电机及电力拖动课件-机械特性

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电机及拖动PPT课件

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A、增大励磁电流
B、减小励磁电流
C、保持励磁电流不变 D、使励磁电流为零
答案: C
2.2.2 反接制动
*电压反接制动 电压反接制动时接线如图所示。
开关S投向“电动”侧时,电枢接正极
电压,电机处于电动状态。进行制动时,开
关投向“制动”侧,电枢回路串入制动电R阻B 后,接上极性相反的电源电压,电枢回路内
定义:当 U 、U N I f时,I fN n f(I a )
由方程式可得
n
UN CeΦ
Ra CeΦ
Ia
Tn
Tem
n
T2
T0
0
Ia
)。 A、n=(U-IaRa)/Ceφ B、n=(U+IaRa)/Ceφ C、n=Ceφ/(U-IaRa) D、n=Ceφ/(U+IaRa) 答案: A
第二章直流电动机的电力拖动
电机及拖动
绪论 第一章 直流电机 第二章 直流电动机的电力拖动 第三章 三相异步电动机 第四章 三相异步电动机的电力拖动
为什么要学电机?
请同学们就电机的相关应用举例。
绪论
电机是利用电磁感应原理工作的机械。 电机常用的分类是按功能分,有发电机、电动机、变压器和 控制电机四大类;
归纳如下:
电机
变压器 直流电机
把电刷A、B接到直流电源 力形成逆时针方向的电磁转矩。
上,电刷A接正极,电刷B接负 当电磁转矩大于阻转矩时,电机
极。此时电枢线圈中将电流流过。转子逆时针方向旋转。
当电枢旋转到右图所示位置时
原N极性下导体ab转到S极下, 受力方向从左向右,原S 极下 导体cd转到N极下,受力方向 从右向左。该电磁力形成逆时 针方向的电磁转矩。线圈在该 电磁力形成的电磁转矩作用下 继续逆时针方向旋转。

电力拖动ppt课件

电力拖动ppt课件
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目 录
• 电力拖动概述 • 电力拖动系统的电动机 • 电力拖动系统的控制电路 • 电力拖动系统的应用实例 • 电力拖动系统的维护与故障排除
01
电力拖动概述
定义与原理
定义
电力拖动是指利用电动机作为原 动机来拖动生产机械的工作机构 使之运转的一种方法。
原理
利用电动机产生的转矩和转速, 通过传动机构来驱动生产机械的 工作机构运转。
电力拖动系统能够精确控制生产线的速度、位置和运动轨迹,提高生产效率和产品 质量。
工业自动化生产线通常需要高可靠性和高稳定性的电力拖动系统,以确保生产线的 正常运行和生产安全。
电梯控制系统
电梯是电力拖动系统在垂直运 输领域的典型应用,通过电机 驱动曳引绳或链条实现升降运 动。
电力拖动系统能够精确控制电 梯的速度和位置,提供安全、 舒适、高效的运输服务。
按控制方式分类
手动控制、半自动控制和自动控制等 。
机械传动、液压传动和气压传动等。
02
电力拖动系统的电动机
电动机的种类与特点
直流电动机
具有良好的调速性能, 适用于需要平滑调速的 场合。但结构复杂,维
护成本高。
交流电动机
结构简单,维护方便, 但调速性能较差。常见 的有异步电动机和同步
电动机。
伺服电动机
应确保所选电动机符合安全标准,并具有 必要的安全保护功能。
03
电力拖动系统的控制电 路
控制电路的组成与原理
组成
控制电路主要由控制电器、保护电器和测量仪表组成,用于实现对电动机的启 动、调速、制动和反向等控制操作。
原理
通过控制电路中的电器元件,实现对电动机的电源通断、调速和转向的控制, 从而达到生产工艺的要求。

电力拖动基础ppt课件

电力拖动基础ppt课件

四、例:他励直流电动机调压调速的物理过程
U a Ea I a Ra Ea ken
kTIa
负载转矩 Tl 恒定
原状态:
Ua1, n1, Ea1, Ia ,T
新状态:
Ua2 , n2 , Ea2 , Ia ,T
1.2 电力拖动系统的机械特性
1.2.1 机械特性
1. 机械特性是指转速与转矩之间的关系曲线,即 n f (T )
nn10
U aN
n2
U1
n3
U2
n4
U3 T
0
Tl
3.电枢回路串电阻起动
1C
2C Ia
R j1
Rj2
Ra
Ua
Ea
3C
n
n
nn01
A
n2
n3
1 Ra
n1 n2
2
Ra R j1
n3
3
Ra R j1 R j2
Tl
T
0
Il I2 a)
I1
Ia
0
Il I2
I1 Ia
0
t1
t2 t3
t
b)
t1
t2
t3
t
60
J m 2 G ( D )2 GD 2 ( kgm2 )
g 2 4g
式中:G——重量(N);g——重力加速度,g = 9.81m/s2 ;
D——惯性直径(m); ——惯性半径(m)
J
d
dt
的实用形式为
T
T
GD 2 375
dn dt
GD 2 4gJ 称为飞轮矩 (N m2 ) 375具有加速度量纲
恒转矩调速
nN
n
恒功率调速

