Prinsippet for energikonvertering i elektriske motorer

Energikonverteringsprinsippet til en elektrisk motor refererer til dens kjernemekanisme for å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi, som er basert på lovene for elektromagnetisk induksjon og elektromagnetisk kraft (Amperes lov)

Nærmere bestemt oppnår motoren energikonvertering gjennom elektromagnetisk interaksjon mellom statoren og rotoren: statorviklingen genererer et magnetisk felt etter å ha blitt energisert, som samhandler med strømmen i rotorlederen for å produsere elektromagnetisk kraft (Lorentz-kraft), og dermed danner dreiemomentet som driver rotoren til å rotere, og til slutt konverterer den inngående elektriske energien til mekanisk energi.

 

Grunnprinsippet for energikonvertering i elektriske motorer

Elektromagnetisk induksjon og elektromagnetisk kraft: Når strøm går gjennom lederen til en motor (som statorviklingen), genereres et magnetfelt rundt den; Magnetfeltet samhandler med strømmen i rotoren, og ifølge Amperes kraftlov utsettes lederen for en kraft som får rotoren til å rotere

Energikonverteringsvei: Etter at den elektriske energien er lagt inn i motoren, omdannes den til rotasjonsbevegelsen til rotoren (mekanisk energi) gjennom elektromagnetisk induksjon og elektromagnetisk kraft, som driver den eksterne belastningen til å fungere

Nøkkelstruktur: Motoren er hovedsakelig sammensatt av en stator (fast del, genererer magnetfelt) og en rotor (roterende del, fører strøm). Noen motorer inkluderer også en kommutator (DC-motor) eller en frekvensomformer (AC-motor) for å opprettholde ensrettet dreiemoment.

 

Klassifisering og arbeidsegenskaper for motorer

Elektriske motorer kan deles inn i DC-motorer og AC-motorer i henhold til deres strømkilder. Blant dem er AC-motorer mer utbredt i kraftsystemer, inkludert synkronmotorer og asynkronmotorer (asynkronmotorer har rotorhastigheter som ikke er synkronisert med statormagnetiske felthastigheter)

6. Det roterende magnetfeltet til en vekselstrømsmotor genereres av trefasebalanserte strømmer som passerer gjennom statorviklinger med en romlig forskjell på 120 grader,

Blant dem er (omega=2 \\ pi f) vinkelfrekvensen, (f) er effektfrekvensen, (p) er logaritmen til polene og den synkrone hastigheten (n0=60f/p)

7.Rotorhastigheten til en asynkronmotor (n=(1- s) n0) ligger alltid etter synkronhastigheten, noe som gir den en naturlig mykstartfunksjon på grunn av dens "asynkrone" karakteristikk

 

Historisk bakgrunn og anvendelse

Arbeidsprinsippet til elektriske motorer stammer fra den nåværende magnetiske effekten oppdaget av Auster i 1820, og deretter oppfant Faraday den første elektriske motorenheten i 1821

6. Moderne motorer har vært mye brukt i industri, transport og husholdningsapparater, og deres energikonverteringseffektivitet avhenger av type, design og bruksforhold. For eksempel er AC-motorer vanligvis mer effektive enn DC-motorer

1. Med utviklingen av materialvitenskap og kontrollteknologi, utvikler motorer seg mot høyere effekttetthet og intelligens

Den elektriske motoren bruker prinsippet om kraften som virker på en elektrifisert leder i et magnetfelt (som er forskjellig fra den magnetiske effekten av elektrisk strøm, og den nåværende People's Education Press niende klasse fysikk skiller de to klart). Oppdagelsen av dette prinsippet ble gjort av den danske fysikeren Oster, født 14. august 1777, i en farmasøytfamilie i Rudjobin, Langlong Island. I 1794 ble han tatt opp ved Københavns Universitet og tok doktorgraden i 1799. Fra 1801 til 1803 besøkte han land som Tyskland og Frankrike og møtte mange fysikere og kjemikere. Fra 1806 tjente han som professor i fysikk ved Københavns Universitet, og fra 1815 ble han eksekutivsekretær for Det Kongelige Danske Selskab. I 1820 ble han tildelt Copley-medaljen fra Royal Society of England for sin enestående oppdagelse av den magnetiske effekten av elektrisk strøm.

