一、電機(jī)概述
電機(jī),俗稱“馬達(dá)”,是指根據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳輸?shù)碾姶叛b置。在電路中使用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)使用“D”)。它的主要功能是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。發(fā)電機(jī)作為電器或各種機(jī)器的動(dòng)力源,在電路中用字母“G”表示。電機(jī)的大部分工作原理都是基于電磁感應(yīng)和電磁力定律。其構(gòu)造的一般原理是利用有效的磁性和導(dǎo)電材料,形成磁路和能產(chǎn)生電磁感應(yīng)的電路,以產(chǎn)生電磁功率和轉(zhuǎn)矩。
電磁感應(yīng)基本原理:
(1):電磁感應(yīng)定律:運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線后會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是E=BLV,b是磁場(chǎng)強(qiáng)度。l是導(dǎo)體切割磁力線的有效長(zhǎng)度(垂直長(zhǎng)度),v是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的移動(dòng)速度。
(2):電磁力定律:磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體會(huì)受到電磁力的作用。電磁力F=BIL,B是磁場(chǎng)強(qiáng)度,I是導(dǎo)體中的電流,l是切割磁力線的有效長(zhǎng)度。
感應(yīng)定律和電磁力定律結(jié)合在一起,構(gòu)成了電功率和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)。
用于機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)之間能量轉(zhuǎn)換的電動(dòng)機(jī)。它應(yīng)該有兩個(gè)可以相對(duì)移動(dòng)的部分?;陔姶帕υ淼碾姍C(jī)由建立勵(lì)磁磁場(chǎng)(由導(dǎo)體中的電流或永磁體產(chǎn)生)的部件和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并流過工作電流的感應(yīng)部件組成。對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī),這兩部分的靜止部分稱為定子,旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子之間有一個(gè)氣隙,以促進(jìn)旋轉(zhuǎn)。
一般基于電磁力原理的電機(jī),在定子和轉(zhuǎn)子上裝有繞組,作為勵(lì)磁電流和工作電流的載體。電機(jī)也可以由永磁體勵(lì)磁,而不是相關(guān)部件上的勵(lì)磁繞組。
二、常見型號(hào)劃分
常見標(biāo)注產(chǎn)品型號(hào):
4A YXD-150,4A YXD-180,DD變頻電機(jī),AQ1系列變頻電機(jī),DDM系列變頻電機(jī)
具體規(guī)則如下:
前兩個(gè)型號(hào)是洗衣機(jī)用的單相異步電機(jī),Y代表異步,D代表單相,150和180是指電機(jī)的額定功率,4A是指電機(jī)的極數(shù)。
而DDAQ1系列有24極,DDM系列有12極。都是無刷永磁同步電機(jī)。
電機(jī)的分類:
1.按電機(jī)的功能可分為:電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、專用電動(dòng)機(jī)。
2.根據(jù)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式,可分為旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)。
3.按電機(jī)的電流類型,可分為DC電機(jī)和交流電機(jī)。其中,交流電機(jī)又可分為同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)。
4.按電機(jī)的相數(shù)可分為單相電機(jī)和多相(常用三相)電機(jī)。
5:按電機(jī)容量可分為:大、中、小、微型電機(jī)。
三、單相異步電機(jī)介紹
電機(jī)的結(jié)構(gòu)與電機(jī)的用途、轉(zhuǎn)速、防護(hù)類型、通風(fēng)冷卻方式、安裝形式等因素有關(guān)。不同類型的電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)不同,但都是由固定部分、旋轉(zhuǎn)部分和輔助部分三部分組成。輔助部件有軸承、電刷裝置、冷卻器等。
固定部分主要由定子底座、機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋、支撐固定件等組成。
1、單相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
2、單相異步電機(jī)定子制作過程
3、定子流程
整個(gè)單相異步電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,但是它的制造工藝非常精細(xì)。
主要步驟是:
插紙、插杯、插線、插絕緣、修整、插絕緣、去漆、穿通、焊接、定位、手工裝訂。
裝訂、機(jī)械裝訂、精細(xì)整形、外觀修整、性能測(cè)試和絕緣漆浸漬。
4、單相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子制作過程
5、單相異步電機(jī)的特點(diǎn)
一種由220V單相交流電源供電的電動(dòng)機(jī),功率小,主要做成小型電動(dòng)機(jī)。
它廣泛應(yīng)用于單相異步電動(dòng)機(jī),如家用電器(洗衣機(jī)、冰箱、電風(fēng)扇
風(fēng)扇)、電動(dòng)工具(如韓
產(chǎn)生電流,電流與氣隙中的基本磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)電機(jī)
機(jī)械負(fù)載,驅(qū)動(dòng)它旋轉(zhuǎn)。
異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率高,工作特性好,從空載到滿載都很接近。
勻速運(yùn)行可以滿足大部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),它必須
需要從電網(wǎng)中抽取無功勵(lì)磁功率,使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。由于異步電機(jī)的速度
且調(diào)速性能差。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
主要用作電機(jī)。
四、變頻AQ1和DD電機(jī)介紹
AQ系列變頻電機(jī)和DD系列電機(jī)原理基本相同,安裝尺寸相同。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是少了定位磁鐵、安裝板和花鍵,但本質(zhì)上沒有太大區(qū)別。轉(zhuǎn)子外徑相同,磁鋼數(shù)量和尺寸相同。由于AQ1系列電機(jī)用于斜鼓或前開式鼓,所以對(duì)頂開式鼓沒有定位要求,所以定位磁鐵較少,在電氣控制上也有相應(yīng)的區(qū)別。除了霍爾板之外,定子是相同的。
