电机拖动与控制 (2)
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =②静差率——当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
《电机拖动与控制》课件
欢迎来到电机拖动与控制课程! 本课程将涵盖电动机的基本原理、控制技术和 调速方法，以及实际应用案例。让我们一起探索电机的神秘世界吧！
课程目标
学会控制电动机
理解电机控制电路
掌握电动机的工作原理和控制技 术，了解不同类型电动机的优缺 点，能够从事电机控制相关工作。
学习电机驱动器、控制芯片等关 键元件的原理和性能，掌握不同 类型电机的控制电路设计技巧。
通过机械装置调节电机输出端的 转速实现调速，结构简单、成本 低，但稳定性和传动效率较差。
实际应用案例
1. 机器人运动控制
掌握电机控制技术后，可以应 用于机器人运动控制中，实现 机器人的定位、姿态控制和轨 迹跟踪等复杂操作。
2. 自动化生产线
电机在自动化生产线中的使用 广泛，如流水线、搬运机器人、 激光切割机等，能够提高生产 效率和稳定性。
3. 风力发电机组
电机在风力发电机组中扮演着 关键的角色，实现对风电机叶 片的控制和自适应的动态调整， 保障发电效率。
总结与回顾
掌握了电动机的基本原理 学会设计电机控制电路和控制模块
了解了主要的电动机控制理
3
电机性能参数
掌握评价电机性能的指标和参数，如转速、扭矩、效率、功率因数等，能够选择 适合的电机和控制技术。
电动机控制方法
直接启动控制
实现最简单的控制方法，适合小功率电机，成 本低、效率高。
电阻调速
改变电动机的绕组电阻值，降低电动机转速从 而调速。常用于直流电机的调速。
频率变换控制
应用于交流电机的控制方法，适合变频控制、 调速等需求。
认识工业应用
了解电动机在各种工业应用中的 作用，如机器人、自动化生产线、 水泵、风扇等，掌握电机在运行 中的特性和相应的控制方法。
电力拖动与控制课后答案__李岚_梅丽凤
第一章电力拖动系统的动力学基础1-1什么是电力拖动系统?它包括那几部分？都起什么作用？举例说明．答：由原动机带动生产机械运转称为拖动。
用各种电动机作为原动机带动生产机械运动，以完成一定的生产任务的拖动方式，称为电力拖动。
电力拖动系统，一般由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、控制设备和电源五部分组成。
其中，电动机作为原动机，通过传动机构带动生产机械的工作机构执行某一生产任务；机械传动机构用来传递机械能；控制设备则用来控制电动机的运动；电源的作用是向电动机和其他电气设备供电。
1-2电力拖动系统运动方式中T ，T n 及n 的正方向是如何规定的？如何表示它的实际方向？答：设转速n 对观察者而言逆时针为正，则转矩T 与n 的正方向相同为正；负载转矩T L 与n 的正方向相反为正。
与正方向相同取正，否则取反。
1-3试说明GD ２的概念答：J=gGD 42即工程中常用表示转动惯量的飞轮惯量。
1-4从运动方程式中如何看出系统是处于加速、减速、稳速或静止等运动状态？答:当L T T >时，0>dt dn ，系统加速；当L T T <时，0<dt dn ，系统减速。
当L T T =时，0=dt dn ，转速不变，系统以恒定的转速运行，或者静止不动。
1-5多轴电力拖动系统为什么要折算为等效单轴系统？答:多轴电力拖动系统，不同轴上有不同的转动惯量和转速，也有相应的反映电动机拖动的转矩及反映工作机构工作的阻转矩，这种系统比单轴拖动系统复杂，计算较为困难，为了简化计算，一般采用折算的办法，把多轴电力拖动系统折算为等小的单轴系统。
1-6把多轴电力拖动系统折算为等效单轴系统时负载转矩按什么原则折算？各轴的飞轮力矩按什么原则折算？答:功率相等原则;能量守恒原则.1-7什么是动态转矩？它与电动机负载转矩有什么区别？答:动态转矩是指转矩是时间的函数.而负载转矩通常是转速的函数.1-8负载的机械特性有那几种类性？各有什么特点？答：恒转矩负载特性：与n 无关，总是恒值；恒功率负载特性：与n 成反比例变化；通风机负载特性：与n 2成正比例变化。
《电机拖动与控制》(张晓娟) 任务2.2 单向点动控制与实现
在按下按钮时进行检测 在检测时，先按下按钮，在
保持按钮处于按下状态时，分别 测量常闭触点和常开触点两个接 线端之间的阻值。
如果按钮正常，则常闭触点 阻值应为无穷大，如左图（a） 所示，而常开触点阻值应为0， 如左图（b）所示；若与之不符， 则表明按钮损坏。
2 知识学习
2.2.1常用低压电器（SB、KM）
3.任务实施
一
任务准备
二
任务实施步骤
3 任务实施
1. 分析绘制元器件布局图和接线图
（1）绘制元器件布局图
一、任务准备
图1-42元器件布局图
3 任务实施
1. 分析绘制元器件布局图和接线图
（2）绘制接线图
一、任务准备
图1-43 点动控制电气安装接线图
3 任务实施
2.仪表、工具、耗材和器材的准备
表1-8 工具、仪表及器材明细表
结
2.2.1常用低压电器（SB、KM）
构1
2
符 SB
号
名 常闭按钮 称 (停止按钮)
3
4
SB 常开按钮 (起动按钮)
1
2
3
4
SB
复合按钮 （联锁控制）
2 知识学习
④按钮的检测
按钮的检测
（a）常闭触点测量
（b）常开触点测量
2.2.1常用低压电器（SB、KM）
方法步骤
在未按下按钮时进行检测 在检测时，先测量常闭触点
电气元件布置图是根据电器元件在控制板上的实际位置，采用简化的图 形符号绘制的一种简图。它不涉及各电器的结构和原理等，用于表示元器件 的排列和为位置固定提供依据。
电气安装接线图是根据设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的， 并在图中标出导线类型和规格、线号与端子等内容，便于工程技术人员安装 接线、检测电路。
电机拖动与控制
第一章 直流电机基本理论及结构
直流电机优缺点：
优点：起动性能和调速性能好，过载能力大。 缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多， 价格昂贵，运行可靠性差。
直流电机发展形势：
