第7章电动机容量的选择.
电机课件第七章
单相异步电动机的感性认识
课题一 单相异步电动机原理、结 构和分类
主要内容: 一、脉动磁场的分布和合成 二、单相异步电动机分类 三、单相罩极式异步电动机 四、单相电阻启动异步电动机 五、单相电容运行异步电动机 六、单相电容启动异步电动机 七、双值电容单相异步电动机 八、单相异步电动机的启动开关
一、脉动磁场的分布和合成
一脉动磁场的分布和合成一脉动磁场的分布和合成二单相异步电动机分类二单相异步电动机分类三单相罩极式异步电动机三单相罩极式异步电动机四分相式异步电动机四分相式异步电动机主要内容主要内容l一单相异步电机绕组概述一单相异步电机绕组概述l二绕组的基本术语二绕组的基本术语l三电阻启动或电容启动电动机定子绕组三电阻启动或电容启动电动机定子绕组l四电容运行电动机定子绕组四电容运行电动机定子绕组l五正弦绕组简介五正弦绕组简介一单相异步电机绕组概述一单相异步电机绕组概述l单相异步电动机定子绕组分为
LZ1
LF1
LZ2
LF2
四、电容运行电动机定子绕组
特点: 因启动绕组长期接在电源上,为 了产生理想的旋转磁场,启动绕组 和工作绕组各占1/2槽,匝数和截 面积也相等或接近。
例 7-2 电容运行单相异步电动机定子槽数 z=24,要数2p=4,试画出展开图
解:计算极距
z 6 2p
工作绕组槽数和启动绕组槽数
当单相交流电通入单相定子绕 组时,就会在绕组轴线方向上 产生一个大小和方向交变的磁 场,称为脉动磁场。 脉动磁场:空间位置不变,磁 感应强度B的幅值在时间上随交 流电流按正弦规律变化。磁场 不会旋转,不切割磁力线,也 就不会产生启动转矩。 所以单相异步电动机是不会自 行启动的。
为了便于分析,把这个脉动磁场分解为大小相等、 方向相反的两个旋转磁场。如下图所示;
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。
机电传动控制复习题(附答案)
机电传动控制复习题第一章 绪论部分 一 单项选择题:1 机电传动的目的是将电能转换为 【A 】 A. 机械能B. 动能C. 势能D. 液压能二 多项选择题 :1 机电传动的发展大体上经历哪几个阶段 【A B C 】 A. 成组拖动 B. 单电动机拖动 C. 多电动机拖动 D. 单组多动 E. 复合拖动三 判断改错题:错误的在括号内画×得2分,将错误更正为正确的得2分;正确的在括号内画√得4分;《1 机电传动的目的是将机械能转换为电能。
【× 】更正:机电传动的目的是将电能转换为机械能。
第二章 机电传动系统的动力学基础 一 单项选择题:1 多轴拖动系统中飞轮转矩可根据以下哪种原则折算到电动机轴上 【B 】 A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒2 恒转矩型机械特性的特点是负载转矩为 【A 】 A. 常数 B. 在一定范围内变化 C. 随转速增加而正比增加 D. 实数3 电流电动机的电磁转矩T 、负载转矩L T 和空载损耗转矩0T 之间的关系是 【B 】 A.0T T T L += B . 0T T T L +=C.00=++T T T LD.L T T T +=0*4 多轴拖动系统中各静态负载转矩可根据静态时以下哪种原则折算到电机轴上【C 】A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒5 根据转矩正方向的约定,恒转矩型机械特性中,反抗转矩与转速n 的符号关系是 【A 】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关6 单轴机电传动系统为减速运动时,电机转矩M T 与负载转矩L T 之间的关系是 【C 】A.L M T T =B.L M T T >C.L M T T <D.L M T T ≠7 恒转矩型机械特性中,反抗转矩的方向与运动方向的关系是 【B 】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关 8 恒功率型机械特性的负载转矩与转速n 之间的关系是【B 】A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 抛物线函数关系$9 单轴机电传动系统处于静态或稳态时,电机转矩M T 与负载转矩L T 之间的关系是【A 】 A.L M T T =B.L M T T >C.L M T T <D.L M T T ≠10 多轴拖动系统中各转动部分的转动惯量可根据以下哪种原则折算到电动机轴上【B 】 A. 机械能守恒 B. 动能守恒 C. 功率守恒D. 动量守恒11 随转速n 的增加,直线型机械特性的负载转矩将【D 】A. 成抛物线变化B. 成正比减小C. 不变D. 成正比增加二 多项选择题 :1 根据负载转矩与运动方向的关系,可以将恒转矩型的负载转矩分为【A B 】A. 反抗转矩B. 位能转矩C. 动能转矩D. 拖动转矩E. 制动转矩【2 根据机械特性硬度值的不同,可将电动机机械特性分为 【A B C 】A. 绝对硬特性B. 硬特性C. 软特性D. 绝对软特性E. 综合特性三 判断改错题:错误的在括号内画×得2分,将错误更正为正确的得2分;正确的在括号内画√得4分; 1 若单轴传动系统的转动惯量L T 与转速n 符号相反,则表示L T 为制动转矩。
