單相電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

關(guān)于單相電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三目錄0、電機(jī)概論1、常用電機(jī)分類(lèi)2、單相電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及性能介紹3、電機(jī)常用材料4、單相電機(jī)常用生產(chǎn)工藝介紹5、單相電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題及分析第2頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三0、電機(jī)概論0.1電機(jī)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、航天、民生等領(lǐng)域扮演著重要的角色，是所有機(jī)械、家電等設(shè)備的動(dòng)力源。電機(jī)設(shè)計(jì)涉及到電磁、材料、機(jī)械、電力電子等學(xué)科，是一門(mén)比較綜合的專(zhuān)業(yè)。李鵬、江澤民、朱镕基、胡錦濤、賈慶林、黃菊、李長(zhǎng)春第3頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三0.2電機(jī)的歷史右手定則iN第4頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三喝水不忘掘井人第5頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、常用電機(jī)分類(lèi)電機(jī)可按用途、工作方式、工作原理、防護(hù)方式、功率等許多形式進(jìn)行分類(lèi)，針對(duì)小功率電動(dòng)機(jī)，分類(lèi)如下：我司電機(jī)主要是單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)、罩極電機(jī)和正在開(kāi)發(fā)的BLDC電機(jī)第6頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、單相電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及性能介紹

單相異步電動(dòng)機(jī)只需單相交流電源供電，因而應(yīng)用非常廣泛。如，小型機(jī)床、輕工設(shè)備、醫(yī)療機(jī)械、家用電器、電動(dòng)工具、農(nóng)用水泵、儀器儀表等眾多領(lǐng)域。優(yōu)點(diǎn)：使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等等，與三相異步電機(jī)相比，缺點(diǎn)為體積稍大、性能稍差。2.1單相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)單相異步電動(dòng)機(jī)主要包括定子、轉(zhuǎn)子及支撐件幾部分。其中定子由繞組、鐵心、引出線及絕緣材料等組成。鐵心一般由0.5mm的硅鋼片疊壓而成。繞組分為主繞組和副繞組，主繞組又稱(chēng)工作繞組，副繞組又稱(chēng)起動(dòng)繞組或輔助繞組。單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也由鐵心、繞組和轉(zhuǎn)子軸組成。其中鐵心也由0.5mm的硅鋼片疊壓而成，繞組常為鑄鋁籠型。第7頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三支撐件包括端蓋（鑄鋁端蓋和拉伸端蓋）和軸承（滾珠軸承、含油軸承）第8頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.2單相異步電機(jī)工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)原理，單相電機(jī)由于只有一相繞組工作，通電后在氣隙磁場(chǎng)中形成脈振磁勢(shì)，在轉(zhuǎn)子上面感應(yīng)出相反的電勢(shì)和電流，轉(zhuǎn)子無(wú)法自啟動(dòng)。如果通電后給轉(zhuǎn)子一個(gè)外力，轉(zhuǎn)子將順著轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

