电动机论文

电机电机是利用电磁作用原理工作的机械，电机的功能是进行机电能量（或信号）的转换和传递。电机的分类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。2．按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。3．按起动与运行方式分类电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。4．按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。5．按转子的结构分类电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。6．按运转速度分类电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。电机的应用各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。电机的未来发展趋势一节能历经百年的发展，电机的应用领域已非常广泛。安森美半导体的电机驱动产品覆盖的汽车及工业等领域的应用，正是电机市场主要趋势的一个缩影。首先是汽车电气化的趋势，即汽车制造商用集成的高能效电机替代传统内燃引擎动力，通常是用无刷直流(BLDC)电机替代皮带和齿轮驱动，用于引擎盖下的辅助元件，如泵、阀、供暖及空调、风扇等。由于BLDC电机具有相当优异的性能，也开始进入传统上采用有刷直流(BDC)电机方案的其他应用。另一个趋势是应用装配率的提升增加了电机的安装数量，如电机化供暖通风空调(HVAC)气瓣控制(主要用于有刷直流及单极步进电机)也开始应用于较低端汽车的HVAC系统。BLDC电机在工业及电信中的应用也越来越普遍。典型应用包括风扇、鼓风机、泵及压缩机。BLDC电机的能效比交流电机或开关磁阻电机更高。BLDC电机能实现低成本变速应用，特别是用于集成了无传感器换相算法，从而能够省却外部传感器。随着节能成为全球范围关注的焦点，电机设计的能效也日益成为一个引人关注的问题。电机驱动产品不断配合行业发展的趋势，帮助设计人员提升能效、降低能耗、提高可靠性、减少元件数量等等，在实现节能方面发挥着积极的作用。能源本钱凡是是电机全部寿命周期本钱最重要的部门。是以，采取更高效的电机可以节俭大量能源。节能趋向对电机驱动的新请求包含几个方面，其一，能效是由所选择的电机技巧及电机构造决议的，是以请求选择能将电能转换为机械能的比例晋升至最高的电机。其次，要选择可以将驱动器的功耗降至最低并进步能效的驱动电路。其三，要经由过程晋升电机驱动智能来实现优化的能耗计划。此外，一些利用还请求体系中不应用有刷电机(应用步进或无刷直流电机)；而应用无传感器换相(不应用电位计或霍尔传感器反馈)、嵌入活动把持算法(用于低动力利用)，将能效提到最高，下降可听噪声，改良电磁干扰(EMC)性能等。别的，还有一些利用须要将驱动电路与电机紧邻布设在机电致动器上，并经由过程总线(LIN、I2C等)衔接至中心把持单位。我国高效电机市场规模仅占全部市场的10%-15%，而且这些高效电机90%用于出口。电机是重要的产业耗能设备，广泛应用于泵、风机、压缩机、传念头械等领域，其耗电量约占中国整个产业电耗的60%以上。市场调查表明，高效电机和普通电机的销售价格分别为70元/kw-90元/kw和约40元/kw。“从项目的400个案例来看，电机改进的潜力很大，几乎在一半左右。”张新说。电机系统节能海内工程被列为我国“十二五”十大重点节能工程之一，是国家节能减排工作的重点领域。为期3年的节能产品惠民工程，通过财政补贴方式，加强高效节能产品的推广使用，进步用能产品能源效率。二是开展组织层面的温室气体量化核算工作。目前共有282个电机出产厂家进行了电性能效标识存案，在存案的电机中，3级占到了97.22%，一级只有0.07%。多种手段推广发展高效电机因为电机使用量大面广，国家发改委十分正视高效电机产品的推广。