电机的基本原理及几个重要公式
电控知识搬运工 2024-05-17

★电机的原理:电机的原理很简单,简单的说就是利用电能在线圈上产生旋转磁场,并推动转子转动的装置。学过电磁感应定律的都知道,通电的线圈在磁场中会受力转动,电机的基本原理就是如此,这是初中物理的知识。

★电机结构:拆开过电机的人都知道,电机主要是两部分组成,固定不动的定子部分以及转动的转子部分,具体如下:

1、定子(静止部分)

  • 定子铁心:电机磁路重要部分,并在其上放置定子绕组;

  • 定子绕组:就是线圈,电动机的电路部分,接电源,用于产生旋转磁场;

  • 机座:固定定子铁心及电机端盖,并起防护、散热等作用;

2、转子(旋转部分)

  • 转子铁心:电机磁路的重要部分,在铁心槽内放置转子绕组;

  • 转子绕组:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩从而使电动机旋转;


★电机的几个计算公式:

1、电磁相关的

1)电动机的感应电动势公式:E=4.44*f*N*Φ,E为线圈电动势、 f为频率 、 S为环绕出的导体(比如铁芯)横截面积、 N为匝数、Φ是磁通。

公式是怎么推导来的,这些事情我们就不去钻研了,我们主要是看看怎么利用它。感应电动势是电磁感应的本质,有感应电动势的导体闭合后,就会产生感应电流。感应电流在磁场中就会受到安培力,产生磁矩,从而推动线圈转动。


从上面公式知道,电动势大小与电源频率、线圈匝数及磁通量成正比。

磁通量计算公式Φ=B*S*COSθ,当面积为S的平面与磁场方向垂直的时候,角θ为0,COSθ就等于1,公式就变成Φ=B*S。

将上面两个公式结合一下,就可以得到电机磁通强度计算公式为:B=E/(4.44*f*N*S)。

2)另外一个是安培力公式,我们要知道线圈受到的力是多少,就需要这个公式F=I*L*B*sinα,其中I为电流强度,L为导体长度,B为磁场强度,α是电流方向与磁场方向间的夹角。当导线垂直于磁场时候,公式就变成F=I*L*B了(如果是N匝线圈的话,磁通B就是N匝线圈的总磁通,而不需要再乘N了)。

知道了受力,就知道转矩,转矩等于扭力乘以作用半径,T=r*F=r*I*B*L(向量乘积)。通过功率=力*速度(P=F*V)以及线速度V=2πR*每秒转速(n秒)两个公式 ,可以与功率建立上关系,得到下面序号3的公式。不过要注意,这时候使用实际输出扭矩,所以计算出的功率是输出功率。

2、交流异步电机的转速计算公式:n=60f/P,这个很简单,转速与电源频率成正比,与电机极对子(记住是一对)数成反比,直接套用公式就好。不过这个公式实际计算出是同步转速(旋转磁场速度),异步电机实际转速会略低于同步转速,所以我们往往会看到4极电机一般是1400多转,达不到1500转。


3、电机转矩、功率计转速的关系:T=9550P/n(P是电机功率、n是电机转速),可以从上面序号1内容中推导出来,不过我们没必要学会推导,记住这个计算公式就可以。不过再次提醒,公式中功率P不是输入功率,而是输出功率,由于电机有损耗,输入功率不等于输出功率。但是书本上往往理想化,将输入功率等于输出功率了。

4、电机功率(输入功率):

1)单相电机功率计算公式:P=U*I*cosφ,如果功率因数为0.8,电压为220V,电流为2A,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。

2)三相电机功率计算公式:P=1.732*U*I*cosφ(cosφ为功率因素、U为负载线电压、I为负载线电流)。不过这类的U和I与电机的接法有关,星形接法的时候,由于三个相隔120°电压的线圈公共端连接一起,形成一个0点,所以加载在负载线圈的电压实际是相电压;而三角形接法时,每个线圈两端各连一根电源线,所以加载负载线圈上的电压就是线电压。如果使用的是我们常用的3相380V电压,星形接法时候线圈是220V,而三角形则是380V,P=U*I=U^2/R,所以三角形接法时功率是星形接法的3倍,这也就是为什么大功率电机采用星三角降压启动的原因。

掌握了上面的公式,理解透彻,电机的原理就不会在困惑了,也不会在怕学习电机拖动这种高挂科的课程。

★电机的其他部件



1)风扇:一般安装在电机尾部,用于给电机散热;

2)接线盒:用于接入电源,如交流三相异步电机,还可以根据需要接星形或者三角形;

3)轴承:连接电机旋转和不动部分;

4、端盖:电机外面的前后盖子,起支撑作用。

本文内容来自于商用车诊断仪,版权属于原作者。


声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 【7.24 深圳】2025国际AI+IoT生态发展大会/2025全球 MCU及嵌入式技术论坛


  • 相关技术文库
  • 电源
  • DC
  • AC
  • 稳压
  • 什么是整流器?整流器的工作原理是什么?

