电机拖动电路图
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电机及拖动PPT课件
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。
电机拖动系统电路图和流程图第三章优秀课件
电机拖动系统电路 图和流程图第三章
V
VT 1
Id
VT 3
~
U d A （ ）
M
B （ ）
VT 2
Id
VT 4
图3-2 用晶闸管开关切换的可逆线路
VF
VR
~
M I d
Id
~
n
a)
0
Id
Id
n b)
图3-3 两组晶闸 管装置反并联 可逆线路
A BC
a bc
VF
VR
M a)
A BC
a bc
~
TM
U
* n
U
* i
ASR
Un
C
R
VD 1
AR
C
U
* i
R
-1
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U i
ACR
GTF
U
* c
L c1
GTR
ACR
U i
TG
TAF VF
Ld
M
Lc2 VR
TAR
图3-15 可控环流可逆调速系统原理图
电流反馈
U i
R0
R0
2
2
C oi
Ri
Ci
R2
电流给定
C
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R2
Ui
或
U
* i
VD
环境给定 RP 1
TG
图3-13 b)
~
~
U
* n
U
nAS
U
R
* i
U i
U ct
ACR
GTF
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Un
Ui
U dof
Rrec
TA E
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V
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图3-2 用晶闸管开关切换的可逆线路
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图3-3 两组晶闸 管装置反并联 可逆线路
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图3-15 可控环流可逆调速系统原理图
电流反馈
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R0
2
2
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TA E
Ra L
电机与拖动 第3章 直流电机的电力拖动
B、他励直流电动机的常用的起动方法
为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流，起动时一般应按照如下 步骤进行：（1）首先在励磁绕组中加入额定励磁电流，以建立满载主磁场；（2） 待主磁场建立之后再加入电枢电压。
电枢回路串电阻起动
直流电机的 起动方法
降压起动
a、电枢回路串电阻起动
3.18 直流电动机人工起动器的电气原理图
B、电力拖动系统的稳定运行条件
定义： 对于稳态运行的电力拖动系统，若受到外部扰动（如电网电 压的波动，负载转矩的变化等）后系统偏离原来的稳态运行点。一 旦干扰消除，系统能够恢复到原来的稳态运行点，则称系统是稳定 的；否则，系统是不稳定的。
图3.13 电力拖动系统的稳定运行分析
电力拖动系统稳定运行的条件为：
B、多轴电力拖动系统的折算
a、折算的概念
图3.3 多轴电力拖动系统的简化
折算的原则是：确保折算前后系统所传递的功率或系统储存的动能 不变。
b、折算的方法
1) 机械机构的转矩折算
折算时需考虑电动机和生产机械的工作状态。现分析如下： （1）当电动机驱动机械负载时，传动机构的损耗是由电动机承担的。于是有：
TL TL Lt
根据上式，折算后的负载转矩为：
TL
TLt TLt j ( ) L
（3-5）
2）直线作用力的折算
折算时同样应考虑功率的流向问题。 图3.4给出了电机拖动起重机负载实现升降运动的示意图。
图3.4 电机带动起重机负载的示意图 （1）当重物提升时，传动机构的损耗自然由电动机承担。于是有： 又
Tem n
nA
TL n
（3-15）
nA
上述结论可以通过系统的动力学方程式或上图的分析求得。其 物理意义是：当在A点处于稳定运行系统受到外部扰动使得转速增 加时，负载转矩的增加应大于电磁转矩的增加，系统才能够减速， 回到原来的运行点。此时，系统在A点处是稳定运行的。
第三章 直流电动机的电力拖动
U
Ec R1
两级起动时
I1 R2 R1 I 2 R1 Ra
推广到m级起动的一般情况
I1 Rm Rm1 R2 R1
I 2 Rm1 Rm2
R1 Ra
I1 / I2 称为起动电流比
30
R1 Ra
R2 R1 Ra 2
Rm1
Rm 2
Ra
m1
Rm Rm1 Ra m
17
B、风机与泵类负载的转矩特性
