杭电 电机与拖动基础(总复习)PPT
合集下载
《电机及拖动基础》课件第1章
图1-14 直流电动机的气隙磁场分布示意图 (a) 主极磁场 ；(b) 电枢磁场；(c) 气隙磁场
1.4 直流电机的基本公式
直流电机的电枢是实现机电能量转换的核心，一台直流电 机运行时，无论是作为发电机还是作为电动机，电枢绕组中都 要因切割磁感应线而产生感应电动势，同时载流的电枢导体与 气隙磁场相互作用产生电磁转矩。
f=Bxli
(1-2)
图1-2 直流电动机的工作原理图 (a) ab边在N极下、cd边在S极下的电流方向；(b) 转子转过180°后的电流方向
例1.2 电动机拖动的生产设备常常需要作正转和反转的 运动，例如龙门刨床工作台的往复运动、电力机车的前行和倒 退等，那么图1-2所示的直流电动机怎样才能顺时针旋转呢？
3) 额定电流IN 额定电流是指额定电压和额定负载时，允许电机电刷两端 长期输出(发电机)或输入(电动机)的电流，单位为A。 对发电机，有
对电动机，有
PN=UNIN
PN=UNINηN
式中：ηN——额定效率。
4) 额定转速nN 额定转速是指电机在额定运行条件下的旋转速度，单位为 r/min。 此外，铭牌上还标有励磁方式、工作方式、绝缘等级、重 量等参数。还有一些额定值，如额定效率ηN、额定转矩TN、额 定温升τN，一般不标注在铭牌上。
定律告诉我们，在均匀磁场中，当导体切割磁感应线时，导体 中就有感应电动势产生。若磁感应线、导体及其运动方向三者 相互垂直，则导体中产生的感应电动势e的大小为
e=Bxlv
(1-1)
图 1-1 直流发电机的工作原理图 (a) ab边在N极下、cd边在S极下的电动势方向；(b) 转子转过180°后的电动势方向
2. 转子部分 1) 电枢铁芯 电枢铁芯由硅钢片叠成。为了减小涡流损耗，电枢铁芯 通常采用 0.35～0.5 mm厚且两面涂有绝缘漆的硅钢冲片叠压 而成。有时为了加强电机冷却，在电枢铁芯上冲制轴向通风孔， 在较大型电机的电枢铁芯上还设有径向通风道，用通风道将铁 芯沿轴向分成数段。整个铁芯固定在转轴上，与转轴一起旋转。 电枢铁芯及冲片形状如图1-9所示，电枢边缘的槽供安放电枢 绕组用。
电机与拖动基础课件
●
寿命：电机的预期使用寿命
●
环境适应性：电机对环境的适应能力
●
安全性：电机的安全性能
●
可靠性：电机的可靠性指标
●
维护性：电机的维护性能
●
经济性：电机的经济性能指标
●
环保性：电机的环保性能指标
●
智能化：电机的智能化程度
●
模块化：电机的模块化程度
●
标准化：电机的标准化程度
●
系列化：电机的系列化程度
●
通用性：电机的通用性指标
应用：广泛应用于各种工业设备和家用电器中
电动机： 广泛应用 于各种机 械设备如 电动工具、 家用电器 等
发电机： 用于发电 如风力发 电、水力 发电等
电动机： 用于驱动 各种交通 工具如电 动汽车、 电动自行 车等
电动机： 用于驱动 各种工业 设备如机 床、起重 机等
电动机： 用于驱动 各种家用 电器如电 冰箱、洗 衣机等
添加文档副标题
目录
01.
02.
03.
04.
05.
06.
