电机的基本概念
电机俗称 “马达”,是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。其主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。电机在电路中用字母 “M”(旧标准用 “D”)表示,而发电机在电路中用字母 “G” 表示。
电机的分类
按工作电源种类划分:
直流电机:出现时间较早,具有较好的控制特性,但在结构、价格、维护方面相较于交流电机处于劣势。直流电机可进一步分为无刷直流电动机和有刷直流电动机等多种类型,广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具以及机车牵引等领域。
交流电机:应用更为广泛,其中三相异步电机是异步电机的主体,可用于驱动压缩机、水泵、破碎机等,单相异步电机则在家用电气中使用较多,如电扇、冰箱、空调等。
按结构和工作原理划分:
直流电动机:通过通电导体在磁场中受力的原理工作,其结构包括定子磁极、转子、换向器、电刷、机壳、轴承等。根据励磁方式的不同,可分为串励、并励、他励和复励等类型。
异步电动机:转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠及质量较小,成本较低等优点。
同步电动机:在交流电的驱动下,转子和定子的旋转磁场同步运行。主要用于大型机械,如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机等,也可作为小型、微型仪器设备的控制元件或用作调相机。
按起动与运行方式划分:包括电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机等。
按用途划分:
驱动用电动机:如电动工具用电动机、家电用电动机及其他通用小型机械设备用电动机等,为各种日常设备和小型机械提供动力。
控制用电动机:包括步进电动机和伺服电动机等,主要用于对运动精度和控制精度要求较高的场合,如数控机床、机器人等。
电机的基本组成部分
定子:电机的静止部分,通常由铁芯和绕组组成。铁芯一般由硅钢片叠压而成,以减少涡流损耗,绕组则是绕在铁芯槽中的导线,用于产生磁场。
转子:电机的旋转部分,其结构可以是实心的,也可以由铁芯和绕组组成,转子铁芯同样由硅钢片叠压而成,绕组的形式因电机类型而异。
轴承:用于支撑电机轴,减少轴的摩擦,确保转子能够平稳旋转,可分为滚动轴承和滑动轴承。
轴:连接转子和外部机械的部件,负责传递扭矩。
端盖:固定在定子两端,起到保护内部部件、防止异物进入的作用,同时有助于保持电机结构的完整性。
换向器(仅限直流电机):是直流电机中的一个关键部件,在电机旋转时自动改变电流方向,由多个换向片组成,与电刷接触。
风扇:用于冷却电机,防止因过热而损坏,有内置和外置两种形式。
接线盒:电机的电气连接部分,用于接入电源和控制电路,通常包含接线端子和保护装置。