1、地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739認(rèn)識交流發(fā)電機(jī)認(rèn)識交流發(fā)電機(jī)第第4章章 發(fā)電機(jī)與電動機(jī)發(fā)電機(jī)與電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739n汽車用發(fā)電機(jī)可分為汽車用發(fā)電機(jī)可分為直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)和和交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)，由，由于交流發(fā)電機(jī)在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)于交流發(fā)電機(jī)在許多方面優(yōu)于直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發(fā)電機(jī)，電機(jī)已被淘汰，目前所有汽車均采用交流發(fā)電機(jī)，

2、n 交流發(fā)電機(jī)按照不同的分類方法分為以下幾類：交流發(fā)電機(jī)按照不同的分類方法分為以下幾類：1）車用交流發(fā)電機(jī)分類車用交流發(fā)電機(jī)分類地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 普通交流發(fā)電機(jī)普通交流發(fā)電機(jī)(使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)使用時需要配裝電壓調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)) 例例JF132 （EQ140用）用） 整體式交流發(fā)電機(jī)整體式交流發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)器制成一個整體的發(fā)電機(jī)電機(jī)) 例別克轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的是例別克轎車的發(fā)動機(jī)上裝配的是CS型發(fā)電機(jī)型發(fā)電機(jī) 帶泵交流發(fā)電機(jī)帶泵交流發(fā)電機(jī)(和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在

3、和汽車制動系統(tǒng)用真空助力泵安裝在一起的發(fā)電機(jī)一起的發(fā)電機(jī)) 例例JFZB292發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)。 無刷交流發(fā)電機(jī)無刷交流發(fā)電機(jī)(不需要電刷的發(fā)電機(jī)不需要電刷的發(fā)電機(jī)) 例例JFW1913 永磁交流發(fā)電機(jī)永磁交流發(fā)電機(jī)(磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)磁極為永磁鐵制成的發(fā)電機(jī)) 1）車用交流發(fā)電機(jī)分類車用交流發(fā)電機(jī)分類地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739按整流器結(jié)構(gòu)分四類按整流器結(jié)構(gòu)分四類 六管交流發(fā)電機(jī)六管交流發(fā)電機(jī) 例例JF1522（東風(fēng)汽車用）（東風(fēng)汽車用） 八管交流發(fā)電機(jī)八管交流發(fā)電機(jī) 例例JFZ1542（天津夏利汽車用）（天津夏利汽車用） 九管

4、交流發(fā)電機(jī)九管交流發(fā)電機(jī) 例（日本日立、三凌、馬自達(dá)汽車用）例（日本日立、三凌、馬自達(dá)汽車用） 十一管交流發(fā)電機(jī)十一管交流發(fā)電機(jī) 例例JFZ1913Z（奧迪、桑塔納汽車用）（奧迪、桑塔納汽車用）1）車用交流發(fā)電機(jī)分類車用交流發(fā)電機(jī)分類地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739按磁場繞組搭鐵形式兩分類按磁場繞組搭鐵形式兩分類 內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組的一端（負(fù)極）直接搭磁場繞組的一端（負(fù)極）直接搭鐵（和殼體相聯(lián)）鐵（和殼體相聯(lián)） 外搭鐵型交流發(fā)電機(jī)外搭鐵型交流發(fā)電機(jī) 磁場繞組的一端（負(fù)極）接入調(diào)磁場繞組的一端（負(fù)極）接入調(diào)節(jié)器，

5、通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。節(jié)器，通過調(diào)節(jié)器后再搭鐵。1）車用交流發(fā)電機(jī)分類車用交流發(fā)電機(jī)分類地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739組成：由組成：由定子定子、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子、電刷電刷、整流二極管整流二極管、前后端蓋、風(fēng)扇、前后端蓋、風(fēng)扇及帶輪等組成。及帶輪等組成。2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸、勵磁繞組、兩塊爪形磁極、滑環(huán)等組成。它轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸、勵磁繞組、兩塊爪形磁極、滑環(huán)等組成。它的作用是當(dāng)通過電刷給勵磁繞組供

