電機(英文:Electric machinery,俗稱“馬達”)是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。電機在電路中是用字母M(舊標準用D)表示,它的主要作用是產(chǎn)生驅動轉矩,作為用電器或各種機械的動力源,發(fā)電機在電路中用字母G表示,它的主要作用是利用機械能轉化為電能。
1.按工作電源種類劃分:可分為直流電機和交流電機。
1)直流電動機按結構及工作原理可劃分:無刷直流電動機和有刷直流電動機。
有刷直流電動機可劃分:永磁直流電動機和電磁直流電動機。
電磁直流電動機劃分:串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。
永磁直流電動機劃分:稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。
2)其中交流電機還可劃分:單相電機和三相電機。
2.按結構和工作原理可劃分:可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。
1)同步電機可劃分:永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。
2)異步電機可劃分:感應電動機和交流換向器電動機。
感應電動機可劃分:三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。
交流換向器電動機可劃分:單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
3.按起動與運行方式可劃分:電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
4.按用途可劃分:驅動用電動機和控制用電動機。
1)驅動用電動機可劃分:電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其他通用小型機械設備(包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機。
2)控制用電動機又劃分:步進電動機和伺服電動機等。
5.按轉子的結構可劃分:籠型感應電動機(舊標準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。
6.按運轉速度可劃分:高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。
調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外,還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、PWM變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。
異步電動機的轉子轉速總是略低于旋轉磁場的同步轉速。
同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。
2018年稀土科技成果推介會暨學術交流會上,中國工程院院士李衛(wèi)指出工業(yè)類電機已取代磁選和揚聲器,成為稀土永磁材料最大應用領域。找磁材將針對電機及磁性材料在電機中的應用進行系列介紹,帶您熟悉和了解電機知識和電機行業(yè)。
實現(xiàn)電能與機械能相互轉換的電工設備總稱為電機,包含電動機和發(fā)電機兩類:電動機又稱馬達,是將電能轉換為機械能,在電路中用字母M表示;而發(fā)電機是將機械能轉換為電能,在電路中用字母G表示。
基本原理
電生磁:通電導線會產(chǎn)生磁場
奧斯特在實驗中發(fā)現(xiàn),將導線通電后其周圍的小磁針會發(fā)生轉動,且電流越強,對小磁針的影響越強,玻璃、木材、水、樹脂和石頭等也不能阻擋這個磁場吸引小磁針。這就是著名的“電流的磁效應”,簡稱“電生磁”,人們把它稱為電磁學第一定律。
電磁感應
又稱磁電感應現(xiàn)象,是指閉合電路的一部分導體在磁場中作切割磁感線運動,導體中就會產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
基本結構
我們從小學就知道,磁鐵分N極和S極,磁力線從N極出發(fā),最后回到S極;磁鐵同極相斥,異極相吸。利用磁極之間的相互作用力,理論上我們可以移動一個磁極,讓另外一個磁極跟著運動,如果第一個磁極旋轉的話,另一個磁極也會跟著旋轉。但是這樣無法稱之為電機,因為旋轉一個磁極需要的是機械能,這樣本質上是機械能之間的轉換,不是電能和機械能之間的轉換。那怎么辦呢?安培定律告訴我們,磁場本質是由電流產(chǎn)生的,我們想要的是磁場之間的相互作用,因此只要有電流即可,一個很自然的想法就是:將兩個磁場中的一個用線圈來產(chǎn)生磁場。
1821年,法拉第制作了一個裝置,這個裝置能將電能轉化成機械能,被認為是世界上第一臺電動機。
法拉第的裝置的組成非常簡單:將水銀注入一個圓形容器里面,中間放置一塊永磁體,一根長的導線一端懸掛,另一端浸入容器里的水銀里面,最后再外接一個直流電源。原理也很簡單,永磁體產(chǎn)生的磁場與導線產(chǎn)生的磁場相互作用,產(chǎn)生一個使導線繞軸旋轉的力。法拉第的天才之處在于想到了用水銀(常溫液體,有良好的導電性)解決了電機連續(xù)旋轉的所需要的換向問題。
法拉第的電機驗證了機電能量轉換可以連續(xù)進行的,為電機的發(fā)展奠定了堅實的基礎。當然現(xiàn)代電機和法拉第的電機模型有了較大的區(qū)別,但原理都是完全一致的:都是兩個磁場相互作用,所以電機具備靜止的和旋轉的兩大部分:
靜止的部分稱為定子,作用是產(chǎn)生磁場和作為電機的機械支撐。旋轉的部分稱為轉子,作用是感應電勢實現(xiàn)能量轉換。
靜止和旋轉部分之間有一定大小的間隙,稱為氣隙。氣隙的大小決定磁通量的大小,如果氣隙較大的話,漏磁就多,那么電機的效率就會降低,如果氣隙太小,就容易掃定子膛。因此,需要將氣隙控制到一個合理的數(shù)值,才能達到最佳效果。





