电机控制基础知识
新能源汽车驱动电机与控制系统 第一章 电机基础知识
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
16
（三）电磁学基础知识
励磁绕组：根据其供电方式可以分为直流励磁绕组和交流励磁绕组。直流励磁绕组的优点在于其 可靠性高，但需要使用整流器，转子上也存在集电环与刷子摩擦产生火花等安全隐患。而交流励 磁绕组相对来说更为简单，不需要整流器，且不存在集电环和刷子的问题。但其缺点在于其输出 磁通较弱，需要使用铁心轴，增加铁损
B
磁滞损耗 由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗Ph
10 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
传动机构 传动机构指的是将电机输出的扭矩和转 速传递到汽车的主轴上，从而驱动汽车 行驶的机构，主要包含减速器和差速器 的两个部件。
11 任务1：电机基础知识
（一）新能源汽车驱动系统概述
电机的分类
12 任务1：电机基础知识
（二）新能源汽车对驱动电机的性能要求
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
17
（三）电磁学基础知识
电枢绕组：由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成，他是直流电机的电路部分，也是感 生电动势，产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。 电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。它们分别用于直流电机和交流电机。
任务1：电机基础知识
信息交互
规划决策
(1)电机结构紧凑、尺寸小，封装尺寸有限，必须根据具体产品进行特殊设计。
(2)重量轻，以减轻车辆的整体重量。应尽量采用铝合金外壳，同时转速要高，以减轻整车的质
量，增加电机与车体的适配性，扩大车体可利用空间，从而提高乘坐的舒适性。
(3)可靠性高、失效模式可控，以保证乘车者的安全。
(4)提供精确的力矩控制，动态性能较好。
电机基础知识培训教学内容
电机基础知识培训教学内容一、引言电机是现代工业生产和日常生活中不可或缺的重要设备，广泛应用于各个领域。
为了提高电机操作人员的技术水平，保障电机设备的正常运行，特制定本培训教学内容，对电机基础知识进行全面、系统的培训。
二、电机的基本原理1. 电磁感应定律：电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生电动势。
通过这一原理，电机实现了电能与机械能的相互转换。
2. 磁路理论：磁路是电机中传递磁通的路径。
磁路理论包括磁通连续性原理、磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫定律等，为电机设计和分析提供了基础。
三、电机的分类与结构1. 分类：根据工作原理和用途，电机可分为直流电机、交流电机和变压器。
其中，直流电机和交流电机又可分为同步电机和异步电机。
2. 结构：电机主要由定子和转子两部分组成。
定子是电机的固定部分，包括定子铁心、绕组等；转子是电机的旋转部分，包括转子铁心、绕组等。
此外，电机还包括端盖、轴承、风扇等附件。
四、电机的主要性能参数1. 额定功率：电机在额定运行条件下的输出功率。
2. 额定电压：电机在额定运行条件下的输入电压。
3. 额定电流：电机在额定运行条件下的输入电流。
4. 额定转速：电机在额定运行条件下的旋转速度。
5. 效率：电机输出功率与输入功率的比值，反映了电机能量转换的效率。
6. 功率因数：电机运行时，有功功率与视在功率的比值，反映了电机对电网的影响。
五、电机的工作原理与运行特性1. 直流电机：直流电机的工作原理是基于电磁感应和电磁力作用。
直流电机具有良好的启动、调速性能，广泛应用于调速要求较高的场合。
2. 交流电机：交流电机的工作原理是基于旋转磁场与转子绕组之间的电磁感应。
交流电机结构简单、运行可靠，广泛应用于工业生产中。
3. 同步电机：同步电机具有转速与电源频率严格同步的特点，广泛应用于发电、调频等领域。
4. 异步电机：异步电机具有结构简单、运行可靠、成本低廉等优点，广泛应用于工业生产和日常生活中。
电机控制基础知识-电机的起动、调速及性能指标
电机控制基础知识
▪ 电机的起动、调速及性能指标
Rev 5058-CO900F
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电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
（3）切换过程不够线性，不能消除冲击
UY 1 2
TY TD
UD
Tm T
电机的起动方式
▪ 3、降压起动——SMC软起动主回路及控制回路
150F控制端子（上）
150F控制端子（下）
电机的起动方式
▪ SMC软起动方式机械特性及其特点
U1
n1 Sm
不变
不变 Tm U12
TQ U12
n
n
优点：
Sm
（1）起动连续、平滑 （2）保护全面 （3）智能（通讯、诊断） （4）显示信息丰富
