補(bǔ)充電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ).ppt

1、機(jī)床電氣及PLC控制技術(shù)，第1章機(jī)床傳動(dòng)控制中的電機(jī)，1.1交流異步電機(jī)1.2 DC電機(jī)1.3伺服控制電機(jī)，1.1交流異步電機(jī)，1.1.1三相異步電機(jī)的工作原理及機(jī)械性能，分類，繞線式異步電機(jī)，鼠籠式異步電機(jī)(鼠籠式)，由于鼠籠式電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，我們主要介紹這種類型的交流異步電機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理(1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速，根據(jù)上述分析：當(dāng)三相電流引入定子繞組時(shí)，它們產(chǎn)生的組合磁場(chǎng)隨著電流的變化在空間不斷旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向與流入繞組的三相電流有關(guān)：如果與三相電源相連的三根導(dǎo)線的任意兩端反向，電機(jī)三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將反向。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)(p):由

2、與各相繞組串聯(lián)的線圈數(shù)決定。異步電動(dòng)機(jī)的同步速度與磁極對(duì)數(shù)的關(guān)系：n0=60f1/P (r/min)，(2)異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，判斷導(dǎo)桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的右手定則；左手定則判斷轉(zhuǎn)子棒上的電磁力f。(3)轉(zhuǎn)差率，1.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)固有的機(jī)械特性，1.1.4三相異步電動(dòng)機(jī)的一般調(diào)速方法n=(1-s)n0=(1-s)60f1/p變極調(diào)速：極數(shù)p減半，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0加倍，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n幾乎加倍如鏜床、磨床、銑床等。無級(jí)調(diào)速，變頻調(diào)速，頻率調(diào)節(jié)范圍為0.5320HZ。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，但能耗高，一般用于起重設(shè)備。y開關(guān)啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)，一相繞組上的電壓下降到正常工作電壓，電流是直接啟動(dòng)的1/

3、3，轉(zhuǎn)矩也降低到1/3，1.2 DC電機(jī)，1 . 2 . 1 DC電機(jī)的工作原理，從上面可以看出，任何電機(jī)的工作原理都是基于電磁力和電磁感應(yīng)的。換向器(換向器)是DC電機(jī)的一種特殊裝置，是DC電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)特征。1 . 2 . 2 DC電機(jī)的分類，DC電機(jī)的一般調(diào)速方法(分別勵(lì)磁和并聯(lián)勵(lì)磁)，(1)在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的情況下改變電樞供電電壓u，電壓變化越小，轉(zhuǎn)速變化越小；當(dāng)電源連續(xù)變化時(shí)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。(2)改變磁通的調(diào)速，(3)在串聯(lián)電樞電路、1.3伺服電機(jī)、1.3.1步進(jìn)電機(jī)和1.3.2單相異步電機(jī)上增加電阻Ra進(jìn)行調(diào)速。在單相異步電動(dòng)機(jī)中，特種電動(dòng)機(jī)占很大比重，其結(jié)構(gòu)有其自身的特點(diǎn)和多種形式

4、。然而，就其通用性而言，電機(jī)的結(jié)構(gòu)由三部分組成：固定部分-定子、旋轉(zhuǎn)部分-轉(zhuǎn)子、支撐部分-端蓋和軸承。1.底座2、鐵芯3、繞組4、端蓋5、軸承6、離心開關(guān)或起動(dòng)繼電器和正溫度系數(shù)起動(dòng)器7、銘牌1。底座的底座結(jié)構(gòu)因冷卻方式、保護(hù)類型、安裝方式和電機(jī)用途而異。按其材料分類，有鑄鐵、鑄鋁和鋼板結(jié)構(gòu)。帶冷卻肋的鑄鐵框架?？蚣芘c端蓋連接并用螺栓緊固。鑄鋁框架通常沒有冷卻肋。鋼板結(jié)構(gòu)的框架是由厚度為1.5-2.5毫米的薄鋼板軋制焊接而成，然后焊接鋼板沖壓件的腳。一些特殊的電機(jī)有特殊的底座，比如冰箱的電機(jī)，通常和壓縮機(jī)一起安裝在一個(gè)密封的罐子里。洗衣機(jī)的電機(jī)，包括烘干機(jī)的電機(jī)，都有無機(jī)座，端蓋直接固定在定子

