電機原理及功率損耗

2020-12-20 機械設計師紫橋

電機原理(1). 異步電動機:又稱「感應電動機」,即轉子置於旋轉磁場中,在旋轉磁場的作 用下,獲得一個轉動力矩,使得轉子轉動。轉子是可轉動的導體,通常多呈鼠 籠狀。

(2). 步進電機: 步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步 進電機件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的 頻率和脈衝數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈衝信號, 它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。可以通過控制脈衝個數 來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈衝頻率來控 制電機轉動的速度 和加速度,從而達到調速的目的。

步進電機工作原理:當電流流過定子繞組時,定子繞組產生一矢量磁場。該磁 場會帶動轉子旋轉一角度,使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致; 每輸入一個電脈衝,電動機轉動一個角度前進一步。

(3). 伺服電機:是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間 接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉 化為轉矩和轉速以驅動控制對象。可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角 位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信 號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

2. 電機工作損耗

(1). 銅損:通常見到的各類電機,內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻, 通 電會產生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這就是我們常 說的銅損。

(2). 鐵損:鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料, 電流,頻率,電壓有關,這叫鐵損。

(3). 電動機的有功功率和額定功率的區別和聯繫:

● 額定功率=額定電壓x額定電流x功率因數x效率(額定功率是電機運行在額 定點輸出的機械功率,電動機輸出的能量為電動機的額定功率);

● 視在功率=電壓x電流;

● 有功功率=電壓x電流x功率因數,這個有功功率是電機輸入的電功率,它 不 同於視在功率是交流電壓電流的相交差造成的,或者說是電機中的儲能 元 件電感造成的(電動機運行時因線圈發熱、軸承摩擦等很多損耗為電動 機損耗;將額定功率和所有的損耗加起來,就為電動機從電網中吸收的有 功功率);

● 效率=(電機中的定轉子銅損+鐵損+機械損耗)的佔比;

● 無功功率:無功功率沒有功率損耗,只是有能量以磁場的形式儲存在儲能 元件中,沒有傳遞到機械功率輸出,而效率的損耗全部轉化成了熱能,會 使電機產生溫升。電動機將電能轉化成機械能是離不開磁場的,磁場的建 立就是靠電動機線圈通電形成的,那麼形成磁場也需要能量,這部分的能 量並沒有轉化成機械能和熱能,相當於媒介,此部分能量為電動機的無功 功 率;有功功率做功,無功功率不做功;

● 功率因數:正弦交流電壓與電流的相位差稱為功率因數角,以φ來表示, 沒有單位,而這個功率因數角的餘弦值稱為功率因數。它決定於電路元件 參數和工作頻率,純電阻電路的功率因數為1,純電感電容電路的功率因 數 為0。功率因數cosφ=P/S(φ代表電壓與電流之間的相位差,P有功 功率,S視在功率),cosφ 是衡量電器設備效率高低的一個係數。 0 ≤ cosφ ≤ 1,是有功功率和視在功率的一個比值,cos φ值的大小與電器 設 備負荷性質 有關 。