电路控制设计
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
2.电气工艺设计内容
1) 根据设计出的电气原理图和选定的电器元件,设计电气 设备的总体配置,绘制电气控制系统的总装配图和总接线图。
2) 绘制各组件电器元件布置图与安装接线图,表明各电器 元件的安装方式和接线方式。
3) 编写使用维护说明书。
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
教学方法: 项目教学法:1、引出问题;2项目分 析; 3、行为引导法;4、学练结合 学时、教具、课前准备: 学时:12学时 教具:机床电气控制元件、网盘、万 用表、螺丝刀、扳手等; 课前准备:学生预习相关课程知识; 规范标准准备;安全知识。
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
下一页 返回
第7章 电气控制系统设计 电机及机床电器控制
第三节 电气火灾消防知识
• 电气火灾产生的直接原因: • (1)设备或线路发生短路故障电气设备由于绝缘损坏、电路年久
失修、疏忽大意、操作失误及设备安装不合格等将造成短路故障, 其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍,产生的热量(正比 于电流的平方)是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧, 从而导致火灾。 • (2)过载引起电气设备过热选用线路或设备不合理,线路的负载 电流量超过了导线额定的安全载流量,电气设备长期超载(超过额 定负载能力),引起线路或设备过热而导致火灾。
图7-2所示。这些操作用具均由绝缘材料制成。
上一页下一页 返回
第7章 电气第控一制系节统设计安电全机及用机电床电知器识控制
• 正确使用绝缘操作用具,应注意以下两点:
• (1)绝缘操作用具本身必须具备合格的绝缘性能和机械强度。
• (2)只能在和其绝缘性能相适应的电气设备上使用。
第七章 控制电机
似, 但是为了减小转子的转动惯量, 转子做得细而长。转子笼条
和端环既可采用高电阻率的导电材料(如黄铜、青铜等)制造, 也 可采用铸铝转子。
2) 非磁性空心杯形转子
非磁性空心杯形转子的结构如图7-7所示。定子分外定子铁心和内定 子铁心两部分,由硅钢片冲制后叠成。外定子铁心槽中放置空间相距 90° 电角度的两相绕组。内定子铁心中不放绕组, 仅作为磁路的一部分,以减小 主磁通磁路的磁阻。空心杯形转子由非磁性铝或铝合金制成, 放在内、外 定子铁心之间, 并固定在转轴上。
式中: n0——电动机的理想空载转速 , n0 与控制电压 Uc 成正比。 上式表明, 电动机的转速 n 与电磁转矩 T 为线性关系, 在控制电压不同
时, 机械特性为一组平行的直线, 如图所示。
由图可见: 控制电压 Uc 一定时, 电磁 转矩越大, 电动机的转速越低; 控制电压 升高, 机械特性向右平移, 堵转转矩 Td 成 正比地增大,越有利于电动机启动。
第7章
控制电机
控制电机是指用于自动控制系统的具有特殊性能 的小功率电机,主要在控制系统中用作信号的检测 (测量)、传递、执行、放大或转换等。
控制电机的种类繁多,根据在自动控制系统的作用,可 将控制电机分为执行元件和测量元件。 执行元件:交、直流伺服电动机、步进电动机(将电信 号转换成轴上的角位移或角速度)
2) 调节特性 在电动机的电磁转矩 T=常数时, 伺服电动机的转速 n 与控制电压 Uc 之 间的关系曲线 n = f ( Uc )称为调节特性。由式(7 - 1)可知, 在 T=常数时, 磁通Φ=常数, 转速 n 与控制电压 Uc 为线性关系, 转矩 T 不同时, 调节特性 是一组平行的直线, 如图所示。 由图可见:在 T 一定时, 控制电压 Uc 升高, 转速 n 也升高;负载转矩增大, 即 T 增大, 调节特性向右平移, 始动电压 Uc0 成
机电传动控制模拟题
机电传动控制模拟题第一章绪论部分一单项选择题:1.机电传动的目的是将电能转换为【A】A.机械能B. 动能C. 势能D. 液压能二多项选择题:1 机电传动的发展大体上经历哪几个阶段?【A B C】A. 成组拖动B. 单电动机拖动C. 多电动机拖动D. 单组多动E. 复合拖动三判断改错题:1 机电传动的目的是将机械能转换为电能。
【×】更正:机电传动的目的是将电能转换为机械能。