5、鐵芯上。鐵芯鐵芯包括定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯，它和三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的磁路。3.繞組單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通常分為兩相：主繞組(工作繞組)和輔助繞組(起動(dòng)繞組)。兩個(gè)繞組的中心軸錯(cuò)開一定的電氣角度轉(zhuǎn)子繞組一般采用籠型繞組。常用鋁壓鑄。4.端蓋對(duì)應(yīng)不同的框架材料，端蓋也有鑄鐵件、鋁件和鋼板沖壓件。5.軸承包括滾珠軸承和含油軸承。6.離心開關(guān)或起動(dòng)繼電器和正溫度系數(shù)起動(dòng)器(1)離心開關(guān)在單相異步電動(dòng)機(jī)中，除電容起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)外，當(dāng)起動(dòng)過程中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的70%左右時(shí)，離心開關(guān)常用于切斷單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)和電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組，或切斷電容起動(dòng)和電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電容器

6、。離心開關(guān)通常安裝在軸延伸端蓋的內(nèi)側(cè)。(2)起動(dòng)繼電器有些電機(jī)，如冰箱電機(jī)，由于與壓縮機(jī)裝配在一起，放在密封的罐子里，不便于安裝離心開關(guān)，所以用起動(dòng)繼電器代替。繼電器的吸鐵線圈串聯(lián)在主繞組電路中。啟動(dòng)時(shí)，主繞組的電流很高，電樞動(dòng)作，閉合輔助繞組電路中串聯(lián)的動(dòng)觸頭。然后輔助繞組接通，電機(jī)處于兩相繞組運(yùn)行狀態(tài)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加，主繞組的電流減小，吸入線圈的吸力減小。當(dāng)達(dá)到一定速度時(shí)，電磁鐵的吸引力小于觸點(diǎn)反作用彈簧的拉力，觸點(diǎn)斷開，輔助繞組與電源分離。(3)正溫度系數(shù)啟動(dòng)器的最新啟動(dòng)元件是正溫度系數(shù)，它是一種可以打開或關(guān)閉的熱敏電阻。正溫度系數(shù)熱敏電阻是一種新型半導(dǎo)體元件，可用作延時(shí)啟動(dòng)開關(guān)。在

7、使用中，正溫度系數(shù)元件與電容起動(dòng)或電阻起動(dòng)電機(jī)的次級(jí)繞組串聯(lián)。在啟動(dòng)的初始階段，由于正溫度系數(shù)熱敏電阻尚未加熱，電阻值很低，二次繞組處于通路狀態(tài)，電機(jī)啟動(dòng)。隨著時(shí)間的推移，電機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷提高，PTc元件的溫度由于焦耳熱而升高。當(dāng)其超過居里點(diǎn)TC(即電阻急劇增加的溫度點(diǎn))時(shí)，電阻急劇增加，并且次級(jí)繞組電路相當(dāng)于斷開，但是仍然存在損耗為2-3瓦的小保持電流，這保持了PTC元件的溫度高于居里點(diǎn)Tc。當(dāng)電機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，PTc元件的溫度持續(xù)下降，其電阻值在大約2-3分鐘內(nèi)下降到Tc點(diǎn)以下。此時(shí)，它可以重新啟動(dòng)。這段時(shí)間正是冰箱和空調(diào)規(guī)定的兩次啟動(dòng)之間的停機(jī)時(shí)間。PTC啟動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)：無接觸、運(yùn)行可靠、無噪音、無火花、防火防爆性能好。并且具有抗振動(dòng)、抗沖擊、體積小、重量輕、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。7.銘牌包括：名稱、型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、制造商名稱、出廠編號(hào)、額定電壓、額定功率、額定電流、額定速度、繞組連接、絕緣等級(jí)等。單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)三相交流電作用于三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組時(shí)，會(huì)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子將獲得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并自行啟動(dòng)。當(dāng)一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)被供給單相交流電時(shí)，它不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。以下是單相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組用單相交流電勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)分析。下圖顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單單相異步電機(jī)的示意圖。定子鐵芯上設(shè)有單相定子繞組，轉(zhuǎn)子為鼠籠式結(jié)構(gòu)。交流電流波形正半