电机原理及电力拖动
电力拖动的基本原理
电力拖动的基本原理电力拖动是指通过电力传动装置将电动机的动力传递给负载，实现负载的运行，其基本原理是利用电磁感应现象。
在电力拖动系统中，电动机是将电能转化为机械能的设备，起到提供动力的作用；而负载则是电动机所驱动的设备，如输送带、机械臂等。
电力拖动的基本原理可简述为：电动机通过电力传动装置传递动力给负载，实现负载的运动。
具体来说，电力拖动的基本原理包括以下几个方面：1. 电动机的工作原理：电动机是利用电能转化为机械能的装置，其工作原理是基于电磁感应。
当电动机通电时，电流通过电动机的线圈时会产生磁场，根据电磁感应的原理，在磁场的作用下会产生力矩，使电动机转动。
2. 电力传动装置的作用：电力传动装置是将电动机的动力传递给负载的装置，通常包括传动轴、传动带（链）、减速器等。
它们的作用是将电动机的转速和转矩转换为负载所要求的转速和转矩，从而使负载能够正常工作。
3. 电动机和负载的匹配：在电力拖动系统中，电动机和负载之间需要进行匹配以实现最佳工作效果。
匹配主要包括转速匹配和转矩匹配。
转速匹配是指电动机的转速要与负载的要求相匹配，而转矩匹配是指电动机的输出转矩要能满足负载的需要。
通过合理的匹配，可以提高电力拖动系统的运行效率和工作质量。
4. 控制系统的作用：电力拖动系统通常还包括一个控制系统，用于控制电动机的工作状态和输出。
控制系统可以实现电动机的启动、停止、正反转以及速度调节等功能，从而适应不同的工作场合和工作要求。
5. 电力输送系统：电力拖动系统中还需要考虑电力的输送问题。
通常使用电缆或导轨进行电力输送，以保证电动机能够正常工作。
总之，电力拖动的基本原理是利用电动机将电能转化为机械能，并通过电力传动装置将动力传递给负载，从而实现负载的运动。
通过合理匹配和控制，可以使电力拖动系统高效、稳定地工作，满足各种工作要求。
电力拖动系统的工作原理与组成结构
电力拖动系统的工作原理与组成结构电力拖动系统是一种常见的机电一体化控制系统，广泛应用于工业生产中。
本文将介绍电力拖动系统的工作原理与组成结构。
一、工作原理1.电力拖动系统采用电力驱动装置，通过电动机将电能转化为机械能，从而实现机械设备的运动。
2.电力拖动系统通过控制电动机的启停、转速、转向等参数，实现对机械设备的精确操控。
3.电力拖动系统的工作原理是基于电动机的产生转矩，在电动机的转动下，通过传动装置将转动力矩传递给被驱动部件，从而实现机械设备的运行。
二、组成结构1.电动机电动机是电力拖动系统的核心部件，通常采用交流电机或直流电机。
它负责将电能转化为机械能，提供驱动力矩。
2.传动装置传动装置是将电动机产生的转动力矩传递给被驱动部件的装置。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
传动装置的选择应根据具体应用场景和需求进行。
3.控制装置控制装置用于对电动机进行控制，实现对机械设备的精确操控。
控制装置一般由电气控制柜、电气元件组成，包括主控制器、变频器、电力调节器等。
4.监测装置监测装置用于对电力拖动系统的工作状态进行监测和检测，确保系统的安全可靠运行。
常见的监测装置包括温度传感器、压力传感器、转速传感器等。
5.辅助装置辅助装置包括润滑装置、冷却装置、防尘装置等，用于保护电力拖动系统的正常运行，延长其使用寿命。
三、应用范围电力拖动系统广泛应用于机械加工、电力工业、矿山冶金、石油化工等领域。
它的高效性和精确操控性使得机械设备的运行更加稳定和可靠，提高了生产效率。
总结：电力拖动系统是一种电力驱动装置，通过电动机将电能转化为机械能，实现机械设备的精确操控。
其组成结构包括电动机、传动装置、控制装置、监测装置和辅助装置。
电力拖动系统在工业生产中应用广泛，提高了生产效率，推动了工业自动化发展。
注：本文章为阐述电力拖动系统的工作原理与组成结构而编写，未涉及具体技术细节和实际应用案例。
如需更加详细的内容，请参考相关专业书籍或咨询专业人士。
电机拖动与控制原理
电机拖动与控制原理
电机拖动是指通过电机来控制物体的运动。
电机通常由电源、定子和转子构成。
当电源给定一定的电压和电流时，电流通过定子线圈，将产生磁场。
定子的磁场会与转子上的永磁体或电极产生相互作用，从而使转子开始转动。
电机拖动的控制原理是通过调节电机的输入电压、电流和频率来控制电机的转速和扭矩。
这可以通过控制电机的电源电压和频率来实现。
常见的电机控制方法有直流电机控制、交流电机控制以及步进电机控制。
直流电机控制常用的方法有电压控制和PWM控制。
电压控制是通过调节电机的输入电压来改变电机的转速和扭矩。
PWM（Pulse Width Modulation）控制是通过调节电压的脉冲
宽度来改变电机的转速和扭矩。
交流电机控制有多种方法，如电压频率控制、矢量控制和矢量空间矢量控制等。
其中，电压频率控制是通过调节电源的电压和频率来控制电机的转速和扭矩。
矢量控制是通过测量电机的电流和位置信息，并根据反馈信号来控制电机的转速和扭矩。
矢量空间矢量控制是一种更高级的控制方法，它可以实现更精确的控制效果。
