拖着马达是恐惧的记忆吗？电机原理和几个重要公式就是这么简单

电机，一般指电动机，是现代工业和生活中非常常见的东西，也是将电能转化为机械能的最重要的设备。汽车、高铁、飞机、风扇、机器人、自动门、水泵、硬盘，甚至我们最流行的手机里都装了电机。

很多刚接触电机或者刚学习电机拖动知识的人，看到相关课程可能会觉得电机的知识很难理解，甚至头大。他们被称为“信贷杀手”。通过下面的零散分享，初学者可以快速了解交流异步电机的原理。

电机的原理：电机的原理很简单。简单来说就是利用电能在线圈上产生旋转磁场，带动转子旋转的装置。学过电磁感应定律的人都知道，通电的线圈在磁场中会被迫旋转。这是一个电机的基本原理，是初中物理的知识。

电机结构：拆过电机的人都知道，电机主要由两部分组成，静止的定子部分和旋转的转子部分，具体如下：

1、定子(静止部分)

定子铁芯：电机磁路的重要组成部分，定子绕组置于其上；定子绕组：是线圈，电机的电路部分，接在电源上，用来产生旋转磁场；机座：固定定子铁芯和电机端盖，起到保护、散热等作用。2、转子(旋转部分)

转子铁芯：电机磁路的重要组成部分，转子绕组置于其中；转子绕组：切割定子的旋转磁场产生感应电动势和电流，形成电磁转矩使电机旋转；

电机的几个计算公式：

1、电磁相关的

1)电机的感应电动势公式：e=4.44 * f * n * ，e为线圈的电动势，f为频率，s为周围导体(如铁芯)的截面积，n为匝数，为磁通量。

公式是怎么推导出来的？这些东西我们就不深究了。我们主要看怎么用。感应电动势是电磁感应的本质。有感应电动势的导体闭合时，会产生感应电流。感应电流在磁场中会受到安培力，产生磁矩，从而推动线圈旋转。

从上式可以看出，电动势的大小与电源频率、线圈匝数和磁通量成正比。

计算磁通量=b * s * COS的公式。面积为s的平面与磁场方向垂直时，角度为0，cos 等于1，公式变为=b * s。

综合以上两个公式，可以得到电机磁通强度的计算公式：B=E/(4.44*f*N*S)。

2)另一个是安培力公式。如果想知道线圈上的力，需要这个公式F=I*L*B*sin，其中I是电流强度，L是导体长度，B是磁场强度，是电流方向与磁场方向的夹角。当导线垂直于磁场时，公式变成F=I*L*B(如果是N匝线圈，磁通量B就是N匝线圈的总磁通量，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径，T=r*F=r*I*B*L(矢量积)。通过两个公式：功率=力*速度(P=F*V)和线速度V=2R*转速每秒(n秒)建立功率与功率的关系，得到下面的3号公式。但是，请注意，此时使用的是实际输出扭矩，因此计算出的功率就是输出功率。

2.交流异步电动机转速的计算公式：n=60f/P，很简单。转速与电源频率成正比，与电机极对数成反比(记住是一对)。直接套用公式就好了。但是这个公式实际计算的是同步转速(旋转磁场速度)，异步电机的实际转速会比同步转速略低，所以我们经常看到4极电机通常是1400转以上，但不到1500转。

3.电机转矩与功率表转速的关系：T=9550P/n(P为电机功率，n为电机转速)，由上面1的内容可以推导出来。然而，我们不需要学习

1)单相电机功率计算公式：P=U*I*cos，若功率因数为0.8，电压为220V，电流为2A，则功率p=0.22 2 0.8=0.352kw

2)三相电机功率计算公式：P=1.732*U*I*cos(cos为功率因数，U为负载线电压，I为负载线电流)。但是，这种U和I与电机的连接有关。在星形连接中，加在负载线圈上的电压实际上是相电压，因为相隔120电压的三个线圈的公共端连接在一起形成一个零点；当使用三角形连接时，电源线连接到每个线圈的两端，因此负载线圈上的电压就是线电压。如果用常用的3相380V电压，星形接法时线圈是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，这也是大功率电机采用星三角降压启动的原因。

掌握了上面的公式，理解透彻了，就不会把电机的原理搞混了，也不怕学电机拖动的高级课程了。

4、电机功率（输入功率）：

1)风扇：一般安装在电机尾部，用于电机散热；

2)接线盒：用于连接电源，如交流三相异步电动机，也可根据需要连接成星形或三角形；

3)轴承：连接电机的转动部分和静止部分；

4.端盖：电机外部的前后盖起支撑作用。