▪ 3、经典控制理论——反馈 经典控制原理是——偏差抑制偏差，对于速度控制来说，控
制的目的是使实际速度等于给定速度，也就是速度偏差为0。在 此，实际速度就是反馈。
常用的速度反馈设备——编码器。 增量编码器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，有单端，
正交，差分等方式。 绝对值变频器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，通过
缺点：
理想空载点
（1）不能调速
（2）起动电流大
对变压器和
负载冲击大
感应电机的机械特性
四个关键点
额定运行点 最大转矩点
电机基础必学知识点
电机基础必学知识点
1. 电机的工作原理：电机是一种将电能转换为机械能的设备。
其工作
基于法拉第电磁感应原理，通过电流在磁场中产生力矩，使得电机旋转。
2. 电机的分类：电机可以根据不同的工作原理和应用领域进行分类。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机、步进电机、同步电机等。
3. 电机的结构：电机通常由定子和转子组成。
定子是固定在机架上的
部分，上面有绕组。
转子则是可以转动的部分，通常由永磁体或绕组
构成。
4. 电机的控制方法：电机的控制方法可以通过调节电流、电压或转子
位置来实现。
常见的控制方法包括PWM调速、矢量控制、闭环控制等。
5. 电机的性能参数：电机的性能参数包括额定功率、额定转速、额定
电流、效率等。
这些参数可以用于评估电机的工作能力和效率。
6. 电机的应用领域：电机广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通
运输、家用电器等。
不同领域对电机的要求和应用方式也有所不同。
7. 电机的维护保养：电机的维护保养包括定期清洁、检查电机运行状态、及时更换磨损部件等。
良好的维护保养可以延长电机的使用寿命。
8. 电机的能效标准：为了提高能源利用效率，许多国家和地区都制定
了电机的能效标准。
根据能效等级，电机可以分为多个等级，如IE1、IE2、IE3等。
以上是电机基础必学的一些知识点，了解这些知识可以帮助你更好地理解电机的工作原理和应用。
电控基础入门知识点总结
电控基础入门知识点总结电控（Electric Control）是指通过电气信号来控制设备或系统运行的技术。
电控系统可以控制各种电动机、照明系统、加热系统、通风系统、空调系统以及其他各类电气设备，是现代工业、建筑和家庭自动化中不可或缺的一部分。
本文将介绍电控基础知识，包括电路基础、传感器、执行器、控制器和常见的电控系统。
一、电路基础1. 电流、电压和电阻电流是电荷在电路中流动的速度，单位安培（A）；电压是电压源在电路中推动电荷流动的能力，单位伏特（V）；电阻是电路中阻碍电流流动的能力，单位欧姆（Ω）。
Ohm's Law (欧姆定律)指出电流、电压和电阻之间的关系，即电压等于电流乘以电阻。
2. 串联电路和并联电路在串联电路中，电流只有一条路径可走，而电压会分配到每个元件上。
在并联电路中，电流可以有多条路径可走，而电压在每个元件上是相同的。
理解电路的串联和并联特性对于设计和分析电控系统是非常重要的。
3. 直流电路和交流电路直流电路中电流方向不变，而在交流电路中电流方向会不断地改变。
交流电路可以通过变压器改变电压的大小，而直流电路需要使用直流变换器来实现。
二、传感器1. 温度传感器温度传感器可以用来检测环境温度，并将温度信号转化为电信号输出。
常见的温度传感器包括热电偶（Thermocouple）、电阻温度探头（RTD）和半导体传感器。
温度传感器在加热系统、空调系统和工艺控制中有着广泛的应用。
2. 湿度传感器湿度传感器可以用来检测环境湿度，并将湿度信号转化为电信号输出。
常见的湿度传感器包括电容式传感器和阻性传感器。
湿度传感器在空调系统、农业和食品加工中有着重要的作用。
3. 光电传感器光电传感器可以用来检测物体的距离、颜色和亮度。
常见的光电传感器包括光电开关、光电对射传感器和光电传感器阵列。
光电传感器在自动化制造和机器人技术中起着关键的作用。
4. 接近传感器接近传感器可以用来检测物体的接近或远离，并将信号转化为电信号输出。
电控基础知识
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
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5.三相电动机原理图：
电机内部接线方式：
a.三角形接法
b.星形（Y）接法
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压机共有3个接线柱：U、V、W（红黑白）
压机接线端子
接线法
接线图：
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R ห้องสมุดไป่ตู้ T
封线器
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相序：A-X绕组内旳电流先到达最大，随即B-Y 绕组内旳电流到达最大，最终C-Z绕组内 旳电流到达最大，即IA 导前于I B， I B导前 于IC，一般把导前旳相到滞后旳相旳顺序 叫“相序”；正常为：A→B→C 假如将定子绕组接至电源旳三根线中旳 任意两根对调，如：B与C对调，则相序 为： A→C→B，则旋转磁场旳磁场方向 就会变化，转子就反转；
