电机拖动(电动机容量的选择).

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电动机选择和容量计算

电动机选择和容量计算电动机选择和容量计算电动机的选择和容量计算电动机选择的基本要求（GB__－93,第2.2.1条）：电动机的工作制、额定功率、堵转转距、最小转距、最大转距，转速及其调节范围等电气和机械参数，应满足电动机所拖动的机械（以下简称机械）在各种运行方式下的要求。

1.电动机的类型选择电气传动系统由电动机、电源装置和电气传动控制系统三部分组成。

经常使用的电动机类型可以分为：笼型电动机异步电动机交流电动机绕线型电动机普通同步机励磁同步电动机无换向器电动机磁阻电动机永磁并激（他励）串激（串励）直流电动机复激（复励）永磁直流电动机（小功率）常用的电动机类型及各类电动机的比较如下：(1) 笼型电动机：结构简单、耐用、可靠、易维护、价格低、特性硬，但起动和调速性能差，起动时的功率因数低（0.25左右），一般无调速要求的机械应广泛采用。

在变频电源供电的情况下可变频调速。

变极多速电动机，可分级调速，但体积大，价格较贵。

笼型电动机的自然机械特性如图1所示。

图1常用的表达式为：M=2McrSScr ScrS电动机选择和容量计算式中M―电磁转矩（N-m）;Mcr―临界转矩（N-m）; S―转差率；Scr―临界转差率。

(2)绕线型电动机：因有滑环，结构复杂，维修麻烦，价格比较贵。

但由于它的起动力矩大，起动时的功率因数高，且可进行小范围的速度调节，控制设备也简单，故适用于电网容量小，起动次数多的机械，如起重机上的机械设备。

此外，绕线型电动机也用于需要软化特性的机械，如带飞轮的剪断机等。

绕线型电动机的自然机械特性和表达式与笼型机相同。

（3）同步电动机：恒转速输出，功率因数可调，价格贵，一般只在不需要调速的高电压、大容量的机械上采用，以改善并提高电网的功率因数，如鼓风机、空压机及水泵等设备。

但是，近年来，随着变频技术的发展，高电压、大容量的同步机已广泛用于冷、热轧机的主传动上，其优点是：a. 功率因数高，效率高，因此需要的变频装置的容量小。

《电机与拖动基础》教学大纲

山西大同大学工学院《电机与拖动基础》教学大纲大纲适用：自动化专业、电气工程及自动化等相关专业总学时：80学时，4学分编写：机电工程系执笔：王官升一、大纲说明（一）课程的性质和任务本课程是自动化专业、电气工程及自动化等相关专业的一门专业技术基础课，其任务是使学生掌握电机的基本结构、工作原理和性能参数，电力拖动系统的各种运行方式、动静态性能分析以及电机选择和实验方法，电力拖动系统的基本理论，计算方法；同时要求掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。

