电动马达

电动机因其在各个行业的广泛应用而非常重要。电动机用于将电能转化为机械能，用于机器、泵、风扇和其他设备。就电动机的应用而言，由于其效率高、性能可靠，在提高性能和优化工业流程方面发挥着重要作用。此外，使用电动机作为柴油发动机等其他发动机的合适替代品在保护环境和减少空气污染方面发挥着重要作用。因此，本文试图讨论电动机的类型、电动机部件及其应用，最后讨论购买电动机时的要点以及影响电动机价格的因素。

什么是电动机？

电动机，电动机或发电机，是一种将电能转化为机械能的装置，这种力是旋转的，能量转换是利用电场和磁场之间的相互作用来完成的。电动机的性能是根据弗莱明左手定律确定的。这样，当电流通过存在磁场的线圈时，就会产生使电机轴旋转的力。该装置具有不同的尺寸和功能，因此在工业和日常生活中都有多种应用。下面，我们将了解电动机的类型及其组件。

电动机的类型

电动机根据其结构、用途、功率、电压等分为不同类型。本节我们介绍不同类型的电动机。不同类型的电动机有：

• 直流或直流电机
• 交流电或交流电动机
• 特种电机

下图中，您可以看到电动机的分类：

直流或直流电机

在上述电机的三大类中，直流电机，顾名思义，是一种通过直流电工作的发电机。这是电动机的最基本版本，其中由于电流通过磁场中的导电线圈而产生旋转扭矩。
应该注意的是，直流交流发电机只是单相的。

直流电机的优点

与其他电机相比，使用直流电机的优点之一是能够精确控制其速度，这对于工业机器非常重要。直流电机可以瞬时启动、停止和反转，这是控制生产设备运行的一个非常重要的因素。因此，在工业上，直流电机与三相感应电机一样广泛使用。与交流电动机相比，这些电动机的主要优点之一是易于安装和维护。

直流电动机组件

为了更好地了解直流电机的工作原理，首先要熟悉其部件，有关直流电机的更多信息，您可以参考直流电机产品类别。
直流电动机由不同的部件组成，这里我们提到四个主要部件。

• 定子：是直流电机的固定部分，其上放置永磁体，该部分为运动部分或转子的旋转提供永磁场。
• 转子或电枢：直流电机的运动部分称为转子或电枢。该部件包含产生可变磁场的线圈。
• 换向器：是直流电机的一部分，永久改变转子与外部电路之间的电流方向。
• 电刷：带有换向器的电刷使电流在转子和外部电路之间永久传输。

交流电或交流电动机

交流电动机广泛应用于各个行业。这些类型的电动机用于使用交流电产生扭矩和速度。它们由于结构简单、强度高、成本较低、性能可靠而应用于汽车、采矿、石油天然气、食品工业等许多行业。交流电机有不同类型，包括感应电机和同步电机。每种类型的电动机都有其自己的特点和应用。

 

 交流电动机的类型

交流电动机分为以下两类：

• 异步或感应电动机
• 同步电动机

感应电机和同步电机在转子磁场的产生方面有所不同。但它们在其他情况下也有所不同，例如滑差、电源数量、成本、效率、功率因数、速度、设置和应用。在工业上，由于感应电动机相对于同步电动机具有适当的性能和优点，因此感应电动机的使用较多。

异步或感应电动机

异步电机是使用交流电工作的电机。通过在电机的固定部分（定子）中产生旋转磁场，这些电机使电机的运动部分（转子）旋转。这些电机的转子转速始终低于定子磁场的转速。这种速度差称为滑差，取决于电机负载、电源频率和电机极数等多种因素。
异步电机具有许多优点，包括：

1. 低价
2. 长寿
3. 静音运行
4. 维护方便

因此，这些电机被用于家用电器、工业设备和车辆等各种应用。

 

单相电动机

 

同步电动机

同步电机是稳定状态下的交流电机，其轴旋转等于输入电流的频率。同步电机是交流电机的一种，这种电机的轴的总转数等于所施加的电流频率的整数。同步电机不依赖感应电流来运行。在这些电机中，与感应电机不同，定子上有多相电磁体，可产生旋转磁场。这里的转子是一个永磁体，它与旋转磁场同步，并以施加到其上的电流的频率旋转。

