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马达资料

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2010-12-09 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《马达资料doc》,可适用于工程科技领域

马达资料马达资料第一章马达基本类型、原理、结构第一节马达的基本类型电动机是一种电能变换的电磁装置把电能变为机械能的称电动机简称电机英文名叫MOTOR”我公司按英文称“马达”。相反把机械能变为电能的称发电机。   按照国家标准和我国现行的标准小功率电动机指折算至rmin(转分)时连续额定功率不超过KW的电动机称为驱动微电机或分马力电动机。我公司生产的产品属小功率电动机。按照电动机结构和工作原理的不同小功率电动机可分为四大类见下表:如下图 马达归属类型介绍单相电阻起动异步电机:适用于中等起动力矩的低惯量负载不经常起动载可变而要求转速基本不变的设备如我公司生产的大水泵马达     单相电容运转异步电机:适用于轻载或空载起动并长期运行的生产机械如我公司生产的洗碗机马达、冷气机马达    罩极异步电机:用于小型风扇仪用风扇、电唱机等轻载起动的小功率电动设备如我公司生产的冰箱马达、暖风机马达 单相串励电动机:用于各类电动工具、家用电器、医疗器械、小型机床等转速高、起动力矩大、过载能力强的电动设备如手电钻、冲击钻、电锯、吸尘器、搅拌器、电吹风我公司正在开发此类产品。第二节电动机的基本原理及常用述语一、电动机基本原理介绍、安培环路定律全电流定律。                                        本定律阐述电流产生磁场定律。                                                方向判断:右手螺旋法则、毕萨电磁力定律:                       本定律阐述处于磁场中的载流导体受到电磁力作用。 方向判断:右手螺旋法则、电磁感应定律:                                                   本定律阐述磁通变化产生感应电势的规律。 方向判断:右手螺旋法则、能量守恒原理:该原理认为在质量不变的物理系统中能量总是守恒的能量既不能产生也不能凭空消失而仅能变换存在形式在电机中能量平衡关系表现为: 电源输入的电能=磁场储能的增加转化为热能的能量损耗机械能输出、异步电动机的工作原理:                                              异步电动机就是通过一种旋转磁场与由这种旋转磁场借感应作用在转子绕组内所感生的电流相互作用以产生磁转矩来实现拖动作用(转子运转),见图四。 电动机常用述语额定电压:电动机在规定条件下运行定子绕组所加电压称为电动机的额定电压其单位为V(伏)我公司电机额定电压有:V、V、V、V、V等。额定电流:是指电动机输出额定功率时定子电路中所流过的电流其单位为A(安培)。起动电流:是指电动机起动瞬间定子绕组流过的电流其单位为A(安培)。起动电压:是指电动机能起动时施加定子绕组最小电压其单位为V(伏)。额定转速:是指电动机在额定条件下运行时转子的转动速度其单位为rmin(转分)。起动转矩:电动机接通电源后转子尚未转动的瞬间电动机所产生的转矩称为起动转矩其单位为:kgfm(千克力米)Nm(牛顿米)。最大转矩:电动机在最大负荷下运行时所输出的转矩称最大转矩其单位为:kgfm(千克力米)Nm(牛顿米)。输入功率:是指电动机在额定条件下运行时由电源输入到电动机的功率其单位为W(瓦特)。输出功率:是指电动机在额定条件下运行时由电动机向外输出的功率其单位为W(瓦特)。效率:在额定条件上电动机的输出功率与输入功率之比值。温升:电动机在额定负载下各部位工作温度与环境温度之差其单位为℃(摄氏度)。气隙:是指电动机定子内园与转子外园之间距离其单位为mm(毫米)一般在~毫米之间。绕组直流电阻:是指电动机定子绕组(铜线)对直流电压阻尼值其单位为Ω(欧姆)通常用万用表测量其计算公式有三种型式:R=UIR=ρ•LSRt=Ro[(t)](Ro为室温℃时电阻值)接地电阻:是指电动机地线引出端(端子)与机壳之间电阻值其单位为Ω(欧姆)通常用微欧计测量。绝缘试验(打高压):用以检测电机绕组与地(机壳)之间电气介子绝缘性能强弱的试验小功率电动机通常使用高压机以V、V(MA、S)高压测试。匝间绝缘试验(匝间耐压实验):以冲击电压型式检测电动机绕组匝间、相间电气绝缘性能以保证电动机绕组绝缘及寿命要求的试验通常采用脉冲比较法测量小功率电动机通常使用匝间测试仪以V~V电压加于测试定子与标准定子绕组上进行波形对比。 第三节电动机基本结构一、电动机主要由静止的定子和转动的转子两大部份组成结构示意图如下:、转子轴芯        、转子轴承   、前支架(前端盖)、后支架(后端盖)  、定子铁芯   、转子铁芯  、定子绕组        、转子绕组 二、电动机各部件介绍见下表 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。电机百科名片HYPERLINK"http:baikebaiducomimagefffeacd"t"blank"电机电机俗称“马达”是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称(俗称马达)在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩作为用电器或各种机械的动力源发电机在电路中用字母“G”表示。目录隐藏电机​ 隔离变压器变压器的制作原理​ 定义:电动机的种类一直流电动机​ 直流电机的工作原理​ 直流电机的原理结构.永磁式直流电动机.无刷直流电动机二交流异步电动机.单相异步电动机.三相异步电动机.罩极式电动机.单相串励电动机.永磁同步电动机.磁阻同步电动机.磁滞同步电动机电动机起动前的检查方法电机的用途减速电机电机保养电机保护器变频电机介绍直线电机介绍家电电机的常见故障检修电机节能调速电机的分类及其型号​ 《电机与控制应用》年期​ 电机的分类电机​ 隔离变压器变压器的制作原理​ 定义:电动机的种类一直流电动机​ 直流电机的工作原理​ 直流电机的原理结构.