机械设计课程设计:电动机的选择

机械设计课程设计:电动机的选择
机械设计课程设计:电动机的选择

电动机基本知识

电动机基本知识 电动机通常简称为电机,俗称马达,在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的作用就是将电能转换为机械能。 1、按工作电源分类 根据工作电源的不同,电动机可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机根据电源相数分为单相电动机和三相电动机。直流电动机又分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 2、按结构和工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为同步电动机和异步电动机两种。同步电动机又分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 3 种。异步电动机又分为感应电动机和交流换向器电动机两种。感应电动机又分为单相异步电动机、三相异步电动机和罩极异步电动机3 种。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机 3 种。 3、按启动与运行方式分类 电动机按启动与运行方式可分为电容启动式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。

4、按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、复读机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀、电动自行车、电动玩具等)用电动机、其他通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5、按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机(早期称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(早期称为绕线型异步电动机)。 6、按运转速度分类 电动机按运转速度可分为低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有极恒速电动机、无极恒速电动机、有极变速电动机和无极变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 7、按防护形式分类

电机的选型计算

3873滚珠丝杠电机选型计算 设计要求: 夹具加工件重量:W1=300kg 提升部位重量:W2=100kg 行走最大行程:S= 1200mm 最大速度:V=20000mm/min 使用寿命:Lt=20000h 滑动阻力:u=0。01 电机转数:N=1333RPM 运转条件: v(m/min) 加速下降时间:T1=0.75S 匀速下降时间T2=3S 减速下降时间T3=0.75S t(sec) 加速上升时间T4=0.75S 匀速上升时间T5=3S 减速上升时间T6=0.75S 匀速下降3s 1,螺杆轴径,导程,螺杆长度选定 a:导程(l) 由电机最高转数可得

L大于或等于V/N=20000/1333=15mm 即导程要大于15mm,根据THK样本得导程16mm 即L=16mm b:轴负荷计算 1,加速下降段 a1=V/T=20000/60X0.75=444(mm/s2)=0.444m/s2 f=u(W1+W2)xG=0.01(300+100)x9.8=40N F1=(W1+W2)xG-f-(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40-(300+100)x0.444=3702N 2,匀速下降段 F2=(W1+W2)xG-f=(300+100)x9.8-40=3880N 3减速下降段 F3=(W1+W2)xG-f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8-40+(300+100)x0.444=4058N 4 加速上升段 F4=(W1+W2)xG+f+(W1+W2)xa1=(300+100)x9.8+40+(300+100)x0.444=4137N 5,匀速上升段 F5=(W1+W2)xG+f=(300+100)x9.8+40=3960N

电动机类型的选择

电动机类型的选择 选择电动机类型时,首先考虑的是电动机的性能应能全面满足被驱动机械负载的要求,如启动性能、正反转运行、调速性能、过载能力等。在这个前提下,优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜的电动机。 一般情况下,对于不需要调速或对调速要求不高的生产机械,可优先选用笼型三相感应电动机。这时应充分考虑电动机的启动容量与电源容量的对应关系。普通笼型电动机的启动转矩不大,特别是采用降压启动时,只适用于空载或轻载启动的场合,例如,风机、泵类负载等。高启动转矩的笼型电动机(深槽式、双笼式)可应用于重载启动的生产机械,如压缩机、皮带运输机等。对于需要有级调速的生产机械,可选用变级多速笼型电动机,如电梯、机床等。对于带有飞轮的冲击性负载,则应选用高转差率笼型电动机,如冲压机床、锻压机床等。 对于启动、制动转矩要求较大,需要频繁启动、制动,并且需要调速的生产机械,可选用绕线型感应电动机,如起重机、升降机、轧钢机、压缩机等。 对于容量较大且不需要调速的生产机械,应优先选用同步电动机,让同步电动机运行于过励状态,还可以改善电网的功率因数。 对于要求在宽广范围内平滑调速或要求准确位置控制的生产机械,可选用他励(并励)直流低压电机电动机。如数控机床、龙门刨床、轧钢机、印刷机、造纸机等。对于要求软机械特性、高启动转矩的生产机械,如电车、蓄电池车、电力机车等,可选用串励或复励直流电动机。直流电动机有电刷和换向器,维护工作量较大,价格也比感应电动机要贵些。 有爆炸性危险的场所应选用具有防爆结构的电动机。有爆炸性危险的场所称为危险场所,危险场所分为若干等级,不同等级的危险场所应选用不同类型的防爆电动机。化工等场合,对于防爆电动机的结构及其适用的危险场所,国家标准中均有严格的详细规定,选用电动机时应格外谨慎从事。 电动机的冷却方法主要是指电动机冷却回路的布置方式、冷却介质的形式以及冷却介质的推动方法等。一般用途电动机用空气作为冷却介质,采用机壳表面冷却方式,初、次级冷却介质的推动方法均采用自循环。因此电动机的体积小、重量轻、价格便宜,在无爆炸性危险的场合,可优先选择一般用途电动机 按电动机的结构及安装型式,可分为卧式安装和立式安装两种,它们又分为端盖无凸缘和端盖有凸缘两种型式。一般情况下大多采用卧式安装,特殊情况下才考虑采用立式安装。立式和有凸缘安装的电动机价格较贵。 轴伸是电动机转子与机械负载连接,从而传递转矩和转速并输出机械功率的部分,有单轴伸、双轴伸、圆柱形轴伸、圆锥形轴伸等型.

