一文看懂電機(jī)所有大學(xué)問，從原理、分類到應(yīng)用

　　基本結(jié)構(gòu)

　　一、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。

　　(一)定子(靜止部分)

　　1、定子鐵心

　　作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。

　　構(gòu)造：定子鐵心一般由0.35～0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。

　　定子鐵心槽型有以下幾種：

　　半閉口型槽：電動機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。

　　半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。

　　開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。

　　2、定子繞組

　　作用：是電動機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

　　構(gòu)造：由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。

　　定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：(保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。

　　(1)對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。

　　(2)相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。

　　(3)匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。

　　電動機(jī)接線盒內(nèi)的接線：

　　電動機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1)，下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2)，.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應(yīng)按這個序號排列。

　　3、機(jī)座

　　作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。

　　構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對流，以利于散熱。

　　(二)轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)

　　1、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：

　　作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。

　　構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動機(jī)(轉(zhuǎn)子直徑在300～400毫米以上)的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。

　　2、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組

　　作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。

　　構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。

　　(1)鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于100KW以上的電動機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。

　　(2)繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集流環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。

　　特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動機(jī)廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機(jī)的起、制動性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。

　　(三)相異步電動機(jī)的其它附件

　　1、端蓋：支撐作用。

　　2、軸承：連接轉(zhuǎn)動部分與不動部分。

　　3、軸承端蓋：保護(hù)軸承。

　　4、風(fēng)扇：冷卻電動機(jī)。

　　二、直流電動機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu)，不僅空間利用率高，而且當(dāng)采用靜止整流器供電時，能承受脈動電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動機(jī)一般不帶串勵繞組，適用于需要正、反轉(zhuǎn)的自動控制技術(shù)中。根據(jù)用戶需要也可以制成帶串勵繞組。中心高100～280mm的電動機(jī)無補(bǔ)償繞組，但中心高250mm、280mm的電動機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組，中心高315～450mm的電動機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500～710mm的電動機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　直流電動機(jī)的工作原理：

　　在圖中，線圈連著換向片，換向片固定于轉(zhuǎn)軸上，隨電機(jī)軸一起旋轉(zhuǎn)，換向片之間及換向片與轉(zhuǎn)軸之間均互相絕緣，它們構(gòu)成的整體稱為換向器。電刷A、B在空間上固定不動。

　　在電機(jī)的兩電刷端加上直流電壓，由于電刷和換向器的作用將電能引入電樞線圈中，并保證了同一個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，繼而保證了該極下線圈邊所受的電磁力方向不變，保證了電動機(jī)能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以拖動生產(chǎn)機(jī)械，這就是直流電動機(jī)的工作原理。注意：每個線圈邊中的電流方向是交變的。

　　2、直流發(fā)電機(jī)的工作原理：

　　如圖，當(dāng)用原動機(jī)拖動電樞逆時針方向旋轉(zhuǎn)，線圈邊將切割磁力線感應(yīng)出電勢，電勢方向可據(jù)右手定則確定。由于電樞連續(xù)旋轉(zhuǎn)，線圈邊ab、cd將交替地切割N極、S極下的磁力線，每個線圈邊和整個線圈中的感應(yīng)電動勢的方向是交變的，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是交變電動勢，但由于電刷和換向器的作用，使流過負(fù)載的電流是單方向的直流電流，這一直流電流一般是脈動的。

　　操作方法

　　在電動自行車行業(yè)，電機(jī)一般指電機(jī)總成，包括電機(jī)心、減速機(jī)構(gòu)等。下面我們講的電動自行車均指電機(jī)總成。

　　一、電機(jī)的拆卸

　　拆卸電機(jī)之前應(yīng)首先拔開電機(jī)與控制器的引線，此時一定要記錄下電機(jī)引線顏色與控制器引線顏色的一一對應(yīng)關(guān)系。打開電機(jī)端蓋之前應(yīng)先清潔操作場地，以防止雜物被吸在電機(jī)內(nèi)的磁鋼上。做好端蓋與輪轂相對位置的標(biāo)記。注意：一定要按對角順序松動螺釘，以免電機(jī)外殼變形。電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的徑向間隙叫氣隙(空氣間隙)，一般電機(jī)的氣隙在0.25-0.8mm之間。當(dāng)拆卸完電機(jī)排除了電機(jī)故障之后，一定要按原來的端蓋記號進(jìn)行裝配，這樣可以防止二次裝配后的掃膛現(xiàn)象。

　　二、電機(jī)內(nèi)齒輪的潤滑

　　如果有刷有齒輪轂電機(jī)與無刷有齒輪轂電機(jī)運(yùn)行的噪音開始變大，或者更換了電機(jī)內(nèi)的齒輪，應(yīng)將齒輪所有齒面涂滿潤滑脂，一般使用3號潤滑脂或廠家指定的潤滑油。