電機設計知識點總結

《電機設計》是2010年6月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是戴文進。以下是小編整理的電機設計知識點總結，歡迎閱讀。

一、電機設計的任務

電機設計的任務是根據用戶提出的產品規格（如功率、電壓、轉速等）、技術要求（如效率、參數、溫升限度、機械可靠性要求等），結合技術經濟方面國家的方針政策和生產實際情況，運用有關的理論和計算方法，正確處理設計是遇到的各種矛盾，從而設計出性能良好、體積小、結構簡單、運行可靠、製造和使用維修方便的先進產品。

二、感應電機設計時給定的數據

（1）額定功率

（2）額定電壓

（3）相數及相間連接方式

（4）額定頻率

（5）額定轉速或同步轉速

（6）額定功率因數

三、電機設計的過程和內容

1、準備階段

通常包括兩個方面的內容：首先是熟悉相關打國家標準，手機相近電機的產品樣本和技術資料，並聽取生產和使用單位的意見和要求；其次是在國家標準及分析有過資料的基礎上編制技術任務書或技術建議書。

2、電磁設計

本階段的任務是根據技術任務書的規定，參照生產實踐經驗，通過計算和方案比較來確定與所設計電機電磁性能有關的的尺寸和數據，選定有關材料，並和算其電磁性能。

3、結構設計

結構設計的任務是確定電機的機械結構、零部件尺寸、加工要求與材料的規格及性能要求，包括必要的機械計算及通風和溫升計算。

結構設計通常在電磁設計之後進行，但有時也和電磁設計平行交叉的進行，以便相互調整。

【拓展延伸】

電機拖動知識點總結

第二章

一、負載的轉矩特性：負載的轉矩特性是指生產機械工作機構的負載轉矩與轉速之間的關係即：n=f（TL）___恆轉矩負載特性恆轉矩負載是指負載轉矩爲常數，

其大小與轉速n無關，恆轉矩負載分反抗性恆轉矩負載和位能性恆轉矩負載。反抗性恆轉矩負載特性：恆值負載轉矩Tf總是與轉速nf的方向相反，即作用方向是阻礙運動的方向。當正轉時nf爲正， Tf與nf方向相反，應爲正，即在第一象限，當反轉時nf爲負， Tf與nf方向相反，應爲負，即在第三象限；當轉速nf=0時外加轉矩不足以使系統運動。位能性恆轉矩負載特性特點：Tf的方向與nf的方向無關。 Tf具有固定不變的方向。例如：起重機的提升機構，不論是提升重物還是下放重物，重力的作用總是方向朝下的，即重力產生的負載轉矩方向固定。當nf>0時， Tf>0，是阻礙運動的制動性轉矩;當nf<0時， tf="">0，是幫助運動的拖動性轉矩。故轉矩特性在第一和第四象限。

恆功率負載轉矩特性特點：當轉速n變化時，負載功率基本不變。

電力拖動系統的穩定運行的必要條件：動轉矩爲零，即 n不變，T=TL

第三章

直流電機的用途：把機械能轉變爲直流電能的電機爲直流發電機；把直流電能轉變爲機械能的電機是直流發電機。直流發電機用來作爲直流電動機和交流發電機的勵磁直流電源。直流電動機的工作原理：線圈不由原動機拖動；電刷接直流電源；直流電源通過靜止的電刷與隨電樞轉動的換向器的滑動接觸把直流電源轉換成電樞中的交流電，保證電樞轉矩的方向不變，電樞保持逆時針旋轉。直流發電機的工作原理：用兩個相對放置的導電片（換向片）代替交流發電機的兩個滑環，電刷接觸的'換向片始終是相同一側的線圈邊，所以N極一側的電刷得到的電壓始終是（+），S極一側的電刷得到的電壓始終是（—） 。

直流電機的可逆性：一臺直流電機原則上既可以作爲電動機運行，也可以作爲發電機運行，只是外界條件不同而已。如果用原動機拖動電樞恆速旋轉，就可以從電刷端引出直流電動勢而作爲直流電源對負載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電動機就可以帶動軸上的機械負載旋轉，從而把電能轉變成機械能。這種同一臺電機能作電動機或作發電機運行的原理，在電機理論中稱爲可逆原理。

主要結構： 直流電機由定子、轉子兩大部分構成。定子的作用是產生主磁場和在機械上支撐電機，它主要由主磁極、機座、電刷、端蓋和軸承組成。主極的用是在定轉子之間的氣隙中建立磁場，使電樞繞組在此磁場的作用下感應電動勢和產生電磁轉矩。 大多數直流電機的主磁極都是由直流電流來勵磁的，主磁極上還裝有勵磁線圈。只有小直流電機的主磁極才用永磁磁鐵，這叫永磁直流電機。電刷裝置：電刷的作用是把轉動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，並與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。換向極：換向極又稱附加極或間極，其作用是用以改善換向。換向極裝在相鄰兩主極之間，它也是由鐵心和繞組構成。直流電機轉子部分：電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風扇、轉軸和軸承等。

單疊繞組1）每個極下的元件組成一條支路，並聯支路對數a等於極對數p：a=p2）正負電刷間感應電動勢最大，被電刷短路的元件裏感應的電動勢最小。3）電刷杆數等於極數。

電樞電動勢（公式）：電樞電動勢是指直流電機正、負電刷之間感應的電動勢，也是電樞繞組每個支路里的感應電動勢。電磁轉矩（公式）P47內容（勵磁磁通勢和電樞反應磁通勢）==直流發電機：電樞電動勢—輸出電動勢（與電樞電流同方向）電磁轉矩—制動（與轉速方向相反）直流電動機：電樞電動勢—反電動勢（與電樞電流反方向）電磁轉矩—拖動（與轉速方向相同）。

PM（電磁功率）既是機械性質又是電性質的功率，反映了機械能轉換成電能的實質。他勵直流電動機的機械特性是指電動機加上一定的電壓U和一定的勵磁電流If，並在電樞迴路中串入電阻R，電磁轉矩與轉速之間的關係，他勵直流電動機

固有機械特性是一條斜直線，跨越三個象限，特性較硬。

機械特性只表徵電動機電磁轉矩和轉速之間的函數關係，是電動機本身的能力，至於電動機具體運行狀態，還要看拖動什麼樣的負載。

固有機械特性是電動機最重要的特性，在此基礎上，很容易得到電動機的人爲機械特性。人爲機械特性：1。電樞迴路串電阻的人爲機械特性：n0不變，R增大，?n增大，特性變軟，一組放射形直線2。改變電樞電壓的人爲機械特性：1）斜率不變，各條特性互相平行，T 一定時，Δn不變， ；2）n0與U成正比。3。 減小氣隙磁通量的人爲機械特性：Φ越小，n0越高，β越大，機械特性變軟，T一定時，Δn也變大。