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1、n电机的基本功能与分类n电机的基本原理n电机的基本结构前言n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 。n把电能转换为机械能的称电机，相反则为发电机。n电机分类的方法众多，通常按照以下几种类型来划分：n1.从能量角度划分：为发电机、电动机、变压器。n2.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）。n3.从运动方式划分：旋转电机、直线电机、静止电机（即变 压器）。n4.从使用
2、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n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。n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。n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n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)。n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
3、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。n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，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电机的工作原理图磁极定子电枢线圈转子旋转换向片静止电刷n旋转电枢式的直流电机n电枢旋转、磁极固定，带有换向器通过换向片，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1-3左手定则n左手定则亦称“电动机定则”。
4、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 n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n电动机结构主要包括两部分：定子和转子。n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。n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机座铁心和绕组主磁极电刷换向器
5、接线板接线盒 励磁绕组端盖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。n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
6、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。n日本冷轧碳素薄钢板 n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）n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
7、、2（1/2）的硬质、1硬质 。n日本电镀锌薄钢板n适用牌号：SECC（原板SPCC）、SECD（原板SPCD）、SECE（原板SPCE）锌层代号：E8、E16 、E24、E32n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）。n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）1.4、 4.2、7.0。n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-
8、不处理。n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n磁石的分类：大致可分位铁氧体和钕铁硼两种。n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 。n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
9、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 n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n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
10、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。n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。n综合来讲，电阻率和抗折强度对炭刷的
11、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 n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n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：
12、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。n磁介电容：阻直流，通交流。n纸介电容：稳定电压，消减电磁杂波。n电解电容：稳定电压。n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。n变阻器：稳定电压，吸收电磁杂波、减少火 花。n电阻：限制电刷的作用。nPTC、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n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、 H-30。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！