第二章机电传动系统的动力学基础一单项选择题:1 多轴拖动系统中飞轮转矩可根据以下哪种原则折算到电动机轴上?【B 】A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒2 恒转矩型机械特性的特点是负载转矩为【A】A. 常数B. 在一定范围内变化C. 随转速增加而正比增加D. 实数3 电流电动机的电磁转矩、负载转矩和空载损耗转矩之间的关系是【B 】A. B. C. D.4 多轴拖动系统中各静态负载转矩可根据静态时以下哪种原则折算到电机轴上?【C 】A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒5 根据转矩正方向的约定,恒转矩型机械特性中,反抗转矩与转速n的符号关系是【A】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关6 单轴机电传动系统为减速运动时,电机转矩与负载转矩之间的关系是【C】A. B. C. D.7 恒转矩型机械特性中,反抗转矩的方向与运动方向的关系是【B 】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关8 恒功率型机械特性的负载转矩与转速n之间的关系是【B】A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 抛物线函数关系9 单轴机电传动系统处于静态或稳态时,电机转矩与负载转矩之间的关系是【A】A. B. C. D.10 多轴拖动系统中各转动部分的转动惯量可根据以下哪种原则折算到电动机轴上?【B】A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒11 随转速n的增加,直线型机械特性的负载转矩将【D 】A. 成抛物线变化B. 成正比减小C. 不变D. 成正比增加二多项选择题:1 根据负载转矩与运动方向的关系,可以将恒转矩型的负载转矩分为【A B】A. 反抗转矩B. 位能转矩C. 动能转矩D. 拖动转矩E. 制动转矩2 根据机械特性硬度值的不同,可将电动机机械特性分为【A B C】A. 绝对硬特性B. 硬特性C. 软特性D. 绝对软特性E. 综合特性三判断改错题:错误的在括号内画×得2分,将错误更正为正确的得2分;正确的在括号内画√得4分;1 若单轴传动系统的转动惯量与转速n符号相反,则表示为制动转矩。
MIT电机学教程中文版第7章
麻省理工学院电气工程和计算机科学系6.685 电机课程讲义7:永磁“无刷DC直流”电动机2005年9月5日James L. Kirtley Jr.版权所有,20031.前言在本文中,简要介绍了永磁体电动机的设计评估,着眼于伺服和驱动应用方面。
本文的组织方式如下:首先,我们介绍了永磁体电动机的三种不同几何布局:1.面安装磁体,传统定子2.面安装磁体,气隙,定子绕组,以及3.内部磁体(磁通集中)。
定性讨论这些几何因素后,我们将讨论电机的基本额定参数,介绍了实现额定值的方式,以及评估电动机转矩和功率-速度特性的方法。
随后,我们将讨论如何使用电机的几何参数来评估基本额定参数和其他相关参数的方法,这些其他参数可用于更详细地评估电机性能。
在本文的附录中,给出了一些更深的数学推导。
2.电动机形态当然,有很多制造永磁体电动机的方式,但在本文中我们仅考虑几种。
实际上,一旦理解了这些内容,应能相当直接地评估大多数采用其他几何构造的电机的额定性能。
请注意,事实上“转子内部”和“转子外部”的差别并不重要,只有少数情况例外,我们将对例外情况加以说明。
2.1 面磁体电机在图1中,给出了电动机的基本磁形态,磁体安装在转子面上,并采用了传统定子绕组。
在该示意图上,未给出电机的某些重要机械因素,如将永磁体固定在转子上的方式,因而在考虑该示意图时请谨慎。
此外,该示意图以及后面的其他示意图并不必然具有制造可行电机的恰当比例。
在本图中,显示了四极(p = 2)电机的轴截面。
四个磁体安装在一个圆柱形转子“芯”或轴筒上,转子芯由铁磁材料制成。
通常情况下,它是简单的钢轴筒。
在某些应用中,磁体可简单地联结在钢部件上。
对于某些应用,胶合联接并不能满足要求(例如,高速电机),需要某种形式的转子带或定位环结构。
该电机的定子绕组是“传统性”的,十分类似于感应电动机的定子绕组,由位于槽中的导线构成,槽位于定子芯表面。
定子芯本身由层叠式铁磁材料制成(可以是硅铁片),层片的特性和厚度由工作频率效率要求决定。
电机选型教程范文
电机选型教程范文
(纯原创)
一、电机部件定义
电机是一种机械装置,能将电能转化为机械能,把其他形式的能量转
换成机械动能,用于推动机械装置运行和控制。
它也是机械装机工程中最
重要、最基本的部件。
二、电机类别
电机分类繁多,可按电机的结构、性能、功率、电气参数、电流等多
种方式分类,主要有交流电机、直流电机、步进电机、伺服电机、减速电机、凸轮转子电机、旋转电位器调节电机等。
三、电机选型原则
1.电机功率选型:电机的功率要求是根据使用环境和负载来确定的。
电机的额定功率要根据具体情况选择,一般来说,电机的功率要比额定负
载要大,至少要比负载的功率多10%-20%。
2.电机的电流选择:电机的电流是用来确定电机的选型的重要参数,电机的电流要比负载的电流高,至少要比负载的电流大10%-20%。
3.电机的节拍选择:对于变频器电机,要根据不同的工况需求来确
定电机的节拍。
一般情况下,电机的节拍要大于负载的节拍,至少要比负
载的节拍多10%-20%。
4.电机的变速比选择:对变速器电机,要根据实际情况确定变速比,一般情况下,电机的变速比要大于负载的变速比,至少要比负载的变速比
多10%-20%。
第八章 电动机容量的选择
镗杆直径 单位:mm
工作台宽度 单位:mm
《电机及拖动基础》第八章 电动机容量的选择
类比法
类比法——就是调查经过长期考验的同类型生产
机械,看它采用多大容量的电动机,然后通过主
要参数和工作条件的类比,来确定新生产机械的 电动机容量。
.