为进一步学习“电力电子拖动自动控制系统”、“PLC控制系统”等课程准备必要的基础知识。

（二）本课程与其它课程的关系学习本课程必须具备“电路原理”或“电工基础”课程的基本知识。

三、教学内容及基本要求绪论第一章电机的基本原理第一节电磁感应掌握电磁感应定律及物理意义第二节机电能量转换基本原理了解磁路的基本概念和分析方法第三节电机的基本结构与工作原理掌握电机的基本原理和结构第四节电机的能量损耗与发热理解电机的能量损耗与发热过程第二章电力拖动系统的动力学基础第一节电力拖动系统的运动方程掌握电力拖动的系统的运动方程，并能熟练运用于电力拖动系统的分析和研究第二节生产机械的负载转矩特性了解生产机械的负载特性，掌握各种负载特性的特点第三节电力拖动系统的稳态分析——稳定运行的条件掌握电力拖动系统的稳态分析方法，并能用于分析电力拖动系统的稳定问题第四节电力拖动系统的动态分析——过渡过程分析第五节多轴系统电力拖动系统的简化第三章直流电机原理第一节直流电机工作原理及结构掌握直流电机的基本原理和结构第二节直流电机电枢绕组磁场掌握直流电机的电枢绕组和磁场的磁通分布第三节电枢绕组感应电动势和电磁转矩掌握感应电动势和电磁转矩的计算方法第四节直流电机的基本方程和工作特性了解直流电机的基本方程和工作特性第四章直流电动机拖动基础第一节直流电动机机械特性分类第二节他励直流电动机的机械特性了解他励直流电动机的机械特性第三节他励直流电动机的起动了解他励直流电动机的起动第四节他励直流电动机的调速掌握他励直流电动机的调速指标、方法、方式与负载类型第五节他励直流电动机的制动了解他励直流电动机的制动第六节他励直流电动机的四象限运行第五章变压器第一节变压器的用途、结构及铭牌掌握变压器的基本原理与结构第二节变压器的空载运行和负载运行了解变压器的空载运行和负载运行第三节变压器的等效电路和参数测定掌握变压器的等效电路和参数测定第四节变压器的运行特性了解变压器的运行特性第五节三相变压器掌握三相变压器的结构特点第六节其它用途的变压器第六章交流电机的旋转磁场理论第一节电枢绕组的磁动势了解电枢绕组的磁动势第二节旋转磁场的形成和特点理解旋转磁场的形成和特点第三节交流电机的主磁通和漏磁通理解交流电机的主磁通和漏磁通第七章异步电机原理第一节概述第二节三相异步电动机的结构及工作原理掌握异步电机的结构和运行方式第三节异步电动机转子静止时的电磁关系掌握异步电动机的电磁关系第四节异步电动机转子旋转时的电磁关系理解异步电动机的功率关系，转矩的关系第五节对称运行的等值电路及相量图第六节负载运行的功率和转矩第七节异步电动机负载运行的功率和转矩第八节三相异步电动机的工作特性了解异步电机的工作特性第八章同步电动机的原理第一节同步电动机的结构和工作原理掌握同步电动机的结构和基本工作原理第二节同步电动机电压方程式和相量图第三节同步电动机电压平衡方程式和相量图能掌握同步电动机的电压方程和相量图第四节同步电动机功率方程功角特性理解同步电机的功率方程和功角特性第五节同步电动机的功率因数及U形曲线理解同步电动机的功率因数调节和U形曲线第八章交流电机拖动基础第一节异步电动机的机械特性理解异步电动机的机械特性第二节异步电动机的起动掌握异步电动机的起动方式第三节异步电动机的调速了解异步电动机的调速方法第四节异步电动机的制动了解异步电动机主要的三种制动方法第十章电力拖动系统电动机的选择第一节电动机的型号和铭牌参数理解电动机的型号和铭牌参数第二节电动机的绝缘等级与工作制分类了解电动机的绝缘材料及工作制分类第三节不同工作制下电动机的功率选择了解电动机不同工作制下的功率选择第四节电动机额定数据的选择理解电动机的额定数据第十一章特种电机第一节单相异步电动机掌握单相异步电动机的工作原理及分类第二节磁阻式同步电动机了解磁阻式同步电动机的工作原理、基本结构与起动问题第三节磁滞式同步电动机了解磁滞同步电动机的基本结构及工作原理第四节步进电动机了解步进电动机的基本结构及工作原理第六节直线电动机了解直线电动机的基本结构及工作原理。

电机与拖动基础汇总.doc

《电机与拖动基础》课程标准课程名称：电机与拖动基础适用专业：电气自动化技术教学模式：教学做一体化总学时：56实践学时：12第一部分前言一、课程性质本课程是由基础课过渡到专业课的技术基础课,其任务是学习几种主要电机的工作原理、基本结构、运行特性,研究用电动机带动生产机械时电动机的起动、调速、制动,以及电动机容量的选择。

通过学习使学生获得电机的基本理论知识,了解电力拖动的基础知识和基本原理,掌握一般的实验方法和操作技能,从而能合理的选择和使用电机,满足后续专业课程对该方面知识的需要。

本课程是电气专业的一门专业基础课。

先修课：《电路基础》后续课程：《单片机原理及应用》、《PLC应用技术》。

二、课程设计理念以就业为导向,以能力培养为主线,依托岗位需求,培养学生的职业能力与职业素质。

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的诺干意见》（教高[2006]号）精神,要求提高教学质量为核心,注重学生能力的培养和素质的提升,全面改革课程教学的内涵。

依据本课程在课程群中的性质、特点和作用,综合我们长期以来的教学经验,对课程进行了设计。

遵循以就业为导向；以社会需求为关注点；以能力培养为主线,以“工学结合”的人才培养模式应用到课程教学中。

达到知识够用、技能及应用具备的职业能力、专业技能和综合技术应用能力。

因此,重新整合教学内容,形成以直流电机、变压器、交流电机三个知识模块。

使课程贴近岗位、贴近社会,适应社会需求,真正实现零距离上岗。

三、课程设计思路以电机拖动及控制系统的生产制造岗位及其在生产设备中维护维修岗位所需的技能及知识为教学内容,序化知识与能力,结合典型“案例”、“项目”组织教学,在实训室,生产现场,以工作过程为导向,采取“教学做”一体化教学模式开展课程教学活动。

