电动机带负载特性.
电机与电气控制技术三相异步电动机的空载负载运行及工作特性
5）由损耗分析法求额定负载时的效率
任务小结
1.总结本次课程的重难点和学生实际掌握的情况
2.鼓励学生自主解决问题的意识，养成主动思考独立思考，培养理论联系实际的学习方法。学会电动机的拆装下线。
考核评价
考核方法与工具
采用过程考核和绩效考核两种方法。
教法学法设计
课程的学习方法，理论联系实际，在实训中加深对理论的理解，提升学生课堂参与度，在实践中促进学生主动思考。因此，本课程教学本着以学生为中心，少讲多练多问的原则，以问题为导向，以促使学生自主学习为目的，布置任务。包括学习引入、指导看书、回答问题、分析问题、动手实操5个部分。
学习引入：三相异步电动机的定子和转子之间只有磁的耦合，没有电的直接联系，它是靠电磁感应作用，将能量从定子传递到转子。
能力目标：
1.三相异步电动机的空载、短路（堵转）及负载试验的方法
素质目标：促使学生养成自主的学习习惯；学会电动机实验方法和数据分析的方法
主要教学内容
1.三相异步电动机的空载运行
2.三相异步电动机的负载运行及等效电路
3.三相异步电动机的功率、转矩平衡方程式及工作特性
4.实训：三相异步电动机的空载、短路（堵转）及负载试验
讲解并指导学生看书：三相异步电动机的空载、负载运行的磁通分布及等效电路，总结笔记；教师指导学习方法和答疑；
实操：三相异步电动机的空载、短路（堵转）及负载试验，参数分析
教学实施
1.提出问题，相异步电动机的定子和转子之间只有磁的耦合，没有电的直接联系，它是靠电磁感应作用，将能量从定子传递到转子。磁场是怎么分布的？
重点与难点
重点：
1.三相异步电动负载运行及等效电路
1负载特性1恒转矩负载特性2离心式通风机型负载特性3直线型负载特性4恒功率负载特性
1负载特性1恒转矩负载特性2离心式通风机型负载特性3直线型负载特性4恒功率负载特性2稳定运行条件：1机械特性曲线与负载特性曲线有交点2干扰使转速上升，干扰消除后Tm-Tl《0，与之相反3限制直流电动机启动电流的方法：1降压启动2在电枢回路内串接外加电阻启动。
4调速特性：1改变电枢电路外串联电阻Rad 2改变电动机电枢供电电压U 3改变电动机主磁通fai5制动特性:1反馈制动2反击制动3能耗制动6电动机启动要求:1足够大的启动转矩,保证生产机械能正常启动2启动电流越小越好3要求启动平滑4启动设备安全可靠,力求结构简单,操作方便.5启动过程中功率损耗越小越好7降压启动方法1电阻或电抗器降压启动2星角降压启动3自耦变压器降压启动8接触器1交流接触器2直流接触器接触器由触头,灭弧装置,铁芯,线圈组成.9继电器分为1电流继电器2电压继电器3中间继电器4热继电器10保护装置有1短路电流的保护装置2长期过载保护装置3零压保护4零励磁保护.11选择电动机三项基本原则:1发热2过载能力3启动能力12三种工作制1连续工作制2短时工作制3重复短时工作制13三相鼠笼点击调速：1变频调速2变极调速14三相鼠笼电机在同电压下空载启动比满载启动转矩：相投15静态技术指标：1静差变2调速范围3调速平滑性16动态技术指标1最大超掉量2过渡过程时间3震动次数3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩T L=常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小？为什么？这个拖动系统中哪些要发生变化？T=K tφI a u=E+I a R a当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E=E1，如负载转矩T L=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？T=I a K tφ, φ减弱,T是常数,I a增大.根据E N=U N-I a R a ,所以E N减小.,小于E1.3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前n=0,E=0,而R a很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st=U N/R a3.12他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？如何实现？他励直流电动机直接启动过程中的要求是1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.可以通过两种方法来实现电动机的启动一是降压启动.二是在电枢回路内串接外加电阻启动.3.13 直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这是会产生什么现象（试从T L=0 和T L=T N两种情况加以分析）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕阻断开，此时又将出现什么情况？直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上使因为主磁极靠外电源产生磁场.如果忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，T L=0时理论上电动机转速将趋近于无限大,引起飞车, T L=T N时将使电动机电流大大增加而严重过载.3.15 一台直流他励电动机，其额定数据如下：P N=2.2KW,U N=U f=110V,n N=1500r/min, ηN=0.8,R a=0.4Ω, R f=82.7Ω。
