電機的基礎(chǔ)理論與制造工藝培訓-wenkub
2024-10-24 04 本頁面
【正文】 流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。變壓器和電機中使用的硅鋼等材料的磁滯損耗較低。,?,幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線,?,按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：,常用的幾種硬磁材料,?,4.1 磁滯損耗（pch）,由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯損耗(?Pch ) 。,?,3.2.磁滯性,磁性材料在交變磁場中反復磁化，其BH關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線，稱為磁滯回線。,磁疇（磁化前）,磁疇（磁化后）,在外磁場的作用下，磁疇順著外磁場方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。,絕緣等級 Y A E B F H C 容許工作溫度/℃ 90 105 120 130 155 180 ＞180,?,3.2 鐵磁材料及其特性,3.2.1 高導磁性,磁性材料的磁導率通常都很高，即 ?r ??1 (如坡莫合金，其 ?r 可達 2?105 ) 。,導電材料：銅、鋁。,?,2.5 電磁力定律 載流導體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。 它與磁場強度的乘積就等于磁感應強度，即：,磁導率? 的單位：亨/米（H/m）,?,磁路：磁通所通過的路徑。,磁感應強度B的單位: 特斯拉(T)，1T = 1Wb/m2,?,1.2 磁通,磁通? ：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。,發(fā)電機 (G),電動機 (M),?,電機的發(fā)展,迄今為止，電機的發(fā)展大體上分為三個時期：,一、直流電機的產(chǎn)生和形成時期； 在1821年和1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了載流導體在磁場受力現(xiàn)象和電磁感應定律； 在1833年，皮克西利用永久磁鐵和線圈之間的相對運動和一個換向裝置，制成了一臺旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機； 1834~1870年間，凸極式的T形繞組被分布繞組替代，且發(fā)電機和電動機合二為一； 1880年，愛迪生提出采用疊片鐵心； 1882年，臺勃萊茲把米斯巴哈水電站發(fā)出的2KW的直流電，用一根長57KM的輸電線送到了慕尼黑；,?,二、交流電機的形成和發(fā)展時期 1885年，弗拉利斯制作了一臺兩相感應電機； 1889年，多利伏多勃羅夫斯基設(shè)計制作出三相感應電機； 19世紀80年代的末期出現(xiàn)高速的原動機； 電機理論方面， 1893年左右，開始利用復數(shù)和相量來分析交流電路； 1894年，海蘭提出“多相感應電機性能圖解確定法”，同年，弗拉利斯建立雙旋轉(zhuǎn)磁場理論； 交軸磁場理論和雙反應理論先后被提出； 19世紀末期，各種交、直流電機的基本類型以及理論，設(shè)計方法，大體上建立起來了。電機的基礎(chǔ)知識與 制造工藝培訓,?,電動機作為原動機，已廣泛應用于各行各 業(yè)，大至冶金企業(yè)使用的上千萬瓦的電動 機，小至小功率電動機乃至幾瓦的微電動機。,?,三、電機理論、設(shè)計和制造工藝逐步達到完善化時期； 電機的理論分析方法得到了進一步的延伸和鞏固。,在均勻磁場中 ? = B S 或 B= ? /S,1.3 磁場強度,磁場強度H ：表示磁場內(nèi)某點磁場強弱和方向的物理量。,二、磁路及其基本定律,＋ u －,Φ,Φ?,主磁通,漏磁通,磁路,i,?,2.1 全電流安培環(huán)路定律,沿任何一條閉合回線L，磁場強度H的線積分等于該閉合回線所包圍的電流的代數(shù)和,如果在均勻磁場中，沿著回線 L 磁場強度H處處相等，則,2.2 磁路的歐姆定律,作用在磁路上的磁動勢 F 等于磁路內(nèi)的磁通量Φ乘以磁阻 Rm,F稱為磁動勢,?,2.磁路的基爾霍夫定律,2.3.1 磁路的基爾霍夫第一定律,或,閉合面,Φ1,Φ2,Φ3,?,2.3.2 磁路的基爾霍夫第二定律,?,2.電磁感應定律,簡單的說電磁感應定律就是變化的電場附近會產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場附近會產(chǎn)生變化的電場。 f=Bil 在旋轉(zhuǎn)電機中，作用在轉(zhuǎn)子載流導體上的電磁力將使轉(zhuǎn)受到一個力矩（等于力乘以轉(zhuǎn)子半徑），這個力矩稱之為電磁轉(zhuǎn)矩。 鐵磁材料：各種成分的鑄鋼（電工鋼片）。 磁性材料能被強烈的磁化，具有很高的導磁性能。,?,磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會隨著外磁場的增強而無限的增強。,磁性材料中磁感應強度B的變化總是滯后于外磁場變化的性質(zhì)。,磁滯損耗的大?。?單位體積內(nèi)的磁滯損耗正比與磁滯回線的面積和磁場交變的頻率 f。,選擇適當?shù)拇鸥袘獜姸戎狄詼p小鐵心飽和程度。,渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。,?,電機的基本結(jié)構(gòu)以及分類,一、電機的基本結(jié)構(gòu),?,二、電機的分類,1 按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。電刷壓在換向片上。 勵磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中 通過直流電，形成電磁鐵。,串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。 （3）起動、制動轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動、停車。 （3）家庭：電動縫紉機、電動自行車、電動玩具,1.4 直流電機的應用,?,2.1 單相感應電動機,二、感應電動機,2.1.1 結(jié)構(gòu)： 鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成。 轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉(zhuǎn)子導條短路成鼠籠型。,?,2.2 三相感應電機,三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈式、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。,注意：三相感應電機不需要加電容,?,2.3 電機磁 路,磁路：定子齒部、轉(zhuǎn)子齒部、定子軛部轉(zhuǎn)子軛部、氣隙形成一個閉合的回路。,?,3.1 PMSM和BLDC電動機結(jié)構(gòu),3.1 總體結(jié)構(gòu),?,3.1.1 定子,定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相繞組。 隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，傳感器信號被不斷的反饋給芯 片，主芯片據(jù)此來改變電樞繞組的
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