1、n電機(jī)的基本功能與分類n電機(jī)的基本原理n電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)前言n電機(jī)是以磁場為媒介進(jìn)行機(jī)械和電能互相轉(zhuǎn)換的電磁裝置。n把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的稱電機(jī)，相反則為發(fā)電機(jī)。n電機(jī)分類的方法眾多，通常按照以下幾種類型來劃分：n1.從能量角度劃分：為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器。n2.從電流角度劃分：直流電機(jī)和交流電機(jī)（交流電機(jī)包括變壓器、異步電機(jī)和同步電機(jī)n=60f/p 單位為r/min，它是取決與電頻率f和電機(jī)磁極對(duì)數(shù)p的一個(gè)常數(shù)。凡是電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)等于n的稱為同步電機(jī)，不等于n的稱為異步電機(jī)或者感應(yīng)電機(jī)，沒有固定n的為直流電機(jī)）。n3.從運(yùn)動(dòng)方式劃分：旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī)、靜止電機(jī)（即變壓器）。n4.從使用場合還可劃分

2、為潛水電機(jī)、防暴電機(jī)、航空電機(jī)等。電機(jī)的基本原理n電機(jī)是通過電磁感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的，因此，電和磁是構(gòu)成電機(jī)的兩大要素。n電在電機(jī)中主要是以路的形式出現(xiàn)，即由導(dǎo)體、線圈、繞組構(gòu)成電機(jī)的電路。n磁在電機(jī)中則是以場的形式存在的，一般工程分析計(jì)算時(shí)，為了方便，常將磁場簡化為磁路。1-1電機(jī)的工作原理n直流電機(jī)可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，這就是電機(jī)的可逆原理其基本結(jié)構(gòu)與直流發(fā)電完全相同(如FM-70K3-LE-CF)。n將兩個(gè)電刷加上直流電源，即如下圖所示時(shí)，則有直流電流從電刷A流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷B流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可由左手定則判

3、定兩段導(dǎo)體受到的力形成一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。n當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過90時(shí)，兩個(gè)線圈邊均處于磁通密度B=0的位置，線圈中就沒有電流流過，轉(zhuǎn)矩便消失。由于機(jī)械慣性的作用，使電樞沖過一個(gè)角度，這時(shí)線圈中又有電流通過，其流通 途徑為通過電刷A、換向片2、線圈邊dc和ab，最后經(jīng)換向片1及電刷B到達(dá)電源的負(fù)極。1-2電機(jī)的工作原理圖磁極定子電樞線圈轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)換向片靜止電刷n旋轉(zhuǎn)電樞式的直流電機(jī)n電樞旋轉(zhuǎn)、磁極固定，帶有換向器通過換向片，電刷1總與位于N極下的導(dǎo)體相連，極性為正電刷2與位于S極下的導(dǎo)體相連，極性為負(fù)1-3左手定則n左手定則亦稱“電動(dòng)機(jī)定則”。它是確定通電導(dǎo)體在外磁場中受力方向的定則。其方法是：

4、伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并都與手掌在同一平面上。設(shè)想將左手放入磁場中，使磁力線垂直地進(jìn)入手心，其余四指指向電流方向，這時(shí)拇指所指的方向就是磁場對(duì)電流作用力的方向 。 2-4電磁力 n載流導(dǎo)體位于磁場中時(shí)，導(dǎo)體上受到力Fe 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式2-1電機(jī)的構(gòu)造n電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)主要包括兩部分：定子和轉(zhuǎn)子。n電機(jī)的固定不動(dòng)部分稱為定子，定子一般是由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座、電刷裝置等組成。n電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸承、風(fēng)扇和轉(zhuǎn)軸等組成。直流電機(jī)的基本構(gòu)造風(fēng)扇機(jī)座鐵心和繞組主磁極電刷換向器接線板接線盒勵(lì)磁繞組端蓋直流電機(jī)的基本構(gòu)造1-2電機(jī)的構(gòu)造圖大殼：首先，大

5、殼為什么選用鐵制品的，而不用塑膠的呢？因?yàn)殍F導(dǎo)磁率大，而且利于散熱。 材質(zhì)：大部分都是用冷軋鋼板。冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進(jìn)一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。n首先，大殼為什么選用鐵制品的，而不用塑膠的呢？因?yàn)殍F導(dǎo)磁率大，而且利于散熱。 材質(zhì)：大部分都是用冷軋鋼板。冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進(jìn)一步冷

6、軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。n日本冷軋?zhí)妓乇′摪?n適用牌號(hào)：SPCC、SPCD、SPCE 符號(hào)：S-鋼（Steel）、P-板（Plate）、C-冷軋（cold）、第四位C-普通級(jí)（common）、D-沖壓級(jí)（Draw）、E-深沖級(jí)（Elongation）n熱處理狀態(tài)：A退火、S-退火+平整、8（1/8）的硬質(zhì)、4（1/4）的硬質(zhì)、2（1/2）的硬質(zhì)、1硬質(zhì)。n日本電鍍鋅薄鋼板n適用牌號(hào)：SECC（原板SPCC）、