不同的负载类型应选择不同类型的变频器
电动机知识不同的负载类型应选择不同类型的变频器生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性不同，因此应用变频器前首先要搞清楚电动机所带负载的性质，即负载特性，然后再选择变频器和电动机。
负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。
不同的负载类型，应选择不同类型的变频器。
（1）、恒转矩负载恒转矩负载又是分为摩擦类负载和位能式负载。
摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器应选择具有恒定转矩特性，而且起动和制动转矩都比较大，过载时间过载能力大的变频器。
位能负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器。
（2）、风机泵类负载负机泵类风载是典型的平方转矩负载，低速下负载非常小，并与转速平方成正比，通用变频器与标准电动机的组合最合适。
这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。
如果将变频器输出频率提高到工频以上时，功率急剧增加，有时超过电动机变频器的容量，导致电动机过热或不能运转，故对这类负载转矩，不要轻易将频率提高到工频以上。
（3）、恒功率负载恒功率负载指转矩与转速成反比，但功率保持恒定的负载，如卷取机、机床等。
对恒功率特性的负载配用变频器时，应注意的问题：在工频以上频率范围内变频器输出电压为定值控制，所以电动机产生的转矩为恒功率特性，使用标准电动机与通用变频器的组合没有问题。
而在工频以下频率范围内为U/f定值控制，电动机产生的转矩与负载转矩又相反倾向，标准电动机与通用变频器的组合难以适应，因此要专门设计。
·变频器常见问题产生的原因分析及处理方·学会选用变频器的技巧·变频器的非线性·变频器的选型·变频器输入输出设备维护（一）·变频器的六大调速方法·变频器主电路的接线·信号隔离器在变频器谐波干扰防治实例·变频器使用滤波器注意要点·变频器瞬停再起动运行方式·应如何选择及使用西门子变频器·变频器按照工作原理进行分类Domain: dnf辅助More:d2gs2f ·变频器频率跨跳、过负载率及电动机参数·变频器调速是电机调速方式中的最佳选择·高压变频器维修的切换·变频器控制系统过电流故障诊断分析·变频器对周边设备的影响及故障防范·浅析变频器的低频特性·基于DSP的矿用电机车DTC控制方法的研究·变频器的过流故障及排除（二）·变频器额定参数如何选择·不同负载时变频器的选择·变频器按直流电源的性质分类·如何选择变频器主电路外围设备·变频器调速的基本概念及其作用原理·变频器负载匹配办法·变频器常见的错误处理·矢量变频器的直接转矩控制·变频器维修怎样处理过电压保护OUd·变频器控制电动机停车制动方式匿名随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
电动机工作特性的测定原理
电动机工作特性的测定原理
电动机的工作特性是指电动机在不同负载下的转速、负载转矩和电机电流之间的关系。
电动机工作特性的测定可以通过以下原理进行：
1. 转速测定原理：使用转速传感器或测速仪器测量电动机的转速。
常用的转速测定方法包括光电式转速测定、霍尔式转速测定和接触式转速测定等。
2. 负载转矩测定原理：通过测量电动机输出轴或负载轴的扭矩来确定电动机的负载转矩。
常用的负载转矩测定方法包括力传感器测定、压力传感器测定和直接测定等。
3. 电机电流测定原理：使用电流传感器或测电表等仪器测量电动机的电流。
常用的电机电流测定方法包括电流互感器测定、电流放大器测定和直接测定等。
通过以上测定原理，可以获得电动机在不同负载下的工作特性曲线，进而了解电动机的性能和效率。
这些测定结果对于电动机的设计、选择和控制非常重要。
简述伺服电动机的选型步骤
简述伺服电动机的选型步骤伺服电动机是一种能够准确控制位置、速度和加速度的电动机。
在进行伺服电动机的选型时，需要考虑多个因素，包括负载要求、控制系统、环境条件等。
下面将详细介绍伺服电动机的选型步骤。
第一步：确定负载要求在选择伺服电动机之前，首先需要了解负载的特性和要求。
负载特性包括负载的质量、惯性、摩擦力和阻力等。
而负载要求则包括位置精度、速度范围、加速度和工作周期等。
通过确定负载的特性和要求，可以为后续的选型提供重要的信息。
第二步：确定控制系统伺服电动机一般需要与控制系统配合使用，因此在选型之前需要确定控制系统的类型和性能要求。
控制系统可以分为开环和闭环两种。
开环控制系统只能估计负载的位置和速度信息，无法准确控制。
闭环控制系统通过反馈传感器获取负载的实际位置和速度信息，并根据误差来调整输出信号，实现精确控制。
根据实际需求选择合适的控制系统类型，以确保系统的性能要求能够得到满足。
第三步：计算负载惯量负载的惯量是伺服电动机选型中非常重要的参数之一、惯量可以通过测量负载的质量和尺寸，并进行计算得到。
负载的惯量决定了电机需要提供的扭矩大小，因此需要根据负载的惯量来选择合适的电机。
第四步：计算负载扭矩在选型时，需要考虑电动机输出扭矩的大小。
负载扭矩可以通过负载的阻力和惯性来计算得到。
