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旋转电机

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  • 发布时间:2014/9/30 13:45:04
  • 作者:银河电气

  根据《GBT 2900.25-2008 电工术语  旋转电机》对旋转电机的定义,旋转电机是指依靠电磁感应而运行的电气装置,它具有能作相对旋转运动的部件,用于转换能量。

旋转电机概述

  旋转电机是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械,用于实现机械能和电能的相互转换。发电机从机械系统吸收机械功率,向电系统输出电功率;电动机从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。 

旋转电机运行原理

  旋转电机运行原理基于电磁感应定律和电磁力定律。电机进行能量转换时,应具备能作相对运动的两大部件:建立励磁磁场的部件,感生电动势并流过工作电流的被感应部件。这两个部件中,静止的称为定子,作旋转运动的称为转子。定、转子之间有空气隙,以便转子旋转。 
  电磁转矩由气隙中励磁磁场与被感应部件中电流所建立的磁场相互作用产生。通过电磁转矩的作用,发电机从机械系统吸收机械功率,电动机向机械系统输出机械功率。建立上述两个磁场的方式不同,形成不同种类的电机。例如两个磁场均由直流电流产生,则形成直流电机;两个磁场分别由不同频率的交流电流产生,则形成异步电机;一个磁场由直流电流产生,另一磁场由交流电流产生,则形成同步电机。 
  电机的磁场能量基本上储存于气隙中,它使电机把机械系统和电系统联系起来,并实现能量转换,因此,气隙磁场又称为耦合磁场。 
  当电机绕组流过电流时,将产生一定的磁链,并在其耦合磁场内存储一定的电磁能量。磁链及磁场储能的多少随定、转子电流以及转子位置不同而变化,由此产生电动势和电磁转矩,实现机电能量转换。这种能量转换理论上是可逆的,即同一台电机既可作为发电机也可作为电动机运行。但实际上,一台电机制成后,由于两种运行状态下电机的参数和特性方面的原因,很准满足两种运行状态下的客观要求,因此,同一台电机不经改装和重新设计,不可任意改变其运行状态。

旋转电机的种类

  按照用途来分,旋转电机可以分为电动机、发电机和信号电机三类。
  信号电机:目前最有代表性的位置信号电机:旋转变压器、感应同步器和自整角机。
  电动机:电动机是传动以及控制系统中的重要组成部分,包括功率电动机和控制电动机。
  发电机:发电机是电能的生产机器,电动机相比,它的种类要少的多,简单分为直流发电机和交流发电机。

  在一个完整的自动控制系统中,各种旋转电机承担各种角色,信号电机、功率电动机和控制电动机都会有自己的用武之地。通常控制电动机是很“精确”的电动机,在控制系统中充当“核心执行装置”;而功率电动机是比较“强壮”的大功率电动机,常用来拖动现场的机器设备;信号电机则在控制系统中担任“通讯员”的角色,本质上就是“电机传感器”。

扩展阅读:
作者:hb_yinhe
湖南银河电气有限公司(http://www.vfe.cc/)

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