电动机转工作原理

第一篇：电动机转工作原理

电动机转工作原理

电动机也称为“马达”棕色的线是绝缘层，把电能转变为机械能的机器。利用电动机可以把发电机所产生的大量电能，应用到生产事业中去。构造和发电机基本上一样，原理却正好相反，电动机是通电于转子线圈以引起运动，而发电机则是借转在磁场中转子运动产生电流。为了获得强大的磁场，不论电动机还是发电机，都以使用电磁铁为宜。直流电机的旋转原理

直流电机的旋转原理是通电导体在磁场中受力的原理旋转的，直流电机的旋转是磁场不动，导体运动

三相异步电动机的旋转原理

三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，定子绕组产生旋转磁场后，转子导体（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机单相交流电动机的旋转原理

单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。单相电不能产生旋转磁场，要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动.

第二篇：电动机的工作原理及种类分析

电动机的工作原理及种类分析

http://2010-6-14中国设备网文字选择：大中小

电动机也称为“马达”，把电能转变为机械能的机器。利用电动机可以把发电机所产生的大量电能，应用到生产事业中去。构造和发电机基本上一样，原理却正好相反，电动机是通电于转子线圈以引起运动，而发电机则是借转子在磁场中之运动产生电流。为了获得强大的磁场起见，不论电动机还是发电机，都以使用电磁铁为宜。电动机因输入的电流不同，可分为直流电动机与交流电动机：

1、直流电动机——用直流电流来转动的电动机叫直流电动机。因磁场电路与电枢电路连结之方式不同，又可分为串激电动机、分激电动机、复激电动机。

2、交流电动机——用交流电流来转动的电动机叫交流电动机。种类较多，主要有：

（1）整流电动机——使串激直流发电机，作交流电动机用，即成此种电动机，因交流电在磁场与电枢电路中，同时转向，故力偶矩之方向恒保持不变，该机乃转动不停。此种电动机因兼可使用交、直流，故又称“通用电动机”。吸尘器、缝纫机及其他家用电器等多用此种电动机。

（2）同步电动机——电枢自一极转至次一极，恰与通入电流之转向同周期的电动机。此种电动机不能自己开动，必须用另一电动机或特殊辅助绕线使到达适当的频率后，始可接通交流电。倘若负载改变而使转速改变时，转速即与交流电频率不合，足使其步调紊乱，趋于停止或引起损坏。因限制多，故应用不广。

（3）感应电动机——置转子于转动磁场中，因涡电流的作用，使转子转动的装置。转动磁场并不是用机械方法造成的，而是以交流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改变，可看作为转动磁场。通常多采用三相感应电动机（具有三对磁极）。直流电动机的运动恰与直流发电机相反，在发电机里，感生电流是由感生电动势形成的，所以它们是同方向的。在电动机里电流是由外电源供给的感生电动势的方向和电枢电流I方向相反。

交流电动机中的感应电动机，其强大的感应电流（涡流）产生于转动磁场中，转子上的铜棒对磁力线的连续切割，依楞次定律，此感应电流有反抗磁场与转子发生相对运动的效应，故转子乃随磁场而转动。不过此转子转动速度没有磁场变换之速度高，否则磁力线将不能为铜棒所切割。

第三篇：电动机毕业论文

摘 要：

近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速发展，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词：技术现状；工作原理；运行维护 绪论

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，变压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在

交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。所以，在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

经历了100多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批“巨无霸’ 电机、一批”光怪陆奇“电机将同时展现在世人眼前。电动机工作原理

目前较常用的主要是交流电动机，它可分为两种：

1、三相异步电动机。

2、单相交流电动机。第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。下面以三

相异步电动机为例介绍其基本工作原理。

下图2-1所示为一台三相笼型异步电动机的示意图。在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。转子槽内放有导条，导条两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。

图2-1 三相笼型异步电动机的示意图

由旋转磁场理论分析可知，如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压，就有对称的三相电流流过，并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个磁场的转速n1称为同步转速，它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为： n1=60 f1/p 转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关，图中U、V、W相以顺时针方向排列，当定子绕组中通人U、V、W相序的三相电流时，定子旋转磁场为顺时针转向。由于转子是静止的，转子与旋转磁场之间有相对运动，转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势，因转子绕组自身闭合，转子绕组内便有电流流通。转子有功电流与转子感应电动势同相位，其方向可由”右手发电机定则“确定。载有有功分量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下，将产生电磁力F，其方向由”左手电动机定则"确定。电磁力对转轴形成一个电磁转距，其作用方向与旋转磁场方向一致，拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转，将输入的电能变成旋转的

机械能。如果电动机轴上带有机械负载，则机械负载随着电动机的旋转而旋转，电动机对机械负载做了功。

综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原理是：（1）三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场。（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；

