100XXXX电机分类.docx

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100XXXX电机分类

电机分类

陈方俊721012010100165

1.电动机的种类：

电动机有多种类型

　　1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。

其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

　　2．按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。

同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。

异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。

感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。

交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

　　直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。

有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。

电磁直流电动机又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。

永磁直流电动机又分为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。

2.各类电动机的特点及应用场合

直流电动机的特点

直流电动机与交流电动机相比，具有优良的调速性能和启动性能。

直流电动机具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；过载能力大，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。

而直流发电机则能提供无脉动的大功率直流电源，且输出电压可以精确地调节和控制。

但直流电机也有它显著的缺点：

一是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高；二是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，因而可靠性较差，维护比较困难。

所以在一些对调速性能要求不高的领域中己被交流变频调速系统所取代。

但是在某些要求调速范围大、快速性高、精密度好、控制性能优异的场合，

应用场合及实例：

由于直流电动机具有良好的启动和调速性能，常应用于对启动和调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电力机车、内燃机车、城市电车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中。

（a）地铁列车（b）城市电车

（a）地铁列车（b）城市电车

（c）电动自行车（d）造纸机

交流异步电动机

三相异步电动机的特点：

三相异步电动机有笼型和绕线转子型之分，在选择时可参考下列一些原则:

（1）应首先考虑选用三相笼型异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、价格低廉和维护方便等优点。

但它的主要缺点是调整困难，功率因数较低，启动电流较大及启动转矩较小。

因此，主要适用于作为机械特性较硬而无特殊调整要求的一般生产机械的拖动，例如一般的机床、功率小于100kW的水泵和通风机等生产机械。

对某些要求启动转矩较大的生产机械，例如纺织厂的梳棉机、织布机以及压缩机、皮带运输机等，则可以选用高启动转矩笼型电动机。

在只要求有级调整的场合，可以选用笼型多速电动机，它适用于机电有级变速的机床和电梯等生产机械。

（2）绕线转子电动机的价格较笼型电动机高，但是它的机械特性可通过转子外加电阻的办法加以调节，因而能限制启动电流，提高启动转矩。

故它可适用于电源容量较小，而电动机功率较大或有调整要求的场合。

例如某些起重机、卷扬提升设备、锻压机及重型机床的移动横梁等。

应用场合及实例：

异步电机的应用场合很广，三相异步电动机是中小电机的主导产品，其作为重要的动力设备，将电能转换为机械能，驱动各类机械设备，广泛应用于化工、纺织、冶金、建筑、农机、矿山、轻工等行业，大量作为风机、水泵、压缩机、机床、印刷机、造纸机、纺织机、轧钢机、空调机、城市地铁、轻轨交通以及矿山电动车辆等主要机械驱动的动力源。

