电机是什么?有哪些类型的电机?

2023-07-27 09:33:59 589

电机是家用电器或产品中使用的小功率电机,也就是所谓的微电机。


(一)电动机的种类


电机种类繁多。


1.根据电机工作电源的不同,按工作分类可分为DC电机和交流电机。其中,交流马达也分为单相马达和三相马达。


2.根据结构和工作原理对电机进行分类,可以根据结构和工作原理进行分类。


同步电机也可以分为永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同电机。


异步电机可以分为感应电机和交流换向器电机。感应电机又分为三相异步电机、单相异步电机和盖极异步电机。交流换向器电机分为单相串励电机、交直流两用电机和推斥电机。


根据结构和工作原理,直流电机可分为无刷直流电机和有刷直流电机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电机又分为串励直流电机、并励直流电机、他励直流电机和复励直流电机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。


3.根据起动和运行方式,电机可分为起动电机、电容器电机、电容器起动运行电机和分相电机。


4.根据用途对电机进行分类,按用途可分为驱动电机和控制电机。


驱动电机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、抛光、开槽、切割、扩孔等),


(包括洗衣机、电风扇、冰箱、空调、录音机、录像机、碟片机、吸尘器、相机、吹风机、电动剃须刀等。)使用电机和其他通用的小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等。).


控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。


5.根据转子的结构,电机可分为笼式感应电机(旧标准称为鼠笼式异步电机)和绕线转子感应电机(旧标准称为绕线异步电机)。


6.根据运行速度分类电机可分为高速电机、低速电机、恒速电机和调速电机。


低速电机又分为齿轮减速电机、电磁减速电机、扭矩电机、爪极同步电机等。


调速电机可分为电磁调速电机、DC调速电机、pwm变频调速电机和开关磁阻调速电机,但可分为有级恒速电机、无级恒速电机、有级变速电机和无极变速电机。


(2)直流电机


DC电机是一种依靠DC工作电压运行的电机。广泛应用于录音机、录像机、DVD播放机、电动剃须刀、吹风机、电子手表玩具等。


1.电磁直流电机电磁直流电机由定子磁极、转子(电枢)组成、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等组成,


电磁直流电机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组组成。根据其励磁方式(旧标准称为激磁)的不同,可分为串励DC电机、并励DC电机、他励DC电机和复励DC电机。因励磁方式不同,定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电后产生)的规律也不同。


通过电刷和换向器串联串联励磁DC电机的励磁绕组和转子绕组,励磁电流与电枢电流成正比。随着励磁电流的增加,定子的磁通量增加,扭矩与电枢电流的平方成正比,转速随着扭矩或电流的增加而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的5倍以上,短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上,转速变化率较大,空载转速甚高(一般不允许其在空载下运行)。可与串励绕组串联(或并联)使用外用电阻器、或者将串励绕组并联换接,实现调速。


并动DC电机的励磁绕组与转子绕组并联,其励磁电流相对恒定,启动扭矩与电枢电流成正比,启动电流约为额定电流的2.5倍。转速则随电流及转矩的增大而略有下降,短时过载转矩为额定转矩的1.5倍。速度变化率小,为5%~15%。可通过消弱磁场的恒功率来调速。


励磁直流电机的励磁绕组由独立励磁电源供电,励磁电流相对恒定,启动转矩与电枢电流成正比。转速变化也为5%~15%。可以通过消弱磁场恒功率来提高转速或通过降低转子绕组的电压来使转速降低。


复励直流电动机的定子磁极上除有并励绕组外,还装有与转子绕组串联的串励绕组(其匝数较少)。串联绕组产生磁通的方向与主绕组的磁通方向相同,起动转矩约为额定转矩的4倍左右,短时间过载转矩为额定转矩的3.5倍左右。转速变化率为25%~30%(与串联绕组有关)。转速可通过消弱磁场强度来调整。


换向器的换向片使用银铜、镉铜等合金材料,用高强度塑料模压成。


电刷与换向器滑动接触,为转子绕组提供电枢电流。电磁式直流电动机的电刷一般采用金属石墨电刷或电化石墨电刷。


转子的铁心采用硅钢片叠压而成,一般为12槽,内嵌12组电枢绕组,各绕组间串联接后,再分别与12片换向片连接。


2.永磁式直流电动机


永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成,


定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体,而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。图18-12是两种永磁体的磁路示意图。


转子一般采用硅钢片叠压而成,较电磁式直流电动机转子的槽数少。录放机中使用的小功率电动机多数为3槽,较高档的为5槽或7槽。漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换各器的金属片上。电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。


录放机中使用的永磁式直流电动机,采用电子稳速电路或离心式稳速装置。


3.无刷直流电动机无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。


无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置等组成,如图18-13所示。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。


位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。


采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。


采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏将会按一定频率间歇间生脉冲信号。


采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、lc谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。


(三)交流异步电动机


交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机,广泛应用于电风扇、电冰箱、洗衣机、空调器、电吹风、吸尘器、油烟机、洗碗机、电动缝纫机、食品加工机等家用电器及各种电动工具、小型机电设备中。


交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

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