电力拖动基础知识
电力拖动控制系统基础知识(培训教材)
4电力拖动控制系统基础知识自动控制系统可以从一些不同的角度来进行分类。
一般按系统结构特点分类，大致可分为：开环控制系统、闭环控制系统及复合控制系统。
其中，闭环控制系统又分为单环控制系统、双环控制系统等；而复合控制系统是既有主反馈，又有前馈的控制系统。
所谓前馈控制是一种按照扰动进行控制的开环控制。
因此复合控制系统是开环、闭环结合的系统。
4.1开环控制系统与闭环控制系统的概念4.1.1开环控制系统（1）开环控制系统概念开环控制系统是与闭环控制系统相对而言的。
如果在系统中控制信息的流动未形成闭合回路，那么该系统就称之为开环控制系统。
（2）开环控制系统种类常见的开环控制系统有以下两种：1）按干扰补偿的前馈控制系统通过前面对控制的分析可知，稳定被控制量实质上就是在干扰信号出现时，操纵控制量使之对被控量的影响与干扰量对被控量的影响互相抵消以保持被控量不变，这样就产生了利用干扰去克服干扰的控制思路。
其原理方框图见图4-1-1。
图4-1-1前馈系统控制图在这种系统中，由于测量的是干扰量，故只能对可测干扰进行补偿。
不可测干扰以及对象、各部件内部参数变化给被控量造成的干扰，系统自身无法控制。
因此，控制精度受到了原理上的限制。
2）按给定值操作的开环控制系统所谓按给定值操作的开环控制系统，就是事先计算出希望的给定量，然后向执行器提供该给定量后就不再管它了，那么这种系统就是所谓的按给定值操作的开环系统。
见图4-1-2。
开环控制系统由于没有信息的回馈，控制器就无法知晓控制的效果，因此也就没有纠正偏差的能力。
因此这种系统只能用在对控制质量要求不高的场合，或者是在闭环控制中起辅助的控制以减轻反馈控制的负担。
图4-1-2按给定值操作的开环系统综上所述，开环控制系统的特点是：①不必对被控量进行测量和反馈，因而结构简单。
②这种系统需要采用高精度元件保证控制精度。
③对干扰造成的误差，系统不具有修正能力。
④系统不存在稳定性问题。
（3）开环调速系统及其存在的问题在实际应用中，晶闸管-电动机系统和可逆直流脉宽调速系统都是开环调速系统，调节控制电压就可以改变电动机的转速。
电力拖动基础知识复习资料题
,.《电力拖动基础》复习题一、填空题：1 。
直流电机的机械特征方程为n =Ua/CeΦ-RaT/CaC TΦ2，各项的意义为① 同步转速 no=Ua/Ce Φ②转速将 n=-RaT/CaC TΦ2③斜率β=-Ra/CaC TΦ2。
2 。
他励直流电机的自然（固有）特征的条件① Ua＝UN② Φ=ΦN(I f=I fN)③ 电枢不串电阻。
3。
他励直流电机的人为特征与自然特征对比较，降压人为? 特征的斜率不变理想空载转速变化；串电阻n 0不变 ? 变化；弱磁人为n 0、? 均变化。
4。
直流电机直接启动时，I st = （10 ～20 ）I N，带来影响① 巨大的电磁力破坏绕组② 保护装置的动作没法起动③ 换向的条件恶化④ 电网电的颠簸影响其余电机的正常工作⑤巨大的冲击力破坏减速装置。
5。
直流电机起动的方法有电枢串电阻或降低供电电压. 。
6。
直流电机的制动有电压反接，电势反接，能耗制动，回馈制动.7。
电机的电动状态和制动状态的差别为是视 n 与 T 方向；同样为电动，相反为制动。
8。
电机的回馈制动除了n 与 T 方向相反还要 |n|>|n 0|。
n0n，调速范围Dnmax9。
电机的调速指标：静差率n n min，光滑0.T T N性n K，调速方法与负载转矩的配合，调速的经济性. 。
n K1,.10 。
直流电机的恒转矩调速有 调压调速，电枢串电阻，恒功率调速有弱磁调速 .11 。
直流电机的 n = f （t ）为 动向特征， n = f （T ）为 静态特征。
12 。
判断电力拖动系统的稳固条件为∕ < dTL/ dn。
dT ／dn13 。
产生电力拖动系统过渡（动向）过程的内因有机械惯性、电磁惯性、热惯性外因有要求电机起动、制动、反向、调速。
14 。
电力拖动系统过渡 （动向） 过程有： 机械过渡过程 （只考虑机械惯性的一阶动向特征）和 机械－电磁过渡过程（同时考虑机械惯性和电磁惯性的二阶动向特征） 。
电机与电力拖动基础课程设计知识分享
一、设计题目：提升机主电路的设计：图1—提升机电力拖动系统原理图图2—提升机电力拖动系统速度图1.加速阶段t1:以最大加速度加速，速度由0增加到v1，当v=v1时，电机工作在固有特性上。
2.等速阶段t2:以v1速度匀速运行。
3.调速阶段t3:以v2速度匀速运行，v2 =0.7v1。
4.减速阶段t4:以最大减加速度减速，速度由v2减小0。
二、课程设计的目的将损坏拖动系统的传动机构。
图3他励直流电动机直接启动接线图2）降低电源电压启动:将励磁绕组接通电源，并将励磁电流调到额定值，然后从低向高调节电枢回路电压的启动方法称为降低电源电压启动；要限制启动电流，首先考虑的是降低电动机输入电压，在直流电动机启动瞬问，给电动机加上较低的电压，以后随着电动机转速的升高，逐步增加直流电压的数值，直到电动机启动完毕，加在电动机上的电压即是电动机的额定电压特点：缩短启动时间，启动过程中能量损耗小，启动平稳，便于实现自动化。
需要一套可调的直流电源启动设备，增加初投资。
用减压启动的方法启动并励电动机时必须注意：启动时必须加上额定的励磁电压，使磁通一开始就有额定值，否则电动机的启动电流虽然比较大，但启动转矩较小，电动机仍无法启动。