电动机的选择及设计公式

一、电动机的选择 1、空气压缩机电动机的选择 1.1电动机的选择 (1)空压机选配电动机的容量可按下式计算 P=Q(Wi+Wa) ÷1000ηηi2 (kw) 式中P——空气压缩机电动机的轴功率,kw Q——空气压缩机排气量,m3/s η——空气压缩机效率,活塞式空压机一般取0.7~0.8(大型空压机取大值,小型空压机取小值),螺杆式空压机一般取0.5~0.6 ηi——传动效率,直接连接取ηi=1;三角带连接取ηi=0.92 Wi——等温压缩1m3空气所做的功,N·m/m3 Wa——等热压缩1m3空气所做的功,N·m/m3 Wi及Wa的数值见表 Wi及Wa的数值表(N·m/m3) 1.2空气压缩机年耗电量W可由下式计算 W= Q(Wi+Wa)T ÷1000ηηiηmηs2 (kw·h) 式中ηm——电动机效率,一般取0.9~0.92 ηs ——电网效率,一般取0.95 T ——空压机有效负荷年工作小时

2、通风设备电动机的选择 (1)通风设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KQH/1000ηηi (kw) 式中K——电动机功率备用系数,一般取1.1~1.2 Q——通风机工况点风量,m3/s H——通风机工况点风压轴流式通风机用静压,离心式通风机用全压,Pa η——通风机工况点效率,可由通风机性能曲线查得 ηi——传动效率,联轴器传动取0.98,三角带传动取0.92 (2)通风机年耗电量W可用下式计算 W=QHT/1000ηηiηmηs 式中ηm——电动机效率, ηs ——电网效率,一般取0.95 T ——通风机全年工作小时数 3、矿井主排水泵电动机的选择 (1)电动机的选择 排水设备拖动电动机的功率可按下式计算 P=KγQH/1000η (kw) 式中K——电动机功率备用系数,一般取1.1~1.5 γ——矿水相对密度,N/m3 Q ——水泵在工况点的流量,m3/s H ——水泵在工况点的扬程,m

直流电动机分类

直流电动机分类 直流电动机按结构及工作原理可划分:(1)无刷直流电动机和(2)有刷直流电动机。 (1)无刷直流电动机:无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永久磁铁产生气隙磁通:定子为电枢,由多相绕组组成。在结构上,它与永磁同步电动机类似。无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同.在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等).绕组可接成星形或三角形,并分别与逆变器的各功率管相连,以便进行合理换相。转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料,由于磁极中磁性材料所放位置的不同.可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。由于电动机本体为永磁电机,所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。 (2)有刷直流电动机可划分:(2、1)永磁直流电动机和(2、2)电磁直流电动机。 (2、1)永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 (2、1、1)稀土永磁直流电动机:体积小且性能更好,但价格昂贵,主要用于航天、计算机、井下仪器等。

(2、1、2)铁氧体永磁直流电动机:由铁氧体材料制成的磁极体,廉价,且性能良好,广泛用于家用电器、汽车、玩具、电动工具等领域。 (2、1、3)铝镍钴永磁直流电动机:需要消耗大量的贵重金属、价格较高,但对高温的适应性好,用于环境温度较高或对电动机的温度稳定性要求较高的场合。 (2、2)电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。 (2、2、1)串励直流电动机:电流串联,分流,励磁绕组是和电枢串联的,所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成,他的匝数较少。 (2、2、2)并励直流电动机:并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。 (2、2、3)他励直流电动机:励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。