将学生职业素养与职业道德的培养落实在每一个教学环节中。

为了提高课程学习质量、职业素养和职业能力,安排了工学结合的教学环节,让学生在真是岗位上工作,理解相应的职业规范与标准。

电动机选择的基本原则

电动机选择的基本原则
电动机的选择主要有电动机的类型、结构型式、容量、额定电压与额定转速。

电动机选择的基本原则是：
（1）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。

（2）工作过程中电动机容量要得到充分利用。

（3）根据工作环境选择电动机的结构型式。

应该强调，在满足设计要求情况下优先考虑采用结构简单，价格便宜，使用维护方便的三相交流异步电动机。

正确选择电动机容量是电动机选择中的关键问题。

电动机容量计算有两种方法，一种是分析计算法，另一种是统计类比法。

分析计算法是按照机械功率估计电动机的工作情况，预选一台电动机，然后按照电动机实际负载情况做出负载图，根据负载图校验温升情况，确定预选电动机是否合适，不合适时再重新选择，直到电动机合适为止。

电动机容量的分析计算在有关论著中有详细介绍，这里不再重复。

在比较简单、无特殊要求、生产数量又不多的电力拖动系统中，电动机容量的选择往往采用统计类比法，或者根据经验采用工程估算的方法来选用，通常选择较大的容量，预留一定的裕量。

海上油气田开发工程仪电讯系统设计指南第五章(电机拖动新1)

第四篇海上油气田开发工程仪电讯设计第五章电机拖动应用技术第一节概述第二节电动机的起动第三节晶闸管软起动器第四节变频器第五章电机拖动应用技术第一节概述海上油气田开发工程设施上工艺设备（如：原油外输泵、化学处理设施、天然气压缩机、开/闭式排放泵、油气水处理装置和热介质锅炉等）、公用设备（如：燃油输送泵、滑油泵、海水提升泵、冷却水泵、淡水泵、空气压缩机、空调、通风、冷藏和污水处理等）、甲板机械（如：锚机、起重机、起艇机、绞车和舵机等）和机舱机械（如：压载泵、扫舱泵和舱底泵）的动力绝大多数为电动机，它们是海上油气田开发工程电力网的主要负荷。

这种以电动机为动力拖动生产机械的拖动方式叫做“电机拖动”，或称为“电力拖动”。

电机拖动系统一般是由电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源等基本环节组成，如图4-5-1-1所示。

其中电动机是一个机电能量转换设施，它把电源输入的电能转换为生产机械所需要的机械能。

图4-5-1-1 电机拖动系统结构图电力拖动系统涵盖的内容很多，它包括：电力拖动动力学基础、电力拖动动态分析基础、电动机容量的选择、交流和直流电力拖动基本原理、电动机的自动控制系统等。

海上油气田开发工程设施上机械电力拖动的控制大多数都比较简单，其中一部分有单一功能的自动控制要求，如：淡/海水泵的压力控制、天然气压缩机和主发电机辅助设施的顺序（或逻辑）控制、热介质循环泵和锅炉的温度控制、消防水泵的压力和自动信号的控制等。

少数有较复杂的自动控制，如：起重机、冷藏机、空调机等，这些电动机自动控制系统的设计通常是由制造商根据用户的要求自行完成。

海上油气田开发工程设计中最常碰到的问题是电动机起动方式的选型。

这一章将从电机拖动设计实用角度出发介绍几种常见的电动机起动方式和适用范围，以及电动机变频调速器的应用和分类方面的有关知识。

第二节电动机的起动电动机分为交流电动机和直流电动机。

海上油气田开发工程设施上使用最多、最普遍的是三相交流异步电动机。

电机与拖动基础试题及答案

第二部分直流电动机的电力拖动一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。

（U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem2、直流电动机的起动方法有____ ___。

（降压起动、电枢回路串电阻起动）3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。

（2）4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。

（理想空载转速）5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。

（降压或电枢回路串电阻；弱磁）1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。

（）（F ）2、直流电动机串多级电阻起动。

在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。

（）（T ）3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

（）（T ）4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。

（）（F ）5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。

（）（T ）三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。

2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。

3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。

4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。

电机容量选择及调速电阻器计算

电机容量选择及调速电阻器计算1电机容量选择主提升机构电机容量选择1）已知起重量1C G =25 t 工作级别A6 主提升运行速度cs V =min副钩重a G =4%1c G =1 t静功率计算公式j P =η1000QQ V GQ G =（1c G + a G ）g =（50000+1000）⨯ =58800 NV 1S =min=sη=⨯⨯（二级闭式齿轮传动，滑轮组倍率3）所以j P =η1000Q Q V G =94.01000392.058800⨯⨯ KW= 根据电动机样本，选用YZR 225 M-6电动机，当S3, JC=25%时，电动机允许输出功率为34KW 。

