电动机及其控制PPT介绍71页PPT
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1电机与电气控制课件(精品PPT)
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三、多地联锁(lián 控 suǒ) 制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-9 多地控制(kòngzhì)电路图
第五页，共四十三页。
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四、顺序控制
按顺序(shùnxù)起动与停止的控制 电路
第二章
2120/2213//1220/2213
第三页，共四十三页。
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二、点动与连续运转(yùnzhuǎn)的控 制
第二章
图2-8 电动机点动与连续运转控制电路
a) 根本点动控制电路 b) 开关选择(xuǎnzé)运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
2120/2213//1220/2213
第四页，共四十三页。
ura＞ut Ura＜ut ura＞ut Ura＜ut
V1导通 V1关断 V2导通 V2关断
第二章
截止 截止
2120/2213//1220/2213
第三十二页，共四十三页。
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〔4〕双极性脉宽调制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-37 双极性SPWM调制(tiáozhì)波形
二、电动机可逆运行(yùnxíng)反接制动控制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-17 电动机可逆运行反接(fǎn jiē)制动控制电路
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第十三页，共四十三页。
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三、电动机单向运行能耗制动(zhì dònɡ)控制
第二章
2120/2213//1220/2213
《电机与电气控制》PPT课件
❖ 直流电机的空载磁场 ❖ 直流电机负载时的磁场 ❖ 直流电机的电枢反应
直流电机的换向
换向是指电机旋转时，电枢绕组元件从一条支路，经过电刷短路，进入另一条 支路，其电流方向改变的过程。换向的外观表现是在电刷和换向器间常出现火花。 若火花在电刷下的范围很小，亮度很弱，呈现兰色，对电机并无危害。若电刷下 火花范围较大、比较强烈，对电机会有危害。
直流电机的结构与分类 返回
直流的结构
❖ 定子 作用是产生磁场和作电机的机械支撑，它包括主磁极、换向极、机座、 端盖、轴承、电刷装置等。
❖ 转子又称电枢，是用来产生感应电动势实现能量转换的关键部分。它包括电 枢铁心和电枢绕组、换向器、转轴、风扇等。
直流电动机的分类
按它励磁绕组在电路中联接方式（即励磁方式）可分为他励、并励、串励和 复励四种。
整理ppt 28
降压起动
返回
当他励直流电动机的电枢回路由专用的可调压直流电源供电时， 可以采用降压起动的方法。起动电流将随电枢电压降低的程度成 正比地减小。起动前先调好励磁，然后把电源电压由低向高调节， 最低电压所对应的人为特性上的起动转矩Ts1>TL时，电动机就开 始起动。起动后，随着转速上升，可相应提高电压，以获得需要 的加速转矩，起动过程的机械特性如图所示
直流电动机的反转
由电磁转矩公式可知，欲改变电磁转矩的方向，只需改变励磁磁通方向或电枢 电流方向即可。所以，改变直流电动机转向的方法有两个：
❖ 保持电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接。 ❖ 保持励磁绕组极性不变，将电枢绕组反接。
整理ppt 27
电枢回路串电阻起动
返回
电枢回路串电阻起动的接线图
KM1 KM2 KM3
整理ppt 17
功率平衡方程式
直流电机的换向
换向是指电机旋转时，电枢绕组元件从一条支路，经过电刷短路，进入另一条 支路，其电流方向改变的过程。换向的外观表现是在电刷和换向器间常出现火花。 若火花在电刷下的范围很小，亮度很弱，呈现兰色，对电机并无危害。若电刷下 火花范围较大、比较强烈，对电机会有危害。
直流电机的结构与分类 返回
直流的结构
❖ 定子 作用是产生磁场和作电机的机械支撑，它包括主磁极、换向极、机座、 端盖、轴承、电刷装置等。
❖ 转子又称电枢，是用来产生感应电动势实现能量转换的关键部分。它包括电 枢铁心和电枢绕组、换向器、转轴、风扇等。
直流电动机的分类
按它励磁绕组在电路中联接方式（即励磁方式）可分为他励、并励、串励和 复励四种。
