很多初接觸電機的或者剛學習電機拖動知識的，可能會覺得電機知識不好理解，甚至看到相關的課程就頭大

，有著“學分殺手”的稱呼。下麵通過零散式分享，可以讓新手快速了解交流異步電機原理。

 

★電機的原理：電機的原理很簡單，簡單的說就是利用電能在線圈上(shang)產(chan)生(sheng)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，並(bing)推(tui)動(dong)轉(zhuan)子(zi)轉(zhuan)動(dong)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。學(xue)過(guo)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)定(ding)律(lv)的(de)都(dou)知(zhi)道(dao)
，通(tong)電(dian)的(de)線(xian)圈(quan)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)會(hui)受(shou)力(li)轉(zhuan)動(dong)，電(dian)機(ji)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)就(jiu)是(shi)如(ru)此(ci)
，這(zhe)是(shi)初(chu)中(zhong)物(wu)理(li)的(de)知(zhi)識(shi)。

 

★電機結構：拆開過電機的人都知道，電機主要是兩部分組成，固定不動的定子部分以及轉動的轉子部分，具體如下：

 

1、定子(靜止部分)

 

●   定子鐵心：電機磁路重要部分，並在其上放置定子繞組；

 

●   定子繞組：就是線圈，電動機的電路部分，接電源，用於產生旋轉磁場；

 

●   機座：固定定子鐵心及電機端蓋，並起防護
、散熱等作用；

 

2、轉子(旋轉部分)

 

●   轉子鐵心：電機磁路的重要部分，在鐵心槽內放置轉子繞組
；

 

●   轉子繞組：切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流
，並形成電磁轉矩從而使電動機旋轉；

 

 

★電機的幾個計算公式：

 

1、電磁相關的

 

1）電動機的感應電動勢公式：E=4.44*f*N*Φ，E為線圈電動勢、 f為頻率 、 S為環繞出的導體（比如鐵芯）橫截麵積、 N為匝數、Φ是磁通。

 

公(gong)式(shi)是(shi)怎(zen)麼(me)推(tui)導(dao)來(lai)的(de)，這(zhe)些(xie)事(shi)情(qing)我(wo)們(men)就(jiu)不(bu)去(qu)鑽(zuan)研(yan)了(le)，我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)是(shi)看(kan)看(kan)怎(zen)麼(me)利(li)用(yong)它(ta)。感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)是(shi)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)的(de)本(ben)質(zhi)，有(you)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)導(dao)體(ti)閉(bi)合(he)後(hou)，就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)。感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)就(jiu)會(hui)受(shou)到(dao)安(an)培(pei)力(li)，產(chan)生(sheng)磁(ci)矩(ju)

，從(cong)而(er)推(tui)動(dong)線(xian)圈(quan)轉(zhuan)動(dong)。

 

從上麵公式知道，電動勢大小與電源頻率、線圈匝數及磁通量成正比。

 

磁通量計算公式Φ=B*S*COSθ，當麵積為S的平麵與磁場方向垂直的時候
，角θ為0，COSθ就等於1，公式就變成Φ=B*S。

 

 

將上麵兩個公式結合一下
，就可以得到電機磁通強度計算公式為：B=E/（4.44*f*N*S）。

 

2）另外一個是安培力公式
，我們要知道線圈受到的力是多少，就需要這個公式F=I*L*B*sinα，其中I為電流強度，L為導體長度，B為磁場強度，α是電流方向與磁場方向間的夾角。當導線垂直於磁場時候，公式就變成F=I*L*B了（如果是N匝線圈的話，磁通B就是N匝線圈的總磁通，而不需要再乘N了）。

 

知道了受力
，就知道轉矩
，轉矩等於扭力乘以作用半徑，T=r*F=r*I*B*L（向量乘積）。通過功率=力*速度（P=F*V）以及線速度V=2πR*每秒轉速(n秒)兩個公式 ，可以與功率建立上關係，得到下麵序號3的公式。不過要注意，這時候使用實際輸出扭矩
，所以計算出的功率是輸出功率。

 

2、交流異步電機的轉速計算公式：n=60f/P
，這個很簡單

，轉速與電源頻率成正比，與電機極對子（記住是一對）數成反比，直接套用公式就好。不過這個公式實際計算出是同步轉速（旋轉磁場速度），異步電機實際轉速會略低於同步轉速，所以我們往往會看到4極電機一般是1400多轉，達不到1500轉。

 

3、電機轉矩、功率計轉速的關係：T=9550P/n（P是電機功率、n是電機轉速），可以從上麵序號1內容中推導出來，不過我們沒必要學會推導，記住這個計算公式就可以。不過再次提醒，公式中功率P不是輸入功率，而是輸出功率
，由於電機有損耗，輸入功率不等於輸出功率。但是書本上往往理想化，將輸入功率等於輸出功率了。

 

 

4
、電機功率（輸入功率）：

 

1）單相電機功率計算公式：P=U*I*cosφ

，如果功率因數為0.8，電壓為220V
，電流為2A，那麼功率P=0.22×2×0.8=0.352KW。

 

2）三相電機功率計算公式：P=1.732*U*I*cosφ（cosφ為功率因素、U為負載線電壓、I為負載線電流）。不過這類的U和I與電機的接法有關，星形接法的時候
，由於三個相隔120°電壓的線圈公共端連接一起
，形成一個0點，所以加載在負載線圈的電壓實際是相電壓；而三角形接法時，每個線圈兩端各連一根電源線，所以加載負載線圈上的電壓就是線電壓。如果使用的是我們常用的3相380V電壓，星形接法時候線圈是220V，而三角形則是380V，P=U*I=U^2/R
，所以三角形接法時功率是星形接法的3倍，這也就是為什麼大功率電機采用星三角降壓啟動的原因。

 

掌握了上麵的公式，理解透徹，電機的原理就不會在困惑了，也不會在怕學習電機拖動這種高掛科的課程。

 

★電機的其他部件

 

 

1）風扇：一般安裝在電機尾部，用於給電機散熱；

 

2）接線盒：用於接入電源，如交流三相異步電機，還可以根據需要接星形或者三角形
；

 

3）軸承：連接電機旋轉和不動部分
；

 

4、端蓋：電機外麵的前後蓋子
，起支撐作用。

 

 

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