电机及应用第二版第五章三相异步电动机的电力拖动课件

电机及应用第二版第五章三相异步电动机的电力拖动课件

由前面分析知:
cos2
R2
s R22 ( X 20 )2
U1 4.44K1 f1N1Φm
由此得电磁转矩公式
T
C
R22
sR2 (sX 20 )2
U12
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电磁转矩公式
T
C
R22
sR2 (sX 20 )2
U12 f1
由公式可知
1.
T
与定子每相绕组电压
U
2 1
成正比。U
改变转子附加电阻R´2 可实现调速。
过载系数(能力) Tm
TN
一般三相异步电动机的过载系数为
1.8 ~ 2.2
工作时必须使TL <Tm ,否则电机将停转。
I2 I1 电机严重过热而烧坏。
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3. 起动转矩 Tst 电动机起动时的转矩。
n0 n
T
C
R22
sR2 (sX 20 )2
1
T
2. 当电源电压 U1 一定时,T 是 s 的函数。
3. R2 的大小对 T 有影响。绕线型异步电动机可外
接电阻来改变转子电阻R2 ,从而改变转距。
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二、机械特性曲线
根据转矩公式 得特性曲线:
T
Tm
T
C
R22
sR2 (sX 20 )2
U12 f1
nn1N n
Ts t
)
硬特性:负载变化时,转速变化不大,运行特性好。
软特性:负载增加时转速下降较快,但起动转矩大,
起动特性好。
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(2) R2 变化对机械特性的影响
n

电力拖动与控制课件:第三章 三相异步电动机的电力拖动

电力拖动与控制课件:第三章 三相异步电动机的电力拖动

第Ⅰ象限为 电动机运行 状态
图3-2 异步电动机的机械特性
第Ⅱ象限为 发电回馈制 动状态
r2
T
m1 p
1
U12
r1
r2 s
2
s
x1
x2 2
几个特殊点:
1)起动点A
n 0, s 1
起动转矩
Tst
m1 p
1
U12
r1
r22
r2
x1
x2 2
起动转矩倍数
KT
Tst TN
KT反映了电动机的起动能力。
反比。
定义过载倍数
T
Tmax TN
它反映了电动机短时过载的极限。
3)额定运行点C
sN
n1 nN n1
4)同步转速点D
TN
9550
PN nN
s0
n
n1
60 f1 p
T 0
又称为理想空载点。
三、机械特性的实用表达式
将电磁转矩公式与最大转矩公式相除得
r2
T
m1 p
1
U12
r1
r2 s
2
s
m1 p 2
N1kw1

kw1—基波绕组系数
N1 —定子绕组每相串联匝数 cos2—转子侧的功率因数
物理表达式表明,三相异步电动机的电磁 转矩是由磁通与转子电流的有功分量相互作 用产生的。
物理表达式反映了异步电机电磁转矩产生 的物理本质,适用于对异步电动机机械特性 做定性分析。
二、机械特性的参数表达式
3)起动设备力求结构简单,运行可靠,操作方便; 4)起动过程的能量损耗越小越好,起动时间越短越
好。 最主要的要求是在起动电流比较小的情况下 得到较大的起动转矩。

电机与电力拖动基础 (全)课件

电机与电力拖动基础 (全)课件

智能家居领域
在智能家居领域,电机控制技 术主要用于智能家电、智能照 明、智能安防等系统中,提高 家居生活的便利性和舒适性。
电动汽车领域
在电动汽车领域,电机控制技 术是实现车辆稳定运行和高效 驱动的关键技术之一,对于提 高电动汽车的性能和降低能耗 具有重要意义。
04
电机与电力拖动系统的维护与检修
维护与检修概述
电机与电力拖动基础 (全)课件