Siden 1829 har han fungert som dekan ved Copenhagen Institute of Technology. Han døde 9. mars 1851 i København. Han har utført omfattende forskning innen fysikk, kjemi og filosofi. På grunn av innflytelsen fra Kants filosofi og Schellings naturfilosofi tror jeg bestemt at naturkrefter kan transformeres til hverandre, og har lenge utforsket sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme. I april 1820 ble effekten av elektrisk strøm på magnetiske nåler, nemlig den magnetiske effekten av elektrisk strøm, endelig oppdaget. 21. juli samme år publiserte han funnene sine under tittelen «Experiment on the Electrical Conflict Effect on Magnetic Needles». Denne korte artikkelen forårsaket et stort sjokk i det europeiske fysikksamfunnet, noe som førte til fremveksten av et stort antall eksperimentelle resultater og dermed åpnet et nytt felt innen fysikk - elektromagnetisme.

Strukturell klassifisering

1, Strukturen til en trefase asynkronmotor består av en stator, rotor og annet tilbehør.

(1) Stator (stasjonær del)

1. Statorjernkjerne

Funksjon: Som en del av motorens magnetiske krets, og som statorviklingen er plassert på.

Konstruksjon: Statorkjernen er vanligvis laget ved å stanse og laminere silisiumstålplater med isolasjonslag på overflaten med en tykkelse på 0,35 ~ 0,5 millimeter. Det er jevnt fordelte spor stanset i den indre sirkelen av kjernen for å bygge inn statorviklingen.

Det finnes flere typer statorkjernesportyper:

Halvlukket spor: Effektiviteten og effektfaktoren til motoren er høy, men vikling og isolasjon er vanskelig. Vanligvis brukt i små-lavspenningsmotorer.

Halvt åpent spor: i stand til å bygge inn støpte viklinger, vanligvis brukt for store og mellomstore-lavspenningsmotorer-. Den såkalte-formede viklingen refererer til viklingen som kan isoleres før den plasseres i sporet.

Åpent spor: brukes til å bygge inn støpte viklinger, med praktisk isolasjonsmetode, hovedsakelig brukt i-høyspentmotorer.

 

2. Statorvikling

Funksjon: Det er kretsdelen av den elektriske motoren, som forsynes med tre-vekselstrøm for å generere et roterende magnetfelt.

Konstruksjon: Sammensatt av tre identiske viklinger arrangert symmetrisk i en elektrisk vinkel på 120 grader i rommet, hver spole av disse viklingene er innebygd i et bestemt mønster i hvert spor på statoren.

Det er tre hovedisolasjonselementer for statorviklinger: (sikre pålitelig isolasjon mellom de ledende delene av viklingen og jernkjernen, samt pålitelig isolasjon mellom selve viklingene).

⑴ Jordisolasjon: Isolasjonen mellom hele statorviklingen og statorkjernen.

⑵ Interfaseisolasjon: Isolasjonen mellom statorviklingene til hver fase.

⑶ Interturn-isolasjon: Isolasjon mellom vindinger av hver statorvikling i hver fase.

Kabling inne i motorkoblingsboksen:

Det er en rekkeklemme inne i motorkoblingsboksen, og de seks ledningsendene av tre-faseviklingen er arrangert i to rader, med den øvre raden av tre terminalstolper arrangert fra venstre til høyre nummerert 1 (U1), 2 (V1) og 3 (W1), og den nedre raden med tre terminalposter arrangert fra venstre til høyre nummerert, (V2) og 6 (W2), (V2). Koble den trefasede viklingen til en stjerne- eller trekantkobling. All produksjon og vedlikehold skal ordnes i henhold til dette serienummeret.

 

3.Maskinbase

Funksjon: Fest statorkjernen og fremre og bakre endehetter for å støtte rotoren og gi beskyttelse, varmeavledning og andre funksjoner.

Konstruksjon: Basen er vanligvis laget av støpejern. Basen til store asynkronmotorer er vanligvis sveiset med stålplater, mens basen til mikromotorer er laget av støpt aluminium. Den vedlagte motoren har varmeavledningsribber på utsiden av basen for å øke varmeavledningsområdet, mens den beskyttende motoren har ventilasjonshull i begge ender av bunndekselet for å tillate direkte konveksjon av luft i og utenfor motoren, noe som letter varmeavledning.