图4降低电源电压启动接线图3）电枢回路串电阻启动：电枢回路中串接启动电阻以限制启动电流的启动方法称为电枢回路串电阻启动。
电枢回路串电阻启动即启动时在电枢回路串入电阻，以减小启动电流I,电动机启动后，再逐渐切除电阻，s以保证足够的启动转矩。
在分级启动过程中，若忽略电枢回路电感，并合理的选择每次切除的电阻值就能做到每切除一段启动电阻，电枢电流就瞬间增大到最大启动电流1I 。
此后，随着转速上升，电枢电流逐渐下降。
每当电枢电流下降到某以数值2I 时就切除一段电阻，电枢电流就又突增到最大电流1I 。
这样，在启动过程就可以把电枢电流限制在1I 和2I 之间。
2I 称为切换电流。
启动电阻分段数目越少，启动过程中电流变化范围大，转矩脉动大，加速不均匀，而且平均启动转矩小，启动时间长。
电机与拖动基础知识点
电机与拖动基础知识点1. 电机分类：电机可以根据其用途、结构和工作原理进行分类。
常见的电机类型包括直流电机、异步电机（感应电机）、同步电机和步进电机等。
2. 磁场和磁通：电机中的磁场是由电流通过线圈产生的。
磁通是指通过线圈的磁力线数量，它与电机的性能密切相关。
3. 绕组和电枢：电机中的绕组是由导线绕制而成的，用于产生磁场。
电枢是指电机中的旋转部分，它可以是转子或定子。
4. 电磁感应：当磁通通过导体时，会在导体中产生电动势，这种现象称为电磁感应。
异步电机和同步电机都是基于电磁感应原理工作的。
5. 直流电机：直流电机是将直流电转换为机械能的设备。
它包括定子和转子两部分，通过电刷和换向器实现电流的换向。
6. 异步电机：异步电机也称为感应电机，是一种广泛应用的交流电机。
它的转子转速略低于同步转速，通过转子感应的磁场与定子磁场的相互作用产生转矩。
7. 同步电机：同步电机的转子转速与定子磁场的转速相同，因此称为同步电机。
它通常用于发电机和大功率驱动装置。
8. 电机拖动：电力拖动是指利用电动机作为原动机来驱动生产机械。
它涉及电机的选择、控制和传动等方面。
9. 电机控制：电机的控制包括调速、反转、起动和制动等。
常见的电机控制方法包括变频调速、直流调速和步进电机控制等。
10. 电机性能：电机的性能指标包括转矩、功率、效率、转速、起动电流和转矩等。
了解这些指标对于选择和应用电机非常重要。
以上是《电机与拖动基础》课程中的一些重要知识点。
通过深入学习这些内容，您将能够理解电机的工作原理、特性和应用，为进一步学习和应用电机技术打下坚实的基础。
电力拖动基础知识
电力拖动基础知识电力拖动基础知识引言电力拖动是指利用电动机将动力传递给装置或机械的一种技术。
它在现代工业中起着至关重要的作用，广泛应用于各个行业。
本文将介绍电力拖动的基础知识，包括电动机的工作原理、电力传动系统的组成以及一些常见的应用。
一、电动机的工作原理电动机是电力拖动的核心部件，它将电能转换为机械能，通过轴向动力输出。
电动机的工作原理主要基于电磁感应和洛伦兹力。
1. 电磁感应电磁感应是电动机实现转动的基本原理。
当电流通过电动机的线圈时，会在线圈周围产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场改变时，会在线圈中产生感应电动势。
这个电动势会与电源电压产生差异，导致电流流经线圈。
差异越大，电流越大。
2. 洛伦兹力电动机实现转动的另一个原理是洛伦兹力。
当线圈中有电流通过时，它在磁场中受到力的作用。
根据右手定则，电流方向与磁场方向之间的关系将决定所受力的方向。
由于线圈的结构，导线受到力的方向相同，这将产生一个力矩，使电机开始旋转。
二、电力传动系统的组成电力传动系统是电力拖动的基础，它由电动机、传动装置和负载组成，各部分通过轴连接。
1. 电动机电动机是传动系统的动力源，它的类型有很多种。
常见的电动机包括直流电动机、交流异步电动机和交流同步电动机。
不同类型的电动机有不同的应用领域和工作原理。
2. 传动装置传动装置用于将电动机的转速和转矩传递给负载。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动和链传动。
通过不同的传动装置，可以实现不同的转速和转矩要求。
3. 负载负载是电力传动系统中的目标设备或机械。
它可以是任何需要动力传递的装置，如机床、输送带和风扇。
负载的特点和要求将决定电动机和传动装置的选择。
三、常见的电力拖动应用电力拖动在工业中的应用广泛，以下是一些常见的应用领域：1. 工业生产线工业生产线通常需要大量的电力来驱动各种设备和机械。
电力拖动被广泛应用于各个环节，如输送链、旋转装置和起重机。
2. 交通运输交通运输中的电力拖动主要应用于轨道交通和电动汽车。
电机与拖动基础知识重点
电机与拖动基础总复习试题类型一、填空题（每题1分，共20分）二、判断题（每题1分，共10分）三、单项选择题（每题2分，共20分）四、简答题（两题，共15分）五、计算题（三题，共35分）：电力拖动系统动力学基础1．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。
由电动机的电磁转矩T e与生产机械的负载转矩T L的关系：1）当T e = T L时，d n/d t = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；2）若T e＞T L时，d n/d t＞0，系统处于加速状态；3）若T e＜T L时，d n/d t＜0，系统处于减速状态。
