同步电机基本结构
作者：诺叔梓 | 发布日期：2024-06-14 04:08:15
本文目录一览一、三相同步电机的内部结构以及工作原理，求解答1.1三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机的结构由定子、转子及其他附件组成。
1.11定子（静止部分）
(1)定子铁芯
功能：电机磁路的一部分，定子绕组置于其滑动面上。
结构：定子铁芯一般由0.35-0.5mm厚的硅钢片冲压而成，表面有绝缘层。 铁芯内圆上冲有均匀分布的槽，以嵌入定子绕组。
(2)定子绕组组件的作用：是电机的电路部分。 它传导三相交流电并产生旋转磁场。
结构：由三个结构相同的绕组组成，绕组间隔120°，对称排列。 这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌入在定子的每个槽中。
定子绕组的主要绝缘元件包括以下三种：（保证绕组导电部分与铁心之间的可靠绝缘，以及绕组本身之间的可靠绝缘）。
(3)。 机座
作用：固定定子铁芯及前后端盖，支撑转子，起到保护和散热的作用。
结构：底座一般采用铸铁制成。 大型异步电动机的机座一般采用钢板焊接而成。 微型电机的底座由铸铝制成。 封闭式电机底座外侧设有散热片，增加散热面积。 被保护电机底座两端端盖均设有通风孔，使电机内外空气直接对流，以利于散热。
1.12转子（转动部分）
（1）三相异步电动机转子铁心：
作用：作为电动机磁路的一部分，用于将转子绕组放置在铁心内槽。
结构：所用材料与定子相同，由0.5mm厚硅钢片冲压叠片而成。 硅钢片外圆上有均匀分布的孔，用于放置转子绕组。 通常采用定子铁心冲出的硅钢片内圆来冲制转子铁心。 一般小型异步电动机的转子铁心直接压在转轴上，而大中型异步电动机（转子直径大于300~400mm）的转子铁心则采用压装机将转子铁心压在转轴上。 转子支架。
(2)三相异步电动机转子绕组的作用：隔断定子的旋转磁场，产生感应电动势和电流，形成电磁扭矩，使电动机旋转。
结构：分为鼠笼型转子和绕线型转子。
a.鼠笼式转子：转子绕组由若干插入转子槽内的导杆和两个环形端环组成。 当去掉转子铁芯后，整个绕组看起来像一个鼠笼，因此称为鼠笼式绕组。 小型鼠笼电机采用铸铝转子绕组，100kW以上电机采用铜杆和铜端环焊接。
B.绕线转子：绕线转子绕组也是对称的三相绕组。 一般采用星形连接，转轴通过电刷与外部电路连接。
特点：结构较复杂，因此绕线电机的应用不如鼠笼电机广泛。 然而，通过集电环和电刷在转子绕组电路中串联附加电阻和其他元件，以改善感应电动机的启动、制动和调速性能。 因此，需要在一定范围内平稳控制速度的装置，如用于起重机、电梯、空压机等。
1.13三相异步电动机的其他附件
(1)完盖：支撑功能。
(2)轴承：连接转动部分和静止部分。
(3)轴承端盖：保护轴承。
(4)风扇：冷却发动机。
1.2三相异步电动机工作原理
(1)三相电流流入三相定子绕组，产生旋转磁场。
(2)转子导体中断旋转磁场，产生感应电动势。
(3)转子的载流导体受到磁场中电磁力的作用，从而产生电磁扭矩，从而驱动电机。
同步电动机的结构与同步发电机基本相同，转子也分为显极和隐极。 但大多数同步电机都是凸极型的。 安装形式也分为卧式和立式。 为了解决同步电机的启动问题，启动线圈一般安装在其转子上。 它还可以防止运行时的振荡，因此也称为阻尼线圈。 除上述传统结构外，还有无滑动连接的爪轴旋转结构。 以6极电机为例，转轴上相对安装有两组爪形磁极。 一组具有在爪板上轴向向右延伸的三个极体；另一组反方向安装在右侧，使三个电极体在爪板上轴向向左延伸。 两组磁极极性相反。 磁极外周面组装后不再像一般凸极电机那样呈圆形瓦面，而是呈楔形瓦面，即一端的磁极弧度比另一端形成如图所示的整个转子。 现场包裹物聚集在轭两侧的外边缘。 它产生的磁通穿过N极和S极之间的主要横向气隙m以及转子和定子之间的轴向气隙1和2，然后通过端盖和底座闭合，如图所示图中的虚线。 为了防止磁通通过转轴短路，转轴应采用无磁钢制成，或者将转轴分为三段，中间段采用无磁钢制成。 这种结构的主要优点是转子内无绕组，集电环与电刷之间无滑动接触，因此运行可靠，绝缘结构简单，维护方便。 但其主磁路较长，气隙较多，增加了励磁所需的能量；电机外壳具有强磁性，会导致轴承发热，转轴也应采取隔磁措施。 因此，该型发动机并未得到广泛推广，仅在一些特殊场合使用，一般容量不超过几百千瓦。