步进电机控制是通过控制电机的脉冲信号来控制电机的转动角度和速度。
步进电机通常由步进驱动器和控制器组成。
控制器通过产生一系列的脉冲信号来控制步进驱动器，从而使步进电机按照设定的步数和速度进行旋转。
总而言之，电机拖动与控制原理是通过调节电机的输入电压、电流和频率来控制电机的转速和扭矩。
不同类型的电机有不同的控制方法，如直流电机控制、交流电机控制和步进电机控制等。
《电机原理及拖动》课程教学大纲(本科)
《电机原理及拖动》课程教学大纲课程编号：08100911课程名称：电机原理及拖动英文名称:Theory of Electrical Machine and Electric Power Drive课程类型：学科基础课课程要求：必修学时/学分：96/6 （讲课学时：85实验学时：11上机学时：0）适用专业：自动化一、课程性质与任务电机原理及拖动是自动化专业的一门学科基础课，也是为自动化专业学生将来学习电机拖动控制相关课程及将来从事专业工作打下良好理论基础。
通过本课程的学习，使学生能够生掌握各种常用电机（含变压器）的结构、电磁关系、基础理论知识、基本拖动原理和一般分析方法。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本分析方法的讲解；在培养实践能力方面着重实际应用案例的分类和实验过程设计的基本训练，使学生对电机及拖动有一定的了解并具有一定的分析能力。
二、课程与其他课程的联系先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路原理》，为本课程准备物理量的瞬时值、平均值及有效值的求解方法；建立电磁参量的物理概念、定律及与电路的对应关系；使本课程完成对铁磁材料性质的理解、分析和模型表示；为本课程准备三相交流电的物理量的相位超前和滞后关系、有功及无功概念和功率测量等方面的知识。
后续课程：《直流拖动系统》、《交流拖动系统》、《电机现代控制技术》、《变频器原理与应用》、《计算机控制技术》、《伺服系统》、《数字调速系统》。
本课程为运动控制、电力电子及工业自动控制等专业方向准备电力拖动系统的控制方案的选择、系统的构成及性能分析的基本概念和基本思想。
三、课程教学目标1.通过本课程的学习，了解直流电机、变压器、感应电机及同步电动机的基本结构、各种电机的应用范围；理解电机（含变压器）的工作原理、气隙磁场及其特点、电机主要运行性能指标及电机的额定值含义、拖动系统多轴简化方法及动力学分析方法、电动机调速方式及与其相匹配的负载类型、动态过程惯性及主要物理量变化特点。
电机与电力拖动
电机与电力拖动1. 引言电机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各个领域中。
电力拖动则指的是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
本文将介绍电机的基本原理以及电力拖动的应用。
2. 电机的基本原理电机是通过电磁感应原理将电能转化为机械能的设备。
其基本原理为根据施加在导体上的电流产生的磁场与外部磁场之间的相互作用，进而产生力或转矩。
电机根据其工作原理的不同可以分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电源供电，通过直流电源的正反极性变化来产生旋转运动。
交流电机则是利用交流电源供电，通过交流电源的频率来产生旋转运动。
电机的主要构成部分包括定子和转子。
定子是固定不动的部分，其中包含了产生磁场的线圈。
转子则是可以转动的部分，通过与定子的磁场相互作用来产生力或转矩。
3. 电力拖动的应用电力拖动广泛应用于各个领域，例如工业自动化、交通运输以及家用电器等。
以下列举了几个常见的电力拖动应用：3.1 工业自动化在工业自动化中，电力拖动被广泛应用于各种生产设备和机械系统。
通过电动机驱动，可以实现自动化生产线的运行，提高生产效率和质量。
例如，自动化生产线中的输送带系统就是通过电动机驱动的。
电动机的转动产生的转矩传递给输送带，使其能够带动物料或产品在生产线上移动。
3.2 交通运输电力拖动在交通运输领域中起到了重要作用。
例如，电动汽车就是利用电动机作为动力源来驱动车辆运行。
电动汽车相比传统的内燃机汽车具有环保、高效等优势。
此外，电力拖动还被应用于电动火车、电动船舶等交通工具中，实现了对传统燃油动力的替代。
3.3 家用电器家用电器中的电机和电力拖动也是不可或缺的。
例如，洗衣机、空调、冰箱等家电产品都需要电机来驱动其工作。
电机驱动使得家用电器能够实现自动化、智能化的功能，提高生活质量和舒适度。
4. 总结电机作为将电能转化为机械能的设备，通过电磁感应原理实现了这一转化过程。
电力拖动则是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
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。
电力拖动基本概念
目 录