6、電時，勵磁繞組產(chǎn)生磁場。的作用是當(dāng)通過電刷給勵磁繞組供電時，勵磁繞組產(chǎn)生磁場。 發(fā)電機(jī)構(gòu)造圖發(fā)電機(jī)構(gòu)造圖2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739國產(chǎn)發(fā)電機(jī)大多采用國產(chǎn)發(fā)電機(jī)大多采用6對磁極。爪極凸緣的外形象鳥嘴，這種對磁極。爪極凸緣的外形象鳥嘴，這種形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動勢近似于正弦波形。形狀可以使定子感應(yīng)的交流電動勢近似于正弦波形?；h(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕滑環(huán)由兩個彼此絕緣的銅環(huán)組成，壓裝在轉(zhuǎn)子軸上并與軸絕緣，兩個滑環(huán)分別與勵磁繞組的兩端相連。緣，兩個滑環(huán)分別與勵磁繞組的

7、兩端相連。2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739磁路磁路交流發(fā)電機(jī)的磁路為：磁軛交流發(fā)電機(jī)的磁路為：磁軛N極極轉(zhuǎn)子與定子之間的氣轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙隙定子定子定子與轉(zhuǎn)子間的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙氣隙S極極磁軛。磁軛。2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739n當(dāng)兩集電環(huán)通入直當(dāng)兩集電環(huán)通入直流電時（通過電流電時（通過電刷），磁場繞組中刷），磁場繞組中就有電流通過，并就有電流通過，并產(chǎn)生軸向磁通，使產(chǎn)生軸向磁通，使爪極一塊被磁

8、化為爪極一塊被磁化為N極，另一塊被磁化極，另一塊被磁化為為S極，從而形成六極，從而形成六對相互交錯的磁極。對相互交錯的磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，就形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。形成了旋轉(zhuǎn)的磁場。2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 定子構(gòu)造與繞組連接圖定子構(gòu)造與繞組連接圖2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797392.定子：定子：產(chǎn)生三相交流電產(chǎn)生三相交流電定子鐵心由內(nèi)圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在定子鐵心由內(nèi)

9、圈帶槽的硅鋼片疊成，定子繞組的導(dǎo)線就嵌放在鐵心的槽中。鐵心的槽中。定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組大多數(shù)采用定子槽內(nèi)置有三相對稱繞組，三相繞組大多數(shù)采用Y形聯(lián)形聯(lián)結(jié)，也有用形聯(lián)結(jié)結(jié)，也有用形聯(lián)結(jié)2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 定子構(gòu)造與繞組連接圖定子構(gòu)造與繞組連接圖2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739整流器整流器大多由大多由6個、個、9個、個、11個管硅二極管組成。個管硅二極管組成。外殼為正極、中心引線為

10、負(fù)極的二極管，稱為負(fù)極管或反燒管，管外殼為正極、中心引線為負(fù)極的二極管，稱為負(fù)極管或反燒管，管殼底上注有黑字標(biāo)記；殼體為負(fù)極，中心線為正極的二極管，稱殼底上注有黑字標(biāo)記；殼體為負(fù)極，中心線為正極的二極管，稱為正極管或正燒管，管殼底上有紅色標(biāo)記。為正極管或正燒管，管殼底上有紅色標(biāo)記。 2）車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)車用交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 整流器實物與硅二極管連接圖整流器實物與硅二極管連接圖地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797391）發(fā)電原理發(fā)電原理地址:北京百萬莊大街22號

11、 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 1）.在發(fā)電機(jī)內(nèi)部有一個由在發(fā)電機(jī)內(nèi)部有一個由發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)磁發(fā)動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)磁場）場） 2）.磁場外有一個定子繞組磁場外有一個定子繞組, 繞組有繞組有3組線圈組線圈(3相繞組相繞組)，3相繞組彼此相隔相繞組彼此相隔120度度 3）.當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的磁場使固定的電樞繞組切磁場使固定的電樞繞組切割磁力線（或者說使電樞割磁力線（或者說使電樞繞組中通過的磁通量發(fā)生繞組中通過的磁通量發(fā)生變化）而產(chǎn)生電動勢。變化）而產(chǎn)生電動勢。1）發(fā)電原理發(fā)電原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線:

12、(010) 883797392）電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739圖5-2 交流電的產(chǎn)生3）交流電產(chǎn)生）交流電產(chǎn)生地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739)tsin()tsin()tsin()tsin(tsintsin34234322322EEeEEeEEemWmVmUmEE每相電動勢的最大值每相電動勢的最大值每相電動勢的有效值每相電動勢的有效值角速度角速度3）交流電產(chǎn)生）交流電產(chǎn)生地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739圖所示為

