子軸組成。其中鐵心也由0.5mm的硅鋼片疊壓而成，繞組常為鑄鋁籠型。第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月支撐件包括端蓋（鑄鋁端蓋和拉伸端蓋）和軸承（滾珠軸承、含油軸承）第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2單相異步電機工作原理三相異步電動機原理，單相電機由于只有一相繞組工作，通電后在氣隙磁場中形成脈振磁勢，在轉子上面感應出相反的電勢和電流，轉子無法自啟動。如果通電后給轉子一個外力，轉子將順著轉動起來。

在無外力驅動下，磁場中只有直軸磁勢，在外力作用下，產(chǎn)生交軸磁勢，產(chǎn)生單向力矩。所以必須給單相電機增加啟動裝置，包括電阻啟動、電容啟動和罩極啟動。第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月電阻啟動電容運轉電容啟動罩極啟動第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月我司單相電容運轉電機兩相定子繞組如下所示，在繞組中通過的兩相對稱電流的變化規(guī)律為兩相電流隨時間變化的曲線如下圖所示工作原理如下方框圖所示旋轉磁場轉子繞組電勢轉子繞組電流電磁轉矩轉子旋轉第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3單相異步電機性能電機根據(jù)負載不同，設計時關注的性能也不同，如轉矩（啟動、最大及額定）、轉速、電流（空載、負載及啟動）、功率（空載、額定）、容壓及功率因素等。電機還要關注噪音、溫升等參數(shù)。風扇電機關注的主要是電機額定轉速、空載功率、噪音及溫升。第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月各參數(shù)的測量電阻：使用微電阻測試儀或電橋等，也可以使用萬用表。功率、電流及功率因數(shù)：萬用表或綜合參數(shù)測試儀、測功機轉速：閃光測速儀、測功機轉矩：測功機溫升：電阻測試儀、帶電溫升測試儀等噪音：噪音測量儀或測試系統(tǒng)第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3、電機常用物料/材料電機常用材料包括導電材料、導磁材料、絕緣材料及其他結構件材料。材料的選用與電機的絕緣等級及使用環(huán)境有關系。第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1導電材料（1）漆包線：在銅/鋁線的外面包覆一層絕緣材料構成，根據(jù)耐溫等級確定漆膜類型，根據(jù)性能確定線徑大小。如QZ-1為薄漆膜聚酯銅漆包線關注線徑、耐壓、漆膜厚度、針孔數(shù)及漆膜連續(xù)性等參數(shù)。（2）電源線：在單股/多股銅線上面包覆一層絕緣材料構成，根據(jù)耐溫等級確定絕緣材料的型號，根據(jù)電流大小確定線徑。如RV-900.5mm2

關注導體電阻、耐壓、絕緣電阻、老化性、阻燃性等

（3）鼠籠：鋁籠一般選用99.7%以上的純鋁3.2絕緣材料（1）絕緣漆：根據(jù)絕緣等級選用合適的漆，還要考慮與其他絕緣材料的相容性。關注耐壓強度、絕緣電阻、黏度、固含量、厚層固化性、與軸承適用性、耐熱性等。

（2）槽絕緣類：聚酯薄膜、DM、DMD及NMN等，根據(jù)工藝及絕緣等級選定。（3）槽楔：層壓布板（4）其他：絕緣膠布、PVC管、玻纖管及硅膠管等第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3導磁材料硅鋼片：是軟磁性材料，起導磁作用。按軋制工藝分為冷軋板及熱軋板，按晶粒取向性分為晶粒取向鋼板及無取向鋼板，按硅含量分為高硅鋼板及低硅鋼板。關注的性能包括磁感、鐵損、涂層厚度、層間電阻、硬度等。

現(xiàn)在迫于降成本壓力選用冷板，在性能方面沒有硅鋼片好，但是對小型電機的性能（如溫升、轉速等）影響不大。3.4其他結構件材料（1）端蓋：鑄鋁端蓋和拉升端蓋（2）轉子軸：常用45#

（3）軸承：滾珠軸承、含油軸承關注PV值第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月4、單相電機常用生產(chǎn)工藝介紹各種電機的工藝不同，同一電機也根據(jù)工廠不同而出現(xiàn)不同的工藝，自己結合實際看書，推薦《微電機結構工藝學》。第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5、單相電機常見問題及分析5.1電機不轉

1)、電源線和漆包線未接通或其它連接不良

2)、熔斷器熔斷

3)、定子繞組斷路

4)、定子繞組接地

5)、定子繞組相間短路

6)、定子繞組接線錯誤

7)、過載或傳動機械被卡住

8)、軸承中無潤滑油，轉軸因發(fā)熱膨脹，妨礙在軸承中回轉

9)、軸承損壞或有雜質(zhì)第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2溫升高

1)、設計溫升高

2)、電壓過高或過低

3)、電機過載運行

4)、電動機繞組短路

5)、電動機的機械故障，如軸彎曲、裝配不好、軸承有毛病等

6)、通風散熱不良5.3噪音電機噪音一般包括電磁噪音、機械噪音和空氣動力噪音，具體：

1)、電磁音是電機定子與轉子各次諧波相互作用而產(chǎn)生的（槽噪聲），

2)、基波磁通引起的定子鐵芯的磁致收縮現(xiàn)象而產(chǎn)生的（磁噪聲）

3)、磁場氣隙不均勻引起的定子、轉子間磁場引力不平衡的單邊磁拉力引起的噪音

第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月4)、轉子的不平衡振動引起的噪音.5)、軸承損壞引起的噪音6)、其它零部件松動引起的噪音7)、定轉子加工精度差,同軸度超差

8)、裝配不良;9)、風扇噪音5.4功率電流超差1)、繞組接錯線2)、電源電壓不穩(wěn)定3)、氣隙過大4)、轉子軸與軸承配合緊或軸承不良5.5耐壓不良1)、繞組垂線或槽外線2)、絕緣層破壞3)、電源線膠皮破損4)、電機中有金屬異物第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5.6轉速偏低1)、繞組局部短路2)、鼠籠轉子斷條3)、機械故障引起，如軸承和轉子軸配合不良，定轉子摩擦引起。4)、電機過載運行等以上問題同時會引起電機功率超差。第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月其他疑問工藝方面：1現(xiàn)在生產(chǎn)任務十分嚴峻，一切都是以完成生產(chǎn)任務為目標，這樣就導致員工在趕產(chǎn)量的時候造成質(zhì)量下降，加工操作有時達不到工藝要求，如何尋找到工藝、質(zhì)量、產(chǎn)量這三者之間的平衡點？2裝配時經(jīng)常出現(xiàn)而且可以避免的問題是標位不正確，螺釘打不緊等，除了加強員工自身職業(yè)素質(zhì)以外，也就是員工的主觀因素外，工藝方面如何加強這些小問題發(fā)生的概率？3在檢測噪音這個環(huán)節(jié)，由于在生產(chǎn)線檢測，導致隔音效果很不理想，如何才能創(chuàng)造出較理想的檢測噪音的環(huán)境？4在檢測齒箱時，由于生產(chǎn)線速度較快，檢測齒箱掃齒，過齒等問題的有效性很低，如何才能在較快的生產(chǎn)速度情況下有效的檢測齒箱問題？5目前提拉機頭線現(xiàn)象極其普遍，這在工藝方面是不允許的，如何從工藝方面解決