阻力可以通过测量得到，而惯性可以通过负载的质量和尺寸计算得到。
根据负载的扭矩需求来选择适当的电机。
第五步：选择合适的电机类型和规格根据前面的步骤，确定负载的特性和要求、控制系统类型和性能要求、负载的惯量和扭矩等参数后，可以选择合适的伺服电动机类型和规格。
根据负载的特性和要求，选择适当的电机类型，如直流伺服电动机、交流伺服电动机或步进电动机等。
然后，根据负载的惯量和扭矩要求，选择合适的电机规格，包括电机尺寸、额定扭矩和额定转速等。
第六步：考虑环境条件和可靠性要求选型时，还需要考虑环境条件和可靠性要求。
环境条件包括温度、湿度、震动和腐蚀等因素。
第6章 直流电机的运行特性
6.1 直流发电机的运行特性
直流发电机稳态运行特性根据基本方程式进行分析。其主要变量为端电压 U、励 磁电流 If、负载电流 I L 和电机转速 n。通常运行时转速保持不变，将其他三个变量中任 一变量保持不变，而将其余两个变量间的关系用特性曲线表示。 第一种曲线称负载特性， U=f（If）， IL =常数。表示在某一负载电流情况下，端电 压是如何随励磁电流而变化的。如果 IL =0，这条特性称空载特性，即电机的磁化曲线， 是反应该电机磁路特性的重要曲线。 第二种曲线称外特性，又称为电压调整特性， U=f（ IL ）， If=常数。表示励磁电流 不变，端电压随负载电流变化而变化。对用户来讲这是一条重要的特性，标志 着直流 发电机输出电能的质量。 第三种曲线称调节特性，又称调整特性， If=f（ IL）， U=常数。表示负载变化时， 为维持端电压一定，励磁电流的调节规律。 发电机的特性曲线，将随着电机励磁方式的不同而不同，以下对各种励磁方式的 发电机特性加以讨论。 6.1.1 他励发电机的特性 1 空载特性 6.1.1. 6.1.1.1 空载特性是一条负载电流为零的负载特性曲线。即 n=nN=常数，IL =0 时，U0=f（If） 的曲线。此时端电压 U0 等于感应电动势 E0，空载特性可写成 E0=f（If）。它可通过磁路 计算获得，也可通过空载实验获得。 由于 U 0 = E 0 C eΦ n ， 当 n=常数，E0 正比于 Φ， 又励磁磁动势 Ff 与励磁电流 If 成正比 ， 所以空载特性 E0=f（If）与电机的磁化曲线 Φ= f（ If）的形状完全相似，它们的坐标之 间仅相差一个比例常数，因此空载特性实质上就是电机的磁化曲线。由此可分析电机 磁路的性质，判别电机工作点的饱和程度。 用空载实验求取空载特性和用空载特性分析问题时应注意，空载特性是指在某一 特定转速下的数据，通常 n=nN，当转速不同时，曲线将随转速变化而成正比的上升或 下降。此外，空载实验调节励磁电流时应单方向调节，这样作出上升与下将两条支线， 其平均值为空载曲线，这是由于铁芯的磁滞现象形成的，如图 6-1 所示。当 I f=0 时 ，
伺服电机的选型和转动惯量的计算
伺服电机的选型和转动惯量的计算引言：伺服电机是一种能够实现精确定位和速度控制的电动机。
在自动化控制系统中，伺服电机广泛应用于机械装置的定位与运动控制，如机床、工业机械手臂、机器人等。
为了确保控制系统的性能和稳定性，正确选型和计算转动惯量是非常重要的。
一、伺服电机选型1.负载特性分析：首先需要对负载特性进行分析，包括负载的质量、摩擦系数、惯性矩等。
这些参数影响到伺服电机的选择，如电机的额定转矩等。
在分析负载特性时需要考虑静态特性和动态特性。
2.运行速度要求：根据系统的运行速度要求，选择电机的额定转速。
如果要求快速响应，需要选择具有较高转速的电机；如果要求大转矩输出，需要选择具有较大额定转矩的电机。
3.控制方式：根据系统的控制方式，选择合适的伺服电机。
常见的控制方式有位置控制、速度控制和力控制。
不同的控制方式对电机的性能要求也不同。
4.转矩和转速曲线：了解电机的转矩和转速曲线，可以帮助选择合适的伺服电机。
转矩曲线决定了电机能够产生的最大转矩，转速曲线决定了电机能够输出的最大转速。
5.电机功率：根据负载特性和运行速度要求，计算出所需的电机功率。
一般情况下，应选择稍大于所需功率的电机，以保证系统的可靠性和安全性。
6.品牌和价格：最后根据伺服电机的品牌和价格进行选择。
国际知名品牌的产品质量较高，但价格也较高。
可以根据实际需求和预算进行选择。
转动惯量是描述物体抗拒改变转动状态的特性。
在伺服电机的选型和控制系统设计中，转动惯量是一个重要的参数。
计算转动惯量的一般公式为：J=m*r^2其中，J是转动惯量，m是物体的质量，r是物体相对转轴的距离。
如果物体是一个均匀的圆盘或圆柱体，根据其几何形状可以通过以下公式计算转动惯量：J=1/2*m*r^2其中，m是物体的质量，r是物体的半径。
如果物体是由多个部分组成，可以通过将各部分的转动惯量相加得到整体的转动惯量。
在实际应用中，还需要考虑其他因素对转动惯量的影响，如内部零件的分布、负载的摩擦系数等。
电机学试题库+答案
电机学试题库+答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、感应电动势的大小一般用（）表示。
A、最大值B、最小值C、瞬时值D、有效值正确答案：D2、三相异步电动机的最大转矩与（）。
A、电压平方成正比B、电压平方成反比C、电压成正比D、电压成反比正确答案：A3、并网运行的同步发电机带阻感性负载运行，若负载增大，原动机输入功率（）。
A、变大B、不变C、变小D、不确定正确答案：A4、变压器的效率是指变压器的（）之比的百分数。