• 电力拖动系统概述 • 电机与电力电子器件 • 控制理论在电力拖动中的应用 • 电力拖动系统设计 • 电力拖动系统的应用实例 • 电力拖动技术的发展趋势与挑战
01
电力拖动系统概述
定义与组成
定义
电力拖动系统是指利用电动机作 为原动机，通过传动装置将动力 传递给工作机构，以实现生产机 械的旋转或直线运动。
确保拖动系统能够高效地完成工作任务，减少能源浪费。
稳定性
保证拖动系统的稳定性，确保生产过程的连续性和可靠性。
设计原则与步骤
安全性
设计应考虑到安全因素，避免设备故障或操作失误可能带来的风险。
经济性
在满足功能需求的前提下，尽量降低成本。
设计原则与步骤
1. 明确设计要求
了解生产工艺、设备规格、运行环境等基本条件，明确设计目标。
生产效率
电力拖动系统的应用提高了工业自 动化生产线的生产效率，减少了人 工干预，降低了生产成本。
电动汽车的电力拖动系统
电动汽车
电动汽车的电力拖动系统由电机、 控制器、电池等部分组成，通过
电机驱动汽车行驶。
节能环保
电动汽车的电力拖动系统具有节 能环保的优点，能够减少燃油消 耗和排放污染物，对改善环境质
晶闸管
用于控制交流电机的启动、停 止和调速，实现交流电动机的 半控或全控。
PWM控制器
用于控制直流电机的速度和方 向，具有高精度和高动态性能
的特点。
03
控制理论在电力拖动中 的应用
控制系统的基本概念
控制系统
由被控对象和控制器组成的闭环系统，用于 实现某种特定的控制目标。
闭环控制系统
控制器与被控对象之间的信号是双向传递的， 存在反馈环节。
电机原理及拖动 复习题(题+答案)
电机原理及拖动复习题（题+答案）《电机原理及拖动》复习一、名词解释1、绕组元件：是两端分别与两个换向片相连接的单匝或多匝线圈。
2、直流电机的电磁转矩：是指电机在正常运行时，电枢绕组流过电流，这些载流导体在磁场中受力所形成的总转矩。
3、电力拖动系统的过渡过程：就是指拖动系统从一个稳定状态到另一个稳定状态中间的过程。
4、整流变压器：是作为整流装置的电源变压器，用来把电网电压转换成整流装置所需的电压。
��5、能耗制动：能耗制动是指利用转子惯性转动切割磁力线而产生制动转矩，就是说把转子的能量消耗在转子回路的电阻上。
6、第一节距：一个元件两个有效边之间的距离，以所跨槽数表示。
7、直流电机的电枢电动势：是指直流电机正常工作时绕组切割气隙磁通产生的刷间电动势。
��8、电力拖动系统：是由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、电动机的控制设备以及电源等五部分组成的综合机电装置。
9、变压器的额定容量：是变压器的额定视在功率，三相变压器指的是三相总容量。
10、反接制动：反接制动是利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使电动机迅速停止转动的方法。
二、填空题1、直流电动机改变线圈中电流方向是换向器和电刷完成的。
2、直流发电机把机械能转换成直流电能。
3、他励直流电动机的调速方法有电阻串电阻调速、降低电源电压调速、减弱磁通调速。
《电机原理及拖动》A卷答案第 1 页共 10 页4、三相变压器的原、副绕组都可以接成星形或三角形。
5、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用时钟表示法。
6、交流异步电动机的转子绕组有鼠笼型和绕线型两种。
7、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。
8、同步电机可分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三类。
9、对于同步发电机，按拖动它的原动机来分有水轮和汽轮发电机等。
�� 10、通常采用平均损耗法、等效电流法、等效转矩法和等效功率法等方法来校验电动机的发热。
电机原理与电力拖动课程设计
电机原理与电力拖动课程设计引言电机是现代工业和生产中不可缺少的一个重要组成部分。
在现代工业制造、交通运输、航空航天、军事和农业等领域中都有着广泛的应用。
因此，掌握电机的工作原理和应用技能，是电气工程师和相关专业人员的必备技能之一。
本文将介绍电机原理以及电力拖动课程设计的相关内容。
第一部分：电机的原理1.1 电机的定义电机是将电能转变为机械能的运动装置，指的是利用电磁感应原理、磁场作用原理和电流作用原理等基本原理，使电能转换成机械能的装置。
1.2 电机的工作原理电机的工作原理是基于电磁感应原理和磁场作用的原理。
电机的构造包括定子和转子两部分。
通过定子上的电源提供的电流可以产生一个旋转磁场，此旋转磁场的作用下，转子上的导体则感应出电动势并通过导线形成电流。
由此产生的电流在磁场的作用下与定子磁场的相互作用而产生相互作用的力矩，从而使转子开始转动。
1.3 电机的分类电机根据不同的工作原理和结构构造可以分为不同的类型，如下所示：•直流电机•感应电机•同步电机•步进电机第二部分：电力拖动课程设计2.1 电力拖动的定义电力拖动是利用电机和传动机构将电能转化为机械能，并将机械能传递到负载部件中，以实现负载部件的运动。