;也就是一旦d n/d t≠0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。
3．生产机械的负载转矩特性：直流电机原理1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。
定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。
转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。
2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。
，3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。
4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。
5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。
这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。
这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。
6 直流电机的励磁方式：dndT dn dT Le7直流电机的电枢电压方程和电动势：）直流电机电磁转矩e af f a T G I I =8 直流电动机功率方程ΦnC E e a =aT e ΦI C T =a a a I R E U a +=9直流电机工作特性a ae e R Un I C C =+ΦΦ，10 直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开一旦励磁电流为0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。
电力拖动基础知识(1)
6.行程开关
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。都 是由触头系统、操作机构和外壳组成。其是利用生产机 械的运动部件碰压使其触头动作的。
电力拖动基础知识(1)
热
电力拖动基础知识(1)
自动空气断路器（自动开关）
作用：可实现短路、过载、失压保护。
结构：
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。
电力拖动基础知识(1)
小型断路器—5SX系列
塑壳断路器
电路符号
电力拖动基础知识(1)
制动等动作，如接触器、继电器等。 （2） 保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以
及保护生产机械使其不受损坏，如熔断器、电流继电器等。 （3） 执行电器：用来操作、带动生产机械和支撑与保
持机械装置在固定位置上的一种元件，如电磁铁、电磁离合 器等。
大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们 之间没有明显的界线。如电流继电器可按“电流”参量来 控制电动机，又可用来保护电动机不致过载；又如行程开 关既可用来控制工作台地加、减速及行程长度，又可作为 终端开关保护工作台不致闯到导轨外面去。
电力拖动基础知识(1)
其他：如RT0系列有添料封闭管式熔断器。
IF t
安秒特性
FU
电路符号
电力拖动基础知识(1)
5.按钮
按钮是一种专门用于手动发出控制信号的器件。属于主令 电器，它被广泛用各于种控制场合 ，其触头允许通过的电流 较小，一般不超过5A。主要在控制电路中发出指令或信号去 控制接触器、继电器等电器，再由他们去控制主电路的通断、 功能转换或电气联锁。
电力拖动基础知识(1)
电力拖动基础知识2篇
电力拖动基础知识2篇电力拖动基础知识（上）一、定义电力拖动是指通过电机将动力传递给机械设备，实现运转的一种方式。
它通过电缆和插头连接电机和机械设备，可控性强、安全可靠、维护方便、结构简单，被广泛应用于工业生产中。
二、分类根据传动方式可以把电力拖动分为直接拖动和间接拖动。
直接拖动：电机轴与被传动设备轴一体化，由机座支撑。
间接拖动：电机轴和被传动设备轴不直接相连接，采用联轴器（容许轴向或角度偏差范围内的相连方法）或传动系（如齿轮、皮带轮、圆柱齿轮减速器等）相连。
根据电机放置位置不同，可将电力拖动分为水平放置和垂直放置。
水平放置：电机和被传动设备放置在同一水平面上。
垂直放置：电机和被传动设备放置在垂直位置上。
三、组成部分电力拖动主要由电机、电缆、插头、运动控制器和传动组成。
电机：根据被传动设备的不同，可选用交流电机、直流电机、异步电机、感应电机或步进电机等不同类型的电机。
电缆：电缆是把电能传送到电机的信道。
电缆选用规范应根据日常工作环境的情况和周围环境的影响，针对每个电力拖动系统进行衡量。
在选择电缆时应注意其工作电压、导体截面积及芯数等参数。
插头：插头用于连接电源和电机，使电路通断。
插头的选型和安装条件要根据具体的要求进行确定，不能选用不符合规定的插头。