A、输出有功功率和输入视在功率B、输出有功功率与输入有功功率C、输出有功功率与输入总功率D、总输出与总输入正确答案：B5、当绕线式异步电动机的电源频率和端电压不变，仅在转子回路中串入电阻时，最大转距Tm和临界转差率Sm将（）。
A、Tm和Sm均保持不变B、Tm减小，Sm不变C、Tm不变，Sm增大D、Tm和sm均增大正确答案：C6、同步补偿机的作用是（）。
A、作为同步发电机的励磁电源B、作为用户的各用电源C、改善电网功率因数D、补偿电网电力不足正确答案：C7、硅钢片中含硅量越高导磁性能（）。
A、越差B、不变C、越好D、无影响正确答案：A8、同步电机当铁芯饱和程度提高时，同步电抗将(A、不确定B、增加C、不变D、减小正确答案：D9、分布绕组的电动势（）集中绕组的电动势。
A、远大于B、小于C、大于D、等于正确答案：B10、时的转速为（）一台三相异步电动机，口二1，在频率为 f =50il2 下运行，当转差率S=0.02时的转速为（).A、735r/minB、2940r/minC、1470r/minD、980r/min正确答案：B11、当并网运行的同步发电机发生短路时，会引起（)。
A、转子转速上升B、转子转速下降C、电枢电流下降D、电枢电流变为零正确答案：A12、在水轮发电机中，如果n=100r/min，则电机应为（）对磁极。
A、10B、100C、30D、50正确答案：C13、绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）A、起动转矩增大，起动电流减小B、起动转矩增大，起动电流不变C、起动转矩增大，起动电流增大D、起动转矩减小，起动电流增大正确答案：A14、当发电机三相绕组接有三相对称负载时，在三相对称电动势的作用下，三相电枢绕组中便流动着三相对称电流。
电动机的运行特性与性能分析
电动机的运行特性与性能分析电动机作为重要的动力设备，在现代社会的各个领域中发挥着关键的作用。
了解电动机的运行特性与性能分析对于科学使用和维护电动机至关重要。
本文将从电动机的运行特性和性能两个方面进行探讨，并给出相关的案例分析和实践经验。
一、电动机的运行特性分析1.1 转速特性分析电动机的转速特性是指在不同负载下，电动机输出转速与负载之间的关系。
一般来说，电动机的转速与负载呈反比关系，即负载越大，转速越慢。
但是在实际应用中，由于电动机存在一定的失速现象，转速和负载之间的关系并非简单的线性关系。
在分析转速特性时，需要考虑电动机的额定转速、负载扭矩和电动机的负载特性曲线等因素。
例如，对于某种型号的电动机，在额定转速下，其承载能力和效率达到最佳状态。
而超过额定负载将导致电动机的过热和损坏，因此在实际应用中，需要根据电动机的转速特性选择合适的负载。
1.2 效率特性分析电动机的效率特性是指在不同负载下，电动机的输出功率与输入功率之间的关系。
电动机的效率是衡量其能源利用率的重要指标，对于提高能源利用效率和减少能源浪费具有重要意义。
在分析效率特性时，需要考虑电动机的额定效率和负载功率因数等因素。
例如，在额定负载下，电动机的效率通常能达到最高点。
而在低负载和高负载情况下，电动机的效率则会降低。
因此，在实际应用中，需要根据电动机的效率特性选择合适的负载，以实现最佳的能源利用效率。
二、电动机的性能分析2.1 起动特性分析电动机的起动特性是指在启动过程中，电动机所需的起动电流和起动时间等方面的特性。
合理的起动特性对于电动机的正常运行和长寿命具有重要意义。
在分析起动特性时，主要考虑电动机的起动电流、起动时间和起动方式等因素。
例如，在直流电动机的起动过程中，起动电流通常较大，因此需要根据实际需求选择合适的起动方式，如直接起动、自耦启动或星三角启动等。
2.2 负载特性分析电动机的负载特性是指在不同负载下，电动机的输出扭矩与负载之间的关系。
直流电动机的机械特性
直流电动机的机械特性直流电动机是一种常用的机电一体化设备，其被广泛应用于各个领域中。
本文将会介绍直流电动机的机械特性以及其对电机性能的影响。
机械特性在直流电动机中，机械特性包括以下几方面：转矩-转速特性转矩-转速特性是描述直流电动机机械性能的一项基本参数。
在电动机工作过程中，其所能输出的最大转矩随着转速的升高而逐渐降低。
这是因为当电动机转速越来越快时，铁芯和电涡流产生的反磁场会减弱，从而导致电动机所能输出的最大功率下降。
负载特性负载特性是指在不同负载下电机的输出特性。
电动机工作时，其常常需要承受较大的负载。
在负载下，电机输出的功率与输出的转矩有直接的关系，因此负载特性也是衡量电机性能的重要指标。
稳态和瞬态特性电动机的稳态和瞬态特性是描述电机工作状态的两个重要参数。
稳态特性是指电机在稳定状态下的运作特性，而瞬态特性则是指电机在启动、停止和加速等瞬态过程中的运作特性。
机械特性对电机性能的影响电动机的机械特性对其性能的影响十分显著。
其中，转矩-转速特性对电机的负荷能力、效率和稳定性都有影响。
转矩-转速特性可以用动态转矩方程来描述，在实际应用中可以根据负载情况来调整电机的运行状态，以保证其在不同负载下的运行稳定性。
另外，稳态和瞬态特性对电机的启动、停止和加速等过程有直接的影响。
在启动过程中，电机可能会受到较大的起动电流，从而导致电机元件的过载。
在停止过程中，电机可能会产生反电动势，导致能量无法全部释放，影响到电机的效率。
因此，在电机的设计过程中需要充分考虑机械特性对电机性能的影响，以使其性能更加优越。
直流电动机的机械特性是描述其工作性能的一个重要因素。
转矩-转速特性、负载特性以及稳态和瞬态特性等机械特性对电机的性能和效率都有显著的影响。
