第一章 机电传动控制基础知识

2013-6-24
基础知识
按钮与行程开关
• 按钮
• 行程开关
2013-6-24
基础知识
热继电器
• 原理：两种金属线胀系数不同（α 1，α 2）当电流超 过额定值，金属片弯曲变形接通或断开电路。
2013-6-24
基础知识
时间继电器
• 空气阻尼式
• 阻容式时间继电器
2013-6-24
基础知识
速度继电器
• 一般用在低电压要求的电路中，直流电源可 以方便携带如电动自行车就是用直流电动机， 又如电脑风扇、收录机电机等都是。 • 在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型 精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设 备要求严格线速度一致的地方等，通常都采 用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。
2013-6-24
基础知识
定子：产生磁场
• 主磁极（电磁铁）； • 换向极：换向极装在两主磁极之间，也是由铁心 和绕组构成； • 机座：固定主磁极、换向极和端盖；
• 电刷装置：把直流电压、直流电流引入或引出。
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基础知识
主磁级和换向极
电刷装置
2013-6-24
基础知识
转子(电枢)：产生电磁转矩和感应电动势
2013-6-24 基础知识
60 f p
基础知识
同步电动机
• 用途：主要用作发电机，也用于大型机械如轧 钢机、压缩机、鼓风机、球磨机等的驱动电机。 应用同步电机时需要在定子（交流）和转子 （直流）都加电压，称为双边砺磁。
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基础知识
词汇表
• • • • • • • • • • • • • • 机床电气控制：electrical control of machinery 低压电器：low-voltage electrical appliances 开关:switch 熔断器:fuse 交流接触器:AC contactor 按钮:button 行程开关:position limit switch 继电器:relay 三相笼型异步电动机：three-phase squirrel-cage asynchronous motor 数控机床：Numerical Control machine 加工中心：Machining Center 直接数字控制：Direct Numerical Control 柔性制造系统：Flexible Manufacturing System 集成制造系统：Computer Integrated Manufacturing System
2013-6-24 基础知识
异步电动机
• 用途
• 三相笼型异步电动机具有结构简单、维修方 便、运行可靠等特点，与同容量其他电动机 相比，重量轻、成本低、价格便宜，因此应 用非常广泛。
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基础知识
定子：产生旋转磁场
• 定子铁芯：安放定子绕组 • 机座：固定与支撑定子铁芯 • 定子绕组：Y形或△形
2013-6-24
基础知识
转子 ：产生电磁转矩，并输出机械能
• 转轴 • 转子铁芯 • 转子绕组
• 鼠笼式转子 • 绕线式
2013-6-24
基础知识
同步电动机
• 同步电动机的结构
• 也是由定子和转子构成，定子与异步电机结构相 同，转子不同，是个磁极，其铁芯上有砺磁绕组， 用直流砺磁。
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直流电动机 交流电动机 同步电动机 异步电动机
单相异步电动机
三相异步电动机
三相笼型异 步电动机
三相绕线型 异步电动机
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基础知识
直流电动机
• 直流电动机的构造
• 定子 • 转子
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基础知识
直流电动机
• 工作原理：左手定律
换向器
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基础知识
直流电动机
• 用途
• • • • 电枢铁芯 电枢绕组 换向器 轴和风扇等
电枢铁芯
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基础知识
异步电动机
• 概念：电机的转子转动的速度与定子所产生的旋转磁 场的旋转速度不一致，有一个转差。 • 分类： • 按定子相数可分为三相、单相和两相异步电动机。 • 按照转子型式可分为鼠笼型和绕线型。 • 根据机壳不同的保护方式，可分为开启式、防护式、 封闭式和防爆式等。
交 流 接 触 器
直 流 接 触 器
快 速 式
螺 旋 塞 式
管 式
智 能 式
开 启 式
装 置 式
电 子 式
电 动 式
空 气 阻 尼 式
直 流 电 磁 式
电 压 继 电 器
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基础知识
常用低压电器
• • • • • • 开关与熔断器 交流接触器 按钮与行程开关 热继电器 时间继电器 速度继电器
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基础知识
异步电动机
• 结构
• 定子 • 转子
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基础知识
三相异步电动机
• 工作原理
同步转速：
n0
60 f p
n0—旋转磁场的转速 f—电源频率（Hz） p—电机的极对数
异步电动机的转差率—S
S n0 n n0
S=0.02~0.05
电动机转速：
n n0 (1 S )
• 结构：转子、定子和触点组成。
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基础知识
电动机
• • • • 电动机的用途和分类 直流电动机 异步电动机 同步电动机
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基础知识
电动机的用途和分类
• • • • 电动机：是一种把电能转换成机械能，并输出机械 转矩的动力设备。 结构：定子、转子 工作原理：利用通电导体在线圈磁场中产生的磁力 电动机 工作。 分类：
高压电器 其 它 电 器 行 程 开 关 开 关 电 器 低压电器
制或调节作用的电器产品。
继 电 器 接 触 器
熔 断 器
指 示 灯
…
按 钮
微 动 式
滚 动 式
直 动 式
刀 开 关
组 合 开 关
自 动 开 关
熔 断 器
速 度 继 电 器
时 间 继 电 器
热 继 电 器
电 磁 式 继 电 器 电 流 继 电 器 中 间 继 电 器
第一章 机电传动控制基础知识
机电信息工程学院 机电系 杨静萍 2012-2013(2)
内容提要
• 电器的分类与作用 • 常用低压电器 • 电动机
2013-6-24
绪论
电器的分wk.baidu.com与作用
电器
一种能控制电路的设备
用于交流1200V、直流1500V及 以下的电路中起通断、保护、控
交流1200V以上、 直流1500V以上。
2013-6-24
基础知识
开关与熔断器
• 刀开关（闸刀开关 ）：
• 组合开关（转换开关）：
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基础知识
开关与熔断器
• 自动开关（空气开关）
• 熔断器（保险丝、fuse）
2013-6-24
基础知识
交流接触器
•
• •
交流接触器结构
电磁机构：电磁线圈、动铁芯、定铁芯 触头机构：主触头（动合）、辅助触头（动合、动断）
基础知识
同步电动机
• 同步电动机的工作原理
• 同步电动机接电源起动时，起动转短为零，因此， 必须采用某种方法（异步起动法 ）起动同步电动 机。当电动机的转速接近同步转速时，将直流励磁 电源通入转子，使转子励磁。这时，旋转磁场就能 紧紧地牵着转子一起转动。以后，两者转速保持相 等，即同步。
n0
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