运动控制器：运动控制器是实现电机启动、停止、转向、调速、保护等功能的关键设备，可选用PLC、变频器、伺服系统等。
传动：传动是指利用联轴器或传动系等设备，实现电机与被传动设备之间转矩传递的过程。
所选传动设备的型号要根据电机输出功率、转矩以及被传动设备的输出要求等多种因素进行综合评估。
四、优点1. 安全可靠：电力拖动传动系统是以电缆和插头为主要元件的，具有不易损坏、不易烧毁的特性，保证了设备安全可靠运行，并且电力拖动传动系统总是密闭运转，以减少环境污染。
2. 控制灵活：电力拖动具有启动方便、可调速、转向快速、调整方便等特点，可实现启动、停止、调速、反向、定位、同步等多种运动控制。
电力拖动教学计划
电力拖动教学计划引言概述：电力拖动是现代工业领域中广泛应用的一种技术，它通过电动机将电能转化为机械能，实现机械设备的运动。
为了提高学生对电力拖动技术的理解和应用能力，制定一套系统的电力拖动教学计划是非常必要的。
本文将从基础知识、实验教学、案例分析、实践应用和综合评估五个方面，详细阐述电力拖动教学计划的内容和方法。
一、基础知识1.1 电力拖动的基本原理详细介绍电力拖动的基本原理，包括电动机的工作原理、电力传动系统的组成和工作原理等。
1.2 电力拖动的分类和特点介绍电力拖动的分类，如直流电动机拖动、交流电动机拖动等，以及不同类型电动机的特点和适用范围。
1.3 电力拖动的控制方法阐述电力拖动的控制方法，包括直接启动、星角启动、变频启动等，以及各种启动方法的特点和应用场景。
二、实验教学2.1 实验设备和仪器介绍电力拖动实验室的设备和仪器，如电动机、变频器、控制柜等，以及实验室的布置和安全注意事项。
2.2 实验内容和步骤详细介绍电力拖动实验的内容和步骤，包括电动机的启动和停止、转速控制、负载特性测试等实验项目。
2.3 实验数据处理和分析指导学生如何正确处理和分析实验数据，通过实验结果分析电力拖动系统的性能和特点，培养学生的实验技能和数据分析能力。
三、案例分析3.1 电力拖动在工业自动化中的应用以实际工业自动化案例为例，分析电力拖动在工业生产中的应用，如机床、输送设备等，强调电力拖动的优势和效果。
3.2 电力拖动在能源节约中的作用以能源节约为主题，分析电力拖动在工业生产中的能源消耗情况，以及通过电力拖动技术实现的能源节约效果。
3.3 电力拖动在环境保护中的意义探讨电力拖动在环境保护中的作用，例如减少传统燃料的使用，降低污染排放等，引导学生关注电力拖动技术的环境价值。
四、实践应用4.1 电力拖动系统设计与调试引导学生进行电力拖动系统的设计与调试实践，包括电动机选型、传动装置设计、控制系统设计等，培养学生的实践操作能力。
电力拖动基础知识
常见故障的诊断与排除
电机故障
检查电机是否有异常声音、振动或过热现象，如 有异常应及时停机检查并排除故障。
控制电路故障
检查控制电路是否有断路、短路等现象，及时修 复故障电路，确保系统正常运行。
传动装置故障
检查传动装置是否有松动、磨损等现象，如有异 常应及时调整或更换部件。
05
电力拖动的发展趋势
电力拖动系统的智能化
伺服电机
具有快速响应和精确控制的特点，常用于高 精度定位和运动控制。
交流电机
结构简单、维护方便，常用于工业生产中。
步进电机
通过控制脉冲数实现精确的位置控制，常用 于开环控制系统。
电机的原理
直流电机
基于通电导体在磁场中受力的原理，通过改变电流方向或磁场方向实现电机的 旋转。
交流电机
基于电磁感应原理，通过定子产生旋转磁场，使转子产生感应电流并受到磁场 力作用而旋转。
电力拖动基础知 识
汇报人： 202X-01-05
目录
• 电力拖动概述 • 电机与控制器 • 电力拖动系统设计 • 安全与维护 • 电力拖动的发展趋势
01
电力拖动概述
定义与原理
定义
电力拖动是一种利用电动机作为原动 机来驱动机械设备运动的技术。
原理
通过改变电动机的输入电压、电流或 频率，可以控制机械设备的运动状态 ，如速度、方向和加速度等。
01
根据实际需求选择合适的电机类型和控制方式，如需要高精度 速度控制时选择伺服电机和变频器。
02
考虑电机的功率、扭矩、转速等参数，以及控制器的输入输出
点数、控制精度和稳定性等参数。
考虑成本和维护的便利性，选择性价比高的电机和控制方案。
03
电力拖动基础知识通用课件
新能源领域
随着新能源产业的快速发展，电力拖动技术将在风能、太 阳能等领域得到广泛应用，为可再生能源的利用提供技术 支持。
轨道交通
电力拖动技术在轨道交通领域具有广泛的应用前景，为高 速列车、地铁等提供稳定、可靠的牵引动力。
海洋工程
在海洋工程领域，电力拖动技术将应用于船舶、海上风电 等场景，为海洋资源的开发和利用提供动力支持。
交流电机的应用
交流电机广泛应用于工业、农业、商业、交通等各个领域，如电动机车 、电梯、机床、泵等。
电力电子器件
电力电子器件的基本概念
电力电子器件是用于控制和转换电能的电子器件，主要包括晶体管、可控硅整 流器、可关断晶闸管等。
电力电子器件的应用
电力电子器件广泛应用于电力系统、电机控制、新能源等领域，如变频器、逆 变器、开关电源等。
模块化
绿色化
模块化设计将使电力拖动系统更加灵活和 易于维护，能够根据不同的应用需求进行 快速定制和配置。
随着环保意识的提高，电力拖动系统将更 加注重环保和节能，采用清洁能源和低碳 技术，减少对环境的影响。
