马达,通常指电动机,俗称电机,是现代化工业及生活中极为普遍的东西,也是将电能变为机械能的最主要设备。车辆、高铁、飞机、风机、机器人、自动门、水泵、硬盘甚至我们最普遍拥有的手机,都安装了马达。
好多初接触马达的或则刚学习马达拖动知识的,可能会认为马达知识不好理解,甚至见到相关的课程就头大,有着“学分杀手”的爱称。下边通过零散式分享,可以让菜鸟快速了解交流异步马达原理。
★电机的原理:马达的原理很简单,简单的说就是借助电能在线圈上形成旋转磁场,并带动定子转动的装置。学过电磁感应定理的都晓得,通电的线圈在磁场中会受力转动,马达的基本原理就是这么,这是小学数学的知识。
★电机结构:拆开过马达的人都晓得,马达主要是两部份组成,固定不动的转子部份以及转动的定子部份,具体如下:
1、定子(静止部份)
2、转子(旋转部份)
★电机的几个估算公式:
1、电磁相关的
1)电动机的感应电动势公式:E=4.44*f*N*Φ,E为线圈电动势、f为频度、S为环绕出的导体(例如铁芯)横截面积、N为阻值、Φ是磁路。
公式是如何推论来的,这种事情我们就不去钻研了,我们主要是瞧瞧怎样借助它。感应电动势是电磁感应的本质,有感应电动势的导体闭合后,才会形成感应电压。感应电压在磁场中都会遭到安培力,形成磁矩,进而带动线圈转动。
从里面公式晓得,电动势大小与电源频度、线圈阻值及铁损量成反比。
磁路量估算公式Φ=B*S*COSθ,当面积为S的平面与磁场方向垂直的时侯,角θ为0,COSθ就等于1磁通量计算公式,公式就弄成Φ=B*S。
将前面两个公式结合一下,就可以得到马达铁损硬度估算公式为:B=E/(4.44*f*N*S)。
2)另外一个是安培力公式,我们要晓得线圈遭到的力是多少,就须要这个公式F=I*L*B*sinα,其中I为电压硬度,L为导体宽度,B为磁场硬度,α是电压方向与磁场方向间的倾角。当导线垂直于磁场时侯,公式就弄成F=I*L*B了(假如是N匝线圈的话,铁损B就是N匝线圈的总铁损,而不须要再乘N了)。
晓得了受力,就晓得力矩,力矩等于力矩减去作用直径,T=r*F=r*I*B*L(向量乘积)。通过功率=力*速率(P=F*V)以及线速率V=2πR*每秒怠速(n秒)两个公式,可以与功率构建上关系,得到下边序号3的公式。不过要注意,这时侯使用实际输出扭力,所以估算出的功率是输出功率。
2、交流异步马达的怠速估算公式:n=60f/P磁通量计算公式,这个很简单,怠速与电源频度成反比,与马达极对子(记住是一对)数成正比,直接套用公式就好。不过这个公式实际估算出是同步怠速(旋转磁场速率),异步马达实际怠速会略高于同步怠速,所以我们常常会听到4极马达通常是1400多转,达不到1500转。
3、电机扭矩、功率计怠速的关系:T=9550P/n(P是马达功率、n是马达怠速),可以从里面序号1内容中推论下来,不过我们没必要学会推论,记住这个估算公式就可以。不过再度提醒,公式中功率P不是输入功率,而是输出功率,因为马达有耗损,输入功率不等于输出功率。并且书本上常常理想化,将输入功率等于输出功率了。
4、电机功率(输入功率):
1)三相马达功率估算公式:P=U*I*cosφ,假若功率质数为0.8,电流为220V,电压为2A,这么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。
2)单相马达功率估算公式:P=1.732*U*I*cosφ(cosφ为功率诱因、U为负载线电流、I为负载线电压)。不过这类的U和I与马达的接法有关,星形接法的时侯,因为三个相隔120°电压的线圈公共端联接一起,产生一个0点,所以加载在负载线圈的电压实际是相电流;而三角形接法时,每位线圈两端各连一根电源线,所以加载负载线圈上的电流就是线电流。假如使用的是我们常用的3相380V电流,星形接法时侯线圈是220V,而三角形则是380V,P=U*I=U^2/R,所以三角形接法时功率是星形接法的3倍,这也就是为何大功率马达采用星三角降糖启动的诱因。
把握了前面的公式,理解透彻,马达的原理就不会在困扰了,也不会在怕学习马达拖动这些高挂科的课程。
★电机的其他部件
1)电扇:通常安装在马达尾部,用于给马达散热;
2)接线盒:用于接入电源,如交流单相异步马达,还可以依据须要接星形或则三角形;
3)轴承:联接马达旋转和不动部份;
4、端盖:马达外边的前后瓶盖,起支撑作用。