目录 •电动机基本概念与原理 •直流电动机 •交流异步电动机 •永磁同步电动机 •特种电动机 •电动机选型、安装与调试 •电动机维护保养与故障排除 •行业应用与发展趋势 电动机是将电能转换為机械能的 旋转式或直线式电动机械装置。 定义 根据工作原理和結构特点，电动 机可分為直流电动机、交流电动 机、步进电动机、伺服电动机等 。 分类 电动机定义及分类 基于电磁感应原理，通过电流在磁场 中受力产生转矩，驱动电动机旋转或 直线运动。 主要包括定子、转子、轴承、端盖、 风扇等部件。其中定子和转子是电动 机的核心部分，定子产生磁场，转子 在磁场中受力旋转。 工作原理与构造 构造 工作原理 额定功率 指电动机在额定工作条件下输出的机械功率。 额定电压 指电动机在额定工作条件下所加的线电压。 术语解析及性能指标 指电动机在额定电压和额定功率下运行時，定子绕组的线电 流。 额定电流 指电动机在额定电压、额定频率和额定功率下运行時的转速 。 额定转速 术语解析及性能指标 效率 指电动机输出的机械功率与输入的电功率之比，通常以百分比表示。 功率因数 指电动机输入有功功率与视在功率之比，反映了电动机对电网的利用程度。 术语解析及性能指标 术语解析及性能指标 启动转矩 指电动机在启动瞬间所产生的转矩， 反映了电动机的启动性能。 最大转矩 指电动机在运行过程中所能产生的最 大转矩，反映了电动机的过载能力。 特点 调速范围广，易于实現平滑调速。 起动、制动和反转性能好，可频繁起停和正反转。 直流电动机特点及类型 •过载能力强，能承受频繁冲击负载。 直流电动机特点及类型 利用永久磁钢产生磁场。 永磁式直流电动机 由励磁绕组通以直流电产生磁场。 电磁式直流电动机 直流电动机特点及类型 工作原理与结构组成 工作原理 基于通电导体在磁场中受力的原理进行工作。 通过换向器改变电流方向，使线圈连续旋转。 結构组成 转子：又称电枢，由电枢铁心、电枢绕组和换 向器等部件组成，是产生电磁转矩和感应电动 势的部分。 碳刷与换向器：碳刷与换向器接触，将外部 电流引入电枢绕组，同時起到换向作用。 定子：包括主磁极、换向极、机座和端 盖等部件，是产生磁场的主要部分。 电阻调速 通过改变电枢回路电阻实現调速，简单但效率低。 电压调速 通过改变电枢电压实現调速，效率高且调速范围宽。 控制方式及应用领域 •弱磁调速：通过减弱主磁极磁场实現调速，适用于恒功率 负载。 控制方式及应用领域 控制方式及应用领域 工业生产 如机床、印刷机、纺织机等设备的驱 动。 交通运输 如电动车、电动自行车等交通工具的 动力源。 家用电器 如吸尘器、电动工具等家用电器的驱 动。 特点 結构简单，维护方便。 造价低廉，运行可靠。 交流异步电动机特点及类型 •能够自启动，调速性能较差。 交流异步电动机特点及类型 根据定子绕组相数 根据转子結构 交流异步电动机特点及类型 笼型异步电动机、绕线型异步电动机。 单相异步电动机、三相异步电动机。 工作原理 基于电磁感应原理工作。 定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场。 工作原理与结构组成 01 02 工作原理与结构组成 转子电流与旋转磁场相互作用产 生电磁转矩，驱动转子旋转。 转子导体在旋转磁场中切割磁力 线产生感应电动势和电流。 結构组成定子：铁芯、绕组、机座。 转子：铁芯、导体（笼型或绕 线型）。 端盖、轴承、风扇等附件。 01020304 工作原理与结构组成 变极调速变频调速 调速方法及应用领域 通过改变定子绕组接线方式改变极对数，实現有级调速 。 通过改变电源频率实現无级调速，效率高，性能好。 •转子串电阻调速：通过改变转子回路电阻改变转 差率，实現有级调速，效率低，性能差。 调速方法及应用领域 机床、泵、风机、压缩机 等通用机械。 工业领域交通运输家用电器 电动汽车、电动自行车等 交通工具。 洗衣机、电风扇等家用电 器。 