7、SECD（原板SPCD）、SECE（原板SPCE）鋅層代號(hào)：E8、E16、E24、E32n符號(hào)：S-鋼（Steel）、E-電鍍（Electrodeposition）、C-冷軋（Cold）、第四位C-普通級(jí)（common）、D-沖壓級(jí)（Draw）、E-深沖級(jí)（Elongation）。n鋅層代號(hào)：E-電鍍鋅層，8、16、24、32表示鋅附著量，單位為g/m2，鍍層厚度（單面）1.4、4.2、7.0。n表面處理代號(hào)：C-鉻酸系處理、O-涂油、P-磷酸系處理、S-鉻酸系處理+涂油、Q-磷酸系處理+涂油、M-不處理。n標(biāo)記：產(chǎn)品名稱（鋼板或鋼帶），本產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、牌號(hào)、表面處理類別、鋅層代號(hào)、規(guī)格及尺寸、

8、外形精度。 磁石n磁石的分類：大致可分位鐵氧體和釹鐵硼兩種。n如何衡量磁性能的高低？ 主要有三個(gè)參量：剩磁Br（Residual Induction）,單位Gauss，是衡量磁體對(duì)外所能提供磁場強(qiáng)弱的參量；矯頑力Hc（Coercive Force），單位Oersteds，是衡量抗退磁能力的參量；磁能積BHmax,單位Gauss-Oersteds,是表征所能存儲(chǔ)能量多少的一個(gè)物理量 。n鐵氧體磁石特點(diǎn)： *采用粉末冶金方法生產(chǎn)、剩磁較低，回復(fù)磁導(dǎo)磁率小*矯頑力較大，抗去磁能力較強(qiáng)，特別適宜于用作動(dòng)態(tài)工作條件 的磁路結(jié)構(gòu)*材質(zhì)硬且脆,可以金剛砂工具進(jìn)行切割加工*主要原材料是氧化物（四氧化三鐵），故

9、不易腐蝕*工作溫度：40至+200 n釹鐵硼磁石特點(diǎn)： *采用粉末冶金方法生產(chǎn)、剩磁較高、矯頑力較大、體積小。 *相對(duì)較脆、價(jià)格高膠底蓋n膠底蓋大多是塑膠成型，也有部分大馬達(dá)底蓋用鋁合金和鋅合金的。塑膠成型的大多選用尼龍、PBT、ABS等為材料。選用的根據(jù)主要從使用的物理性能、化學(xué)性能、電氣性能以及價(jià)格方面考慮決定的。（個(gè)別是客戶指定）電刷（碳精）：關(guān)于碳刷的種類，大致可分為以下幾種： -銅石墨材料、 -樹脂粘結(jié)材料、-電化石墨材料、 -天然石墨材料。 電刷是起導(dǎo)通（即電流傳輸?shù)墓δ埽瑧?yīng)具備以下三種要求。 1.其材料應(yīng)具備在整流子換向時(shí)提供潤滑以及電流傳輸功能。 2.能在電刷壽命與整流子或滑

10、環(huán)狀況方面取得一種平衡。 3.在大多數(shù)情況下能夠形成平滑以及連續(xù)的氧化膜。n電刷四項(xiàng)物理性能: 1.電阻率、2.抗折強(qiáng)度、3.肖氏硬度、 4.密度 1.電阻率電阻率越高，對(duì)火花壓制越有利；電壓降會(huì)增加，電機(jī)的效率會(huì)下降；同時(shí)，炭刷的溫升會(huì)增加，有可能會(huì)導(dǎo)致炭刷脹死在刷架中。 2.抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度越高，炭刷越耐磨。 3.硬度硬度越高，炭刷越耐磨，噪音會(huì)增大；同時(shí)對(duì)換向器的磨損也會(huì)增加。 4.密度密度對(duì)炭刷性能的影響最小。定性地講，密度越高，炭刷越耐磨。n綜合來講，電阻率和抗折強(qiáng)度對(duì)炭刷的性能起著決定性作用。這四個(gè)參數(shù)是相互作用的。它們的影響作用如下： 密度硬度電阻率抗折強(qiáng)度 密度硬度電阻率抗折強(qiáng)

11、度 n彈簧彈力與電刷的機(jī)械磨損和電氣磨損關(guān)系如下： 彈簧彈力機(jī)械磨損電氣磨損 彈簧彈力機(jī)械磨損電氣磨損杯士n馬達(dá)使用的杯士主要有粉末冶金燒結(jié)杯士和滾珠杯士。選用何種杯士主要是根據(jù)客戶的要求，實(shí)際應(yīng)用場合以及單價(jià)方面考慮決定的。相對(duì)來說燒結(jié)杯士的單價(jià)要比滾珠杯士便宜得多，但是徑向如果受負(fù)荷大的話就得用滾珠杯士。然而燒結(jié)杯士的選用要比滾珠杯士選用較為復(fù)雜，因?yàn)闈L珠杯士是系列化的標(biāo)準(zhǔn)品，而燒結(jié)杯士大多是根據(jù)自己要求指定的，選用時(shí)不僅要考慮承受的面壓、PV值以及含油種類等。電器元件：電容（磁介電容、紙介電容、電解電容）電感、變阻器（國內(nèi)叫壓敏電阻）、電阻、PTC（國內(nèi)叫熱敏電阻）、恒溫器、溫度管等。n磁介電容：阻直流，通交流。n紙介電容：穩(wěn)定電壓，消減電磁雜波。n電解電容：穩(wěn)定電壓。n電感：消除電磁雜波(形象的說是通直流，阻交流），主要在低頻起作用。n變阻器：穩(wěn)定電壓，吸收電磁雜波、減少火花。n電阻：限制電刷的作用。nPTC、恒溫器、溫度管：都是保護(hù)回路的作用，但三者使用又有區(qū)別。銅頭（換向器） 1. 換向器的功