Principen för energiomvandling i elmotorer

Energiomvandlingsprincipen för en elmotor hänvisar till dess kärnmekanism för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi, som är baserad på lagarna för elektromagnetisk induktion och elektromagnetisk kraft (Amperes lag)

Specifikt uppnår motorn energiomvandling genom elektromagnetisk interaktion mellan statorn och rotorn: statorlindningen genererar ett magnetiskt fält efter att ha aktiverats, som interagerar med strömmen i rotorledaren för att producera elektromagnetisk kraft (Lorentz-kraft), och därigenom bildar vridmomentet som driver rotorn att rotera, och slutligen omvandlar den ingående elektriska energin till mekanisk energi.

 

Grundprincipen för energiomvandling i elmotorer

Elektromagnetisk induktion och elektromagnetisk kraft: När ström passerar genom en motors ledare (som statorlindningen) genereras ett magnetfält runt den; Magnetfältet samverkar med strömmen i rotorn och enligt Amperes kraftlag utsätts ledaren för en kraft som får rotorn att rotera

Energiomvandlingsväg: Efter att den elektriska energin matats in i motorn omvandlas den till rotorns rotationsrörelse (mekanisk energi) genom elektromagnetisk induktion och elektromagnetisk kraft, vilket driver den externa belastningen att fungera

Nyckelstruktur: Motorn består huvudsakligen av en stator (fast del, genererar magnetfält) och en rotor (roterande del, strömförande). Vissa motorer inkluderar även en kommutator (likströmsmotor) eller en frekvensomvandlare (växelströmsmotor) för att bibehålla enkelriktat vridmoment.

 

Klassificering och arbetsegenskaper för motorer

Elmotorer kan delas in i DC-motorer och AC-motorer enligt deras kraftkällor. Bland dem används växelströmsmotorer mer allmänt i kraftsystem, inklusive synkronmotorer och asynkronmotorer (asynkronmotorer har rotorhastigheter som inte är synkroniserade med statormagnetiska fälthastigheter)

6. Det roterande magnetfältet hos en AC-motor genereras av trefasbalanserade strömmar som passerar genom statorlindningar med en rumslig skillnad på 120 grader,

Bland dem är (omega=2 \\ pi f) vinkelfrekvensen, (f) är effektfrekvensen, (p) är logaritmen för poler och den synkrona hastigheten (n0=60f/p)

7.Rotorhastigheten för en asynkronmotor (n=(1- s) n0) ligger alltid efter synkronhastigheten, vilket ger den en naturlig mjukstartskapacitet på grund av dess "asynkrona" karaktäristik

 

Historisk bakgrund och tillämpning

Arbetsprincipen för elektriska motorer härrörde från den nuvarande magnetiska effekten som upptäcktes av Auster 1820, och sedan uppfann Faraday den första elektriska motoranordningen 1821

6. Moderna motorer har använts i stor utsträckning inom industrier, transporter och hushållsapparater, och deras energiomvandlingseffektivitet beror på typ, design och användningsförhållanden. Till exempel är AC-motorer vanligtvis mer effektiva än DC-motorer

1. Med utvecklingen av materialvetenskap och styrteknik utvecklas motorer mot högre effekttäthet och intelligens

Elmotorn använder principen om kraften som verkar på en elektrifierad ledare i ett magnetfält (vilket skiljer sig från den magnetiska effekten av elektrisk ström, och den nuvarande People's Education Press nionde klass fysik skiljer tydligt de två). Upptäckten av denna princip gjordes av den danske fysikern Oster, född den 14 augusti 1777, i en farmaceutfamilj i Rudjobin, Langlong Island. 1794 antogs han vid Köpenhamns universitet och doktorerade 1799. 1801–1803 besökte han länder som Tyskland och Frankrike och träffade många fysiker och kemister. Från 1806 tjänstgjorde han som professor i fysik vid Köpenhamns universitet, och från 1815 blev han verkställande sekreterare för Det Kongelige Danske Selskab. År 1820 tilldelades han Copley-medaljen från Royal Society of England för sin enastående upptäckt av den elektriska strömmagnetiska effekten.