1、AQ1電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分組成
2、DD定子制作過程
DD電機(jī)定子由霍爾板組件和DD定子線圈組成。DD定子線圈通過纏繞DD定子絕緣完成。具體制作過程見下圖:
3、AQ1電機(jī)轉(zhuǎn)子制作過程
DD轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子安裝板、轉(zhuǎn)子鐵芯和花鍵套組成,由PBT注塑機(jī)注塑而成。
4、AQ1電機(jī)的額定數(shù)據(jù)
電源:DC280V
額定時(shí)間:連續(xù)
輸出額定值:200瓦(800轉(zhuǎn)/分)參考值
極數(shù):24極
絕緣等級(jí):E級(jí)
旋轉(zhuǎn)方向:左右旋轉(zhuǎn)。
用途:產(chǎn)品內(nèi)置于機(jī)器中。
應(yīng)用環(huán)境:溫度-5 ~ 40,濕度低于85%RH
儲(chǔ)存環(huán)境:溫度-5 ~ 40,濕度低于85%RH
5、DDM系列電機(jī)結(jié)構(gòu)介紹
DDM系列電機(jī)也是由定子和轉(zhuǎn)子組成。
6、DDM定子制作過程
7、DDM轉(zhuǎn)子制作過程
五、電機(jī)的調(diào)速
通過改變電機(jī)的級(jí)數(shù)、電壓、電流和頻率,可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使電機(jī)達(dá)到更高的性能。
一)、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法
這種調(diào)速方法是通過改變定子繞組的紅色接線方式來改變籠型電機(jī)的定子極數(shù),達(dá)到調(diào)速的目的。其特點(diǎn)如下:
1.它具有堅(jiān)硬的機(jī)械性能和良好的穩(wěn)定性;
2、無滑差損失,效率高;
3、接線簡(jiǎn)單,控制方便,價(jià)格低廉;
4.有步進(jìn)調(diào)速,步差大,無法獲得平滑調(diào)速;
5.可與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用,獲得高效平滑的調(diào)速特性。
這種方法適用于不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械,如金屬切割機(jī)、電梯、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。
二)、變頻調(diào)速方法
變頻調(diào)速是一種改變電機(jī)定子電源頻率,從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器。變頻器可分為交-DC-交變頻器和交-交變頻器。目前,國(guó)內(nèi)使用最多的是交-DC-交變頻器。其特點(diǎn):
1、效率高,調(diào)速過程中無附加損耗;
2、應(yīng)用范圍廣,可用于籠型異步電機(jī);
3.調(diào)速范圍大,特性硬,精度高;
4.技術(shù)復(fù)雜,成本高,維護(hù)困難。
5.這種方法適用于要求精度高、調(diào)速性能好的場(chǎng)合。
三)、串級(jí)調(diào)速方法
串級(jí)調(diào)速是指在繞線式電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中串聯(lián)可調(diào)附加電勢(shì),改變電機(jī)的轉(zhuǎn)差率,達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串聯(lián)的附加電勢(shì)吸收,然后用附加裝置將吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式,串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速和晶閘管串級(jí)調(diào)速,多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速,其特點(diǎn)是:
1、調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗可以反饋到功率
4.晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)低,諧波影響大。
5.該方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵、軋機(jī)、礦井提升機(jī)和擠壓機(jī)。
4)繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻的調(diào)速方法
繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串聯(lián)附加電阻,增加了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率,使電動(dòng)機(jī)以較低的速度運(yùn)行。串聯(lián)電阻越大,電機(jī)轉(zhuǎn)速越低。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單,控制方便,但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。它是一種有級(jí)調(diào)速,具有軟機(jī)械特性。
五)、定子調(diào)壓調(diào)速方法
當(dāng)改變電機(jī)的定子電壓時(shí),可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線,從而得到不同的轉(zhuǎn)速。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比,最大轉(zhuǎn)矩下降很多,其調(diào)速范圍小,使得一般的籠型電機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍,應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻大的籠型電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速,如專門為調(diào)壓調(diào)速設(shè)計(jì)的力矩電動(dòng)機(jī),或在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍,當(dāng)轉(zhuǎn)速在2: 1以上時(shí)應(yīng)采用反饋控制,以達(dá)到自動(dòng)調(diào)速的目的。
電壓調(diào)節(jié)的主要裝置是能提供電壓變化的電源。目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器和晶閘管調(diào)壓。晶閘管調(diào)壓是最好的。電壓和速度調(diào)節(jié)的特性:
1.調(diào)壓調(diào)速電路簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;
2.在調(diào)壓過程中,差動(dòng)功率以發(fā)熱的形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中,效率較低。
3.調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。