同步电动机性能

同步电动机通过产生与瞬态电流相协调的磁场流来产生扭矩并以恒定且准确的速度旋转转子。这些功能允许在需要恒定速度并与电网频率协调的应用中使用同步电动机。同步电机的工作方式取决于定子磁场和转子磁场之间的相互作用。定子包含多个具有三相电的线圈。因此，定子线圈基于三相电产生旋转磁场。向转子提供直流电源。转子进入定子绕组产生的旋转磁场并同步旋转。同步电动机的转速取决于电动机的输入电流的频率。同步电机的速度由施加电流的频率控制。同步电机的速度可按下式计算。

 

f = 交流电流频率 (Hz) / p = 总极数

如果从电机获取的功率大于同步电机产生的最大功率，则电机将脱离同步模式。定子的三相绕组可以确定电动机的旋转方向。而单相绕组则无法获取旋转方向，电机可以向任意方向开始旋转。为了控制这些同步电机的旋转方向，需要进行初始设置。

同步电动机的应用

同步电机用于产生指定的恒定速度，可用于需要恒定速度旋转的应用。这些电机不是自启动的，如果需要自启动电机，则不应选择同步电机。这些电机的效率高于大多数交流和直流电机，超过 90%。同步电机适用于需要低速大功率电机的工况，是碎石机和各类磨机的最佳发电选择。无论负载如何，这些电机的速度都保持恒定，并且它们的速度只能通过 VFD 改变，因为输入电流与输出速度直接相关。

这些电机的效率有助于纠正感应电机的低效率，并提供纠正配电损耗的方法。这些电机在功率校正能力和精度方面都很有价值，虽然同步电机比感应电机更昂贵、更复杂，但对设计人员来说是另一种有用的机器。电动机是各行业中使用最广泛的设备之一。这些工业设备将电能转换成机械能，根据输入电流可以单相或三相连接到电路中。在本文中，试图提供有关三相电动机或感应电动机类型的更多详细信息 。除了上述四种主要类型的电动机外，还有几种特殊类型的电动机。这些包括：

1. 直线感应电机 (LIM)
2. 废旧发动机
3. 步进电机
4. 伺服电机

这些发动机均具有根据行业需求或用于特定设备而开发的特殊功能。例如，往复式电机由于其小型和紧凑的特性而被用于手表。磁滞电机被定义为具有圆柱形转子的同步电机，并利用硬钢转子产生的磁滞损耗运行，具有高可维护性。该电机为单相，转子由铁磁材料制成，轴上有非磁性支撑。往复式发动机由五个主要部件组成：

1. 定子
2. 单相定子绕组
3. 转子
4. 轴
5. 影子线圈

电动机按相数划分

值得注意的是，电动机根据相数分为两大类：

• 单相电动机
• 三相电动机

单相电机和三相电机的区别

单相和三相电动机在内部结构和性能方面存在差异。

结构差异

• 单相电动机通常由定子绕组和转子绕组组成。
• 三相电动机通常由三个定子绕组和一个转子绕组组成。

功能差异

• 单相电动机需要启动器来产生扭矩。
• 三相电动机无需启动器即可启动。

应用

• 单相电动机用于各种应用，例如家用电器、小型工业设备和小型车辆。
• 三相电动机用于工业设备、车辆和发电等各种应用。

电动机组件

电动机的结构由两个固定部分和旋转部分组成，分别称为定子和转子。定子的任务是在转子周围产生磁场。定子的结构由一系列金属片组成，形成空心金属圆柱体。定子中的金属片内部有一系列凹槽，其中嵌入电动机的线圈，也称为线圈。

与定子一样，转子也由铁芯和线圈两部分组成，转子周围的线圈可以由铜或铝制成。转子铁芯的材料通常与电机的功率有直接关系，因此对于大功率电机，通常采用铜保持架，而在小功率电机中，则采用铝保持架。铜转子线圈采用压铸法制造，铝转子线圈采用铸造法。感应电动机的转子分为绕线式和鼠笼式两大类。对于大型发动机，通常使用铜锭的鼠笼式转子，对于小型发动机，则使用铝锭。在下面的照片中，您可以看到电动机的所有组件。