End
曲线的俗称:
热不到头,冷不到底
.
连续工作制电动机容量的选择
连续常值负载电动机容量的选择
通常的做法是在产品目录中选择一台额定容量等于或略大 于生产机械所需的容量,且转速又合适的电动机。对于鼠笼型 异步电动机还要考虑起动能力问题。
环境温度影响的问题:
设长期工作制电动机的额定功率为PN,稳定温升为N 。
短时工作时间与负载持续率之间的换算关系可近似认为:
30min 相当于 FC = 15%
60min 相当于 FC = 25%
90min 相当于 FC = 40%
《电机及拖动基础》第八章 电动机容量的选择
断续周期工作制电动机容量的选择
国家规定的标准负载持续率有:15%,25%,40%, 60% 四种。 同一台电动机在负载持续率 FC% 小时,其输出功率就大, 但过载能力低。 若负载持续率 FC% 与标准相等或相近,可直接按产品目 录选择合适的电动机。
功率较大的电动机应采用高压供电。
⒉ 直流电动机的额定电压也要于电源电压相配合 常用的电压等级有:110V、220V、440V 大功率电动机采用600~800V,甚至1000V供电。
决定电动机容量的主要因素
发热与温升
电机的发热是由于电机在运行中实现机电能量转换时,在电 机内部产生损耗,并转换成热量,使电机的温度升高。
电动机容量选择的工程方法
7 第七章-同步电机的基本知识和结构
同步电机的基本结构
18
2. 工作原理
(4) “同步”的概念 同步电机无论作为发电机还是电动机运行,当极数一 定时,它的转速 转速 n 和频率 f 之间保持严格不变的关系,用 之间保持严格不变的关系 电机专业术语说,叫做“同步”,所以这种电机叫同步电 机 。
2. 隐极式转子
隐极式转子上没有凸出的磁极 沿着转子本体圆周表面上,开有 许多槽,这些槽中嵌放着励磁绕 组。在转子表面约1/3部分没有开 槽,构成大齿,是磁极的中心区。 励磁绕组通入励磁电流后,沿转 子圆周也会出现 N 极和 S 极。 在大容量高转速汽轮发电机中, 转子圆周线速度极高,最大可达 170米/秒。为了减小转子本体及 转子上的各部件所承受的巨大离 心力,大型汽轮发电机都做成细 长的隐极式圆柱体转子。 18
度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性 能有重大影响。
汽轮发电机结构
8
Electrical Machinery
11
Electrical Machinery
§7-2
同步电机的基本工作原理
pn ( Hz ) 60
9
§7-2
同步电机的基本工作原理
pn ( Hz ) 60
12
2. 工作原理
(1) P、n、f 三者关系 f
2. 同步电机的运行方式
(3).作为同步调相机(同步补偿机)运行——向电网发送无功功率
同步调相机 (synchronous condenser) 基本上不进行有功功率的转换,它 专门用来调节电网的无功功率,以改善电网的功率因数。
发电机 电动机 同步调相机
同一台同步电机的三种不同的运 行方式,理论上是可以运行于不同的 运行方式下,但三种运行方式各有自 己的特点,没有特殊情况,不互换使 用。
第七章直流电机试题及答案
第七章直流电机试题及答案第七章直流电机⼀、填空(每空1分)1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。
答:交流的。
2. ★★⼀台四极直流发电机采⽤单叠绕组,若取下⼀⽀或相邻的两⽀电刷,其电流和功率,⽽电刷电压。
答:减⼩,不变。
3. ★⼀台并励直流电动机,如果电源电压和励磁电流f I 不变,当加上⼀恒定转矩的负载后,发现电枢电流超过额定值,有⼈试在电枢回路中接⼀电阻来限制电流,此⽅法。
串⼊电阻后,电动机的输⼊功率1P 将,电枢电流a I ,转速n 将,电动机的效率η将。
答:不⾏,不变,不变,下降,下降。
4. ★⼀台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩,做额定运⾏时,如果将电源电压降低了20℅,则稳定后电机的电流为倍的额定电流(假设磁路不饱和)。
答:1.25倍。
5. 并励直流电动机,当电源反接时,其中I a 的⽅向,转速⽅向。
答:反向,不变。
6. 直流发电机的电磁转矩是转矩,直流电动机的电磁转矩是转矩。
答:制动,驱动。
7. ⼀台串励直流电动机与⼀台并励直流电动机,都在满载下运⾏,它们的额定功率和额定电流都相等,若它们的负载转矩同样增加0.5,则可知:电动机转速下降得多,⽽电动机的电流增加得多。
答:串励,并励。