g.显示部分：主要为发光二极管，数码管， 液晶显示屏等显示工作状态；如温度， 时间等；
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二.电容运转电动机 1.特征：电机定子有主、副绕组，在副绕组回
路中串接一种电容器，与主绕组一
起长久工作；
2.原理图：
主绕组
副绕组
3.电机铭牌：
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5.继电器： 符号：
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常开触点 常闭触点
线圈
常开触点：在动作时转为闭合旳触点； 常闭触点：在动作时转为分断旳触点；
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作用：变化控制电路旳状态，用来接通和分
断小功率旳负载电路；
6.接触器：
电机的知识基础
电机的基础知识有哪些电机是将电能转化为机械能的装置，是现代工业生产中常见的设备之一。
其基础知识包括：1.电机的工作原理：电机利用电磁感应或者磁场作用产生力矩，将电能转化为机械能，驱动机械运动。
2.电机的分类：按照电源形式可分为交流电机和直流电机；按照结构形式可分为异步电机、同步电机、直流电机、步进电机等多种类型。
3.电机的组成：电机通常由转子、定子、端盖、轴承、绕组、磁极等组件组成。
4.电机的参数：电机的参数包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、效率等等，这些参数对于电机的运行和使用都有重要意义。
5.电机的控制：电机的控制方法有很多种，常见的包括直接启动、变压器启动、星角启动、电容启动、电阻启动、变频启动等等。
6.电机的维护：电机的维护包括日常检查、润滑、维修等方面，可以延长电机的寿命，提高电机的运行效率和稳定性。
7.电机的分类：按照电源的形式分类，电机可以分为交流电机和直流电机；按照电机的结构分类，电机可以分为直线电机、旋转电机和特殊电机等；按照转子类型分类，电机可以分为感应电机和永磁电机等。
8.电机的基本参数：电机的基本参数包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、额定效率等，这些参数都是电机性能的重要指标，用户在选型时需要参考。
9.电机的运行原理：电机是利用电磁感应原理将电能转化为机械能的装置，通常由定子和转子两部分组成。
在电机中，定子绕组通电后产生磁场，磁场与转子导体产生磁通量，根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会产生感应电动势，从而使转子旋转，最终将电能转化为机械能。
10.电机的保护和维护：电机在使用中需要进行保护和维护，以确保电机正常运行并延长电机寿命。
常用的保护方式包括过载保护、短路保护、欠压保护等，维护方式包括定期检查电机的运行状态、维护电机的润滑系统、清洗电机外壳等。
11.电机的应用领域：电机广泛应用于工业生产、交通运输、家庭电器、医疗器械等领域。
其中，工业生产中的电机应用最为广泛，包括风电、水电、火电等能源生产、机床、冶金、矿山等制造业、交通运输中的电机应用主要是电动车辆和铁路牵引等，家庭电器中的电机应用主要是电扇、洗衣机、吸尘器等。
常用电机控制电路图
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单相电机的正反转控制电路
总结词
通过改变电机绕组的电流方向实现正反 转。
VS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
详细描述
在单相电机控制电路中，可以通过改变电 机绕组的电流方向来实现正反转控制。通 常使用两个开关来控制电机绕组的电流方 向，当开关接通时，电机向一个方向转动 ，当开关断开时，电机向另一个方向转动 。
04 直流电机控制电路
常用电机控制电路图
contents
目录
• 电机控制电路基础知识 • 三相异步电机控制电路 • 单相电机控制电路 • 直流电机控制电路 • 电机保护电路
01 电机控制电路基础知识
电机控制电路的基本组成
电源
为整个电路提供电能，通常为 直流或交流电源。
控制元件
如继电器、接触器、光耦合器 等，用于控制电机的启动、停 止和调速。
直接启动控制电路
通过开关或接触器直接将电机接入电 源，实现电机的启动。这种方式电路 简单，但启动电流大，只适用于小容 量电机。
三相异步电机的正反转控制电路
正反转控制方式总结
三相异步电机的正反转控制主要采用倒顺开关和交流接触器两 种方式。倒顺开关操作简单，但只适用于小容量电机；交流接
触器则适用于各种容量的电机。
倒顺开关正反转控制电路
通过改变电源相序，实现电机的正反转。这种方式操作简 单，但只适用于小容量电机，且不能实现自动化控制。
交流接触器正反转控制电路
通过两个交流接触器分别控制电机的正转和反转，实现电机的 正反转控制。这种方式可以实现自动化控制，适用于各种容量
的电机。
三相异步电机的调速控制电路