尺度化研究院相关人士认为，我国电动性能效等级共分三级，一级能效最高。推广高效电机意义不只在于进步能源效率，促进节能减排。能效标识于2008年6月1日开始实施，主要常见于家用电冰箱、房间空气调节器、电动洗衣机等。温室气体治理将成为上市公司的可持续讲演中十分重要的内容，也是企业社会责任的重要体现。国家发改委副主任解振华曾表示，今后3年，对能效等级为1级或2级以上的空调、冰箱、平板电视、电机等10类产品进行推广。专家建议，电机企业可以考虑开展如下工作。研讨会上，欧盟驻华代表处商务、能源和环境部长李明对“中国电机系统节能挑战项目”做出积极评价：“经由三年的努力，中国电机系统节能挑战项目建立起一个全国性的电机系统节能信息平台，匡助用户了解电机系统节能改造的技术方法，促进用户、节能服务公司与节能治理部分之间的沟通合作。一是开展产品碳足迹评价（产品碳标识），以应对可能来自发达国家或一些组织的商业要求（绿色商业壁垒）。加强尺度及配套政策的实施力度，进步电机系统的运行效率，为中国的节能战略做出了积极贡献。”二微电机方向微电机工业发展渊源流长，种类繁多，每户家庭中对电机平均用量的多寡代表着一个国家进步的情况。微电机已成为产业用机器设备、电器产品、汽车、摩托车和办公OA机器及通信等产品的重要元件，其需求量、成长率相当可观，近两年来用量更加大幅提升。由于终端产品的发展日新月异，机种不断更新，使得电机的功能设计、开发、生产也不停的推陈出新。因此未来中高档次的电机，其功能需配合新产品的开发与厂家实际需求来衡量，整个国际市场潜力极大，以下为市场前瞻性分析。⑴家电用电机。微特电机及控制技术是现代家电的核心技术，家电用电机种类众多，数量也大，虽属较成熟市场，但新机种强调产品的多功能、省能源、低噪声、振动小，正符合家电产品今后设计、生产、检测高质量化的效果，未来市场将会大幅成长。⑵通信、电脑周边产品。此类产品所用高精密小型电机需求品种愈来愈多，数量增幅甚为惊人，其配合电子控制，附加价值高，未来发展潜力很大。⑶汽车用微电机。汽车销售量节节上升，所应用电装品日益增多。自动定量电子喷油系统取代传统化油器，ABS刹车皆改由电机代替，一部汽车由传统的十几个电机增加到三四十个，甚至用到八十多个电机。摩托车的起动电机取代了脚踩方式，手提充电式电动工具的多样化，未来环保所需的电动汽车，都让人对高性能直流电机垂涎三尺，寄予厚望。⑷电动工具用微电机。工业用产品转化成家庭用手提工具，使高级电动工具及家庭电器产品风行，对串励电机性能要求愈严苛，发展也愈可观。⑸其他特殊用电机。如卫星接收器转向电机、割草机、残障车用电机、CNC用伺服电机的数量都逐年上升，而电脑及高级电器用的无刷电机数量增幅最大，数以千万台计。⑹工业用电机。一向由国际景气带动上升，新兴工业国家增加，设备更新、新机器的增产，使得工业电机的未来仍然充满希望。2技术发展趋势国外微电机主要技术发展趋势是：产品向高性能、小体积方向发展；直流微电机向永磁化和无刷化方向发展；控制类微电机向高性能和组合化方向发展；生产技术向集约化、柔软化、自动化方向发展；测试技术向高级化自动化发展。与此同时，微电机行业面临着以下变化：⑴现代工业用电机甚至家电电机已不再由单纯的交直流电直接供电，而是由电力电子驱动器驱动。⑵电机和驱动器作为高效率自动化生产中的中枢和执行机，其可靠性是产品成功的首要因素。⑶随着电子技术的日新月异，微电机行业和驱动器制造业面临着一个相互收购和合并调整过程。⑷面临市场竞争和市场国际化的趋势，微电机行业正出现国际间强强联合的跨国集团公司。⑸驱动器的引入使现代微电机的设计、材料、生产工艺和制造面临着新要求和新挑战。⑹相对其他工业特别是电子工业，微电机制造业仍然是自动化程度较低的行业，换言之，劳动力占产品成本的比重比较高。高效节能和微电机是一个总的趋势，电机驱动器也正趋于成为大批量通用产品，而降低每个电机驱动器的成本及减小方案尺寸则是主要的动力。市场将会在高效的控制方式和成本之间获得一个动态平衡。中国市场上的消费电子、工业控制和汽车电子领域的电机应用设计人员获得更高的效率、更长的寿命、更佳的故障控制，使电机逐步实现了小型化、高效率、低噪声和更高的可靠性。