電動機的分類-很全.pptx

1、,電磁直流電動機,永磁直流電動機,無刷直流電動機,電動機,直流電動機,交流電動機,有刷直流電動機,單相電動機,三相電動機,稀土永磁直流電動機,鐵氧體永磁直流電動機,鋁鎳鈷永磁直流電動機,串勵直流電動機,并勵直流電動機,他勵直流電動機,復勵直流電動機,電動機種類,1、按工作電源種類劃分,1,電動機,直流電動機,同步電動機,異步電動機,磁滯同步電動機,永磁同步電動機,磁阻同步電動機,感應電動機,交流換向器電動機,三相異步電動機,單相異步電動機,罩極異步電動機,2、按結構和工作原理劃分,推斥電動機,單相串勵電動機,交直流兩用電動機,電動機,電容起動式單相異步電動機,電容運轉式單相異步電動機,電容起動

2、運轉式單相異步電動機,分相式單相異步電動機,電動機,驅動用電動機,控制用電動機,電動工具用電動機,家電用電動機,通用小型機械設備用電動機,步進電動機,伺服電動機,3.起動與運行方式劃分,5.按用途劃分,4、按轉子的結構劃分,電動機,鼠籠型異步電動機,繞線型異步電動機,電動機,低速電動機,高速電動機,恒速電動機,調速電動機,齒輪減速電動機,電磁減速電動機,力矩電動機,爪極同步電動機,有級恒速電動機,無級恒速電動機,有級變速電動機,無級變速電動機,電磁調速電動機,直流調速電動機,PWM變頻調速電動機,開關磁阻調速電動機,6、按運轉速度劃分,返回,無刷直流電動機(BLDC)結構和原理,無刷直流電動機

3、是采用半導體開關器件來實現(xiàn)電子換向的，如圖1所示,即用電子開關器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優(yōu)點，廣泛應用于高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。 無刷直流電動機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成，如圖2所示。位置傳感按轉子位置的變化，沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流（即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉換電路處理后去控制功率開關電路，按一定的邏輯關系進行繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。,圖1,圖2,無刷DC電機具有永磁轉子和繞線定子。并且，無刷

4、DC電機可以分為2類：一類具有外部旋轉磁鐵，另一類則具有內部旋轉磁體。在無刷DC電機中，感應線圈（相位）的位置（對于恒定磁場而言），受通過電流所產(chǎn)生的感應磁場, 而切換（轉換）到適當?shù)南辔??；魻栃獋鞲衅魍ǔＳ糜诟袘D子的位置。另外，也可以采用無傳感器方法。,返回,永磁直流電動機 永磁式直流電動機也由定子磁極、轉子、電刷、外殼等組成，定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料,F=BIL B磁通密度; L通電導體長度； I 導體中電流； F方向左手定則,如右圖所示，電刷A,B上加上 直流電源，便形成直流電動機 的物理模型這個實現(xiàn)線圈abcd 中便有電流通過。其方向為從 a到

5、d，線圈中電流I與磁場作用，產(chǎn)生 電磁力 f=BIL，電樞再次電磁力的作用下旋轉起來，進而帶動生產(chǎn)機械的運轉。力的方向由左手定則判定，圖示時刻，電流從a到d，則ab段所受電磁力的方向為從右向左，電樞逆時針方向旋轉。當電樞轉過180度時，外部電路的電流I不變，線圈中的電流方向為從d到a，此時電磁力方向不變，電機沿恒定方向旋轉。,定子包含2個或多個永磁極片。轉子包含通過電刷與電壓源相連的繞組和機械換向器。吸引通電繞組的相反極性和定子磁鐵，轉子就會旋轉，直到與定子對齊為止。轉子一與定子對齊，電刷就會跨過換向器接點，并且給下一個繞組通電，從而產(chǎn)生連續(xù)轉動。電機的速度與施加在其上的電壓成正比。顛倒電機連

6、接方向，轉向也會改變。,返回,電磁直流電動機按勵磁方式分類,電磁式直流電動機的定子磁極（主磁極）由鐵心和勵磁繞組構成。根據(jù)其勵磁（舊標準稱為激磁）方式的不同又可分為他勵直流電動機、并勵直流電動機、串勵直流電動機和復勵直流電動機。因勵磁方式不同，定子磁極磁通（由定子磁極的勵磁線圈通電后產(chǎn)生）的規(guī)律也不同。,返回,旋轉磁場,（1）產(chǎn)生 圖3表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差120的規(guī)律對稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過三相對稱電流：隨著電流在定子繞組中通過，在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉磁場(圖4)。 （2）旋轉磁場的方向 旋轉磁場的方向是由三