电机分类及选型

电机分类及选型 一、电机分类: 电机是发电机和电动机的统称。其中发电机分为三相同步发电机和单相同步发电机。而电动机分为同步电动机和异步电动机。并且异步电动机更加广泛使用。异步电动机又分为:三相异步电动机和单相异步电动机。三相异步电动机还分为铸铁壳和铝壳两种,一般铸铁居多(标注字母Y、Y2、AS、JO2、JW、YS),铝壳较少(标注字母MS)。单相异步电动机包含有:1.单相电容起动异步电动机:YC(CO2)、JY、MC(铝壳);2.单相电阻起动异步电动机:YU(BO2)、JZ 、MU(铝壳);3.单相电容运转异步电动机:YY(DO2)、MY(铝壳);4.单相双值电容异步电动机:YL、ML(铝壳);5.罩极电动机。 二、电机主要性能对比:

三、电机型号命名: Y 2 100 L 2 — 4 系第中机铁极 列二心座心数 代次高长长 号设 计 1、系列代号: Y 2、设计代号: 2为第二次设计(改进) 1 为第一次设计 3、中心高H:从电机轴伸中心轴线至底脚平面的高度。按标准有:56、63、71、80、90、100、112、132、160、180、225、280、315及以上(中型电机) 4、机座长(L):按长短分S—短、M—中、L—长 5、铁心长:1—短、功率小;2—长、功率大 6、极数:影响电机转速。约:2极—2850r/min 4极:1450r/min 6极—930r/min 8极:720r/min 四、电机主要性能指标: 效率η:输出功率/输入功率0.4~0.9 功率因素:Cosφ0.6~0.98 起动转矩:0.5~3.0 起动电流:起动电流/额定电流=4~7倍 最大转矩:1.6~2.2倍 最小转矩:大于1.2倍

电动机种类和形式的选择

电动机种类和形式的选择 选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与启动性能、维护及价格等方而来考虑的。三相异步电动机有笼型和绕线转子型之分,在选择时可参考下列一些原则: (1)应一首先考虑选用三相笼型异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、价格低廉和维护方便等优点。但它的主要缺点是调整困难,功率因数较低,启动电流较大及启动转矩较小。因此,主要适用于作为机械特性较硬而无特殊调整要求的一般生产机械的拖动,例如一般的机床、功率小于100kW的水泵和通风机等生产机械。 对某些要求启动转矩较大的生产机械,例如纺织厂的梳棉机、织布机以及压缩机、皮带运输机等,则可以选用高启动转矩笼型电动机。 在只要求有级调整的场合,可以选用笼型多速电动机,它适用于机电有级变速的机床和电梯等生产机械。 (2)绕线转子电动机的价格较笼型电动机高,但是它的机械特性可通过转子外加电阻的办法加以调节,因而能限制启动电流,提高启动转矩。故它可适用于电源容量较小,而电动机功率较大或有调整要求的场合。例如某些起重机、卷扬提升设备、锻压机及重型机床的移动横梁等。 (3)当调整范围低于1: 10,且又要求能平滑调整的生产场合,可先选用滑差电动机。 电动机的结构形式按其安装位置的不同可分为卧式与立式两种。臣卜式电动机的转轴是水平安装的,立式电动机的转轴则与地面相垂直。两者轴承的安装方向不同,故不可任意将卧式电动机竖立起来使用。在一般情况下应尽员选用卧式电动机,只有在需要垂直运转的场合(如立式深井水泵以及钻床等),为了简化传动装置时,才考虑采用立式电动机(因为它的价格较贵)。 电动机的防护形式有多种,其正确选择也十分重要。由于电动机要能在具体的安装环境里长期工作,为防止受周围媒介质(如潮气、水分、粉尘、有害气体或杂质等)侵袭而造成故障或引发事故,实用中选择时,必须根据不同的工作环境选择适宜的防护形式。 电动机的防护形式有开启式、防护式、封闭式、防爆式和潜水式等数种。通常情况下选用开启式当然最便宜,但它只适用于干燥而清洁的环垅;对于潮湿、易受风雨侵蚀、多灰尘、易燃、腐蚀性的环境应选用封闭式,当灰尘对电机绝缘无害、且易为压缩空气吹净时,可改用防护式(或防滴式);至于潜水泵用电动机,则应采用完全密闭式,以保证在水中工作时,潮气不能侵人;当电动机在有火灾或爆炸危险的环境水中工作时(如矿井或油池等),应注意必须选防爆式。