CONTENCT

• 电机学基础 • 电力拖动基础 • 电机控制技术 • 电机与电力拖动系统的维护与检修 • 电机与电力拖动系统的设计
01
电机学基础
电机概述
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能转换的 装置。
电机广泛应用于工业、农业、交通运输、国防等领 域。
电机主要由定子和转子组成,通过磁场相互作用产 生旋转运动。
工作机
被拖动的机械设备,如机床、 泵等。
电力拖动系统的特性
80%
调速性能
通过改变电动机的输入电压或电 流,可以方便地调节电动机的转 速,从而实现对工作机的速度控 制。
100%
启动和制动性能
通过控制装置可以实现对电动机 的启动和制动控制,以满足工作 机在各种工况下的运动需求。
80%
负载特性
工作机的负载特性对电力拖动系 统的性能有很大影响,不同的负 载特性需要选择不同类型的电动 机和控制装置。
THANK YOU
感谢聆听
状态监测
通过各种传感器和检测 设备实时监测设备的运 行状态,及时发现异常

故障诊断
根据设备运行数据和故 障现象,分析故障原因
,确定维修方案。
修复性维修
对已经发生的故障进行 修复,恢复设备性能。

第九章 第一节 机械特性方程ppt课件

第九章 第一节 机械特性方程ppt课件

理想空载点 T 0
n
n0
UN
CeN
220r/min165r/0min 0.133
额定点
精选PPT课件
21
T T N 9 . 5 C eN 5 I N 9 . 5 0 . 1 5 1 3 N m 1 3 1 . 6 3 N 4 m 7
四、电力拖动稳定运行的条件
他励直流电动机 的机械特性
Ra 12~32UNIINN 2PN
额定运行点
TNCTNIN
精选PPT课件
20
(二)人为机械特性的绘制
各种人为机械特性的计算较为简单,只要把相应的参数值代入 相应的人为机械特性方程式即可。
[例9-1 ] 一台Z2 型他励直流电动机的铭牌数据为:PN 22kW UN 220V IN 116A nN150r/0min
电机转速特性: n U IaR
Ce将IaT CT代入上式得:
UR
nCeCeCT2
T
精选PPT课件
4
电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T 的关系 n=f(T)
机械特性方程:
nCUeCeCRT2 T

n0
U
C e
R CeCT 2
得 nn0 T
精选PPT课件
5
机械特性方程能告诉我们什么?
n0
U C e
3 如何改变n0 点的位置?
精选PPT课件
10
4 实际中空载转速的情况如何?
▪ 由于空载转矩( 铁心损耗和机械损耗)的
存在,造成实际的空载转速不在理想空载转
速点,而实际空载转速点略低于理想控制
转速点。
他励直流电动 机的机械特性
n0 n0 CeCRT2 T0

《电机及拖动(第5版_许晓峰)PPT课件51486(按节编辑) 0绪论第一节 电机及电力拖动系统概述

《电机及拖动(第5版_许晓峰)PPT课件51486(按节编辑) 0绪论第一节 电机及电力拖动系统概述
电力拖动部分:主要讨论电动机的机械特性及应用、各类电机组成的拖动系统的起动、 制动及调速的方法、分析与计算内容。
驱动和控制微电机(微特电机)部分:包括驱动和控制微电机的工作原理、运行特性、 控制方式、误差分析以及应用情况。
《电机及拖动》电子教案
绪论 第1章 直流电机 第2章 直流电动机的电力拖动 第3章 变压器 第4章 三相异步电动机 第5章 三相异步电动机的电力拖动
第6章 同步电机及同步电动机的电力拖动
第7章 微控电机 第8章 电力拖动系统中电动机的选择
绪论
0.3
一般分析方法:
⑴ 首先讨论各种电机的基本运行原理与结构。 ⑵ 重点分析各种电机空载和负载时的电磁物理过程。 ⑶ 利用相关电磁定律及电机内部的电磁物理过程,找出电磁过程的数 学描述即基本方程式、等效电路和相量图。 ⑷ 利用数学模型及等效电路和相量图对各种电机的运行特性和性能指 标进行分析计算。 ⑸ 根据电动机的机械特性和负载的转矩特性讨论各种拖动系统的稳定 性及电机的各种运行状态,分析讨论各类电机拖动系统的起动、制动 和调速性能。 ⑹ 采用标么值来表示电机参数。 ⑺ 通过实验,学会电机参数的测定方法以及加深对各种电机运行性能 以及起动、制动和调速特性的理解。
绪论
0.1
三、电机及电力拖动系统的发展趋势
电机的发展趋势: 1)超大型化,单机容量越来越大,电压等级越来越高; 2)超小型化(或微型化),为适应设备小型化的要求,电机的体积越来越小,重量
越来越轻; 3)新原理、新工艺、新材料电机不断涌现,如直线电机、开关磁阻电机、无刷电机、
超声波电机等。
电力拖动系统发展趋势: 随着电力电子技术、控制理论和微处理器技术的发展,电力拖动系统的性能指标也
电力传动的优点:控制简单、调节性能好、损耗小、经济、能实现远距离控制和自动控 制,因此大多数生产机械均采用电力拖动。