随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被 交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整 流装置所取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍 将在许多场合继续发挥作用。
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
●电动机轴上输出的额定转矩用TN表示，其大小等于输出的额 定机械功率除以转子额定角速度，
即TN= PN /Ω N=PN/(2π nN/60)=9.55 PN/ nN
※实际运行时，电机不可能总是工作在额定运行状态，如果运 行时电机的负载小于额定容量，称为欠载运行；而电机的负载 超过额定容量，称为过载运行。长期的欠载或过载都不好。
1.2.2 电机的铭牌
1. 铭牌数据 根据国家标准，直流电机的额定数据有： ⒈额定功率 PN
指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功 率，以 "W" 为量纲单位。若大于 1kW 或 1MW 时,则用 kW 或 MW 表示。 ★对于直流发电机，PN是指发电机带额定负载时，电刷输出 的功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。PN＝UNIN
图1-2 直流发电机的工作原理图
1.1.2 直流发电机的基本工作原理
♣电机可逆原理：
从上述基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既 可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是其 输入输出的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的 电枢，将机械能从电机轴上输入，而电刷上不加直流电 压，则从电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可 输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机；如 在电刷上加直流电压，将电能输入电枢，则从电机轴上 输出机械能，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成 为电动机。这种同一台电机，既能作发电机又能作电动 机运行的原理，在电机学理论中称为电机的可逆原理。
电力拖动自动控制系统 (2)
电力拖动自动控制系统简介电力拖动自动控制系统是一种通过电动机及其控制设备来实现机械设备运动的自动化控制系统。
它广泛应用于各个工业领域，如船舶、电厂、交通运输等。
电力拖动自动控制系统能够对电动机进行电压、电流和频率的调节，实现对被控制设备的精确控制。
通过采用先进的控制算法和传感器反馈，可以实现高效的运动控制、准确的位置控制和稳定的速度控制。
本文将从以下几个方面详细介绍电力拖动自动控制系统的组成、工作原理以及应用。
组成电力拖动自动控制系统由以下几个主要组成部分构成：1.电动机：电动机作为电力拖动自动控制系统的核心部件，负责将电能转化为机械能，驱动被控制设备运动。
2.控制器：控制器是电力拖动自动控制系统的大脑，负责对电动机进行控制和调节。
它接收传感器反馈的信号，并根据预设的控制算法进行运算，实现对电动机的精确控制。
3.传感器：传感器用于获取被控制设备的状态信息，如位置、速度、温度等。
传感器的反馈信号用于控制器进行实时调节，确保被控制设备的运动精确控制。
4.执行器：执行器负责将控制器输出的控制信号转化为实际的电压、电流或频率输出，通过控制电动机来实现对被控制设备的运动。
工作原理电力拖动自动控制系统的工作原理可以简述如下：首先，传感器捕捉被控制设备的状态信息，并将其转化为模拟信号或数字信号。
这些信号经过放大、滤波等处理后，传送给控制器。
控制器接收传感器信号后，根据预设的控制算法进行运算，并输出控制信号。
这些控制信号经过执行器的转化，最终作用于电动机。
电动机根据控制信号的输入，改变其电压、电流或频率，实现对被控制设备的运动。
电动机的运动状态被传感器继续监测，反馈给控制器进行调节。
通过不断的传感器监测和控制器调节，电力拖动自动控制系统能够实现对被控制设备的高精度控制和稳定运行。
应用电力拖动自动控制系统广泛应用于各个工业领域，其中一些常见的应用包括：1.船舶：电力拖动自动控制系统在船舶中起着关键作用，可以实现对推进器、舵机和起重设备等的精确控制，提高船舶的安全性和操纵性。
电机拖动实验报告小结(3篇)
第1篇一、实验背景与目的电机拖动实验是电气工程及其自动化专业一门重要的实践课程，旨在通过实验操作，使学生掌握电机的基本工作原理、运行特性及控制方法。
本次实验报告小结将对电机拖动实验过程中的操作、现象、数据及结论进行总结，以提高学生对电机拖动理论知识的理解和应用能力。
二、实验内容与过程1. 实验一：直流电动机的认识与特性测试（1）实验目的：掌握直流电动机的结构、工作原理和特性曲线。
（2）实验内容：观察直流电动机的构造，测量电动机的额定电压、额定电流、额定功率等参数，绘制电动机的机械特性曲线。
（3）实验过程：首先，观察直流电动机的构造，了解其主要部件及作用。
然后，连接实验电路，将电动机接入电路，测量电动机在不同电压下的电流、转速等参数，绘制电动机的机械特性曲线。
2. 实验二：三相异步电动机的工作特性（1）实验目的：掌握三相异步电动机的工作特性，了解电动机的启动、运行和制动过程。
（2）实验内容：观察三相异步电动机的启动、运行和制动过程，测量电动机在不同负载下的电流、转速、功率因数等参数。
（3）实验过程：首先，观察电动机的启动过程，分析启动过程中的电流、转速等参数变化。
然后，在电动机运行过程中，测量不同负载下的电流、转速、功率因数等参数，绘制电动机的工作特性曲线。
3. 实验三：三相异步电动机的启动与调速（1）实验目的：掌握三相异步电动机的启动与调速方法，了解不同调速方法的特点及应用。
（2）实验内容：观察三相异步电动机的启动与调速过程，分析不同调速方法的特点。
（3）实验过程：首先，观察电动机的启动过程，分析不同启动方法的特点。
然后，在电动机运行过程中，采用不同的调速方法，观察电动机的转速变化，分析调速方法的特点。
4. 实验四：电机拖动自动控制系统（1）实验目的：掌握电机拖动自动控制系统的原理和操作方法，提高学生的实际操作能力。
