记住这几个原理及重要公式,搞清楚电机很轻松!

2020-08-27 10:36:11 fxbdt 8

我们常说的电机往往就是指电动机,它在现代化工业社会中是非常普遍的东西,因为它是可以将电能转化为机械能的最主要设备。比如汽车、飞机、硬盘甚至于手机都安装了电机。今天为大家分享电机的系统知识,掌握这些原理和重要公式,就算是新手你也可以轻松搞定电机。

一、电机的原理。

它的原理其实并不复杂,就是通过电能在线圈上可以产生的旋转磁场来推动转子转动的装置,简单的来说就是通电的线圈在磁场中会受力转动。

二、电机结构。

它主要是由固定不动的定子和转动的转子这两个部分构成,如下:

1、定子,也就是电机中静止的那部分,它包定子铁芯和定子绕组,铁芯是是磁路中至关重要的部分,一般情况下,定子绕组就是放在它的上面,它属于电路部分,通过接通电源可以使电动机转动从而产生磁场。此外,还有机座部分也不可忽视,它起到的作用是固定铁芯与电机端盖,还有防护与散热的功能。

2、转子,即电动机中旋转的那部分,同样的它也包括转子铁心和转子绕组,它们都是电机磁路的重要组成部分,通常情况下,转子绕组是在铁心槽内放置的,它主要是通过切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,从而可以使电动机发生旋转。


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当然,电机不只是有这几个部件组成的,它还有其他的部件,比如风扇、接线盒、轴承、端盖等。

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三、电机的几个计算公式:

1、电磁相关的公式,有以下几个:

(1)E=4.44*f*N*Φ

以上公式为电动机的感应电动势公式,式中E为线圈电动势、 f为频率 、 S为环绕出的导体的横截面积、 N为匝数、Φ是磁通。通过公式我们可知,电动势大小与电源频率、线圈匝数及磁通量成正比。

我们要知道的是,感应电动势作为电磁感应的本质,在有感应电动势的导体闭合的情况下,它会随之产生感应电流,那么感应电流在磁场中就会受到安培力,然后产生磁矩,从而推动线圈转动。

磁通量计算公式为:Φ=B*S*COSθ

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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。综上两个公式,我们得到电机磁通强度计算公式为:B=E/(4.44*f*N*S)。

(2)F=I*L*B*sinα

上面这个公式是安培力公式,它可以帮助我们计算出线圈受到的力是多少,I表示电流强度,L表示导体长度,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。

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2、交流异步电机的转速计算公式:n=60f/P。

上面这个公式可以将旋转磁场速度计算出,异步电机实际转速会与同步转速相比起来,会稍微低于后者一点。因此,我们常常可以看到4极电机往往是超过1400转,但是低于1500转。

3、电机转矩、功率计转速的关系:T=9550P/n。

这个公式中,P指的是电机功率,n指的是电机转速,指的注意的是这里的P是输出功率,绝不是输入功率,因为电机是存在损耗的,输入功率往往与输出功率是不等的。然而,理论上往往会将其理想化,使输入功率等于输出功率了。

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4、单相电机功率(输入功率)计算公式:P=U*I*cosφ,若功率因数为0.8,则电压为220V,电流为2A,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。

三相电机功率计算公式:P=1.732*U*I*cosφ,这个公式中cosφ表示的是功率因素,U表示负载线电压,I表示负载线电流。但是,值得注意的是,这种U和I与电机的接法是相关联的。当采用的是星形接法时,加载在负载线圈的电压与相电压是相等的。当采用三角形接法时,

各个线圈的两端都各自连上一根电源线,因此,加载负载线圈上的电压就是线电压。要是使用的是我们常用的3相380伏电压,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。

今天的分享结束拉,只要大家掌握了上面的公式,电机的原理就不会在困惑了。

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