在基准工作制S3, JC=40%时 N P =30 KW 。

2) 电动机的过载校验N P ≥T m H λη1000Q Q V G 按电动机转矩允许过载倍数T λ=, 对绕线转子电动机H =, 一台电机m =1 T m H λη1000Q Q V G =8.211.2⨯⨯94.01000392.058800⨯⨯=< N P = 电动机过载校验通过。

副提升机构电机容量选择1）已知起重量2c G =5t 工作级别A6 副钩起升速度2Q V = m/min 副钩重a G =3%2c G =静功率计算公式j P =η1000QQ V GQ G =（2c G + a G ）g =（5000+150）⨯ =50470N2Q V =min=sη=⨯⨯（二级闭式齿轮传动，滑轮组倍率3）所以j P =η1000Q Q V G =94.01000392.050470⨯⨯ KW= KW 根据电动机样本，选用YZR 225 M-6电动机，当S3, JC=25%时，电动机允许输出功率为34KW 。

在基准工作制S3, JC=40%时，N P =30KW 。

2) 电动机的过载校验N P ≥T m H λη1000Q Q V G 按电动机转矩允许过载倍数T λ=,对绕线转子电动机H =,一台电机m =1 T m H λη1000Q Q V G =8.211.2⨯⨯94.01000392.050470⨯⨯KW=<N P = KW 电动机过载校验通过。

电动机的选择原则

电动机的选择原则电动机的选择一般是容量的选择，而选择电动机容量的选择应依据以下三个基本原则进行。

1.发热：电动机在运行时，必需保证电动机的实际最高工作温度等于或略小于电动机绝缘的允许最高工作温度。

2.过载力量：打算电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载力量。

即所选电动机的最大转矩(对于异步电动机)或最大允许电流（对于直流电动机）必需大于运行过程中可能消失的最大负载转矩和最大负载电流。

3.启动力量：由于鼠笼式异步电动机的启动转矩一般较小，所以，为使电动机能牢靠启动，必需保证选用电动机容量的方法一般有计算法、统计分析法和类比法。

电动机类型选择的基本依据是在在满意生产机械对拖动系统静态和动态特性要求的前提下，力求结构简洁、运行牢靠、维护便利、价格低廉。

（1）对于不要求调速、启动性能亦无过高要求的生产机械，应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机。

若要求启动转矩大，则可选用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。

（2）对于要求常常起、制动，且负载转矩较大、又有肯定调速要求的生产机械，应考虑选用绕线式异步电动机；对于周期性波动负载的生产机械，为了削平尖锋负载，一般都采纳电动机带飞轮工作，这种状况下也应选用绕线式异步电动机。

（3）对于只需要几种速度，而不要求无极调速的生产机械，为了简化变速机构，可选用多速异步电动机。

（4）对于要求恒速稳定运行的生产机械，且需要补偿电网功率因数的场合，应优先考虑用同步电动机。

（5）对于需要大的启动转矩，又要求恒功率调速的生产机械，常选用直流串励或复励电动机。

（6）对于要求大范围无极调速，且要求常常启动、制动、正反转的生产机械，则可选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机。

对于要求调速范围很宽的生产机械，最好从机械变速和电气调速二者结合起来考虑，易于收到技术和经济指标较高的效果。

《电机拖动》期末复习选择题及答案

《电机拖动》期末复习选择题及答案1.磁路中，产生磁通的源叫做磁势，用Fm表示，通常其强弱取决于( A )。

A.电流与线圈匝数的乘积B.磁感应强度C.磁通量D.磁阻2.异步电动机起动时若电压降低10%，则其起动转矩降低（ D ）。

A. 10%B. 81%C. 20%D. 19%3.直流电机的铁损、铜损分别( D )。

A.随负载变化，随负载变化B.不随负载变化，不随负载变化C.随负载变化，不随负载变化D.不随负载变化，随负载变化4.在额定电压下运行的三相异步电动机，如负载在额定负载附近变动，电机的转速( C )。