三相步进电机原理
1：电机转子均匀分布有许多小齿，与转子齿轴相连。 0、1/3て、2/3て，（相邻两转子齿轴线之间的距离为齿距，用て表示），即A与齿1对齐，B与齿2对齐向右摆动1/3て，C和齿3向右摆动2/3，A'与齿5重合，（A'是A，齿5是齿1）下图是定子延伸图和转子：
（原始文本文件名：A'.gif）
2旋转：
如果A相被激活并且B和C相被解除-通电时，齿1由于磁场而与A对齐（转子不受以下任何力的影响）。
如果B相导通，A、C相不导通，则齿2应与B相重合。 此时，转子向右移动1/3，齿3之间的位移C为1/3て，齿4相对A偏移(て-1/3て)=2/3て。
如果C相激活，A、B相未激活，则齿3应与C相对齐。 此时，转子向右移动了齿间偏移量的1/34和A是延伸1/3て。
如果A相激活，B、C相不激活，齿4与A对齐，转子向右移动1/3，从而经过A、B的激活状态。 、C、A分别为4号齿（即1号齿之前的齿）在A相运动，电机转子向右旋转一步，如果连续按A、B、C、A为使能，则。 电机将每步旋转1（每个脉冲）/3て，向右旋转。 如果按A、C、B、A...启动，电机将以相反方向旋转。
可见，电机的位置和速度与导程数（脉冲数）和频率有一一对应关系。 方向由以下顺序确定。 但出于扭矩、稳定性、噪音和正角减小等考虑。 经常使用A-AB-B-BC-C-CA-A这样的状态，从而将原来每步的1/3变为每步的1/6。 即使通过两相电流的各种组合，1/3て变成1/12て或1/24て这是电机细分驱动的基本理论依据。
不难得出结论：电机定子中有m相励磁绕组，其轴线偏离转子齿轴线1/m、2/m...(m-1)/米,1。 并且可以控制驱动电机按照一定的相序来回旋转——这就是步进电机旋转的物理条件。 只要满足这个条件，理论上我们就可以生产任意相的步进电机，出于成本等各种考虑，市场上一般采用两相、三相、四相、五相。
3.扭矩：
电机启动后，定子之间会产生磁场（磁通F），定子转子摆动一定角度时，会产生一个力F和（dФ/dθ）生成））正比于
（原文件名：B'.gif）
磁通量Ф=Br*S
Br为磁密度，S为导磁面积磁力
F与L*D*Br成正比
L为铁芯有效长度，D为转子直径
Br=N·I/R
N·I是励磁机绕组的安培匝数（电流乘以匝数）R是磁阻。
扭矩=力*半径
扭矩与电机有效体积*安培匝数*磁密度成正比（仅考虑线性条件）
因此，电机有效体积越大，励磁电流越大，转数越大，定子与转子之间的气隙越小，电机的扭矩越大，反之亦然。
(2)感应式步进电机
1特点：
感应式步进电机与传统反应式步进电机相比，电机的特点是转子。 结构上装有永磁体，以保证软磁材料的工作点，而定子励磁应仅提供可变磁场，而不保证磁性材料工作点的能耗。 因此，该电机具有高效率、小电流的特点。 由于永磁体的存在，电机具有很强的反电动势，阻尼效果也比较好，使其在运行过程中比较稳定，噪音低，频率振动小。
感应式步进电机在某种程度上可以被视为低速同步电机。 四相电机可以四相或两相运行。 （必须由双极电压驱动），喷射电机不会发生这种情况。 例如：四相、八拍运行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以利用两相八拍运行不难发现，条件是C=A，D=B两相电机的内部布置与小功率电机一般直接接两相完全相同，而大功率电机往往有八相外部接线，以方便。 使用并灵活改变电机的动态特性，这样使用时，既可以作为四相电机使用，也可以作为两相电机绕组使用。 串联或并联。
2分类
感应电动机可分为两相电动机、三相电动机、四相电动机、五相电动机等。 相数。 根据机座号（电机外径）可分为：42BYG（BYG是感应步进电机的代号）、57BYG、86BYG、110BYG、（国际标准），而70BYG、90BYG、130BYG，ETC。 都是内部标准。
