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  ? ? ? 电机的基本功能与分类 电机的基本原理 电机的基本结构 前言 ? ? ? ? ? ? ? 电机是以磁场为媒介进行机械和电能互相转换的电磁装置。 把电能转换为机械能的称电机,相反则为发电机。 电机分类的方法众多,通常按照以下几种类型来划分: 1.从能量角度划分:为发电机、电动机、变压器。 2.从电流角度划分:直流电机和交流电机(交流电机包括变压 器、异步电机和同步电机[n=60f/p 单位为r/min,它是取决与 电频率f和电机磁极对数p的一个常数。凡是电机转数等于n的 称为同步电机,不等于n的称为异步电机或者感应电机,没有 固定n的为直流电机)。 3.从运动方式划分:旋转电机、直线电机、静止电机(即变压 器)。 4.从使用场合还可划分为潜水电机、防暴电机、航空电机等。 电机的基本原理 ? ? ? 电机是通过电磁感应原理来实现能量转 换的,因此,电和磁是构成电机的两大 要素。 电在电机中主要是以路的形式出现,即 由导体、线圈、绕组构成电机的电路。 磁在电机中则是以场的形式存在的,一 般工程分析计算时,为了方便,常将磁 场简化为磁路。 1-1电机的工作原理 ? ? ? 直流电机可作为发电机运行,也可作为电动机运行,这 就是电机的可逆原理其基本结构与直流发电完全相同 (如FM-70K3-LE-CF)。 将两个电刷加上直流电源,即如下图所示时,则有直流 电流从电刷A流入,经过线圈abcd,从电刷B流出,根据 电磁力定律,载流导体ab和cd受到电磁力的作用,其方 向可由左手定则判定两段导体受到的力形成一个转矩, 使得转子逆时针转动。 当电枢转过90°时,两个线圈边均处于磁通密度B=0的 位置,线圈中就没有电流流过,转矩便消失。由于机械 惯性的作用,使电枢冲过一个角度,ag都开的一样怎么杀猪这时线圈中又有电 流通过,其流通 途径为通过电刷A、换向片2、线圈边 dc和ab,最后经换向片1及电刷B到达电源的负极。 1-2电机的工作原理图 ? 旋转电枢式的直流电机 ? 电枢旋转、磁极固定,带有换向器 旋转 磁极——定子 电枢线圈——转子 换向片 静止 通过换向片,电刷1总 与位于N极下的导体 相连,极性为正 电刷2与位于S极下的 导体相连,极性为负 电刷 1-3左手定则 ? 左手定则亦称“电动机定则”。它是确定通 电导体在外磁场中受力方向的定则。其方法 是:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并 都与手掌在同一平面上。设想将左手放入磁 场中,使磁力线垂直地进入手心,其余四指 指向电流方向,这时拇指所指的方向就是磁 场对电流作用力的方向 。 2-4电磁力 ? 载流导体位于磁场中时,导体上受到力Fe 直流电机的励磁方式 2-1电机的构造 ? ? ? 电动机结构主要包括两部分:定子和转子。 电机的固定不动部分称为定子,定子一般是由 定子铁芯、定子绕组、机座、电刷装置等组成。 电机的旋转部分称为转子,转子是由转子铁芯、 转子绕组、换向器、轴承、风扇和转轴等组成。 直流电机的基本构造 风扇 铁心和绕组 机座 主磁极 电刷 换向器 接线板 端盖 励磁绕组 接线盒 直流电机的基本构造 1-2电机的构造图 大壳:首先,大壳为什么选用铁制品的,而不用塑胶的呢?因为铁导磁率大,而且利于散热。 材质:大部分都是用冷轧钢板。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,俗称冷板。它 是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制, 不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性 能都优于热轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 首先,大壳为什么选用铁制品的,而不用塑胶的呢?因为铁导磁率大,而且利于散热。 材质:大部分都是用冷轧钢板。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,俗称冷板。它是由普 通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧 化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热 轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。 日本冷轧碳素薄钢板 适用牌号:SPCC、SPCD、SPCE 符号:S-钢(Steel)、P-板(Plate)、C-冷轧(cold)、第四位C-普通级 (common)、D-冲压级(Draw)、E-深冲级(Elongation) 热处理状态:A—退火、S-退火+平整、8—(1/8)的硬质、4—(1/4)的硬质、2—(1/2)的硬质、1—硬质。 