A.不变B.变化较大C.稍有变化D.不稳定5.根据直流电动机的机械特性方程式，得到固有机械特性曲线，其理想空载转速为n0,当电枢回路串接电阻后，得到一人为机械特性曲线，其理想空载转速为n0′，则( C )。

A.n0′<n0,特性硬度降低B.n0′<n0,特性硬度不变C.n0′=n0,特性硬度降低D.n0′>n0,特性硬度降低6.驱动电机为直流电动机的一卷扬机构起吊重物时，设电动机正转时是提升重物，若改变加在电枢上的电压极性，则( B )。

A.重物下降，越来越快，近于自由落体B.重物下降，越来越快，达到一稳定速度C.重物下降，与上升时的速率一样D.重物下降，比上升时的速率慢一点7.直流电机运行在发电机状态时，其（ A ）A.Ea>UB.Ea=0C.Ea<UD.Ea=U8.直流电动机中电枢的主要作用是( B )。

A. 改善直流电动机的换向B. 实现电能和机械能的转换C. 在气隙中产生磁通D. 产生气隙9.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz 的电网上额定运行时，其转差率SN=0.04，额定转速为（ B ）A.1000转/分B.960转/分C.40转/分D.0转/分10.交流绕组三相合成基波磁动势的转速为( A ) A.p f 60 B.60pf C.60·p ·f D.p 2f6011.三相异步电动机当转子不动时，定转子的频率关系是( A )A.f1=f2B.f1＜f2C. f1＞f2D.f2=012.若要使起动转矩Tst 等于最大转矩Tmax 应( C )A.改变电压大小B.改变电源频率C.增大转子回路电阻D.减小电机气隙13.直流发电机电磁转矩的作用方向与转子的旋转方向( B )A.相同B.相反C.无关D.垂直14.要改变并励直流电动机的转向，可以（ C ）A.增大励磁B.改变电源极性C.改接励磁绕组与电枢的联接D.减小励磁15.有一台两极绕线式异步电动机要把转速调上去，下列哪一种调速方法是可行的（ C ）A.变极调速B.转子中串入电阻C.变频调速D.降压调速16.三相异步电动机采用Y-△换接起动，可使起动电流降低到直接起动时的（ B） A.21 B.31 C.41 D.5117.异步电动机的额定功率P N 是指（ B ）A.输入电功率B.输出机械功率C.输入机械功率D.输出电功率18.绕线式异步电动机的转子绕组中串入调速电阻，当转速达到稳定后，如果负载转矩为恒转矩负载，调速前后转子电流将（ A ）A.保持不变B.增加C.减小D.019.某三相电力变压器带电阻电感性负载运行，负载系数相同条件下，cos 越高，电压2变化率△U( A )。

电机及拖动试题及答案

《电机与拖动》试题库第一部分直流电机一、填空题:1、并励直流发电机自励建压的条件是_______；_______;_______。

(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻）2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。

（E a〈U;E a〉U）3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。

（叠绕组;波绕组；叠）4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。

(相反;相同）5、单迭和单波绕组,极对数均为p时，并联支路数分别是_______,_______。

（2p;2)6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

（每极气隙磁通量;电枢电流)7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应,其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。

（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题1、一台并励直流发电机,正转能自励，若反转也能自励。

( ）（F)2、一台直流发电机,若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。

（）（T）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变.（F)4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高.（）（F）三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。

（1）（1)电枢绕组;（2）励磁绕组；（3)电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3)（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。

《电机与拖动》课程标准

《电机与拖动》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程是电气类专业必修课，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及从事电工安装、维护等工作打下良好的理论和专业技术技能基础。

通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、起动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。

三、设计思路本课程来源于维修电工所需知识、技能、素质及能力分析所整合的典型工作任务相关学习领域。

通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。

四、课程培养目标通过本课程的学习，使学生掌握各种电机的基础理论和拖动的基础知识，培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。

具体目标如下：1．专业能力（1）掌握常用交、直流电机、特种电机的基本结构和工作原理；（2）掌握电机的机械特性，起动、制动、调速控制等电路结构与工作原理；（3）掌握单相、三相变压器的特性及应用，变压器结构与原理；（4）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用；（5）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力；（6）懂得应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题；（7）熟悉电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能；（8）懂得正确合理选择各种电机和变压器的能力；（9）能够处理电机运行常见故障的能力；（10）能够正确使用各种电工工具。