（2）实验内容：观察电机拖动自动控制系统的运行过程，分析控制系统的原理和操作方法。
(完整版)电机拖动与控制-教案
2。他励直流电动机的反接制动
1
3。他励直流电动机的回馈制动
1
重 点
他励直流电动机的回馈制动
难 点
掌握他励直流电动机的能耗制动
教学过程
设 计
1.简单复习下上一节的内容
2.介绍为什么要用这几种制动,它们与机械制动相比有哪些优点
3.讲解能耗制动
4。两种反接制动的讲解, 各自的特点与应用
3.讨论变压器空载运行时的电磁关系, 介绍感应电动势和空载电流的意义
4.解算例题
5。等效电路的讲解
6。重点讲解变压器的负载运行,折算和等效电路
7.变压器参数的测定
8.总结本节课的内容,提出要求
9。布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
3-——6.7、8
教研室
主 任
（签字）
课程: 电机拖动与控制 班级: 13矿机3班
教学过程
设 计
1。简单复习下上一节的内容
2.讲解他励直流电动机的直接启动
3.讲解他励直流电动机的降压启动
4。讲解他励直流电动机的串电阻启动
5。谈一谈这几种启动在实际中的应用, 尤其是在我们煤矿中的应用
6。例题提讲解
7。总结本节课的内容, 提出要求
8。布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
5.变压器的并联运行
理想情况
不满足条件时的并联情况
6.总结本节
7.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
3-—-10、12.19、20、
教研室
主 任
（签字）
专升本《电力拖动与控制系统》2考试答案
[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350[题型]:填空[分数]:01. 电流可反向的两象限直流PWM 调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值大于电机反电势时，它工作在____象限；当输出电压的平均值小于电机反电势时，它工作在____象限。
答案:Ⅱ|Ⅰ2.电力拖动系统稳定运行的条件是电动机和机械负载的机械特性曲线有交点，且在交点处满足___。
答案:3.异步电机的M-T 坐标系中M 轴的定义是___。
答案:转子综合磁链矢量的轴线，或转子励磁轴线，超前它90°的被称为T 轴。
4.{异步电动机在电压源型变频电源供电，在恒E 1 / f 1控制时，随着频率的降低，电机的机械特性斜率___，最大转矩___。
a ）增大；b ）减小；c ）不变；d ）不存在。
} 答案:c|c5.串级调速装置的容量与___有关；当调速范围很小时，一般采用___方法起动。
答案:电机的额定容量及电机的调速范围有关|绕线式转子回路串电阻。
6. PWM 调速系统中，若采用不控整流电路产生直流电压源Ud ，在电机电磁制动时会出现___现象。
答案:直流滤波电容上产生泵升电压。
7. 电力拖动系统做旋转运动时的常用运动方程式为_____。
r答案:|8.单组V-M 系统轻载时电枢电流很容易断流，这时电机的机械特性的硬度会___，理想空载转速会___。
答案:降低|增大9.{异步电动机VVVF 变频器进行脉宽调制的首要目的是___。
a ）变频； b ）变压； c ）消除及削弱有害的谐波。
} 答案:b10.异步电机变频调速系统实现转差频率控制的前提条件是___、___。
答案:绝对转差率较小|恒定11.{超同步串级调速系统运行在次同步制动工况时，电机转子侧变流器工作在_______，变压器侧变流器工作在_______。
a ）可控整流；b ）有源逆变；c ）无源逆变；d ）不控整流。
} 答案:b|a12. 感应电动机转差频率控制的VVVF 变频调速系统满足____________且____________这两个条件。
电力拖动与控制课后答案
第二章 直流电机的电力拖动2-23 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N =60kW ，U N =220V ，I N =305A ，n N =1000r/min ，试求：（1） 固有机械特性并画在坐标纸上。
（2） T =0.75T N 时的转速。
（3） 转速n =1100r/min 时的电枢电流。
解：（1）Ω=⨯-⨯=-=038.0)30530560000305220(21)(212N N N N a I P I u R ， =-=ΦNa N N N e n R I U C min 208.01000038.0305220⋅=⨯-r V min 1058208.02200r C U n N e N ===φ m N I C T N N e N ⋅=⨯⨯==8.605305208.055.955.9φ∴通过（1058，0）及（1000，605.8）可以作出固有机械特性（2）时N NT N e Na N e N T T C C T R C U n 75.0=∴-=φφφ min 1016208.0208.055.98.60575.0038.0208.0220r n =⨯⨯⨯⨯-=（3）n=1100r/minN Ne a N e N I C RC U n φφ-=A R C n C U I a N e N e N N 9.229038.0208.0)11001058()(-=-=-=∴φφ 2-24 电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1） 电枢回路总电阻为0.5R N 时的人为机械特性。
（2） 电枢回路总电阻为2R N 的人为机械特性。
（3） 电源电压为0.5U N ，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。
（4） 电源电压为U N ，电枢不串电阻，ф=0.5фN 时的人为机械特性。
注：R N =U N /I N 称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。