日本电镀锌薄钢板 适用牌号:SECC(原板SPCC)、SECD(原板SPCD)、SECE(原板SPCE)锌层代号:E8、E16、 E24、E32 符号:S-钢(Steel)、E-电镀(Electrodeposition)、C-冷轧(Cold)、第四位C-普通级 (common)、D-冲压级(Draw)、E-深冲级(Elongation)。 锌层代号:E-电镀锌层,8、16、24、32表示锌附着量,单位为g/m2,镀层厚度(单面)1.4μ、 4.2μ、7.0μ。 表面处理代号:C-铬酸系处理、O-涂油、P-磷酸系处理、S-铬酸系处理+涂油、Q-磷酸系处理+涂油、 M-不处理。 标记:产品名称(钢板或钢带),本产品标准号、牌号、表面处理类别、锌层代号、规格及尺寸、 外形精度。 磁石 ? 磁石的分类:大致可分位铁氧体和钕铁硼两种。 ? 如何衡量磁性能的高低? 主要有三个参量:剩磁Br(Residual Induction),单位Gauss,是衡量磁体对外所能提供磁场强弱的参 量;矫顽力Hc(Coercive Force),单位Oersteds,是衡量抗退磁 能力的参量;磁能积BHmax,单位Gauss-Oersteds,是表征所能存 储能量多少的一个物理量 。 铁氧体磁石特点: *采用粉末冶金方法生产、剩磁较低,回复磁导磁率小. *矫顽力较大,抗去磁能力较强,特别适宜于用作动态工作条件 的磁路结构. *材质硬且脆,可以金刚砂工具进行切割加工. *主要原材料是氧化物(四氧化三铁),故不易腐蚀. *工作温度:-40℃至+200℃ 钕铁硼磁石特点: *采用粉末冶金方法生产、剩磁较高、矫顽力较大、体积小。 *相对较脆、价格高 ? ? 胶底盖 ? 胶底盖大多是塑胶成型,也有部分大马 达底盖用铝合金和锌合金的。塑胶成型 的大多选用尼龙、PBT、ABS等为材料。 选用的根据主要从使用的物理性能、化 学性能、电气性能以及价格方面考虑决 定的。(个别是客户指定) 电刷(碳精):关于碳刷的种类,大致可分为以 下几种: -铜石墨材料、 -树脂粘结材料、-电化 石墨材料、 -天然石墨材料。 电刷是起导通(即电流传输的功能),应具备以下三种要求。 1.其材料应具备在整流子换向时提供润滑以及电流传输功能。 2.能在电刷寿命与整流子或滑环状况方面取得一种平衡。 3.在大多数情况下能够形成平滑以及连续的氧化膜。 电刷四项物理性能: 1.电阻率、2.抗折强度、3.肖氏硬度、 4.密度 1.电阻率——电阻率越高,对火花压制越有利;电压降会增加,电机的效率会下 降;同时,炭刷的温升会增加,有可能会导致炭刷胀死在刷架中。 2.抗折强度——抗折强度越高,炭刷越耐磨。 3.硬度——硬度越高,炭刷越耐磨,噪音会增大;同时对换向器的磨损也会增加。 4.密度——密度对炭刷性能的影响最小。定性地讲,密度越高,炭刷越耐磨。 综合来讲,电阻率和抗折强度对炭刷的性能起着决定性作用。这四个参数是相互 作用的。它们的影响作用如下: 密度↑→硬度↑→电阻率↓→抗折强度↑ 密度↓→硬度↓→电阻率↑→抗折强度↓ 弹簧弹力与电刷的机械磨损和电气磨损关系如下: 弹簧弹力↑→机械磨损↑→电气磨损↓ 弹簧弹力↓→机械磨损↓→电气磨损↑ ? ? ? 杯士 ? 马达使用的杯士主要有粉末冶金烧结杯士和滚珠 杯士。选用何种杯士主要是根据客户的要求,实 际应用场合以及单价方面考虑决定的。相对来说 烧结杯士的单价要比滚珠杯士便宜得多,但是径 向如果受负荷大的话就得用滚珠杯士。然而烧结 杯士的选用要比滚珠杯士选用较为复杂,因为滚 珠杯士是系列化的标准品,而烧结杯士大多是根 据自己要求指定的,选用时不仅要考虑承受的面 压、PV值以及含油种类等。 电器元件:电容(磁介电容、纸介电容、电解电容)电 感、变阻器(国内叫压敏电阻)、电阻、PTC(国内叫热 敏电阻)、恒温器、温度管等。 ? ? ? ? ? ? ? 磁介电容:阻直流,通交流。 纸介电容:稳定电压,消减电磁杂波。 电解电容:稳定电压。 电感:消除电磁杂波(形象的说是通直流,阻 交流),主要在低频起作用。 变阻器:稳定电压,吸收电磁杂波、减少火花。 电阻:限制电刷的作用。 PTC、恒温器、温度管:都是保护回路的作用, 但三者使用又有区别。 铜头(换向器) 1. 换向器的功用及要求: 2. 换向器材料 3. 换向器的结构: 4. 换向器设计的其它考虑因素: 5. 换向器的检验: 6. 换向器的安装及运转要求: 7. 供货商所作换向器质量测试: 芯片 ? 芯片都是用硅素钢板制作的。使用的JIS 牌号有H-9、H-12、 H-18、 H-23、 H30。牌号的不同主要是代表铁损的大小 和含硅量的大小。含硅量大的铁损就小, 马达发热也就小。 结 束 谢谢大家!