电动机 感应电动机的 1 相运行
从广义上讲，电动机是一种电能转换装置，包括旋转电动机和静止电动机。 旋转电机是一种根据电磁感应原理实现电能与机械能相互转换的能量转换装置； 静止电机是一种根据电磁感应定律和磁势平衡原理实现电压变化的电磁装置，又称变压器。 在本文中，我们主要讨论旋转电机。 旋转电机种类繁多，广泛应用于现代工业领域。 可以说，在电能应用的场合会有旋转电机。 与内燃机和蒸汽机相比，旋转电机的运行效率要高得多； 此外，电能的传输比其他能源更方便、更便宜。 此外，电能还具有清洁、无污染、易控制的特点。 因此，旋转电机在现实生活和工程实践中的应用越来越广泛。 不同的电机有不同的应用。 随着电机制造技术的不断发展和对电机工作原理研究的不断深入，新的电机仍然有很多，如美国ead公司开发的无槽无刷直流电机、小功率混合步进电机等。日本伺服公司开发的电机，中国开发的用于工业机床和电动自行车的大扭矩低速电机。 本文主要讨论一些电机的类型和应用。
一、电机行业现状
目前，我国电机总装机容量已达400亿多千瓦，年用电量达120亿千瓦时，占全国总用电量的60%和工业用电量的80%。 其中，风机、水泵、压缩机总装机容量已超过200亿千瓦时，年用电量达到800亿千瓦时，约占全国用电量的40%。 因此，电机的节能要求很高，节能效果最能体现出来。 采用新的电机设计、新技术和新材料，通过减少电磁能、热能和机械能的损失，提高输出效率。 高效节能电机的效率比传统电机高3%-5%左右。 目前电机达到二级能效指标的比例不到2%，发展空间广阔。 随着电力电子技术、计算机技术、微电子技术和控制理论的发展和应用，中小型电机的应用领域越来越广泛。
二、电机产业格局
电机作为机电能量转换的重要装置，是电气传动的基本部件。 应用范围广，产品种类多，规格复杂。 其产品特点决定了产业集中度不高，涉及的生产企业和子产业较多，没有明显的周期性、区域性和季节性特征。 目前，国内有2000多家差速器和中小型电机生产厂家及配套厂家，已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的基础产品。 国内差速器和中小型电机行业的厂家很多。 市场竞争主要体现在产品的技术含量、价格和生产规模上。 由于市场机制不完善，行业价格竞争更加激烈，对行业良性发展产生了不利影响。 随着电机能效标识的实施，市场优胜劣汰作用的体现，行业进入壁垒的进一步加强，价格竞争的影响将逐渐减弱。
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三、电机行业前景预测
目前，中国电机在全球电机市场中的占比约为21.5%，随着国际经济环境的回暖，这一比例将会增加。 未来五年，国内市场增速将快于欧美市场等国家，尤其是高效电机市场。 电机未来趋势2015年后，电机需求将转向IE2标准电机，超高效IE4电机市场占有率不高。 预计4年IE5型超高效电机市场份额将占2015%。2014年全球经济环境的复苏初具规模，2015年将更加强劲。伴随着这股经济复苏之风如船舶建设和国家基础设施等生产建设行业投资增加，军工投资增加，各类电器生产企业生产恢复，对电机的需求量将在7%-10%之间高于2013年。为赶上国家政策支持的“高铁”，企业将加大对高效电机的使用和推广投入。 与2013年相比，预计已完成能效计划的高效电机推广率达到95%以上，电机节能系统改造将有一定突破。 电机应用在非工业领域的消费一直是电机行业的驱动力。 汽车行业是非工业电机的主要买家。 轻型车辆平均每辆车有 30 多个电机。 家用电器和住宅（供暖、通风和空调）产品对电机的需求，例如，每年有超过 450 亿台冰箱和洗衣机使用电机； 每台计算机上的磁盘驱动器和通风风扇将使用 3-6 个小电机。 与家用电器的增长相比，住宅暖通空调系统有望带动电机更快的增长。 经济复苏是大环境，政策是动力，市场是动力。 2015年，把握产业方向，结合政策指标，将是电机行业市场的新局面。
四、电机的分类及应用
众所周知，电机是传动和控制系统的重要组成部分。 随着现代科学技术的发展，电机在实际应用中的重点已经开始从简单的传动转向复杂的控制； 特别适用于电机速度、位置和转矩的精确控制。 但是，电机根据不同的应用有不同的设计和驱动方式。 乍一看，选择似乎很复杂。 因此，对于人来说，基本的分类是根据旋转电机的用途来进行的。 接下来，我们将逐步介绍最有代表性、最常用、最基础的电机——控制电机、动力电机和信号电机。
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5.信号电机
5.1位置信号电机
目前，最具代表性的位置信号电机是旋转变压器、感应同步器和同步器。
简介：旋变/变压器是一种电磁传感器，又称同步旋变。 它是一种用于测量角度的小型交流电机。 用于测量旋转物体旋转轴的角位移和角速度。 它由定子和转子组成。 定子绕组作为变压器的初级侧接受励磁电压，励磁频率通常为400、3000和5000Hz。 转子绕组作为变压器的二次侧，通过电磁耦合获得感应电压。