解：（1）Ω===721.0305220N N N I U R 当外串后总电阻为0.5R n 时：T T C C R C U n NT N e nN e N 874.010585.0-=⋅-=φφφ （2）当电枢总电阻为Ω=442.12n R 时：T T C C R C U n NT N e nN e N 49.310582-=⋅-=φφφ （3）N U U 5.0=T T C C R C U n N T e aN e N 092.0529)(5.02-=-=φφ （4）N φφ5.0=T T C C R C U n N T e aN e N 368.02116)(25.05.02-=-=φφ2-25 Z2—71型他励直流电动机,P N =7.5kW ， U N =110V ， I N =85.2A ， n N =750r/min ，R a =0.129Ω。
电机拖动及控制_教案
电机拖动及控制_教案教案标题：电机拖动及控制教学目标：1.了解电机的基本工作原理和分类；2.掌握电机的拖动原理和电机转速控制方法；3.能够使用相应的电路和设备进行电机拖动和转速控制。
教学重点：1.电机的工作原理和分类；2.电机拖动的原理；3.电机转速的控制方法。
教学难点：1.电机拖动原理的理解和应用；2.电机转速的控制方法的掌握。
教学准备：1.多个不同类型的电机；2.电路实验板和相关电路元件；3.手持型测速仪；4.电机转速控制器。
教学过程：一、导入（5分钟）1.呈现多个不同类型的电机，引导学生观察电机外形和结构，并进行简单分类。
2.提问：你们知道电机有哪些应用？能举例说明一些吗？二、理论讲解（15分钟）1.电机的工作原理和分类：a.电机是将电能转换为机械能的装置，根据工作原理和结构的不同，可以分为直流电机和交流电机。
b.直流电机根据励磁方式的不同，又可以分为永磁直流电机和励磁直流电机。
c.交流电机根据转子结构的不同，可以分为感应电机和同步电机。
2.电机拖动的原理：a.电机的拖动原理是利用电磁感应产生的电动势和电流与电机磁场相互作用的力，使电机转动。
b.电机正常拖动的条件是电动势和电流的方向与电机磁场产生的磁力方向相反。
3.电机转速的控制方法：a.直流电机的转速控制可以通过改变电压或电流的大小来实现，常用的方法有调速电阻、电压变频器和脉宽调制（PWM）控制。
b.交流电机的转速控制一般采用变频器控制，通过改变频率和电压的大小来实现。
三、实验演示（30分钟）1.使用电路实验板和相关电路元件搭建拖动电路，演示电动势和电流与电机磁场相互作用的力，使电机转动。
2.使用手持型测速仪测量电机转速，观察转速与电压、电流的变化关系。
3.使用电机转速控制器，进行电机转速的调节，观察转速的变化。
四、实践操作（40分钟）1.学生分组进行实践操作，选择不同类型的电机进行拖动和转速控制实验。
2.记录实验过程中的观察数据，并进行数据分析和讨论。
电力拖动及其控制系统习题解
第1章 单环控制直流调速系统1-1 什么叫调速范围？什么叫静差率？调速范围与静态速降和最小静差率有什么关系？如何扩大调速范围？为什么？答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围，m inm in m ax n nn n D N ==。
静差率是负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比n n s ∆=。
调速范围、静差率和额定速降之间的关系是：(1)N N n sD n s =∆-只有设法减小静态速降Δn N 才能扩大调速范围，减小静差率，提高转速的稳定度。
1-2 在直流调速系统中，改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？若给定电压不变，调整反馈电压的分压比，是否能够改变转速？为什么？答：改变给定电压可以电动机的转速，因为系统对给定作用的变化唯命是从；调整反馈电压的分压比可以改变转速，因为*n U n α=。
1-3 转速负反馈系统的开环放大系数为10，在额定负载时电动机转速降为50r/min ，如果将系统开环放大系数提高为30，它的转速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：50/min N n r ∆=，10K =又Kn n opcl +=1∆∆，则550/min op n r ∆=开环放大系数提高为30，,55017.74/min 1130cl opn n r K ∆∆===++由(1)N cl n s D n s =∆-，s 和N n 不变，则211502.8217.74D D D ==所以，在同样静差率要求下，调速范围可以扩大2.82倍.1-4 某调速系统的调速范围是100~1000 r/min ，要求S =5%，系统允许的静态转速降是多少？如果开环系统的静态转速降为50 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应为多大？ 解： max min 100010100n D n === 10000.05(1)(10.05)N cl cl n s D n s n ⨯==∆-∆⨯-， 5.26/min cl n r ∆=又K n n op cl +=1∆∆，则5018.55.26K =-=1-5 某调速系统的调速范围D =10，额定转速n N =1000 r/min ，开环转速降Δn N =200 r/min ，若要求系统的静差率由15%减小到5％，则系统的开环放大系数将如何变化？ 解：110000.1517.65/min (1)10(10.15)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-210000.05 5.26/min (1)10(10.05)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-12001110.3317.65opcl n K n ∆=-=-=∆，22001137.025.26op cl n K n ∆=-=-=∆2137.02 3.5810.33K K ==，开环放大系数扩大3.58倍。
电机拖动控制实验报告
一、实验目的1. 理解电机拖动的基本原理和基本特性。
2. 掌握电机拖动控制系统的工作原理和基本操作。
3. 学习电机拖动控制实验的基本步骤和方法。
4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理电机拖动控制实验主要涉及电机的基本工作原理、电机的特性以及电机控制系统的设计。
实验中，我们将使用三相异步电动机作为拖动对象，通过实验来了解电机的工作状态、特性以及控制方法。