• 定子：是电动机环境中、外壳下方的固定部件，通常由多个磁铁组成。它可以是永磁体或者可以是电磁体。电磁体具有通常由铜线或铝线制成的线圈。
• 转子：转子或电枢是位于电动机中心的载流部件，当它受到磁场影响时，与线圈相互作用产生机械扭矩并产生轴的旋转。
• 车身或车架：是一个包括发动机所有部件的罩盖，具有保护作用。
• 轴： 沿着转子位于电动机外部的金属件，用电设备与其连接。
• 换向器：该部件也沿着定子并靠近冷却风扇，该部件改变电流方向，是电动机中的运动部件之一。
• 电刷：是与换向器接触的零件，用来完成开关和改变电流。
• 轴承：电动机的轴承位于转子从机架和机身延伸的位置附近，并放置在支架上。轴承使轴能够以最小的摩擦力旋转，从而消除不必要的运动。
• 支架：支架连接在壳体的端部和起始部，电动机轴安装在支架上，是固定设备和轴通道的一种手段。

电机应用

如今，电动机以及工业齿轮箱和泵在建筑和农业等各个行业中有许多应用。例如，它们用于石化和水泥等行业、各种食品工厂、服装行业、建筑、电力和速度工具以及其他一些应用。它的其他用途包括鼓风机、风扇、工业机器、泵、涡轮机、电动工具（钻头、电锯等）、发电机、压缩机、船舶、执行器以及通常需要机械运动的地方。电动机是暖通空调、家用电器和机动车辆等各种应用中必不可少的设备。

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感应电机的工作原理

当三相电流通过定子时，定子内部会产生旋转磁场。线圈中产生的磁场方向根据右手定则获得。磁铁的两极以一定的角速度旋转，在转子中感应出所需的电流和电压。转子内部有磁片，有助于更好地传递磁场。磁感应后，转子开始沿主磁场方向旋转，并根据转速产生扭矩。转子产生扭矩后，该设备的转速升高，达到接近磁场转速（同步转速）。三相感应电机基于旋转磁场原理工作。空气空间中的电通量线呈放射状。在相同的空气距离下，磁场的大小是恒定的。

 

旋转场理论

三相感应电机中每相线圈的相位差为120度，这就是这些电机中使用三相电流的原因。线圈中的相位差使电机沿线圈磁场的方向旋转，从而无需在这些电机中使用启动器。要改变电机的旋转方向，只需改变两个线圈的相位即可。

影响感应电机的参数

空载、堵转和电阻测试是计算影响三相感应电机的参数的方法。影响感应电机速度的因素之一是电网的频率。根据频率与时间的反比关系，可以得出，随着频率的增加，转速也随之增加。感应电机转速的另一个有效参数是定子极数。根据研究，增加定子极数会降低感应电机的转速。

感应电机的功率和扭矩

在感应电机中，定义了两种类型的功率，它们是：

1) 气隙功率：通过定子并到达气隙的功率量。

2）机械功率：转子欧姆损耗减去气隙功率的结果称为机械功率。

ω_r：电机转速，S：电机滑差。扭矩是感应电机最重要的参数之一。影响这些电机扭矩的因素包括定子和转子磁场的大小以及两者之间的相位差。三相感应电机有两种扭矩模型。这两个模型是标称扭矩（T_m）和启动扭矩（T_s）。额定扭矩是电机能够产生的最大扭矩。启动扭矩是发动机开始工作时所需的扭矩大小。在扭矩-速度曲线中，如果曲线的斜率为正，则系统不稳定；反之，如果曲线的斜率为负，则系统稳定。

 

工业发动机标准

 

全世界有许多不同的标准用于解释发动机的用途和结构参数。该标准中使用较多的两种类型是：

1. NEMA：代表美国电气制造商协会
2. IEC：代表国际电工委员会。

该工会成立于1926年，其主要办公室位于美国华盛顿。迄今为止，NEMA 已发布 500 项标准、应用指南和技术资料。

 