电动机额定功率的选择

载率(%)] ，用FS表示，即
FS=
(8. 12)
我国规定的负载持续率有15% 、25% 、40%和60% 4种，一个周期的总时间为 + ≤10min 。
四、额定功率的选择
正确选择电动机容量的原则，应在电动机能够胜任生产机械负载要求的前提下，最经济最合理地决定电动机的功率。若功率选得过大，设备投资增大，造成浪费，且电动机经常欠载运行，效率及交流电动机的功率因数较低；反之，若功率选得过小，电动机将过载运行，造成电动机过早损坏。决定电动机功率的主要因素有3个：
10000V时，电动机的额定电压应选与之适应的高电压。直流电动机的额定电压也要与电源电压相配合。一般为110V 、220V和
440V 。其中220V为常用电压等级，大功率电机可提高到600～ 1000V 。当交流电源为380V ，用三相桥式可控硅整流电路供电时，其直流电动机的额定电压应选440V ，当用三相半波可控硅整流电源供电时，直流电动机的额定电压应为 220V ，若用单相整流电源，其电动机的额定电压应为160V 。
3 . 周期性断续工作方式
周期性断续工作方式是指工作和与停歇相互交替进行，两者时间都比较短，
即工作时间t r<(3～4) ，停歇时间t 0<(3～4) 。工作时温升达不到稳态值，
停歇时温升降不到零。属于此类工作的生产机械有起重机、电梯、轧钢辅助机
械等。
在重复短时工作方式下，负载工作时间与整个周期之比称负载持续率[又称暂
1. 电动机种类的选择选择电动机的原则是电动机性能满足生产机械要求的前提下，优先选用结构简单、
价格便宜、工作可靠、维护方便的电动机。在这方面交流电动机优于直流电动机，交流异步电动机优于交流同步电动机，笼型异步电动机优于绕线式异步电动机。

电机与电气控制(第4版)课件全套第1--5篇直流电机及拖动---电气控制技术

第5章三相变压器
内容提要三相变压器的磁路结构及特点。三相变压器的电路系统。判断绕组极性的方法。电力系统常采用多台变压器并联运行的意义，以及变压器并联运行的条件。
第6章其他用途的变压器
内容提要自耦变压器的结构特点、电磁关系、容量以及使用时的注意事项。仪用互感器的结构特点、工作原理以及互感器与被测线路的连接方法、使用中的注意事项。电弧焊工艺对电焊变压器的要求；电焊变压器应具有急剧下降的外特性；其输出电流I2在一定范围内应具有可调性；为实现I2可调所采用的方法不同，便有不同的电焊变压器。这些电焊压器均有着不同的结构特点。
第4章单相变压器
内容提要变压器的用途和结构。变压器的运行原理。阐述分析变压器运行的三种方法—电磁平衡关系、等值电路和向量图。变压器参数的测定。衡量变压器运行性能的重要标志是外特性和效率特性。掌握这些知识为选择、使用、维护变压器奠定基础。
3．变压器的效率特性当变压器电源电压和功率因数一定时，效率随负载电流（即负载系数）的变化关系称为变压器的效率特性，其变化规律如图4.29所示。
第1章直流电机原理
内容提要本章主要讲述直流电动机的基本工作原理；直流电动机的结构以及各部件的作用，重点介
绍能量转换的核心部件—电枢绕组不同形式的连接规律和特点。感应电势和电磁转矩的计算。直流电动机不同励磁方式的特点。直流电机的磁场以及改善换向的方法。
1.1 直流电机基本工作原理
（4）单叠绕组和单波绕组的应用。
1.3.2 直流电机的磁场
1．直流电动机的分类（1）直流他励电动机。（2）直流并励电动机。（3）直流串励电动机。（4）直流复励电动机。
3．改善换向的方法产生火花的电磁原因是换向元件K中出现了附加电流，因此要改善换向，就得从减小甚至消除附加电流着手。

电力拖动简介

电力需求侧管理（DSM）讲座四[电力拖动简介]电力拖动是以电动机作为原动机拖动机械做功的一种作业方式，电力拖动又称电气拖动或电力转动。

1995年我国用于电力拖动作业的电动机总容量在350～450GW，其中交流电动机占90％左右，1995～2000年交流电动机的预期产量达30GW，每年用于电动机的电费开支是电动机造价的10～20倍，是用电量最大和电费开支最多的终端用电设备，也是需求方管理的一个重点终端设备。

