电机的结构及原理 电机的几个计算公式

发布时间:2024-01-11  

★电机的原理:电机的原理很简单,简单的说就是利用电能在线圈上产生旋转磁场,并推动转子转动的装置。学过电磁感应定律的都知道,通电的线圈在磁场中会受力转动,电机的基本原理就是如此,这是初中物理的知识。

★电机结构:拆开过电机的人都知道,电机主要是两部分组成,固定不动的定子部分以及转动的转子部分,具体如下:


1、定子(静止部分)

定子铁心:电机磁路重要部分,并在其上放置定子绕组;

定子绕组:就是线圈,电动机的电路部分,接电源,用于产生旋转磁场;

机座:固定定子铁心及电机端盖,并起防护、散热等作用;

2、转子(旋转部分)

转子铁心:电机磁路的重要部分,在铁心槽内放置转子绕组;

转子绕组:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩从而使电动机旋转;

★电机的几个计算公式:

1、电磁相关的

1)电动机的感应电动势公式:E=4.44*f*N*Φ,E为线圈电动势、 f为频率 、 S为环绕出的导体(比如铁芯)横截面积、 N为匝数、Φ是磁通。

公式是怎么推导来的,这些事情我们就不去钻研了,我们主要是看看怎么利用它。感应电动势是电磁感应的本质,有感应电动势的导体闭合后,就会产生感应电流。感应电流在磁场中就会受到安培力,产生磁矩,从而推动线圈转动。

从上面公式知道,电动势大小与电源频率、线圈匝数及磁通量成正比。

磁通量计算公式Φ=B*S*COSθ,当面积为S的平面与磁场方向垂直的时候,角θ为0,COSθ就等于1,公式就变成Φ=B*S。

53c87e70-848a-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

将上面两个公式结合一下,就可以得到电机磁通强度计算公式为:B=E/(4.44*f*N*S)。

2)另外一个是安培力公式,我们要知道线圈受到的力是多少,就需要这个公式F=I*L*B*sinα,其中I为电流强度,L为导体长度,B为磁场强度,α是电流方向与磁场方向间的夹角。当导线垂直于磁场时候,公式就变成F=I*L*B了(如果是N匝线圈的话,磁通B就是N匝线圈的总磁通,而不需要再乘N了)。

知道了受力,就知道转矩,转矩等于扭力乘以作用半径,T=r*F=r*I*B*L(向量乘积)。通过功率=力*速度(P=F*V)以及线速度V=2πR*每秒转速(n秒)两个公式 ,可以与功率建立上关系,得到下面序号3的公式。不过要注意,这时候使用实际输出扭矩,所以计算出的功率是输出功率。

2、交流异步电机的转速计算公式:n=60f/P,这个很简单,转速与电源频率成正比,与电机极对子(记住是一对)数成反比,直接套用公式就好。不过这个公式实际计算出是同步转速(旋转磁场速度),异步电机实际转速会略低于同步转速,所以我们往往会看到4极电机一般是1400多转,达不到1500转。

3、电机转矩、功率计转速的关系:T=9550P/n(P是电机功率、n是电机转速),可以从上面序号1内容中推导出来,不过我们没必要学会推导,记住这个计算公式就可以。不过再次提醒,公式中功率P不是输入功率,而是输出功率,由于电机有损耗,输入功率不等于输出功率。但是书本上往往理想化,将输入功率等于输出功率了。

53d3291a-848a-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

4、电机功率(输入功率):

1)单相电机功率计算公式:P=U*I*cosφ,如果功率因数为0.8,电压为220V,电流为2A,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。

2)三相电机功率计算公式:P=1.732*U*I*cosφ(cosφ为功率因素、U为负载线电压、I为负载线电流)。不过这类的U和I与电机的接法有关,星形接法的时候,由于三个相隔120°电压的线圈公共端连接一起,形成一个0点,所以加载在负载线圈的电压实际是相电压;而三角形接法时,每个线圈两端各连一根电源线,所以加载负载线圈上的电压就是线电压。如果使用的是我们常用的3相380V电压,星形接法时候线圈是220V,而三角形则是380V,P=U*I=U^2/R,所以三角形接法时功率是星形接法的3倍,这也就是为什么大功率电机采用星三角降压启动的原因。

掌握了上面的公式,理解透彻,电机的原理就不会在困惑了,也不会在怕学习电机拖动这种高挂科的课程。

★电机的其他部件

53e2f728-848a-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

1)风扇:一般安装在电机尾部,用于给电机散热;

2)接线盒:用于接入电源,如交流三相异步电机,还可以根据需要接星形或者三角形;

3)轴承:连接电机旋转和不动部分;

4、端盖:电机外面的前后盖子,起支撑作用。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    。R2、C1是充放电时间常数,阻值不对时短路保护不起作用。 3、下图是常见的限流、短路保护电路。其工作原理简述如下: 当输出电路短路或过流,变压器原边电流增大,R3两端电压降增大,③脚电......
    伺服驱动电机的工作原理简介;伺服驱动电机,简称伺服电机,是在普通电机的基础上集成编码器的产物。 什么是伺服?其本意是奴隶,开发者希望该系统能够完美遵照使用者的需求进行工作。有的......
    体的磁场强度和定子绕组的极对数等因素有关。通过控制这些因素,可以实现对永磁同步电机的转速和转矩进行调节。   总之,永磁同步电机是利用永磁体和线圈的相互作用来转动转子的电机。其工作原理简单直观,具有......
    风机。 驱动器工作原理简述 永磁同步电机的定子有三相绕组,三角形的联结方式由于三相绕组不完全对称,内部会产生环流,所以基本上都为星形联结方式,将定子三相绕组接到示波器测量它的电压,匀速......
    线圈的数目和转子的负载来决定。 感应电机的工作原理简单,而且没有电刷和集电环等易损件,非常适用于工业应用中的重载运行。 二、感应电机 串激电机是有刷还是无刷 串激电机属于有刷电机,它在转子上设置了刷子和集电环。 串激电机的......
    直流电动机的工作原理简述 直流电机工作原理图 直流电机有几种类型;电机: 俗称“马达”,依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。包括:电动机和发电机。 电动机在电路中是用字母M表示,它的......
    高效节能电机与变频节能电机工作原理;高效节能电机与变频节能电机工作原理 变频器的工作原理:我们使用的变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,再把......
    分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 伺服系统的工作原理简单的说就是在开环控制的交直流电机的......
    单相电机和三相电机简述;单相电机的概念和工作原理 单相电机是一种常见的电动机,其工作原理是利用单相电源产生的交变电流,在定子中产生交变磁通,进而感应出转子中的感应电流,使转子转动,从而......
    交流电机和伺服电机简述;交流电机的概念和工作原理 交流电机是将交流电能转换为机械能的机械转动器件。交流电机通过利用磁场转动力的原理,将电能转换为机械能,从而达到动力传输和机械工作的目的。 交流电机的基本原理......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>