在無(wú)外力驅(qū)動(dòng)下，磁場(chǎng)中只有直軸磁勢(shì)，在外力作用下，產(chǎn)生交軸磁勢(shì)，產(chǎn)生單向力矩。所以必須給單相電機(jī)增加啟動(dòng)裝置，包括電阻啟動(dòng)、電容啟動(dòng)和罩極啟動(dòng)。第9頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三電阻啟動(dòng)電容運(yùn)轉(zhuǎn)電容啟動(dòng)罩極啟動(dòng)第10頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三我司單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)兩相定子繞組如下所示，在繞組中通過(guò)的兩相對(duì)稱(chēng)電流的變化規(guī)律為兩相電流隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示工作原理如下方框圖所示旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子繞組電勢(shì)轉(zhuǎn)子繞組電流電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)第11頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.3單相異步電機(jī)性能電機(jī)根據(jù)負(fù)載不同，設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)注的性能也不同，如轉(zhuǎn)矩（啟動(dòng)、最大及額定）、轉(zhuǎn)速、電流（空載、負(fù)載及啟動(dòng)）、功率（空載、額定）、容壓及功率因素等。電機(jī)還要關(guān)注噪音、溫升等參數(shù)。風(fēng)扇電機(jī)關(guān)注的主要是電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、空載功率、噪音及溫升。第12頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三各參數(shù)的測(cè)量電阻：使用微電阻測(cè)試儀或電橋等，也可以使用萬(wàn)用表。功率、電流及功率因數(shù)：萬(wàn)用表或綜合參數(shù)測(cè)試儀、測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速：閃光測(cè)速儀、測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)矩：測(cè)功機(jī)溫升：電阻測(cè)試儀、帶電溫升測(cè)試儀等噪音：噪音測(cè)量?jī)x或測(cè)試系統(tǒng)第13頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、電機(jī)常用物料/材料電機(jī)常用材料包括導(dǎo)電材料、導(dǎo)磁材料、絕緣材料及其他結(jié)構(gòu)件材料。材料的選用與電機(jī)的絕緣等級(jí)及使用環(huán)境有關(guān)系。第14頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.1導(dǎo)電材料（1）漆包線：在銅/鋁線的外面包覆一層絕緣材料構(gòu)成，根據(jù)耐溫等級(jí)確定漆膜類(lèi)型，根據(jù)性能確定線徑大小。如QZ-1為薄漆膜聚酯銅漆包線關(guān)注線徑、耐壓、漆膜厚度、針孔數(shù)及漆膜連續(xù)性等參數(shù)。（2）電源線：在單股/多股銅線上面包覆一層絕緣材料構(gòu)成，根據(jù)耐溫等級(jí)確定絕緣材料的型號(hào)，根據(jù)電流大小確定線徑。如RV-900.5mm2

關(guān)注導(dǎo)體電阻、耐壓、絕緣電阻、老化性、阻燃性等

（3）鼠籠：鋁籠一般選用99.7%以上的純鋁3.2絕緣材料（1）絕緣漆：根據(jù)絕緣等級(jí)選用合適的漆，還要考慮與其他絕緣材料的相容性。關(guān)注耐壓強(qiáng)度、絕緣電阻、黏度、固含量、厚層固化性、與軸承適用性、耐熱性等。

（2）槽絕緣類(lèi)：聚酯薄膜、DM、DMD及NMN等，根據(jù)工藝及絕緣等級(jí)選定。（3）槽楔：層壓布板（4）其他：絕緣膠布、PVC管、玻纖管及硅膠管等第15頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.3導(dǎo)磁材料硅鋼片：是軟磁性材料，起導(dǎo)磁作用。按軋制工藝分為冷軋板及熱軋板，按晶粒取向性分為晶粒取向鋼板及無(wú)取向鋼板，按硅含量分為高硅鋼板及低硅鋼板。關(guān)注的性能包括磁感、鐵損、涂層厚度、層間電阻、硬度等。

現(xiàn)在迫于降成本壓力選用冷板，在性能方面沒(méi)有硅鋼片好，但是對(duì)小型電機(jī)的性能（如溫升、轉(zhuǎn)速等）影響不大。3.4其他結(jié)構(gòu)件材料（1）端蓋：鑄鋁端蓋和拉升端蓋（2）轉(zhuǎn)子軸：常用45#

（3）軸承：滾珠軸承、含油軸承關(guān)注PV值第16頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第17頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、單相電機(jī)常用生產(chǎn)工藝介紹各種電機(jī)的工藝不同，同一電機(jī)也根據(jù)工廠不同而出現(xiàn)不同的工藝，自己結(jié)合實(shí)際看書(shū)，推薦《微電機(jī)結(jié)構(gòu)工藝學(xué)》。第18頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5、單相電機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題及分析5.1電機(jī)不轉(zhuǎn)

