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拖著馬達是恐懼的記憶嗎?電機原理和幾個重要公式就是這么簡單
文/ 發布于2022-12-08 瀏覽次數:1760
電機,一般指電動機,是現代工業和生活中非常常見的東西,也是將電能轉化為機械能的最重要的設備。汽車、高鐵、飛機、風扇、機器人、自動門、水泵、硬盤,甚至我們最流行的手機里都裝了電機。
很多剛接觸電機或者剛學習電機拖動知識的人,看到相關課程可能會覺得電機的知識很難理解,甚至頭大。他們被稱為“信貸殺手”。通過下面的零散分享,初學者可以快速了解交流異步電機的原理。
電機的原理:電機的原理很簡單。簡單來說就是利用電能在線圈上產生旋轉磁場,帶動轉子旋轉的裝置。學過電磁感應定律的人都知道,通電的線圈在磁場中會被迫旋轉。這是一個電機的基本原理,是初中物理的知識。
電機結構:拆過電機的人都知道,電機主要由兩部分組成,靜止的定子部分和旋轉的轉子部分,具體如下:
1、定子(靜止部分)
定子鐵芯:電機磁路的重要組成部分,定子繞組置于其上;定子繞組:是線圈,電機的電路部分,接在電源上,用來產生旋轉磁場;機座:固定定子鐵芯和電機端蓋,起到保護、散熱等作用。2、轉子(旋轉部分)
轉子鐵芯:電機磁路的重要組成部分,轉子繞組置于其中;轉子繞組:切割定子的旋轉磁場產生感應電動勢和電流,形成電磁轉矩使電機旋轉;
電機的幾個計算公式:
1、電磁相關的
1)電機的感應電動勢公式:e=4.44 * f * n * ,e為線圈的電動勢,f為頻率,s為周圍導體(如鐵芯)的截面積,n為匝數,為磁通量。
公式是怎么推導出來的?這些東西我們就不深究了。我們主要看怎么用。感應電動勢是電磁感應的本質。有感應電動勢的導體閉合時,會產生感應電流。感應電流在磁場中會受到安培力,產生磁矩,從而推動線圈旋轉。
從上式可以看出,電動勢的大小與電源頻率、線圈匝數和磁通量成正比。
計算磁通量=b * s * COS的公式。面積為s的平面與磁場方向垂直時,角度為0,cos 等于1,公式變為=b * s。
綜合以上兩個公式,可以得到電機磁通強度的計算公式:B=E/(4.44*f*N*S)。
2)另一個是安培力公式。如果想知道線圈上的力,需要這個公式F=I*L*B*sin,其中I是電流強度,L是導體長度,B是磁場強度,是電流方向與磁場方向的夾角。當導線垂直于磁場時,公式變成F=I*L*B(如果是N匝線圈,磁通量B就是N匝線圈的總磁通量,所以不需要乘以N)。
知道了力,就知道了扭矩。扭矩等于扭矩乘以作用半徑,T=r*F=r*I*B*L(矢量積)。通過兩個公式:功率=力*速度(P=F*V)和線速度V=2R*轉速每秒(n秒)建立功率與功率的關系,得到下面的3號公式。但是,請注意,此時使用的是實際輸出扭矩,因此計算出的功率就是輸出功率。
2.交流異步電動機轉速的計算公式:n=60f/P,很簡單。轉速與電源頻率成正比,與電機極對數成反比(記住是一對)。直接套用公式就好了。但是這個公式實際計算的是同步轉速(旋轉磁場速度),異步電機的實際轉速會比同步轉速略低,所以我們經常看到4極電機通常是1400轉以上,但不到1500轉。
3.電機轉矩與功率表轉速的關系:T=9550P/n(P為電機功率,n為電機轉速),由上面1的內容可以推導出來。然而,我們不需要學習
1)單相電機功率計算公式:P=U*I*cos,若功率因數為0.8,電壓為220V,電流為2A,則功率p=0.22 2 0.8=0.352kw
2)三相電機功率計算公式:P=1.732*U*I*cos(cos為功率因數,U為負載線電壓,I為負載線電流)。但是,這種U和I與電機的連接有關。在星形連接中,加在負載線圈上的電壓實際上是相電壓,因為相隔120電壓的三個線圈的公共端連接在一起形成一個零點;當使用三角形連接時,電源線連接到每個線圈的兩端,因此負載線圈上的電壓就是線電壓。如果用常用的3相380V電壓,星形接法時線圈是220V,而三角形是380V,p=u * I=u ^ 2/r,所以三角形接法的功率是星形接法的3倍,這也是大功率電機采用星三角降壓啟動的原因。
掌握了上面的公式,理解透徹了,就不會把電機的原理搞混了,也不怕學電機拖動的高級課程了。
4、電機功率(輸入功率):
1)風扇:一般安裝在電機尾部,用于電機散熱;
2)接線盒:用于連接電源,如交流三相異步電動機,也可根據需要連接成星形或三角形;
3)軸承:連接電機的轉動部分和靜止部分;
4.端蓋:電機外部的前后蓋起支撐作用。