永磁式直流电动机.无刷直流电动机二交流异步电动机.单相异步电动机​ .三相异步电动机​ .罩极式电动机​ .单相串励电动机​ .永磁同步电动机​ .磁阻同步电动机​ .磁滞同步电动机​ 电动机起动前的检查方法​ 电机的用途​ 减速电机​ 电机保养​ 电机保护器​ 变频电机介绍​ 直线电机介绍​ 家电电机的常见故障检修​ 电机节能调速​ 电机的分类及其型号​ 《电机与控制应用》年期​ 电机的分类  电机  电机分为静止电机和旋转电机。  静止电机:变压器  旋转电机:电动机  变压器是一种静止电机它应用电磁感应原理可将一种电压的电能转换为另一种电压的电能(一般是交流电)。从电力的生产、输送、分配到各用电户采用着各式各样的变压器。首先从电力系统来讲变压器就是一种主要设备。我们知道要将大功率的电能输送到很远的地方去再用较低的电压即相应的大电流来传输是不可能的。这是由于:一方面大电流将在输电线上引起大的功率损耗另一方面大电流还将在输电线上引起较大的电压降落致使电能根本送不出去。为此需要变压器来将发电机的端电压升高相应的电流便可减校  变压器的简介 变压器的功能主要有:电压变换电流变换阻抗变换隔离稳压(磁饱和变压器)自耦变压器高压变压器(干式和油浸式)等变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯XED型ED型CD型。  变压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器转角变压器大电流变压器励磁变压器。  变压器的最基本型式包括两组绕有导线之线圈并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。  一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primarycoil)而跨于此线圈的电压称之为「一次电压」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压是由一次线圈与二次线圈间的「匝数比」所决定的。因此变压器区分为升压与降压变压器两种。  大部份的变压器均有固定的铁芯其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性大部份磁通量局限在铁芯里因此两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中线圈与铁芯二者间紧密地结合其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此变压器之匝数比一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物提升输电电压使得长途输送电力更为经济至于降压变压器它使得电力运用方面更加多元化可以这样说没有变压器现代工业实无法达到目前发展的现况。  电子变压器除了体积较小外在电力变压器与电子变压器二者之间并没有明确的分界线。一般提供Hz电力网络之电源均非常庞大它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制通常受限于整流、放大与系统其它组件的能力其中有些部份属放大电力者但如与电力系统发电能力相比较它仍然归属于小电力之范围。隔离变压器  各种电子装备常用到变压器理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离对交流电流提供高阻抗但对直流则提供低的阻抗在不同的电位下维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念亦即电子学特性之一其乃预设一种设备即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时其间即使用到一种设备变压器。  变压器又有其做试验而用的是试验变压器分别可以分为充气式油浸式干式等试验变压器是发电厂、供电局及科研单位等广大用户的用来做交流耐压试验的基本试验设备通过了国家质量监督局的标准,用于对各种电气产品、电器元件、绝缘材料等进行规定电压下的绝缘强度试验  变压器利用电磁感应原理从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件  变压器静止的电磁装置  变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能  电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。  变压器原理  与电源相连的线圈接收交流电能称为一次绕组  与负载相连的线圈送出交流电能称为二次绕组  一次绕组的二次绕组的  电压相量U电压相量U  电流相量I电流相量I  电动势相量E电动势相量E  匝数N匝数N  同时交链一次二次绕组的磁通量的相量为φm,该磁通量称为主磁通变压器的制作原理  在发电机中不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈均能在线圈中感应电势此两种情况磁通的值均不变但与线圈相交链的磁通数量却有变动这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应变换电压电流和阻抗的器件。  汉语拼音:diànjī  英文:electricmachinery泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。特指发电机、电能机、电动机。  电机及电机学概念(electricmachineandelectricmachinetheoryconcept)  定义:  电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称(俗称马达)在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩作为用电器或各种机械的动力源。  