电动机

将电力转化为运动

1.历史和发明者
2.如何工作(基本)
2.电动机的零件
3.交流电动机的类型
4.直流电机的类型

电动机是在19世纪30年代首次开发出来的,那是在第一个电池问世30年后。有趣的是,在第一台发电机或发电机出现之前,电动机就已经发明出来了。

上图:第一辆达文波特汽车

1)。历史和发明家:

1834 -托马斯·达文波特佛蒙特州开发了第一个真正的电动机('真实',意味着足够强大,可以做一项任务)约瑟夫亨利迈克尔·法拉第使用电磁场创建早期运动设备。早期的“电机”创造了旋转的磁盘或杠杆来回摇摆。这些设备不能为人类做任何工作,但对于未来的更好的电机来说,这对更有的方式非常重要。达文波特的各种汽车能够在环形轨道上运行电车模型并完成其他任务。电车后来被证明是电力的第一个重要应用(它不是电灯泡)。基本的全尺寸电动手推车在1850年代,达文波特去世后终于建成了30年。

在灯泡出现之前,电动机对世界的影响:
电车和相连的电力系统建造起来非常昂贵,但在19世纪80年代却运送了数百万人去工作。直到19世纪90年代电网的发展,大多数人(中低阶层)甚至在城市里都没有在家中安装电灯。

直到1873年电动机才最终获得商业上的成功。自19世纪30年代以来,数千名先驱工程师改进了马达,并创造了许多变种。请参阅其他页面了解更多关于电动马达的历史。

电机通向发电机:
在法拉第和亨利发明了微弱的电动马达之后,另一位被命名为亨利的早期先驱希波吕忒Pixii弄清楚,通过向后运行电机,他可以产生电脉冲。在1860年代,正在开发出强大的发电机。在开发的发电机开发之前,电气工业无法开始,因为电池不是一个经济的能力的需求。阅读亚博体育官方app这里的发电机和发电机>

2)。汽车是如何工作的

电动机可以由电动机驱动交流电或直流电。DC电机首先开发并具有一定的优缺点。每种类型的电机都有不同的工作,但它们都使用电磁场的功率。我们将讨论电机中电磁场的最亚博体育官方app基本原理,然后才能进入不同类型的电机。

交流电动机使用二次绕组和一次绕组(磁铁),一次绕组连接到交流电网电力(或直接连接到发电机)并通电。次级能量在不直接接触初级能量的情况下从它那里接收能量。这是通过一种叫做感应

右:一个工程师工作在自定义修改octocopter无人机。八个微小的直流电机创造了足够的力量来提升磅的有效载荷。较新的电机设计,如此在定子中使用稀土金属在更小,更轻的封装中产生更强的磁场。

上图:在大多数电动工具中常见的通用电机。它有一个很重很密的转子。 上图:感应电机可能有一个“松鼠笼”或空心旋转线圈或重电枢。

2.a)电动机部件:

电动机有很多种,但总的来说它们有一些相似的部件。每个电机都有一个定子,这可以是永磁体(如上面的“通用电动机”所示)或缠绕损坏的电线(右上方的照片中的电磁铁)。这转子位于中间(大部分时间),受定子产生的磁场影响。转子旋转时,它的两极是吸引和排斥在定子的两极。观看下面的视频,看看它是如何工作的。这个视频涵盖了无刷直流电机的转子是在外面,在其他电机相同的原理是在反向,与电磁铁在外面。视频(1分钟):

电机的力量:
电动机(扭矩)的强度由定子中的电磁体中的电压和线的长度决定,导线(这意味着定子中的线圈更多)较强的磁场。这意味着转动转子的更多电源。看我们适用于发电机和电机的视频要学习更多的知识。

电枢-电机的旋转部分-这过去被称为转子,它支持旋转的铜线圈。在下面的照片你没有看到线圈,因为他们紧紧地塞进电枢。光滑的外壳保护线圈不受损坏。

定子-构成电机外部的外壳和线圈。定子产生一个静止磁场。

上图:在这个定子中可以清楚地看到四个不同的线圈(电枢被移除)

绕组或“线圈”-绕在铁芯上的铜线,用来产生或接收电磁能量。

用于绕组的金属线必须是绝缘的。在一些照片中,您将看到类似于裸铜线绕组的内容,而不是,它只是一个漆包涂层。

是绕组最常见的材料。也使用但必须更厚,安全地携带相同的电负载。铜绕组允许较小的尺寸电动机。更多铜>

电机烧坏,故障排除:
如果电动机运行时间过长或负载过重,它可能会“烧坏”。这是指高温导致绕组绝缘击穿或熔化,接触时绕组变短,电机损坏。你也可以烧毁一个电机,把更多的电压到它比绕组线额定。在这种情况下,导线会在最薄弱的地方熔化,切断连接。你可以用万用表测试欧姆(电阻),看看电动机是否这样烧坏了。一般来说,检查电动机时,要在绕组上寻找黑色痕迹。