电机与拖动基础课件概述
课程目标：掌握电机与拖 动的基础知识
课程内容：包括电机原理、 拖动系统、控制技术等
教学方法：理论与实践相 结合注重实践操作
课程评价：通过考试和实 践操作进行评价
课程应用：应用于电气工 程、自动化等领域
电机与拖动专业的 学生
电机与拖动领域的 工程师
电机与拖动技术的 研究人员
对电机与拖动技术 感兴趣的人士
电机与拖动 基础概述
电机的分类 及特点
拖动系统的 组成及工作 原理
电机与拖动 系统的控制 方法
电机与拖动 系统的应用 实例
《电机与拖动基础》课件
1 电机与拖动在现代工业中的重要性
强调电机与拖动在现代工业中的关键作用和重要性，为学生们带来更深的认识。
2 未来电机与拖动技术的发展趋势
展望未来电机与拖动技术的发展方向和趋势，激发学生们的兴趣和思考。
3 课程总结与展望
对本课程进行简要总结，并展望学生们在电机与拖动领域的未来发展。
探讨直流电机和交流电机的异同，分析
三相电机的特点与应用
4
它们在不同场景中的优势和劣势。
介绍三相电机的独特特点，并探讨它们 在工业领域中的广泛应用。
拖动基础
拖动的概念与基原理
解释拖动的基本概念以及背后的基本原理，为后续 内容打下基础。
拖动装置的分类与应用
介绍不同类型的拖动装置及其在各种应用中的案例 和使用场景。
传动系统的结构与特点
探讨传动系统的各个组成部分以及其特点，让您对 其运作有更深入的了解。
传动过程中的性能参数与选型原则
详细分析传动过程中的关键性能参数，并提供选型 指导原则，帮助您做出明智的选择。
电机与拖动控制
电机与拖动的控制方式
介绍电机和拖动控制的不同方式，并探讨其在工 程和自动化应用中的应用。
《电机与拖动基础》PPT 课件
这是一份关于电机与拖动基础的PPT课件，将融合丰富的图像、精炼的文字以 及多种布局方式，让学习变得生动有趣。
电机基础
1
电机的概念与分类
探索电机的定义和不同类型，介绍其在
电机的工作原理
2
各个领域中的应用。
揭示电机背后的工作原理，深入了解不
机与交流电机的比较
传动系统的控制策略与实现方法
提供传动系统控制的不同策略和实现方法，以满 足不同需求和应用场景。
电机控制回路的结构与特点
强调电机与拖动在现代工业中的关键作用和重要性，为学生们带来更深的认识。
2 未来电机与拖动技术的发展趋势
展望未来电机与拖动技术的发展方向和趋势，激发学生们的兴趣和思考。
3 课程总结与展望
对本课程进行简要总结，并展望学生们在电机与拖动领域的未来发展。
探讨直流电机和交流电机的异同，分析
三相电机的特点与应用
4
它们在不同场景中的优势和劣势。
介绍三相电机的独特特点，并探讨它们 在工业领域中的广泛应用。
拖动基础
拖动的概念与基原理
解释拖动的基本概念以及背后的基本原理，为后续 内容打下基础。
拖动装置的分类与应用
介绍不同类型的拖动装置及其在各种应用中的案例 和使用场景。
传动系统的结构与特点
探讨传动系统的各个组成部分以及其特点，让您对 其运作有更深入的了解。
传动过程中的性能参数与选型原则
详细分析传动过程中的关键性能参数，并提供选型 指导原则，帮助您做出明智的选择。
电机与拖动控制
电机与拖动的控制方式
介绍电机和拖动控制的不同方式，并探讨其在工 程和自动化应用中的应用。
《电机与拖动基础》PPT 课件
这是一份关于电机与拖动基础的PPT课件，将融合丰富的图像、精炼的文字以 及多种布局方式，让学习变得生动有趣。
电机基础
1
电机的概念与分类
探索电机的定义和不同类型，介绍其在
电机的工作原理
2
各个领域中的应用。
揭示电机背后的工作原理，深入了解不
机与交流电机的比较
传动系统的控制策略与实现方法
提供传动系统控制的不同策略和实现方法，以满 足不同需求和应用场景。
电机控制回路的结构与特点
电机与拖动基础复习资料(主)
电机与拖动基础复习资料（主）作者: 日期:《电机与拖动基础》复习资料直流电机1直流电机的静止部分称为___________ ，它的主要作用是_____________ ，由_________ 、 ______ 、和等部分组成。
转动部分称为，它的作用是和，由、、和等组成。
2、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别为_____________ 、________ 。
3、直流电机电枢绕组有__________ 和____________ 两种基本联接方式，一般来说对电流大、电压较低的直流电机，电枢绕组应采用 _____________ 绕组。
4、直流电机的电枢反应的定义是________________________________ ，当电刷在几何中性线时，对于电动机来讲，产生 _________________ 性质的电枢反应，其结果使_________________ 和___________ ，物理中性线___________ 电枢旋转方向偏移。
5、电枢绕组的感应电动势简称电枢电动势。