调速方式总结
电机控制基础知识 面试
电机控制基础知识面试1. 引言在电机控制领域的面试中，了解电机控制基础知识是非常重要的。
本文将介绍电机控制基础知识的相关内容，希望能对面试中的相关问题有所帮助。
2. 电机控制的概述电机控制是指通过控制电机的运行方式、速度、转向等参数，使其按照预定要求进行工作的过程。
电机控制的基础知识包括电机的类型、结构、原理等方面的内容。
2.1 电机的类型电机根据工作原理和结构可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机包括直流励磁电机和直流永磁电机，交流电机包括异步电机和同步电机。
2.2 电机的结构和原理不同类型的电机具有不同的结构和工作原理。
例如，直流电机的主要部件包括定子和转子，通过施加电流在定子产生旋转磁场，进而引起转子旋转。
而交流电机的工作原理则基于电磁感应和磁场转动原理。
3. 电机控制方法电机控制方法是指通过控制电机的输入信号来实现对电机运行状态的控制。
常用的电机控制方法包括直流电机的电压调速控制、异步电机的电压调速控制和矢量控制、同步电机的转子电流控制等。
3.1 直流电机的电压调速控制直流电机的电压调速控制是通过改变直流电机的输入电压来控制电机的转速。
通过调节电压的大小，可以实现对电机转速的调节。
3.2 异步电机的电压调速控制和矢量控制异步电机的电压调速控制是通过改变异步电机的输入电压来控制电机的转速。
而矢量控制是在电压调速控制的基础上，通过对电机的转子电流进行控制，进一步提高电机的性能。
3.3 同步电机的转子电流控制同步电机的转子电流控制是通过控制同步电机的转子电流来实现对电机的转速和转矩的精确控制。
通过控制转子电流的大小和相位，可以精确控制电机的运行状态。
4. 电机控制系统电机控制系统是指用于实现电机控制的硬件和软件组成的系统。
常见的电机控制系统包括闭环控制系统、开环控制系统和矢量控制系统。
4.1 闭环控制系统闭环控制系统是通过对电机输出信号进行反馈，实时检测电机的运行状态，并根据反馈信号进行控制。
电机学基础必学知识点
电机学基础必学知识点1. 电磁感应原理：根据法拉第电磁感应定律，导线在磁场中运动时会产生感应电动势。
2. 磁场的产生：磁场可以由磁铁或电流产生。
3. 左手定则：用于确定电流通过导线时的磁场方向。
将拇指指向电流方向，其他手指弯曲的方向即为磁场方向。
4. 电机运动方向的确定：根据洛伦兹力定律，当电流通过导线时，会受到磁场力的作用，方向由右手定则确定。
5. 电动势和电流的关系：根据欧姆定律，电动势等于电流乘以电阻。
6. 磁化曲线和磁滞回线：用于描述磁场强度与磁化力的关系。
7. 磁感应强度和磁场强度：磁感应强度是磁场中的磁感线的密度，而磁场强度表示一个点的磁场强度大小。
8. 电磁铁：由线圈和铁芯构成，通电时能够产生强磁场。
9. 电感和感应电动势：当电流变化时，会产生感应电动势，这种现象称为自感。
10. 洛伦兹力：电流通过导线时，在磁场中会受到力的作用，该力称为洛伦兹力。
11. 感应电动势的大小：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
12. 动能定理：将电能转换成机械能的定律，表征电机的工作原理。
13. 电机的功率和效率：电机的功率等于输入功率减去损耗功率，效率等于输出功率除以输入功率。
14. 直流电机：根据电流方向和磁场方向的关系，直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机。
15. 交流电机：根据电流的形式，交流电机分为异步交流电机和同步交流电机。
16. 电机的控制方法：电机的控制方法包括电压控制、电流控制和频率控制等。
17. 电机故障检测和维护：电机故障检测和维护包括温度检测、振动检测、绝缘检测等。
18. 电机的选型和应用：根据具体的应用需求选择合适的电机类型和规格进行设计和应用。
互补pwm控制电机原理
互补PWM控制电机原理详解1. 引言互补PWM（Pulse Width Modulation）控制电机是一种常用的电机控制技术，它通过调节电机输入电压的占空比来控制电机的转速和方向。
本文将详细介绍互补PWM控制电机的基本原理及其相关概念。
2. 电机控制基础知识在深入了解互补PWM控制电机之前，我们首先需要了解一些基本的电机控制知识。
2.1 直流电机直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置。
直流电机的转速和转矩与输入电压和电流之间存在一定的关系。
常见的直流电机有直流有刷电机和直流无刷电机两种。
2.2 转速控制电机的转速控制是指通过调节电机输入电压或电流的大小来改变电机的转速。
常用的转速控制方法有电阻调速、电压调速、电流调速和PWM调速等。
2.3 PWM调速PWM调速是一种通过调节电机输入电压的占空比来控制电机的转速的方法。
PWM调速通过周期性地开关电源，使电机在开关状态和关闭状态之间快速切换，从而改变电机的平均输入电压，进而改变电机的转速。
3. 互补PWM控制电机原理互补PWM控制电机是一种常用的PWM调速方法，它通过两个互补的PWM信号来控制电机的转速和方向。
下面将详细介绍互补PWM控制电机的原理。
3.1 互补PWM信号互补PWM信号是指两个相位相反的PWM信号。