在电机设计和应用中，我们需要充分考虑这些特性的影响，以保证电机的稳定性、负荷能力和实用性。
§2.5 直流电动机的基本特性
§2.5 直流电动机的基本特性 2.5.1 基本方程
一、直流电机的可逆性：（图2-30）
1）直流发电机 （原动机以T1拖动电枢以n旋转） Ea和Ia同方向； Ea > U TM与n反方向，TM是制动作用的转矩。 （2）直流电动机
Ea和Ia反方向；（故电动机的电势又叫反电势） Ea < U TM与n同方向，TM是拖动作用的转矩。
+
- +
-
图2-30
直流电机的可逆性
Ia
7.串励电动机机械特性 从电压方程
U Ea I a ( Ra Rs ) Ce n I a ( Ra Rs ) (Ce Kf n Ra Rs )I a
以及
Tem C M I a
CM K f U ( Ra Rs ) Tem
5.串励电动机转速特性（ n f ( I a )）
I Ia I f
K f I f K f Ia
n
根据转速公式，可得
Ra Ra UN UN n Ia ' ' Ce Ce Ce I a Ce
Ia
特点：重载时， n很小；轻载时，飞车。
结论：串励电动机不允许在小于15～20％的额定负 载下起动。
火花；电源会发生瞬时跌落。适用于容量 很小的电动机。
ia
n
n
ia
直流电动机负载的机械特性
直流电动机负载的机械特性电动机拖动出产机械作业，构成一个电力拖动体系，其作业状况不只取决于电动机的特性，一同也取决于作为负载的出产机械的特性。
出产机械的负载转矩与转速之间的联络称为负载的机械特性。
由负载性质挑选。
一、恒转矩负载负载转矩的巨细为常量，与转速无关。
(1)抵挡性恒转矩负载:转矩方向老是和转速方向相反，耐久是阻转矩。
(2)势能性恒转矩负载：转矩方向不随转速方向改动。
如重力型负载。
二、泵类负载转矩的巨细与转速平方成正比。
例如：泵，风机等三、恒功率负载负载转矩根柢上与转速反比。
例如：车床进刀。
功率根柢不变。
1。
电动机的电磁阻力与负载特性
电动机的电磁阻力与负载特性电动机是将电能转化为机械能的装置，它在现代工业和生活中起着至关重要的作用。
在电动机的运行过程中，除了考虑电阻、电感、电容等基本电路参数之外，还需要重点关注电磁阻力及其对负载特性的影响。
本文将探讨电动机的电磁阻力与负载特性，并深入分析其内在关系。
一、电动机的电磁阻力电动机在运行时会产生一定的电磁阻力，这是由电动机的电路特性决定的。
电磁阻力可以分为静态电磁阻力和动态电磁阻力两种。
1. 静态电磁阻力静态电磁阻力是指电动机在静止状态下产生的电磁阻力，其大小与电机的磁场强度和极数、电流大小等参数相关。
在静态状态下，电动机的电磁阻力可以通过电机的等效电路模型进行分析。
2. 动态电磁阻力动态电磁阻力是指电动机在运行过程中产生的电磁阻力，其大小与电机的转速、负载力矩等参数相关。
在运行状态下，电动机的电磁阻力会受到负载的影响，而负载力矩又与负载特性密切相关。
二、电动机的负载特性电动机的负载特性是指电动机在不同负载情况下的性能表现，包括转速、输出功率、效率等。
常见的电动机负载特性曲线有以下几种形式：1. 滑行曲线滑行曲线是指电动机在没有外加负载时的转速-转矩关系曲线。
在无负载时，电动机的转速较高，但转矩较小。
2. 额定曲线额定曲线是指电动机在额定负载下的转速-转矩关系曲线。
额定负载是指电动机按照设计要求运行的最佳负载情况，此时电动机的性能表现最为理想。
3. 过载曲线过载曲线是指电动机在超过额定负载时的转速-转矩关系曲线。
在过载情况下，电动机的转速会降低，同时转矩增加，性能表现下降。
三、电磁阻力与负载特性的关系电磁阻力是影响电动机负载特性的重要因素之一。
电磁阻力的产生主要是由于电机的电路特性以及负载对电动机的影响。
1. 电磁阻力对滑行曲线的影响电磁阻力的存在会使得电动机的滑行曲线发生偏移。
在无负载时，电磁阻力的存在会使得电机输出的转矩减小，从而使得转速增加。
2. 电磁阻力对额定曲线的影响电磁阻力对额定曲线的影响比较有限。
晶闸管-直流调速系统参数和环节特性的测定
晶闸管-直流调速系统参数和环节特性的测定晶闸管-直流调速系统是一种广泛应用于工业生产和家庭生活中的电力控制系统。
它可以实现电机的速度调节和转矩控制，具有功率输出大、效率高、控制精度高等优点。
为了保证系统的正常工作，需要对其参数和环节特性进行测定。
一、系统参数测定1.负载特性测定直流电动机的负载特性是指在一定转速下，电动机所承受的负载变化情况。
测定负载特性可以确定电机最大输出转矩和转速范围，在调试和设计系统时非常重要。
方法是在恒定的电源电压下，改变电动机的负载，记录电机的转速和输出电流，绘制出电流—负载特性曲线。
2.电机特性参数测定晶闸管的特性参数包括导通压降、阻断电流、阻断电压等。
这些参数决定了晶闸管的工作稳定性和可靠性。
测定方法是在恒定电源电压下，改变晶闸管的控制角度和负载电流，记录晶闸管的电压和电流变化情况，绘制出电压—电流特性曲线，并计算出各参数。
二、环节特性测定1.直流电机转速测量直流电机的转速测量方法有机械式和电子式两种。
机械式测量方法是通过负载轴上的速度计测量电机转速，但其精度较低。
电子式测量方法利用霍尔元件或光电传感器检测旋转轴上的标志物，通过计算时间差得出转速，精度较高。
2.晶闸管控制角度测定晶闸管的控制角度是指晶闸管导通的角度，决定了电机的输出功率。
测定方法是通过信号发生器和示波器调节晶闸管的触发信号和工作状态，记录电路波形并计算控制角度。