8. ★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有⼀定的影响,当电枢电流I a 增加时,转速n 将,转矩T e 将。
答:下降,增加。
9. 直流电动机电刷放置的原则是:。
答:空载时正、负电刷之间获得最⼤的电动势,这时被电刷短路的元件的电动势为零。
10. 直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,可使转速,⽽在电枢回路中增加调节电阻,可使转速。
答:升⾼,降低。
11. 电磁功率与输⼊功率之差,对于直流发电机包括损耗;对于直流电动机包括损耗。
答:空载损耗功率,绕组铜损耗。
12. ★串励直流电动机在负载较⼩时,a I ;当负载增加时,T e ,a I ;n 随着负载增加下降程度⽐并励电动机要。
答:⼩,增加,增加,严重。
电机选型计算范文
电机选型计算范文
首先,要确定机械系统的工作需求,即需要提供的转速和扭矩。
转速通常由工作速度决定,扭矩由负载特性决定。
根据这些需求,可以计算出所需的输出功率。
功率的计算公式为:功率(P)=扭矩(T)*角速度(ω)。
然后,要考虑工作环境的要求。
工作环境中可能存在的因素有温度、湿度、灰尘等。
根据这些因素,选择适合的外壳材质和防护等级。
例如,在恶劣的环境中,可能需要选择防尘、防水等级较高的电机。
接下来,要考虑电源供应的情况。
根据电源电压和频率,选择适合的电机型号。
一般来说,电机的额定电压和频率应与电源相匹配。
同时,还要考虑额定转速和额定功率是否满足系统的需求。
除了以上的考虑因素,还有其他一些参数也需要考虑。
例如,额定效率是指电机在额定负载下的功率输出所占的比例,一般应选择高效率的电机,以节约能源。
此外,还可以考虑电机的尺寸和重量,以确保其能够适应机械系统的安装要求。
综上所述,电机选型计算需要综合考虑工作需求、工作环境、电源供应等多个因素,并选择合适的电机型号和规格。
通过合理的选型计算,可以确保电机在工作中能够稳定可靠地提供所需的动力输出。
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。
PLC课后习题
第一章1-1 常用的低压刀开关有几种?分别用在什么场合?答:(1)开启式负荷开关,常用作照明电路的电源开关或用于5.5kW以下三相异步电动机不频繁启动和停止的控制开关。
(2)封闭式负荷开关,可用来控制照明电路或60A以下负载电路的控制。
1-2 刀开关的选用方法及安装注意事项有哪些?答:在选用时,额定电压应大于或等于负载额定电压,对于一般的电路,如照明电路,其额定电流应大于或等于最大工作电流;而对于电动机电路,其额定电流应大于或等于电动机额定电流的3倍。
开启式负荷开关在安装时应注意:(1)闸刀在合闸状态时,手柄应朝上,不准倒装或平装,以防误操作。
(2)电源进线应接在静触点一边的进线端(进线座在上方),而用电设备应接在动触点一边的出线端(出线座在下方),即“上进下出”,不准颠倒,以方便更换熔丝及确保用电安全。
1-3 常用熔断器的种类有哪些?答:熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式和快速熔断器。
1-4 两台电动机不同时启动,一台电动机额定电流为14.8A,另一台电动机额定电流为6.47A,试选择用作短路保护熔断器的额定电流及熔体的额定电流。
答:I RN≥(1.5~2.5)I Nmax+ΣI N2×14.8+6.47=36.07A 可RL1-60型熔断器,选配40A熔体。
1-5 常用主令电器有哪些?在电路中各起什么作用?答:主令电器主要类型有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、凸轮控制器等。
控制按钮是一种典型的主令电器,其作用通常是用来短时间地接通或断开小电流的控制电路,从而控制电动机或其他电器设备的运行。
行程开关、接近开关主要用于位置与行程相关的控制。
万能转换开关一般用于交流500V、直流440V、约定发热电流20A以下的电路中,作为电气控制线路的转换和配电设备的远距离控制、电气测量仪表转换,也可用于小容量异步电动机、伺服电动机、微电动机的直接控制。
凸轮控制器主要用于起重设备,直接控制中、小型绕线转子异步电动机的起动、制动、调速和换向。
电机及拖动基础教学课件讲义教材
