电动机.docx
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电动机
一种旋转式机器,它将电能转变为机械能,它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子,其导线中有电流通过并受磁场的作用而使转动,这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。
[1]（Motors）是把电能转换成机械能的设备，它是利用通电线圈在磁场中受力转动的现象制成，分布于各个用户处，电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。
电动机主要由定子与转子组成。
通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。
电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。
交流电动机的工作原理都是电磁转换，不管是单相电机还是三相电机都跑不出这个范围。
电机主要由定子和转子组成，小型电动机一般是用线圈作转子，用磁铁做定子（反过来也可主要是效益问题）。
通电导线切割磁场会产生力的，力的方向又与电流方向和磁场方向有关。
通过控制电流和磁场方向的转换令转子持续旋转。
初三物理有详细解说，很简单的。
需要设计一台1.7KW，3对极的异步电动机，请有经验的师傅给我一些设计参数，
其中定子内外径，转子内外径都是采用标准2.2KW的电机尺寸
我想知道线负荷A,气隙磁感应强度等参数
问题补充：
还有定子，转子的导线电密J1,J2
最佳答案
你看看这个吧，你需要的参数很琐碎，实在不好找。
三相异步电动机参数的确定
扬州大学信息工程学院（江苏省扬州市，225009）张建华杨鹏
摘要：
本文介绍一种在三相异步电动机参数测定试验的基础上，利用三相异步电动机的额定数据将其参数进行分离的方法。
该方法与近似的方法相比较，参数具有较高精度。
关键词：
三相异步电动机测试参数
1引言
在三相异步电动机的理论分析中，电动机的参数是十分重要的物理量。
在电机学中利用电动机的参数构成等值电路，以此为基础对三相异步电动机的各种运行特性进行分析。
在三相异步电动机的仿真分析中，数学模型也涉及到三相异步电动机的参数。
三相异步电动机的参数包括三相异步电动机定子电阻、漏电抗，转子电阻、漏电抗及励磁阻抗。
这些参数的确定，可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算，也可以通过试验的方法确定。
但前者，不仅计算复杂，而且与实际存在较大的误差；后者，虽然方法简单，但无法将各参数进行分离，为此常采用估算的方法来分离参数，与实际情况也存在较大的误差。
若电动机参数的理论值与实际值差异较大，则理论分析将与实际运行不相符。
本文介绍一种在实验方法的基础上，根据三相异步电动机的等值电路，利用三相异步电动机的额定数据，运用计算机算法，将参数精确地进行分离的方法。
2三相异步电动机的参数测定试验
三相异步电动机的参数测定试验，是通过短路（堵转）试验和空载试验来进行的。
在短路试验中主要是确定短路参数，在空载试验中主要是确定励磁参数。
什么叫异步电动机的同步转速？
与转子转速有什么区别？
简单来讲，可以这样理解：
1、异步电动机的同步转速是指加在电机输入端的交流电产生的旋转磁场的速度，这个速度就叫同步速度，计算公式是n＝60f/P，f:
交流电的频率，P：
电机极对数，以国内电网50Hz为例,对于4极电机（2对极）的同步速度＝60×50/2
=1500RPM.