三、实验设备1. 三相异步电动机一台2. 交流电源一台3. 电机控制器一台4. 电流表、电压表、转速表各一个5. 实验台及连接线四、实验步骤1. 连接实验电路将三相异步电动机、交流电源、电机控制器以及相关仪表连接到实验台上，确保电路连接正确无误。
2. 空载实验（1）开启交流电源，观察电机启动过程，记录电机启动时间和启动电流。
（2）观察电机空载运行状态，记录电机的转速和电流。
（3）关闭交流电源，断开电机，记录电机停机时间和停机电流。
3. 负载实验（1）在电机轴上加上一定的负载，观察电机运行状态，记录电机的转速、电流和功率。
（2）改变负载大小，重复步骤（1），观察电机在不同负载下的运行状态，记录相应的数据。
（3）分析实验数据，得出电机在不同负载下的特性曲线。
4. 电机拖动控制系统实验（1）设置电机控制器的参数，实现电机的基本控制功能。
（2）观察电机在不同控制策略下的运行状态，记录电机的转速、电流和功率。
（3）调整控制器参数，优化电机控制效果。
五、实验结果与分析1. 空载实验空载实验结果显示，电机在启动过程中电流较大，启动时间较短。
空载运行时，电机转速稳定，电流较小。
2. 负载实验负载实验结果显示，电机在不同负载下的转速、电流和功率有所不同。
随着负载的增加，电机的转速逐渐降低，电流和功率逐渐增大。
3. 电机拖动控制系统实验通过调整控制器参数，可以实现电机的基本控制功能，如启动、停止、调速等。
在不同控制策略下，电机的运行状态和性能有所不同。
电机与拖动 总复习二 课堂笔记及练习题
电机与拖动总复习二课堂笔记及练习题主题：总复习二学习时间：2017年1月30日--2月5日内容：我们这周主要复习课件6-11章涉及的基本概念。
希望通过下面的内容能使同学们加深对这几章内容基本概念的理解。
一、控制电机控制电机主要用于自动控制系统中作为检测、比较、放大和执行元件，其主要任务是转换和传递控制信号。
控制电机的种类繁多，其中包括：1.伺服电动机伺服电动机是应用在伺服系统中的驱动电动机（或称为执行元件），以实现对机械位置或角度的自动控制。
伺服电动机具有可控性好、响应速度快、定位准确、调速范围宽等特点。
按工作电源的不同，伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。
2.步进电动机步进电动机又称为脉冲电动机，其功能是将电脉冲信号转变为响应的角位移或线位移。
步进电动机作为执行元件用于数字控制系统中，按照控制脉冲的要求，迅速起动、反转、制动和无级调速，运行时能够不失步，无积累误差、步距精度高，广泛用于数控机床、打印机、绘图仪、机器人控制、石英钟表等场合。
步进电动机按结构分类，有反应式、永磁式和永磁感应式3种。
3.测速发电机测速发电机是一种把转速信号转换成电压信号的测量元件（或称信号元件），与伺服电动机的运行状态正好相反。
作为测量元件，要求测速发电机的输出电压与转速成严格的线性关系，且斜率要大，以保证有高的精度和灵敏度。
测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机。
直流测速发电机按励磁方式又分为他励式和永磁式。
4.自整角机自整角机是一种感应式交流电机，能够实现转角与电信号的相互转换。
它广泛应用于角度、位置等指示系统和随动系统中，实现角度的传输、变换和指示，使机械上互不相连的两根或多根轴同步偏转或旋转（对角位移或角速度的偏差自动整步）。
自整角机通常是两台或多台组合使用，装在主令轴上的是自整角发送机，用以接收主令轴的转角信号，装在从动轴上的是自整角接收机，用以接收发送机的信号，使从动轴随主令轴同步转动。
电机拖动控制(机电传动控制)2-直流电机
电机与拖动控制第三章直流电机的工作原理及特性3.1 直流电机的基本结构和工作原理3.2 直流电动机的机械特性3.3 直流他励电动机的启动特性3.4 直流他励电动机的调速特性3.5 直流他励电动机的制动特性3.6 串励直流电动机3.1 直流电机的基本结构和工作原理一、直流电机的工作原理磁极数－主磁极的个数磁极对数=磁极数/2二、直流电机的基本结构1.定子剖面图9产生主磁场9机械上支撑电机2.转子（电枢）结构图电枢线圈换向片转子转轴电枢铁芯硅钢冲片4.换向器图换向片电刷5.总体结构三、电磁转矩和感应电动势•转子驱动转矩：（Nm ）–转矩方向：左手定则–TL:负载转矩(Nm) 当T=TL 时，转子以稳定转速运行。
–φ：磁通（Wb ）–Ia:电枢电流（A ）–Kt:转矩常数（Nm/A ）•转子感应电动势：(V)–电动势方向：右手定则–n: 转子转速（r/min ）–Ke:电势常数(V/ r/min)a t I K T φ=n K E e φ=四、直流电动机分类按励磁方式分为：他励、并励、串励和复励例1：•并励直流电动机数据如下：–额定功率P N =2.2 KW –输入电压：U N =U f =110 V –额定转速n N =1500 r/min –效率η=0.8–电枢电阻R a =0.4Ω–定子线圈电阻R f =87.2Ω•计算：–额定电枢电流I N –额定励磁电流I f –额定转矩T N –额定电枢电流时的电枢反电势E N例2（P40，3.9）•并励直流电动机数据如下：–额定功率P N =5.5 KW –额定输入电压：U N =U f =110 V–额定输入电流：I N =61 A –额定励磁电流：I fN =2 A –额定转速n N =1500 r/min –电枢电阻R a =0.2Ω•要求：绘制机械特性曲线特点：特性曲线变软，R、越大、特性越软图3-18（b）2. 直流他励电动机的起动方法（1）降压起动☆原理：N U />0= 0st I =a st st st （R +R ）R R 起动时：起动后：（2）电枢回路外串起动电阻的起动☆原理；电枢电路外串起动电阻Rst 来限制起动电流NU N/<U st U I U U ==a 起动后R3.4直流他励电动机的调速特性一、速度调节与速度变化☆速度调节：在一定的负载下，人为改变参数，达到改变电动机稳定转速。
32362《电力拖动与控制(第2版)》李岚第三章
异步电动机的机械特性有三种表达式 物理表达式 参数表达式 实用表达式
一、机械特性的物理表达式
三相异步电动机的电磁转矩：
pPM T 1
式中， p— 极对数 ω1—定子角频率， ω1=2πf1
PM—电磁功率，有二种表达式，即:
PM m1E2 I 2 cos 2
