德國(guó)SEW交流電機(jī)的工作原理,交流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　德國(guó)SEW交流電機(jī)是一種將交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)。交流電機(jī)具有使用方便、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。交流電機(jī)的工作原理基于磁場(chǎng)的相互作用，其主要包括旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理。

　　旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)原理:交流電機(jī)中，通過交流電源將電流送入定子線圈中，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向和大小隨著電流的變化而變化，從而形成一個(gè)類似于磁力線的環(huán)形磁場(chǎng)。

　　感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理:旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生一個(gè)電流。由于電流和磁場(chǎng)之間會(huì)相互作用，轉(zhuǎn)子會(huì)受到一個(gè)力矩，從而轉(zhuǎn)動(dòng)起來。

　　工作過程:隨著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的不斷變化，轉(zhuǎn)子中的電流也不斷變化，從而產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的力矩。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會(huì)越來越接近旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。

　　交流電機(jī)的工作原理是通過電流和磁場(chǎng)之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。通過合理的設(shè)計(jì)和控制，可以實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)載下的穩(wěn)定運(yùn)行，從而滿足不同的工作要求和應(yīng)用需求。

　　問題一：電機(jī)由哪些部件組成？ 答：電動(dòng)機(jī)是由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）兩個(gè)基本部分組成，它們之間由氣隙分開。異步電動(dòng)機(jī)的外形見圖片，異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠式電動(dòng)機(jī)和繞線式電動(dòng)機(jī)兩種。參見鼠籠式電動(dòng)機(jī)模型定子結(jié)構(gòu)

　　1、機(jī)座：用鑄鐵或鑄鋼制成的，起支撐作用。

　　2、定子鐵芯：是由內(nèi)圓周表面均勻沖有槽孔的圓環(huán)形硅鋼片疊壓而成的圓筒，因而，在鐵芯內(nèi)圓周上形成了均勻分布的軸向線槽，用來放置定子繞組。

　　定子繞組：

　　用帶有絕緣包皮的導(dǎo)線（如漆包銅線等）繞成匝數(shù)相同的線圈，再分三組按一定的規(guī)律將線圈對(duì)稱放置在定子鐵芯的軸向線槽內(nèi)，其中每一組稱為一相繞組，這就成為三相對(duì)稱繞組德國(guó)SEW交流電機(jī)。根據(jù)電源的線電壓和每相繞組的額定電壓，定子繞組可接成Y形或△形。

　　參見鼠籠式電動(dòng)機(jī)模型的定子結(jié)構(gòu)圖片

　　定子的作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并從電網(wǎng)吸收電能。

　　轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

　　1、轉(zhuǎn)軸

　　2、轉(zhuǎn)子鐵芯：是由外圓周表面沖有槽的硅鋼片疊成的圓柱體，裝在轉(zhuǎn)軸上

　　3、轉(zhuǎn)子繞組：放置在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，有兩種形式：鼠籠式，繞線式

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　　問題二：交流電動(dòng)機(jī)是由那些部件組成的？ 汽車電氣有兩個(gè)關(guān)鍵的部件，一個(gè)是發(fā)電機(jī)，負(fù)責(zé)汽車供電；另一個(gè)是起動(dòng)機(jī)，負(fù)責(zé)汽車起步。兩者的電機(jī)一樣有磁場(chǎng)、電樞和整流元件，但前者是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，后者是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，因此兩者的構(gòu)造是有很大差異。

　　以前的汽車發(fā)電機(jī)是直流發(fā)電機(jī)，用換向器整流，從20世紀(jì)70年代起已經(jīng)逐步淘汰，現(xiàn)在的汽車發(fā)電機(jī)大都是交流發(fā)電機(jī)，用半導(dǎo)體整流。它具有體積小，功率大，壽命長(zhǎng)，故障少和低速充電性能好的優(yōu)點(diǎn)。

　　交流發(fā)電機(jī)分為定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組兩部分，三相定子繞組按照彼此相差120度電角度分布在殼體上，轉(zhuǎn)子繞組由兩塊極爪組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組接通直流電時(shí)即被勵(lì)磁，兩塊極爪形成N極和S極。磁力線由N極出發(fā)，透過空氣間隙進(jìn)入定子鐵心再回到相鄰的S極。轉(zhuǎn)子一旦旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組就會(huì)切割磁力線，在定子繞組中產(chǎn)生互差120度電度角的正弦電動(dòng)勢(shì)，即三相交流電，再經(jīng)由6只硅二極管組成的整流元件變?yōu)橹绷麟娸敵觥?/p>