三相异步电动机的结构由定子、转子及其他附件组成。
1.11定子（静止部分）
(1)定子铁芯
功能：电机磁路的一部分，定子绕组置于其滑动面上。
结构：定子铁芯一般由0.35-0.5mm厚的硅钢片冲压而成，表面有绝缘层。 铁芯内圆上冲有均匀分布的槽，以嵌入定子绕组。
(2)定子绕组组件的作用：是电机的电路部分。 它传导三相交流电并产生旋转磁场。
结构：由三个结构相同的绕组组成，绕组间隔120°，对称排列。 这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌入在定子的每个槽中。
定子绕组的主要绝缘元件包括以下三种：（保证绕组导电部分与铁心之间的可靠绝缘，以及绕组本身之间的可靠绝缘）。
(3)。 机座
作用：固定定子铁芯及前后端盖，支撑转子，起到保护和散热的作用。
结构：底座一般采用铸铁制成。 大型异步电动机的机座一般采用钢板焊接而成。 微型电机的底座由铸铝制成。 封闭式电机底座外侧设有散热片，增加散热面积。 被保护电机底座两端端盖均设有通风孔，使电机内外空气直接对流，以利于散热。
1.12转子（转动部分）
（1）三相异步电动机转子铁心：
作用：作为电动机磁路的一部分，用于将转子绕组放置在铁心内槽。
结构：所用材料与定子相同，由0.5mm厚硅钢片冲压叠片而成。 硅钢片外圆上有均匀分布的孔，用于放置转子绕组。 通常采用定子铁心冲出的硅钢片内圆来冲制转子铁心。 一般小型异步电动机的转子铁心直接压在转轴上，而大中型异步电动机（转子直径大于300~400mm）的转子铁心则采用压装机将转子铁心压在转轴上。 转子支架。
(2)三相异步电动机转子绕组的作用：隔断定子的旋转磁场，产生感应电动势和电流，形成电磁扭矩，使电动机旋转。
结构：分为鼠笼型转子和绕线型转子。
a.鼠笼式转子：转子绕组由若干插入转子槽内的导杆和两个环形端环组成。 当去掉转子铁芯后，整个绕组看起来像一个鼠笼，因此称为鼠笼式绕组。 小型鼠笼电机采用铸铝转子绕组，100kW以上电机采用铜杆和铜端环焊接。
B.绕线转子：绕线转子绕组也是对称的三相绕组。 一般采用星形连接，转轴通过电刷与外部电路连接。
特点：结构较复杂，因此绕线电机的应用不如鼠笼电机广泛。 然而，通过集电环和电刷在转子绕组电路中串联附加电阻和其他元件，以改善感应电动机的启动、制动和调速性能。 因此，需要在一定范围内平稳控制速度的装置，如用于起重机、电梯、空压机等。
1.13三相异步电动机的其他附件
(1)完盖：支撑功能。
(2)轴承：连接转动部分和静止部分。
(3)轴承端盖：保护轴承。
(4)风扇：冷却发动机。
1.2三相异步电动机工作原理
(1)三相电流流入三相定子绕组，产生旋转磁场。
(2)转子导体中断旋转磁场，产生感应电动势。
(3)转子的载流导体受到磁场中电磁力的作用，从而产生电磁扭矩，从而驱动电机。
同步电动机的结构与同步发电机基本相同，转子也分为显极和隐极。 但大多数同步电机都是凸极型的。 安装形式也分为卧式和立式。 为了解决同步电机的启动问题，启动线圈一般安装在其转子上。 它还可以防止运行时的振荡，因此也称为阻尼线圈。 除上述传统结构外，还有无滑动连接的爪轴旋转结构。 以6极电机为例，转轴上相对安装有两组爪形磁极。 一组具有在爪板上轴向向右延伸的三个极体；另一组反方向安装在右侧，使三个电极体在爪板上轴向向左延伸。 两组磁极极性相反。 磁极外周面组装后不再像一般凸极电机那样呈圆形瓦面，而是呈楔形瓦面，即一端的磁极弧度比另一端形成如图所示的整个转子。 现场包裹物聚集在轭两侧的外边缘。 它产生的磁通穿过N极和S极之间的主要横向气隙m以及转子和定子之间的轴向气隙1和2，然后通过端盖和底座闭合，如图所示图中的虚线。 为了防止磁通通过转轴短路，转轴应采用无磁钢制成，或者将转轴分为三段，中间段采用无磁钢制成。 这种结构的主要优点是转子内无绕组，集电环与电刷之间无滑动接触，因此运行可靠，绝缘结构简单，维护方便。 但其主磁路较长，气隙较多，增加了励磁所需的能量；电机外壳具有强磁性，会导致轴承发热，转轴也应采取隔磁措施。 因此，该型发动机并未得到广泛推广，仅在一些特殊场合使用，一般容量不超过几百千瓦。
