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電機
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電機是指依據電磁感應定律實現電能的轉換或傳遞的一種電磁裝置，或者將一種形式的電能轉換成另一種形式的電能。電動機是將電能轉換為機械能（俗稱馬達），發電機是將機械能轉換為電能。電動機在電路中用字母「M」（舊標準用「D」）表示。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。

中文名稱: 電機

外文名稱:Electric machinery

工作原理: 電磁感應定律

主要結構：定子和轉子

主要分類：電動機和發電機

基本結構

直流電機的基本結構

直流電機的結構可分為靜止和轉動兩部分，靜止部分稱為定子，旋轉部分稱為轉子(也稱電樞)。

直流電機定子部分包括機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等。轉子部分包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、風扇和轉軸等。

三相異步電動機的結構

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由定子、轉子和其它附件組成。

1、定子鐵心

作用：電機磁路的一部分，並在其上放置定子繞組。

材料：定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。定子鐵心槽型有以下幾種：半閉口型槽、半開口型槽、開口型槽 。

2、定子繞組

作用：是電動機的電路部分，通入三相交流電，產生旋轉磁場。

材料：由三個在空間互隔120°電角度、對稱排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。一般用絕緣銅線或鋁線製成。

3、機座

作用：固定定子鐵心與前後端蓋以支撐轉子，並起防護、散熱等作用。

構造：機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座採用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內外的空氣可直接對流，以利於散熱。

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1、 轉子鐵心：

作用：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。

材料：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落後的硅鋼片內圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動機（轉子直徑在300~400毫米以上）的轉子鐵心則藉助與轉子支架壓在轉軸上。

2、 轉子繞組

作用：切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流，並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。

構造：分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。

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⑴鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機採用鑄鋁轉子繞組，對於100KW以上的電動機採用銅條和銅端環焊接而成。

⑵繞線式轉子：繞線轉子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉軸的三個集流環上，再通過電刷與外電路聯接。

特點：結構較複雜，故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組迴路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能，故在要求一定範圍內進行平滑調速的設備，如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面採用。

其它附件：1、端蓋 2、軸承 3、軸承端蓋 4、風扇

發電機的基本結構

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定子

定子又稱為電樞，主要由定子鐵芯、定子繞組、機座、端蓋等部件組成。

1、機座：機座是用來支撐和固定定子鐵芯和端蓋的，應有足夠的強度和剛度，機座與定子鐵芯之間需要留有適當的通風道，以利於電機的冷卻。

2、定子鐵芯：定子鐵芯一般由0.5mm或0.35mm的硅鋼片疊成，沿軸向疊成多段形式，每段疊片厚為30-60mm。各段疊片之間留有寬約10mm的通風槽，以改善定子鐵芯的散熱條件。

3、定子繞組：大型發電機一般採用三相雙層疊繞，構成定子三相交流電路。

4、端蓋：一般分兩部分（前端蓋和後端蓋），起固定轉子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造，一是可有效的防止漏磁，二是鋁合金散熱性能好。後端蓋上裝有電刷組件，有電刷、電刷架和電刷彈簧組成。電刷的作用是將電源通過集電環引入磁場繞組。

轉子

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分類：按轉子磁極的形狀分為隱極式和凸極式。

轉子：轉子包括轉子鐵芯、勵磁繞組、阻尼繞組、緊固件和風扇。

1、轉子鐵芯：轉子鐵芯應具有良好的導磁性能，並能承受很大的離心力作用。隱極式的轉子鐵芯與轉軸鍛造成一整體。轉子表面約占圓周的三分之一不開槽，稱為大齒，即主磁極。

2、轉子繞組：轉子繞組由矩形的絕緣扁銅繞成，兩線圈邊分別放置在大齒兩側槽內，所有線圈串聯組成轉子繞組，也稱勵磁繞組，構成轉子直流迴路。勵磁繞組引出兩個線端接在滑環上，通過碳刷與外部直流電源連接。勵磁繞組各線匝間墊有絕緣材料，線圈和鐵芯之間也有絕緣。勵磁繞組放入槽內後，用高強度槽契壓緊。

3、轉子阻尼繞組：它是一種短路繞組，由放在槽契下的銅條和轉子兩端的銅環或合金焊接成閉合迴路。作用是，在發電機短路或不對稱運行時，利用其感應電流來削弱負序旋轉磁場的作用，以及發電機發生振盪時起阻尼作用，使振盪衰減。

工作原理

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1、三相異步電動機的工作原理

電動機(Motors)是一種旋轉式電動機器，它將電能轉變為機械能。電動機是利用通電線圈產生旋轉磁場並作用於轉子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。電動機主要由定子與轉子組成，通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉動。通常電動機的作功部分作旋轉運動，這種電動機稱為轉子電動機;也有作直線運動的，稱為直線電動機。

2、直流電動機的工作原理

在電機的兩電刷端加上直流電壓，由於電刷和換向器的作用將電能引入電樞線圈中，並保證了同一個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，繼而保證了該極下線圈邊所受的電磁力方向不變，保證了電動機能連續地旋轉，當導體在磁場內切割磁力線時，在導體內產生感應電流，感應電流和磁場的聯合作用向電機轉子施加驅動力，以實現將電能轉換成機械能以拖動生產機械，這就是直流電動機的工作原理。

發電機工作原理

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轉子繞組通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個旋轉磁場。定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在迴路中，便產生了電流。由於電刷與轉子相連處有斷路處，使轉子按一定方向轉動，產生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。中國電網輸出電流的頻率是50赫茲。

汽輪發電機與汽輪機配套的發電機。為了得到較高的效率，汽輪機一般做成高速的，通常為3000轉/分（頻率為50赫）或3600轉/分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機轉速較低，但也在1500轉/分以上。高速汽輪發電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風摩耗，轉子直徑一般做得比較小，長度比較大，即採用細長的轉子。特別是在3000轉/分以上的大容量高速機組，由於材料強度的關係，轉子直徑受到嚴格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時，轉子的第二臨界速度將接近於電機的運轉速度，運行中可能發生較大的振動。所以大型高速汽輪發電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。

主要分類

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總體分類

按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。

按功能劃分：可分為電動機和發電機。

電動機分類

1．按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機

2．按結構和工作原理劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。

3．按起動與運行方式劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。

4．按用途劃分：驅動用電動機和控制用電動機。

5．按轉子的結構劃分：籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。

6．按運轉速度劃分：高速電動機、低速電動機、恆速電動機、調速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。

相關視頻

1、電機的基礎知識

2、電機內部構造拆裝