电机及拖动基础教学课件目录绪论第1章直流电机原理1.1直流电机的基本工作原理1.1.1 直流发电机的工作原理1.1.2 直流电动机的工作原理1.2直流电机的主要结构及用途1.2.1 主要结构1.2.2 直流电机的铭牌数据1.2.3 直流电机的用途和分类1.3直流电机的电枢绕组1.3.1 单叠绕组1.3.2 单波绕组简介1.4直流电机的磁场1.4.1 直流电机的空载磁场1.4.2 直流电机负载时的磁场和电枢反应1.4.3 直流电机的励磁方式1.5直流电机的换向1.5.1 直流电机的换向问题和换向极绕组1.5.2 直流电机的补偿绕组小结思考题习题参考文献第二章直流电机的运行和拖动2.1直流电机的运行原理和特性;2.2他励直流电机的机械特性;2.3他励直流电机的起动;2.4他励直流电机的调速;2.5他励直流电机的电动与制动运行第三章变压器3.1变压器的基本工作原理和结构;3.2单相变压器的空载运行;3.3单相变压器的负载运行;3.4变压器参数的确定;3.5变压器的运行特性;3.6三相变压器;3.7自耦变压器第四章三相异步电动机原理4.1异步电动机的基本工作原理;4.2异步电动机的结构及用途;4.3异步电动机的定子绕组;4.4三相异步电动机的电磁关系;4.5三相异步电动机的功率与转矩;4.6三相异步电动机的工作特性;4.7三相异步电动机参数的测定第5章三相异步电动机的运行与拖动5.1 三相异步电动机的运行特性5.1.1 机械特性的物理表达式5.1.2 机械特性的参数表达式5.1.3 机械特性的实用表达式5.1.4 机械特性的固有特性和人为特性5.1.5 稳定运行问题5.2 三相异步电动机的起动5.2.1 三相异步电动机直接起动的问题5.2.2 三相鼠笼式异步电动机的降压起动5.2.3 三相绕线式异步电动机的起动5.3 三相异步电动机的制动5.3.1 能耗制动5.3.2 反接制动5.3.3 回馈制动5.4 三相异步电动机的调速5.4.1 三相异步电动机的降定子电压调速5.4.2 绕线式异步电动机转子回路串电阻调速5.4.3 电磁转差离合器调速5.4.4 绕线式异步电动机的串级调速5.4.5 变极调速5.4.6 变频调速小结习题第六章控制电机6.1 伺服电动机6.2步进电动机6.3测速发电机6.4自整角机6.5旋转变压器6.6小结第七章电动机的选择7.1电动机的发热与冷却7-2电机的绝缘材料和允许温升7.3电动机的工作方式7.4电动机的负载功率计算7.5电动机的容量选择7.6小结电机及拖动基础教学课件第1章 直流电机原理摘要:本章分析直流电机的工作原理、结构、电路、磁路及换向等问题,为电力拖动自动控制系统提供元件的基本知识。
电动机的选择
电动机的容量选得过小
电动机过载运行,提高了所承受的机械负荷强度, 电动机稳态温度就会超出绕组绝缘材料允许的最高温度, 增加了温升,缩短了电动机的使用寿命,因此不能保证 生产机械可靠工作。
7.1 电动机选择的内容
7.1.1 电动机系列的选择
三相异步电动机首先应进行系列选择,其产品系列有基 本系列、派生系列和专用系列。 基本系列:一般用途系列产品,适用于一般传动要求,是
通用系列。 派生系列:按不同的使用要求在基本系列基础上做了一部
分改动,其零部件一般与基本系列通用,包括 电气派生、结构派生和环境派生等系列。 专用系列:指有特殊使用要求或有特殊防护要求的系列产品。
异步电动机过载能力
在选用笼型异步电动机时,由于它的起动转矩较小, 且受电网电压波动的影响大,因此除需校验过载能力之外, 还需校验起动转矩。如果起动转矩不够大,可以考虑选用 起动性能较好的深槽式异步电动机、双笼型异步电动机或 者高转差率笼型异步电动机。
7.2.4 电动机额定容量的选择方法
从节约能源的方面,需要正确选择电动机的额定功率。 生产实际中的负载性质是多种多样的,有时不可能按照从 发热观点充分利用电动机的要求来选择电动机的额定功率。 需要根据具体情况采取不同的额定功率选择方法。
7.1.4 电动机质量性能的选择
电动机是各行各业主要的动力产生装置,其质量 性能关系到人身、财产及重要装备的安全,受到政府、 企业、社会的关注,也是选用电动机时的重要依据。 国际、国内产品技术条件等相关标准对电动机的质量 性能及参数都有明确规定。电动机额定状态下的性能 指标一般包括效率、功率因数、起动电流、起动转矩、 最大转矩、最小转矩、噪声、振动、温升等参数。
机电传动6-9章 课后答案
大学答案 --- 中学答案 --- 考研答案 --- 考试答案 最全最多的课后习题参考答案,尽在课后答案网()! Khdaw团队一直秉承用心为大家服务的宗旨,以关注学生的学习生活为出发点,
旨在为广大学生朋友的自主学习提供一个分享和交流的平台。 爱校园() 课后答案网() 淘答案()
m 俗,需要转矩调节和需要一定张力的随动系统中作为执 o 行元件. c 6.8 永磁式同步电动机为什么要采用异步启动?