电机的电流测量是直流调速系统中非常重要的环节，指示了电机的负载情况。
测量方法有磁通电流法、电阻电压法和电流传感器法等。
其中电流传感器法精度较高，可以实现远距离在线监测。
总之，对于晶闸管-直流调速系统而言，系统参数和环节特性的测定非常关键，可以保证系统的稳定性和可靠性。
因此，需要选用适当的仪器设备和测量方法，并定期进行检查和维护。
笼行异步电动机
笼行异步电动机一、引言笼行异步电动机是一种常见的三相交流电动机，广泛应用于各种工业领域中。
本文将对笼行异步电动机的原理、结构、工作特性及应用进行全面详细的介绍。
二、原理笼行异步电动机是一种基于旋转磁场原理工作的电动机。
当三相交流电源接入电动机的三个线圈时，形成一个旋转磁场，由于转子内部导体是短路铜环（也称为“笼子”），在旋转磁场作用下会感应出一个涡流，涡流会产生一个反向磁场与旋转磁场相互作用，从而使转子开始旋转。
三、结构笼行异步电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子包括三个线圈和铁芯，线圈排列成120度夹角；而转子则由导体（也称为“笼子”）和铁芯组成。
导体通常采用铜制或铝制材料制成，形状多样化，如圆形、梳齿形等。
四、工作特性1. 启动特性：在启动时，因为转子静止不动，所以无法感应出涡流，转矩较小。
因此，需要通过一些方法来提高启动转矩，如采用星-三角启动法、自耦变压器启动法等。
2. 运行特性：在正常运行时，电机的转速与电源频率和极数有关系。
当电源频率不变时，转速随着极数的增加而降低；当极数不变时，转速随着电源频率的增加而增加。
3. 负载特性：笼行异步电动机具有良好的负载特性，即在负载变化时，其转速和输出功率会自动调节以保持稳定状态。
但是，在过载或堵塞情况下，电机容易发生过热现象。
五、应用笼行异步电动机广泛应用于各种工业领域中，如水泵、风扇、压缩机、输送带等。
其中，在恒定负载下运行较多采用单相感应电动机；在大型设备中采用三相感应电动机。
六、总结笼行异步电动机是一种基于旋转磁场原理工作的三相交流电动机，在工业领域中得到广泛应用。
本文对其原理、结构、工作特性及应用进行了全面详细的介绍，相信可以让读者更好地了解笼行异步电动机。
高压电机投入后功率因数降低的原因
高压电机投入后功率因数降低的原因高压电机在投入运行后，往往会导致电网的功率因数降低。
功率因数是指电力系统中实际有用功和视在功之比，是衡量电网运行效率和负载特性的重要指标。
功率因数的降低会导致电网负荷能力下降、能源浪费等问题，因此了解高压电机投入后功率因数降低的原因，对于提高电网的运行效率和节约能源具有重要意义。
一、高压电机的特性高压电机作为电力系统中的主要负载设备，具有一定的电动机特性，其中包括电机的感性负载特性。
感性负载特性是指在电机运行过程中，由于电机的线圈绕组等元件的感性特性，导致电机对电源电压的响应较慢，电流落后于电压。
这种感性负载特性会使得电机的功率因数较低，从而造成投入电机后功率因数的降低。
二、电机的启动过程高压电机在启动过程中，需要消耗较大的电流来克服电机的转动惯量和摩擦阻力，使电机从静止状态转变为运行状态。
在电机启动的瞬间，电流会骤增，而此时电压的变化较小，从而导致电机的功率因数下降。
随着电机的启动过程的推进，电流逐渐趋于稳定，功率因数也会逐渐恢复到正常水平。
三、电机的负载率高压电机的负载率是指电机实际运行时的负载水平与额定负载之比。
当电机负载率较低时，电机的功率因数也会较低。
这是因为电机在低负载率下，实际的有功功率相对较小，而电感功率占据较大比例，从而导致功率因数的降低。
四、电机的设计和调整电机的设计和调整也会影响电机的功率因数。
在电机的设计过程中，可以通过选用合适的电机参数和控制方式来提高电机的功率因数。
而在电机的调整过程中，可以通过调整电机的励磁电流、改变电机的运行模式等方法来改善电机的功率因数。
五、电网的特性除了高压电机本身的特性之外，电网的特性也会对电机的功率因数产生影响。
在电网电压波动较大或电网容量较小的情况下，电机的功率因数往往会降低。
这是因为电网电压波动会导致电机电流的波动，进而影响电机的功率因数。
而电网容量较小时，电网的电压和频率等参数可能发生变化，从而影响电机的功率因数。
电机负载特性
第2章 电动机变频后的带负载特性2．1异步电动机的机械特性2．1．1异步电动机的自然机械特性1．自然机械特性图2－1异步电动机的自然机械特性2．机械特性的含义图2－2机械特性的含义a）负载较轻 b）对应的工作点 c）负载较重2．1．2异步电动机的人工机械特性1．转子串联电阻的机械特性图2－3转子串联电阻的机械特性2．改变电压的机械特性图2－4改变电压的机械特性3．改变频率的机械特性（k U=k f）图2－5f X≤f N时的机械特性a)变频调速 b)变频机械特性2．2 V ∕F 控制方式2．2．1 低频时临界转矩减小的原因与对策1．基本关系（1）T M ＝K T I 2’Φ1cos φ2 ∵I 2’≯ I 2N ’ ∴T K ≈K T ’· Φ1 （2） Φ1＝K F ·fE 1 ＝KF ·fU U 11&&∆- ＝K F ·f Z I U 111&&-2．和磁通有关的因素（在某一频率下） （1）负载不变（I 1＝C →ΔU 1＝C ）：U 1↑→Φ1↑U 1↓→Φ1↓（2）电压不变I 1↑→Φ1↓I 1↓→Φ1↑3．变频运行时的数据举例Ù1＝－È1＋ΔÙ1U1≈E1＋ΔU1图2－6低频时临界转矩减频运行时的小的原因a）运行频率为50Hz b）运行频率为25Hz c）运行频率为10Hz 3．