2.2 电力拖动的应用电力拖动在现代工业生产中得到广泛应用，主要应用于以下领域：•机床机械•车辆和交通运输•航空航天•军事•冶金、矿山等重工业领域2.3 电力拖动系统的结构电力拖动系统主要由电动机和传动机构两部分组成。
其中电动机可以根据负载的不同选择不同类型，传动机构则根据负载的运动形式和转速来设计。
2.4 电力拖动的设计案例在实际应用中，我们经常需要根据实际需要来设计电力拖动系统。
以下是一个简单的电力拖动设计案例：首先根据负载的类型和工作条件来确定电动机的类型和规格，然后设计传动机构以适应负载的运动形式和转速要求。
最后，根据实际情况来确定电力拖动系统的控制方式和参数设置。
结论本文对电机原理和电力拖动课程设计的相关内容进行了介绍。
直流电机及其电力拖动工作原理
直流电机及其电力拖动工作原理直流电机是实现直流电能和机械能相互转换的一种旋转电机，分为直流发电机和直流电动机。
如果作为发电机，必须由原动机拖动，把机械能转换为直流电能，以满足生产的需要，如直流电动机的电源、同步发电机的励磁电源（称为励磁机）、电镀和电解用的低压电源；如果作为电动机，将电能转变成机械能来拖动各种生产机械，以满足用户的各种要求。
由于直流电动机具有良好的起动特性，能在宽广的范围内平滑而经济地调速，所以它广泛地用于对起动和调速性能要求较高的生产机械上，如轧钢机、高炉卷扬设备、大型精密机床等。
小容量直流电机广泛作为测量、执行元件使用。
一、直流电机的基本原理和结构直流电机主要由定子和转子组成，定子由主磁极（产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成）、换向磁极（改善换向）、电刷装置（与换向片配合，完成直流与交流的互换）、机座和端盖（起支承和固定作用）组成；转子由电枢铁心（主磁路的一部分，放置电枢绕组）、电枢绕组（由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分）、换向器（与电刷装置配合，完成直流与交流的互换）、转轴、轴承组成。
直流电机是根据电磁感应定律和电磁率定律实现机械能与直流电能转换的电器设备。
按照转换方向不同可分为直流发电机（机械能转换为电能）和直流电动机（电能转换为机械能）。
二、直流电机的电力拖动原理由直流电机作为原动机的拖动系统称为直流电力拖动系统。
其优点是：系统的起动转矩大，在较大范围内能平滑地进行速度调节，控制简便。
然而，由于直流电机具有换向器和电刷，给使用带来了不少限制，如不能使用在易燃、易爆的场合；另外，换向器还限制了电机向高速、大容量方面发展。
尽管如此，直流电机在电力拖动系统的调速和起动方面的优势，使其至今仍在各个工业传动中发挥着重要的作用，特别是小型直流控制电机。
不同类型、励磁方式的电机特性各不相同，它们分别适用于不同类型的生产机械和工艺要求，本节以应用最为广泛的他励直流电机拖动系统为典型，研究他励直流电机的机械特性、起动、制动、调速运行及电力拖动系统稳定运行的条件。
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
目
CONTENCT
录
• 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。
电机原理及拖动 彭鸿才 演示 PDF
2.转动部分
(1)电枢铁心:电枢铁心由0.5毫米厚且冲有齿和槽的硅钢 片迭成.铁心钢片沿轴向迭装,以降低电枢铁
心在磁场中旋转时所产生的磁滞和涡流损 耗,从而提高电机的效率.电枢铁心一方面作 为电机磁路的一部分,另一方面便于将电枢 绕组安装在电枢铁心的槽内,起着固定电枢 绕组的作用. (2)电枢绕组:电枢绕组是电机产生感应电势和电磁转矩以 实现机电能量转换的重要部件.绕组是由绝 缘的圆形或矩形铜线绕成,嵌放于电枢铁心 的槽中.必须采用层间绝缘和绕组与铁心槽避 之间的槽绝缘.
极身 极掌
绕组起支撑作用,且使磁通在气
线圈
隙中有较好的分布波形.
电机原理及拖动
(2)换向极:它位于相邻两主磁极之间,构造与主磁极相似,其 作用是为了消除在运行过程中换向器产生的火花.
(3)机座:一般把厚钢板弯成圆筒形,然后再焊成机座,也可采 用铸钢件.其作用一方面是作为各磁极间的磁路,故 又称为磁轭,另一方面机座作为电机的机械支架,主 磁极和换向极就固定在磁轭上.
分析电机磁场是分析电机运行状态的必要步骤. 空载磁场:电枢无电流时的磁场.它是电机中最基本的 磁场.
一、电机的磁化曲线
主磁通(通过气隙进入电枢)
激磁磁势所产生的磁通 漏磁通(不经过电枢)
漏磁通不能在电枢中产生电势也不产生电磁转矩,但它
存 在却增加了磁极和磁轭的饱和程度. 主磁通是实现机电能量转换所必需的.
b
N
b2
b1
a
N
b2
b1
电机原理及拖动
基本原理: 由于导体切割了磁力线,因而在导体内将产生
感应电动势.根据右手定则,N导体中电势方向为 ;而S 导体中电势方向为 ;即二者方向相反.
N导体和S导体在交换(a和b位置),但是,b 1和b2极 性是恒定的,即b1恒为正,b2恒为负,故在电刷两端输出 脉动的直流电压.