发电机在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能目前最常用的是利用热能、水能等推动发电机转子来发电随着风力发电技术的日趋成熟风电也慢慢走进我们的生活。  变压器在有的书上称之为静止的电机。从电机的定义发现这么说也有它的道理的。电动机的种类  .按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。  直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。  有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。  电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。  永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。  其中交流电机还可分:单相电机和三相电机。  .按结构和工作原理划分:可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。  同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。  异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。  感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。  交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。  .按起动与运行方式划分:电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。  .按用途划分:驱动用电动机和控制用电动机。  驱动用电动机划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。  控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。  .按转子的结构划分:笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。  .按运转速度划分:高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。  调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。  异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。  同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。一直流电动机  直流电机实图直流电机的工作原理    一、直流发电机工作原理  直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势靠换向器配合电刷的换向作用使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。  感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心大拇指指向导体运动方向其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向。)  在图所示瞬间导体ab、cd的感应电动势方向分别由b指向a和由d指向c。这时电刷A呈正极性,电刷B呈负极性。  图直流发电机原理模型  当线圈逆时针方向旋转°时这时导体cd位于N极下导体ab位于S极下各导体中电动势都分别改变了方向。  图直流发电机原理模型  从图看出和电刷A接触的导体永远位于N极下同样和电刷B接触的导体永远位于S极下。因此电刷A始终有正极性电刷B始终有负极性所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如果电枢上线圈数增多并按照一定的规律把它们连接起来可使脉振程度减小就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。  二、直流电动机的工作原理  导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩转矩的方向是逆时针方向企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩)电枢就能按逆时针方向旋转起来。  图直流电动机的原理模型  当电枢转了°后导体cd转到N极下导体ab转到S极下时由于直流电源供给的电流方向不变仍从电刷A流入经导体cd、ab后从电刷B流出。这时导体cd受力方向变为从右向左导体ab受力方向是从左向右产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向。  图直流电动机原理模型  因此电枢一经转动由于换向器配合电刷对电流的换向作用直流电流交替地由导体ab和cd流入使线圈边只要处于N极下其中通过电流的方向总是由电刷A流入的方向而在S极下时总是从电刷B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向从而形成一种方向不变的转矩使电动机能连续地旋转。这就是直流电动机的工作原理。直流电机的原理结构  直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。  .电磁式直流电动机电磁式直流电动机由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成  电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁(旧标准称为激磁)方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。