030201 调速方法及应用领域 01020304 高效率 高功率密度 宽调速范围 良好的动态性能 永磁同步电动机特点及类型 永磁同步电动机由于采用永磁体 励磁，无需额外的励磁电流，因 此具有较高的效率。 永磁同步电动机具有较高的功率 密度，能够在较小的体积内实現 较大的输出功率。 永磁同步电动机具有较快的动态 响应速度和较高的转矩输出能力 。 通过改变定子电流的频率和幅值 ，可以实現永磁同步电动机的宽 调速范围。 永磁同步电动机的工作原理基于磁场的 相互作用。定子绕组通电后产生旋转磁 场，与永磁体产生的磁场相互作用，从 而产生电磁转矩驱动电动机旋转。 結构组成 永磁同步电动机主要由定子、转子、永磁 体、轴承、端盖等部件组成。其中，定子 和转子是电动机的核心部件，永磁体通常 采用高性能的稀土永磁材料。 工作原理 工作原理与结构组成 永磁同步电动机的控制策略主要包括矢量控 制、直接转矩控制和智能控制等。矢量控制 通过坐标变换将定子电流分解為励磁分量和 转矩分量，实現解耦控制；直接转矩控制通 过直接控制定子磁链和转矩，实現快速响应 ；智能控制则利用神经网络、模糊控制等智 能算法优化控制性能。 针对永磁同步电动机的优化方法主要包括結 构优化、控制策略优化和参数优化等。結构 优化通过改进电动机的結构设计，提高效率 和功率密度；控制策略优化通过改进控制算 法，提高动态性能和稳定性；参数优化则通 过调整电动机的参数设置，实現性能的最优 匹配。 控制策略优化方法 控制策略及优化方法 工作原理特点应用领域 步进电动机 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应 角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲 信号，转子就转动一个角度或前进一步，其 输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正 比，转速与脉冲频率成正比。 步进电动机具有快速启停、精确步进、直接 接收数字信号等特点，适用于数字控制系统 。 步进电动机广泛应用于打印机、绘图仪、机 器人等领域，以及作為数字控制系统的执行 元件。 工作原理 伺服电动机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助馬达间接变速装置 。它可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化為转矩和转速以驱动控制对 象。 特点 伺服电动机具有响应速度快、控制精度高、运行平稳等特点。 应用领域 伺服电动机在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角 位移或角速度输出。分為直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压為零 時无自转現象，转速随着转矩的增加而匀速下降。 伺服电动机 直线电动机 直线电动机具有結构简单、维护方便、高速度、高精度、長行程、无传动链磨损等优点 。 特点 直线电动机被广泛应用于自动控制系统，这类电机的优点有控制方便、运动惯量小、动 态响应快、定位精度高、环境适应性强等。 应用领域 选型原则 根据负载特性选择电动机类型。 根据工作条件选择电动机的防护形式。 选型原则及注意事项 选型原则及注意事项 根据电源电压选择电动机的额定电压 。 根据额定功率选择电动机的额定功率 。 03 考虑电动机的工作环境，如温度、湿度、海拔等，选择适合的 防护等级和绝缘等级。 01 注意事项 02 充分了解负载的特性和要求，避免“大馬拉小车”或“小馬拉 大车”現象。 选型原则及注意事项 根据电源电压波动情况，选择合适的电动机额定电压，以确 保电动机正常运行。 考虑电动机的启动方式、调速方式、制动方式等，选择适合 的电动机类型和控制方式。 选型原则及注意事项 安装步骤 检查电动机及其附件是否齐全、完好。 