　　由于發(fā)電機(jī)輸出電壓會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高而升高，故要用電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之符合使用需要?，F(xiàn)代轎車的發(fā)電機(jī)都是比較緊湊的，將集成電路調(diào)節(jié)器放進(jìn)發(fā)電機(jī)內(nèi)裝成一體，并且采用多管形式。例如夏利轎車的發(fā)電機(jī)就有8只半導(dǎo)體管，其中6只整流用，另2只用于三相中性點(diǎn)的電壓整流輸出，藉以提高發(fā)電機(jī)的功率。

　　現(xiàn)代轎車已普遍采用空調(diào)裝置、電噴發(fā)動(dòng)機(jī)、電控門窗、電動(dòng)可調(diào)座椅等等。汽車越高級(jí)，用電量就越大?，F(xiàn)在的中高級(jí)轎車發(fā)電機(jī)功率一般都達(dá)1千瓦。隨著自動(dòng)化舒適化的提高，用電量還要加大，但轎車的安裝空間有限，不可能靠加大體積增加功率。因此，工程師就在冷卻和安裝位置上做文章。例如將發(fā)電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的上端，盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱區(qū)；發(fā)電機(jī)的前后端都裝上風(fēng)扇葉，以增強(qiáng)冷卻效果。最近寶馬公司更是嘗試用水冷卻方式來提高發(fā)電機(jī)的冷卻效果。

　　起動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)等組成。它專門啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，需要強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩，因此要通過的電流量很大，達(dá)到幾百安培，這種特性決定了它與發(fā)電機(jī)的不同。例如，采用直流串激式電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子及定子部分都是用比較粗的矩形截面銅線繞制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用減速齒輪結(jié)構(gòu)；操縱機(jī)構(gòu)采用電磁磁吸方式。

　　電動(dòng)機(jī)由磁場(chǎng)（定子）、電樞（轉(zhuǎn)子）和整流子組成，為了增大扭矩采用多極磁場(chǎng)，常見有4個(gè)磁場(chǎng)。當(dāng)電流通過電樞線圈時(shí)，按照“左手定則"，整個(gè)線圈會(huì)受到一個(gè)轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)。由于直流電動(dòng)機(jī)通電后會(huì)產(chǎn)生一種反電動(dòng)勢(shì)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，與扭矩成反比，因此能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的要求。起動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，因此，操作時(shí)啟動(dòng)時(shí)間一定要短。

　　減速齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪接合而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用單向驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)上的小齒輪的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于電動(dòng)機(jī)時(shí)，它們之間的動(dòng)力傳遞關(guān)系自動(dòng)解除。小齒輪個(gè)子小受力大，一出毛病汽車啟動(dòng)將會(huì)非常費(fèi)勁

　　問題三：電動(dòng)機(jī)主要組成部分 朋友，電動(dòng)機(jī)組成主要有兩大部分：定子部分、轉(zhuǎn)子部分。如果是鼠籠電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)子部分――轉(zhuǎn)子鐵心、軸承、鼠籠；定子部分――外殼、接線盒、定子鐵心、線圈。如果是繞線電動(dòng)機(jī)：定子部分――外殼、接線盒、定子鐵心、線圈；轉(zhuǎn)子部分――轉(zhuǎn)子鐵心、伐承、線圈、滑環(huán)裝置。

　　德國(guó)SEW交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:

　　構(gòu)造簡(jiǎn)單:交流電機(jī)由少量的零部件組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低

　　工作可靠:交流電機(jī)具有長(zhǎng)壽命、穩(wěn)定性好、工作可靠的特點(diǎn)，且不易受到環(huán)境溫度和濕度等因素的影響。

　　轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍廣:交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過多種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍廣，能夠適應(yīng)不同的工作條件和需求。

　　啟動(dòng)電流小:交流電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流較小，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成大的沖擊，節(jié)省了電網(wǎng)的成本。

　　適用性廣泛:交流電機(jī)適用于各種負(fù)載類型和工作條件，具有很高的通用性和靈活性。

　　德國(guó)SEW交流電機(jī)的缺點(diǎn)包括:

　　制造成本高:由于交流電機(jī)需要采用高品質(zhì)的材料和精密的加工工藝，其制造成本較高。

　　調(diào)速控制復(fù)雜:交流電機(jī)的調(diào)速控制需要采用專用的變頻器等設(shè)備，成本較高，同時(shí)調(diào)速過程較為復(fù)雜。

　　效率不高:交流電機(jī)的效率一般較低，尤其在低轉(zhuǎn)速和部分負(fù)載下更為明顯。

　　起動(dòng)扭矩小:交流電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的起動(dòng)扭矩較小，可能無法滿足某些工況的需求。