因励磁方式不同定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电后产生)的规律也不同。  串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联励磁电流与电枢电流成正比定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大转矩近似与电枢电流的平方成正比转速随转矩或电流的增加而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的倍以上短时间过载转矩可达额定转矩的倍以上转速变化率较大空载转速甚高(一般不允许其在空载下运行)。可通过用外用电阻器与串励绕组串联(或并联)、或将串励绕组并联换接来实现调速。  并励直流电动机的励磁绕组与转子绕组相并联其励磁电流较恒定起动转矩与电枢电流成正比起动电流约为额定电流的倍左右。转速则随电流及转矩的增大而略有下降短时过载转矩为额定转矩的倍。转速变化率较小为~。可通过消弱磁场的恒功率来调速。  他励直流电动机的励磁绕组接到独立的励磁电源供电其励磁电流也较恒定起动转矩与电枢电流成正比。转速变化也为~。可以通过消弱磁场恒功率来提高转速或通过降低转子绕组的电压来使转速降低。  复励直流电动机的定子磁极上除有并励绕组外还装有与转子绕组串联的串励绕组(其匝数较少)。串联绕组产生磁通的方向与主绕组的磁通方向相同起动转矩约为额定转矩的倍左右短时间过载转矩为额定转矩的倍左右。转速变化率为~(与串联绕组有关)。转速可通过消弱磁场强度来调整。  换向器的换向片使用银铜、镉铜等合金材料用高强度塑料模压成。电刷与换向器滑动接触为转子绕组提供电枢电流。电磁式直流电动机的电刷一般采用金属石墨电刷或电化石墨电刷。转子的铁心采用硅钢片叠压而成一般为槽内嵌组电枢绕组各绕组间串联接后再分别与片换向片连接。.永磁式直流电动机  永磁电机实图永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成定子磁极采用永磁体(永久磁钢)有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。  转子一般采用硅钢片叠压而成较电磁式直流电动机转子的槽数少。录放机中使用的小功率电动机多数为槽较高档的为槽或槽。漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组)其各接头分别焊在换向器的金属片上。电刷是连接电源与转子绕组的导电部件具备导电与耐磨两种性能。永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。  录放机中使用的永磁式直流电动机采用电子稳速电路或离心式稳速装置。.无刷直流电动机  无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。  无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置并在确定的位置处产生位置传感信号经信号转换电路处理后去控制功率开关电路按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。  位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。  采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。  采用光电式位置传感器的无刷直流电动机在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件转子上装有遮光板光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时由于遮光板的作用定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。  采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等)当永磁体转子位置发生变化时电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。  直流无刷电机的优越性  直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能但直流电机的优点也正是它的缺点因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能则电枢磁场与转子磁场须恒维持°这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子免维护、坚固、应用广但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中适当控制交流电机在两轴电流分量达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。  此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中而且体积越来越小像模拟数字转换器(analogtodigitalconverteradc)、脉冲宽度调制(pulsewidemodulatorpwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。  直流无刷电机的控制结构  直流无刷电机是同步电机的一种也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(p)影响:  n=.fp。在转子极数固定情况下改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。  直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图():电源部提供三相电源给电机控制部则依需求转换输入电源频率。  