13、六管整流電路圖所示為六管整流電路4V2V-6V4）整流原理）整流原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739增加了增加了3個功率較小的二極管，專門用來供給磁場電流，又稱為個功率較小的二極管，專門用來供給磁場電流，又稱為磁場二極管，采用磁場二極管后，利用充電指示燈即可指示磁場二極管，采用磁場二極管后，利用充電指示燈即可指示發(fā)電機(jī)工作情況的好壞。發(fā)電機(jī)工作時，充電指示燈是由蓄發(fā)電機(jī)工作情況的好壞。發(fā)電機(jī)工作時，充電指示燈是由蓄電池端電壓與磁場二極管輸出端電池端電壓與磁場二極管輸出端L的電壓的電壓UL的差值所控制。的差值所控制。 4）整流原理）整流原理

14、地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739具有兩個中性點二極管，其接線柱的記號為具有兩個中性點二極管，其接線柱的記號為“N”。中性點電壓。中性點電壓一般用來控制各種繼電器如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等一般用來控制各種繼電器如磁場繼電器、充電指示燈繼電器等4）整流原理）整流原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739認(rèn)識電動機(jī)認(rèn)識電動機(jī)第第4章章 發(fā)電機(jī)與電動機(jī)發(fā)電機(jī)與電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739異步電動機(jī)主要由異步電動機(jī)主要由定子定子

15、（固定部分）和（固定部分）和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）兩（轉(zhuǎn)動部分）兩部分組成部分組成. 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 機(jī)座：一般用鑄鐵制成。主要作用是固定定子鐵芯，并通機(jī)座：一般用鑄鐵制成。主要作用是固定定子鐵芯，并通過端蓋來支撐轉(zhuǎn)子。過端蓋來支撐轉(zhuǎn)子。定子定子（機(jī)座、定子鐵心、定子繞組）（機(jī)座、定子鐵心、定子繞組） 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739定子鐵芯：由硅鋼片定子鐵芯：由硅鋼片疊疊壓而成。壓而成。1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:10

16、0037 編輯熱線: (010) 88379739（a）星形接法；（b）三角形接法 定子繞組：用漆包線繞成線圈，嵌在定子鐵芯槽內(nèi)。三相異定子繞組：用漆包線繞成線圈，嵌在定子鐵芯槽內(nèi)。三相異步電動機(jī)的定子繞組由互成步電動機(jī)的定子繞組由互成120角的完全相同的互相絕角的完全相同的互相絕緣的三個繞組組成，叫三相繞組。緣的三個繞組組成，叫三相繞組。定子繞組可以接成星形或三角形。為了便于改變接線，三定子繞組可以接成星形或三角形。為了便于改變接線，三相繞組的六根端線都接到定子外面的接線盒內(nèi)。相繞組的六根端線都接到定子外面的接線盒內(nèi)。1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線:

17、(010) 88379739定子硅鋼片未裝繞組的定子鐵芯1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797392.異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸等部分組成等部分組成的。轉(zhuǎn)子鐵心由外圓有槽孔的硅鋼片疊制而成。轉(zhuǎn)子有兩種形的。轉(zhuǎn)子鐵心由外圓有槽孔的硅鋼片疊制而成。轉(zhuǎn)子有兩種形式：式：籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子和和繞線型轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子。1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739籠型轉(zhuǎn)子籠型轉(zhuǎn)子的繞組由安放在槽內(nèi)的銅條（

18、或鑄鋁）構(gòu)成，這些導(dǎo)的繞組由安放在槽內(nèi)的銅條（或鑄鋁）構(gòu)成，這些導(dǎo)體的兩端分別焊接在兩個端環(huán)上。體的兩端分別焊接在兩個端環(huán)上。 特點：特點：制造簡單，造價低，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛。制造簡單，造價低，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，應(yīng)用廣泛。1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739異步電動機(jī)就是利用三相交流電通入三相對稱繞組所產(chǎn)生的異步電動機(jī)就是利用三相交流電通入三相對稱繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場來使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。旋轉(zhuǎn)磁場來使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。 基本原理：閉合導(dǎo)體切割磁力線時能產(chǎn)生電流，通電基本原理：閉合導(dǎo)體切割磁力線時能產(chǎn)生電流，通電導(dǎo)體受到磁場力作

19、用時能產(chǎn)生運(yùn)動。導(dǎo)體受到磁場力作用時能產(chǎn)生運(yùn)動。2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797392）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797392）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 2.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 設(shè)將定子三相繞組聯(lián)成如圖 (a)所示的星形接法，三相繞組的首端U1、V1、W1分別與三相交流電的相線A、B、C相連接，三相繞組中通過的三相對稱交流電流如圖4-5(b)所示。圖通過定子繞組