通风机负载转矩与转速的大小有关，基本上与转速的平方成正比
特点： TL Kn2
通风机类负载的转矩特性
如实际生产机械中的水泵、油泵、离心式通风机等其介质 对叶片的阻力基本上与转速的平方成正比。
18
C、恒功率负载的转矩特性
特点：
TL
k
1 n
恒功率负载的转矩特性
在不同转速下，负载转矩基本上与转速成反比,其功率基本
恒转矩负载 大多数生产机械可归纳为： 风机与泵类负载
恒功率负载
14
各类生产机械的负载转矩特性 A、恒转矩负载的转矩特性
特点： 负载转矩不受转速变化的影响。在任何转速下，负载转矩
总是保持恒定或大致恒定。
反抗性恒转矩负载 恒转矩负载
位能性恒转矩负载
15
(1) 反抗性恒转矩负载的转矩特性如下图所示。
反抗性恒转矩负载的转矩特性
22000 Ω
0.174Ω
Ce N
UN
I N Ra nN
220 116 0.174 V/(r/min) 1500
0.133 V/(r/min)
理想空载点 Te 0
n
n0
UN
Ce N
220 r/min 1650r/min 0.133
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。
总目录 返回 上一页 下一页
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
船舶电机拖动设计与实训
目录一电动机及控制器件的认识 ...................................错误！未定义书签。
1控制器件的认识........................................错误！未定义书签。
2电动机的认识..........................................错误！未定义书签。
二设计电路原理图及线路分析 .................................错误！未定义书签。
1点动控制..............................................错误！未定义书签。
2连续控制 (2)3正反转控制（正反停、手动）............................错误！未定义书签。
4正反转控制（正反循环、自动）..........................错误！未定义书签。
5 Y-∆降压启动（手动） (5)6 Y-∆降压启动（自动） (6)7 顺序起动（手动） (7)8 顺序起动（自动） (8)三电路实物接线图 (9)1点动控制电路实物接线图 (9)2 连续控制电路实物接线图 (9)3 正反转控制电路实物接线图 (10)4正反转控制（正反循环、自动）电路实物接线图 (10)5 Y-∆降压启动（手动）电路实物接线图 (11)6 Y-∆降压启动（自动）电路实物接线图 (11)7 顺序起动（手动）电路实物接线图 (12)8 顺序起动（自动）电路实物接线图 (12)四心得体会 (13)五参考文献 (14)六致谢 (15)一、电动机及控制器件的认识1.控制器件的认识：(1) 熔断器：用于电路的短路保护，保护电机的运行。
(2)接触器：用于远距离、频繁接通和分断工作大电流的电路。
(3)空气断路器：用来接通断开主电路的电流。
(4)热继电器：为了充分发挥电机的过载能力，保证电机的正常启动和运行，而当电机出现长时间过载时能自动切断电路。
电机拖动系统电路图和流程图
R1
C1
Uex
Rbal
图1-40 稳压管钳位的内限幅电路
第30页/共44页
返回
C
i
Uin R0
A
i
+
+
Uex
Rbal
a)
Uin Uex Uex
Uexm
0
t
b)
L/dB
L
-20 1
0
图1-43 积分调节器
0
2
第31页/共44页
返回
U n
0
t
Uct
Uct 1 2
2
1
0
t
图1-47 比例积分调节器的输入和输出动态过程 返回
图1-31 直流电动机动态结构 图的变换和简化
第23页/共44页
Uct s Biblioteka K seTss Ud0 sU ct s
a)
Ks Ud0s
Tss 1
b)
图1-33 晶闸管触发和整流装置动态结构图 返回
第24页/共44页
IdL s
RTl s 1
U
* n
s
U
n
s
Un s
Uct s Kp
Ks Ts s 1
Ud I d
M
RP2 TG
Un
图1-23 反馈控制有静差调速系统原理图
第17页/共44页
返回
Ud Id M
U 接放大器
i U com
VD
a)
Ud Id M
接放大器 U i VST
Ubr
b)
图1-24 电流截止负反馈环节
第18页/共44页
返回
Ui
(Id Rs Ucom)
直流电机——电机拖动控制(机电传动控制)课件PPT
Ia
n0
n
n
U Ke
Ra KeKm2
T
n0
n
特点：特性硬度变软，n0变大，∆n变大、起动力矩Tst变小。
注意：Φ=0时，理论上n→∞，实际上n上升到超过机械强度
容许的值，发生“飞车”。
他励直流电动机运行中，决不允许励磁电路短开或If=0。 措施：1）起动前先加励磁；2）设置“失磁”保护。