电力拖动重点知识整理
电力拖动重点知识整理
电力拖动是电机传动技术中应用较为广泛的一种技术。
它是利用电源供给，将电流转换成机械能量，以推动机械装置运动的技术。
电力拖动技术可以实现机械设备之间良好的动力连接，可提高机械系统工作效率，是先进的运动学装置技术。
电力拖动技术的实现通常需要三个元件：电机、拖动器以及拖动物体，以上三者的结合才能实现电力拖动技术的应用。
电机将电能转换为机械能，拖动器将电机的机械能转换为拖动物体的动力，拖动物体就是被拖动的物体。
电力拖动技术的基本原理是：拖动器将电机的机械转矩传递给拖动物体，使拖动物体产生动作。
电力拖动技术有几种应用方式，如直接拖动、间接拖动和扭矩拖动。
其中，直接拖动是电机直接带动拖动器，而拖动器拉动拖动物体的方式；间接拖动是利用带轮或皮带将电机传动转矩传递给拖动器；扭矩拖动是利用旋转机构把电机传递的转矩转换为拖动物体所需的扭矩。
电力拖动技术具有许多优点，如易操作、运行可靠、安全可靠、拖动力大、精度高等。
由于直接利用电能，可以把电机能量转换为气动能，而不受油压材料的限制，还能把电能转换为机械能，使用灵活性更高。
此外，电力拖动适用于各种情况，具有良好的操作适应性，如拖动速度、转矩等可根据工况实际情况动态调整。
总之，电力拖动技术是一种相对比较先进的技术，它的应用越
来越广泛，能够提高机械系统的效率，也能改善某些工况下动力系统运行的可靠性。
电机及电力拖动课程《教案》
电机及电力拖动课程《教案》第一章：电机的基本概念1.1 电机的定义与分类1.2 电机的工作原理1.3 电机的性能参数1.4 电机的优缺点分析第二章：直流电机2.1 直流电机的基本结构2.2 直流电机的工作原理2.3 直流电机的特性2.4 直流电机的应用实例第三章：交流电机3.1 交流电机的基本结构3.2 交流电机的工作原理3.3 交流电机的特性3.4 交流电机的应用实例第四章：电力拖动系统4.1 电力拖动的基本原理4.2 电力拖动系统的分类4.3 电力拖动系统的性能分析4.4 电力拖动系统的应用实例第五章：电机与电力拖动的控制技术5.1 电机控制技术的基本概念5.2 电机控制技术的分类5.3 电机控制技术的应用实例5.4 电机控制技术的发展趋势第六章：电机的设计与制造6.1 电机设计的基本原则6.2 电机参数的计算与选择6.3 电机制造工艺及流程6.4 电机性能的测试与检测第七章：电机故障诊断与维修7.1 电机故障的类型及原因7.2 电机故障诊断的方法7.3 电机维修的基本工艺7.4 电机故障案例分析与维修实例第八章：电力电子技术在电机控制中的应用8.1 电力电子器件及其特性8.2 电力电子变换器及其控制8.3 电力电子技术在电机调速中的应用8.4 电力电子技术在电机节能中的应用第九章：电机及电力拖动的保护与节能9.1 电机保护的原理与方法9.2 电机保护装置及其应用9.3 电力拖动的节能技术9.4 电机节能案例分析与应用第十章：电机及电力拖动在现代工业中的应用10.1 电机及电力拖动在制造业中的应用10.2 电机及电力拖动在交通运输中的应用10.3 电机及电力拖动在电力系统中的应用10.4 电机及电力拖动在新能源领域的应用重点解析本教案涵盖了电机及电力拖动课程的十个章节，全面介绍了电机的基本概念、结构、工作原理、性能参数、优缺点、控制技术、设计制造、故障诊断与维修、保护与节能以及在现代工业中的应用等方面的知识。
《电机原理及拖动(彭鸿才)》习题集-第三章 直流电动机的电力拖动 题及答案
《电拖》直流电力拖动部分1、电力拖动系统的原动机是___。
a)电动机 b)发电机 c)水轮机 d)汽轮机2、直流电动机的固有机械特性是一条略向下倾斜的___线。
a)双曲 b) 曲 c)直3、改变直流电动机电枢回路电阻，可得到一簇___不变、___随电阻增大而增大的人为特性。
a) n 0 b)斜率4、改变直流电动机端电压,可得到一簇___不变、___随电压下降而减小的人为特性。
a) n 0 b)斜率5、当改变直流电动机励磁电流时，机械特性的n 0是___的，斜率是___的。
a)不变 b)可变6、电力拖动系统稳态运行时, T L ___T ，故稳态工作点为负载特性与电动机机械特性的交点。
a)大于 b)小于 c)等于7、如图电力拖动系统___点是稳定运行点,___点是不稳定运行点。
a)A b)B8、设T= T L 处,转速为n A ，则当扰动使拖动系统n>n A 时,T 应___ T L.当扰动使拖动系统n<n A 时, T 应___ T L, 系统才能稳定运行。
a)等于 b)大于 c)小于9、电力拖动系统稳定运行的充要条件是:在T= T L 处,___。
a)L dT dT dn dn = b) L dT dT dn dn < c) L dT dT dn dn> 10、直流电动机起动时，为了产生尽可能大的起动转矩，应把励磁电流调至 。
a)最大 b)最小11、直流电动机直接起动电流可以达到额定电流的 倍。
a)4~7 b)10~2012、当电动机的电磁转矩T 与转速n 同向时,运行在___状态；反向时,运行在___状态。
a)电动 b)制动13、能耗制动的特点是___；反接制动的特点是___；回馈制动的特点是___。