应用状态：旋变是一种精密的角度、位置和速度检测装置，适用于所有使用旋转编码器的旋变旋变场合，特别是旋转编码器不能正常工作的场合，如高温、严寒、湿度，高速和高振动。 由于上述特点，旋转变压器可完全替代光电编码器，广泛应用于伺服控制系统、机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域。 还可用于坐标变换、三角测量和角度数据传输。 也可作为两相移相器用于角度数字转换装置。
5.2 诱导同步
简介：将角位移或线性位移信号转换成交流电压的位移传感器，又称平面旋转变压器。 它有两种类型：圆盘式和直线式。 在高精度数显系统或数控闭环系统中，采用圆盘感应同步器检测角位移信号，采用线性感应同步器检测直线位移。 Inductosyn广泛应用于高精度伺服转台、雷达天线、火炮和射电望远镜的定位跟踪、精密数控机床和高精度位置检测系统。
应用现状：inductosyn已广泛应用于三坐标测量机、程控数控机床、高精度重型机床、加工中心测量装置等大位移静态和动态测量。
Inductosyn利用电磁耦合原理实现位移检测，具有明显优势：可靠性高，抗干扰能力强，对工作环境要求低，无需恒温控制和恶劣环境即可正常工作，适用于恶劣环境工业用地； 光栅传感器基于光电机构实现位移检测。 分辨率高、测量准确、安装使用方便。 封闭光栅传感器由于对工作环境的适应性强、光栅传感器性能价格比的提高和技术复杂度的降低，在长度测量中的应用比inductosyn更广泛。
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5.3. 同步
简介：同步器是一种利用自整定步进的特性，将角度变为交流电压或从交流电压变为角度的感应微型电机。 它用作位移传感器来测量伺服系统中的角度。 同步器还可用于实现角度信号的远距离传输、转换、接收和指示。 两个或多个电机通过电路的连接，可以自动保持两个或多个不机械连接的旋转轴相同的角度变化或同步旋转。 电机的这种性能称为自整定特性。 在伺服系统中，产生信号的一方使用的同步器称为发射器，接收信号的一方使用的同步器称为接收器。 同步广泛应用于冶金、导航等位置和方位同步指示系统，以及火炮、雷达等伺服系统。
应用状况：同步器还可用于实现角度信号的远距离传输、转换、接收和指示。 两个或多个电机通过电路的连接，可以自动保持两个或多个不机械连接的旋转轴相同的角度变化或同步旋转。 电机的这种性能称为自整定特性。 在伺服系统中，产生信号的一方使用的同步器称为发射器，接收信号的一方使用的同步器称为接收器。 同步广泛应用于冶金、导航等位置和方位同步指示系统，以及火炮、雷达等伺服系统。
5.4 速度信号电机
最具代表性的速度信号电机是测速发电机，它本质上是一种将速度转换为电信号的机电磁性元件，其输出电压与速度成正比。 就工作原理而言，属于“发电机”的范畴。 测速发电机在控制系统中主要用作阻尼元件、差动元件、积分元件和测速元件。 所以这里我就不过多阐述了。
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6.动力马达
6.1 直流电机
简介：直流电机是最早的电机。 19世纪末，大致可分为有换向器和无换向器两大类。 直流电机具有更好的控制特性。 直流电机在结构、价格和维护方面不如交流电机。 但是由于交流电机的调速控制问题还没有得到很好的解决，而直流电机具有调速性能好、启动和负载启动容易等优点，直流电机仍然得到广泛应用，特别是在晶闸管出现之后直流电源。
应用现状：生活中，电器产品的应用数不胜数。 风扇，剃须刀等。直流电机用于酒店的自动门，自动锁和自动窗帘。 直流电机广泛用于飞机、坦克、雷达等武器装备。 直流电机也广泛应用于机车牵引，如铁路机车直流牵引电机、地铁机车直流牵引电机、机车直流辅助电机、矿用机车直流牵引电机、船用直流电机等。上图为Z4系列直流电机。
6.2 交流电机
简介：异步电动机是一种基于气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生的电磁转矩实现能量转换的交流电动机。 异步电动机一般为系列产品，规格品种繁多。 它们在所有电机中应用最广泛，需求量最大； 目前电驱动机械中90%左右采用交流异步电动机，其用电量占总用电负荷的一半以上。
异步电动机具有结构简单、制造、使用和维修方便、运行可靠、质量低、成本低等优点。 此外，异步电动机运行效率高，工作特性好。 它从空载到满载匀速运行，可以满足大多数工农业生产机械的传动要求。 异步电动机主要用于驱动大多数工农业生产机械，如机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械以及家用电器和医疗设备。
应用现状：单相异步电动机和三相异步电动机在异步电动机中较为常见。 三相异步电动机是异步电动机的主体。 三相异步电动机可用于驱动各种通用机械，如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械等机械设备，广泛应用于矿山。 力学。 在冶金、石油、化工、电站等各种工矿企业中用作原动机。 用于驱动鼓风机、磨煤机、轧钢机和提升机的电机，订货时应提供相关技术资料，并签订技术协议，作为电机特殊设计的依据，以保证电机可靠运行。 单相异步电动机一般用在三相供电不便的地方。 其中以微型和小容量电机居多，广泛应用于家用电器，如电风扇、冰箱、空调、吸尘器等。
