电机设计知识点总结

《电机设计》是2010年6月1日清华大学出版社出版的图书，作者是戴文进。以下是小编整理的电机设计知识点总结，欢迎阅读。

一、电机设计的任务

电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（如功率、电压、转速等）、技术要求（如效率、参数、温升限度、机械可靠性要求等），结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法，正确处理设计是遇到的各种矛盾，从而设计出性能良好、体积小、结构简单、运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品。

二、感应电机设计时给定的数据

（1）额定功率

（2）额定电压

（3）相数及相间连接方式

（4）额定频率

（5）额定转速或同步转速

（6）额定功率因数

三、电机设计的过程和内容

1、准备阶段

通常包括两个方面的内容：首先是熟悉相关打国家标准，手机相近电机的产品样本和技术资料，并听取生产和使用单位的意见和要求；其次是在国家标准及分析有过资料的基础上编制技术任务书或技术建议书。

2、电磁设计

本阶段的任务是根据技术任务书的规定，参照生产实践经验，通过计算和方案比较来确定与所设计电机电磁性能有关的的尺寸和数据，选定有关材料，并和算其电磁性能。

3、结构设计

结构设计的任务是确定电机的机械结构、零部件尺寸、加工要求与材料的规格及性能要求，包括必要的机械计算及通风和温升计算。

结构设计通常在电磁设计之后进行，但有时也和电磁设计平行交叉的进行，以便相互调整。

【拓展延伸】

电机拖动知识点总结

第二章

一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f（TL）___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，

其大小与转速n无关，恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。反抗性恒转矩负载特性：恒值负载转矩Tf总是与转速nf的方向相反，即作用方向是阻碍运动的方向。当正转时nf为正， Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限，当反转时nf为负， Tf与nf方向相反，应为负，即在第三象限；当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。位能性恒转矩负载特性特点：Tf的方向与nf的方向无关。 Tf具有固定不变的方向。例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。当nf>0时， Tf>0，是阻碍运动的制动性转矩;当nf<0时， tf="">0，是帮助运动的拖动性转矩。故转矩特性在第一和第四象限。

恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。

电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零，即 n不变，T=TL

第三章

直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电，保证电枢转矩的方向不变，电枢保持逆时针旋转。直流发电机的工作原理：用两个相对放置的导电片（换向片）代替交流发电机的两个滑环，电刷接触的'换向片始终是相同一侧的线圈边，所以N极一侧的电刷得到的电压始终是（+），S极一侧的电刷得到的电压始终是（—） 。

直流电机的可逆性：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。

主要结构： 直流电机由定子、转子两大部分构成。定子的作用是产生主磁场和在机械上支撑电机，它主要由主磁极、机座、电刷、端盖和轴承组成。主极的用是在定转子之间的气隙中建立磁场，使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩。 大多数直流电机的主磁极都是由直流电流来励磁的，主磁极上还装有励磁线圈。只有小直流电机的主磁极才用永磁磁铁，这叫永磁直流电机。电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。换向极：换向极又称附加极或间极，其作用是用以改善换向。换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。直流电机转子部分：电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和轴承等。

单叠绕组1）每个极下的元件组成一条支路，并联支路对数a等于极对数p：a=p2）正负电刷间感应电动势最大，被电刷短路的元件里感应的电动势最小。3）电刷杆数等于极数。

电枢电动势（公式）：电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间感应的电动势，也是电枢绕组每个支路里的感应电动势。电磁转矩（公式）P47内容（励磁磁通势和电枢反应磁通势）==直流发电机：电枢电动势—输出电动势（与电枢电流同方向）电磁转矩—制动（与转速方向相反）直流电动机：电枢电动势—反电动势（与电枢电流反方向）电磁转矩—拖动（与转速方向相同）。

PM（电磁功率）既是机械性质又是电性质的功率，反映了机械能转换成电能的实质。他励直流电动机的机械特性是指电动机加上一定的电压U和一定的励磁电流If，并在电枢回路中串入电阻R，电磁转矩与转速之间的关系，他励直流电动机

固有机械特性是一条斜直线，跨越三个象限，特性较硬。

机械特性只表征电动机电磁转矩和转速之间的函数关系，是电动机本身的能力，至于电动机具体运行状态，还要看拖动什么样的负载。

固有机械特性是电动机最重要的特性，在此基础上，很容易得到电动机的人为机械特性。人为机械特性：1。电枢回路串电阻的人为机械特性：n0不变，R增大，?n增大，特性变软，一组放射形直线2。改变电枢电压的人为机械特性：1）斜率不变，各条特性互相平行，T 一定时，Δn不变， ；2）n0与U成正比。3。 减小气隙磁通量的人为机械特性：Φ越小，n0越高，β越大，机械特性变软，T一定时，Δn也变大。