步进电机的计算与选型---实用计算

步进电机的计算与选型 对于步进电动机的计算与选型,通常可以按照以下几个步骤: 1) 根据机械系统结构,求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J ; 2) 计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T ; 3) 取其中最大的等效负载转矩,作为确定步进电动机最大静转矩的依据; 4) 根据运行矩频特性、起动惯频特性等,对初选的步进电动机进行校核。 1. 步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 的计算 加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 是进给伺服系统的主要参数之一,它对选择电动机具有重要意义。eq J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。 2. 步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T 的计算 步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同的工况下是不同的。通常考虑两种情况:一种情况是快速空载起动(工作负载为0),另一种情况是承受最大工作负载。 (1)快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩eq1T eq1amax f 0T =T +T +T (4-8) 式中 amax T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩,单位为N ·m ; f T ——移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩,单位N ·m ; 0T ——滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩,单位为N ·m 。 具体计算过程如下: 1)快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩: amax eq 2T =J =60eq m a J n t πε (4-9) 式中 eq J ——步进电动机转轴上的总转动惯量,单位为2kg m ?; ε——电动机转轴的角加速度,单位为2/rad s ; m n ——电动机的转速,单位r/min ; a t ——电动机加速所用时间,单位为s ,一般在0.3~1s 之间选取。 2)移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩: f T =2F i πη摩h P (4-10)

三相异步电动机的规格型号及选用

三相异步电动机的型号及选用 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 三相异步电动机的分类 三相异步电动一般为系列产品,其系列、品种、规格繁多,因而分类也较繁多。 1、按电动机尺寸大小分类 大型电动机:定子铁心外径D>1000mm或机座中心高H>630mm。 中型电动机:D=500~1000mm或H=355~630mm。 大型电动机:D=120~500mm或H=80~315mm。 2、按电动机外壳防护结构分类 3、按电动机冷方式分类 电动机按冷却方式可分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。可参见国家标准GB/T199 3-93《旋转电机冷却方式》。 4、按电动机的安装形式分类

IMB3:卧式,机座带底脚,端盖上无凸缘。 IMB5:卧式,机座不带底脚,端盖上有凸缘。 IMB35:卧式,机座带底脚,端盖上有凸缘。 5、按电动机运行工作制分类 S1;连续工作制 S2:短时工作制 S3~S8:周期性工作制 6、按转子结构形式分类 三相笼型异步电动机 三相绕线型异步电动机 三相异步电动机的型号及选用 我国电机产品型号的编制方法是按国家标准GB4831-84《电机产品型号编制方法》实施的,即有汉语拼音字母及国际通用符号和阿拉伯数字组成,按下列顺序排列。 1 产品(类型)代号 CHANPINGUI 异步电动机同步电动机同步发电机直流电动机直流发电机汽轮发电机水轮发电机测功机潜水电泵纺织用电机交流换向器电动机

常见电动机分类及原理

一、原理 1、基本原理:通电导线在磁场中会受到力的作用。 2、方向判定:力左电右:左手定则,摊开左手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,则大拇指所指为导体受力方向;右手定则,摊开右手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内,让大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指为感应电流方向。 二、分类 1、按工作电源分类:直流电动机 交流电动机:单相交流电动机、三相交流电动机 2、按结构原理分类:异步电动机 同步电动机(转子转速与磁场转速是否同步) 3、按用途分类:驱动用电动机 控制用电动机:步进电动机(开环控制)、伺服电动机(闭环控制,更精确) 4、按转子结构分类:鼠笼型电动机 绕线型电动机 三、直流电动机 1、分类 A、按励磁方式(主磁场):永磁励磁电动机 电磁励磁电动机:他励,主绕组与电枢绕组分别供电 自励:并励,串励,复励 B、按有无电刷:有刷直流电动机 无刷直流电动机:永磁体转动,不同于有刷的机械换向,无刷采用电子换向,控制器件通过控制输入定子线圈中的电流来产生旋转磁场。 2、原理: 有刷直流电动机产品转子结构图

四、单相交流电动机 1、分类:分类口诀:单相电机分三种,分类方式看起动 分相起动第一种,分相又分电阻和电容 电容裂相分三类,起动、运行、双电容 罩极起动第二种,凸极隐极两类型 串励起动第三种,交流直流都可用 2、电容分相起动单相电机:定子中有主副两根绕组,主绕组较粗,电阻一般为几欧,副绕组较细,电阻一般十几欧到几十欧。主绕组与副绕组在空间上呈九十度,且因为负绕组支路

中电容的作用,两绕组上的电流在相位上相差九十度,以此来产生一个旋转磁场起动电机。转子为鼠笼式。 结构图 电路图 不断开是为了提高功率因数,增加转矩,但最佳运行电容往往不是最佳起动电容,所以有下面的双电容形式。