a)|n|>|n 0| b)U=0 c)n 与n 0反向14、能耗制动机械特性在第___象限；电压反接制动机械特性在___象限；转速反向（电动势反向）反转制动机械特性在___象限；回馈制动机械特性在___象限；电动状态机械特性在___象限。
电机与电力拖动技术
电机与电力拖动技术电机与电力拖动技术是现代工业中非常重要的一种技术，它广泛应用于各种生产制造中，为生产线的高效运转和产品质量的保证提供了可靠的动力支持。
本文将从电机与电力拖动技术的基本原理、分类、应用和发展趋势等方面进行介绍和分析，以期能够更好地了解和掌握这种技术，为实现工业自动化和信息化做出更大的贡献。
一、电机与电力拖动技术的基本原理电机是一种可以将电能转化成机械能的设备，其工作原理是依靠电场作用在导体内部产生的磁场相互作用而产生旋转力。
电力拖动技术是利用电动机和传动机构共同实现生产过程中的动力传递和运动控制，具有高效、精准、可靠的特点。
电机与电力拖动技术的基本原理可以分为以下几个方面：1.电动机驱动电动机驱动是电力拖动技术的核心之一，其基本原理是利用电能产生的磁效应在电动机内部产生磁场，使得电机转动，从而实现物体的运动。
电动机的种类有直流电动机、交流异步电动机、交流同步电动机等，不同的电动机有各自不同的特点和应用场合。
2.传动机构传动机构是电力拖动技术中起关键作用的机械部件，其主要作用是将电动机产生的转动力传递到被动部件上。
传动机构的种类有机械传动、液压传动、气动传动等，根据不同的应用场合和需要，选择不同的传动机构可以实现各种不同的运动效果。
3.控制系统控制系统是电力拖动技术中非常重要的组成部分，通过对电动机的控制和传动机构的调节，可以实现对生产过程的精准控制和动力传递的高效协调。
控制系统的种类有PLC控制、数控控制、液压控制等，根据不同应用场合和需要，选择不同的控制系统可以实现各种不同的运动方案。
以上三个方面共同组成了电力拖动技术的核心，只有在三个方面协同配合的情况下，才能实现高效、稳定、精准的生产和运动控制。
二、电机与电力拖动技术的分类电机与电力拖动技术根据不同的应用场合和需要，可以分为以下几种类型：1.机床类机床类是电机与电力拖动技术最重要的应用领域之一，特点是速度高、精度高、负载大，具有高度自动化和智能化的特点。
电力拖动一体化教案-概述说明以及解释
电力拖动一体化教案-范文模板及概述示例1:电力拖动一体化教案引言：电力拖动一体化是指将电力技术与机械传动技术相结合，以电力作为动力源，实现机械设备的运动和控制。
电力拖动一体化在工业制造、交通运输和能源领域具有重要的应用价值。
本篇文章将介绍电力拖动一体化的基本原理、应用领域及教学案例。
一、电力拖动一体化的基本原理电力拖动一体化采用电动机作为动力源，通过各种传动装置将电能转化为机械能，实现设备的运动与控制。
其主要原理包括电动机驱动、传动装置和控制系统三个方面。
1. 电动机驱动：采用各种类型的电动机进行驱动，包括直流电机、交流异步电机和交流同步电机等。
电动机的选择应根据具体应用场景和要求来确定。
2. 传动装置：根据具体的工作要求，选用适当的传动装置，如齿轮传动、皮带传动和链传动等。
传动装置的设计应考虑到传动效率、精度和可靠性等因素。
3. 控制系统：通过控制系统对电动机的转速、转向和运动轨迹进行实时控制。
控制系统可以采用传统的开环控制，也可以采用现代的闭环控制。
二、电力拖动一体化的应用领域电力拖动一体化在众多领域都有广泛的应用，主要包括工业制造、交通运输和能源领域。
1. 工业制造：在工业制造中，电力拖动一体化可以用于机床设备、自动化生产线和智能制造系统等。
通过电力拖动一体化，可以实现设备的精确运动和复杂操作，提高生产效率和品质。
2. 交通运输：在交通运输领域，电力拖动一体化可以应用于电动汽车、高速列车和船舶等。
通过电力拖动一体化，可以实现对车辆的快速启动、高速运行和精确控制，提高行驶效率和安全性。
3. 能源领域：在能源领域，电力拖动一体化可以用于水电站、风力发电和光伏发电等。
通过电力拖动一体化，可以将电能转化为机械能，提高能源利用效率和可持续发展能力。
三、教学案例：电力拖动一体化实验为了帮助学生深入理解电力拖动一体化的原理和应用，可以设计一系列的实验教学案例。
1. 实验一：电动机驱动原理的验证通过实验，学生可以了解不同类型电动机的工作原理和特点。
电机原理与拖动——第三章直流电动机电力拖动2
电枢由晶闸管整流供电的直流调速系统示意图
晶闸管励磁的发电机-电动机机组调速系统 晶闸管励磁的发电机 电动机机组调速系统
(3)机械特性方程 机械特性方程
U0 --整流电压 整流电压 R0 -- 整流装置内阻
调压调速时的机械特性
(4)调压调速特点 调压调速特点 1) 调速范围广； 调速范围广； 2) 调速平滑性高； 调速平滑性高； 3) 设备投资大； 设备投资大； 4) 采用可控硅直流电源时效率高，采 采用可控硅直流电源时效率高， 用机组时效率较低。 用机组时效率较低。
3.3
他励直流电动机的调速
1.可以采用的调速方法： 可以采用的调速方法： 可以采用的调速方法 机械方法；电气方法；机械电气配合方法。 机械方法；电气方法；机械电气配合方法。 2.电气调速方法： 电气调速方法： 电气调速方法 由转速调节特性来看: 由转速调节特性来看