【培训课件】电机学课件--直流电动机的电力拖动

【培训课件】电机学课件--直流电动机的电力拖动
二、稳定运行的条件
(1)必要条件:电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点, 即存在Tem=TL
(2)充分条件:在交点的转速以上存在Tem<TL,而在交点的转速以 下存在Tem>TL
•21
•稳定运行
• 不稳定运行
•22
§3
§3.1 电枢回路串电阻起动 §3.2 降压起动
•23
起动过程:电动机接通电源后,由静止状态加速到稳定运行状态的过程。 起动转矩Tst:电动机起动瞬间的电磁转矩。 起动电流Ist:起动瞬间的电枢电流。
电力拖动系统的组成:电源、控制设备、电动机、传动和工作机构。
一、运动方程式
1、单轴系统
•3
•2、实用表达式
• 通常将转动惯量J用飞轮矩GD2来表示,它们之间的关系
为J=mp
• 式中 m与G-转动部分的质量与重量;

p与D-惯性半径与直径(m);

g=9.81m/s2 -重力加速度;

再将机械角速度用转速n表示 可得:
•38
•2、机械特性 •由上所述,可能在第四象限,也 可能在第二象限。
•3、分析 •回馈制动过程中,有功率UIa回 馈电网,能量损耗最少。
•4、使用场合 •用于高速匀速下放重物和降压、 增加磁通调速过程中自动加快减 速过程。
•39
§4.4 直流电动机的反转
许多生产机械要求电动机做正、反转运行,直流电机的转向由电枢 电流方向和主磁场方向确定。
• 足,另选T1或m值,直到满足条件。
•三、三点起动器(简单了解) • 人工手动办法起动
•27
§3.2 降压起动 当直流电源电压可调时可采用降压起动方法。 发展:过去可调的直流电源采用直流的发电机-电动机

电机和拖动基本知识第一讲

电机和拖动基本知识第一讲

第一讲电机和拖动的基本知识一、电机的基本知识1.电机的分类由于电能的生产、输送和使用都比较方便,因而电能被广泛的使用。

在电能的生产,输送和使用过程中,电机起着重要的作用。

电机主要有发电机、电动机和变压器:发电机:生产电能的设备;变压器:(静止电机)输送电能的设备;电动机:使用电能的设备。

而电动机又可以分为:直流电动机电动机同步电动机交流电动机绕线式异步(感应)电动机鼠笼式2.异步电动机的机械特性(1) 固有机械特性n0(同步转速):60.f/p;n1(额定转速):n1=n0(1-Se);Se(额定转差率):Se=(n0-n1)/n0;Te(额定转矩):Te=9550*Pe(kW)/n e;Ts(起动转矩):Ts / Te < 1;Tm(最大转矩):Tm/Te > 1 过载倍数。

图1-1 电动机的固有机械特性(2)人为机械特性O0.25Tm0.64TmOSn T1.0SmSm1Sm2n1r2(r2+R1)(r2+R2)a. 降低定子电压b. 转子回路串电阻On TTnTm n1'n1''n1'''n1fn>f1'>f1''>f1'''fn f1'f1''f1'''On TTnTm n1'n1''n1'''n1fn>f1'>f1''>f1'''fn f1'f1''f1'''c-1 恒转矩负载 c-2 恒功率负载c. 变频调速机械特性图1-2 电动机的人为机械特性3.电动机的拖动转矩Ne W Pe Ne W Pe e W Pe Tn )(55.9602)()(===πϖ (N ·m ) 式中: Pe —电动机额定功率(W );Ne —电动机额定转速(r/min ),ωe---电动机额定角转速(rad/s )。