鼠笼式-感应电动机的第二个线圈,请看下面它是如何工作的
就职-在闭合电路中通过变化的磁通量产生电动势。在交流电源中,功率等级是上升和下降的,这就给绕组充电了一会儿,产生了一个磁场。当能量在周期中下降时,磁场无法持续,它就会崩溃。这一动作通过磁力将能量传递到另一个绕组或线圈。在这里了解更多关于诱导亚博体育官方app的更多信息。

3.)交流电动机的类型

交流电机:

3.A)感应电动机
3. b)普遍电动机(可以使用DC或AC)
3.摄氏度)同步电机
3. d)罩极电机

3.A)感应电动机


请查看我们的网页感应电机>

3. b)通用汽车

这是一个强大的电机交流电源和直流电源均可使用。

优势:
-high启动扭矩,小尺寸(适用于消费电动工具的常用)
-能跑得很快(非常适合洗衣机和电钻)

缺点:
-牙刷随着时间的推移会磨损

用途:电器,手持电动工具

请看下面的视频:


3.C)同步电动机(Selsyn Motor)

该电机类似于感应电机,除了它以线频率移动。

自动同步电机开发于1925年,现在被称为同步。了解更多亚博体育官方app在这里。


优点:它提供一个稳定的速度,这是由极数和提供的交流电源频率决定的。
缺点:不能处理变化的扭矩,这个电机将停止或“拔出”在一个给定的扭矩。
用途:
一个时钟使用同步电机为双手提供精确的旋转速度。这是一模拟电机且速度准确时间,步进电机更好地与计算机一起使用,因为它在刚性“步骤”上的刚性“步骤”。

3.D)阴影极电机

这台电动机是单相交流电动机。它只有一个线圈与转轴在中心,磁通的滞后在通过线圈造成的强度磁铁围绕线圈移动。这得到中心轴与二次线圈纺丝。

圆柱体由钢制成,在圆柱体表面纵向嵌入铜棒。


优点:一旦转子开始快速旋转,就会达到强大的扭矩水平。
用于风扇、电器

缺点:慢慢开始,低扭矩开始。用于粉丝,注意粉丝的慢速开始。
这种电机也用于洗衣机排水管,开罐器,和其他家用电器。
其他类型的电机更适合125瓦上方更强大的需求。

请看下面的视频:




4)。直流电机:

直流电动机是第一种电动机。它们的效率通常是75-80%。他们工作很好,在变速和有很大的扭矩。

4.)一般信息
4.b)有刷直流电机
4.b.1)直流并励电机
4.b.2)直流系列卷绕电机
4. b.3)扁平马达
4)永磁直流电动机
4.b.5)单独激发(Sepex)
4.C)无刷直流电机
4. c.1)步进电机
4.C.2)无芯/无铁直流电机


刷直流电机:

第一电动机使用刷子将电流转移到电机的另一侧。刷子被命名,因为它首先类似地类似于扫帚形状。小金属纤维摩擦电机的旋转部分以保持恒定接触。刷子的问题是他们因机械师而随着时间的推移磨损。刷子会由于摩擦而产生火花。公园经常融化绝缘,在电枢中造成短路,甚至融化了换向器。

最早的汽车是在铁路上使用的。

使用带刷子的分体环形换向器。
优点:
-用于无数的应用,具有容易的速度控制使用电压水平来控制。
-起动扭矩高(起动有力)
限制:刷子产生摩擦和火花,这会使设备过热并熔化/燃烧刷子,因此最大旋转速度受到限制。火花还会引起无线电频率干扰。(RFI)

带刷直流电机有五种:
直流分流伤口电机
直流串励电动机
直流复合电机-累积复合和差异复合
永磁直流电动机
他励

盘式电动机

无刷直流电机:

刷子由外部电开关代替,外部电开关与电动机的位置同步(根据需要将反向极性,以使电动机轴在一个方向上旋转)
-比电刷马达更高效
-用于速度控制必须精确的场合(如磁盘驱动器,磁带机,电动汽车等)
使用温度较低,使用寿命长,没有刷子磨损。