电力拖动技术在工业自动化中的应用前景
智能制造
电力拖动技术将在智能制造领域发挥重要作用，为生产线 提供高效、可靠的传动解决方案，提升生产效率和产品质 量。
直流电机可以分为直流发电机和直流 电动机。
交流电机
01
交流电机的基本工作原理
交流电机是利用交流电的磁场和电流在电机内部产生旋转磁场，从而驱
动电机旋转的一种电机。
02 03
交流电机的分类
交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类，其中异步电机又可以分 为鼠笼式异步电机和绕线式异步电机，同步电机又可以分为永磁同步电 机和励磁同步电机。
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电机复提纲第一章：概念：主磁通、漏磁通、磁滞损耗、涡流损耗。
磁路的基本定律：安培环路定律：XXX。
磁路的欧姆定律：作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm。
磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。
E=IR。
磁路的基尔霍夫定律：1）磁路的基尔霍夫电流定律：穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零。
2）磁路的基尔霍夫电压定律：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。
第二节常用铁磁材料及其特性铁磁材料：1、软磁材料：磁滞回线较窄。
剩磁和矫顽力都小的材料。
软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。
2、硬磁材料：磁滞回线较宽。
剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。
铁心损耗：1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。
2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。
3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
第二章：一、换向：尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变，即进行所谓的“换向”。
二、直流电机的应用：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。
三、直流电机的主要结构：定子的主要作用是产生磁场，转子又称为“电枢”，作用是产生电磁转矩和感应电动势。
要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙）。
四、直流电机的铭牌数据：直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW)；2、额定电压UN(V)；3、额定电流IN(A)；4、额定转速nN(r/min)；5、额定励磁电压UfN(V)。
五、直流电机电枢绕组的基本形式：直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。
电力拖动教学大纲
电力拖动教学大纲电力拖动教学大纲引言：电力拖动是一种利用电动机驱动机械设备运动的技术，广泛应用于工业领域。
为了提高电力拖动技术的教学效果，制定一份科学合理的电力拖动教学大纲是非常重要的。
本文将探讨电力拖动教学大纲的内容和结构，以及其对学生的培养目标和教学方法的影响。
一、电力拖动教学大纲的内容1. 基础知识：教学大纲应包括电力拖动的基本原理、电机的分类和特点等基础知识。
学生需要了解电力拖动系统的组成、工作原理以及电机的结构和工作特性。
2. 电力拖动系统的设计与计算：教学大纲应涵盖电力拖动系统的设计与计算方法，包括电机的选型、传动装置的选择、负载特性的分析等。
学生需要学会根据实际情况进行电力拖动系统的设计与计算。
3. 电力拖动系统的控制：教学大纲应包括电力拖动系统的控制方法，包括传统的电气控制方法和现代的自动化控制方法。
学生需要学会设计和调试电力拖动系统的控制系统。
4. 故障诊断与维护：教学大纲应涵盖电力拖动系统的故障诊断与维护方法，包括常见故障的诊断与排除、设备的维护与保养等。
学生需要学会对电力拖动系统进行故障诊断与维护。
二、电力拖动教学大纲的结构1. 基础理论部分：教学大纲的第一部分应包括电力拖动的基本理论知识，包括电力拖动的原理、电机的分类和特点等。
这部分内容是学生学习电力拖动的基础。
2. 设计与计算部分：教学大纲的第二部分应包括电力拖动系统的设计与计算方法。
这部分内容是学生学习如何根据实际情况进行电力拖动系统的设计与计算。
3. 控制部分：教学大纲的第三部分应包括电力拖动系统的控制方法。
这部分内容是学生学习电力拖动系统的控制原理和方法。
4. 故障诊断与维护部分：教学大纲的第四部分应包括电力拖动系统的故障诊断与维护方法。
这部分内容是学生学习如何对电力拖动系统进行故障诊断与维护。