2、异步电动机的转子速度在理论空载下等于同步速度，但实际上不可能做到。
两者之差为转差速度，这个值除以同步速度则得到转差率。
负载越大，转子速度越小，转差率越大。
实际应用中：
电机铭牌上的速度为转子速度。
什么是两相异步电动机？
是不是还有三项、四项、五项、六项......的啊
注意，这里的相，是指三相交流电的相，而不是“项”！
异步电动机为了能产生起动转矩，一般是采用三相绕组，这就是三相异步电动机，它配合三相交流电使用很方便。
异步电动机也可以采用二个绕组，（这两个绕组在下线时有90度相差，）这就是两相电动机。
但没有两相电！
所以就使用单相电，通过在其中一相里串电容形成相位差，产生起动转矩，现在电冰箱、空调、洗衣机中使用的就是这种电机。
HM2三相异步电动机
摘要：
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换
机座号 Frame size H80--355
功 率 Power 0.55--315KW
同步转速 Synchronous speed 3000;1500;1000;750RPM
电 压 Voltage 220/380V;380/660V
频 率 Frequency 50HZ,60HZ
防护等级 Protection class IP44;IP54;IP55
绝缘等级 Insulation class B,F
环境温度 Ambi.temperatrue -15--+40
海 拔 Altitude above sea level <=1000M
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。
由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。
电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
发电机
百科名片
发电机
电能是现代社会最主要的能源之一。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,最早产生于第二次工业革命时期，由德国工程师西门子于1866年制成，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
目录
简介
结构及工作原理
柴油发电机
1.基本信息
2.柴油发电机组
3.柴油发电机型号含义
4.柴油发电机组含义的实例
5.柴油发电机原理
类型
滚筒直流发电机使用注意事项
同步发电机
1.基本信息
2.工作特性
3.空载特性
4.电枢反应
5.负载运行特性
6.结构和分类
7.高速同步发电机
8.低速同步发电机
9.准同步并列
10.自同步并列
交流发电机的输出电压精度差的解决
异步发电机
发电机的发展前景
发电机术语
1.发电机
2.接地
3.怠速控制
4.点火线圈
5.永磁发电机
6.欧姆
7.相位
8.电源转换系统
9.额定速度
10.额定电压
11.后轴承支架
12.整流器
13.逆变器
14.继电器
15.电阻
16.转子
17.单相
18.定子
19.振动支架
20.伏特
21.电压
22.稳压器
23.瓦特
24.绕组
发电机的种类
发电机的类型
发电机发展历史
变频器在发电机上的节能改造应用
简介
结构及工作原理
柴油发电机
1.基本信息
2.柴油发电机组
3.柴油发电机型号含义
4.柴油发电机组含义的实例
5.柴油发电机原理
类型
滚筒直流发电机使用注意事项
同步发电机
1.基本信息
2.工作特性
3.空载特性
4.电枢反应
5.负载运行特性
6.结构和分类
7.高速同步发电机
8.低速同步发电机
9.准同步并列
10.自同步并列
交流发电机的输出电压精度差的解决
异步发电机
∙发电机的发展前景
∙发电机术语
1.发电机
2.接地
3.怠速控制
4.点火线圈
5.永磁发电机
6.欧姆
7.相位
8.电源转换系统
9.额定速度
10.额定电压
11.后轴承支架
12.整流器
13.逆变器
14.继电器
15.电阻
16.转子
17.单相
18.定子
19.振动支架
20.伏特
21.电压
22.稳压器
23.瓦特
24.绕组
∙发电机的种类
∙发电机的类型
∙发电机发展历史
∙变频器在发电机上的节能改造应用
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简介
英文名称：
Generators
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：
用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机的分类可归纳如下：
发电机：
直流发电机、交流发电机、同步发电机、异步发电机（很少采用）
交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
直流发电机原理图
编辑本段
结构及工作原理
发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯（有磁扼.磁极绕组）滑环、（又称铜环.集电环）.风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁感线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
汽轮发电机 与汽轮机配套的发电机。
为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。
核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。
高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。
特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过1.2米。
而转子本体的长度又受到临界速度的限制。
当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。
所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。
10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
为此必须加强电机的冷却。
