自动化前沿讲座体会

自动化前沿讲座体会

经过自动化老师的讲解，我对电动机有了深入的了解，通过上网搜索资料，我更是受益匪浅。下面便谈谈我对电动机的理解以及对本次讲座的学习体会。

一．电动机的定义

电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分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作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。这些机器中有些类型可作电动机用，也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，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。

二．电动机的各种分类

图1

图2

图3

图4

三．几种常见电动机介绍

1.直流电动机

将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。

直流电动机(图5)

2.交流电动机

将交流电的电能转变为机械能的一种机器。交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机由定子和转子组成，并且定子和转子是采用同一电源，所以定子和转子中电流的方向变化总是同步的。交流电动机就是利用这个原理而工作的。

交流电动机(图6)

3.三相电动机

三相电机是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度)，通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路)，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

三相电动机(图7)

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，分别以U1、U2;V1、V2;W1、W2表示。这六个引出线头引入电机接线盒的接线柱上。

三相电动机接线图(图8)

4.单相电动机

单相电机一般是指用单相交流电源(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，转子是普通鼠笼型的。两相绕组在定子上的分布以及供电情况的不同，可以产生不同的起动特性和运行特性。

单相电动机(图9)

下图是带正反转开关的接线图，通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的，就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单，不用复杂的转换开关。

单相电动机正反转接线图(图10)

5.步进电动机

步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种重要的执行元件，它是将电脉冲信号变换成转角或转速的执行电动机，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。在负载能力范围内，这些关系将不受电源电压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、制动和反转。

步进电动机(图11)

6.伺服电动机

伺服电动机又叫执行电动机，或叫控制电动机。在自动控制系统中，伺服电动机是一个执行元件，它的作用是把信号(控制电压或相位)变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。其容量一般在0.1-100W,常用的是30W以下。伺服电动机有直流和交流之分。

伺服电动机(图12)

7.无铁芯电动机

无铁芯电动机是代表电机行业未来发展方向的一种新型特种电机，采用无铁芯、无刷、无磁阻尼、稀土永磁发电技术，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合电子智能变频技术，使电机系统效率提高到95%以上。

无铁芯电动机(图13)

8.电动机的应用

根据其使用环境与使用频率的不同，形式也不同。不同形式的电机其特点也不一样。

电动车电机：目前电动车电机普遍采用永磁直流电机。所谓永磁电机，是指电机线圈采用永磁体激磁，不采用线圈激磁的方式。这样就省去了激磁线圈工作时消耗的电能，提高了电机机电转换效率，这对使用车载有限能源的电动车来讲，可以降低行驶电流，延长续行里程。

电动车电机(图14)

9.刹车电机：刹车电机又名电磁失电制动电机、制动异步电动机，是全封闭、自扇冷、鼠笼型，附加直流电磁铁制动器的异步电机。刹车电机分为：直流刹车电机，交流刹车电机。直流刹车电机需要安装整流器，整流后的电压为99V，170V或90-108V，直流刹车电机因为要经过整流电压，最快刹车时间在0.6秒左右。交流刹车电机因为直接380V电压，不需整流，刹车时间可以在0.2秒内完成。

刹车电机(图15)

10.调速电机：调速电机是利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能的一种电机。具体有变极对数调速、变频调速、串级调速、绕线式电动机转子串电阻调速、定子调压调速、电磁调速电动机调速、组合型调速、PWM调速、液力耦合器调速。其中电磁调速电动机调速、液力耦合器调速、PWM调速等可进行无级调速。

调速电机(图15)

四．学习体会

本次讲座让我重点认识了三相异步电动机的工作原理，使用方法。老师耐心的解释了

此类电动机的盘线方法，讲了电动机的维修，重点讲了n=60f/p(1-s)这个公式。n为转速，f为频率（日本为60HZ,中国为50HZ，所以同一电机在日本的速度比中国快。），p为极对（两个极为一对），s为转速差（实际的转速永远达不到磁场的转速，因为当两个速度接近时，导线中电流弱，切割磁感线所受力小，所以实际速度变慢，无法达到磁场速度。）。老师还拿来一些开关，连接器等小型设备，其中最吸引我的是连接器。

连接器利用电生磁的原理，在两个极板间盘上螺线圈，通过弱电控制两个极板的开合，避免了人工闭合高压极板引发的电弧所带来的危险，这样用弱电控制强电，体现了自动化在工业生产中的重要作用。此外老师还讲了一种自锁式的开关，与点动式开关相比，效率高出了不少，同时也解放了双手，可见自动化在生活中起到了不可或缺的作用。

我当初之所以选择自动化这个专业，正是出于我对自动化的无比热爱，当我第一次听说自动化这个词是在cctv-10，好像当时讲了人工智能和机器人，从此我对自动化产生了兴趣。通过选专业期间在网上的查询我深刻了解了自动化在我国的发展空间是很空旷的，所以我在志愿书上写了自动化三个字。

到了大二，开始有了自动化前沿讲座，此类讲座不止教授课堂以内的知识，更扩展了我们的眼界，贴近了现实实践。带给我们想象的空间与丰富的技巧，这样的课是多么宝贵，我蛮喜欢这类课的。