三、电力拖动教学大纲对学生的培养目标1. 知识与理论能力：通过学习电力拖动教学大纲，学生应掌握电力拖动的基本原理和相关理论知识，能够分析和解决电力拖动系统设计与计算中的问题。
电力拖动自动控制系统课件
场效应管
具有高速开关特性和低 噪声性能，常用于开关
电源和逆变器。
IGBT
大功率电子器件，广泛 应用于电机控制和电网
调节。
运算放大器
用于信号处理和运算， 具有高精度和低噪声特
性。
控制电路与保护电路
控制电路
用于实现各种控制逻辑和算法，如速度、位置和电流控制等。
保护电路
用于检测系统异常并采取相应措施，如过流、过压和欠压保护等。
电力拖动自动控制系统应用
工业自动化生产线控制
自动化生产线是电力拖动自动控制系统的重要应用领域之一 。通过使用电力拖动自动控制系统，可以实现生产线的自动 化控制，提高生产效率，降低人工成本。
电力拖动自动控制系统能够精确控制生产线上各个设备的运 行状态，确保生产过程的稳定性和可靠性，减少设备故障和 生产事故的发生。
Байду номын сангаас
工作原理与控制方式
工作原理
电力拖动自动控制系统通过控制器对电动机进行控制，实现 机械设备的运动。控制器根据传感器反馈的信息，对电动机 的输入电压或电流进行调整，以实现对机械设备运动的精确 控制。
控制方式
常见的控制方式包括开环控制、闭环控制和复合控制等。开 环控制方式简单，但精度较低；闭环控制方式精度较高，但 需要反馈传感器；复合控制方式结合了开环和闭环的优点， 具有更高的控制精度和稳定性。
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电力拖动自动控制系统发展趋势与挑战
新型电机与电力电子器件的发展
永磁同步电机
具有高效率、高转矩密度和优秀的动 态性能，是现代电力拖动系统的重要 发展方向。
开关磁阻电机
电力电子器件
随着宽禁带半导体材料的发展，电力 电子器件的性能得到大幅提升，为电 力拖动系统的优化提供了更多可能性 。
电机与电力拖动基础
北京工商大学信息工程学院
七、电力传动自动化控制系统
(1)采用计算机控制的生产过程自动化系统； (2)提高加工精度与工作速度； (3)快速启动、制动以及逆转； (4)实现在很宽范围内调速及整个生产过程自 动化等。
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七、电力传动自动化控制系统
针织圆机
纺纱机
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四、实践能力培养要求
直流电动机运行 他励直流电动机工作特性的测定 直流发电机实验 单相变压器实验 三相变压器极性和联结组的测定 三相异步电动机实验 他励直流电动机在各种运转状态下机械特性的测定
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五、主要参考书目
教材：李发海等.电机与拖动基础（第3版）清华大学出版社，2005
八、电磁感应定律
2、变压器电动势 楞次定律 左手螺旋定则：
d d 0, e 0, X A e W dt dt
图1-25 磁通及其感应电动势
右手螺旋定则：
d d 0, e 0, X A e W dt dt
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本章结束
参考书：顾绳谷等.电机及拖动基础.北京：机械工业出版社，1980 冯畹芝,陈维治,郭兴朴编著.电机与拖动基础.北京:机械工业出版 社，1986 李发海等.电机学（上、下册）.北京：科学出版社,1982 陈伯时等.电机与拖动（上）.中央广播电视大学出版社，1983 邱阿瑞编著.电机与电力拖动基础.北京：清华大学出版社，2003 孙旭东，冯大钧编著.电机学习题与题解.北京：科学出版社， 2001.6 唐介主编.电机与拖动学习辅导与习题全解.北京：高等教育出版社， 2004.12 黄立培主编.电动机控制.北京：清华大学出版社，2003
电机与拖动基础(少学时) 邱阿瑞 全书课件
电机与拖动基础(少学时）邱阿瑞主编课程讲义绪论0.1电机与拖动的基本概念0.1.1几个相关概念电机：是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械。
拖动：原动机带动生产机械运动叫做拖动。
电力拖动：由电动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动。
0.1.2 电机在国民经济中的作用：1. 电能的生产、传输和分配中的主要设备2. 各种生产机械和装备的动力设备3. 自动控制系统中的重要元件绪论0.1.3 电机的分类（P1第一、第五段）发电机电动机变压器控制电机就能量转换的功能来看静止电机（变压器）旋转电机按学科的不同直流电机交流电机根据应用场合的要求和电源的不同电机的分类0.1.4 电力拖动系统构成框图电力拖动装置可分为电动机、工作机构、控制设备及电源等四个组成部分。