n
Φn>Φ1>Φ2>Φ3
图3--17
5.他励电动机的人为机械特性 固有机械特性
n
U Ke
Ra Ke
Ia
n
U Ke
Ra KeKm2
T
获得人为机械特性的方法只有3种（改变U、φ、Rad）： ☆电枢回路中串接电阻Rad ☆改变电枢电压U ☆改变磁通φ
（1）电枢回路中串接电阻 Rad的人为机械特性
n
UN Ke
Ra Rad KeKm2
机电传动控制
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
二、直流电机的基本结构
n0 A
nA Δn
B
0
T1
图3-26
T2
T
二、调速方法：
n
U Ke
Ra Rad KeKm2
T
☆改变电动机电枢电路外串电阻Rad调速 ☆改变电动机电枢电压U调速 ☆改变电动机主磁通φ调速
1. 改变电枢电路外串电阻Rad调速
电机拖动系统电路图和流程图(第一章)PPT课件
返回
U in
R0
VST 1 VST 2
R1
C1
Rbal
U ex
图1-40 稳压管钳位的内限幅电路
返回
C
i
U in
i
R0
A + +
U ex
Rbal
a)
图1-43 积分调节器
U in U ex U ex
U exm
0
t
b)
L/dB
0
L
-20 1
0
2
返回
U n
0
t
U ct
U ct 12
2
1
0
t
图1-47 比例积分调节器的输入和输出动态过程 返回
M
图1-3 晶闸管可控整流器供电的直流调速系统
返回
n
1
变流机组
n
n
响应时间/s
10 1
10 2 10 3
0
Te
a)
汞弧整流器
晶闸管整流器
10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 功率放大倍数
Te
b)
Te
c)
图1-5 V-M系统的运行范围
图1-4各种交流装置技术性能的比较
V
+
T
U s 强迫关断电路 VD L
b)
Ud0s
图1-33 晶闸管触发和整流装置动态结构图 返回
IdLs
RTls1
U
* n
s
Uns
Uns
K
Ucts
p
Ks Tss 1
Ud0s
1 Ce
ns
TmTls2 Tms 1
图1-34 反馈控制闭环调速系统的动态结构 图
《电机拖动》ppt课件
N2 N1
2 Ist
另外，由于Ux （N2 / N1）U，T U 2，故起动转矩降低为（N2 / N1）2Tst，Tst为全压U1时的起动转矩。 起动转矩与起动电流降低同样的倍数。
任务过程：起动时开关投向“起动〞位置。自耦变压器串接入定子侧，而定 子电压只是自耦变压器二次侧电压，即减压起动。待电机速度接近额定转速 时，开关投向“运转〞位置，切除自耦变压器，起动终了。
的等效电路
第二节 改善起动性能的三相异步电动机
集肤效应 Tst m1s (R1R2 )U 2 2R (X 2 1X2 )2
Ist
U (R1R2)2(X1X2)2
➢将导体看成许多单元导体的并联；漏磁通只穿过槽一次，由槽底铁心构成 闭合回路，。
➢越接近槽口的导体所交链的漏磁通越少， 即漏抗小；接近槽底的单元，漏 抗大， 使导体电流密度分布不均， 产生把电流向槽口排斥的集肤效应；
任务过程：将开关Q2投向“Y〞位置，再 合上开关Q1，定子接成星形，电动机降 压起动，待电动机转速接近额定转速时， 将开关Q2迅速投向“三角形〞位置，使 定子绕组接成三角形任务，起动过程终了。
留意：停机后，应该将Q2断开，使其处 在中间位置，以防止下次起动构成直接起 动特。点： 〔1〕只适用于正常运转时定子为三 角形结合的电动机。
4 28
9
5 3
〔三〕 软起动方法〔优先思索〕
采用一些自动控制线路组成的软起动器〔磁控式或 电子式〕实现笼型异步电动机的无级平滑起动，称 为软起动方法： 〔1〕限流或恒流起动法：主要用于轻载软起动 〔2〕斜坡电压起动法：主要用于重载软起动 〔3〕转矩控制起动法：较好的重载软起动方法 〔4〕转矩加脉冲突变控制起动法：适用于重载软起 动 〔5〕电压控制起动法：较好的轻载软起动方法
电机拖动(动力学).课件
电机拖动系统的智能控制
要点一
总结词
智能控制是一种新兴的控制方式，通过人工智能技术实现 对电机拖动系统的自动控制。
要点二
详细描述
智能控制系统结合了传统控制理论和人工智能技术，如模 糊控制、神经网络等，能够实现对电机拖动系统的自适应、 自学习和自调整控制。智能控制系统能够处理不确定性和 非线性问题，提高系统的鲁棒性和适应性。但智能控制系 统的实现需要较高的技术支持和成本投入，且在某些情况 下可能存在稳定性和可靠性问题。
调速控制的基本原理
通过改变电机的输入电压或电流，调节电机的输入功率，从而实 现调速控制。
调速控制的方法
包括变极调速、变频调速和变转差率调速等。
调速控制的实现
需要使用电力电子器件，如可控硅整流器、晶体管逆变器和直流 无换向器电机等。
05
电机拖动系统的设计与优化
电机拖动系统的设计原则与流程
满足工艺要求
需求分析
明确系统的工艺要求、负载特性和环 境条件，进行初步的方案设计。
方案设计