电源部可以直接以直流电输入(一般为v)或以交流电输入(vv)如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成相电压来驱动电机。换流器(inverter)一般由个功率晶体管(q~q)分为上臂(q、q、q)下臂(q、q、q)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部则提供pwm(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hallsensor)做为速度之闭回路控制同时也做为相序控制的依据。但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。  直流无刷电机的控制原理  要让电机转动起来首先控制部就必须根据hallsensor感应到的电机转子目前所在位置然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序如下(图二)inverter中之ah、bh、ch(这些称为上臂功率晶体管)及al、bl、cl(这些称为下臂功率晶体管)使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场并与转子的磁铁相互作用如此就能使电机顺时逆时转动。当电机转子转动到hallsensor感应出另一组信号的位置时控制部又再开启下一组功率晶体管如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。  基本上功率晶体管的开法可举例如下:  ah、bl一组→ah、cl一组→bh、cl一组→bh、al一组→ch、al一组→ch、bl一组  但绝不能开成ah、al或bh、bl或ch、cl。此外因为电子零件总有开关的响应时间所以功率晶体管在关与开的交错时间要将零件的响应时间考虑进去否则当上臂(或下臂)尚未完全关闭下臂(或上臂)就已开启结果就造成上、下臂短路而使功率晶体管烧毁。  当电机转动起来控制部会再根据驱动器设定的速度及加减速率所组成的命令(command)与hallsensor信号变化的速度加以比对(或由软件运算)再来决定由下一组(ah、bl或ah、cl或bh、cl或……)开关导通以及导通时间长短。速度不够则开长速度过头则减短此部份工作就由pwm来完成。pwm是决定电机转速快或慢的方式如何产生这样的pwm才是要达到较精准速度控制的核心。高转速的速度控制必须考虑到系统的clock分辨率是否足以掌握处理软件指令的时间另外对于hallsensor信号变化的资料存取方式也影响到处理器效能与判定正确性、实时性。至于低转速的速度控制尤其是低速起动则因为回传的hallsensor信号变化变得更慢怎样撷取信号方式、处理时机以及根据电机特性适当配置控制参数值就显得非常重要。或者速度回传改变以encoder变化为参考使信号分辨率增加以期得到更佳的控制。电机能够运转顺畅而且响应良好pid控制的恰当与否也无法忽视。之前提到直流无刷电机是闭回路控制因此回授信号就等于是告诉控制部现在电机转速距离目标速度还差多少这就是误差(error)。知道了误差自然就要补偿方式有传统的工程控制如pid控制。但控制的状态及环境其实是复杂多变的若要控制的坚固耐用则要考虑的因素恐怕不是传统的工程控制能完全掌握所以模糊控制、专家系统及神经网络也将被纳入成为智能型pid控制的重要理论。二交流异步电动机  交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机广泛应用于电风扇、电冰箱、洗衣机、空调器、电吹风、吸尘器、油烟机、洗碗机、电动缝纫机、食品加工机等家用电器及各种电动工具、小型机电设备中。  交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。  电机的转速(转子转速)小于旋转磁场的转速从而叫为异步电机。它和感应电机基本上是相同的。s=(nsn)ns。s为转差率  ns为磁场转速n为转子转速。  基本原理:()当三相异步电机接入三相交流电源时三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。  ()该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。  ()根据电磁力定律载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用形成电磁转矩驱动转子旋转当电动机轴上带机械负载时便向外输出机械能。  异步电机是一种交流电机其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广在不致引起误解或混淆的情况下一般可称感应电机为异步电机。  普通异步电机的定子绕组接交流电网转子绕组不需与其他电源连接。因此它具有结构简单制造、使用和维护方便运行可靠以及质量较小成本较低等优点。异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性从空载到满载范围内接近恒速运行能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机还便于派生成各种防护型式以适应不同环境条件的需要。异步电机运行时必须从电网吸取无功励磁功率使电网的功率因数变坏。因此对驱动球磨机、压缩机等大功率、低转速的机械设备常采用同步电机。由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等采用直流电机较经济、方便。但随着大功率电子器件及交流调速系统的发展目前适用于宽调速的异步电机的调速性能及经济性已可与直流电机的相媲美。.单相异步电动机  单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。  定子由机座和带绕组的铁心组成。铁心由硅钢片冲槽叠压而成槽内嵌装两套空间互隔°电角度的主绕组(也称运行绕组)和辅绕组(也称起动绕组成副绕组)。