一个PWM信号的占空比表示电源开启的时间占整个周期的比例，另一个PWM信号的占空比表示电源关闭的时间占整个周期的比例。
通过两个互补的PWM信号，我们可以实现对电机输入电压的精确控制。
3.2 电机驱动电路互补PWM控制电机需要一个专门的电机驱动电路来实现。
电机驱动电路通常由两个功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）组成，一个用于控制电机的正向运动，另一个用于控制电机的反向运动。
3.3 工作原理互补PWM控制电机的工作原理如下：1.首先，通过一个PWM信号控制正向运动的MOSFET，将电源的正极连接到电机的正极，将电源的负极连接到电机的负极。
电机结构及基本知识
三、直流电动机
5）电枢铁心 电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。 一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低电机运
行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。 铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
6）电枢绕组 电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应
四、三相异步电动机
2. 异步电动机的基本工作原理
在某种因素的作用下，使磁极以n1的速度逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，转子导 体就会切割磁力线而感应电动势e。用右手定则可以判定。
在感应电动势的作用下，导体中就有电流i， 若不计电动势与电流的相位差，则电流i与电动 势e同方向。
载流导体在磁场中将受到一电磁力的作用， 由左手定则可以判定电磁力F的方向。
三、直流电动机
7）换向器
在直流电动机中，换向器配以电刷，能将 外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流， 使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中， 换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的 交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电Байду номын сангаас动势。
换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换 向片之间用云母片绝缘。
极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。 为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁
性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
机座 主极 换向极
电枢
图5-4 直流电机定
三、直流电动机
4）电刷装置 电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。 电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。 电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固定在 刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内 盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。
电机控制器基础知识课件
保护电路通常由熔断器、过流保护器 、过压保护器等元件组成，实现对电 机的过流、过压、短路等保护。
04 电机控制器的软件组成
CHAPTER
控制算法
控制算法是电机控制器的核心， 用于实现电机的速度、位置和转
矩控制。
控制算法通常采用PID（比例-积 分-微分）控制、模糊控制、神经
网络控制等现代控制理论。
智能制造领域
电机控制器将在智能制造领域中发挥重要作用， 如自动化生产线、数控机床等。
绿色环保与可持续发展
能效提升
电机控制器的发展将注重能效提升，降低能源消耗和碳排放，推 动绿色环保的可持续发展。
环保材料
采用环保材料制造电机控制器，减少对环境的污染和破坏。
循环经济
电机控制器的设计将注重循环经济理念，方便回收和再利用，降 低资源浪费。
。
物流系统
电机控制器用于控制物流输送带 、升降机等设备的运行，提高物
流效率。
机器人
电机控制器用于控制机器人的关 节和运动，实现精确的定位和操
作。
电动车与新能源汽车
电动汽车
电机控制器是电动汽车的核心部件之一，用于控制电机的运行， 实现车辆的加速、减速、制动等功能。
混合动力汽车
电机控制器用于控制汽车的发动机、电动机和电池等部件，提高燃 油效率和减少排放。
现代电机控制器集成了更多的功能， 如保护、诊断和通讯等，同时采用智 能控制算法，提高了电机的运行效率 和可靠性。