（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。电动机的运行维护

3.1电动机启动前的准备

为了保证电动机正常安全地启动，一般启动前应作好下述准备：

（1）检查电源是否有电，电压是否正常，若电源电压过高或过低，都不宜启动。（2）启动器是否正常，如零部件有无损坏，使用是否灵活，触头接触是否良好，接线是否正确、牢固等。

（3）熔丝规格大小是否合适，安装是否牢固，有无熔断或损伤。（4）电动机接线板上接头有无松动或氧化。

（5）检查传动装置，如皮带轻紧是否合适，连接是否牢固，联轴器的螺丝、销子是否紧固等。

（6）传动电动机转子和负载机械的转轴，看其转动是否灵活。

（7）检查电动机及启动电器外壳是否接地，接地线有无断路，接地螺丝是否松动、脱落等。

（8）搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。（9）检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。

（10）对正常运行中的绕线式电动机，应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象；观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。

3.2 起动时注意的问题

（1）接通电源后，如果电动机不转，应立即切断电源，绝不能迟疑等待，更不能带电检查电动机发故障，否则将会烧毁电动机和发生危险。

（2）启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况，以及线路上的电流表和电压表的指示，若有异常现象，应立即断电检查，待故障排除后，载行启动。

（3）利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时，特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置，待电动机转速稳定后再拉到运转位置，防止误操作造成设备和人身事故。

（4）同一线路上的电动机不应同时启动，一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动，线路上电流太大。电压降低过多，造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。

（5）启动时，若电动机的旋转方向反了，应立即切断电源，将三相电源线中的任意两相互换一下位置，即可改变电动机转向。

3.3 电动机运行中的监视

电动机在运行时，值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况，以便及早发现问题，减少或避免故障的发生。因此要注意：（1）监视电动机的温度；（2）监视电动机的电流；（3）监视电动机的电压。

3.4 电动机运行中的注意事项

注意传动装置的检查

电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。

注意轴承的工作情况

电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热，应检查润滑情况是否良好和有无磨损。

注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花

电动机运行中，电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正。电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：

（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。

（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2~1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。

（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。

（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。对电动机轴电流的分析及防范

在电动机运行过程中，如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存

在，那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时，给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。

轴电压和轴电流的产生

轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压，其产生原因一般有以下几种：

逆变供电产生轴电压

电动机采用逆变供电运行时，由于电源电压含有较高次的谐波分量，在电压脉冲分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。

静电感应产生轴电压

在电动机运行的现场周围有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应出轴电压。

轴电流的防范

针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：

(1)在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。

(2)为防止磁不平衡等原因产生轴电流，往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。

(3)为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。

小 结

由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。

推广中国的高效率电动机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析。论文的撰写过程中，翻阅了各种相关的资料，同

时也增进了对电机的认识。将之前的理论学习与电机的实用与维护联系起来，对电机的实时操作也有了更深的了解。

在这里，我首先要由衷地感谢老师一年来的教导。正是在老师耐心的讲解和指导帮助下，我的论文才得以顺利完成。同时也感谢同学给予的真诚关怀，在此向他们致以诚挚的谢意！

参考文献

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第四篇：电动机教案

【课题】电动机

【教学目标】 1.知识与技能

①了解磁场对通电导线的作用；

②初步认识科学与技术、社会之间的关系。2.过程与方法

经历制作模拟电动机的过程，通过实验方法探究直流电动机的结构和工作原理。

3.情感、态度与价值观

通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。【重点、难点】 重点：

①通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；

②直流电动机的能量转化。

难点：

电动机能够持续转动的原因。【教学环节】

复习提问：

奥斯特实验说明了什么？ 新课引入： 引导学生举出尽可能多的用电器，从这些用电器中找到使用电动机的用电器。出示电动机模型，提出问题： 电动机是如何工作的？

新课教学

一、通电导体在磁场中的作用 提出问题：

通电导体与磁场之间到底有什么作用？

引导学生进行猜想，设计实验，进行实验验证。1.通电导体在磁场中受到力的作用

设计实验 观察：

（1）未闭合开关时，导体在磁场中的情况；（2）未加磁场时，通电导体的情况；

（3）闭合开关，观察导体在磁场中的情况 提出问题：

从上述现象，你可以获得什么样的结论？ 小结：通电导体在磁场中会受到力的作用。

2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关 引导学生讨论通电导体在磁场中的运动方向与什么因素有关 引导学生进行实验设计，引导学生观察：

（1）改变电流方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响（2）改变磁场方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响