主绕组接交流电源辅绕组串接离心开关S或起动电容、运行电容等之后再接入电源。  转子为笼型铸铝转子它是将铁心叠压后用铝铸入铁心的槽中并一起铸出端环使转子导条短路成鼠笼型。  单相异步电动机又分为单相电阻起动异步电动机单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机和单相双值电容异步电动机。.三相异步电动机  三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似其定子铁心槽中嵌装三相绕组(有单层链式、单层同心式和单层交叉式三种结构)。定子绕组成接入三相交流电源后绕组电流产生的旋转磁场在转子导体中产生感应电流转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下又产生电磁转柜(即异步转柜)使电动机旋转。.罩极式电动机  罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种通常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不同又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机。  凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架磁极凸出每个磁极上均有个或多个起辅助作用的短路铜环即罩极绕组。凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。  隐极式罩极电动机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同其定子绕组采用分布绕组主绕组分布于定子槽内罩极绕组不用短路铜环而是用较粗的漆包线绕成分布绕组(串联后自行短路)嵌装在定子槽中(约为总槽数的)起辅助组的作用。主绕组与罩极绕组在空间相距一定的角度。  当罩极电动机的主绕组通电后罩极绕组也会产生感应电流使定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通与未罩部分向被罩部分的方向旋转。.单相串励电动机  单相串励电动机的定子由凸极铁心和励磁绕组组成转子由隐极铁心、电枢绕组、换向器及转轴等组成。励磁绕组与电枢绕组之间通过电刷和换向器形成串联回路。图是单向串励电动机的结构。  单相串励电动机属于交、直流两用电动机它既可以使用交流电源工作也可以使用直流电源工作。三交流同步电动机  交流同步电动机是一种恒速驱动电动机其转子转速与电源频率保持恒定的比例关系被广泛应用于电子仪器仪表、现代办公设备、纺织机械等。.永磁同步电动机  永磁同步电动机属于异步启动永磁同步电动机其磁场系统由一个或多个永磁体组成通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部按所需的极数装镶有永磁体的磁极。定子结构与异步电动机类似。  当定子绕组接通电源后电动机以异步电动机原理起动动转加速运转至同步转速时由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩(由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成)将转子牵入同步电动机进入同步运行。  磁阻同步电动机磁阻同步电动机也称反应式同步电动机是利用转子交轴和直轴磁阻不等而产生磁阻转矩的同步电动机其定子与异步电动机的定子结构类似只是转子结构不同。.磁阻同步电动机  同笼型异步电动机演变来的为了使电动机能产生异步起动转矩转子还设有笼型铸铝绕阻。转子上开设有与定子极数相对应的反应槽(仅有凸极部分的作用无励磁绕组和永久磁铁)用来产生磁阻同步转矩。根据转子上反应槽的结构的不同可分为内反应式转子、外反应式转子和内外反应式转子其中外反应式转子反应槽开地转子外圆使其直轴与交轴方向气隙不等。内反应式转子的内部开有沟槽使交轴方向磁通受阻磁阻加大。内外反应式转子结合以上两种转子的结构特点直轴与交轴差别较大使电动机的力能较大。磁阻同步电动机也分为单相电容运转式、单相电容起动式、单相双值电容式等多种类型。.磁滞同步电动机  磁滞同步电动机是利用磁滞材料产生磁滞转矩而工作的同步电动机。它分为内转子式磁滞同步电动机、外转子式磁滞同步电动机和单相罩极式磁滞同步电动机。  内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式外观为光滑的圆柱体转子上无绕组但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。  定子绕组接通电源后产生的旋转磁场使磁滞转子产生异步转矩而起动旋转随后自行牵入同步运转状态。在电动机异步运行时定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子在同步运行时转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极从而产生同步转矩。  软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时晶闸管的输出电压逐渐增加电动机逐渐加速直到晶闸管全导通电动机工作在额定电压的机械特性上实现平滑启动降低启动电流避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时启动过程结束软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管为电动机正常运转提供额定电压以降低晶闸管的热损耗延长软启动器的使用寿命提高其工作效率又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能软停车与软启动过程相反电压逐渐降低转数逐渐下降到零避免自由停车引起的转矩冲击。电动机起动前的检查方法  ()新的或长期停用的电机使用前应检查绕组间和绕组对地绝缘电阻。通常对V以下的电机用V绝缘电阻表对V的电机用V绝缘电阻表对V以上的电机用V绝缘电阻表。