美国电气制造商协会

他们使用美国电气制造商协会制定的北美NEMA 标准。另外，NEMA MG1标准是与感应交流发电机相关的标准。

NEMA 的各个部分

• 建筑系统部分
• 电子部
• 工业自动化部分
• 灯光部分
• 电线电缆部分
• 安全成像和通信
• 绝缘部分
• 新兴技术部分

国际电工委员会

它是发布全球电机电气和机械标准的欧洲组织之一。在大多数国家，所使用的交流发电机均获得 IEC 标准认可。

感应交流发电机的 NEMA 标准

一般来说，NEMA 标准定义了交流感应交流发电机的四种设计类型。 （A B C D）

• 方案A：具有正常的启动扭矩（150至170之间）和较大的启动电流。在所有 NEMA 设计中，它具有电动机可以在短时间内处理重过载的最高击穿扭矩。
• 设计 B：这是最常见的交流感应交流发电机型号。与设计 A 一样，它具有正常的启动扭矩，但启动电流较低。
• 设计C：可用于快速、突然启动的负载，当然，启动扭矩较高（比前两种类型高，标称值的200%），如输送机、破碎机、移动装置、搅拌器、两用机等。方式泵和压缩机。
• 设计 D：它具有很大的扭矩（超过所有 NEMA 型号）。本设计中，启动流量和完成容量速度较低。

如何阅读 NEMA 标准下的感应电动机铭牌

交流发电机的铭牌为我们正确使用交流发电机提供了有用且实用的信息，例如下图为30马力的三相交流发电机的铭牌。

 

RPM（额定速度​​）和HZ（频率）

RPM 是交流发电机在额定电压和频率下提供额定功率的速度（以每分钟转数为单位）。额定转速是指当输出轴满载时其旋转速度，该输出轴带动与之相连的旋转设备旋转。该电机的标称频率为 60 Hz，标称速度为 1775 RPM。

服务系数

该系数实际上是一个数字乘以额定功率，表示交流发电机在该负载下可以工作的最大功率。根据这些发电机的说法，它们的服务系数为 1.0，仅设计为以低于额定功率的功率工作。

绝缘级别

NEMA 标准指定了各种绝缘等级，以表达交流发电机针对交流发电机中产生的温度的绝缘能力。定义为 A、H、F、B 4 个类别。在所有 4 个预测温度等级中，相对于环境温度的温升为 40 摄氏度。最常见的绝缘等级是 F 和 B。

1. 样式：与交流发电机的电气和机械特性相关的代码，由制造商考虑。
2. 框架：这是美国制造商协会识别交流发电机的一个特征。
3. 时间：表示发电机本体温度不超过允许温度的情况下发电机的最大工作持续时间。
4. 类型：这部分中的代码显示建筑物和交流发电机的类型。例如，交流发电机是否用电容器启动。
5. Hp：表示发电机的输出功率，单位为马力（或输出功率，单位为瓦和千瓦）。
6. 伏特或 V：显示交流发电机的额定电压。由此可见，发电机应以星形、三角形或星三角形式启动。

结论：电动机是各行业广泛使用的设备。使用这些设备的某些情况是高度敏感的；例如，在化学或石油和天然气行业，最小的火花都可能导致灾难性事故。因此，针对不同的应用和设备制定了标准和指南，以保持设备和用户的安全、最佳性能和较长的使用寿命。

选择电动机时，应考虑不同的参数，工业品专家随时为各类电动机的选择、购买、安装、调试和维护领域提供专家建议；与我们联系。

电机网上销售

供应工厂和工业园区所需电动机的方式之一是在线销售带有风扇的电动机。其优点和缺点如下：

在线销售电动机的优势

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1. 没有近距离观察产品
2. 大量非专卖店

您可以联系我们的专家在线订购和购买和销售廉价发电机。

我们应该购买哪个品牌的电动机？

目前，电机有Electrogen电机、 Motogen电机、Siemens电机、Veg电机、Kaijli电机、Arsem电机等不同品牌。在大功率方面，如果客户寻找欧洲品牌，西门子和Vog品牌是不错的选择，同时伊朗品牌Motogen和Gemco生产高品质的大功率电机。对于普通和中等功率的买家来说，Motogen和Electrogen等伊朗品牌是不错的建议，中国品牌凯吉利也可以购买，线圈质量也不错。如果您正在寻找价格便宜且实惠的电动机，推荐理想的电动机品牌： Impex electric motor和 jm.co。此外，售后服务以及购买后技术问题的解答均由商品行业经验丰富的专业专家进行。如需购买各类电机，您可以参考网站或联系销售专家。

购买电动机时的要点

要购买电动机，您必须首先确定您的使用需求。例如，如果您计划将电动机用于家庭或小型工作，您可能可以使用功率较小的较小电动机。但如果您打算将其用于工业和繁重的工作，则需要更多的动力和力量。为了购买最好的电动机，最好在购买前收集必要的信息，并根据您的需要，从卖家那里获取更多关于电动机的型号、品牌、功率和各种功能的信息。购买电动机时最重要的影响参数包括：