电枢电动势是指_________________________ 之间的感应电动势，也就是 __________________________ 的感应电动势。
6、直流电机的电磁转矩是由_______________ 和_____________ 共同作用产生的。
直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向7、直流电机电枢绕组中一个元件经过 _______________________ 从一条支路转到另一条支路里时，_____ 的方向改变的过程称为—。
改善换向的方法一般有____________ 和 _____ 两种方法。
8、直流电机的励磁方式有______________ 、 ________________ 、__________ 禾口 _____________ 。
电机与拖动期末总结PPT课件
和额定运行 (T TN , n nN ) 。
具体步骤：1）估算 2）计算
Ra
:
Ra
(1 2
~
2 3
)
U
N
IN
I
2 N
PN
Ce N 和CT N
:Ce N
UN
I N Ra nN
CT N 9.55Ce N
3）计算理想空载点：
T
0, n0
UN Ce N
4）计算额定工作点： TN CT N I N , n nN
2.4 直流电动机的运行特性
二、串励直流电动机的工作特性（复励略）
4.机械特性n f (T )
n 不饱和时：
U Ce' Ia
T
CT'
I
2 a
饱和时：n
U Ce N
T CTIa
Ra' Ce'
Ra'
Ce N
n
I
a
U
Ce'
T CT'
n U Ce N
Ra（ ' 双曲线） Ce'
Ra'
CeCT
（1）提升运动：
T LGjR或9.55Gnv（同平移）,
若计入损耗则：
T
L
GR或9.55Gv
j
n
TGRGR 9.55Gv-9.55Gv
j j
n
n
1.2 多轴电力拖动系统的简化
四、升降系统转矩和飞轮矩折算
提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态
1.转矩的折算：
（2）下降运动：
负载转矩折算值GR,损耗与上升时大小相同 方向相反 j
直线运动方程：F FLmamddvt
具体步骤：1）估算 2）计算
Ra
:
Ra
(1 2
~
2 3
)
U
N
IN
I
2 N
PN
Ce N 和CT N
:Ce N
UN
I N Ra nN
CT N 9.55Ce N
3）计算理想空载点：
T
0, n0
UN Ce N
4）计算额定工作点： TN CT N I N , n nN
2.4 直流电动机的运行特性
二、串励直流电动机的工作特性（复励略）
4.机械特性n f (T )
n 不饱和时：
U Ce' Ia
T
CT'
I
2 a
饱和时：n
U Ce N
T CTIa
Ra' Ce'
Ra'
Ce N
n
I
a
U
Ce'
T CT'
n U Ce N
Ra（ ' 双曲线） Ce'
Ra'
CeCT
（1）提升运动：
T LGjR或9.55Gnv（同平移）,
若计入损耗则：
T
L
GR或9.55Gv
j
n
TGRGR 9.55Gv-9.55Gv
j j
n
n
1.2 多轴电力拖动系统的简化
四、升降系统转矩和飞轮矩折算
提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态
1.转矩的折算：
（2）下降运动：
负载转矩折算值GR,损耗与上升时大小相同 方向相反 j
直线运动方程：F FLmamddvt
电机与拖动总结1ppt课件
该电阻上消耗的功率
2 R 2 Z 1 2 2
P I R （ 0 . 7 115 ） 4 . 36 28 . 254 kW
（4）位能性恒转矩负载下反向回馈制动运行时电枢 回路不串电阻（固有机械特性），电动机的转速可 由61图E点的数值求得
U R 220 0 . 1 0 . 7 115 N a n I 164 . 6 r / m Z 1 Ce Ce 0 . 139 N N
原工作点转速
U R 220 0 . 1 0 . 9 115 N a n I 1508 . 3 r / mi Z Ce 0 . 139 NCe N
E Ce n 0 . 139 1508 . 3 209 . 7 V a N
E 209 . 7 a R R 0 . 1 0 . 812 e mi b n a I 2 115 a ma x
9