根据需求分析结果，选择合适的电机 类型、规格和传动方式，进行系统配置。
电机拖动系统的设计原则与流程
详细设计
根据方案设计结果，进行零部件设计和组装，完成整体设计。
测试与优化
对设计完成的电机拖动系统进行性能测试和优化，确保系统 性能达到预期要求。
的特性和应用场景。
直流电机的拖动特性
直流电机的机械特性
描述了电机的输出转矩与转速之间的关系， 包括硬机械特性和软机械特性。
直流电机的调速特性
通过改变输入到电机的电压或电流，可以 调节电机的转速，从而实现调速控制。
直流电机的制动特性
在电机停止运行时，可以通过改变电机的 输入电流或反接电机来使电机快速停止。
第2章 直流电动机的电力拖动
UN n = C eΦ
N
Ra − C eC tΦ
2 N
T
由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小， 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。 当改变 U 或 Ra 或 Φ 得到的机械特性称为人为机械特性。 得到的机械特性称为人为机械特性 人为机械特性。
1、电枢串电阻时的人为机械特性
I sc
Ia
Tsc 2 Tsc 1 Tsc
φ
不同时的 n = f (T ) 曲线
β n 特点：1）弱磁，0增大； 2）弱磁， 增大 弱磁， 特点： 弱磁， 增大；
三、机械特性的绘制
1.固有特性的绘制 1.固有特性的绘制
求两点: 已知 PN , U N , I N , n N，求两点:理想空载点
2.人为特性的绘制 2.人为特性的绘制
不变,只在电枢回路中串入电阻 保持U = U N , Φ = Φ N 不变 只在电枢回路中串入电阻R Ω的人为特性
Ra + RΩ UN n = − T 2 C eΦ N C eC tΦ N
n0
β 特点： 不变， 变大； 特点：1）n0 不变， 变大；
越大，特性越软。 2） β 越大，特性越软。
n
Ra
制动的目的是使电力拖动系统停车， 制动的目的是使电力拖动系统停车，转速降低或获得 稳定的下降速度（位能性负载） 稳定的下降速度（位能性负载）。
自由停车法 电磁制动器 能耗制动 电气制动法 反接制动 回馈制动 (再生制动 再生制动) 再生制动
一、能耗制动
1．实现能耗制动的方法
RΩ
＋
Ra
＋
K3
电动状态
φ
U N Ra n = − C eΦ C eΦ
电机与电力拖动基础 (全)PPT教学课件
1
If —— 激磁绕组中的激磁电流； Rm —— 该段的磁组； Ф—— 磁通量
Φ
说明:当I较小时磁路的磁阻为气隙
2
磁阻且为常数,故If与Φ是线性的 If较大时铁心饱和,磁阻加大Φ增
加变慢If与Φ为非线性关系. 电机的饱和程度对电机的性能有很
0
大的影响.
If
二、主磁极磁势产生的气隙磁密在空间的分布
气隙磁密的概念：
本课程的性质、任务及学习方法
1、性质：在工业电气自动化专业中，《电机原 理及拖动》是一门十分重要的专业基础课或称 技术基础课。
2、任务：我们所从事的专业决定了我们是从使 用的角度来研究电机的。因此，我们着重分析 各种电机的工作原理和运行特性，而对电机设 计和制造工艺涉及得不多。但对电机的结构还 要有一定深度的了解。
1.静止部分 (1)主磁极:由极身和极掌组成,固定在磁轭
(机座)上.在磁极上套入激磁绕
组(线圈).主磁极总是偶数,且N
磁轭
极和S极相间出现.极掌对激磁
极掌极身
线圈 绕组起支撑作用,且使磁通在气
隙中有较好的分布波形.
(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.
自锁电路目录?第一章直流电机原理?第二章电力拖劢系统的劢力学基础?第三章直流电劢机的电力拖劢?第四章发压器?第五章三相异步电劢机原理?第六章三相异步电劢机的电力拖劢?第七章同步电劢机?第八章控制电机?第九章电力拖劢系统中电劢机的选择3学习方法
电机及拖动基础
电路
由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路称为电路。 电路导通叫做通路，只有通路才有电流通过。 电路在某一处位置断开，叫做断路或开路。
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1.基本的直接启动控制线路
2 直接启动，延时停止
3 控制电机正反转
使用双重互锁，采用复合按钮和2个接触器。
将2个接触器的常闭辅助触点相互串联在对方回路中，安全方便，避免了短路的发生
4 顺停、逆停循环
5 电机轮流循环启动
6 三台电机轮流循环
7 单按钮控制电机启动停止
8 时间继电器控制双速电机
9 定子串电阻降压启动
10 延边三角形降压启动
11 星三角降压启动
照片名称：星三角降压启动实物接线图照片名称：星三角
照片名称：星三角启动控制线路图
照片名称：星三角
（这个很重要，也和简单，也很实用的降压启动，一般电机大于7.5千瓦，为了保护电压网就应该采取降压的方式。
）
12 自耦降压
这也是很使用的降压启动控制线路。
一般大于40千瓦的电机使用。