因为永磁式同步驶电动机刚启动时,器定子长生旋转磁
. 场,但转子具有惯性,跟不上磁场的转动,定子旋转时而吸引转 w 子,时而又排斥转子,因此作用在转子的平均转矩为零,转子也 a 就旋转不起来了. d 6.9 磁阻式电磁减速同步电动机有什么突出的优点?
m 压为 52V;接上 2000Ω的负载电阻后,输出电压为 50V。 o 试求当转速为 1500r/min,负载电阻为 5000Ω时的输出 c 电压。
在转速 3000r/min 时,空载输出电压为 52V 时
. 52= Ce3000 w Ce=52/3000 a 当接上 2000Ω的负载电阻后,输出电压为 50V 时 d Ua=Cen/(1+Ra/RL)
电压。
ww Ia=Ua/RL =50/2000 =0.025A
课 后 答 案 网
Ua=Cen/(1+Ra/RL) 50= Cen/(1+180/2000)
Cen=Ua0=54.5V 输出电流是 0.025A, 空载输出电压是 54.5V 6.14 某直流测速发电机,在转速 3000r/min 时,空载输出电
正比.
. 6.12 何谓剩余电压、线性误差、相位误差? w 剩余电压是只当测速发电动机的转矩为零时的输出电 a 压. d 线性误差是指严格的说输出电压和转速不是直线关系,
电工学第七版
33
34
7.3 三相异步电动机的电路分析
电动机与变压器对比
1、相似
电动机的定子 变压器的原边
电动机的转子 变压器的副边
磁通通过定子和转子铁心闭合
i1
i2
2、区别
变压器是静止的, 电动机的转子转动。
U1
4.44 f1N1
37
二、转子电路
1、转子频率 f2 旋转磁场与转子间的相对转速为(n0-n)
f2
p(n0 n) 60
n0 n pn0 n0 60
Sf1
n=0时:S=1,f2=f1 → MAX
2、转子电动势E2 E2=4.44 k2 f2N2
k2 —— 转子绕组的绕组系数。
n=0时:S=1
T= f (S) — 固有转矩特性 n= f (T) —机械特性
43
二、机械特性
n
1、电动机等速运行的条件: nn0
T = TC
电磁转矩 = 阻力转矩
TC=T2+ T0 T2
T T2
TT20::电电动动机机轴的上空的载机损械耗负转载矩转(矩主要是机械损耗转矩
忽略T0 , TC T2
电动机等速运行的条件: T = T2
每相绕组有三个线圈串联,每相绕组的首端 在空间上相差40(120/p)的空间角。
4、旋转磁场的转速
p=1 电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化一周
旋转磁场的转速 f =电流的频率 f(r/s)
旋转磁场的转速:n0=60f(r/min)
p=2
电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化半周
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Page 10
7.2电动机的发热、冷却与工作制 7.2.1电动机的发热与冷却 电动机的冷却是指负载减小或切断电源停止运行,电动机内 部损耗减小或降为零,导致电动机温升降低的过程。
同样可证明,电动机的冷却过程曲线是按指数规律下降的曲 线,如图7-2曲线1所示,图中T′为冷却时间常数。
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 6
7.1电动机选择的主要内容
电动机在运行过程中必然会产生损耗并导致机体温度升高, 运行中电动机最热部位是绕组,而耐热最差的部位是绕组的绝缘。 当温度升高超过绝缘材料允许的限度时,则会使绝缘过早老 化,缩短电动机的使用寿命。
通常电动机容量是按周围环境温度为40℃时设计的,所以 各级绝缘材料的最高允许温升比其最高允许温度低40℃。
第7章
电动机容量的选择
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 2
第7章 电动机容量的选择
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 3
本章内容
7.1 电动机选择的主要内容 7.2 电动机的发热、冷却与工作制 7.3 电动机容量的选择
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 4
本章教学基本要求
普通高等教育“十二五”电气信息类规划教材
电机与拖动基础及
MATLAB仿真
陈亚爱 周京华编著
北 方 工 业
大
学
李正熙主审
本课程的章节和内容
绪 论 第1章 第2章 第3章 变压器 三相交流电动机 三相交流电动机的电力拖动
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第4章
第5章 第6章
直流电机
直流电动机的电力拖动 驱动和控制微电机
