電機的原理:電機的原理很簡單杏恍,簡單的說就是利用電能在線圈上產(chǎn)生旋轉磁場截碴,并推動轉子轉動的裝置疏魏。學過電磁感應定律的都知道吸占,通電的線圈在磁場中會受力轉動集峦,電機的基本原理就是如此抑琳,這是初中物理的知識戚吕。電機結構:拆開過電機的人都知道巨均,電機主要是兩部分組成缕兄,固定不動的定子部分以及轉動的轉子部分,具體如下:
1测捎、定子(靜止部分)
定子鐵心:電機磁路重要部分信高,并在其上放置定子繞組;
定子繞組:就是線圈涛贯,電動機的電路部分诽嘉,接電源,用于產(chǎn)生旋轉磁場弟翘;
機座:固定定子鐵心及電機端蓋虫腋,并起防護、散熱等作用稀余;
2悦冀、轉子(旋轉部分)
轉子鐵心:電機磁路的重要部分,在鐵心槽內放置轉子繞組睛琳;
轉子繞組:切割定子旋轉磁場產(chǎn)生感應電動勢及電流盒蟆,并形成電磁轉矩從而使電動機旋轉;
電機的幾個計算公式:
1师骗、電磁相關的
1)電動機的感應電動勢公式:E=4.44*f*N*Φ历等,E為線圈電動勢、 f為頻率 辟癌、 S為環(huán)繞出的導體(比如鐵芯)橫截面積寒屯、 N為匝數(shù)、Φ是磁通滩哥。
公式是怎么推導來的下桃,這些事情我們就不去鉆研了,我們主要是看看怎么利用它溃恼。感應電動勢是電磁感應的本質磅愤,有感應電動勢的導體閉合后梁捉,就會產(chǎn)生感應電流。感應電流在磁場中就會受到安培力举库,產(chǎn)生磁矩箍属,從而推動線圈轉動。
從上面公式知道塔奋,電動勢大小與電源頻率步鸣、線圈匝數(shù)及磁通量成正比。
磁通量計算公式Φ=B*S*COSθ醇帅,當面積為S的平面與磁場方向垂直的時候醒囊,角θ為0,COSθ就等于1隐听,公式就變成Φ=B*S通熄。
將上面兩個公式結合一下,就可以得到電機磁通強度計算公式為:B=E/(4.44*f*N*S)找都。
2)另外一個是安培力公式唇辨,我們要知道線圈受到的力是多少,就需要這個公式F=I*L*B*sinα能耻,其中I為電流強度赏枚,L為導體長度,B為磁場強度晓猛,α是電流方向與磁場方向間的夾角饿幅。當導線垂直于磁場時候,公式就變成F=I*L*B了(如果是N匝線圈的話戒职,磁通B就是N匝線圈的總磁通栗恩,而不需要再乘N了)。
知道了受力洪燥,就知道轉矩磕秤,轉矩等于扭力乘以作用半徑,T=r*F=r*I*B*L(向量乘積)捧韵。通過功率=力*速度(P=F*V)以及線速度V=2πR*每秒轉速(n秒)兩個公式 景姓,可以與功率建立上關系,得到下面序號3的公式价烘。不過要注意蕊欣,這時候使用實際輸出扭矩,所以計算出的功率是輸出功率稻漏。
2、交流異步電機的轉速計算公式:n=60f/P舍稽,這個很簡單俗运,轉速與電源頻率成正比言盼,與電機極對子(記住是一對)數(shù)成反比,直接套用公式就好帜贝。不過這個公式實際計算出是同步轉速(旋轉磁場速度)筐成,異步電機實際轉速會略低于同步轉速,所以我們往往會看到4極電機一般是1400多轉示谐,達不到1500轉谣皇。
3、電機轉矩拔调、功率計轉速的關系:T=9550P/n(P是電機功率朴沿、n是電機轉速),可以從上面序號1內容中推導出來败砂,不過我們沒必要學會推導赌渣,記住這個計算公式就可以。不過再次提醒昌犹,公式中功率P不是輸入功率坚芜,而是輸出功率,由于電機有損耗斜姥,輸入功率不等于輸出功率鸿竖。但是書本上往往理想化,將輸入功率等于輸出功率了铸敏。
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