盤(pán)點(diǎn)各種電機原理動(dòng)及原理解析

　　電機（俗稱(chēng)“馬達”）是指依據電磁感應定律實(shí)現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩，作為用電器或各種機械的動(dòng)力源。發(fā)電機在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用電能轉化為機械能。

　　電動(dòng)機主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉電樞或轉子和其它附件組成。在定子繞組旋轉磁場(chǎng)的作用下，其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過(guò)并受磁場(chǎng)的作用而使其轉動(dòng)。

　　定子（靜止部分）

　　定子鐵心：電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組；

　　定子繞組：是電動(dòng)機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)；

　　機座：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用；

　　轉子（旋轉部分）

　　轉子鐵心：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組；

　　轉子繞組：切割定子旋轉磁場(chǎng)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢及電流，并形成電磁轉矩而使電動(dòng)機旋轉；

　　1、直流電動(dòng)機

　　直流電機是將直流電能轉換成機械能（直流電動(dòng)機）或將機械能轉換成直流電能（直流發(fā)電機）的旋轉電機。它是能實(shí)現直流電能和機械能互相轉換的電機。當它作電動(dòng)機運行時(shí)是直流電動(dòng)機，將電能轉換為機械能；作發(fā)電機運行時(shí)是直流發(fā)電機，將機械能轉換為電能。

　　▲直流電機的物理模型圖

　　上圖的直流電機的物理模型圖，固定部分有磁鐵，這里稱(chēng)作主磁極；固定部分還有電刷。轉動(dòng)部分有環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組。（其中2個(gè)小圓圈是為了方便表示該位置上的導體電勢或電流的方向而設置的）

　　2、步進(jìn)電機

　　步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元步進(jìn)電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。

　　步進(jìn)電機工作原理

　　當電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì )帶動(dòng)轉子旋轉一角度，使得轉子的一對磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當定子的矢量磁場(chǎng)旋轉一個(gè)角度。轉子也隨著(zhù)該磁場(chǎng)轉一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機轉動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會(huì )反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動(dòng)機各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機的轉動(dòng)。

　　3、單向異步電動(dòng)機

　　異步電動(dòng)機又稱(chēng)感應電動(dòng)機，是由氣隙旋轉磁場(chǎng)與轉子繞組感應電流相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，從而實(shí)現機電能量轉換為機械能量的一種交流電機。

　　單相異步電動(dòng)機的工作原理

　　在交流電機中，當定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)，建立了電樞磁動(dòng)勢，它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢，該磁動(dòng)勢可分解為兩個(gè)幅值相等、轉速相反的旋轉磁動(dòng)勢和，從而在氣隙中建立正傳和反轉磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉磁場(chǎng)切割轉子導體，并分別在轉子導體中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和感應電流。

　　該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉；反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個(gè)轉矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機轉動(dòng)的合成轉。

　　4、永磁電機

　　永磁電機是利用永磁體提供磁場(chǎng)的電動(dòng)機。電動(dòng)機做功，需要2個(gè)條件，一個(gè)是存在磁場(chǎng)，另外一個(gè)是磁場(chǎng)中有運動(dòng)的電流存在。

　　電機剖視圖展示其工作原理