20、的三相對稱電流UVW地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739圖4-6 三相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場（p=1）UVW2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 由此可見，電流變化一個周期，合成磁場在空間也旋轉(zhuǎn)了一周。電流繼續(xù)變化，磁場也不斷地旋轉(zhuǎn)。 從上述分析可知,三相電流通過定子繞組所產(chǎn)生的合成磁場,是隨電流的交變而在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場。這種旋轉(zhuǎn)磁場與蹄形磁鐵在空間旋轉(zhuǎn)所起的作用是相同的。三相異步電動機(jī)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)磁場是由定子鐵心中放置的三相繞三相異步電動機(jī)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)磁場是由定子鐵心中放置的

21、三相繞組產(chǎn)生的。組產(chǎn)生的。旋轉(zhuǎn)磁場的方向與三相電流的順序有關(guān)，也稱旋轉(zhuǎn)磁場的方向與三相電流的順序有關(guān)，也稱相序相序。改變相序可以改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱改變相序可以改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為為同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n0。2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向雖然與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向雖然與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速不可能達(dá)到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速no ，因為如果兩者相等，轉(zhuǎn)，因為如果兩者相等，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就不存在

22、相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體就不能切割磁子與旋轉(zhuǎn)磁場之間就不存在相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體就不能切割磁感應(yīng)線，轉(zhuǎn)子上也就不再產(chǎn)生感應(yīng)電流及電磁轉(zhuǎn)矩，可見，鼠感應(yīng)線，轉(zhuǎn)子上也就不再產(chǎn)生感應(yīng)電流及電磁轉(zhuǎn)矩，可見，鼠籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之間必須存在差值而不能籠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之間必須存在差值而不能同步，因此稱鼠籠式電動機(jī)為交流異步電動機(jī)或交流感應(yīng)電動同步，因此稱鼠籠式電動機(jī)為交流異步電動機(jī)或交流感應(yīng)電動機(jī)。機(jī)。結(jié)論結(jié)論2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739nnnnns用轉(zhuǎn)速差用轉(zhuǎn)速差 n=nn=n。-n -n 來表示轉(zhuǎn)子

23、轉(zhuǎn)速來表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n與同步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速 n n。之間的之間的轉(zhuǎn)速差，則轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速差，則轉(zhuǎn)差率s s為轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比，即為轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速之比，即 轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要物理量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個重要物理量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n n 越接近同步越接近同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 ，轉(zhuǎn)差率越小，跟隨性越好。一般異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率很，轉(zhuǎn)差率越小，跟隨性越好。一般異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率很小，通常用百分?jǐn)?shù)表示，一般為小，通常用百分?jǐn)?shù)表示，一般為1%1%9%9%n。2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739外形外形 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1）結(jié)構(gòu)

24、）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797391）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797391.定子定子勵磁繞組通以勵磁電流產(chǎn)生主磁場。勵磁繞組通以勵磁電流產(chǎn)生主磁場。 在在小功率小功率直流電動機(jī)中直流電動機(jī)中不裝不裝換向磁極。換向磁極。1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739三、直流電動機(jī)的工作原理

25、三、直流電動機(jī)的工作原理 直流電動機(jī)利用磁場的相互作用將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在磁場直流電動機(jī)利用磁場的相互作用將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，在磁場內(nèi)通電導(dǎo)線受到磁場力的作用，而產(chǎn)生移動的傾向。內(nèi)通電導(dǎo)線受到磁場力的作用，而產(chǎn)生移動的傾向。 2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739+ + 2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739由此可見，加于直流電動機(jī)的直流電源，借助于由此可見，加于直流電動機(jī)的直流電源，借助于換向器換向器和和電刷電刷的作用，使電樞線圈中流過的電流，方向

26、是交變的，從而使電的作用，使電樞線圈中流過的電流，方向是交變的，從而使電樞產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變，確保了電樞朝確定的方向樞產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變，確保了電樞朝確定的方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這就是直流電動機(jī)的基本工作原理。連續(xù)旋轉(zhuǎn)，這就是直流電動機(jī)的基本工作原理。2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739根據(jù)安培定律，可以推導(dǎo)出直流電動機(jī)通電后所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)根據(jù)安培定律，可以推導(dǎo)出直流電動機(jī)通電后所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩矩M與磁極的磁通量與磁極的磁通量及電樞電流及電樞電流Is之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：式中，式中， Cm為電動機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)