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β 增大 2)弱磁,
TS 2
ΦN
Tem
TS
TS1
第二章 直流电动机的电力拖动
电枢反应表现为去磁效应。 电枢反应时,气隙磁密不再
是常数,将随电枢电流增大
而减小。 电枢电流较小时, 电枢反应不明显,电枢电流 增大时,气隙磁通下降较多, 电机n增大,使机械特性出现
上翘。
第二章 直流电动机的电力拖动
2.3.3
机械特性的求取
一、固有特性的求取 已知 PN ,U N, I N , nN ,求两点:①理想空载点 (Tem 0, n n0 ) ;
②额定运行点
(Tem TN , n nN ) 。
1 2 U N I N PN ~ ) 2 2 3 IN
具体步骤: (1)估算 Ra : Ra (
U1 U N
U1
Tem
第二章 直流电动机的电力拖动
3、改变励磁磁通时的人为机械特性 保持R Ra ,U U N 不变,只改变励磁回路调节电阻RSf 的人为机械 特性:
Ra UN n Tem 2 Ce Φ Ce CT Φ
n02 n
n01
Φ2
Φ1
Φ2 Φ1 Φ N
n0
n0增大; 特点:1)弱磁,
第二章 直流电动机的电力拖动
机械特性具有以下几个特点: 1、 Tem 越大,n越低,其特性是 一条下降的曲线。
Tem =0时,n=n0。此时Ia =0, 2、
Ea =U。 3、n=0时,Ea=0,此时 I a U I s , R 称为起动电流; Tem CT I S TS , 称为起动转矩。
为特性所对应的参数 RS 或 U 或 Φ 变化,重新计算 n0
和 β ,然后得到人为机械特性方程式。
第二章 直流电动机的电力拖动
2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件 处于某一转速下运行的电力拖动系统,由于受到某种扰动, 导致系统的转速发生变化而离开原来的平衡状态,如果系统能在 新的条件下达到新的平衡状态,或者当扰动消失后系统回到原来 的转速下继续运行,则系统是稳定的,否则系统是不稳定的。 在A点,系统平衡 Tem TL 电压突然下降,系统减速,由 n A B点分析 : 下降到 n A。
(2)计算 Ce N
UN (3)计算理想空载点:Tem 0 , n0 C e ΦN
U N I N Ra Ce Φ N nN
(4)计算额定工作点: TN CT ΦN I N , n nN
CT ΦN 9.55CeΦN
第二章 直流电动机的电力拖动
二、人为特性的求取
在机械特性方程 n n0 βTem 的基础上,根据人
Ra
Ra RS Tem
第二章 直流电动机的电力拖动
2、改变电枢电压时的人为机械特性 保持 R Ra ,Φ ΦN 不变,只改变电枢电压时的人为机械特 性:
Ra U n Tem 2 CeΦN Ce CT ΦN
n0
n
n01
UN
特点:1)n0随 U 变化, β 不变; 2)曲线是一组平行线。
U R n T 2 em Ce Ce CT
U 理想空载转速: n 0 Ce Φ
n0 n'0 nN
n
Tem
T0
TN
第二章 直流电动机的电力拖动
R n n0 T 2 em CeCT
R n T Tem 2 em CeCT
β—机械特性曲线的斜率
n n0 Tem
n
B
C
在C点:Tem TL ,系统开始加速。 nB
0 TL 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是: (1)必要条件:电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点, 即存在 Tem T件:在交点处,满足: 。 dn dn
第二章 直流电动机的电力拖动
2.3 他励直流电动机的机械特性
内 容 提 要
• 2.3.1 机械特性的基本方程式
• 2.3.2 固有机械特性和人为机械特性
• 2.3.3 机械特性的求取 • 2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件
第二章 直流电动机的电力拖动
2.3 他励直流电动机的机械特性
直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压U、励磁电流If、 电枢回路总电阻R为恒值的条件下,电动机的转速与电磁转矩之 间的关系: n f(Tem ) 2.3.1 机械特性的基本方程式 由直流电动机的转速公式,可得机械特性的基本方程式:
n
nA n A
0
B
A
D
C
TB TL n减小
n
Y
Ia
T
T TL ?
N
到 C点
TL
TC TL
Tem
第二章 直流电动机的电力拖动
扰动消失,系统加速,回到 A 点运行。
D点分析 :
TD TL n增大
n
Ia
T
T TL ?
N
Y
回到 A点
TA TL
第二章 直流电动机的电力拖动
在B点:系统平衡 Tem TL
第二章 直流电动机的电力拖动
2.3.2 固有机械特性和人为机械特性 一、固有机械特性 当 U U N ,Φ ΦN , R Ra 时的机械特性称为固有机械特性:
Ra UN n Tem 2 CeΦN Ce CT ΦN
由于电枢电阻很小,特性曲线斜率很小,所以固有机械特性 是硬特性。 二、人为机械特性 当改变 U或 R 或Φ 得到的机械特性称为人为机械特性。
第二章 直流电动机的电力拖动
1、电枢回路串电阻时的人为机械特性
保持 U U N ,Φ ΦN 不变,只在电枢回路中串入电阻 RS 的人为 机械特性:
Ra RS UN n Tem 2 C e ΦN C e CT Φ N
β 变大; 特点:1)n0 不变,
n
n0
2) β 越大,特性越软。
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