绝缘电阻每千伏工作电压不得小于MΩ并应在电机冷却状态下测量。  ()检查电机的外表有无裂纹各紧固螺钉及零件是否齐全电机的固定情况是否良好。()检查电机传动机构的工作是否可靠。()根据铭牌所示数据如电压、功率、频率、联结、转速等与电源、负载比较是否相符。()检查电机的通风情况及轴承润滑情况是否正常。()扳动电机转轴检查转子能否自由转动转动时有无杂声。()检查电机的电刷装配情况及举刷机构是否灵活举刷手柄的位置是否正确。()检查电机接地装置是否可靠。  电机行业标准  GBT旋转电机冷却方法  GB起重冶金和屏蔽电机安全要求  GBT电工术语旋转电机  GBT电工术语控制电机  GB电机产品型号编制方法  GB电机功率等级  JBT牵引电机基本试验方法电机的用途  :伺服电动机  伺服电动机广泛应用于各种控制系统中能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量拖动被控制元件从而达到控制目的。  伺服电动机有直流和交流之分最早的伺服电动机是一般的直流电动机在控制精度不高的情况下才采用一般的直流电机做伺服电动机。目前的直流伺服电动机从结构上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。  :步进电动机  步进电动机主要应用在数控机床制造领域由于步进电动机不需要AD转换能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。  除了在数控机床上的应用步进电机也可以用在其他的机械上比如作为自动送料机中的马达作为通用的软盘驱动器的马达也可以应用在打印机和绘图仪中。  :力矩电动机  力矩电动机具有低转速和大力矩的特点。一般在纺织工业中经常使用交流力矩电动机其工作原理和结构和单相异步电动机的相同。  :开关磁阻电动机  开关磁阻电动机是一种新型调速电动机结构极其简单且坚固成本低调速性能优异是传统控制电动机强有力竞争者具有强大的市场潜力。  :无刷直流电动机  无刷直流电动机的机械特性和调节特性的线性度好调速范围广寿命长维护方便噪声小不存在因电刷而引起的一系列问题所以这种电动机在控制系统中有很大的应用。  :直流电动机  直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点所以目前直流电动机的应用仍然很广泛尤其在可控硅直流电源出现以后。  :异步电动机  异步电动机具有结构简单制造、使用和维护方便运行可靠以及质量较小成本较低等优点。异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。  在家用电器中应用比较多例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。  :同步电动机  同步电动机主要用于大型机械如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件。其中三相同步电动机是其主体。此外还可以当调相机使用向电网输送电感性或者电容性无功功率。减速电机  减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。  减速电机概述  、减速电机结合国际技术要求制造,具有很高的科技含量。  、节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率可达KW以上。  、能耗低,性能优越,减速机效率高达以上。  、振动小,噪音低,节能高,选用优质段钢材料,钢性铸铁箱体,齿轮表面经过高频热处理。  、经过精密加工,确保定位精度,这一切构成了齿轮传动总成的齿轮减速电机配置了各类电机,形成了机电一体化,完全保证了产品使用质量特征。  、产品才用了系列化、模块化的设计思想,有广泛的适应性,本系列产品有极其多的电机组合、安装位置和结构方案,可按实际需要选择任意转速和各种结构形式。  减速电机分类  、大功率齿轮减速电机  、同轴式斜齿轮减速电机  、平行轴斜齿轮减速电机  、螺旋锥齿轮减速电机  、YCJ系列齿轮减速电机  减速电机广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等各种通用机械设备的减速传动机构。电机保养  专业电机保养维修中心电机保养流程:清洗定转子更换碳刷或其他零部件真空F级压力浸漆烘干校动平衡。  、使用环境应经常保持干燥电动机表面应保持清洁进风口不应受尘土、纤维等阻碍。  、当电动机的热保护连续发生动作时应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低消除故障后方可投入运行。  、应保证电动机在运行过程中良好的润滑。一般的电动机运行小时左右即应补充或更换润滑脂运行中发现轴承过热或润滑变质时液压及时换润滑脂。更换润滑脂时应清除旧的润滑油并有汽油洗净轴承及轴承盖的油槽然后将ZL锂基脂填充轴承内外圈之间的空腔的(对极)及(对、、极)。  、当轴承的寿命终了时电动机运行的振动及噪声将明显增大检查轴承的径向游隙达到下列值时即应更换轴承。  、拆卸电动机时从轴伸端或非伸端取出转子都可以。如果没有必要卸下风扇还是从非轴伸端取出转子较为便利从定子中抽出转子时应防止损坏定子绕组或绝缘。  、更换绕组时必须记下原绕组的形式尺寸及匝数线规等当失落了这些数据时应向制造厂索取随意更改原设计绕组常常使电动机某项或几项性能恶化甚至于无法使用。电机保护器  电机保护器的作用是给电机全面的保护在电机出现过载、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时予以报警或保护的装置。  电机保护常识  .为什么现在的电机比过去更容易烧毁?由于绝缘技术的不断发展在电机的设计上既要求增加出力又要求减小体积使新型电机的热容量越来越小过负荷能力越来越弱再由于生产自动化程度的提高要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种方式对电机保护装置提出了更高的要求。