电动机的分类

摘要: 电机:也称电动机(俗称马达),是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。电动机被广泛应用的推动力来自直流电动机的问世,在1870年时比利时的工程师格拉姆发明了这种实用机械,并把它大量制造出来,而后还不断的对电动机的效率进行提高。电动机的另一个研究单位德国西门子也在努力研究,几乎也是在格拉姆成功的同一时间,西门子推出了电机车,这个不烧油的车在柏林工业展览会上获得一片喝彩声。交流电动机的发明是由美国发明家特斯拉完成的,最早的交流电动机根据电磁感应原理设计,结构比起直流电动机更为简单,同时也比起只能使用在电车上的直流电动机用途更广泛,它的发明让电动机真正进入了家庭电器领域。交流电动机问世之后,同步电动机、串激电动机、交流换向器电动机等也逐步被人们发明出来,并投入实际的生产,为人们的生活提供更多便利。电动机的发明和应用对人类来说具有极大的意义,可以说它为人类生活带来了翻天覆地的变化。 关键字:电动机分类原理应用 第一章电动机的分类 1.1 电动机的分类 电动机按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。其中交流电机还可分:同步电机和异步电机。同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。如图一

电动机的选型

电动机的选型 1.负载的种类、特性与要求 为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏,在选定电动机时必须详细了解被拖动负载的种类、特性和要求,然后尽可能去选择满足这些特性和要求的电动机。 1.1被拖动负载应考虑的主要事项 (1)被拖动负载的类型; (2)被拖动负载所需的功率; (3)被拖动负载所需的转速; (4)被拖动负载的转速—转矩特性; (5)是否需要进行转速调节(分有级变速、无级变速); (6)被拖动负载转动惯量的大小; (7)被拖动负载要求的起动方式(分手动、自动及遥控等); (8)被拖动负载的制动方式(分一般制动、快速制动等); (9)被拖动负载的工作制(分连续、短时、断续、变负载工作制等); (10)被拖动负载是否需要可逆运转; (11)被拖动负载的安装型式; (12)工作时的环境条件(温度、湿度高低,有无腐蚀、爆炸性气体和液体,有无滴水和粉尘等)。 1.2电动机的技术要求 当根据被拖动负载以上的要求去选择确定电动机时,须考虑以下的技术要求: (1)电动机的类型; (2)电动机的额定功率; (3)电动机的额定电压、相数及频率; (4)电动机的额定转速; (5)电动机的起动转矩及最大转矩; (6)电动机的转速—转矩特性; (7)电动机的工作定额(连续、短时、断续定额等);

(8)电动机能否进行转速调节; (9)电动机的绝缘等级; (10)电动机的外壳防护型式; (11)电动机轴伸中心高及轴伸尺寸; (12)电动机的安装型式(分卧式、立式和凸缘式等); (13)供电电源容量; (14)电动机所使用的起动和控制设备; (15)相关附件(如安装用底座等)。 选择电动机的步骤和内容主要有:应以被拖动机械、设备的具体要求出发,并考虑使用场所的电源、工作环境、防护等级,以及电动机的功率因数、效率、过载能力、安装方式、传动设备、产品价格、运行和维护费用等情况来选择电动机的电气性能和机械性能,使被选定的电动机能安全、经济、节能和合理地运行。选择电动机的过程中其功率的确定极为重要,选择原则应该是在电动机能够满足被拖动负载要求的前提下,最经济、合理地确定电动机功率的大小。如果电动机的功率选得过大,不仅使设备投资费用增加,而且还会因电动机长期轻载运行致使其功率因数和效率降低;相反,若电动机的功率选得过小,电动机将经常过载运行,从而使电动机温升增高、绝缘老化以致使用寿命缩短;此外还有可能出现起动困难和经受不起冲击性负载等情况。因此,必须慎重权衡、正确合理地选择电动机的功率。 对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求,如被拖动负载的性质、工作制、转速、起动特性、制动要求、过载能力及调速特性等;并应按经济合理的原则来选择电动机的类型,如电流种类、结构型式、电压等级和冷却方法等;同时所选电动机的类型除应能满足生产机械工艺过程的要求外,还应满足电源的要求,如对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定,以及使电源的功率因数保持在合理范围;此外所选电动机还应适当留有备用功率,一般均使用电动机的负载率为0.75~0.9左右。电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求,以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。 1.3动机类型的选择