Sedan 1829 har han tjänstgjort som dekanus vid Köpenhamns Tekniska Högskola. Han avled den 9 mars 1851 i Köpenhamn. Han har bedrivit omfattande forskning inom fysik, kemi och filosofi. På grund av påverkan av Kants filosofi och Schellings naturfilosofi tror jag bestämt att naturkrafter kan omvandlas till varandra, och har länge utforskat sambandet mellan elektricitet och magnetism. I april 1820 upptäcktes äntligen effekten av elektrisk ström på magnetiska nålar, nämligen den magnetiska effekten av elektrisk ström. Den 21 juli samma år publicerade han sina rön under titeln "Experiment on the Electrical Conflict Effect on Magnetic Needles". Denna korta uppsats orsakade en stor chock i den europeiska fysikgemenskapen, vilket ledde till uppkomsten av ett stort antal experimentella resultat och därmed öppnade ett nytt fält inom fysik - elektromagnetism.

Strukturell klassificering

1, strukturen hos en trefas asynkronmotor består av en stator, rotor och andra tillbehör.

(1) Stator (stationär del)

1. Statorjärnkärna

Funktion: Som en del av motorns magnetiska krets, och på vilken statorlindningen är placerad.

Konstruktion: Statorkärnan tillverkas vanligtvis genom stansning och laminering av silikonstålplåtar med isoleringsskikt på ytan av 0,35 ~ 0,5 millimeter tjock. Det finns jämnt fördelade slitsar i kärnans innercirkel för inbäddning av statorlindningen.

Det finns flera typer av statorkärnspårtyper:

Halvstängd slits: Motorns verkningsgrad och effektfaktor är hög, men lindningsinbäddning och isolering är svåra. Används vanligtvis i små lågspänningsmotorer.-

Halvöppet spår: kan bädda in gjutna lindningar, som vanligtvis används för stora och medelstora-lågspänningsmotorer-. Den så-formade lindningen hänvisar till lindningen som kan isoleras innan den placeras i skåran.

Öppen slits: används för att bädda in gjutna lindningar, med bekväm isoleringsmetod, används främst i högspänningsmotorer.

 

2. Statorlindning

Funktion: Det är kretsdelen av den elektriska motorn, som förses med trefas växelström för att generera ett roterande magnetfält.

Konstruktion: Sammansatt av tre identiska lindningar arrangerade symmetriskt i en elektrisk vinkel på 120 grader i rymden, varje spole av dessa lindningar är inbäddade i ett visst mönster i varje slits i statorn.

Det finns tre huvudsakliga isoleringselement för statorlindningar: (säkerställer tillförlitlig isolering mellan de ledande delarna av lindningen och järnkärnan, samt tillförlitlig isolering mellan själva lindningarna).

⑴ Markisolering: Isoleringen mellan hela statorlindningen och statorkärnan.

⑵ Interfasisolering: Isoleringen mellan statorlindningarna i varje fas.

⑶ Mellanvarvsisolering: Isolering mellan varven på varje statorlindning i varje fas.

Ledningar inuti motorkopplingsdosan:

Det finns en plint inuti motorkopplingsdosan, och de sex ledningsändarna på trefaslindningen är anordnade i två rader, med den övre raden av tre plintstolpar arrangerade från vänster till höger numrerade 1 (U1), 2 (V1) och 3 (W1), och den nedre raden med tre plintstolpar arrangerade från vänster till höger (W2), (V2), (V2), (V2). Anslut trefaslindningen i en stjärn- eller deltakoppling. All tillverkning och underhåll bör ordnas enligt detta serienummer.

 

3.Maskinbas

Funktion: Fäst statorns kärna och främre och bakre ändlock för att stödja rotorn och ge skydd, värmeavledning och andra funktioner.

Konstruktion: Basen är vanligtvis gjord av gjutjärn. Basen på stora asynkronmotorer är i allmänhet svetsad med stålplåtar, medan basen på mikromotorer är gjord av gjuten aluminium. Den inneslutna motorn har värmeavledningsribbor på utsidan av basen för att öka värmeavledningsytan, medan skyddsmotorn har ventilationshål på båda ändarna av baskåpan för att möjliggöra direkt konvektion av luft inuti och utanför motorn, vilket underlättar värmeavledning.