如果停电后,电动机产生的热量为零,则冷却过程如图7-2 曲线2所示。
t ts
ts'
0 T'
1 2 t
Page 11
图7-2电机的冷却曲线 电机与拖动基础及MATLAB仿真
7.2电动机的发热、冷却与工作制 7.2.2电动机的工作制
实际运行的电动机所带负载是多种多样的,运行状态也不尽 相同,而电动机的温升不仅取决于负载的大小,且与负载持续时 间有关。
7.2电动机的发热、冷却与工作制 7.2.2电动机的工作制 1.连续工作制(S1) 连续工作制是指电动机在恒定负载或周期性变化负载下连续 运行,工作时间内使电动机的温升达到稳定温升。 显然连续工作制的工作时间tw>(3~4)T, 其典型负载图和温升曲线如图7-3a所示。 实际生产中的水泵、风机、轧钢机主传 动拖动电机等属连续工作制电动机。 适用于 连续工作制的电动机有Y2、Y3系列三相笼型 异步电动机。
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 9
7.2电动机的发热、冷却与工作制 7.2.1电动机的发热与冷却
t
电动机运行过程产生的各种损耗均会生成热能使电动机温度 2 ts 高于工作环境温度。 电动机从空载到负载或在运行中突加负载时,损耗随负载增 t0 加而增加,电动机的温度也随之升高,稳定后的温度比起始温度 高,该过程称为电动机的发热过程。
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 8
7.1电动机选择的主要内容
对于直流电动机,其短时过载能力主要受换向器过流程度的 限制,应使所选电动机承受的最大负载电流小于电动机的最大电 流。
对于笼型异步电动机,由于起动转矩较小,同时又要考虑受 电网波动的影响,还需进行起动能力校验。 可见,电动机的带载能力取决于绝缘材料的最高允许温度。 总之,电动机容量主要由允许温升、过载能力以及起动能力 三因素决定。
表7-1 电动机使用的各级绝缘材料的最高允许温度和温升 绝缘材料等级 最高允许温度/℃ 最高允许温升/℃ A 105 65 E 120 80 B 130 90 F 155 115 H 180 140 C 180以上 140以上
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 7
7.1电动机选择的主要内容 实际运行的电动机温升取决于发热和散热情况,若不超过绝 缘材料允许的最高温度,电动机可长期运行。 反之,若超过最高允许温度,则会加速绝缘材料的老化,缩 短电动机寿命,甚至造成绝缘材料的碳化,损坏电动机。 可见,电动机的带载能力取决于绝缘材料的最高允许温度。 由于电动机的负载多数情况下是变化的,有时甚至是冲击 性的,所以在决定电动机容量时,需校验过载能力,即应使所 选的电动机承受短时最大负载转矩小于电动机的最大转矩。 电动机的过载能力可在产品样本中查到。 由于异步电动机的电磁转矩与电压二次方成正比,选择时 ,还需考虑电网波动的影响,并留有一定的裕量。
电动机的工作制即电动机的工作方式,是对电动机运行情况 的具体说明,根据不同的运行情况,GB755-2008《旋转电机 定 额和性能》将电动机的工作制分为S1~S10共10类。 下面介绍常用的S1~S3三种,即:连续工作制、短时工作制 和周期性断续工作制。
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 12
图7-1 电机的温升曲线 将电动机温度比环境温度高出部分的值称为温升,记作 t。
1
0
T
t
可证明电动机的温升过程曲线是按指数规律上升的,如图71曲线1所示。 图中,T为发热时间常数,可理解为电动机发出的热量全部 用作提高电动机的温度,使电动机温升从零上升到稳定温升所需 要的时间。如果电动机是从冷却状态开始运行,则起始温升t0≠0 ,如图7-1曲线2所示。
1.了解电动机容量选择的基本理论。 2.掌握电力拖动系统中电动机容量选择的工程方法。
电机与拖动基础及MATLAB仿真
Page 5
7.1电动机选择的主要内容 电动机选择的主要内容包括:电动机种类、型式、额定电压、 额定转速、额定功率(容量)等的确定。 容量的选择是最重要的,因为容量选得偏小,会使电动机拖 动不了负载或使电动机长期工作在过载情况,电动机过热,绝缘 过早老化,缩短电动机的使用寿命,造成浪费;而容量选得偏大 ,电动机虽不会因过热而损坏,但电动机的容量不能得到充分利 用,功率因数低,造成“大马拉小车”的现象,也将造成不必要 的浪费,经济性不高。 正确选择类型、额定电压、额定转速、结构形式等对节省 一次投资、节约运行费用等综合经济效益十分重要,与当前国 家大力倡导的节能减排政策相符。 正确选择电动机的原则:在电动机满足生产机械负载要求的 前提下,尽量选择容量小一些的电动机,使电动机在运行中既能 够被充分利用,又使其温升不超过但接近国家标准规定的温升。