    整流器是常用设备之一,通过整流器,我们能够对电流类型加以转换。为增进大家对整流器的认识,本文将对整流器、整流器的工作原理予以介绍。如果你对整流器或者整流器的相关知识具有兴趣,不妨和小编继续往下阅读哦...

    昨天
  • 干式变压器有何优缺点?干式变压器的应用+保护方式介绍

    干式变压器具备很强的应用意义,为增进大家对干式变压器的认识,本文将基于三点介绍干式变压器:1.干式变压器的优缺点,2.干式变压器的应用领域,3.干式变压器的保护方式。如果你对干式变压器具有兴趣,不妨继续往...

    昨天
  • 你了解干式变压器的冷却结构吗?干式变压器如何冷却?

    干式变压器在工业中具有很多的应用场景,对于干式变压器,我们有必要对它有所认识。为增进大家对干式变压器的了解程度,本文将基于两点介绍干式变压器:1.干式变压器的冷却结构,2.干式变压器的冷却方式介绍。如果...

    昨天
  • 干式变压器正常温度是多少?干式变压器有何安装规范?

    干式变压器是变压器类型之一,任何一款器件都有它的适用范围,干式变压器也不例外。为保证干式变压器的正常适用,本文将对干式变压器的正常温度予以介绍。此外,本文还将介绍干式变压器的安装规范。如果你对干式变...

    昨天
  • 为何要发展电源管理芯片?如何选择电源管理芯片?

    芯片的重要性不言而喻,我国目前在芯片方面的成就还未达到世界巅峰。但是,小编相信中国的芯片水平将会领先世界。为增进大家对芯片的了解,本文将对电源管理芯片予以解读。本文中,你将对电源管理芯片的发展必要性...

    前天
  • 全方位了解存储,你知道的存储介质有哪些?

    存储是非常重要的技术,基于存储技术,我们可以将数据存储在存储设备上。那么对于存储设备而言,有哪些因素对它而言是十分重要的呢?其中一个,便是存储介质。为增进大家对存储的认识,本文将对存储介质予以介绍。如...

    07-07
  • 了解过分布式光伏逆变器吗?不同光伏逆变器有何优缺点?

    逆变器,已是一个老生常谈的话题。因此,就机械等相关专业的朋友,对于逆变器通常都较为了解。为增进大家对逆变器的认识,本文将对光伏逆变器、组串式逆变器、分布式逆变器等内容予以介绍。如果你对逆变器相关内容...

    07-07
  • 一步步了解检测技术,什么是声发射检测?

    检测的重要性不言而喻,我们通过检测,可以对很多电子器件进行检测,以判断电子器件是否存在一些缺陷。为增进大家对检测的认识,本文将对声发射检测技术予以介绍。如果你对检测技术具有兴趣,不妨同小编一起来阅读...

    07-07
  • 变压器规格型号容量

    一般常用变压器的型号可归纳如下 : 1、按相数分: (1)单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。 (2)三相变压器:用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分: (1)干式变压器:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却...

    07-04
  • 干式变压器有哪些分类?干式变压器性能特点介绍

    干式变压器是变压器类型之一,但是,很多朋友对干式变压器却并非十分了解。为增进大家对干式变压器的认识,本文将对干式变压器的分类、干式变压器的性能特点、干式变压器的应用领域予以介绍。如果你对干式变压器具...

    07-03
  • UPS电源内部结构解析,大佬带你看UPS电源防雷误区

    UPS电源,也就是我们常说的不间断电源。通常情况下,UPS电源都带有保护作用。为增加大家对UPS电源的认识,本文将对UPS电源的内部结构以及UPS电源的防雷误区予以介绍。如果你对UPS电源具有兴趣,不妨和小编一同往下...

    07-03
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告