整理ppt 28
降压起动
返回
当他励直流电动机的电枢回路由专用的可调压直流电源供电时， 可以采用降压起动的方法。起动电流将随电枢电压降低的程度成 正比地减小。起动前先调好励磁，然后把电源电压由低向高调节， 最低电压所对应的人为特性上的起动转矩Ts1>TL时，电动机就开 始起动。起动后，随着转速上升，可相应提高电压，以获得需要 的加速转矩，起动过程的机械特性如图所示
直流电动机的反转
由电磁转矩公式可知，欲改变电磁转矩的方向，只需改变励磁磁通方向或电枢 电流方向即可。所以，改变直流电动机转向的方法有两个：
❖ 保持电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接。 ❖ 保持励磁绕组极性不变，将电枢绕组反接。
整理ppt 27
电枢回路串电阻起动
返回
电枢回路串电阻起动的接线图
KM1 KM2 KM3
整理ppt 17
功率平衡方程式
电机与电气控制PPT课件
短路环
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
电机与控制课件
日期:CATALOGUE目录•电机基本概念与分类•直流电机原理与结构•交流异步电机原理与结构•控制策略及技术应用场景•传感器与执行器选型及使用方法•典型案例分析与实践操作演示•总结回顾与拓展延伸电机基本概念与分类电机在现代工业、交通运输、农业、国防等领域中广泛应用，是各种机械设备和生产线的动力来源，对于提高生产效率和降低能耗具有重要作用。
电机定义及作用电机作用电机定义电机发展历程直流电机01交流电机02永磁同步电机03直流电机包括鼠笼型异步电机、绕线型异步电机等。
其优点是结构简单、维护方便、效率高，缺点是调速性能差。
交流异步电机交流同步电机电机分类方法及特点直流电机原理与结构电磁效应换向器作用直流电机工作原理定子转子电刷与刷握030201直流电机结构组成优点缺点直流电机优缺点分析交流异步电机原理与结构旋转磁场转子感应转差率转子常用鼠笼式和绕线式两种结构。
鼠笼式转子由铝条或铜条与短路环焊接而成；绕线式转子绕组与定子绕组相似，三相绕组连接成星形或三角形。
定子由铁芯和三相绕组组成，通常采用分布式绕组，以减小谐波影响和提高电机性能。
气隙定子和转子之间存在一定气隙，以保证电机正常运行和减小磁阻。
气隙大小对电机性能有重要影响。
优点结构简单、制造方便、运行可靠、维护方便、成本较低、适用于各种负载类型。
缺点调速性能较差、功率因数较低（尤其在轻载或空载时）、启动电流较大（通常为额定电流的5~7倍）、对供电电网有一定冲击。
交流异步电机优缺点分析控制策略及技术应用场景01020304定义工作原理优点缺点缺点结构复杂、成本高、调试困难。
定义闭环控制系统是一种具有反馈回路的控制系统，其输出量会通过传感器等检测装置反馈到输入端，与输入量进行比较并调整控制作用。
工作原理闭环控制系统通过比较输入量与反馈量的差异，产生控制作用以减小差异，使被控对象达到预定的控制目标。
优点能够自动适应外部干扰和内部参数变化，具有较高的控制精度和稳定性。
电动机原理与控制 ppt课件
1 2X20
三相异步机 1 .8~2 .2
注意：
T （1）三相异步机的 和电压的平方成正比，所
以对电压的波动很敏感，使用时要m注ax意电压的变化。
（2） 工作时，一定令负载转矩 TL Tmax，否则电机将停转。致使
n0(s1 ) I2 I1 电机严重过热
高级电工培4训1
第三章 三相异步电动机的基本结构与工作原理
四、三相异步电动机的机械特性
( 1 ) 额定转矩 T N ：
n
n nN0
电机在额定电压下，以额
n 定转速 N 运行，输出额 P 定功率 N 时，电机转轴
上输出的转矩。
T
TN
（电动机在额定负载时的转矩。）
TN 2PnNN 955nP 0NN((转 千 /分 瓦 ))
60
（牛顿•米高）级电工培3训9
第三章 三相异步电动机的基本结构与工作原理
转差率
sN
n1
nN n1
s150014400.04 1500
高级电工培4训5
第三章 三相异步电动机的基本结构与工作原理
3.联接方式：Y/接法：
定子绕组的接法：
接线盒：
AB C
电机容量>3kW采用△连接 电机容量<3kW采用Y连接
ZX Y
A Y接法： A BC
ZX
Y
C
B
Z XY
接法：
ZA
ABC
C
X
磁三相异步电动机的基本结构与工作原理
3.2旋转磁场的产生 异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
V2
n U1
0
W2
i I sin t
U1
m
电动机的控制PPT课件
1、Y---△变换降压起动控制
原理：起动时采用 星形 ，运行时采用三角形。
A BC D1 D2 D3
D6 D4 D5
A
D1 B
D4 D5
C
D6
D3
D2
ABC
D1D2 D3 D6 D4 D5
A
D6 D1
B
D3
C
D5
D4
D2
控制线路：可以通过闸刀开关手动控制和接触器加时间继电器进行自动控制。
作业：3---1
.