单相异步电动机的特点

单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量电动机。

由于它具有结构简单\成本低廉、运行可靠、维修方便等优点以及可以直接使用在单相220V的交流电源上的特点因而被广泛使用于办公场所、家用电器、工农业生产上。

但它与同容量的三相异步电动机相比较则体积较大运行性能较差效率较低。

所以一般只制成0.6KW以下的小容量电机。

单相异步电动机从结构上看和三相鼠笼式异步电动机有相似之处.它的定子是用硅钢片叠压而成的.定子绕组嵌放在定子槽内,但绕组是单相的。

转子通常为鼠笼式。

单相异步电动机具有两个特点：

一是它的启动转矩为零，不能自行启动二是它的旋转方向不是固定的，完全取决于启动时的旋转方向。

因此要解决单相异步电动机的运用，首先必须解决它的启动问题。

单相异步电机的启动方式

（1）.分相启动：

在定子槽内放有两组分布式绕组。

一组为主绕组，运行绕组匝数较多，线经较大，置于槽的下层。

另一组为副绕组，启动绕组，匝数较少，线经较小，置于槽的上层。

在一般情况下，主绕组占定子总槽数的2/3，副绕组占1/3，两个绕组的位置相差90度电角度。

刚启动时，两个绕组都接入电源，待电机运行达到一定速度时，启动绕组才由装在电机内的离心开关自动脱离电源。

（2）.电容启动：

在定子槽内仍然分布着运行绕组和启动绕组。

运行绕组匝树较多，线经较大，启动绕组匝数较少，线经较小。

在启动绕组中串接入一个电容器，然后同运行绕组一同接入电源，待电机运行到一定速度时仍由装在电机内的离心开关自动脱离电源。

（3）电阻启动：

其特点是运行绕组匝数较多，线经较粗，启动绕组匝数较少，线经较细，并在启动绕组中串接入一个电阻器，启动后仍由装在电机内的离心开关脱离电源。

应用场合及实例：

单相异步电动机功率小，主要制成小型电机。

它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。

罩极异步电动机

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1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1/3），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。

应用场合及实例：

广泛用在水泵、电暖器、暖风机、空调、壁炉、洗碗机、烤箱等电器上。

单相串励电动机：

单相串励电动机属于单相交流异步电动机，是交直流两用的，所以又称为交直流两用串励电动机。

由于它转速高、体积小、启动转矩大、转速可调，既可在直流电源上使用，又可在单相交流电源上使用，因而在电动工具中得到广泛的应用。

电机主要由定子转子及支架三部分组，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。

应用场合及实例：

串励电机因转速可调范围广，启动扭矩大的特点被广泛的应用于电动工具，厨房用品，地板护理产品领域。

交直流两用电动机

　　一种可由交流供电，也可由直流供电的串励电动机，又称普用电动机。

图中所示为它的原理接线示意。

这种电机实质上是直流串励电动机。

只是为了使它能适应交流运行，全部磁路系统都由叠片制成,以减小涡流。

定子上除励磁绕组F和换向极绕组FD外,还增设补偿绕组Fs，以限制交流运行时电枢绕组产生过大的电抗压降并改善换向。

由于这种电动机是直流串励电动机的改进，故它无疑可作直流电动机运行。

作直流电动机运行时，磁通和电枢电流方向不变，电磁转矩的方向也不变。

作交流电动机运行时，虽然磁通和电枢电流的大小和方向不断改变，但由于二者是同时改变的，所以它们所产生的转矩的方向是不变的。

应用场合及实例：

交直流两用电动机的机械特性和直流串励电动机相似。

它的起动转矩大，电源方便，广泛用于电动工具和家用电器，如手电钻、吸尘器、绞肉机、磨粉机等。

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。

　　1．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。

TA系列三相永磁同步电机特点：

1、功耗小、力矩大、何种小、重量轻、使用方便2、噪音低、功率密度大、效率高额定功率0.55~132KW3、符合IEC安装尺寸同步转速750/1000/15004、高可靠设计、F级绝缘制造、IP54防护等级

FD系列扶梯专用电机特点：

1、小型化设计重量轻体积小造型美观特殊冷却设计保障马达符合设计温升2、低噪音低振动3、低速有力、高速平稳、加减速响应快4、符合IEC安装尺寸额定功率8KW、11KW、15KW5、高可靠设计F级绝缘制造

永磁同步电动机优点：

功率密度高，转子的转动惯量小，运行效率高，转轴上无滑环和电刷。

缺点：

转子励磁无法灵活控制，永磁体存在失磁现象，转子磁势受环境温度影响，滞后定子功率因数

应用场合及实例：

TA系列三相永磁同步电机:

广泛运用于医疗器械、仪器仪表、化工轻纺以及家用电器等机械设备。

FD系列扶梯专用电机：

运用于电梯行业

2.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。

　　磁阻同步电动机是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。

应用场合及实例：

磁阻式同步电动机主要用于工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等领域。

3．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。

磁滞电动机的主要优点是结构简单，运转可靠，启动转矩大，不需要装任何启动装置就能平稳地牵入同步。

应用场合及实例：

磁滞同步电动机主要应用于无线电通讯，自动记录，传真及遥控装置等，其中50w以下小功率的应用最为广泛。