欲改变电动机的转速， 欲改变电动机的转速，可以改变电枢端电 包括改变U 和改变R 压 Ua （包括改变 和改变 )，或改变励磁 实现。 磁通 Φ 实现。
2.降低电源电压 降低电源电压
使用的可调直流电源有： 使用的可调直流电源有： (1)晶闸管整流装置； 晶闸管整流装置； 晶闸管整流装置 (2)电动机 发电机机组。 电动机-发电机机组 电动机 发电机机组。 容量较大时用机组作为可调直流电源， 容量较大时用机组作为可调直流电源，而用 晶闸管装置调节发电机G的励磁电流 的励磁电流。 晶闸管装置调节发电机 的励磁电流。
静差率与调速范围的关系： 静差率与调速范围的关系：
静差率与调速范围是互相联系的两项指标， 静差率与调速范围是互相联系的两项指标，系统 决定于低速特性的静差率。 可能达到最低速 nmin 决定于低速特性的静差率。
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绕组连接顺序表：
规定：元件号、元件上层边所在槽号以及该元件首端所接换向片 均相同。 1、2、3……16 —— 表示元件上层所在槽号 1’、2 ’ 、3 ’ ……16 ’ —— 表示元件下层所在槽号
第三节 直流电机的电枢绕组
绕组元件的连接顺序：
第三节 直流电机的电枢绕组
绕组展开图：
第三节 直流电机的电枢绕组
图中： 导体中电流流进 导体中电流流出
电枢磁场的方向由右手定则确定
第四节 直流电机的电枢反应
图中：0点—主极轴线与电枢表面交点
线负荷A 单位长度的安匝数（安培导体数） Ni A a （1-12） D 式中：N 总导体数，ia 导体电流（即支路电流） D 电枢直径 电枢表示任一点到 O点的电枢磁势为： Fax A x (1-13)
式中：B v 每极平均磁密 极距（相邻主极间的距离）
第三节 直流电机的电枢绕组
绕组是连接到换向片上的线圈总称。 绕组分类： 单迭绕组： 后匝端 有效边
前匝端
单匝单迭元件
多匝单迭元件
第三节 直流电机的电枢绕组
单波绕组：
还有复迭、复波绕组，主要对于单迭绕组。
第三节 直流电机的电枢绕组
电机原理及电力拖动
主讲：王击
中南大学信息学院自动化专业
前言
一. 电机及拖动概况 本课程由两部分组成： 第一部分：《电机学》 第二部分：《电力拖动基础》 《电机原理及拖动》是自动化专业的一门重要专业基础课（或技术基础 课），是《自动控制系统》、《工业企业供电》、《电气控制技术》等课 程的基础。
前言
第二节 直流电机的空载磁势
空载磁场：指电机无负载时，由主极励磁绕组通入直流所产生磁场。 一.直流电机磁路、磁通和磁化曲线
一个主极所产生的磁势为：
F N f I f ( N f 匝数，I f 励磁电流）
(占80%以上) 主磁通：
由F所产生的磁通 直流电机空载时的磁势：
(大约20%) 漏磁通：
第一节 直流电机用途、结构及原 理
换向器的作用： 在直流发电机中，换向器将绕组中的交变电势变为电刷间的直流 电势（整流作用）。 电势波形分析： 设导体有效长度为L，速度为V 恒速，由e BLV 可知，e的波形 由磁密B确定。B在气隙空间分布波形为B f ( )、e f ( wt )。
对于各段磁压降可写成： B L H L L Rm s
(1-4)
式中： 磁导、Rm 磁阻、S 导磁体截面积
第二节 直流电机的空载磁势
闭合回路磁势方程：
R N
m
f f
i
（1-5）
由(1-5)式可见，磁通 是励磁电流i f 的函数，即 f ( I f )
第二节 直流电机的空载磁势
主磁通：交链电枢绕组的磁通（参与能量转换） 其路径：气隙 电枢 气隙 相邻磁极
磁轭 气隙
漏磁通：只交链励磁绕组的磁通（不参与能量转换） 主磁路的磁势分析： 设主磁路径如下图所示： 定子磁轭 磁极 气隙 电枢齿 电枢磁轭
第二节 直流电机的空载磁势
第一节 直流电机用途、结构及原 理
三．直流电机的结构
定子部分
由两大部分组成
转子（电枢）部分
（一）定子结构
定子作用：产生磁场，支撑电机及配件。
第一节 直流电机用途、结构及原 理
1.主磁极：产生磁场（成对出现）,可以是永久磁场,也可以在极身上 绕绕组，通入直流电产生磁场。
＋
if
主磁极
Ｓ
换向磁极
－
Ｎ
电机外壳
1.直流发电机： 1 ）机械能转换为电能 2）换向器将绕组中的交流变为电刷间的直流 3）发电机中的电势为电势源（e, i同方向） 4）发电机中的转矩为制动力矩，与n( M 外 )相反
第一节 直流电机用途、结构及原 理
２．直流电动机： 1) 将电能转换为机械能 2) 换向器将外加直流转换为绕组中的交流 3) 电动机中的电势为反电势与电流方向相反 4) 电动机中的转矩为拖动力矩，与n同方向
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 直流电机用途、结构及原理 直流电机的空载磁势 直流电机的电枢绕组 直流电机的电枢反应 直流电机的电枢电势与电磁转矩 直流发电机 直流电动机 直流电机换向简介
第一节 直流电机用途、结构及原 理
一.直流发电机的工作特性
发电机是将机械能转换为电能，故必须原动机拖动发电机。
第一节 直流电机用途、结构及原 理