（3）同时改变磁场的方向和通入电流的方向对于通电导体在磁场中的运动方向的影响

小结：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。

二、通电线圈在磁场中的作用 提出问题：

通电导体在磁场中受到力的作用会运动，那么通电线圈在磁场中又会受到什么作用？

演示实验探究

小结：通电线圈在磁场中会扭转 提出问题：

怎么样才能让线圈在磁场中转起来？

引导学生进行讨论，注意分析线圈的受力变化，引导学生找到办法。演示实验：让线圈在磁场中连续转动

三、电动机 1.电动机的构造

⑴定子：固定不动的部分 ⑵转子：能够转动的部分 2.换向器 说明：直流电动机的换向器的作用，注意利用课件和实物进行说明 小结： 作用：通过改变通入线圈的电流的方向来改变通电导体在磁场中的运动方向，使线圈在磁场中不停地转动。3.电动机的工作原理

提出问题：

电动机的工作原理是什么？

电动机的工作原理：通电线圈在磁场中会转动。4.电动机的能量转化

提出问题：能量怎样转化？ 小结：电能转换成机械能。

5.电动机的应用：引导学生举例 小结：

知识小结：

一、通电导体在磁场中的作用 1.通电导体在磁场中受到力的作用

2.通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关

二、通电线圈在磁场中的作用：使线圈转动

三、电动机 1.电动机的构造 2.换向器

3.电动机的工作原理 4.电动机的能量转化

电动机的应用 方法小结：

1．思维程序：提出问题——猜想——实验检验——得出结论——实际应用 2.研究方法：控制变量法、转换法。

作业：动手动脑学物理：1.2.4.

第五篇：电动机教案

第四节 电动机

第一课时 磁场对通电导线的作用

一、教学目标：

1、通过实验观察搞清通电导线在磁场中将受到磁场力的作用，知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向，以及磁感线方向有关系。

2、知道电动机就是利用上述现象制成的。

3、搞清电磁感应和磁场对电流作用中的能量转化。

4、培养、训练学生观察能力和从实验事实中，归纳、概括物理概念与规律的能力。

二、重点难点分析：

通电导线在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向之间的关系是本节的难点，也是分析电动机转动的依据。初中不要求左手定则，弄清楚电动机的转动有一定难度。

三、教具：

演示用通电直导线在磁场中受力实验器材（电源、滑动变阻器、开关、导线、蹄型磁铁、铁棒架）

通电线圈在磁场中转动的演示装置。

四、主要教学过程 ㈠ 引入新课：

首先做直流电动机通电转动的演示实验，接着提出问题：电动机为什么会转动？

请同学们回忆一下奥斯特实验——电流周围存在着磁场。复习：磁体的周围存在着磁场，电流的周围也存在着磁场；

磁场最基本的性质是对磁场中的磁体产生磁力作用，那么磁场对磁场中的电流是否会产生磁力作用呢？

即电流对磁体有力的作用，磁体对电流有无力的作用呢？ ㈡ 新课教学

板书：

四、磁场对电流的作用

1、通电直导线在磁场中的受力演示实验。

⑴、介绍实验装置，实验对象为通电小铜棒。（通电直导线）

⑵、实验过程：静止在导轨上的铜棒通电后，会发生什么现象？（实验表明：通电导体在磁场中受到磁力作用。）

⑶、改变电流方向，不改变磁场方向铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与电流方向有关。）

⑷、改变磁感线方向，不改变电流方向，铜棒运动方向怎么样改变？（现象：铜棒运动方向改变。结论：通电直导线的受力方向与磁感线方向有关。）

用边演示，边指导观察，边提出问题的方式，完成实验。问：通电铜棒在磁场中，运动的原因是什么？

通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的，不论是改变电流方向．还是改变磁场方向，都会改变力的方向。

小结：磁场对电流的作用

A、通电导体在磁场中受到力的作用.B、通电导体在磁场里受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。

2、应用：通电线圈在磁场中

⑴、出示线圈在磁场中的演示实验装置，实验研究对象是通电线圈。⑵、把一个线圈放在磁场里，接通电源让电流通过线圈，观察发生的现象。（从课本的图中甲图位置变到乙图位置）

分析课本中甲图的ab边受力向上，由磁场对电流的作用第二条可知：cd边受力向下。结果线圈将顺时针转动。

通电线圈在磁场中转动，电动机就是用这个原理制成的。下节课我们学习讨论直流电动机。

分析课本中乙图的ab边仍受向上的力，cd边受向下的力，转动将停止。讨论想想议议，线圈会立即停下来吗？

（由于惯性，线圈会在平衡位置附近摆动几下。为什么？）小结：

电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。

3、磁场对电流的作用过程中的能量变化怎样： 消耗了什么能—电能，（电源）得到了什么能——机械能（线圈转动）

比较：电磁感应——机械能转化为电能——发电机 磁场对电流的作用——电能转化为机械能——电动机 ㈢ 作业：略