随着微处理器技术的发展，数字电机 控制器逐渐取代了模拟电机控制器， 控制精度和稳定性得到了提高。
02 电机控制器的工作原理
CHAPTER
电机的工作原理
直流电机
直流电流通过电机的线圈产生磁场， 该磁场与电机中的永磁体相互作用， 产生转矩使电机旋转。直流电机的转 速可以通过改变输入电流的大小和方 向来调节。
电机基础知识培训(主讲第四项电机选型)
提高运行效率
选用合适的电机可以降低能耗，提高 设备运行效率。
电机选型的基本原则
适应性原则
电机应适应生产机械负载的需要 ，包括工作性质、转速波动范围
、频繁启动等。
经济性原则
在满足生产需求的前提下，尽量选 择价格合理、维护方便、运行费用 低的电机。
可靠性原则
选择经过国家质量认证、具有良好 信誉和售后服务保障的电机制造商 。
电机基础知识培训(主讲 第四项电机选型)
汇报人：XX
• 电机概述 • 电机基础知识 • 电机选型原则与方法 • 电机选型实践案例 • 电机维护与保养 • 电机发展趋势与展望
01
电机概述
电机的定义与分类
电机定义
电机是一种将电能转换为机械能 的装置，广泛应用于各种机械设 备中。
电机分类
根据工作原理和结构特点，电机 可分为直流电机、交流电机、步 进电机、伺服电机等。
绝缘性能检查
检查电机的绝缘性能，测量绝缘电阻，确保电机安全可靠运行。
电机调试与校准
定期对电机进行调试和校准，确保电机的运行精度和稳定性。
电机故障的诊断与处理
01
故障现象分析
根据电机出现的故障现象，如异常声音、过热、振动等，进行初步分析
，确定故障类型。
02
故障原因排查
通过检查电机的电源、负载、控制系统等方面，逐步排查故障原因，找
智能化电机控制技术
结合人工智能、大数据等先进技术，实现电机控 制的智能化、自适应化，提高系统性能。
3
绿色环保电机技术
环保意识的提高推动电机技术向绿色、低碳方向 发展，如无刷直流电机、超声波电机等。
新型电机的研发与应用前景
超导电机
利用超导材料的特殊性质，研发出高性能、高效率的超导电机，应 用于高端装备制造等领域。
电机设计具备知识点
电机设计具备知识点电机设计是现代电气工程领域中重要的一项技术工作。
随着科技的不断发展和进步，电机在各个行业中的应用越来越广泛。
本文将介绍电机设计中需要具备的一些重要知识点。
一、电机基础知识1. 电机原理：了解电机的工作原理，包括发电机和电动机的区别，以及电磁感应、电磁转矩和电动机的转子和定子等基本概念。
2. 电机分类：了解不同类型的电机，如直流电机、交流电机、步进电机、同步电机等，并了解它们的特点和应用领域。
3. 电机参数：熟悉和掌握电机的一些重要参数，如额定功率、额定电压、额定转速、效率等，并理解它们在电机设计和选型中的重要性。
二、电路和控制知识1. 电路分析：具备基本的电路分析能力，包括使用基本电路定律和方法解决电路中的电流、电压和功率等问题。
2. 电机控制：了解电机的控制方法，包括直流电机的调速方法（如电压调速、电流调速、PWM调速等）、交流电机的变频调速等，并了解不同控制方法的优缺点和适用条件。
3. 传感器和反馈：了解电机控制中常用的传感器，如编码器、霍尔元件等，并了解它们在反馈控制中的应用。
三、电机热设计知识1. 热传导和散热：了解电机在工作过程中产生的热量和如何通过散热措施来降低电机温度，保证电机的运行稳定性和寿命。
2. 电机损耗和效率：了解电机的损耗机制，掌握计算电机损耗和效率的方法，以便在设计中选择合适的电机，并满足工作要求和能效要求。
四、电机材料和结构设计知识1. 磁性材料：了解电机中常用的磁性材料，如硅钢片、永磁材料等，并了解它们的特性和选择要点。
2. 绝缘材料：熟悉电机中常用的绝缘材料，如绝缘漆、绝缘片等，并了解它们在电机结构设计中的应用。
3. 电机结构设计：具备电机结构设计的基本能力，包括定子和转子的形状设计、槽数和槽形设计等，并考虑到电机的机械强度和加工便利性。
五、电机性能测试与评估1. 电机性能测试：了解电机测试的基本方法和常见测试仪器的使用，如电流表、电压表、功率表等，能够进行电机的电流、电压、功率、效率等性能测试。
01现代电机控制-基础知识_图文(精)
—_(=3—
图1-4串联砒路的模拟电路图
现代亀机瘵
将式(1・7)表示为另一种形式，即
牛+今*律+斗(l-8a)An入IAn4丿
式中，盃为铁心磁路磁导，九二｝二牛人为气隙磁路Km
Stt
民O
将式(I加)写为
机=心(l・8b)
式中，如二尹T，如为串联磁路的总磁导，心丄.式(l-8b)为磁路欧姆定律的另一种表达形式.
现代电机姿■
于是，有
砧+比5讥宀(1-2)
式中，幕为铁心磁路的长度，5为气隙长度.
式(1・2)表明线圈A提供的磁动势t；被主磁路的两段磁压降所平 衡.此时，0相当于产生磁场〃的“源"，类似于电路中的电动势.
在铁心磁路内，磁场强度/An产生的磁感应强度为
B
式中.堆°为磁导率，再为相对磁导率，血为真空磁导率.
第4章基础知识
第2章三相必应电动机矢量控制
第3章三相永磁同步电动机矢斤控制
第4章三相感应电动机直接转矩控制
第5章 三相永雄同步电动机宜接转矩控制
第6章无速度传感器控制与智能控制
第
1・I电雄转矩
1・2盲、交流电机申磁转筠
1・3罕间矢■
1・4矢■忡制
第1章基础知识
1.
1.1.1磁场与磁能
1.1.2机电能■转换
叫詁邑
2 “°
式中，\瓷为主磁路磁场能量，它全部储存在气18中；％为气隙体积.