清理安装场地，确保安装基础牢固、平整。 安装步骤和规范要求 将电动机安装在基础 上，并调整水平。 连接电源线和控制线 ，确保接线正确、牢 固。 检查电动机的旋转方 向是否正确。 安装步骤和规范要求 规范要求 电动机的安装基础应符合设计要求，确保稳固 可靠。 电动机的安装位置应便于操作和维修，且通风 良好。 安装步骤和规范要求 电源线和控制线的连接应符合电气安全规范，接线端子应 紧固、无松动。 电动机的旋转方向应与负载的要求相匹配，确保正常运行 。 安装步骤和规范要求 01 调试过程检查 02 检查电动机的外观是否完好，有无损坏或变形。 03 检查电源线和控制线的连接是否牢固、正确。 调试过程检查和测试方法 检查电动机的振动和噪音是否正常。 测试方法 检查电动机的旋转方向是否正确。 调试过程检查和测试方法 空载试运行 负载试运行 温升测试 绝缘电阻测试 调试过程检查和测试方法 在负载状态下启动电动机，观察其运行是否 平稳、无异响和异常振动，同時检查负载是 否满足要求。 在空载状态下启动电动机，观察其运行是否 平稳、无异响和异常振动。 使用绝缘电阻测试仪测量电动机的绝缘电阻 值，确保其符合规范要求。 在负载试运行过程中，测量电动机的温升情 况，确保其在允許范围内。 清洁电动机外壳及周围环 境，防止灰尘和杂物堆积 。 检查电动机的电源线和接 线端子，确保连接良好， 无松动或破损現象。 检查电动机的冷却系统， 确保冷却风扇或散热器运 行正常。 定期检查电动机的轴承和 润滑情况，及時添加或更 换润滑剂。 监测电动机的运行状态， 包括温度、振动和噪音等 参数，及時发現异常情况 。 日常维护保养项目清单 常见故障现象和原因分析 可能原因包括电源故障 、接线錯误、过载保护 动作等。 可能原因包括轴承磨损 、绕组短路、电源电压 不稳定等。 可能原因包括冷却系统 故障、过载运行、环境 温度过高等。 可能原因包括轴承损坏 、机械松动、电源电压 不平衡等。 电动机无法启动 电动机运行异常 电动机过热 电动机噪音过大 故障排除技巧和实例分享 对于电动机运行异常的故障，可以通过观察 电动机的振动和噪音来判断故障部位。如果 是轴承磨损，可以听到明显的金属摩擦声； 如果是绕组短路，可以闻到焦味并且电动机 温度会升高。 对于电动机无法启动的故障，首先检查电源 是否正常，然后检查接线是否正确，最后检 查过载保护是否动作。如果以上都正常，可 能是电动机内部故障，需要进一步检查。 对于电动机噪音过大的故障，可以通过逐一 排查机械部件来找到故障部位。如果是轴承 损坏，可以听到明显的金属撞击声；如果是 机械松动，可以用手触摸到明显的振动；如 果是电源电压不平衡，可以用万用表测量电 源电压是否平衡。 对于电动机过热的故障，首先需要检查冷却 系统是否正常工作，然后检查是否过载运行 或环境温度过高。如果以上都正常，可能是 电动机内部散热不良，需要清理灰尘或更换 散热器。 电动汽车对电动机的需求 电动汽车需要高性能、高效率、高可靠性的电动机，以满足行驶过 程中的动力需求。 电动汽车用电动机类型 目前，电动汽车主要采用的电动机类型包括永磁同步电动机、异步 电动机等。 电动汽车市场规模 随着环保意识的提高和政策的推动，电动汽车市场规模不断扩大 ，成為电动机应用的重要领域。 电动汽车行业应用现状 智能家居对电动机的需求 智能家居需要小型化、低噪音、低能耗的电动机，以满足各种家居 设备的需求。 智能家居用电动机类型 智能家居主要采用的电动机类型包括直流电动机、步进电动机等。 智能家居市场规模 智能家居市场正在快速增长，为电动机提供了新的应用领域。 智能家居领域应用前景 随着技术的不断进步，高 效能电动机将成為未来发 展的重要方向，以提高能 源利用效率。 高效能电动机 随着人工智能、物联网等 技术的不断发展，电动机 将实現更加智能化的控制 和管理。 智能化发展 环保意识的提高将推动电 动机向更加环保的方向发 展，如采用可再生能源、 降低噪音和振动等。 绿色环保 未来发展趋势预测 THANKS