27、，它與電動機(jī)磁極對數(shù)為電動機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，它與電動機(jī)磁極對數(shù)P 、電樞、電樞繞組導(dǎo)線總根數(shù)繞組導(dǎo)線總根數(shù)Z及電樞繞組電路的支路對數(shù)及電樞繞組電路的支路對數(shù)a有關(guān)。有關(guān)。 MCmIs 2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)原理直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)原理 式中的式中的Rs為電樞回路電阻，其中包括電樞繞組的電阻和電為電樞回路電阻，其中包括電樞繞組的電阻和電刷與換向器的接觸電阻刷與換向器的接觸電阻 由于繞組在轉(zhuǎn)動同時切割磁力線而產(chǎn)生感生電動勢，并根據(jù)右手由于繞組在轉(zhuǎn)動同時切割磁力線而產(chǎn)生感生電動勢，并根據(jù)右手規(guī)

28、則判定其方向與電樞電流規(guī)則判定其方向與電樞電流I Is s的方向相反，故稱的方向相反，故稱反電動勢反電動勢E Ef f。反。反電動勢電動勢E Ef f與磁極的磁通量與磁極的磁通量和電樞的轉(zhuǎn)速和電樞的轉(zhuǎn)速n n成正比，即成正比，即E Ef f=C=Ce en n電樞回路的電壓平衡方程式，即電樞回路的電壓平衡方程式，即U UE Ef f+I+Is sR Rs s2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739接通電源的瞬間，電樞轉(zhuǎn)速接通電源的瞬間，電樞轉(zhuǎn)速n為為0，電樞反電動勢也為，電樞反電動勢也為0，此時，此時，電樞繞組中的電流達(dá)到最

29、大值，即電樞繞組中的電流達(dá)到最大值，即IsmURs，將相應(yīng)產(chǎn)生最，將相應(yīng)產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩，即大電磁轉(zhuǎn)矩，即Mmax，若此時的電磁轉(zhuǎn)矩大于電動機(jī)的阻力矩，若此時的電磁轉(zhuǎn)矩大于電動機(jī)的阻力矩Mz，電樞就開始加速轉(zhuǎn)動起來。隨著電樞轉(zhuǎn)速的上升，電樞就開始加速轉(zhuǎn)動起來。隨著電樞轉(zhuǎn)速的上升，Ef增增大，大，Is下降，電磁轉(zhuǎn)矩下降，電磁轉(zhuǎn)矩M也就隨之下降。當(dāng)也就隨之下降。當(dāng)M下降至與下降至與Mz相平衡相平衡（M=Mz）時，電樞就以此轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。）時，電樞就以此轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 U UE Ef f+I+Is sR Rs sMCmIs 2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (

30、010) 88379739直流電動機(jī)具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩功能直流電動機(jī)具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩功能 如果直流電動機(jī)在工作過程中負(fù)載增大，就會出現(xiàn)如下的如果直流電動機(jī)在工作過程中負(fù)載增大，就會出現(xiàn)如下的變化：變化： MMMMz znEnEf fIsMM=MIsMM=Mz z，達(dá)到新的穩(wěn)，達(dá)到新的穩(wěn)定；定；直流電動機(jī)的工作負(fù)載減小，則出現(xiàn)如下的變化：直流電動機(jī)的工作負(fù)載減小，則出現(xiàn)如下的變化：M MMznEMznEf fIs MM=MIs MM=Mz z，達(dá)到新的穩(wěn)定。，達(dá)到新的穩(wěn)定。2）工作原理）工作原理地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739一種利用電磁鐵的

31、作用原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移線位移或或角位角位移移的電動機(jī)。定子具有均勻分布的的電動機(jī)。定子具有均勻分布的6個磁極，磁極上繞有繞個磁極，磁極上繞有繞組，兩個相對的磁極組成一相。假定轉(zhuǎn)子具有均勻分布的組，兩個相對的磁極組成一相。假定轉(zhuǎn)子具有均勻分布的4個個齒，有單三拍、六拍及雙三拍三種工作方式。齒，有單三拍、六拍及雙三拍三種工作方式。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理圖反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理圖 地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797391.單三拍單三拍 單三拍通電方式時轉(zhuǎn)子的位置單三拍通電方式時轉(zhuǎn)子的位置地址:北京百萬莊大街