无刷直流电机的类型:
步进电机
无铁芯/无铁芯直流电机

4.b)拉丝直流电机:

4.b.1)直流并励电机

直流并励电动机是用导线连接的,这样励磁线圈就与电枢并联了。两个绕组的电压相同。并励励磁线圈是用许多圈的细导线缠绕起来的,以产生高电阻。这确保了磁场线圈将吸取比电枢(转子)更少的电流。

电枢(如上所述,它是长脂圆柱旋转部件)具有厚的铜线,这使得大量的电流可以通过它来获得电机开始。

当电枢转动(见下面的照片)电流被反电动势限制。

并励励磁线圈的强度决定了电机的转速和转矩。

优点:直流并励电动机可以自己调速。这意味着,如果负载增加,电枢减速,CEMF降低,这导致电枢电流增加。这导致扭矩的增加,有助于移动沉重的负载。当负载被移除,电枢加速,CEMF增加,限制电流和扭矩下降。

传送带例:想象一个传送带以一定的速度移动,然后一个沉重的箱子进入传送带。无论有多少个箱子在传送带上移动,这种类型的电机都会使传送带以恒定的速度移动。

请看下面的视频的直流分流电机的行动!:

4.b.2)直流系列卷绕电机

系列卷绕电机是一种自兴型直流电机。现场绕组在内部串联连接到转子的绕组。因此,定子中的磁场绕组暴露于由转子绕组产生的全电流。

这种电机看起来类似于直流并励电机,除了磁场绕组是由较重的电线,所以它可以忍受更高的电流。

用途:这种类型的电机用于工业作为启动电机由于大扭矩。

了解更多关于串绕电机:亚博体育官方app
第一条
第二条

4.b.3)扁平直流电机(又名印刷电枢电机)

扁平电动机是一种无铁电动机。大多数电动机都有一个铜绕在铁芯上。

视频展示煎饼电机的例子:

优点:
精确的速度控制,平面型材没有齿槽,它是由电磁铁中的铁引起的

缺点:
平面形状并不适合所有的应用

在两个高通量磁体之间有一个弯曲形状在一个平坦的环氧圆盘中。它是完全无铁的,效率很高。用于伺服应用,首先被设计为挡风玻璃雨刷电机和视频行业,因为它的外形非常平坦,具有良好的速度控制。计算机和视频/音频记录都使用磁带,需要精确和快速的速度控制,因此扁平电机被开发出来。今天,它被用于无数其他的应用,包括机器人和伺服系统。


4.b.4)直流复合电机(累积复合和微分复合)

这是另一种具有串励和并励励磁线圈的自激电动机。它有一个有效的速度调节和像样的启动扭矩。

学习更多关于亚博体育官方app就是这种类型的马达。

4.b.5)永磁直流电机

这种马达高速运转良好,结构紧凑。
用途:压缩机,其他工业应用

学习更多关于亚博体育官方app就是这种类型的马达。

4.b.6)单独兴奋(Sepex)

该SepEx有一个磁场绕组,是单独从电枢与直流信号供电。磁场磁铁也有自己的直流电源。因此,你会看到这种类型的电机有四根线- 2为现场和2为电枢。

该电机是一种有刷直流电动机,其扭矩曲线比串绕直流电动机更宽。

学习更多关于亚博体育官方app就是这种类型的马达。


4.C)无刷直流电机:

4.摄氏度。1)步进电机

步进电机是一种无刷电机的类型,移动中心轴的一部分,一个回合。这是使用齿形电磁铁围绕一个集中齿轮形状的铁片。步进电机有很多种。它们被用于将物体移动到一个精确位置的系统中,比如a扫描仪,光盘驱动器,和工业激光雕刻设备

请看下面步进电机在行动的视频:

4.C.2)无芯/无铁直流电机

缠绕的铜或铝芯绕着磁铁旋转而不使用铁。这是通过制作圆柱形来实现的。
优势:光线快速开始旋转(用于计算机硬盘驱动器)
坏处:容易过热因为铁通常作为散热器,它需要一个风扇来保持凉爽。

学习更多关于亚博体育官方app就是这种类型的马达。

来源:
约瑟夫·亨利的论文-史密森尼
丹佛电机公司
史蒂夫Normandin
维基百科
Thomas Davenport - 弗兰克·威克斯博士Jr.
DIY电动车


相关主题:

柴油电动机车

电车和轻轨

感应电动机

电动车

变形金刚

发电机和发电机

要使用爱迪生技术中心的亚慱足球网址多少图像和视频,请查看我们的许可协议