德州電機的(de)(de)原理:電機(ji)(ji)的(de)(de)原理很簡(jian)單,簡(jian)單的(de)(de)說就是(shi)利用電能(neng)在(zai)線圈上產生旋轉(zhuan)磁(ci)場,并推動轉(zhuan)子轉(zhuan)動的(de)(de)裝置。學過(guo)電磁(ci)感應(ying)定(ding)律的(de)(de)都(dou)知(zhi)道(dao),通電的(de)(de)線圈在(zai)磁(ci)場中(zhong)會受力(li)轉(zhuan)動,電機(ji)(ji)的(de)(de)基本原理就是(shi)如此,這是(shi)初中(zhong)物理的(de)(de)知(zhi)識。電機(ji)(ji)結構:拆開(kai)過(guo)電機(ji)(ji)的(de)(de)人(ren)都(dou)知(zhi)道(dao),電機(ji)(ji)主要是(shi)兩部分組成,固定(ding)不(bu)動的(de)(de)定(ding)子部分以及轉(zhuan)動的(de)(de)轉(zhuan)子部分,具體如下:
1、定子(靜止部(bu)分)
定子(zi)鐵心(xin):電(dian)機磁路重要部分(fen),并在(zai)其上放置定子(zi)繞組;
定子繞組(zu):就是線圈,電(dian)動(dong)機的(de)電(dian)路(lu)部分,接電(dian)源,用于產生旋轉磁場;
機座:固定(ding)定(ding)子鐵(tie)心及電(dian)機端蓋,并(bing)起防護、散熱等作用;
2、轉子(旋轉部分)
轉(zhuan)子鐵心:電機磁路的重要部分,在鐵心槽(cao)內放置轉(zhuan)子繞組(zu);
轉子繞(rao)組:切割定(ding)子旋轉磁(ci)(ci)場產生(sheng)感應電(dian)動勢及電(dian)流(liu),并形成(cheng)電(dian)磁(ci)(ci)轉矩從而使電(dian)動機旋轉;
電機的幾個計算公式:
1、電磁相關的
1)電動機的感應(ying)電動勢公式:E=4.44*f*N*Φ,E為(wei)(wei)線圈電動勢、 f為(wei)(wei)頻(pin)率 、 S為(wei)(wei)環繞(rao)出的導(dao)體(ti)(比(bi)如鐵芯(xin))橫截面積、 N為(wei)(wei)匝數、Φ是磁通。
公(gong)式(shi)是(shi)怎(zen)么推導(dao)(dao)來的,這些事情我們就(jiu)不去(qu)鉆研了,我們主要是(shi)看(kan)看(kan)怎(zen)么利(li)用它。感應(ying)電(dian)(dian)(dian)動勢是(shi)電(dian)(dian)(dian)磁感應(ying)的本質(zhi),有感應(ying)電(dian)(dian)(dian)動勢的導(dao)(dao)體閉合后,就(jiu)會(hui)產生感應(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)。感應(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)在磁場中就(jiu)會(hui)受到安培力,產生磁矩,從而推動線圈轉動。
從上面公式知道,電動勢大小與電源頻(pin)率、線圈匝數及磁通量(liang)成正比。
磁通量計算公(gong)式Φ=B*S*COSθ,當面(mian)積為S的平面(mian)與磁場方向(xiang)垂直(zhi)的時候,角(jiao)θ為0,COSθ就(jiu)等于1,公(gong)式就(jiu)變成Φ=B*S。
將上面(mian)兩個公式結合(he)一下,就可以得(de)到電機磁通強度計(ji)算公式為:B=E/(4.44*f*N*S)。
2)另(ling)外一個是(shi)(shi)安培(pei)力公式(shi),我們要知道線(xian)圈(quan)(quan)受到的力是(shi)(shi)多少,就需要這個公式(shi)F=I*L*B*sinα,其(qi)中(zhong)I為(wei)電流強(qiang)度,L為(wei)導體長(chang)度,B為(wei)磁(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度,α是(shi)(shi)電流方向與(yu)磁(ci)(ci)場(chang)方向間(jian)的夾(jia)角。當導線(xian)垂(chui)直于磁(ci)(ci)場(chang)時候(hou),公式(shi)就變成F=I*L*B了(le)(如果是(shi)(shi)N匝線(xian)圈(quan)(quan)的話,磁(ci)(ci)通B就是(shi)(shi)N匝線(xian)圈(quan)(quan)的總(zong)磁(ci)(ci)通,而不需要再乘N了(le))。
知道了受力,就知道轉(zhuan)矩,轉(zhuan)矩等于扭力乘以(yi)作(zuo)用(yong)半(ban)徑(jing),T=r*F=r*I*B*L(向量乘積)。通過功率=力*速度(P=F*V)以(yi)及線速度V=2πR*每(mei)秒轉(zhuan)速(n秒)兩個公式(shi) ,可(ke)以(yi)與功率建立(li)上關系,得(de)到(dao)下面序號3的(de)公式(shi)。不(bu)過要注意,這(zhe)時候使(shi)用(yong)實際(ji)輸(shu)出(chu)扭矩,所(suo)以(yi)計算出(chu)的(de)功率是輸(shu)出(chu)功率。
2、交流異步電機的轉(zhuan)速(su)計(ji)算公(gong)式(shi):n=60f/P,這個很(hen)簡單,轉(zhuan)速(su)與電源頻率成正(zheng)比(bi),與電機極對子(記住是一(yi)對)數成反比(bi),直接(jie)套(tao)用公(gong)式(shi)就好。不過這個公(gong)式(shi)實際(ji)計(ji)算出(chu)是同(tong)步轉(zhuan)速(su)(旋轉(zhuan)磁場速(su)度(du)),異步電機實際(ji)轉(zhuan)速(su)會略低于同(tong)步轉(zhuan)速(su),所以我們往(wang)往(wang)會看(kan)到(dao)4極電機一(yi)般是1400多轉(zhuan),達不到(dao)1500轉(zhuan)。
3、電(dian)機(ji)轉(zhuan)矩、功(gong)率(lv)(lv)計轉(zhuan)速(su)(su)的關系(xi):T=9550P/n(P是(shi)電(dian)機(ji)功(gong)率(lv)(lv)、n是(shi)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)(su)),可以從上面序號1內容中(zhong)推(tui)導(dao)出(chu)(chu)來(lai),不過(guo)(guo)我們沒(mei)必要學會推(tui)導(dao),記住(zhu)這(zhe)個計算(suan)公(gong)式就可以。不過(guo)(guo)再次提醒,公(gong)式中(zhong)功(gong)率(lv)(lv)P不是(shi)輸(shu)入功(gong)率(lv)(lv),而是(shi)輸(shu)出(chu)(chu)功(gong)率(lv)(lv),由(you)于電(dian)機(ji)有損耗,輸(shu)入功(gong)率(lv)(lv)不等(deng)于輸(shu)出(chu)(chu)功(gong)率(lv)(lv)。但是(shi)書本上往(wang)往(wang)理想化,將輸(shu)入功(gong)率(lv)(lv)等(deng)于輸(shu)出(chu)(chu)功(gong)率(lv)(lv)了(le)。
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