对策（电压补偿、转矩补偿、转矩提升）图2－7电压补偿的原理a）电压补偿的含义 b）25Hz时的补偿量 c）10Hz时的补偿量4．负载变化的影响图2－8负载变化（减轻）对磁通的影响2．2．2 变频器的U∕f线图2－9变频器的U∕f线a）U∕f线类型 b）恒转矩U∕f线 c）二次方律U∕f线2．3U∕f线的选择与调整2．3．1调整U∕f线的实质1．基本频率图2－10基本频率的定义2．U ∕f线与输出电压图2－11U∕f线与输出电压a）额频时调整基本频率 b）低频时调整U∕f比2．3．2基本频率的调整1．三相220V电动机配380V变频器图2－12220V电动机配380V变频器2．270V、70Hz电动机配380V变频器图2－13270V、70Hz电动机配380V变频器2．3．3转矩提升的预置要点1．低频重载时图2－14带式输送机的U∕f线2．低频轻载时（1）补偿后的电流－转矩曲线图2－15转矩补偿后的电流—转矩曲线a）电压补偿线b）补偿后的电流曲线（2）风机的U∕f线选择图2－16风机的U∕f线a）风机的机械特性 b）U∕f线的选择（3）离心浇铸机的U∕f线选择图2－17离心浇铸机的U∕f线选择a）离心浇铸机示意图 b）机械特性 c）U∕f线选择休 息 15分 钟2．4矢量控制方式2．4．1矢量控制的基本思想1．直流电动机的特点图2－18 直流电动机的调速2．矢量控制的基本思路图2－19 矢量控制框图2．4．2电动机参数的自动测量（auto-tuning）1．矢量控制需要的参数（1）电动机的铭牌数据——电压、电流、转速、磁极对数、效率等。
电动机的载荷系数
电动机的载荷系数摘要：1.电动机载荷系数的概念2.电动机载荷系数的计算方法3.电动机载荷系数的影响因素4.电动机载荷系数的应用正文：电动机的载荷系数是指电动机在运行时承受的负荷与其额定负荷之比。
载荷系数是评估电动机负载能力和选择合适电动机的重要参数，它直接影响到电动机的使用寿命、性能和稳定性。
一、电动机载荷系数的概念电动机载荷系数（Load Factor）是指电动机在实际运行过程中所承受的负荷与电动机的额定负荷之比。
它反映了电动机在实际工作中的负载情况，是评估电动机负载能力和选择合适电动机的重要参数。
二、电动机载荷系数的计算方法电动机载荷系数的计算公式为：载荷系数= 电动机实际输出功率/ 电动机额定输出功率其中，电动机实际输出功率是指电动机在实际运行过程中所产生的功率，单位为瓦特（W）；电动机额定输出功率是指电动机在额定电压、频率和负载下的输出功率，单位为瓦特（W）。
三、电动机载荷系数的影响因素电动机载荷系数的影响因素主要包括以下几个方面：1.负载特性：不同的负载特性会对电动机的载荷系数产生不同的影响。
例如，恒定负载情况下，电动机的载荷系数相对较低；而在周期性变化负载情况下，电动机的载荷系数可能会较高。
2.工作环境：工作环境的温度、湿度和海拔等因素会影响电动机的载荷系数。
在高温、高湿或高海拔地区，电动机的载荷系数可能会较高。
3.电动机类型和规格：不同类型和规格的电动机，其载荷系数可能会有所不同。
例如，交流电动机和直流电动机的载荷系数可能会有所区别；不同功率和转速的电动机，其载荷系数也可能不同。
四、电动机载荷系数的应用电动机载荷系数在电动机的选型、安装和使用过程中具有重要作用。
1.选型：在选型过程中，根据负载特性和工作环境等因素，可以选择合适载荷系数的电动机，以确保电动机在实际运行过程中能够承受相应的负荷。
2.安装：在安装过程中，根据电动机的载荷系数，可以合理设置电动机的负载范围，以避免电动机过载或负载过轻，从而影响电动机的使用寿命和性能。
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第 2 章 电动机变频后的带负载特性
2．1 异步电动机的机械特性
2．1．1 异步电动机的自然机械特性
1．自然机械特性
图 2－1 异步电动机的自然机械特性
2
2．机械特性的含义
图 2－2 机械特性的含义 a）负载较轻 b）对应的工作点 c）负载较重
2．1．2 异步电动机的人工机械特性
1．转子串联电阻的机械特性
T1—06 电动机的磁极数
T1—07 电动机额定转速
4．自动测量的操作 （1）旋转自测量（可进行空载试验和堵转试验） 电动机脱离负载。
变频器通电，按下 RUN 键，先让电动机停止 1 分钟，再让电动机旋 转 1 分钟（转速约为额定转速的一半）。
按下 STOP 键，中止自测量。
（2）停止自测量（只进行堵转试验） 电动机不脱离负载。
图 2－23 不宜采用的场合 a）带多台电动机 b）容量差两档以上 c）8 极以上 d）特殊电机
（1）矢量控制只能用于一台变频器控制一台电动机的情况下。 （2）电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之间，最多只能相 差一个档次。 （3）磁极数一般以２、４、６极为宜。 （4）特殊电动机不能使用矢量控制功能。
图 2－15 转矩补偿后的电流—转矩曲线 a）电压补偿线 b）补偿后的电流曲线
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（2）风机的 U∕f 线选择
图 2－16 风机的 U∕f 线 a）风机的机械特性 b）U∕f 线的选择 （3）离心浇铸机的 U∕f 线选择
图 2－17 离心浇铸机的 U∕f 线选择 a）离心浇铸机示意图 b）机械特性 c）U∕f 线选择
