電機(jī)基礎(chǔ)及工藝(一).ppt

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1、電機(jī)基礎(chǔ)及工藝部門結(jié)構(gòu)技術(shù)研究部周洋日期2011-10-21目錄電機(jī)的基本概述電機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史電機(jī)的分類電機(jī)選型電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電機(jī)工藝電機(jī)轉(zhuǎn)子工藝電機(jī)定子工藝電機(jī)裝配工藝電機(jī)檢驗(yàn)3電機(jī)：也稱電動(dòng)機(jī)（俗稱馬達(dá)），是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。隨著大功率電力電子元件、微電子技術(shù)、變流技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，研究和開發(fā)了很多性能優(yōu)良、高效率、滿足不同要求的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。電機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史直流電機(jī)：1821年，法拉第（Faraday）發(fā)現(xiàn)電磁力定律1

2、831年，法拉第（Faraday）發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律1833年，皮克西（Pixii）利用永磁鐵和線圈間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上一個(gè)換向裝置，制成一臺(tái)旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機(jī)(現(xiàn)代直流發(fā)電機(jī)的雛形)1885年，電機(jī)的可逆原理，勵(lì)磁，電樞繞組，鐵芯，換向交流電機(jī)：1825年，阿拉戈（Arago）利用金屬圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)，使懸掛在其中的磁針得到一定的偏轉(zhuǎn)－－多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原始基礎(chǔ)1885年，費(fèi)拉里斯（Ferraris）制成第一臺(tái)兩相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)控制：1971年，Blaschke和Hasse提出矢量變換控制電機(jī)的發(fā)展已有200年得歷史，80年代以后，得益于永磁

3、材料、電力電子和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，使永磁無刷電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等新型電機(jī)得到較快發(fā)展。電機(jī)基本概述4我國(guó)電機(jī)工業(yè)發(fā)展概況解放前我國(guó)地電機(jī)工業(yè)極端落后，全國(guó)只有少數(shù)幾個(gè)城市有電機(jī)制造廠。這些廠規(guī)模小，設(shè)備差，生產(chǎn)能力低下，產(chǎn)品規(guī)格混亂，材料多依賴進(jìn)口。建國(guó)以后，我國(guó)電機(jī)制造工業(yè)得到快速發(fā)展。經(jīng)過50多年的努力，在大型交直流電機(jī)方面，已研制成功2*5000KW的直流電動(dòng)機(jī)，4700KW的直流發(fā)電機(jī)和42MW的同步電動(dòng)機(jī)。在大型發(fā)電設(shè)備方面，已研制出300MW和600MW水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，300MW雙水內(nèi)冷和全氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，650MW核電

4、機(jī)組，還相繼研制出125、250、300、400、550MW的水輪發(fā)電機(jī)。變壓器的最大容量已做到400MVA，電壓最高為500KV。（2001年）在中、小型核微型電機(jī)方面，已開發(fā)和制成125個(gè)系列，900多個(gè)品種，幾千個(gè)規(guī)格的各種電機(jī)。在特殊電機(jī)方面，由于新的永磁材料的出現(xiàn)，制成了許多高效節(jié)能、維護(hù)簡(jiǎn)單的永磁電機(jī)。由于電機(jī)和電力電子裝置、微型計(jì)算機(jī)相結(jié)合，出現(xiàn)了各種性能和形態(tài)各異的“一體化電機(jī)”。5電機(jī)：機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的一種器械按能源轉(zhuǎn)換方式分：電動(dòng)機(jī)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能按電源分：直流電機(jī)：電流大小恒定交流電機(jī)

5、：電流按一定頻率(50Hz/60Hz)交變按功率大小分：大型電機(jī)：中小型電機(jī)：微電機(jī)：中心高小于90mm或1500r/min時(shí)的折算功率小于1.1KW.按應(yīng)用領(lǐng)域分：驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電機(jī)電機(jī)的分類6異步電機(jī)特點(diǎn)1）三相交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高，重量輕，成本低。（同功率、同轉(zhuǎn)速的直流電動(dòng)機(jī)相比，前者重量只及后者的二分之一，成本僅為三分之一）不足：它的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率（見異步電機(jī)），因而調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣的平滑調(diào)速范圍的使用場(chǎng)合（如傳動(dòng)軋機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、大型機(jī)床等），不如直流電

6、動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)、方便。此外,異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),從電力系統(tǒng)吸取無功功率以勵(lì)磁，這會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的功率因數(shù)變壞。因此，在大功率、低轉(zhuǎn)速場(chǎng)合（如拖動(dòng)球磨機(jī)、壓縮機(jī)等）不如用同步電動(dòng)機(jī)合理。廣泛地應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備上，如機(jī)床、礦山機(jī)械、中央空調(diào)等2)單相交流異步電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,維修方便等特點(diǎn)不足：與同容量的三相異步電動(dòng)機(jī)相比，單相異步電動(dòng)機(jī)的體積較大、運(yùn)行性能較差、功率因數(shù)及過載能力都較低、效率較低，一般只制成小型和微型系列的電機(jī)（微型，幾瓦～750瓦；小型：550瓦～3700瓦）。廣泛地應(yīng)用家用電器上，風(fēng)扇、冰箱、油煙機(jī)、洗衣機(jī)、吸塵器

7、、自動(dòng)控制、醫(yī)療機(jī)械、小型鼓風(fēng)機(jī)等。常見電機(jī)7常見電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載和電壓而變化，只與頻率相關(guān)。②運(yùn)行穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的過載能力。③運(yùn)行效率高，在低速時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)這一點(diǎn)尤為突出。④能以超前功率因數(shù)運(yùn)行，有利于改善電網(wǎng)功率因數(shù)。缺點(diǎn)：不連續(xù)啟動(dòng)應(yīng)用范圍：恒速運(yùn)行大型機(jī)械的驅(qū)動(dòng)，如球磨機(jī)、至壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、各類大泵、主要用于發(fā)電機(jī)，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的）同步電機(jī)8常見電機(jī)1）直流有刷電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1.優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速范圍寬廣、調(diào)速平滑、方便。2.過載能力大，能承受頻繁沖擊負(fù)載，而且能設(shè)計(jì)成與負(fù)載機(jī)械相適應(yīng)的

8、各種機(jī)械特性。3.現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和逆向運(yùn)轉(zhuǎn)。4.能適應(yīng)生產(chǎn)過程自動(dòng)化所需要的各種特殊運(yùn)行要求。缺點(diǎn)：有機(jī)械換向火花，有電刷的機(jī)械磨損應(yīng)用范圍：功率較大，用于軋鋼機(jī)械、紡織機(jī)械；功率較小，用于