電動(dòng)機(jī)（Motor）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子（如鼠籠式閉合鋁框）形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)（電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場對(duì)電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

電機(jī)其運(yùn)行模式基于定子和轉(zhuǎn)子之間空氣間隙中的一個(gè)磁場。這組設(shè)備中最為重要、最為常用的機(jī)器是鼠籠式異步交流感應(yīng)電機(jī)。其特點(diǎn)如下：

• 設(shè)計(jì)簡單而堅(jiān)固

• 運(yùn)行可靠性高

• 運(yùn)行維護(hù)簡單

• 價(jià)格低廉

在電氣 驅(qū)動(dòng)技術(shù)中，一般使用下列電動(dòng)機(jī)：

• 異步交流電機(jī)（鼠籠式轉(zhuǎn)子、滑環(huán)式轉(zhuǎn)子、力矩電機(jī)）

• 異步單相交流電機(jī)

• 異步或同步伺服電機(jī)

• 直流電機(jī)

由于帶有變頻器的交流電機(jī)提供更好、更簡單、維護(hù)量更低的速度控制，帶滑環(huán)的直流和交流電機(jī)的相關(guān)性越來越低。如果將一臺(tái)電動(dòng)機(jī)（如交流電機(jī)）與一臺(tái) 減速機(jī)進(jìn)行組合，就得到一臺(tái) 減速電機(jī)。拋開電動(dòng)機(jī)的電氣原理不談，從電動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)角度來看，電動(dòng)機(jī)在減速機(jī)上的安裝方式變得尤為重要。

交流電機(jī)是如何工作的？

轉(zhuǎn)子

在轉(zhuǎn)子疊片鐵芯的槽中，有一個(gè)壓入或插入的繞組（例如，由鋁和/或銅制成）。該繞組被兩端由相同材料制成的環(huán)短路。帶有短路環(huán)的長條讓人聯(lián)想到一個(gè)籠子。這是交流電機(jī)第二個(gè)常用名的由來：“鼠籠式電機(jī)。”

定子

用合成樹脂封裝的繞組插入定子疊片鐵芯上的半封閉槽中。線圈的數(shù)目和寬度不盡相同，以獲得不同的極數(shù)（=轉(zhuǎn)速）。疊片鐵芯與電機(jī)殼共同構(gòu)成定子。

端罩

端罩由鋼、灰口鑄鐵或壓鑄鋁制成，封住電動(dòng)機(jī)的A側(cè)和B側(cè)。過渡到定子時(shí)的構(gòu)造設(shè)計(jì)決定了電機(jī)的IP防護(hù)等級(jí)。

轉(zhuǎn)子軸

轉(zhuǎn)子側(cè)疊片鐵芯連到一根鋼軸上。兩個(gè)軸端穿過A側(cè)和B側(cè)的端罩。輸出軸端安裝在A側(cè)（設(shè)計(jì)為減速電機(jī)的一個(gè)小齒輪軸端）；風(fēng)扇及其風(fēng)扇冷卻翼和/或機(jī)械制動(dòng)器和編碼器等輔助系統(tǒng)安裝在B側(cè)。

電機(jī)殼

當(dāng)額定功率為低到中時(shí)，電機(jī)殼可由壓鑄鋁制成。但是，功率等級(jí)高于這些等級(jí)的所有電機(jī)的外殼由灰口鑄鐵制成。定子繞組在其中進(jìn)行端接的一個(gè)接線盒連至一個(gè)接線排，因?yàn)榭蛻舳说碾姎膺B接附到外殼上。散熱片擴(kuò)大了外殼的表面積，還可促進(jìn)余熱向環(huán)境的排放。

風(fēng)扇、風(fēng)扇護(hù)罩

B側(cè)軸端的一臺(tái)風(fēng)扇裝有防護(hù)罩。該防護(hù)罩引導(dǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的氣流通過外殼上的散熱片，與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向無關(guān)。一個(gè)可選頂蓋可防止（?。┘诎惭b位置垂直時(shí)落入風(fēng)扇罩格柵中。

軸承

A側(cè)和B側(cè)端罩中的軸承通過機(jī)械方式將轉(zhuǎn)動(dòng)件連到固定件上。通常采用深溝球軸承。很少使用圓柱滾子軸承。軸承尺寸取決于有關(guān)軸承需要吸收的力和速度。不同類型的密封系統(tǒng)確保軸承中所需的潤滑性能保持不變，油和/或油脂不會(huì)逸出。

工作原理

定子的對(duì)稱三相繞組系統(tǒng)連接至具有適當(dāng)電壓和頻率的三相電流電力系統(tǒng)。具有相同振幅的正弦電流在三個(gè)繞組相中的每一相中流動(dòng)。各電流暫時(shí)互差120°。由于相位在空間上也相差120°，定子建立起一個(gè)隨著所施加的電壓的頻率旋轉(zhuǎn)的磁場。

該旋轉(zhuǎn)磁場 – 或簡稱旋轉(zhuǎn)場 – 在轉(zhuǎn)子繞組或轉(zhuǎn)子條中感應(yīng)出一個(gè)電壓。由于繞組被環(huán)短路，短路電流產(chǎn)生流動(dòng)。這些電流與旋轉(zhuǎn)場一起形成力并在轉(zhuǎn)子半徑上并產(chǎn)生一個(gè)扭矩，此扭矩加快了轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)場方向上的速度。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加，轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的電壓的頻率下降。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)場速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差變小了。

此時(shí)感應(yīng)電壓降低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子籠中的電流減小，從而降低了作用力和扭矩。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)場的速度相同，將會(huì)同步旋轉(zhuǎn)，不會(huì)感應(yīng)出電壓，并且電機(jī)將因而無法產(chǎn)生任何扭矩。但是，軸承中的負(fù)載扭矩和摩擦扭矩導(dǎo)致轉(zhuǎn)子速度和旋轉(zhuǎn)場速度之間產(chǎn)生一個(gè)差，并且這導(dǎo)致加速扭矩和負(fù)載扭矩出現(xiàn)平衡。電機(jī)異步運(yùn)行。

此差異的大小隨著電機(jī)負(fù)載的變化而增加或減小，但從不為零, 因?yàn)槟Σ亮κ冀K存在, 即使在空載運(yùn)行中也是如此。如果負(fù)載扭矩超過了電機(jī)所能產(chǎn)生的最大加速扭矩，則電機(jī)“失速”，進(jìn)入一個(gè)可能導(dǎo)致熱損壞的、不允許存在的運(yùn)行狀態(tài)。

旋轉(zhuǎn)場速度與功能所需的機(jī)械速度之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)被定義為滑動(dòng)量“s”，并作為旋轉(zhuǎn)場速度的一個(gè)百分比。具有較低額定功率的電機(jī)有10%到15%的滑動(dòng)量。 額定功率較高的電機(jī)有2%到5%的滑動(dòng)量。

運(yùn)行性能

交流電機(jī)由電壓供應(yīng)系統(tǒng)供電并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 – 即速度和扭矩。如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)沒有損耗，則輸出機(jī)械功率Pout將與輸入電功率 Pin一致。

但是，交流電機(jī)中也會(huì)出現(xiàn)損耗，只要有能量轉(zhuǎn)化，該損耗就不可避免：載流導(dǎo)體中的熱積聚引起的銅損PCu和條損PZ。具有線頻率的疊片鐵芯再磁化過程中熱積聚所導(dǎo)致的鐵損PFe。軸承中的摩擦導(dǎo)致的摩擦損失PRb和使用空氣進(jìn)行冷卻所導(dǎo)致的空氣損失。機(jī)器的能效被定義為輸出和輸入功率的比率。