常用单相电动机种类及特性

常用单相电动机种类及特性 在家用电器设备中,常配有小型单相交流感应电动机。交流感应电动机因应用类别的差异,一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。 一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后,电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子,从而使转子产生电动势,并相互作用而形成转矩,使转子转动。但单相交流感应电动机,只能产生极性和强度交替变化的磁场,不能产生旋转磁场,因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场,转子才能转动,所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。 1.分相启动式电动机 分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。两个绕组相差一个很大的相位角,使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些,因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。这个旋转磁通切割转子上的导体,使转子导体感应一个较大的电流,电流所产生的磁通与定子磁通相互作用,转子便产生启动转矩。当电机一旦启动,转速上升至额定转速70%时,离心开关脱开副绕组即断电,电机即可正常运转。 2.罩极式电动机 罩极式单相交流电动机,它的结构简单,其电气性能略差于其他单相电机,但由于制作成本低,运行噪声较小,对电器设备干扰小,所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。罩极式电动机只有主绕组,没有副绕组(启动绕组),它在电机定子的两极处各设有一副短路环,也称为电极罩极圈。当电动机通电后,主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流,从而使磁极上被罩部分的磁场,比未罩住部分的磁场滞后些,因而磁极构成旋转磁场,电动机转子便旋转启动工作。罩极式单相电动机还有一个特点,即可以很方便地转换成二极或四极转速,以适应不同转速电器配套使用。 3.电容式启动电动机 该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。这种电机结构简单、启动快速、转速稳定,被广泛应用在电风扇、排风扇、抽油烟机等家用电器中。电容分相式电动机在定子绕组上设有主绕组和副绕组(启动绕组),并在启动绕组中串联大容量启动电容器,使通电后主、副绕组的电相角成90°,从而能产生较大的启动转矩,使转子启动运转。 对于永久分相电容电动机来说,其串接的电容器,当电机在通电启动或者正常运行时,均与启动绕组串接。由于永久分相电机其启动的转矩较小,因此很适于排风机、抽风机等要求启动力矩低的电器设备中应用。电容式启动电动机,由于其运行绕组分正、反相绕制设定,所以只要切换运行绕组和启动绕组的串接方向,即可方便实现电机逆、顺方向运转。 4.交、直流两用电动机 一般常用单相交流电动机,在交流50Hz电源中运行时,电动机转速较高的也只能达每分钟3000转。而交直流两用电动机在交流或直流供电下,其电机转速可高达20000转,同时其电机的输出启动力矩也大,所以尽管电机体积小,但由于转速高输出功率大,因此交直流两用电动机在洗衣机、吸尘器、排风扇等家用电器中得以应用。 交、直流两用电动机的内在结构与单纯直流电机无大差异,均由电机电刷经换向器将电流输入电枢绕组,其磁场绕组与电枢绕组构成串联形式。为了充分减少转子高速运行时电刷与换向器间产生的电火花干扰,而将电机的磁场线圈制成左右两只,分别串联在电枢两侧。两用电机的转向切换很方便,只要切换开关将磁场线圈反接,即能实现电机转子的逆转或顺转。

电机选型计算-个人总结版

电机选型-总结版 电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量,其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。 1工作扭矩T b计算: 首先核算负载重量W,对于一般线形导轨摩擦系数μ=0.01,计算得到工作力F b。 水平行走:F b=μW 垂直升降:F b=W 1.1齿轮齿条机构 一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条,电机工作扭矩T b的计算公式为: T b=F b?D 2 其中D为齿轮直径。 1.2丝杠螺母机构 一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母,电机工作扭矩T b 的计算公式为: T b=F b?BP 2πη 其中BP为丝杠导程;η为丝杠机械效率(一般取0.9~0.95,参考下式计算)。 η=1?μ′?tanα1+μ′ tanα

其中α为丝杠导程角;μ’为丝杠摩擦系数(一般取0.003~0.01,参考下式计算)。 μ=tanβ 其中β丝杠摩擦角(一般取0.17°~0.57°)。 2启动扭矩T计算: 启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。其中工作扭矩T b 通过上一部分求得,惯性扭矩T a由惯性力F a大小决定: F a=W?a 其中a为启动加速度(一般取0.1g~g,依设备要求而定,参考下式计算)。 a=v t 其中v为负载工作速度;t为启动加速时间。 T a计算方法与T b计算方法相同。 3 负载转动惯量J计算: 系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小,可根据具体情况忽略不计,如需计算请参考HIWIN丝杠选型样本。下面详述负载转动惯量J的计算过程。 将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:

电动机分类及介绍

电动机分类及介绍 电动机是一种旋转式电动机器,它将电能改动为机械能,它首要包含一个用以发作磁场的电磁铁绕组或散布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的效果下,其在电枢鼠笼式铝框中有电流转过并受磁场的效果而使其翻滚。这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。它是将电能改动为机械能的一种机器。通常电动机的作功有些作旋转运动,这种电动机称为转子电动机;也有作直线运动的,称为直线电动机。以下为电动机的各种分类。 几种多见电动机介绍直流电动机将直流电能改换为机械能的电动机。因其超卓的调速功用而在电力拖动中得到广泛运用。直流电动机按励磁办法分为永磁、他励和自励3类,其间自励又分为并励、串励和复励3种。沟通电动机将沟通电的电能改动为机械能的一种机器。沟通电动机首要由一个用以发作磁场的电磁铁绕组或散布的定子绕组和一个旋转电枢或转子构成。电动机运用通电线圈在磁场中受力翻滚的景象而制成的。沟通电动机由定子和转子构成,并且定子和转子是选用同一电源,所以定子和转子中电流的方向改动老是同步的。沟通电动机即是运用这个原理而作业的。三相电动机三相电机是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电视点),通入三相

沟通电后,将发作一个旋转磁场,该旋转磁场切开转子绕组,然后在转子绕组中发作感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场效果下将发作电磁力,然后在电机转轴上构成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。三相异步电动机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头,总共六个引出线头,别离以U1、U2;V1、V2;W1、W2标明。这六个引出线头引进电机接线盒的接线柱上。单相电动机单相电机通常是指用单相沟通电源(AC220V)供电的小功率单相异步电动机。单相异步电动机通常在定子上有两相绕组,转子是通常鼠笼型的。两相绕组在定子上的散布以及供电状况的纷歧样,能够发作纷歧样的起动特性和作业特性。下图是带正回转开关的接线图,通常这种电机的起动绕组与作业绕组的电阻值是相同的,即是说电机的起动绕组与作业绕组是线径与线圈数完全一同的。通常洗衣机用得到这种电机。这种正回转操控办法简略,不必杂乱的改换开关。步进电动机步进电动机又称脉冲电机,是数字操控体系中的一种首要的施行元件,它是将电脉冲信号改换成转角或转速的施行电动机,其角位移量与输入电脉冲数成正比;其转速与电脉冲的频率成正比。在负载才调方案内,这些联络将不受电源电压、负载、环境、温度等要素的影响,还可在很宽的方案内完毕调速,活络主张、制动和回转。伺服电动

《Y系列三相异步电动机》型号选择表.doc

1 Y系列三相异步电动机 Y系列电动机(摘自JB/T8680.1—1998)为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,是按照国际电工委员会(IEC)标准设计的,具有国际互换性的特点。用于空气中不含易燃、易炸或腐蚀性气体的场所。适用于电源电压为380V无特殊要求的机械上,如机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械等。也用于某些需要高起动转矩的机器上,如压缩机。 表Y系列三相异步电动机的技术数据

2 Y100L-6 1.5 940 2.0 2.0 Y132M-8 3 710 2.0 2.0 Y112M-6 2.2 940 2.0 2.0 Y160M1-8 4 720 2.0 2.0 Y132S-6 3 960 2.0 2.0 Y160M2-8 5.5 720 2.0 2.0 Y132M1-6 4 960 2.0 2.0 Y160L-8 7.5 720 2.0 2.0 Y132M2-6 5.5 960 2.0 2.0 Y180L-8 11 730 1.7 2.0 Y160M-6 7.5 970 2.0 2.0 Y200L-8 15 730 1.8 2.0 Y160L-6 11 970 2.0 2.0 Y225S-8 18.5 730 1.7 2.0 Y180L-6 15 970 1.8 2.0 Y225M-8 22 730 1.8 2.0 Y200L1-6 18.5 970 1.8 2.0 Y250M-8 30 730 1.8 2.0 Y200L2-6 22 970 1.8 2.0 Y225M-6 30 980 1.7 2.0 注:电动机型号意义:以Y132S2-2-B3为例,Y表示系列代号,132表示机座中心高,S2表示短机座和第二种铁心长度(M表示中机座,L表示长机座),2表示电动机的极数,B3表示安装形式。 表机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外形尺寸mm

常用电动机类型及特点

电动机类型及特点 一、同步电机与异步电机区别:(均属交流电机) 结构:同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流(又称感应电机)。相比之下,同步电机较复杂,造价高。 应用:同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机。 二、单相异步电动机与三相异步电动机: 单项电动机:当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场,这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时(如顺时针方向旋转),这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来。通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、