r2 P m1 I 2 M s
1．降低定子电压的人为机械特性
当定子电压降低时： Tmax与U12成正比降低； Tst与U12成正比降低； sm与U1无关； 同步速n1与U1无关。 因此降低电压的人为机械特性是一组通过 同步转速点的曲线簇。
图3-4 异步电动机降压时的人为特性
降低电压U1对电动机运行的影响: 如果电机原在额定电压下运行，若降低 U1 ，则使n降低，s增大，I2将随E2的增大而 增大，从而引起I1增大。若I1﹥IN，则导致电 机过载，电动机长期欠压过载运行，会造成 电动机过热，缩短电动机的使用寿命。 另外，定子电压下降过多，可能出现 Tmax﹤TL，将迫使电动机停转。
I1st IN
≤
电源总容量 kVA 1 3 4 起动电机容量 kW
称为笼型异步电动机的起动电流 倍数，其值可根据电动机的型号和规格从 手册中查得 。 ２．降压起动 降压起动方法只适用于空载或轻载起动的 场合，下面介绍常用的三种降压起动方法。
K I I1st I N
一、异步电动机的固有起动特性
起动电流可根据图3-1计算，略去激磁 电流，令s=1得：
I1st U1
r1 r2
2
x1 x2
2
虽然起动电流大，但起动转矩却不大，
起动转矩
Tst (0.9 1.3)TN
32362《电力拖动与控制(第2版)》李岚第一章
电动机与工作机构转速比:
n j m nm
考虑了传动损耗后,功率关系变为:
Tmeq Tm j
多级传动,传动比为各级传动比之积,传动 效率为各级传动效率之积,即:
j j1 j2 j3
123
2.飞轮矩的折算
折算原则：折算前后系统储存的动能不变 设各轴的角速度为: 1 2 m 电动机转子的飞轮矩为GDd2(Jd) ,主轴和工件 的飞轮矩为GDm2(Jm) ,则旋转物体的动能为:
（2）估算系统总的飞轮矩
2 2 GDeq 1.2GDd 120N m 2
T （3）不切削时（ meq 0 ），工作台与工件 反向加速时，系统动态转矩绝对值
T Tmeq GD 2 dn 160N m 375 dt
第三节 生产机械的负载转矩特性
负载转矩特性是指生产机械工作机构的转矩 与转速之间的函数关系，即 n=f(TL) 。 典型的负载转矩特性有恒转矩特性、恒功率 特性和通风机型特性三种。
注意：在使用单轴运动方程式进行分析时, 式中的TL应是折算后的等效负载转矩Tmeq , GD2是折算后系统总的等效飞轮矩 GDeq2。
（a） 传动图 图 1-3
（b） 等效折算图
多轴电力拖动系统示意图
本节重点研究负载转矩和飞轮矩的具体折 算方法。 折算的原则： 按照能量守恒定律，系统在折算前和折 算后应具有相等的机械功率和动能。
图1-7 反抗性恒转矩负载特性
图1-8 位能性恒转矩负载特性
2. 位能性恒转矩负载特性
这种负载转矩是由重力作用产生的。 特点：TL大小不变,而且作用方向也保持不变。 如果以提升作为运动的正方向，则n为正向 时，TL反对运动，也为正值；当下放重物，n 为负向时，TL的方向不变，仍为正，表明这时 TL是帮助运动的，成为拖动转矩。 特性如图1-8。
电力拖动自动控制系统第二章习题答案 (2)
第二章双闭环直流调速系统2-1在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数行不行？改变电力电子变换器的放大倍数行不行？改变转速反馈系数行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？答：改变电机的转速需要调节转速给定信号Un※；改变转速调节器的放大倍数不行，改变电力电子变换器的放大倍数不行。
若要改变电机的堵转电流需要改变ASR的限幅值。
2-2（1（2（1（2（3（42-3是多少？答：=βId=Ui，Uc=U d02-4如果转速、电流双闭环调速系统的转速调节器不是PI调节器，而是比例调节器，对系统的静、动态性能会有什么影响？答：若采用比例调节器可利用提高放大系数的办法使稳态误差减小即提高稳态精度，但还是有静差的系统，但放大倍数太大很有可能使系统不稳定。
2-5在转速、电流双闭环系统中，采用PI调节器，当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压△Ui是否为0，为什么？答：反馈线未断之前，Id=In，令n=n1，当转速反馈断线，ASR迅速进入饱和，Un※=Un※max，Uc↑，Id↑至Idm，Te＞T l，n↑，Id↓，△Ui出现，Id↑至Idm，n↑，Id↓，此过程重复进行直到ACR饱和，n↑，Id↓，当Id=In，系统重新进入稳态，此时的速度n2＞n1，电流给定为Un※max=Idmaxβ＞电流反馈信号Un=Inβ，偏差△Ui不为0。
2-6在转速、电流双闭环系统中，转速给定信号Un※未改变，若增大转速反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压Un是增加还是减少还是不变？为什么？答：Un不变，因为PI调节器在稳态时无静差，即：Un※=Un，Un※未改变，则，Un也不变。
2-7Unm*试求：（1（2解：（1α=Unm*（22-8Uim=8V（1）Ui（2）Uc解：（1电流为电流为（2）Uc增加。
2-9在双闭环直流调速系统中，电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行，现因某种原因电动机励磁下降一半，系统工作情况将会如何变化？（λ=1.5）答：设突发状况之前的磁通为?1，令此时的磁通为?2，之前的电磁力矩为Te1，此刻的电磁力矩为Te2，负载转矩恒为T l，电机励磁下降一半，则?2=0.5?1，Te2=Cm（?2）Id=0.5Te1＜T l，n↓，Id↑甚至到Idm，Te2=Cm（?2）Idm=0.75Te1＜T l，n会一直下降到0。
电机拖动自动控制课后答案
第三章习题与答案1．双闭环调速系统在突加给定的起动过程中，转速调节器为什么能迅速达到限幅值，其限幅值是如何整定的？电流调节器是否应达到限幅值，其限幅值是如何整定的？双闭环调速系统在突加给定时，由于电机的机械惯性，转速为零，使转速反馈电压fn U 为零，这时加在转速调节器输入端的偏差电压n U ∆很大，而转速调节器的积分时间常数较小，所以转速调节器的输出能迅速达到限幅值，其限幅值按所要限制的最大电流值来整定，dm gi I U β=。
