电机方面知识（电机基础知识）

很多刚接触电机或者刚刚学习电机拖动知识的人可能会觉得电机知识难以理解，甚至看到相关课程时感到困惑，被称为“学分杀手”。通过下面的零散分享，新手可以快速了解交流异步电机的原理。

电机原理：电机的原理非常简单。简单来说，它是一种利用电能在线圈上产生旋转磁场并驱动转子旋转的装置。研究过电磁感应定律的人都知道，通电的线圈将被迫在磁场中旋转。这就是电机的基本原理。这是初中物理知识。

电机结构：拆过电机的人都知道，电机主要由固定的定子部分和旋转的转子部分两部分组成，如下：

1.定子（静止部分）

定子铁心：电机磁路的重要组成部分，其上放置定子绕组；

定子绕组：是线圈，电机的电路部分，连接电源，用于产生旋转磁场；

机座：固定定子铁芯和电机端盖，起到保护、散热等作用；

2.转子（旋转部分）

转子铁芯：电机磁路的重要组成部分。转子绕组置于铁心槽内；

转子绕组：切割定子旋转磁场产生感应电动势和电流，形成电磁扭矩使电机旋转；

电机的几个计算公式：

1.电磁相关

1）电机的感应电动势公式：E=4.44*f*N*，E为线圈电动势，f为频率，S为周围导体的截面积（如铁芯），N 为匝数， 为磁场。经过。

我们不会深究公式是如何推导的。我们主要看一下如何使用。感应电动势是电磁感应的本质。当具有感应电动势的导体闭合时，就会产生感应电流。感应电流在磁场中会受到安培力，产生磁矩，从而推动线圈旋转。

由上式我们知道电动势与电源频率、线圈匝数和磁通量成正比。

磁通量计算公式为=B*S*COS。当面积为S的平面与磁场方向垂直时，角度为0，COS等于1，公式变为=B*S。

结合以上两个公式，可得电机磁通强度计算公式为：

B=E/(4.44*f*N*S)。

2）另一个是安培力公式。如果我们想知道施加在线圈上的力，我们需要这个公式F=I*L*B*sin，其中I 是电流强度，L 是导体长度，B 是磁场强度， 是电流方向与磁场方向之间的角度。当导线垂直于磁场时，公式变为F=I*L*B（如果是N匝线圈，则磁通B为N匝线圈的总磁通，没有需要乘以N）。

一旦知道了力，就知道了扭矩，它等于扭矩乘以作用半径，T=r*F=r*I*B*L（矢量积）。通过功率=力*速度（P=F*V）和线速度V=2R*每秒旋转速度（n秒）这两个公式，可以与功率建立关系，得到下面的公式3 。但需要注意的是，此时使用的是实际输出扭矩，因此计算出的功率就是输出功率。

2、交流异步电机转速计算公式：n=60f/P

这很简单。转速与电源频率成正比，与电机极对数（记住是一对）成反比。直接套用公式就可以了。然而，这个公式实际上计算的是同步速度（旋转磁场的速度）。异步电机的实际转速会略低于同步转速，所以我们经常看到4极电机一般转速都在1400转以上，达不到1500转。

3、电机扭矩、功率与转速的关系：T=9550P/n（P为电机功率，n为电机转速）

从上面第一条的内容就可以推导出来，不过我们不用学推导，记住这个计算公式就可以了。但同样，公式中的功率P不是输入功率，而是输出功率。由于电机有损耗，输入功率不等于输出功率。然而，书籍往往是理想化的，将输入功率等同于输出功率。

4、电机功率（输入功率）：

1）单相电机功率计算公式：P=U*I*cos。若功率因数为0.8，电压为220V，电流为2A，则功率P=0.2220.8=0.352KW。

2）三相电机功率计算公式：P=1.732*U*I*cos（cos为功率因数，U为负载线电压，I为负载线电流）

但这种U、I的类型与电机的连接方式有关。在星形连接方法中，由于电压相差120的三个线圈的公共端连接在一起形成0点，所以负载线圈上加载的电压实际上是相同的。电压；三角形连接时，每个线圈两端都连接到电源线上，因此负载线圈上的电压就是线电压。如果采用常用的三相380V电压，线圈星形接法为220V，三角形接法为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，即这就是大功率电机采用星三角降压启动的原因。

一旦你掌握了以上公式并理解透了，你就不会再对电机原理感到困惑，也不会害怕学习电机驱动等高级课程。

电机其他部分：

1）风扇：一般安装在电机尾部，给电机散热；

2）接线盒：用于连接电源，如交流三相异步电动机，也可根据需要连接成星形或三角形；

3）轴承：连接电机的转动部分和不动部分；

4、端盖：电机外部的前、后盖起支撑作用。

1

电工基础知识

2

电气性能公差

3

电机绝缘等级和相应的温度限制

耐热等级最高允许工作温度/C相当于主要

绝缘材料

Y90 由未浸渍的棉纱、丝、纸等材料或其组合组成的绝缘结构；含有有机填料的塑料

A105 棉纱、丝、纸浸渍或浸入液体绝缘材料或由它们组成的绝缘结构，如漆布、丝、管等；聚酰胺薄膜；铸造用聚酰胺树脂等

E120聚酯薄膜及其纤维；漆包线用绝缘漆；基于纤维素纸和布、环氧树脂、聚酯和聚氨酯树脂和胶水的层压板

B130 以云母片、粉状云母纸为基材的材料，以及以纸、布为基材的云母制品、玻璃清漆布、玻璃漆管；以玻璃布为基材的层压制品；含有无机填料的塑料

F155玻璃漆布、漆管；以玻璃布和石棉纤维为基材的层压制品；以无机绝缘材料为衬里的粉状云母制品；玻璃纤维和石棉绝缘电线的绝缘

H180无机绝缘材料为半消光云母制品；玻璃纤维丝、玻璃清漆、油漆管的绝缘；基于玻璃清漆和石棉纤维的层压板；含有无机填料的塑料；聚酰亚胺薄膜复合材料制品；硅橡胶制品

C180以上云母、玻璃及玻纤材料；电瓷、石英、玻璃云母模压制品；聚四氟乙烯、聚酰亚胺或耐高温硅胶漆包线绝缘

注：表中Y、A、E、C级很少使用。

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适用于类似电动机的负载特性

审稿人：李茜