1)、電源線和漆包線未接通或其它連接不良

2)、熔斷器熔斷

3)、定子繞組斷路

4)、定子繞組接地

5)、定子繞組相間短路

6)、定子繞組接線錯(cuò)誤

7)、過(guò)載或傳動(dòng)機(jī)械被卡住

8)、軸承中無(wú)潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)軸因發(fā)熱膨脹，妨礙在軸承中回轉(zhuǎn)

9)、軸承損壞或有雜質(zhì)第19頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.2溫升高

1)、設(shè)計(jì)溫升高

2)、電壓過(guò)高或過(guò)低

3)、電機(jī)過(guò)載運(yùn)行

4)、電動(dòng)機(jī)繞組短路

5)、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障，如軸彎曲、裝配不好、軸承有毛病等

6)、通風(fēng)散熱不良5.3噪音電機(jī)噪音一般包括電磁噪音、機(jī)械噪音和空氣動(dòng)力噪音，具體：

1)、電磁音是電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子各次諧波相互作用而產(chǎn)生的（槽噪聲），

2)、基波磁通引起的定子鐵芯的磁致收縮現(xiàn)象而產(chǎn)生的（磁噪聲）

3)、磁場(chǎng)氣隙不均勻引起的定子、轉(zhuǎn)子間磁場(chǎng)引力不平衡的單邊磁拉力引起的噪音

第20頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4)、轉(zhuǎn)子的不平衡振動(dòng)引起的噪音.5)、軸承損壞引起的噪音6)、其它零部件松動(dòng)引起的噪音7)、定轉(zhuǎn)子加工精度差,同軸度超差

8)、裝配不良;9)、風(fēng)扇噪音5.4功率電流超差1)、繞組接錯(cuò)線2)、電源電壓不穩(wěn)定3)、氣隙過(guò)大4)、轉(zhuǎn)子軸與軸承配合緊或軸承不良5.5耐壓不良1)、繞組垂線或槽外線2)、絕緣層破壞3)、電源線膠皮破損4)、電機(jī)中有金屬異物第21頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.6轉(zhuǎn)速偏低1)、繞組局部短路2)、鼠籠轉(zhuǎn)子斷條3)、機(jī)械故障引起，如軸承和轉(zhuǎn)子軸配合不良，定轉(zhuǎn)子摩擦引起。4)、電機(jī)過(guò)載運(yùn)行等以上問(wèn)題同時(shí)會(huì)引起電機(jī)功率超差。第22頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三其他疑問(wèn)工藝方面：1現(xiàn)在生產(chǎn)任務(wù)十分嚴(yán)峻，一切都是以完成生產(chǎn)任務(wù)為目標(biāo)，這樣就導(dǎo)致員工在趕產(chǎn)量的時(shí)候造成質(zhì)量下降，加工操作有時(shí)達(dá)不到工藝要求，如何尋找到工藝、質(zhì)量、產(chǎn)量這三者之間的平衡點(diǎn)？2裝配時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)而且可以避免的問(wèn)題是標(biāo)位不正確，螺釘打不緊等，除了加強(qiáng)員工自身職業(yè)素質(zhì)以外，也就是員工的主觀因素外，工藝方面如何加強(qiáng)這些小問(wèn)題發(fā)生的概率？3在檢測(cè)噪音這個(gè)環(huán)節(jié)，由于在生產(chǎn)線檢測(cè)，導(dǎo)致隔音效果很不理想，如何才能創(chuàng)造出較理想的檢測(cè)噪音的環(huán)境？4在檢測(cè)齒箱時(shí)，由于生產(chǎn)線速度較快，檢測(cè)齒箱掃齒，過(guò)齒等問(wèn)題的有效性很低，如何才能在較快的生產(chǎn)速度情況下有效的檢測(cè)齒箱問(wèn)題？5目前提拉機(jī)頭線現(xiàn)象極其普遍，這在工藝方面是不允許的，如何從工藝方面解決這一問(wèn)題？