所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。
70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130～150万千瓦。
从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。
超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。
编辑本段
柴油发电机
基本信息
由内燃机驱动的发电机。
它起动迅速，操作方便。
但内燃机发电成本较高，所以柴油发电机组主要用作应急备用电源，或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。
柴油发电机转速通常在1000转/分以下,容量在几千瓦到几千千瓦之间，尤以200千瓦以下的机组应用较多。
它制造比较简单。
柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动，所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。
因此,柴油发电机的结构部件,特别是转轴要有足够的强度和刚度，以防止这些部件因振动而断裂。
此外，为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀，造成电压波动,引起灯光闪烁,柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量，而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20％以上，以免发生共振，造成断轴事故。
柴油发电机组
主要由柴油机、发电机和控制系统组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前使用刚性连接比较多一些，柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上，然后配上各种传感器，如水温传感器，通过这些传感器，把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。
传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。
柴油发电机型号含义
柴油机发电机组是以柴油机作动力，驱动同步交流发电机而发电的电源设备。
为了便于生产管理和使用，国家对柴油机发电机组的名称和型号编制方法做了统一规定，机组的型号排列和符号含义如下图
1
2
3
4
5
----
6
7
柴油发电机组的型号
其中符号和数字代表的型号含义如下：
1---输出额定功率（KW），用数字表示。
2---输出电压种类G代表交流工频；P代表交流中频；S代表交流双频；Z代表直流。
3---发电机组类型；F代表陆用；FC代表船用；Q代表汽车用；T代表挂车用。
4---控制特征，缺位为手动（普通型）机组；Z代表自动化机组；S代表低噪声机组；SZ代表低噪音自动化机组。
5---设计序号，用数字表示。
6---变型代号，用数字表示。
7---环境特征，缺位普通型；TH代表湿热型。
柴油发电机组含义的实例
（5）120GFSZ1代表输出额定功率120KW、交流工频、陆用、低噪声、设计序列号为1的自动化柴油发电机组。
（6）200GFC1代表输出额定功率200KW、交流工频、船用、设计序列号为1柴油发电机组。
（7）120GT6代表输出额定功率120KW、交流工频、挂车式（即拖车式）、设计序列号为1设计序列号为6的柴油发电机组。
（8）90GQ1代表输出额定功率为90KW、交流工频、汽车式、设计序列号为1的柴油发电机组。
（9）17ZQ1代表输出额定功率17KW、直流、汽车式、设计序列号为1的柴油发电机组。
有的国产柴油发电机组系列型号是由机组生产厂自行确定的，与上述型号含义不同。
柴油发电机原理
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。
柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。
各汽缸按一定
柴油发电机
顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。
要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
柴油发电机组是一种独立的发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。
整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。
整体可以固定在基础上，定位使用，亦可装在拖车上，供移动使用。
柴油发电机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%。
尽管柴油发电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临时电源。
同时这种小型的发电机组也可以作为小型的移动电站使用，成为很多企业的后备电源使用。
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类型
由于一次能源形态的不同，可以制成不同的发电机。
利用水利资源和水轮机配合，可以制成水轮发电机；由于水库容量和水头落差高低不同，可以制成容量和转速各异的水轮发电机。
利用煤、石油等资源，和锅炉，涡轮蒸汽机配合，可以制成汽轮发电机，这种发电机多为高速电机（3000rpm）。
此外还有利用风能、原子能、地热、潮汐等能量的各类发电机。
此外，由于发电机工作原理不同又分作直流发电机，异步发电机和同步发电机。
目前在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
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滚筒直流发电机使用注意事项
1、购买和使用发电机，应当符合铭牌上的技术要求，如电压，功率和额定输出电流等。
例如用于丰收—27型拖拉机，东方红—40型拖拉机等，常用150瓦发电机，额定输出电流为13安；用于铁牛—55型拖拉机常用220瓦发电机，额定输出电流为18安。
