電機(jī)，一般指電動(dòng)機(jī)，是現(xiàn)代工業(yè)和生活中非常常見(jiàn)的東西，也是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的最重要的設(shè)備。汽車、高鐵、飛機(jī)、風(fēng)扇、機(jī)器人、自動(dòng)門、水泵、硬盤，甚至我們最流行的手機(jī)里都裝了電機(jī)。

很多剛接觸電機(jī)或者剛學(xué)習(xí)電機(jī)拖動(dòng)知識(shí)的人，看到相關(guān)課程可能會(huì)覺(jué)得電機(jī)的知識(shí)很難理解，甚至頭大。他們被稱為“信貸殺手”。通過(guò)下面的零散分享，初學(xué)者可以快速了解交流異步電機(jī)的原理。

電機(jī)的原理：電機(jī)的原理很簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用電能在線圈上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的裝置。學(xué)過(guò)電磁感應(yīng)定律的人都知道，通電的線圈在磁場(chǎng)中會(huì)被迫旋轉(zhuǎn)。這是一個(gè)電機(jī)的基本原理，是初中物理的知識(shí)。

電機(jī)結(jié)構(gòu)：拆過(guò)電機(jī)的人都知道，電機(jī)主要由兩部分組成，靜止的定子部分和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部分，具體如下：

1、定子(靜止部分)

定子鐵芯：電機(jī)磁路的重要組成部分，定子繞組置于其上；定子繞組：是線圈，電機(jī)的電路部分，接在電源上，用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；機(jī)座：固定定子鐵芯和電機(jī)端蓋，起到保護(hù)、散熱等作用。2、轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)

轉(zhuǎn)子鐵芯：電機(jī)磁路的重要組成部分，轉(zhuǎn)子繞組置于其中；轉(zhuǎn)子繞組：切割定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，形成電磁轉(zhuǎn)矩使電機(jī)旋轉(zhuǎn)；

電機(jī)的幾個(gè)計(jì)算公式：

1、電磁相關(guān)的

1)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式：e=4.44 * f * n * ，e為線圈的電動(dòng)勢(shì)，f為頻率，s為周圍導(dǎo)體(如鐵芯)的截面積，n為匝數(shù)，為磁通量。

公式是怎么推導(dǎo)出來(lái)的？這些東西我們就不深究了。我們主要看怎么用。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)的本質(zhì)。有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體閉合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力，產(chǎn)生磁矩，從而推動(dòng)線圈旋轉(zhuǎn)。

從上式可以看出，電動(dòng)勢(shì)的大小與電源頻率、線圈匝數(shù)和磁通量成正比。

計(jì)算磁通量=b * s * COS的公式。面積為s的平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，角度為0，cos 等于1，公式變?yōu)?b * s。

綜合以上兩個(gè)公式，可以得到電機(jī)磁通強(qiáng)度的計(jì)算公式：B=E/(4.44*f*N*S)。

2)另一個(gè)是安培力公式。如果想知道線圈上的力，需要這個(gè)公式F=I*L*B*sin，其中I是電流強(qiáng)度，L是導(dǎo)體長(zhǎng)度，B是磁場(chǎng)強(qiáng)度，是電流方向與磁場(chǎng)方向的夾角。當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)時(shí)，公式變成F=I*L*B(如果是N匝線圈，磁通量B就是N匝線圈的總磁通量，所以不需要乘以N)。

知道了力，就知道了扭矩。扭矩等于扭矩乘以作用半徑，T=r*F=r*I*B*L(矢量積)。通過(guò)兩個(gè)公式：功率=力*速度(P=F*V)和線速度V=2R*轉(zhuǎn)速每秒(n秒)建立功率與功率的關(guān)系，得到下面的3號(hào)公式。但是，請(qǐng)注意，此時(shí)使用的是實(shí)際輸出扭矩，因此計(jì)算出的功率就是輸出功率。

2.交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：n=60f/P，很簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與電機(jī)極對(duì)數(shù)成反比(記住是一對(duì))。直接套用公式就好了。但是這個(gè)公式實(shí)際計(jì)算的是同步轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度)，異步電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)比同步轉(zhuǎn)速略低，所以我們經(jīng)常看到4極電機(jī)通常是1400轉(zhuǎn)以上，但不到1500轉(zhuǎn)。

3.電機(jī)轉(zhuǎn)矩與功率表轉(zhuǎn)速的關(guān)系：T=9550P/n(P為電機(jī)功率，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速)，由上面1的內(nèi)容可以推導(dǎo)出來(lái)。然而，我們不需要學(xué)習(xí)

1)單相電機(jī)功率計(jì)算公式：P=U*I*cos，若功率因數(shù)為0.8，電壓為220V，電流為2A，則功率p=0.22 2 0.8=0.352kw

2)三相電機(jī)功率計(jì)算公式：P=1.732*U*I*cos(cos為功率因數(shù)，U為負(fù)載線電壓，I為負(fù)載線電流)。但是，這種U和I與電機(jī)的連接有關(guān)。在星形連接中，加在負(fù)載線圈上的電壓實(shí)際上是相電壓，因?yàn)橄喔?20電壓的三個(gè)線圈的公共端連接在一起形成一個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)使用三角形連接時(shí)，電源線連接到每個(gè)線圈的兩端，因此負(fù)載線圈上的電壓就是線電壓。如果用常用的3相380V電壓，星形接法時(shí)線圈是220V，而三角形是380V，p=u * I=u ^ 2/r，所以三角形接法的功率是星形接法的3倍，這也是大功率電機(jī)采用星三角降壓?jiǎn)?dòng)的原因。

掌握了上面的公式，理解透徹了，就不會(huì)把電機(jī)的原理搞混了，也不怕學(xué)電機(jī)拖動(dòng)的高級(jí)課程了。

4、電機(jī)功率（輸入功率）：

1)風(fēng)扇：一般安裝在電機(jī)尾部，用于電機(jī)散熱；

2)接線盒：用于連接電源，如交流三相異步電動(dòng)機(jī)，也可根據(jù)需要連接成星形或三角形；

3)軸承：連接電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分；

4.端蓋：電機(jī)外部的前后蓋起支撐作用。