結論:提高了功率因數,就降低了線路上無功功率的輸出,也就降低了視在功率,節約了電能,減少了視在功率電流。

有功功率+無功功率=視在功率,注意:這可是矢量相加

效率=額定功率÷有功功率×100%永遠小於1

視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方

相關焦點

  • 東芝推出600V小型智能功率器件,助力降低電機功率損耗
    東芝電子元件及存儲裝置株式會社(「東芝」)今日宣布,推出型號為「TPD4162F」的高壓智能功率器件(IPD)。該器件採用小型表面貼裝封裝,設計用於空調、空氣淨化器和泵等產品中的電機驅動。並計劃於今日開始出貨。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202005/413665.htmTPD4162F採用新工藝製造,與東芝當前的IPD產品TPD4152F相比可降低功率損耗約10%[1]。
  • 電機原理基礎知識
    在電動機能量的平衡關係式為:電源輸入的電能=磁場儲能的增加+熱能的能量損耗+機械能的輸出式中:轉換為熱能的能量損耗主要包括三部分  ⑴定、轉子繞組銅耗;  ⑵交變磁通在鐵芯的鐵耗;  ⑶通風、摩擦產生的機械損耗。
  • 交流調速的功率控制原理與斬波內饋調速
    為此本文從能量轉換守恆、牛頓力學定律、電磁感應定律等最基本的物理法則出發,分析和探討電機調速的實質及統一規律,提出了電機調速的功率控制原理———P理論。P理論表明,包括異步機在內的所有電動機,調速的實質是功率控制,電機轉速只能通過電磁功率或損耗功率的改變才能得到調節,所有的電機調速方法都是功率控制原理的具體實施。
  • 電機原理及幾個重要公式
    很多初接觸電機的或者剛學習電機拖動知識的,可能會覺得電機知識不好理解,甚至看到相關的課程就頭大,有著「學分殺手」的稱呼。下面通過零散式分享,可以讓新手快速了解交流異步電機原理。 電機的原理:電機的原理很簡單,簡單的說就是利用電能在線圈上產生旋轉磁場,並推動轉子轉動的裝置。
  • 電機額定功率和實際功率的區別
    電機額定功率和實際功率的區別 李倩 發表於 2018-11-26 10:43:48 1、電機額定功率和實際功率的區別 是指在此數據下電機為最佳工作狀態。
  • 新能源純電動汽車電機控制器工作原理
    電動汽車要實現加速、定速巡航、能量回收,都要依靠電機控制器。電機控制器可以說是電動汽車的「控制中心」,駕駛員下發的控制指令,都要通過電機控制器來執行。下面小編帶領大家一起來了解下電動汽車電機控制器的組成及其工作原理。新能源汽車更多專業知識在「優能工程師」,由易到難,由淺入深,全方位學習,維信館主。
  • 步進電機的基本工作原理及發熱原理是怎樣的呢?
    步進電機電磁損耗小,轉換效率高,動態特性好,控制方案集成度高,設計靈活,控制穩定,定位準確等特點,正是由於這些優點的存在,所以在日常生活中應用比較廣泛,那麼步進電機的工作原理和發熱原理是怎樣的呢?步進電機工作原理通常,電動機的轉子是永磁體,當電流流過定子繞組時,定子繞組會產生矢量磁場,磁場將驅動轉子旋轉一個角度,以使轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致,當定子的矢量磁場旋轉一個角度時,轉子也與磁場旋轉一個角度,每次輸入電脈衝時,電動機都會旋轉角度向前移動一步,其輸出角位移與輸入脈衝數成正比,速度與脈衝頻率成正比
  • MOS管功率損耗怎麼測?
    打開APP MOS管功率損耗怎麼測? MOS管功率損耗怎麼測? MOSFET/IGBT的開關損耗測試是電源調試中非常關鍵的環節,但很多工程師對開關損耗的測量還停留在人工計算的感性認知上,PFC MOSFET的開關損耗更是只能依據口口相傳的經驗反覆摸索,那麼該如何量化評估呢?
  • 電機拖動是恐懼記憶?電機原理及幾個重要公式,搞清楚就這麼簡單
    下面通過零散式分享,可以讓新手快速了解交流異步電機原理。★電機的原理:電機的原理很簡單,簡單的說就是利用電能在線圈上產生旋轉磁場,並推動轉子轉動的裝置。學過電磁感應定律的都知道,通電的線圈在磁場中會受力轉動,電機的基本原理就是如此,這是初中物理的知識。
  • 電工基礎:交流鐵芯線圈的功率損耗(26)
    上次的學習內容是交流鐵芯線圈電路的特點,我們這次接著來學習交流鐵芯線圈電路的功率損耗。提到這個功率損耗,如果有誰是按順序把我的序列學習分享都學了的,那麼他肯定知道這節課講的是什麼了,甚至可以說這次的學習內容他已經完全掌握了。
  • MOS管功率損耗竟然還可以這麼測!
    同樣重要的是,其在 On 狀態或 Off 狀態下消耗的功率非常小,實現了很高的效率,而生成的熱量很低。開關設備在極大程度上決定著 SMPS 的整體性能。開關設備的關鍵測量項目包括開關損耗、平均功率損耗等等。
  • 影響冷卻塔電機功率的原因有哪些?
    當冷卻塔電機處於非額定電壓和非額定頻率之下,耗電量大幅增加,使得冷卻塔電機處於不合理運轉狀態,電力電壓和頻次允許範圍外的變化對冷卻塔電機性能產生明顯改變,特別是當電力頻次降低、電壓增高時,冷卻塔電機空載損耗和空載電流要大幅提升,使功率因數降低。電壓下降時,冷卻塔電機轉速下降,使轉子銅損增大,導致動力因數減少。2、大型馬拉車,即冷卻塔電機處於輕載運轉狀態。
  • 電網的功率損耗和電能損耗
    一、功率損耗計算計算一般輸電線路的功率損耗, 若已知線路的負荷電流時,則該段線路的有功功率和無功功率損耗分別為若已知該段線路的負荷功率時, 則其有功功率和無功功率損耗分別可寫作以上公式中 P、△P、 φ、ΔQ均為三相, U為線電壓。
  • 三相同步電機的工作原理
    一般同步電機的定 子和異步電機的定子相同,在定子鐵芯內圓上分布一定數量的槽, 在糟中嵌放三相對稱繞組。對於發電機,定子叉叫電樞。同步電機的轉子主要是由磁極和勵藏繞組構成,勵磁繞組是靠外接直流電源供給勵磁電流的。同步發電機和同步電機的工作原理分述如下。
  • 一文分清普通電機、減速電機、步進電機、舵機、伺服電機的區別
    把電機的轉速通過減速齒輪箱實現所需要的轉速,即常說的輸出轉速。②增大轉矩。同等功率條件下,輸出轉速越慢的齒輪減速電機,扭力越大,反之越小。③改變傳動方向。例如我們用兩個扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個轉動軸。④離合功能。我們可以通過加裝剎車離合器,實現斷電即時剎車的目的。
  • 什麼是伺服電機 伺服電機工作原理是什麼?
    伺服電機工作原理交流伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似,其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組,一個是勵磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個是控制繞組L,聯接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。
  • 電機功率與電流對照表
    打開APP 電機功率與電流對照表 發表於 2018-02-01 17:23:13   電機簡介
  • 振動電機原理
    導讀:本文主要介紹的是振動電機的原理,感興趣的童鞋們快來學習一下吧~~很漲姿勢的哦~~本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/282666.htm1.振動電機原理--簡介  振動電機是在轉子軸兩端各安裝一組可調偏心塊
  • 英飛凌TRENCHSTOP™ IGBT6將緊湊型電機控制器總損耗減少20%以上
    電機作為智能家電的核心部件,對現代生活有著至關重要的影響。在家庭電能消耗比例中,電機耗電佔家庭耗能20%以上,因此電機節能成為家庭節能中最為關注的問題。
  • 介質損耗測試儀工作原理
    介質損耗測試儀工作原理 DCJS-S全自動抗幹擾介損測試儀,是發電廠、變電站等現場全自動測量各種高壓電力設備介損正切值及電容量的高精度儀器 工作原理 在交流電壓作用下,電介質要消耗部分電能,這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的損耗。