电机类型与基本结构分解

永磁直流电机
• 两极有刷直流电机的固定部分( 定子)上装设了一对直流励磁的 静止的主磁极N和S，在旋转部 分(转子)上装设电枢铁芯。定子 与转子之间有一气隙。在电枢 铁芯上放置了由A和X两根导体 连成的电枢线圈，线圈的首端 和末端分别连到两个圆弧形的 铜片上，此铜片称为换向片。 换向片之间互相绝缘，由换向 片构成的整体称为换向器。换 向器固定在转轴上，换向片与 转轴之间亦互相绝缘。在换向 片上放置着一对固定不动的电 刷B1和B2，当电枢旋转时，电 枢线圈通过换向片和电刷与外 电路接通。
手心迎着磁通，垂直的拇指指向导线运动方向，平行四指指向感应电势方向。
电机的结构
• 机械结构：旋转及支撑 • 电磁系统：导电及能量转换 • 绝缘系统：分隔导电部分和不导电部分
电机的结构
• 电机机械结构的基本组成
(a)主要由定子，转子，前、后罩(端盖)及通风冷却系统 组成。 (b)电机静止部分称为定子,转动部分称为转子,在定子和 转子之间的空隙叫气隙。气隙很小﹐但磁场能量主要 集中在气隙內。
三相异步电动机的工作原理
• (1)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。 • (2)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。 • (3)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。
电机的旋转原理
一、 电磁力定律：当电流通过磁场中的导体时，导体会
受到电磁力的作用而移动，移动的方向可由左手法则来判 定。
Байду номын сангаас
磁力线指向手心，伸直四指指向电流方向，垂直的拇指指向电磁力方向。
电机的旋转原理
二、 电磁感应定律：在磁场中，导体做切割磁力线运动
时，导体内会产生感应电动势，该电势的方向由右手法则 确定。
电机的分类
一、按工作电源种类划分： (a)直流电机 无刷直流电动机 永磁直流电动机和电磁直流电动机; 有刷直流电动机 (b)交流电机 同步电机和感应电机。
直流电机
交流电机
电机的分类
二、按结构和工作原理划分： (a)可分为直流电机 (b)异步电机 感应电机和交流换向器电机; (c)同步电机 永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。
永磁直流电机基本结构
中:转子组件 英:Rotor Assembly 代号:AMA
中:定子组件 英:Stator Assembly 代号:STA
中:罩组件 英:Bracket Assembly 代号:BKA
永磁直流电机
• 永磁直流电动机由磁石建立恒定激磁磁场，通过 碳刷和换向器的换向作用﹐实现外部电路的直流 电与电枢绕组內部交流电之间的转换﹐借助静止 气隙磁场实现电枢绕组中交流电与转轴上恒定力 矩的相互变换﹐从而使电机旋转起来。 （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。）
电机的结构
• 电机的通风冷却系统 电机在运行过程中必然会有一部分能量转化成 热能，热能又会使电机的温度上升，当温度上升 到一定程度就会发生绝缘破坏，绕组以及换向器 碳刷烧坏，等一系列问题导致电机的损坏。 通风冷却系统，主要包括风路和风扇。应使 电机的发热和散热协调平衡，有足够的冷却气流 通过电机。
电机的结构
• 定子 --- 由定子铁芯和绕组组成,作用是产生励 磁磁通,导磁及支撑前后罩。 • 转子 --- 由转子铁芯，轴，电枢绕组及换向器组 成，其作用是保证并产生连续的电磁力矩，通过 轴输出机械能。 • 前、后罩 --- 担负着支承转子旋转和固定转子与 定子的装配关系的作用。其结构和尺寸要根据通 风系统，绕组对地绝缘，轴承结构，碳刷和碳刷 盒﹐安装等因素综合设计，同时要考虑强度和刚 度。
电机的结构
• 气隙对电机性能影响较大，气隙小，可减少电机 励磁安匝及损耗。但气隙过小，气隙谐波磁场增 大，电机杂散损耗及电磁噪音增加；同时，过小 的气隙，会由于机械和电磁的原因，对运行可靠 性带来一定影响。
电机的结构
• 绝缘系统
绝缘就是防止电流向不希望的方向流动及隔离导电和不 导电的部分（如导线和铁心）或隔离不同电位的导体（如 匝间﹐层间等）。 绝缘材料一般指电阻系数在 109Ω‧cm以上的材料。经验 表明，在电机出现的事故中，多数是由于绝缘破坏造成的， 正确选用绝缘材料是电机设计中重要的一环。 绝缘系统：所有绝缘材料聚合在一起所产生的一个完整 的独立的体系。
电机类型与基本结构
目录
电机的分类
电机旋转的原理
电机的结构
电机：是将机械能转换为电能或者将电能转 为机械能的装置。当这样的装置用于将机械能转 换为电能时，称为发电机；当其将电能转换为机 械能时，称为电动机。 由于任何一种电机都可以沿任一方向转换功 率，因而任何一种电机均可以既用做发电机又用 做电动机。