三相步进电机原理
1：电机转子均匀分布有许多小齿，与转子齿轴相连。 0、1/3て、2/3て，（相邻两转子齿轴线之间的距离为齿距，用て表示），即A与齿1对齐，B与齿2对齐向右摆动1/3て，C和齿3向右摆动2/3，A'与齿5重合，（A'是A，齿5是齿1）下图是定子延伸图和转子：
（原始文本文件名：A'.gif）
2旋转：
如果A相被激活并且B和C相被解除-通电时，齿1由于磁场而与A对齐（转子不受以下任何力的影响）。
如果B相导通，A、C相不导通，则齿2应与B相重合。 此时，转子向右移动1/3，齿3之间的位移C为1/3て，齿4相对A偏移(て-1/3て)=2/3て。
如果C相激活，A、B相未激活，则齿3应与C相对齐。 此时，转子向右移动了齿间偏移量的1/34和A是延伸1/3て。
如果A相激活，B、C相不激活，齿4与A对齐，转子向右移动1/3，从而经过A、B的激活状态。 、C、A分别为4号齿（即1号齿之前的齿）在A相运动，电机转子向右旋转一步，如果连续按A、B、C、A为使能，则。 电机将每步旋转1（每个脉冲）/3て，向右旋转。 如果按A、C、B、A...启动，电机将以相反方向旋转。
可见，电机的位置和速度与导程数（脉冲数）和频率有一一对应关系。 方向由以下顺序确定。 但出于扭矩、稳定性、噪音和正角减小等考虑。 经常使用A-AB-B-BC-C-CA-A这样的状态，从而将原来每步的1/3变为每步的1/6。 即使通过两相电流的各种组合，1/3て变成1/12て或1/24て这是电机细分驱动的基本理论依据。
不难得出结论：电机定子中有m相励磁绕组，其轴线偏离转子齿轴线1/m、2/m...(m-1)/米,1。 并且可以控制驱动电机按照一定的相序来回旋转——这就是步进电机旋转的物理条件。 只要满足这个条件，理论上我们就可以生产任意相的步进电机，出于成本等各种考虑，市场上一般采用两相、三相、四相、五相。
3.扭矩：
电机启动后，定子之间会产生磁场（磁通F），定子转子摆动一定角度时，会产生一个力F和（dФ/dθ）生成））正比于
（原文件名：B'.gif）
磁通量Ф=Br*S
Br为磁密度，S为导磁面积磁力
F与L*D*Br成正比
L为铁芯有效长度，D为转子直径
Br=N·I/R
N·I是励磁机绕组的安培匝数（电流乘以匝数）R是磁阻。
扭矩=力*半径
扭矩与电机有效体积*安培匝数*磁密度成正比（仅考虑线性条件）
因此，电机有效体积越大，励磁电流越大，转数越大，定子与转子之间的气隙越小，电机的扭矩越大，反之亦然。
(2)感应式步进电机
1特点：
感应式步进电机与传统反应式步进电机相比，电机的特点是转子。 结构上装有永磁体，以保证软磁材料的工作点，而定子励磁应仅提供可变磁场，而不保证磁性材料工作点的能耗。 因此，该电机具有高效率、小电流的特点。 由于永磁体的存在，电机具有很强的反电动势，阻尼效果也比较好，使其在运行过程中比较稳定，噪音低，频率振动小。
感应式步进电机在某种程度上可以被视为低速同步电机。 四相电机可以四相或两相运行。 （必须由双极电压驱动），喷射电机不会发生这种情况。 例如：四相、八拍运行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以利用两相八拍运行不难发现，条件是C=A，D=B两相电机的内部布置与小功率电机一般直接接两相完全相同，而大功率电机往往有八相外部接线，以方便。 使用并灵活改变电机的动态特性，这样使用时，既可以作为四相电机使用，也可以作为两相电机绕组使用。 串联或并联。
2分类
感应电动机可分为两相电动机、三相电动机、四相电动机、五相电动机等。 相数。 根据机座号（电机外径）可分为：42BYG（BYG是感应步进电机的代号）、57BYG、86BYG、110BYG、（国际标准），而70BYG、90BYG、130BYG，ETC。 都是内部标准。