一、电力拖动系统和电动机的分类1.电力拖动系统电力拖动系统主要由电动机、传递机构和工作机械等装置组成的机电系统（见图3-2）。

电力拖动的任务就是使电动机实现由电能向机械能的转换，完成工作机械启动、运转、调速、制动工艺作业的要求，因此如何选择和运用好电动机是电力拖动节电的中心环节。

按供电制式的不同，可分为直流电力拖动和交流电力拖动两种，交流电力拖动节电是本节讨论的重点。

图3-2 电力拖动系统简图2.电动机的类别电动机的分类方式有多种，按电源使用的种类划分主要有两大类：一类是直流电动机，另一类是交流电动机（见图3-3）。

图3-3 电动机分类简图直流电动机是依靠直流电源供电运转的电动机，按励磁方式可分为他励和自励两种（见图3-3和图3-4）。

他励直流电动机的励磁电流由单独的直流电源供给，励磁绕组与电枢绕组不相连接；自励直流电动机的励磁电流由电机本身供给，励磁绕组与电枢绕组的连接方式，一般分为并励、串励和复励三种。

直流电动机的调速性能好，启动、制动、过载转矩大，容易控制是它的突出优点，但它的结构复杂、制造成本高、维护量大，还需配置直流电源，使它的应用受到一定的限制，多用于对启动和调速等性能要求比较高的场所。

交流电动机是依靠交流电源供电运转的电动机，与直流电动机相比，它具有结构简单、制造成本低、维护方便、运行效率高、工作可靠等优点，尤其是交流电动机调速技术的快速发展，使它得到了更广泛的应用。

交流电动机包括同步电动机和异步电动机两大类。

电机拖动概述

电机与拖动基础及MATLAB仿真
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0.3本教材内容、课程性质、教学任务及学习方法
教学任务通过课程的学习,掌握常用交、直流电机及变压器的基
本结构、工作原理、运行性能仿真和实验方法；了解交直流
电力拖动的基础知识，掌握异步电动机的特性分析、起制动方法和交流机基本的调速方法；掌握他励直流电动机起制动及调速等各种运行状态的静动态特性和参数计算；熟悉常用控制电机的原理和特性，学会选择电动机容量的方法，熟悉
降压变压器各种控制电机
电机与拖动基础及MATLAB仿真
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生产机械的拖动——由各种电动机或电力拖动系统实现；连接发电机与电网相连
0.2我国电机工业概况
建国后经过60多年的发展，已建立了全国性的研究实验基地，培养了
一大批从事研究、制造电机的专家和工程技术人员，有了统一的国家标准
和系列产品。在大型发电设备制造方面，已研制出600MW水氢氢冷汽轮发电机、 300MW的双水内冷和全氢冷汽轮发电机、650MW的核电机组、700MW的
电机与拖动基础及MATLAB仿真
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0.4电机中的铁磁材料及其特性磁化曲线动画
B
饱和点
膝点
b a
c
d
B f (H )
m Fe f ( H )
B m0 H
电机与拖动基础及MATLAB仿真
0
H
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0.4电机中的铁磁材料及其特性铁磁材料特点
铁磁材料具有如下特点：
其磁化曲线具有饱和性， mFe不是常数，且随H的变化而变化。
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0.3本教材内容、课程性质、教学任务及学习方法本课程的动力用电机包括变压器、交流异步电动机、学习方法总结

电机拖动公式(非常重要)