返回
6
§3-2鼠笼式电动机的控制
一、直接起动控制 1、定义：电动机的定子绕组上直接加上电源的额定电压的起动方法。
45~46
2、方法：可以通过闸刀开关、空气开关、接触器和按扭等设备进行控制。
3、控制线路
（1）、单向旋转控制
①小容量的电动 机采用闸刀开关 L1 L2 L3 直接启动控制
3、特点：图形简单、容易绘制、清晰明了、所有的电器元件按展开的形式绘制。 图中的电器元件一般不表示它在空间的实际位置，而是按主电路和辅助电路
分别绘制。
4、示例：电动机的单向控制
5、绘图原则：
（1）连接线应少交叉、少折弯。 横平竖直. （2）电器元件应按功能和工作顺 序排列。布局应从上到下、从左 到右分布。 （3）主电路用粗实线、辅电路 用细实线表示。 （4）同一个电器元件中的各部分 可以不画在一起，但要用统一的 文字符号表示它们之间的关系。 （5）电路图中各电器元件的可动 部分，一般表示在非激励或不工 作状态的位置。
3、直接启动特点：Iq大，是IN的4~7倍，对电网、电机及附近拖动设备会产 生较大冲击，适用于不经常启动，单机容量不大于电源容量的30%，经常 启动，单机容量不大于20%。超出规定范围必须采用降压启动。
原理：起动时采用 星形 ，运行时采用三角形。
A BC D1 D2 D3
D6 D4 D5
A
D1 B
D4 D5
C
D6
D3
D2
ABC
D1D2 D3 D6 D4 D5
A
D6 D1
B
D3
C
D5
D4
D2
控制线路：可以通过闸刀开关手动控制和接触器加时间继电器进行自动控制。
作业：3---1
.
返回
6
§3-2鼠笼式电动机的控制
一、直接起动控制 1、定义：电动机的定子绕组上直接加上电源的额定电压的起动方法。
45~46
2、方法：可以通过闸刀开关、空气开关、接触器和按扭等设备进行控制。
3、控制线路
（1）、单向旋转控制
①小容量的电动 机采用闸刀开关 L1 L2 L3 直接启动控制
3、特点：图形简单、容易绘制、清晰明了、所有的电器元件按展开的形式绘制。 图中的电器元件一般不表示它在空间的实际位置，而是按主电路和辅助电路
分别绘制。
4、示例：电动机的单向控制
5、绘图原则：
（1）连接线应少交叉、少折弯。 横平竖直. （2）电器元件应按功能和工作顺 序排列。布局应从上到下、从左 到右分布。 （3）主电路用粗实线、辅电路 用细实线表示。 （4）同一个电器元件中的各部分 可以不画在一起，但要用统一的 文字符号表示它们之间的关系。 （5）电路图中各电器元件的可动 部分，一般表示在非激励或不工 作状态的位置。
3、直接启动特点：Iq大，是IN的4~7倍，对电网、电机及附近拖动设备会产 生较大冲击，适用于不经常启动，单机容量不大于电源容量的30%，经常 启动，单机容量不大于20%。超出规定范围必须采用降压启动。
各种电机控制方式介绍PPT高教课件
❖ 步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用 其没有积累误差的特点，广泛应用于各种开环控 制。
2
学习研究
步进电机的分类
❖ 步进电机包括反应式步进电机（VR）
反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角 一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的 转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用 磁导的变化产生转矩。
2.无位置传感器 优点：可靠性，抗扰性，体 的 积变小 缺点：转子位置信号，电机 的 功率不大
38
学习研究
a
d b
c
(a)主控板和驱动板；(b)滚珠丝杠及齿轮箱；(c)手动柄；(d)电机 SIPOS公司SIPOS5Flash智能执行机构示意图
39
学习研究
三、主要研究工作
算法研究 1.滑模变结构
s0
❖ 步进电机外表允许的最高温度。 ❖ 步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 ❖ 步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度
就无法启动,并伴有啸叫声。
9
学习研究
4线步进电机控制
10
学习研究
11
学习研究
单片机中的程序
❖ #define uchar
unsigned char
❖ #define uint
•
B
A
•
C
s0
•
s0
图1-1 切换面上三种点的特性示意图 A通常点、B起始点、C终止点