现代电机縊■
当励砒电流U变化时，磁链片“将发生变化.根据法拉第电磁感应 定律，肖2的变化将在线圈A中产生感应电动势＜5从・若设的正方 向与-正方向一致，-方向与纭和观人方向之间符合右手法则，则有
第1章电机学基础知识
对各向同性介质 µ 为标量；线性介质 µ 为常数。 为标量； 为常数。 真空的磁导率： 真空的磁导率： µ0 = 4π×10－7 H/m π
第1章 电机学基础知识 章
4. 磁场储能 磁场能够储存能量。 磁场能够储存能量。 电机通过磁场储能实现机电能量的转换。 电机通过磁场储能实现机电能量的转换。 磁场中的能量密度为 1 wm= BH 2 对于线性介质： 对于线性介质： 1 B2 wm= BH = 2 2µ 磁场中的总储能为 Wm = ∫V wm dV 磁场能量主要集中储存在气隙中。 磁场能量主要集中储存在气隙中。
O'
i
f 电动势 反电动势， 反电动势， 由外施电源所克服 电源性质， 电源性质， 为外接负载供电
24
大连理工大学电气工程系
第1章 电机学基础知识 章
1.3 电机的制造材料
一、概述
制造材料主要包括： 制造材料主要包括： 导磁材料、导电材料、绝缘材料、结构材料、 导磁材料、导电材料、绝缘材料、结构材料、 散热材料、冷却材料、润滑材料等。 散热材料、冷却材料、润滑材料等。 导电材料： 导电材料：铜、铝。 导磁材料：各种成分的铸钢（电工钢片）。 导磁材料：各种成分的铸钢（电工钢片）。 绝缘材料：各种绝缘纸、油性玻璃漆布、 绝缘材料：各种绝缘纸、油性玻璃漆布、 有机硅玻璃粘带、酚醛玻璃纤维压塑料······ 有机硅玻璃粘带、酚醛玻璃纤维压塑料
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大连理工大学电气工程系
第1章 电机学基础知识 章
【例1-1】 图示的磁路由电工钢片叠压而成，铁心的 例 图示的磁路由电工钢片叠压而成， 叠压系数为 kFe= 0.94，各段铁心的截面积均为 A = 0.8× ， × 10-3 m2，长度分别为 l1 = 0.08 m，l2= 0.1 m，l3= 0.037 m， ， ， ， l4 = 0.037 m，l5 = 0.1 m，气隙长度δ = 0.006 m，已知铁心 ， ， ， 的磁导率为空气磁导率的 1900 倍，励磁绕组的匝数 N = 2000，如要在铁心中产生 10-3 Wb 的磁通，求需要多大的 的磁通， ， 励磁电流。 励磁电流。 解：铁心的净面积为 Ak = kFeA = 0.94×0.8×10-3 m2 × × = 0.752×10-3 m2 × 铁心中的平均磁通密度为 Φ 1 × 10−3 B= = T = 1.33T −3 Ak 0.752 × 10
电机控制理论与应用
电机控制理论与应用电机是现代工业中非常重要的设备，广泛应用于各个行业和领域。
电机控制理论和应用是电机技术领域的核心内容之一。
本文将对电机控制理论和应用进行探讨，并介绍其相关概念、原理和实际应用。
一、电机控制理论的基础知识电机控制理论是研究电机工作原理、调速方式、控制方法和控制系统的学科。
在学习电机控制理论之前，我们需要了解一些基础知识。
1.1 电机工作原理电机是将电能转化为机械能的装置。
根据电机工作原理的不同，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机是利用直流电源产生的磁场与定子磁场相互作用而产生转矩，从而实现机械运动。
而交流电机则是通过交流电源产生的交变磁场与转子磁场相互作用来完成输出功率。
1.2 电机调速方式电机的调速方式通常有机械调速和电子调速两种。
机械调速是通过机械装置改变电机输出轴的转速来实现调速；而电子调速则是通过调节电机输入电压、频率或绕组电阻来控制电机的转速。
1.3 电机控制方法电机控制方法有很多种，常见的有恒流控制、恒压控制、矢量控制等。
不同的电机控制方法适用于不同的实际应用场景，可以根据需要选择合适的控制方法。
二、电机控制的应用领域电机控制广泛应用于各个行业和领域，以下是几个常见的应用领域。
2.1 工业自动化在工业生产中，电机控制是实现自动化生产的重要手段。
通过电机的控制，可以实现生产线的自动化运行，提高生产效率和质量。
2.2 交通运输电机控制在交通运输领域的应用非常广泛。
例如，电动车和混合动力汽车使用电机控制来实现驱动系统和能量回收系统的控制，提高汽车的能效和环保性能。
2.3 家用电器电机在家用电器中的应用非常普遍，如电视、洗衣机、空调等。
通过电机控制，可以实现家电产品的智能控制和功能扩展。
2.4 新能源领域在新能源领域，电机控制也起着关键的作用。
例如，风力发电机组中的发电机采用电机控制来实现风能的转换和电能的调节。
2.5 机器人技术机器人技术是电机控制应用的一个重要领域。
电机及拖动基础知识要点复习
电机及拖动基础知识要点复习一、电机的工作原理和分类：1.电机的工作原理：电机是将电能转换为机械能的装置，它的工作原理基于电磁感应和电磁力的作用。
2.电机的分类：根据电源的类型可分为直流电机和交流电机；根据工作原理可分为感应电动机、同步电动机和直流电动机；根据工作方式可分为单相电机和三相电机。
二、电机的结构和性能参数：1.电机的结构：电机主要包括定子、转子、端盖、轴和轴承等零部件，其中定子是固定的，转子是旋转的。
2.电机的性能参数：电机的主要性能参数有额定功率、额定电压、额定电流、额定转速和功率因数等，这些参数对电机的选型和运行具有重要意义。