电流调节器不应达到限幅值，否则将失去调节作用，其限幅值应大于最大的输出控制电压，s fz gdm e K km K R I n C U U +=>。
2．双闭环调速系统对电网及负载扰动，其调节过程的特点是什么？对电网电压的扰动无需等到电机转速发生变化，只要电枢回路电流发生变化时，由电流调节器调节即可，有效减小电机转速的变化。
负载扰动要电机的转速发生变化后，由转速调节器来调节。
3－1开环系统额定静态速降是由什么因素决定的？ 开环系统的静态速降为e d C RI n =∆其中e C 为电机所固有的常数，因此开环系统额定静态速降主要由电机的额定电流、电枢回路总电阻决定。
3．转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是什么？转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是闭环系统的自动调节作用。
在开环系统中，当负载电流增大时，电枢电流Id 在电阻R 上的压降也增大，转速就要降下来。
现在引入了转速负反馈，转速稍有降落，反馈电压Un 就感觉出来了。
因给定电压Un*不变。
因此加到触发器上的控制电压Uc=Kp(Un*-Un)便会自动增加了，它可使晶闸管整流电压Ud0增加，电动机转速便相应回升。
由于电枢电压的增量ΔUd0，补偿ΔIdR 压降，就使转速基本维持不变。
4．有一V －M 调速系统，已知电动机的电势系数Ce ＝1.27(v/rpm)，IN ＝15A ，nN ＝150转／分，电枢回路总电阻R ＝3Ω，晶闸管整流装置的放大倍数Ks ＝30，要求调速范围D ＝20，S ＝10％，（1）计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。
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a) 图1-1 直流电动机的工作原理
1.1.1 直流电动机的基本工作原理
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。
实际的直流电动机，电枢 圆周上均匀地嵌放许多线圈， 相应地换向器由许多换向片组 成，使电枢线圈所产生的总的 电磁转矩足够大并且比较均匀， 电动机的转速也就比较均匀。
1.2.2 电机的铭牌
1. 铭牌数据 根据国家标准，直流电机的额定数据有： ⒈额定功率 PN
指电机在铭牌规定的额定状态下运行时，电机的输出功 率，以 "W" 为量纲单位。若大于 1kW 或 1MW 时,则用 kW 或 MW 表示。 ★对于直流发电机，PN是指发电机带额定负载时，电刷输出 的功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。PN＝UNIN
用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应 的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量 转换的目的。
电机分类：
动力电机 旋 转 电 机
微特电机
交流电机 直流电机
感应电机
同步电机 直流电动机 直流发电机
感应电动机 感应发电机
同步电动机 同步发电机 同步补偿机
伺服电动机、步进电动机、测速发电机 回转变压器、自整角机、直线电动机
1.2.2 电机的铭牌
例题1-1： 一台直流电动机其额定功率PN=160kW，额定电压UN=220V， 额定效率η N=90%，额定转速nN=1500r/min，求该电动机 额定运行状态时的输入功率、额定电流及额定转矩各是多 少？
解：额定输入功率 P1= PN/ η N=160/0.9=177.8kW
★对于直流电动机，PN是指电动机带额定负载时，转轴上输 出的机械功率，所以公式中还应有效率η N存在。 PN＝UNINη N (η N额定效率）
1.2.2 电机的铭牌
⒉额定电压 UN 指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” 为量纲单位。
⒊额定电流 IN 指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以 “A”
图1-2 直流发电机的工作原理图
1.1.2 直流发电机的基本工作原理
直流发电机是将机械能转 变成电能的旋转机械。
当原动机驱动电机转子逆 时针旋转时，线圈abcd将产 生感应电动势。
如右图，导体ab在N极下， a点高电位，b点低电位；导 体cd在S极下，c点高电位，d 点低电位；电刷A极性为正， 电刷B极性为负。
面向21世纪高职高专系列教材
张 勇 主编
电机拖动与控制
青岛港湾职业技术学院
第0章 电机概述
电机的定义
电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电 动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为 电动机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。
工作原理
电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。
构造的一般原则
1.2 直流电机的结构及铭牌
1.2.1 结构
直流电机结构： 主要由定子、转 子（电枢）两大 部分组成。
定子的作用是产 生磁场；转子的 作用是产生电磁 转矩和感应电动 势。
1.2.1 结构
图1-4 直流电机横剖面示意图
1.2.1 结构
1.定子 直流电机的定子由主磁极、机座、换向极、端盖和电刷装
置等部件组成。 (1)主磁极：主要作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主 磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁 场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。 主磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴，它的作用 是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容 易固定。 (2)换向极：主要作用是改善换向，安装在两相邻主磁极之间， 是由换向极铁心和套在铁心上的换向极绕组构成。 (3)机座：机座有两个作用，一是作为主磁极的一部分，二是 作为电机的结构框架。机座中作为磁通通路的部分称为磁轭。 机座的两端装有端盖。 (4)端盖：端盖装在机座两端并通过端盖中的轴承支撑转子， 将定转子连为一体。同时端盖对电机内部还起防护作用。
