寫在前面
是的,今天我們不講直流了(le),講交流
什(shén)麽?爲什(shén)麽要交流?
難道(dào)理(lǐ)工(gōng)男(nán)就不需要交流麽?要IQ,我們也(yě)要EQ!
好(hǎo)吧,扯遠了(le),前幾篇我們介紹了(le)一些(xiē)直流電機的基礎知(zhī)識,大(dà)家也(yě)跟着小(xiǎo)編一起“複習”了(le)一遍一些(xiē)基礎公式,那滋味一定特别酸爽。今天我們換個主題,講交流電機,大(dà)家喜(shēn)聞(wù)樂(tòng)見(jué)的公式這(zhè)篇裏面小(xiǎo)編也(yě)盡量略去,下(xià)一篇我們繼續用(yòng)公式轟炸
那麽,我們開(kāi)始吧
1)引言
前面我們介紹到(dào)直流電機有體積小(xiǎo),造價低(dī)的優點,但(dàn)是如果需要大(dà)功率大(dà)轉矩的設備,直流電機就會(huì)有一些(xiē)捉襟見肘
交流電機與直流電機相比,由于沒有了(le)換向器,因此在制造時(shí)結構就比較簡單一些(xiē),更牢固,容易做成高(gāo)轉速、高(gāo)電壓、大(dà)電流、大(dà)功率的電機,一些(xiē)大(dà)型的交流電機甚至能(néng)夠做到(dào)百萬千瓦的功率。知(zhī)道(dào)交流電機的發明(míng)者叫什(shén)麽麽?
是,他(tā)就叫特斯拉!!!
當然他(tā)和(hé)這(zhè)個特斯拉沒什(shén)麽關系,隻不過是他(tā)的名字成爲了(le)磁感強度的單位,然後又被馬斯克注冊爲企業名稱和(hé)商标了(le)而已,雖然他(tā)發明(míng)了(le)交流電機,但(dàn)是他(tā)不賣電動車……
好(hǎo)吧,又扯遠了(le)……直流電機的勵磁磁場相對(duì)于定子是靜止的,而交流電機會(huì)有一個旋轉磁場的概念,而一個旋轉磁場需要三相電流才能(néng)形成,下(xià)面我們會(huì)主要介紹基于常見的三相交流電的電機
2)基本結構
還是先上(shàng)圖
交流電機的定子一般是疊片鐵(tiě)芯和(hé)繞組組成,繞組上(shàng)通上(shàng)交流電,就形成了(le)不斷旋轉的氣隙磁場,如果轉子的機械轉數和(hé)旋轉磁場的轉數匹配,就稱之爲同步電機,如果不匹配則成爲異步電機
同步電機和(hé)異步電機的結構差别主要體現(xiàn)在轉子上(shàng),同步電機的轉子上(shàng)有勵磁,或者是使用(yòng)勵磁繞組,或者是使用(yòng)永磁體,而異步電機則不需要勵磁,他(tā)的轉子可以使用(yòng)與定子繞組同樣對(duì)稱的三相繞組,或者是使用(yòng)導體棒,其他(tā)的外(wài)殼、軸承、軸承蓋、電機軸、風(fēng)扇等直流有的東西交流電機也(yě)有
定子上(shàng)的疊片通常會(huì)做的很(hěn)薄,一般在0.5mm以内,主要目的是爲了(le)減小(xiǎo)渦流。疊片的表面會(huì)塗上(shàng)絕緣漆,疊片上(shàng)會(huì)留出槽盒槽縫,這(zhè)樣繞組可以纏繞在上(shàng)面
不同的繞線方式影響了(le)電機的物理(lǐ)特性盒制造成本,按照他(tā)們不同分布組合方式盒特點分爲:
1. 根據線圈元件在槽内不同的布置形式分爲單層繞組、雙層繞組和(hé)單雙混合繞組
2. 根據繞組端部接線方式的不同,分爲疊繞組和(hé)波繞組
3. 根據繞組布置形式及端部形狀的不同,分爲鏈式繞組、交叉鏈式繞組、同心式繞組、雙層疊繞組等
4. 根據繞組線圈制造工(gōng)藝的不同,分爲集中式繞組、分布式繞組、散繞線圈和(hé)成形線圈等
5. 根據電動機每極每相槽數在定子鐵(tiě)芯所占角度的數值,分爲30°、60°、120°相帶繞組,大(dà)部分三相電機都是用(yòng)60°相帶繞組
3)溫升
國标GBT755裏面描述了(le)電機的幾種不同的工(gōng)作(zuò)模式,我們主要來(lái)介紹一下(xià)前3種工(gōng)作(zuò)模式的溫升情況
S1是連續工(gōng)作(zuò)模式,電機在恒定負載的情況下(xià)運行一定時(shí)間以後達到(dào)熱穩定
S2是短時(shí)工(gōng)作(zuò)模式,電機在短時(shí)間運行之後能(néng)夠停轉比較長的時(shí)間,使電機的溫度能(néng)夠冷卻下(xià)來(lái)
S3是連續周期工(gōng)作(zuò)模式,電機會(huì)根據一系列相同的工(gōng)作(zuò)周期運行,每個周期都會(huì)有一段運行時(shí)間和(hé)一段停止時(shí)間
爲了(le)應對(duì)電機産生的溫升,尤其使工(gōng)作(zuò)負載較高(gāo)的情況下(xià),電機就需要設計(jì)必要的散熱方式,如:
· 自(zì)然通風(fēng):沒有特殊散熱機構,通過空(kōng)氣對(duì)流和(hé)輻射散熱
· 自(zì)冷卻:在轉子上(shàng)安裝風(fēng)扇,随電機轉動的時(shí)候散熱
· 外(wài)部冷卻:通過外(wài)部冷卻設備,如不裝在轉子上(shàng)的風(fēng)扇
· 表面冷卻:通過電機表面進行散熱,比如散熱片
· 循環冷卻:通過冷卻劑,如氣體、冷卻液等反複循環導熱散熱
關于直流電機的轉矩和(hé)功率,我們就先介紹到(dào)這(zhè)兒,下(xià)一篇,我還沒有想好(hǎo)講什(shén)麽……
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