1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k=22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组0X = 222'X k X = 2'L L Z k Z =低压空载试验励磁阻抗模100U Z I = 励磁电阻 0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验 cu S P P =75S Z = 21ss P R I =s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件（1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z ==(2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E = 21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N = 折算后的转子电动势为 '22e E k E = 1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为 '22z Z k Z = '22z R k R = '22z X k X = 21112222w z w m k N k m k N = 三相异步电动机的输出功率 11111cos P mU I ϕ=电磁功率 ''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率 2m me ad P P P P =-- 机械功率：()1m e P s P =- ()1m e P s P =-空载损耗： 2m me ad P P P P =-- 电动机的效率 21P P η=三相异步电动机的电磁转矩 000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩 000609.552P P T n n π== 输出转矩 222609.552P P T n nπ== 20T T T =- T2等于负载转矩MM T s s T ⎡=⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式 22cos T m T C I ϕ=Φ 2224.442w T pm k N C π=参数公式 22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦ 222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率) 最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣ 当T=TN 时可得MT M s s α=-起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数 21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为 21(1)NST N T R R s T =- 其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T = 2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β== 起动级数m 1lglg N N T s T m β=各级电阻12()i i i ST R R ββ-=-（调速）调速范围：22'I I k = 静差率：00*100%f n n n δ-=第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =•直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ (单位：N m •)2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ （单位：V ）460E pN C =直流电动机的运行分析：一、他励电动机：1、励磁电流：ff f U I R =2、a a a U I R E =+ 电枢电流：a a a U EI R -=根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0)4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ二、幷励电动机1、a fI I I =+f f f U I R =2、a fU U U == a a a U I R E =+三、串励电动机1、f aU U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R E n T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率）铜损耗：22Cua a f f P R I R I =+ 电磁功率：1e Cu P PP =- e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ）输出功率：20e P P P =- 0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =)第八章8.1 他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φ ϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φ n ∆是转速差 0n n n ∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I = 2(1.1~1.2)aN I I =（2）求出起切电流（转矩）比β 12I I β=（3）确定起动级数m lglg am a R R m β= 1aN am UR I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内β==（5）求各级起动电阻 1()i i STi a R R ββ-=- 8.3 他励直流电动机的调速一，改变电枢电阻调速 2a r E T R R n T C C +∆=Φ 0n n n =-∆ 调速电阻2r E T a nR C C R T∆=Φ- 二．改变电枢电压调速 2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆ 8.4 他励直流电动机的制动一．能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机制动电阻 maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物制动电阻 2b E T a L nR C C R T =Φ- 2a b L E T R R n T C C +=Φ二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥- 2.电动势反向反接制动——下放重物制动电阻()T b a E a LC R U C n R T Φ=+Φ- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二．回馈制动反向回馈制动——下放重物制动电阻()T b E a a L C R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aN L E T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。

电机拖动知识点总结

电机拖动知识点总结电机拖动知识点总结电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用电能转化为机械能。

下面是小编为您整理的关于电机拖动知识点总结的相关资料，欢迎阅读！1、低压电器：是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。

2、主令电器：自动控制系统中用于发送控制指令的电器。

3、熔断器：是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。

4、时间继电器：一种触头延时接通或断开的控制电器。

5、电气原理图：电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图6、联锁：“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。

K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。

7、自锁电路：自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。

8、零压保护：为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。

9、欠压保护：在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。

10、星形接法：三个绕组，每一端接三相电压的`一相，另一端接在一起。

11、三角形接法：三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。

12、减压起动：在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。

13、主电路：主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路，14、辅助电路：辅助电路是小电流通过电路15、速度继电器：以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。

16、继电器：继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)17、热继电器：是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。

电工岗位技术比武题库(电机拖动知识选择题)

电工岗位技术比武题库（电机拖动知识选择题）选择题1.下列不属于变压器的是( Ｄ )。

(A)耦合调压器 (B)交流弧焊机 (C)仪用互感器 (D)电抗器2.电力变压器属于( Ａ )变压器。

(A)配电 (B)调压 (C)仪用 (D)试验3.变压器不能用来( Ｄ )。

(A)变流 (B)变压 (C)变阻抗 (D)变容量4.升压变压器用来( Ａ )。

(A)升高电压，降低电流 (B)升高电压、电流(C)升高电压、功率 (D)升高电压，降低功率5.降压变压器用来( Ｂ )。

(A)降低电压、电流 (B)降低电压，升高电流(C)降低电压，升高功率 (D)降低电压和功率6.不属于变压器构件的是( Ｂ )。

(A)铁心 (B)灭弧罩 (C)线圈 (D)油箱7.变压器油的作用不包括( Ｃ )。

(A)起绝缘作用 (B)起灭弧作用(C)起润滑作用 (D)起冷却作用8.三相电力变压器有( Ｄ )连接组别。

(A)1种 (B)3种 (C)6种 (D)12种9.电力变压器的额定电压是指( Ａ )。

(A)线电压有效值 (B)相电压有效值(C)线电压最大值 (D)相电压最大值10.变压器的额定容量的单位是( Ｃ )。

(A)kW (B)kvar (C)kV·A (D)kW·h11.S9-800/6表示变压器的( Ｄ )。

(A)容量为800 kW，高压侧额定电压为6 kV(B)容量为800 kW，低压侧额定电压为6 kV(C)容量为800 kV·A，低压侧额定电压为6 kV(D)容量为800 kV·A，高压侧额定电压为6 kV12.电力变压器一、二次电流之比与( Ｂ )。

(A)一、二次绕组匝数成正比 (B)一、二次绕组匝数成反比(C)一、二次绕组匝数无关 (D)负荷成正比13.双绕组电力变压器一次电流与二次电流的相位差为( Ｄ )。

(A)30° (B)60° (C)90° (D)180°14.变压器并联运行的条件是( Ｃ )。