I1↑→Φ1↓ I1↓→Φ1↑
5
3．变频运行时的数据举例
Ù1＝－È1＋ΔÙ1
U1≈E1＋ΔU1
图 2－6 低频时临界转矩减频运行时的小的原因 a）运行频率为 50Hz b）运行频率为 25Hz c）运行频率为 10Hz
3．对策（电压补偿、转矩补偿、转矩提升）
图 2－7 电压补偿的原理 a）电压补偿的含义 b）25Hz 时的补偿量 c）10Hz 时的补偿量
6
4．负载变化的影响
图 2－8 负载变化（减轻）对磁通的影响 a）负荷率减轻至 20% b）正常时励磁电流 c）饱和时励磁电流
2．2．2 变频器的 U∕f 线
图 2－9 变频器的 U∕f 线 a）U∕f 线类型 b）恒转矩 U∕f 线 c）二次方律 U∕f 线
7
2．3 U∕f 线的选择与调整
2．3．1 调整 U∕f 线的实质
图 2－13 270V、70Hz 电动机配 380V 变频器 a）对基本频率的设定 b）变频器与电动机的对应关系
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2．3．3 转矩提升的预置要点
1．低频重载时
图 2－14 带式输送机的 U∕f 线 a）负载示意图 b）负载机械特性 c）U∕f 线的选择 2．低频轻载时 （1）补偿后的电流－转矩曲线
变频器通电，按下 RUN 键，让电动机停止 1 分钟。 按下 STOP 键，中止自测量。
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2．4．3 有反馈矢量控制和无反馈矢量控制
1．有反馈矢量控制接法
图 2－21 有反馈矢量控制方式 a）有反馈矢量控制电路图 b）机械特性曲线簇
2．相关功能
表 2－2 有反馈矢量控制的相关功能（艾默生 TD3000）
功能码
功能码名称
数据码及含义（或范围）
Fb．00 编码器每转脉冲数
0～9999p∕r
Fb．01 编码器旋转方向
0—正方向；1—反方向
Fb．02 编码器断线后处理方法 0—以自由制动方式停机；
1—切换为开环 V∕F 控制方式
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3．无反馈矢量控制
图 2－22 无反馈矢量控制方式 a）无反馈矢量控制示意图 b）机械特性曲线簇 4．矢量控制方式的适用范围
1．基本频率
图 2－10 基本频率的定义 a）基本 U∕f 线 b）变频器的对应关系 c）电动机的对应关系
2．U∕f 线与输出电压
图 2－11 U∕f 线与输出电压 a）额频时调整基本频率 b）低频时调整 பைடு நூலகம்∕f 比
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2．3．2 基本频率的调整
1．三相 220V 电动机配 380V 变频器
图 2－12 220V 电动机配 380V 变频器 a）对基本频率的设定 b）变频器与电动机的对应关系 2．270V、70Hz 电动机配 380V 变频器
11
休 息 15 分 钟
12
2．4 矢量控制方式
2．4．1 矢量控制的基本思想
1．直流电动机的特点
图 2－18 直流电动机的调速 a）直流电动机结构示意图 b）直流电动机电路 c）调速后机械特性
2．矢量控制的基本思路
图 2－19 矢量控制框图
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2．4．2 电动机参数的自动测量（auto-tuning）
表 2－1 自动测量相关功能（安川 CIMR—G7A）
功能码 功能含义
数据码及含义
T1—00 电动机 1∕2 选择 1：电动机 1；2：电动机 2
T1—01 自动测量模式 0：旋转自测量；1：停止自测量
T1—02 电动机额定功率
T1—03 电动机额定电压
T1—04 电动机额定电流
T1—05 电动机额定频率
图 2－3 转子串联电阻的机械特性 a）转子串联电阻的电路 b）机械特性
3
2．改变电压的机械特性
图 2－4 改变电压的机械特性 a）电路图 b）机械特性
3．改变频率的机械特性（kU=kf）
图 2－5 fX≤fN 时的机械特性 a)变频调速 b)变频机械特性
4
2．2 V∕F 控制方式
2．2．1 低频时临界转矩减小的原因与对策
1．基本关系
（1）
TM＝KTI2’Φ1cosφ2
∵
I2’≯ I2N’
∴
TK≈KT’· Φ1
（2）
Φ1＝KF· E1
f
＝KF· U1 U1
f
＝KF· U1 I1Z1
f
2．和磁通有关的因素（在某一频率下）
（1）负载不变（I1＝C→ΔU1＝C）： U1↑→Φ1↑ U1↓→Φ1↓
（2）电压不变
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2．5 变频调速的有效转矩线
2．5．1 有效转矩线的概念
1．额定工作点与有效工作点
图 2－24 额定工作点与有效工作点 2．ｋU＝ｋƒ时的有效转矩线
1．矢量控制需要的参数 （1）电动机的铭牌数据——电压、电流、转速、磁极对数、效率等。 （2）电动机的绕组数据——定子电阻、定子漏磁电抗、转子等效电 阻、转子等效漏磁电抗、空载电流等。 2．电动机的空载和堵转试验
图 2－20 电动机的空载和堵转试验 a）空载试验 b）堵转试验
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3．自动测量的相关功能