32、22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797392.六拍六拍 圖圖5-33 六拍通電方式時轉(zhuǎn)子的位置六拍通電方式時轉(zhuǎn)子的位置地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739總結(jié)總結(jié)采用單三拍方式和雙三拍方式時，轉(zhuǎn)子走三步前進(jìn)了一個齒距采用單三拍方式和雙三拍方式時，轉(zhuǎn)子走三步前進(jìn)了一個齒距角，每走一步前進(jìn)了三分之一齒距角；采用六拍方式時，轉(zhuǎn)子角，每走一步前進(jìn)了三分之一齒距角；采用六拍方式時，轉(zhuǎn)子走六步前進(jìn)了一個齒距角，每走一步前進(jìn)了六分之一，齒距角走六步前進(jìn)了一個齒距角，每走一步前進(jìn)了六分之一，齒距角 地址:北京百萬莊大街22號 郵編:

33、100037 編輯熱線: (010) 883797394.步距角步距角mZ360r0式中：式中：Zr轉(zhuǎn)子齒數(shù)；轉(zhuǎn)子齒數(shù)；m運(yùn)行拍數(shù)。運(yùn)行拍數(shù)。實際上，一般步進(jìn)電動機(jī)的步距角不是實際上，一般步進(jìn)電動機(jī)的步距角不是300或或150，而是，而是30或或1.50。由上式可知，轉(zhuǎn)子上不只。由上式可知，轉(zhuǎn)子上不只4個齒個齒(齒距角齒距角360/4 = 90)，而，而有有40個齒（齒距角為個齒（齒距角為9）。）。 地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739步進(jìn)電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、精確度高、起動靈敏、步進(jìn)電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、精確度高、起動靈敏、

34、停車準(zhǔn)確等性能。步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速決定于脈沖頻率停車準(zhǔn)確等性能。步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速決定于脈沖頻率 。一般工作過程一般工作過程地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739 怠速空氣量的控制方式怠速空氣量的控制方式1-節(jié)氣門；節(jié)氣門；2-節(jié)氣門操縱臂；節(jié)氣門操縱臂；3-怠速控制閥怠速控制閥地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739伺服電動機(jī)，也叫做執(zhí)行電動機(jī)，在控制系統(tǒng)中，常被用作執(zhí)行元件，把接受到的電信號轉(zhuǎn)換為電動機(jī)轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度，驅(qū)動控制對象。按照電流種類的不同，伺服電動機(jī)可分為直流和交流兩大類。一、交

35、流伺服電動機(jī)交流伺服實質(zhì)是一種同步電機(jī)。通過伺服驅(qū)動器的矢量控制理論加上編碼器構(gòu)成的閉環(huán)回路精準(zhǔn)的控制電機(jī)的扭矩，速度，位置等等，把交流電通過等換計算的方式去控制電機(jī)，所以制造技術(shù)和伺服驅(qū)動器的軟件方面比較復(fù)雜。地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個永磁體，在定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場作用下，轉(zhuǎn)子磁場同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子一般做成鼠籠式，為了使電動機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機(jī)械特性，無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能，它具有轉(zhuǎn)子電阻較大、轉(zhuǎn)動慣量較小這兩個特點。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子主要有兩種：一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條

36、的鼠籠轉(zhuǎn)子，為了減小其轉(zhuǎn)動慣量，轉(zhuǎn)子做得細(xì)長；另一種是采用鋁合金做成的空心杯形轉(zhuǎn)子，杯壁薄，為了減小磁路的磁阻，在轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子。由于空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量很小，反應(yīng)迅速，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此應(yīng)用廣泛。地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739二、直流伺服電動機(jī)直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)相比，它具有機(jī)械特性硬、輸出功率大、易控制、起動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點。直流伺服電動機(jī)和一般直流電機(jī)結(jié)構(gòu)相同，只是它的容積和體積較小，是一種微型永磁式直流電機(jī)。為了減小轉(zhuǎn)動慣量，電機(jī)要做的細(xì)長些。圖4-33是直流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100