单相罩极式异步电动机五种。 区别:三相异步电动机采用380V三相供电,单相电机是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有2.2KW 。相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,成本高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电动工具、医疗器械、家用电器等。 三、无刷直流电机 1、无刷直流电机: 无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机。无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。 特点: ●全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速; ●具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构; ●可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载; ●体积小、重量轻、出力大; ●转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;

电动机的型号选择及适用场合

电动机的型号选择及适用场合 Y系列全程为全封闭自扇冷式三相鼠笼型异步电动机。使用非常普遍,应用于一般无特殊要求的机械设备、如农业机械、食品机械、风机、水泵、机床、拌搅机、空气压缩机等 YS系列三相异步电动机功率较小,适用于小型机床、泵、压缩机的驱动,接线盒均在电动机顶部。 YSF、YT系列区别不大,都是风机专用三相异步电动机,是根据风机行业的配套要求,电动机在结构上采取了一系列的降噪、减振措施。该系列电机具有高效节能、噪声低,启动性能好,运行可靠,使用安装方便等特点。适用于风机安装和使用,是风机的理想配套产品。YD为多速三相异步电动机,一般有4/2极8/6极8/4/2极6/4极12/6极8/6/4极8/4极6/4/2极12/8/6/4极,主要用于要求随负载的性质逐级调速的各种传动机械如机床、矿山、冶金、纺织、印染、化工等行业。 YL系列为双值电容单相异步电动机,也就是有两个电容,可用于塑料机械、农业机械、食品机械空压机、水泵及家庭作坊等机械设备作为动力。对只有单相电源的场合尤为适用。YC系列为单相电容起动异步电动机 YY系列为单相电容运转异步电动 SG系列为高防护等级三相异步电动机,可与Y系列互换,但性能均有所加强(如电磁方案的调整优化,部分规格采用冷轧硅钢片等),使该系列电机的振动和噪音(特别是负载噪音)明显低于Y系列电机。实验证明该系列电机的噪音达到I级标准,电机的振动值比Y系列标准低1个优先级。轴伸端轴承增加了注油装置,不需拆卸电机就可对轴承进行换油,维护简单。 YCT系列为电磁调速电动机,是改变励磁电流大小的方法来调节输出轴力矩和转速的一种调速电机。它可应用于恒转矩负载的速度调节和张力控制的场合,更适合于鼓风机和泵类负载的场合。对于起动力矩高、惯性大的负载有缓冲起动的作用,同时有防止过载等保护作用。YP2系列为变频调速三相异步电动机,是以变频器为供电电源的变频调速三相异步电动机。通过改变电源频率实现平滑地调节电动机的转速,达到节能和控制自动化的目的。YP2系列电动机效率高,调速范围广,精度高,运行稳定,操作和维修方便,其安装尺寸符合国际电工委员会(IEC)标准,分为自扇冷却和外置风扇冷却两种。 CXT系列为稀土永磁三相同步电动机,采用新型稀土永磁材料及其它优质材料制造,在转子结构设计和电磁参数选定方面有较大创新,使电机具有超高效率、功率因数的同时(功率因数达到95%以上),因而具有较高的起动性能、较高的牵入同步转矩和较大的过载能力,并且电机效率曲线比较平直,低负荷时也具有很高的效率,能够广泛应用于石油、化工、冶金、矿山、纺织等长期负荷运行的设备。 YLZC系列为冷却塔专用电机,电机外壳防护等级为IP45(或IP55),该系列电机在结构上采取—系列的降噪、减振、防水、防潮措施,具有噪音低、效率高、防水、防潮等有点。 YZS系列为注塑机专用电机,它除具有Y系列电机基本特性外,还具有过载能力强,噪声低,尤其是额定负载和超载时噪声低的特点。 YXF系列为高温消防排烟风机专用电机,电机外壳与烟气完全隔离,内置独立的冷却通路,具有连续输送300C°高温烟气30MIN的超凡能力。

电动机的分类,详细

第一章电动机的分类 电动机的分类 电动机按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。其中交流电机还可分:同步电机和异步电机。同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。如图一 图一 第二章分类电机的特点及应用场合 直流电动机 直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机,广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。 无刷直流电动机 无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。 无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成,如图18-13所示。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。 位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。 采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。 采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。 采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。 永磁式直流电动机 永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成,定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体,而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体。 转子一般采用硅钢片叠压而成,较电磁式直流电动机转子的槽数少。录放机中使用的小功率电动机多数为3槽,较高档的为5槽或7槽。漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电动机的电刷使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。 录放机中使用的永磁式直流电动机,采用电子稳速电路或离心式稳速装置。 电磁式直流电动机

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