根据功率选购电机

功率是选择电动机的一个非常重要的特性，它决定了不同用途电动机的尺寸。电动机的功率和速度必须适合预期用途。电动机按功耗分类一般分为三类：

1. 小型电机（0.05 至 1 马力）
2. 中型发动机（1 至 400 马力）
3. 大型电动机（400至50,000马力）

根据速度购买电动机

交流发电机的速度应与施加在其上的负载量成正比。额定转速是指电动机在满载、供给额定电压的情况下运行的速度。频率为 50 Hz 的电动机的大多数速度为：

1. 3000 rpm（两极）
2. 1500 rpm（四极）
3. 1000 rpm（六极）

当电机的转速与与其连接的设备所需的转速相同时，直接耦合。但在所需速度不相同的情况下，在发动机和所需设备之间使用齿轮箱、链条或皮带等设备来调节速度。

根据电压和频率购买电动机

电动机的使用位置决定了所需的电压和频率。电源电压可以是单相或三相。通常，在伊朗，三相电机采用双电压 230/460 伏，频率为 50 Hz。当然，可以使用逆变器等设备改变频率，以达到所需的轴速度。下表列出了频率和速度的关系。

根据车架尺寸购买

电动机的功率和速度决定了框架的尺寸。机架尺寸实际上是电动机输出轴中心到底座底部的距离。此信息是安装发动机所必需的。下表显示了机架和轴尺寸与功率和速度的比率。

根据电机外壳类型购买

发动机外壳或框架不仅将部件固定在一起，而且还保护内部部件免受潮湿和污染。发动机的保护和冷却程度取决于外壳的类型。电动机外壳有两大类，它们是：

1. 打开引擎
2. 封闭式发动机

良好的电机外壳可以保护电机免受灰尘、油、水和高压流体的影响，使电机可以在家庭、工业和恶劣的环境条件下使用。下面，我们将根据 NEMA 标准对电机外壳类型进行分类，并对每个术语进行解释。

开放式外壳电机被称为安全电机或普通电机。传统电机允许电机外部的空气在线圈周围自由循环，同时防止液滴或异物颗粒进入电机。该参数在电机铭牌上标注有缩写IP，该参数的防护等级说明如下表。

根据绝缘等级选购

热量是发动机最大的敌人。电机的寿命很大程度上取决于绕组的温升量。绝缘的主要目的是保护定子绕组免受热量影响。电动机在绝缘等级最高温度下工作的时间越长，其使用寿命就会减少，例如绝缘等级F的电动机在155度的温度下运行20000小时后，其使用寿命已损失一半。接下来是与不同绝缘等级相关的图表，其与发电机的温度和使用寿命的关系。

按效率购买

电机的效率表示设备将输入功率转换为有用功和机械功率（在轴上）的百分比以及作为热量浪费的量。 IEC 60034-30-1:2014 标准根据效率定义了制造电动机的四个类别。这些类别由 IE（代表国际效率）的特征代码定义，如下：

按工作周期采购

选择合适的电动机还取决于从其获取的功率模式，该模式在一定时间内可以是恒定的或可变的，重复变化的周期或以脉动扭矩或冲击施加到电机上的负载。占空比是在一定时间内获取的功率模式，并表示为时间与占空比的比率。频繁启动会缩短使用寿命，因为启动期间的浪涌电流会快速加热导体。占空比也是影响电动机尺寸的一个因素。

根据安装环境条件选购

通常，为了最大限度地延长三相电机不同部件的使用寿命，需要考虑电机的安装环境的一系列条件，例如线圈之间的绝缘、轴承、轴承中使用的润滑脂等。其中最重要的条件与安装地点的温度、湿度、振动和高度等有关。通常，电动机的额定功率和电流是针对最高温度40℃和海拔（海拔）1000米而设计的。如果环境温度和海拔条件超过这些值，电动机的负载必须小于额定值。应根据制造商的说明应用数值和系数。

电机网购

购买电动机需要大量的时间和研究，特别是如果您正在寻找具有良好价格或特殊性能的电动机。优质电动机可以从信誉良好的销售中心购买。购买电动机最重要的是其技术规格，如下所示：

1. 电机功率
2. 电压和频率
3. 框架尺寸
4. 电动机外壳类型
5. 绝缘级别
6. 工作周期