1.滑动模态存在
lim ss 0
s0
2.可达性
3.稳定性
40
学习研究
变结构控制
系统 滑模面 控制函数
x f (x,u,t)
x Rn,u Rm,t R
2
学习研究
步进电机的分类
❖ 步进电机包括反应式步进电机（VR）
反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角 一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的 转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用 磁导的变化产生转矩。
2.无位置传感器 优点：可靠性，抗扰性，体 的 积变小 缺点：转子位置信号，电机 的 功率不大
38
学习研究
a
d b
c
(a)主控板和驱动板；(b)滚珠丝杠及齿轮箱；(c)手动柄；(d)电机 SIPOS公司SIPOS5Flash智能执行机构示意图
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学习研究
三、主要研究工作
算法研究 1.滑模变结构
s0
❖ 步进电机外表允许的最高温度。 ❖ 步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 ❖ 步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度
就无法启动,并伴有啸叫声。
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学习研究
4线步进电机控制
10
学习研究
11
学习研究
单片机中的程序
❖ #define uchar
unsigned char
❖ #define uint
•
B
A
•
C
s0
•
s0
图1-1 切换面上三种点的特性示意图 A通常点、B起始点、C终止点
1.滑动模态存在
lim ss 0
s0
2.可达性
3.稳定性
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学习研究
变结构控制
系统 滑模面 控制函数
x f (x,u,t)
x Rn,u Rm,t R
电动机及其控制PPT
4.1.1 开关类控制电器 1. 刀开关
操作 手柄
闸刀
用途：主要用来接通和断开不频繁操作的设备的电源。 （刀开关分为单极、双极和三极）
选择：根据电源种类、电压等级、设备容量及使用 场合来选用。广泛用于照明电路和在电动机控制电 路作电源引入用。 注意：刀开关安装时 文字符号及 Q ，合闸状态手柄必须 图形符号 向上，不得倒装。
n1 n N 1500 1450 sN 0.033 n1 1500
三相异步电动机的机械特性
电动机的电磁转矩与 Tem 转差率之间的关系 Tem 当 U1 、R2 、X20为固定值时，
直接起动控制原理图
直接起动控制结构图
起动过程：按下起动按钮SBl，接触器KM线圈通 电，与SB1并联的KM的辅助常开触点闭合，以保 证松开按钮SBl后KM线圈持续通电，串联在电动 机回路中的KM的主触点持续闭合，电动机连续运 转，从而实现连续运转控制。 停止过程：按下停止按钮SB2，接触器KM线圈断 电，与SBl并联的KM的辅助常开触点断开，以保 证松开按钮SB2后KM线圈持续失电，串联在电动 机回路中的KM的主触点持续断开，电动机停转。
绘制电气原理图的规则：
1. 电器原理图分为主电路和控制电路。主电路画 在左侧（或上方），控制电路画在右侧（或下方） 。 各电气元件按动作顺序由上到下、从左到右依次排列 。
2. 电气元件必须用国家统一规定的图形符号和文 字符号标注。
3. 同一电器的各部件如线圈和触点常常不画在一 起，但用同一文字标明。 4. 电气控制原理图中的全部触点都按“ 常”状 态绘出。
定子铁 心冲片
U1
铁心
（U相）
U2
三相定子绕组
2. 转子 三相异步电动机的转子 是由转子铁心、转子绕 组 和转轴组成。 转子绕组 转轴 铁心
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子ห้องสมุดไป่ตู้外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
电动机及其控制PPT介绍
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克