第一章 直流电机基本理论及结构
直流电机优缺点：
优点：起动性能和调速性能好，过载能力大。 缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多， 价格昂贵，运行可靠性差。
直流电机发展形势：
随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被 交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整 流装置所取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍 将在许多场合继续发挥作用。
1.1 直流电机的基本工作原理
(2)电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。
若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=B·L·V
E：感应电势，V B：磁感应强度, Wb/m2或T(特斯拉)
L: 导体的有效长度，m
V：导体的运动速度，m/s
•感应电动势的方向用右手定则确定：
1.1 直流电机的基本工作原理
(3)电流磁效应：通电的导体周围会产生磁场。
•磁场的方向用右手螺旋定则确定：
1.1 直流电机的基本工作原理
1.1.1 直流电动机的基本工作原理
直流电动机是将直流电能转变成机械能的旋转机械。
N和S是一对固定的磁极，可 以是电磁铁，也可以是永久磁铁。 把电刷A、B接到直流电源上，电 刷A接正极，电刷B接负极。此时 电枢线圈中将电流流过，电流方 向a到b到c到d到a。在磁场作用 下，N极性下导体ab受力方向从 右向左，S 极下导体cd受力方向 从左向右。该电磁力形成逆时针 方向的电磁转矩。当电磁转矩大 于阻转矩时，电机转子逆时针方 向旋转。如右图。
图1-2 直流发电机的工作原理图
1.1.2 直流发电机的基本工作原理
当原动机驱动电机转子逆 时针旋转180度后，如右图。 导体ab在S极下，a点低电 位，b点高电位；导体cd在 N极下，c点低电位，d点高 电位；电刷A极性仍为正， 电刷B极性仍为负。可见， 和电刷A接触的导体总是位 于N极下，和电刷B接触的 导体总是位于S极下。
• ZH系列是船舶上各种辅助机械用的船用直流电动机。 • ZU系列是用于龙门刨床的直流电动机。
1.3 直流电机的电枢绕组
1.3.1 电枢绕组的常用术语
•元件（线圈）：构成绕组的线圈称为绕组元件，分 单匝和多匝两种。一个元件由两条元件边和端接线组 成，元件边放在槽内，能切割磁力线而产生感应电动 势，叫“有效边”，端接线放在槽外，不切割磁力线， 仅作为连接线用。每个元件的一个元件边放在某一个 槽的上层，另一个元件边则放在另一槽的下层。
在额定电压下，运行于
出线端的平均电压 额定转速 nN 额定功率时对应的电流
发电机：是指输出额定电压； 在额定电压、额定电额定功率时对应的转速
1.2.2 电机的铭牌
额定励磁电流 I fN
励磁方式
对应于额定电压、额定电流、额 定转速及额定功率时的励磁电流
指直流电机的励磁线圈 与电枢线圈的连接方式
静 止 电 变压器 机
电力变压器：升压变压器、降压变压器
特种变压器：自耦、三绕组、互感器
我们周围的电机举例：
我们周围的电机举例：
第一章 直流电机基本理论及结构
本章内容：
直流电机的基本工作原理 直流电机的结构及铭牌 直流电机的电枢绕组 直流电机的磁场 电枢绕组的感应电动势与电磁转矩 直流电机中的换向 直流电动机的分类
1.2.1 结构
1.2.1 结构
1.2.1 结构
1.转轴 2.轴承 3.换向器 4.电枢铁心 5.电枢绕组 6.风扇 7.轴承
图1-9 直流电机转子结构
1.2.2 电机的铭牌
电机的铭牌上标明了电机的型号及额定数据，供用户选择 和使用时参考。
额定值 是制造厂对各种电气设备（本章指直流电机）在指 定工作条件下运行时所规定的一些量值。在额定状态下运行时， 可以保证各电气设备长期可靠地工作，并具有优良的性能。额 定值也是制造厂和用户进行产品设计或试验的依据。额定值通 常标在各电气的铭牌上，故又叫铭牌值。
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
●电动机轴上输出的额定转矩用TN表示，其大小等于输出的额 定机械功率除以转子额定角速度，
即TN= PN /Ω N=PN/(2π nN/60)=9.55 PN/ nN
※实际运行时，电机不可能总是工作在额定运行状态，如果运 行时电机的负载小于额定容量，称为欠载运行；而电机的负载 超过额定容量，称为过载运行。长期的欠载或过载都不好。
为量纲单位。
⒋额定转速 nN 指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为量纲单位。
⒌额定励磁电流 If 指电机在额定状态时的励磁电流值。
1.2.2 电机的铭牌
指轴上输出 的机械功率
电动机
额定功率 PN
额定条件下电机
发电机
指电刷间输出的 额定电功率
所能提供的功率
额定电压 U N
额定电流 IN
在额定工况下，电机
b) 图1-1 直流电动机的工作原理
1.1.1 直流电动机的基本工作原理
电机的各组成部件
1.1 直流电机的基本工作原理
1.1.2 直流发电机的基本工作原理
右图为直流发电机的物 理模型，N、S为定子磁极， abcd是固定在可旋转导磁圆 柱体上的线圈，线圈连同导 磁圆柱体称为电机的转子或 电枢。线圈的首末端a、d连 接到两个相互绝缘并可随线 圈一同旋转的换向片上。转 子线圈与外电路的连接是通 过放置在换向片上固定不动 的电刷进行的。
1.1 直流电机的基本工作原理
补充：分析电机常用的基本电磁定律
(1)电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。
若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=B·L·I