37、037 編輯熱線: (010) 88379739二、刮水器電機(jī)二、刮水器電機(jī) 電動刮水器電動刮水器1、5-刷架；刷架；2、4、6-擺桿；擺桿；3、7、8-拉桿；拉桿；9-蝸輪；蝸輪；10-蝸桿；蝸桿；11-電動機(jī)；電動機(jī)；12-底板底板1）刮水器電機(jī)）刮水器電機(jī)5.汽車中的電動機(jī)汽車中的電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 883797391.電動刮水器的變速原理電動刮水器的變速原理刮水器的變速是利用直流電動機(jī)變速原理來實現(xiàn)的，刮水器的變速是利用直流電動機(jī)變速原理來實現(xiàn)的， 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速公式為：公式為： n=(U-IR)/(KZ)式中式中U電動機(jī)端電壓；電動

38、機(jī)端電壓；I通過電樞繞組中的電流；通過電樞繞組中的電流；R電樞繞組的電阻；電樞繞組的電阻；K常數(shù)；常數(shù)；Z正、負(fù)電刷間串聯(lián)的導(dǎo)體數(shù)；正、負(fù)電刷間串聯(lián)的導(dǎo)體數(shù)； 磁極磁通。磁極磁通。n=（U-IRs）/ C1 刮水器變速是在直流電動機(jī)變速的理論基礎(chǔ)上，采取刮水器變速是在直流電動機(jī)變速的理論基礎(chǔ)上，采取改變電改變電動機(jī)磁極磁通的強(qiáng)弱動機(jī)磁極磁通的強(qiáng)弱，或者改變，或者改變兩電刷之間的導(dǎo)體數(shù)兩電刷之間的導(dǎo)體數(shù)（繞組（繞組數(shù)）多少來實現(xiàn)的。數(shù)）多少來實現(xiàn)的。 二、刮水器電機(jī)二、刮水器電機(jī) 1）刮水器電機(jī)）刮水器電機(jī)5.汽車中的電動機(jī)汽車中的電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線:

39、 (010) 88379739當(dāng)刮水器開關(guān)在當(dāng)刮水器開關(guān)在擋位擋位置（低速）置（低速） 線繞式電動刮水器原理線繞式電動刮水器原理1-串激繞組；串激繞組；2-電樞；電樞；3-并激繞組；并激繞組；4-觸點；觸點；5-凸輪；凸輪；6-刮水器開關(guān)；刮水器開關(guān)；7-熔斷器；熔斷器；8-電源開關(guān)電源開關(guān) （1）改變磁通變速）改變磁通變速 只適合于線繞式直流電動機(jī)只適合于線繞式直流電動機(jī)當(dāng)刮水器開關(guān)在當(dāng)刮水器開關(guān)在擋位置擋位置（高速）（高速）1）刮水器電機(jī)）刮水器電機(jī)5.汽車中的電動機(jī)汽車中的電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739（2）改變電刷間的導(dǎo)體

40、數(shù)變速）改變電刷間的導(dǎo)體數(shù)變速 改變電刷間導(dǎo)體數(shù)變速的方法只能通過永磁電機(jī)（三刷永磁式改變電刷間導(dǎo)體數(shù)變速的方法只能通過永磁電機(jī)（三刷永磁式直流電動機(jī)）來實現(xiàn)，它的磁極為鐵氧體永久磁鐵，具有不易直流電動機(jī)）來實現(xiàn)，它的磁極為鐵氧體永久磁鐵，具有不易退磁的優(yōu)點。能夠?qū)崿F(xiàn)高、低轉(zhuǎn)速退磁的優(yōu)點。能夠?qū)崿F(xiàn)高、低轉(zhuǎn)速1-電樞繞組；電樞繞組；2-永久磁鐵；永久磁鐵；3-換向器；換向器；4-反電動勢反電動勢 B1B2B3LH二、刮水器電機(jī)二、刮水器電機(jī) 1）刮水器電機(jī)）刮水器電機(jī)5.汽車中的電動機(jī)汽車中的電動機(jī)地址:北京百萬莊大街22號 郵編:100037 編輯熱線: (010) 88379739當(dāng)開關(guān)撥向當(dāng)開關(guān)撥向“L”時時，電源電壓，電源電壓U加在加在B1和和B3之間，由于、之間，由于、和、組成兩條并聯(lián)支路，支路中串聯(lián)的線圈（導(dǎo)體）和、組成兩條并聯(lián)支路，支路中串聯(lián)的線圈（導(dǎo)體）均為有效線圈，串聯(lián)線圈（導(dǎo)體）數(shù)相對較多（每條支路串聯(lián)均為有效線圈，串聯(lián)線圈（導(dǎo)體）數(shù)相對較多（每條支路串