7、相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉磁場的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對調即可。這時，轉子的旋轉方向也跟著改變。,圖 4 旋轉磁場的形成,圖 3 三相異步電動機定子接線 當 =0時，AX繞組中無電流；為負，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖4（a）所示。 當 =120時，BY繞組中無電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖4（b）所示。 當 =240時，CZ繞組中無電流；為負，AX繞組中的電流從X流入A流出；

8、為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖4（c）所示。 可見，當定子繞組中的電流變化一個周期時，合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋轉，因此稱為旋轉磁場。,圖3 三相異步電動機定子接線,(1)當三相異步電機接入三相交流電源時，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動勢（定子旋轉磁動勢）并產(chǎn)生旋轉磁場。 (2)該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據(jù)電磁感應原理,轉子導體產(chǎn)生感應電動勢并產(chǎn)生感應電流。 （3）根據(jù)電磁力定律，載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動轉子旋轉

9、，當電動機軸上帶機械負載時，便向外輸出機械能。,異步電機的工作原理,三相異步電機利用將電能轉化成機械能的感應原理。導線被置于電磁場內，受力的影響會讓它穿過磁場。在AC感應電機中，磁場被置于固定部分（定子）內。受電磁力影響的導體位于轉子內。 定子通常由3個成120電角度的相位繞組組成。通入三相交流電時，它們會在轉子的導線內產(chǎn)生電流。定子產(chǎn)生的磁場的相互作用和轉子內的載流導線使得轉子被定子磁場“拖”轉。,返回,異步電機是一種交流電機，其負載時的轉速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關系。還隨著負載的大小發(fā)生變化。負載轉矩越大，轉子的轉速越低。異步電機包括感應電機、雙饋異步電機和交流換向器電機。感應電機應

10、用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一般可稱感應電機為異步電機。,1單相異步電動機,定子由機座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內嵌裝兩套空間互隔90電角度的主繞組（也稱運行繞組）和輔繞組（也稱起動繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開關S或起動電容、運行電容等之后，再接入電源。 轉子為籠型鑄鋁轉子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉子導條短路成鼠籠型。,分相電動機定子繞組示意圖,單相凸極式罩極異步電動機結構示意圖,假設轉子的逆時針方向為正方向，看下圖，那么 轉子對正向磁場的轉差率為S+=（n1-n）/n1 轉子對反向磁場的轉差率為S-=（n1

11、-（-n）/n1=2-S+ 0|T-|; 0T+;S+=1時，T+=T-合成轉矩為0。,單相異步電動機又分為單相電阻起動異步電動機，單相電容起動異步電動機、單相電容運轉異步電動機和單相雙值電容異步電動機,單相異步電動機的T-s曲線,返回,三相異步電動機,三相異步電動機的結構與單相異步電動機相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈式、單層同心式和單層交叉式三種結構）。定子繞組成接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉磁場，在轉子導體中產(chǎn)生感應電流，轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉柜（即異步轉柜），使電動機旋轉。,鼠籠型異步電動機,繞線型異步電動機,異步電動機的外部接線,三相

12、籠式異步電動機的部件圖,（1）電磁轉矩的產(chǎn)生,電磁力電磁轉矩T,T 與 n0 同方向。,工作原理示意圖,二、三相異步電動機的基本工作原理,（2）電動機轉速n和旋轉磁 場同步轉速n0的關系?,電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致， 但 n n0,返回,永磁同步（PMSM）,模擬結構圖,實物結構圖,定子,定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相繞組。三相繞組沿定子鐵心對稱分布，在空間互差120度電角度，通入三相交流電時，產(chǎn)生旋轉磁場。,轉子,轉子采用永磁體，目前主要以釹鐵硼作為永磁材料。 采用永磁體簡化了電機的結構，提高了可靠性，又沒有轉子銅耗，提高電機的效率。,PMSM按轉子永磁體的

13、結構可分為兩種,（1）表面貼裝式（SM-PMSM）,直交軸電感Ld和Lq相同 氣隙較大，弱磁能力小， 擴速能力受到限制,（2）內埋式（IPMSM）,交直軸電感:LqLd 氣隙較小，有較好的 弱磁能力,返回,磁阻式同步電動機,磁阻同步電動機又稱為反應式同步電動機，這種電機的轉子本身沒有磁性，只是利用磁場中可移動部件企圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉子兩個正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生轉矩，這種轉矩稱為磁阻轉矩或反應轉矩。 磁阻同步電動機由于結構簡單，成本低廉，獲得了較為廣泛的應用。磁阻同步電動機有單相的和三相的，功率從幾瓦到幾百瓦。,一、基本結構,二、工作原理,磁阻式同步電機結構圖,返回,磁滯同步電動機,磁滯同步電動機的轉子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比