绪论❖0.2本课程的性质和内容电机学+电力拖动基础=本课程❖0.3本课程内容的学时安排（P3）第1章电力拖动系统动力学❖1.1 电力拖动系统的运动方程式记忆相关方程，会根据方程判断系统的运动状态❖1.2 负载转矩和飞轮矩的折算旋转、平移、升降运动的折算❖1.3负载转矩特性恒转矩、恒功率、通风机与泵类三类负载特性1.1 电力拖动系统的运动方程式❖在许多情况下，电动机与工作机构并不同轴，而在二者之间有传动机构，它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构，一般来说，比较经典的电力拖动系统有以下几种运动形式：❖①单轴旋转拖动系统❖②多轴旋转拖动系统❖③多轴旋转加平移运动的拖动系统❖④多轴旋转加升降运动的拖动系统1.1.1 单轴旋转拖动系统正方向的规定❖左侧图中，电磁转矩T(N.m)和转速n （r/min ）的正方向相同。
❖负载转矩的正方向与转速n 的正方向相反❖这样的关系，是可以用公式描述的。
L T M +-UTnT L 电动机负载★1.1.2 运动方程式式中m 与G ——旋转部分的质量（kg ）与重量（N ）ρ与D ——惯性半径与直径（m ）对于直线运动tv m F F z d d =-★对于旋转运动tJ T T L d d Ω=-转动惯量g GD m J 422==ρ单位为2m kg ⋅602n πΩ=t n GD T T L d d 3752=-2m N ⋅2GD 式中称为飞轮惯量（），gJGD 42=对运动方程式的分析（难点）❖运动方程式中转矩的正负号分析应用运动方程式，通常以电动机轴为研究对象运动方程式写成下列一般形式对公式中T 与TL 前带有的正负符号，作如下规定：预先规定某一旋转方向为正方向，则：(1)转矩T 方向如果与所规定的旋转正方向相同，T 前取正号，相反时取负号；(2)阻转矩TL 方向如果与所规定的旋转正方向相同时TL 前取负号，相反时取正号；(3).加速转矩（GD2/375）(dn/dt)的大小及正负符号由转矩T 及阻转矩TL 的代数和来决定t J T T L d d )(Ω=±-±t n GD T T L d d 375)(2=±-±1、当LT T =0d d =tn 电动机静止或等速旋转，电力拖动系统处于稳定运转状态下。
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（2） 自动电器：这类电器有电磁铁等动力机构，按 照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通
和切断，如接触器、自动开关等。
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电器按其用途又可分为以下三类： （1） 控制电器：用来控制电动机的启动、反转、调速、
组合开关又称为转换开关，常用于 50HZ、380V以下及直流220V以下的电 气线路中，供手动不频繁的接通和断开 电路、换接电源和负载以及控制5KW以 下小容量异步电动机的启动、停止和正 反转。
常用的有HZ系列的（如图HZ1010/3型组合开关），主要由手柄、转轴、 弹簧、凸轮、绝缘垫板、动触头、静触 头、接线端子、绝缘杆组成。手柄和转 轴能在平行于安装平面的平面内沿顺时 针或逆时针方向每次转动90°，带动动 触头与静触头接触和分离，实现接通和 分断电路的目的。
制动等动作，如接触器、继电器等。 （2） 保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以
及保护生产机械使其不受损坏，如熔断器、电流继电器等。 （3） 执行电器：用来操作、带动生产机械和支撑与保
持机械装置在固定位置上的一种元件，如电磁铁、电磁离合 器等。
大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们 之间没有明显的界线。如电流继电器可按“电流”参量来 控制电动机，又可用来保护电动机不致过载；又如行程开 关既可用来控制工作台地加、减速及行程长度，又可作为 终端开关保护工作台不致闯到导轨外面去。
IF
FU
t
安秒特性
电路符号
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5.按钮
按钮是一种专门用于手动发出控制信号的器件。属于主令 电器，它被广泛用各于种控制场合 ，其触头允许通过的电流 较小，一般不超过5A。主要在控制电路中发出指令或信号去 控制接触器、继电器等电器，再由他们去控制主电路的通断、 功能转换或电气联锁。
常用的有LA系列的，一般由按钮帽、复位弹簧、桥式 动触触头、支柱连杆及外壳等部分组成。按静态时触头的 分合状态，可分为常开按钮（启动按钮）、常闭按钮（停 止按钮）和复合按钮（常开、常闭组合为一体的按钮）。
在电力拖动系统中常用DZ系列塑壳式断路器，（如 DZ-20型低压端路器，其主要由动触头、静触头、灭弧装 置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳组成。
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热
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自动空气断路器（自动开关）
作用：可实现短路、过载、失压保护。
结构：
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。
常用的有： 1）RC1A系列插入式熔断器（瓷插式熔断器）