三、电机的运行和控制方式：1.电机的运行方式：电机的运行方式可分为直接启动、正反转、调速和制动等，不同的运行方式适用于不同的工作场合。
2.电机的控制方式：电机的控制方式可分为手动控制和自动控制，其中自动控制常用的方法有PLC控制、变频器控制和电脑控制等。
四、拖动系统的组成和工作原理：1.拖动系统的组成：拖动系统主要由电机、传动装置和负载组成，其中电机提供动力，传动装置将电机的转动传递给负载。
2.拖动系统的工作原理：拖动系统的工作原理基于动力学和传动学的原理，电机通过传动装置将能量传递给负载，实现对负载的控制和操作。
五、拖动系统的应用领域：1.工业领域：拖动系统在工业生产中广泛应用，如机床、输送设备、起重设备等，它们能够提高生产效率和产品质量。
2.交通领域：拖动系统在交通运输中的应用主要包括电动汽车、电动车辆、电梯、自动扶梯和升降机等。
3.家居领域：拖动系统在家居生活中的应用主要包括家电、空调、洗衣机、电饭煲和电动窗帘等。
通过以上要点的复习，可以加深对电机及拖动基础知识的理解和掌握。
此外，还可以结合电机及拖动的实际应用案例进行学习，提高对相关概念和原理的理解能力。
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电机的起动、调速及性能指标
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
供电系统
▪ 三相五线制
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机的起动方式
▪ 1、直起主回路及典型控制回路
电机的起动方式
▪ 直起方式机械特性及其特点
优点：
（1）回路简单
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
理想空载点
（1）不能调速
（2）起动电流大
对变压器和
负载冲击大
感应电机的机械特性
四个关键点
额定运行点 最大转矩点
D: 理想空载点（同步点）
n n1, S 0,T 0
1a
32 b
c
TZ
Tm T
电机的起动方式
▪ 4、变频起动主回路及控制回路 断路器 接触器
进线电抗器 变频器
输出电抗器 电机
电机的起动方式
▪ 变频起动方式机械特性及其特点 (1)从基频向下调时，为恒转 矩调速方式；从基频向上调 时，为近似恒功率调速方式。 (2)调速范围大。 (3)调速稳定性好。 (4)无级调速。
电机的起动方式
▪ SMC软起动方式机械特性及其特点
U1
n1 Sm
不变
不变 Tm U12
TQ U12
n
n
优点：
Sm
（1）起动连续、平滑 （2）保护全面 （3）智能（通讯、诊断） （4）显示信息丰富
缺点： （1）成本较高 （2）对维护人员要求较高
U1'' U1' U N U1'' U1' TZ kn2
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
调速技术基础知识
▪ 1、调速的分类 a、开环、闭环调速 速度偏差自动校正转速，使速度不随负载、电网及环境 的
波动而变化的调速方式称之为闭环，一般采用编码器反馈；反之， 无编码器，不能校正偏差的称之为开环。
b、有级、无极调速 无极调速又叫连续调速，指电机的转速可以连续平滑的调节， 其速度变化连续，适应能力强，范围广。目前常用的有级调速就 是变极调速。 c、向上、向下调速 额定转速以下的调速为向下调速，反之为向上调速（弱磁）。 d、恒转矩、恒功率调速 输出电流不变的情况下，电机输出的转矩恒定的为恒转矩调
调速技术基础知识
▪ 2、调速系统的指标
稳态精度
给定转速 实际转速 额定转速
100%
该值反映了调速系统的速度控制能力，是调速系统的重要指 标，越小越好。
动态指标：带宽，单位Hz或弧度/S
该值反映了调速系统抑制偏差的能力，是调速系统的重要指 标，越大越好。
调速范围：调速系统最高转速和最低转速的比值。
调速技术基础知识
通讯传输位置，通讯方式有SSI，Endat， Hipface，Haidehan等，纯通信方式有 DENT,ENET,PBUS,MODBUS等。 单圈，多圈。
n
TD=1.732 ^2TY
=3TY
优点：
（1）回路较复杂
Sm
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
（1）不能调速
（2）起动力矩较小
（3）切换过程不够线性，不能消除冲击
UY 1 2
TY TD
UD
Tm T
电机的起动方式
▪ 3、降压起动——SMC软起动主回路及控制回路
150F控制端子（上）
150F控制端子（下）
C: 额定运行点
n nN , S SN ,T TN B: 最大转矩点 (拐点）
S Sm,T Tm
起动点
临界转差率
最大转矩
A: 起动点
n 0, S 1,T2、降压启动——星三角起动主回路及控制回路
电机的起动方式
▪ 星三角起动方式机械特性及其特点
UD=1.732 UY
▪ 3、经典控制理论——反馈 经典控制原理是——偏差抑制偏差，对于速度控制来说，控
制的目的是使实际速度等于给定速度，也就是速度偏差为0。在 此，实际速度就是反馈。
常用的速度反馈设备——编码器。 增量编码器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，有单端，
正交，差分等方式。 绝对值变频器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，通过