二．直流电动机的工作原理
直流电动机与直流发电机的结构一样，但是直流电动机是将直流 电能转换为机械能的装置，故要加直流电源。 载流导体在磁场中产生电磁力： f BLi 电磁力的方向由左手定则确定：
第一节 直流电机用途、结构及原 理
① 当电枢线圈位于图ａ时，其等效为下图
一.基本概念
1）极轴线：平分主极成左右两部分的直线。
N S N S
极轴线
几何中性线
第三节 直流电机的电枢绕组
2）几何中性线 相邻两主极的几何分界线。 3）极距
相邻两主极在电枢圆周的长度，用 表，单位为槽:
4）绕组节距
总槽数Z 主极极数2P
( P 磁极对数）
y1 y2
yK
第三节 直流电机的电枢绕组
第一节 直流电机用途、结构及原 理
磁极铁芯：用1~1.5mm低碳钢板冲压而成。 （小型机可用整块铸钢制成） 激磁绕组：用绝缘导线绕制而成。
+
Uf
If
-
s1
N2
N1
s2
磁极N、S相间出现！！
第一节 直流电机用途、结构及原 理
2.换向极：用来改善换向，减少电刷与换向器间的火花，装于两主磁 极间（可以是主极数的一半）换向极绕组匝数少，线径粗。 3.机壳： 固定主磁极，换向极，端盖等，同时又是磁路。用铸钢或 厚钢板制成。 4.电刷装置：接通外电路和电枢电路。
曲线1：气隙磁化曲线因气隙不存在 饱和，故为直线（曲线2的切 线）。 曲线2：刚开始铁芯未饱和，呈直线 关系，随后因铁芯趋于饱和， 呈曲线b 一般K m取1.11 ~ 1.35
第二节 直流电机的空载磁势
二.气隙磁密沿电枢表面分布波形
设电枢表面是光滑的（略去齿槽影响）； 同时认为全部磁势降在气隙中（即各处 磁势相等）； 气隙磁势磁密的分布波形由下式确定： B N f I f H （1-6）
合成节距y：相邻两串联元件间的距离: y y1 y2 在单迭绕组中y 1。 换向节距yk：同一元件的首尾端在换向器的跨距。
yk （单位不同） y
第三节 直流电机的电枢绕组
二.单迭绕组的绕制
例如：一台直流电机，极数2P=4 Z=S=K=16，试绕制一单迭绕组
计算节矩：y1
Z 16 4 整距绕组 2P 4 在单迭绕组中 y yk 1 y2 y1 y 3
式中： 是常数（ 是空气隙） 由（ 1 6）式可知B 与气隙长度成反比。
第二节 直流电机的空载磁势
在极轴两边气隙小且大小相差不大
B 最大，各处基本相同。
在靴处气隙显著加大，B 明显减少 B f ( )曲线是个钟形波。 每极下平均磁通 B v L （1-7）
第一节距y1：一个元件两有效边的距离。 Z y1 1 2P y1 整距元件 y1 长距元件 y1 短距元件
通常使用短距元件，因为可节省铜导线，同时有利于改善电 势波形。
第二节距y2：第一个元件的下层边与紧接着串联的第二元件上 层边之间的距离。
第三节 直流电机的电枢绕组
根据磁路第二定律： 总磁势：Fo HL
2 气隙磁势 2 电枢齿磁势 电枢磁轭磁势 2 磁极磁势 定子磁轭磁势 2 H 2 H t Lt H rt Lrt 2 H p L p H st Lst 2 N f I f (两极总磁势） (1-3) 式中：N f 励磁绕组匝数，I f 励磁电流
电阻(电抗)：R
电压：U I R
在电路中：
在磁路中：
磁势：F W I
F Um 磁通： Rm F 1 L 磁阻：Rm A 磁压：U m Rm
U I
前言
1) 全电流定律
1
H d L I
H
1 N
当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋定则时，其电流为正， 否则为负。
第一节 直流电机用途、结构及原 理
（二）转子结构 转子也称为电枢。 电枢的作用：产生感应电势和电磁转矩是能量转换的枢纽。 （1）转子铁芯： 用0.35~0.5mm相互绝缘的硅钢片制成。 电枢绕组 电枢齿 电枢槽 电枢磁轭
第一节 直流电机用途、结构及原 理
（2）电枢绕组：通过电流感应电势，能量转换的重要部件，是直流电 机的主电路。用高强度绝缘漆包线绕制。 （3）换向器：由相互绝缘的换向片组成。
电刷具体放置方法： 应放在元件轴线与主极轴线重合的元件所接两换向片之间， 且电刷中心线与两换向片中心线重合（即被电刷短路的元件其瞬时 电势为0）。 电枢绕组的电路图：
第四节 直流电机的电枢反应
电枢反应： 电枢磁场对主磁极建立的气隙磁场的影响。 电枢反应 电刷不在几 有交轴电枢反应， 可分为: 何中性线时 还有直轴电枢反应 一.电刷在几何中性线时的电枢磁势和电枢磁场 电刷在几何中性线时—只有交轴电枢反应
换向器的作用：
在直流发电机中，将绕组中交流转为电刷间的直流 在直流电动机中，将电刷间直流转为绕组中的交流
第一节 直流电机用途、结构及原 理
四.直流电机的额定值
额定值：指电机在额定运行状态下各物理的数值
主要有： 1 ）额定容量Pe ( w, kw) 输出功率 发电机：PN U N I N ,出线端输出功率 电动机：PN U N I N N 轴上输出功率 2）额定电压：U N (V ) 3）额定电流：I N ( A) 4）额定转速：nN (r / min) 5）额定转矩：M N ( N m, kg m) 6）额定效率： N 直流电机的主要系列：见教材P7页。