它主要由瓷座、瓷盖、动触头、静触头及熔丝组成。一 般用于交流50HZ、额定电压380V及以下、额定电流200A 及以下的低压线路末端或分支路中，作为电气设备的短路 保护及一定程度的过载保护。
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2）RL1系列螺旋式熔断器 它主要由瓷帽、熔断管、瓷套、上接线座、下接线座及
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组合开关中，有一类是转为控制小容量三相异步电动机 的正反转而设计生产的，HZ3-132型组合开关，俗称倒顺开 关或可逆转换开关。开关的手柄有“倒”、“顺”、“停” 三个位置，手柄只能从“停”位置左转或右转45°。
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3.低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器， 它相当于把手动开关，热脱扣器，电磁脱扣器等组合在 一起构成的一种电器元件。当电路中发生短路、过载和 失压等故障时，能自动切断故障电路，保护线路和电气 设备。
维修电工培训
电力拖动基础知识
授课：永安市技校 陈昌初
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第一节：常用低压电器
低压 电器
低压电器简介 开关
配电 熔断器 电器 ……
控制 电器
接触器 继电器 起动器
……
时间继电器 热继电器
……
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低压电器的分类
生产机械中所用的控制电器多属于低压电器，它 是指在电压在500V以下、用来接通或断开电路，以及 来控制、调节和保护用电设备的电气器具。 电器按动作性质可分为以下两类：
常开按钮
常闭按钮 精选ppt
复合按钮 18
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电路符号：
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6.行程开关
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。都 是由触头系统、操作机构和外壳组成。其是利用生产机 械的运动部件碰压使其触头动作的。
电路符号：
结构与按钮类似，但其动作要
由机械撞击。
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7.交流接触器
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小型断路器—5SX系列
塑壳断路器
电路符号
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4.熔断器
熔断器是一种最简单，最可靠的电路保护器件，用于 电路及用电设备的短路或过载保护，有高压熔断器和低压 熔断器之分,在机电设备控制中一般采用低压熔断器 ，其作 用是用于短路保护。
结构：熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座组成。
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1.刀开关
在电力拖动控制线路中最常用的是由刀开关和熔断器组合 而成的负荷开关。
生产中常用HK系列开启式负荷开关（又称瓷底胶盖刀开关， 简称闸刀开关），适用于照明、电热设备及小容量（ 5.5kW 以下）电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电路， 起短路保护作用。
结构：开关的瓷座上装有进线 座、静触头、熔体、出线座和 带手柄的刀式动触头，上面盖 有胶盖以防止操作时触及带电 体或分断时产生的电弧飞出伤 人。
瓷座等部分组成。一般用于控制箱、配电屏、机床设备及 振动较大的场合，在交流50HZ、额定电压500V、额定电流 200A及以下的电路中，作为短路保护器件。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注意：接线时，电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线 应接在螺纹壳的上接线座上。安装熔管时，熔断指示器应朝 上。
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其他：如RT0系列有添料封闭管式熔断器。
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考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择：
（3~5)*异步电机额定电流
电路符号
安装使用注意： A、必须垂直安装，不允许倒装或平装。 B、电源进线接在静触头一边的进线座上，负载接在动触头 一边的出线座上。 C、分合闸操作应迅速，使电弧尽快熄灭。
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2.组合开关