2、用于拖拉机上的发电机通常为并激式，也就是说发电机激磁线圈是并联的，所以，总要有一端通过机壳与电枢线圈是并联的，所以，总要有一端通过机壳与电枢线圈相接。
若激磁
发电机原理
线圈在发电机内通过机壳与电枢线圈相接叫内搭铁（图5—1），即叫“内搭铁发电机”；若激磁线圈在发电机外通过调节器搭铁（图5—2），即叫“外搭铁发电机”。
国产拖拉机目前使用的直流发电机均为内搭铁。
在接线时，一定要将激磁线圈的引出线与搭铁的碳刷架相接，激磁线圈便无电流通过，发电机不会发电。
另外有些进口的拖拉机上使用外搭铁发电机，如果改为内搭铁发电机，只要调换发电机激磁线圈抽头接线即可。
3、发电机壳上两个接线柱，一般均有“电枢”“磁场”字样注明。
如文字标注不清，可用下述方法识别。
1）电枢接线柱：
直径较粗；是接在绝缘的刷架上。
2）磁场接线柱：
直径较细；磁场线圈一个端头就按在上面。
4、在拖拉机上的发电机是由发动机带动的，所以转动方向是一定的，在检修时若将发电机反向旋转就不发电，这是因为正转时电枢线圈在磁场的作用下感应出的电流经调节器与激磁线圈相通。
激磁线圈通电后的磁场方向与铁芯剩磁方向相同，因而磁场不断增强，电压迅速升高。
反转时电流方向与正转时相反，使激磁线圈通电后的磁场方向与铁芯剩磁方向相反，磁场越来越弱，使发电机不能发电。
5、当发电机电枢不经负载短路时，发电场是不会烧坏的。
这是因为拖拉机上使用的直流发电机均为并激式。
发电机于额定功率下工作时，电枢绕组产生的电流大部分输向外电路，小部分输入激磁绕组产生磁场。
当电枢接线柱与机壳短路时，发电机电流迅速增大，此时在电机内产生很大的压降和强烈的电枢反应，使输出的电压急剧下降，激磁电流迅速消失，发电机电压趋近于零。
因此，当电枢接线柱与机壳短路时不会烧坏发电机。
6、在使用中有时发现发电机极性突然改变的现象（即发出的电流方向改变）。
这是因为输出电流骤然增大时，电机内部强烈的电枢反应使铁芯剩磁方向改变而引起。
遇到这种情况必须将其改变过来，才能使充电电路正常工作。
改变的方法是：
将蓄电池正极与机壳连接，负极与磁场接线柱相触2—3秒，即能改变磁极铁芯的剩磁方向。
（在正极搭铁的系统中）。
有时，在检修中用蓄电池做电源，用跳火花法检查激磁线圈故障时，如不注意连接的极性，把蓄电池负极当成搭铁极，改变了激磁线圈的电流方向，从而使铁芯剩磁方向改变了。
由于剩磁方向的改变，则发电机电压极性也随之改变。
这是应当注意的。
7、一般的直流发电机整流子铜片间的云母片都低于铜片。
这是因为铜片比云母片磨损速度快，使用一段时间云母片就会高出整流子铜片，使碳刷悬空。
这样整流子和碳刷之间就会出现强烈火花。
为避免此现象，整流子车光后应用锯片将云母割低于整流子铜片0.8毫米左右。
但有的直流发电机如ZF—28型和ZF—33型，整流子铜片间采用人工云母，它与铜片磨损速度相近，故出厂时未将云母片割低，检修这种发电机就不需割低。
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同步发电机
基本信息
作发电机运行的同步电机。
是一种最常用的交流发电机。
在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。
由于同步发电机一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调
发电机
节励磁电流，能方便地调节发电机的电压。
若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。
同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同，一般采用三相形式，只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
工作特性
表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。
这些特性是用户选用发电机的重要依据。
空载特性
发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。
此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0（三相对称），其大小随If的增大而增加。
但是，由于电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比（图1）。
反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。
电枢反应
当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。
其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。
同步发电机的电枢反应磁场与转子励磁磁场均可近似地认为都按正弦规律分布。
它们之间的空间相位差取决于空载电动势E0与电枢电流I之间的时间相位差。
电枢反应磁场还与负载情况有关。
当发电机的负载为电感性时，电枢反应磁场起去磁作用，会导致发电机的电压降低；当负载呈电容性时,电枢反应磁场起助磁作用,会使发电机的输出电压升高。
负载运行特性
主要指外特性和调整特性。
外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时，发电机端电压U与负载电流I之间的关系,如图2所示。
调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系，如图3所示。
图2中还显示出电阻性、电容性和电感性3种负载的情况。
由于电枢反应磁场影响的不同，三者的曲线也不一样。
在外特性中，从空载到额定负载时电压的变化程度称为电压变化率△U，常用百分数表示为
同步发电机的电压变化率约为20～40％。
一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。
为此，随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。
图3所示为3种不同性质负载下的调整特性。
虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。
结构和分类
同步发电机的结构按其转速分为高速和低（中）速两种。
前者多用于火电厂和核电站；后者多与低速水轮
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