另外电机的应用面更广常工作于环境极为恶劣的场合如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合。所有这些造成了现在的电机比过去更容易损坏尤其是过载、短路、缺相、扫膛等故障出现频率最高。  .为什么传统的保护装置保护效果不甚理想?传统的电机保护装置以热继电器为主但热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差保护不可靠。事实也是这样尽管许多设备安装了热继电器但电机损坏而影响正常生产的现象仍普遍存在。  、电机保护的发展现状?目前电机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型可直接显示电机的电流、电压、温度等参数灵敏度高可靠性高功能多调试方便保护动作后故障种类一目了然既减少了电机的损坏又极大方便了故障的判断有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外利用电机气隙磁场进行电机偏心检测技术使电机磨损状态在线监测成为可能通过曲线显示电机偏心程度的变化趋势可早期发现轴承磨损和走内圆、走外圆等故障做到早发现早处理避免扫膛事故发生。  .保护器选择的原则?合理选用电机保护装置实现既能充分发挥电机的过载能力又能免于损坏从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素力争做到经济合理。  、理想的电机保护器?理想的电机保护器不是功能最多也不是所谓最先进的而是应该满足现场实际需求做到经济性和可靠性的统一具有较高的性能价格比。根据现场的实际情况合理地选择保护器的种类、功能同时考虑保护器安装、调整、使用简单方便更重要的是要选择高质量的保护器。  电机保护器的选型  一、选型基本原则目前市场上电机保护产品未有统一标准型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品种类繁多给广大用户选型带来诸多不便用户在选型时应充分考虑电机保护实际需求合理选择保护功能和保护方式才能达到良好的保护效果达到提高设备运行可靠性减少非计划停车减少事故损失的目的。  二、选型的基本方法  (一)与选型有关的条件  、电机参数:要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考依据。  、环境条件:主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。  、电机用途:主要指拖动机械设备要求特点如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。  、控制方式:控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、星角、频敏变阻器、变频器、软起动等。  、其他方面:用户对现场生产监护管理情况非正常性的停机对生产影响的严重程度等。  与保护器的选用相关的因素还有很多如安装位置、电源情况、配电系统情况等还要考虑是对新购电机配置保护还是对电机保护升级还是对事故电机保护的完善等还要考虑电机保护方式改变的难度和对生产影响程度需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。  (二)电机保护器的常见类型  、热继电器:普通小容量交流电机工作条件良好不存在频繁启动等恶劣工况的场合由于精度较差可靠性不能保证不推荐使用。  、电子型:检测三相电流值整定电流值采用电位器或拔码开关电路一般采用模拟式采用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等故障类型采用指示灯显示运行电量采用数码管显示。  、智能型:检测三相电流值保护器使用单片机实现电机智能化综合保护集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定通过操作面板按钮来操作用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定采用数码管作为显示窗口或采用大屏幕液晶显示能支持多种通讯协议如ModBUS、ProfiBUS等价格相对较高用于较重要场合目前高压电机保护均采用智能型保护装置。  、热保护型:在电机中埋入热元件根据电动机绕组的温度进行保护保护效果好但电机容量较大时需与电流监测型配合使用避免电机堵转时温度急剧上升时由于测温元件的滞后性导致电机绕组受损。  、磁场温度检测型:在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测保护功能完善缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。  (三)保护器类型的选择  、对于工作条件要求不高、操作控制简单停机对生产影响不大的单机独立运行电机可选用普通型保护器因普通型保护器结构简单在现场安装接线、替换方便操作简单具有性价比高等特点。  、对于工作条件恶劣对可靠性要求高特别是涉及自动化生产线的电动机应选用中高档、功能较全的智能型保护器。  、对于防爆电机由于轴承磨损造成偏心可能导致防爆间隙处摩擦出现高温产生爆炸危险应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备由于检查维护困难也应选择磨损状态监测功能同时监测轴承的温度避免发生扫膛事故造成重大经济损失。  、应用于有防爆要求场所的保护器要根据应用现场的具体要求选用相应的防爆型保护器避免安全事故发生。变频电机介绍  变频电机的构造原理  电动机的调速与控制是工农业各类机械及办公、民生电器设备的基础技术之一。随着电力电子技术、微电子技术的惊人发展采用“专用变频感应电动机变频器”的交流调速方式正在以其卓越的性能和经济性在调速领域引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。它给各行各业带来的福音在于:使机械自动化程度和

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