例 2 某他励直流电动机，额定PN = 22kW，UN = 220V， IN= 115A，nN = 1500 r/min ，电枢回路电阻Ra = 0.1， 若电动机拖动位能性负载，要求计算： 1. 负载TL= 0.9TN，电枢回路外串电阻R= 2.5，电机最后 稳定运行在什么速度？此时电机处于何种状态？ 2. 若负载为0.6 TN，电枢加反向额定电压，不外串电阻， 电机最后稳定运行在什么下放速度？此时电机处于何种 状态？ 3. 负载为额定，下放重物时断开电枢电压并串电阻，要求 以-300r/min的稳定速度下放重物，则此串入的电阻应 多大？ U I R 115 0 . 1 N N a 220 0 . 139 V min r 4. 解：Ce 1. N n 1500 N U R 2 . 5 N a n I L Ce Ce N N
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。
电机与拖动基础12章课件
❖ 输入的控制信号，既可加到励磁绕组上，也可加到电枢绕 组上。若把控制信号加到电枢绕组上，通过改变控制信号 的大小和极性来控制转子转速的大小和方向，这种方式叫 电枢控制；若把控制信号加到励磁绕组上进行控制，这种 方式叫磁场控制。
nC U e a CeC R T a2Tn0T
电机与拖动基础12章课件
nC U e a CeC R T a2Tn0T
❖ 单相罩极式异步电动机结构 简单、成本低、维护方便。 但启动转矩小，所以主要用 于小功率电动机的空载起动 场合，如小型风扇、电唱机 等。
电机与拖动基础12章课件
12.2 伺服电动机
❖ 伺服电动机把输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度 输出，改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转 速与转向，故输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。
❖ 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。 直流伺服电动机输出功率较大，功率范围为1～600瓦，有的 甚至可达上千瓦；而交流伺服电动机输出功率较小，功率范 围一般为0.1～100瓦。
电机与拖动基础12章课件
12.2.1 直流伺服电动机
❖ 直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机，只不过直流 伺服电动机输出功率较小而已。
电机与拖动基础12章课件
1.驱动微电机：用来拖动各种小型负载，功率一般都在 750W以下，最小的不到1W，因此外形尺寸较小，相应 的功率也小，本章主要介绍单相异步电动机，微型同步 电动机。
2. 控制电机：在自动控制系统中对信号进行传递和变换， 用做执行元件或信号元件，要求有较高的控制性能，如： 反应快,精度高,运行可靠等等。主要介绍伺服电动机， 步进电动机。
般产生椭圆旋转磁通势。F+F-。合成电磁转矩为T。
nC U e a CeC R T a2Tn0T
电机与拖动基础12章课件
nC U e a CeC R T a2Tn0T
❖ 单相罩极式异步电动机结构 简单、成本低、维护方便。 但启动转矩小，所以主要用 于小功率电动机的空载起动 场合，如小型风扇、电唱机 等。
电机与拖动基础12章课件
12.2 伺服电动机
❖ 伺服电动机把输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度 输出，改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转 速与转向，故输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。
❖ 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。 直流伺服电动机输出功率较大，功率范围为1～600瓦，有的 甚至可达上千瓦；而交流伺服电动机输出功率较小，功率范 围一般为0.1～100瓦。
电机与拖动基础12章课件
12.2.1 直流伺服电动机
❖ 直流伺服电动机实际上就是他励直流电动机，只不过直流 伺服电动机输出功率较小而已。
电机与拖动基础12章课件
1.驱动微电机：用来拖动各种小型负载，功率一般都在 750W以下，最小的不到1W，因此外形尺寸较小，相应 的功率也小，本章主要介绍单相异步电动机，微型同步 电动机。
2. 控制电机：在自动控制系统中对信号进行传递和变换， 用做执行元件或信号元件，要求有较高的控制性能，如： 反应快,精度高,运行可靠等等。主要介绍伺服电动机， 步进电动机。
般产生椭圆旋转磁通势。F+F-。合成电磁转矩为T。
电机及拖动基础优秀PPT完整PPT
电机及拖动基础
iax I m
转子绕组作“两并一串”联接， 并且通入直流后所建立的磁动 势和磁场的基波分布图
iby
1 2
Im
icz
1 2
Im
绕线转子异步电动机的转子绕组通入直流电流 后，就成为一个电磁铁。
不论旋转磁极与电磁铁在起始时的相对位置如 何，结果总是旋转磁极的N极和S极分别与电磁铁 的S极和N极相吸。旋转磁极以同步转速旋转，则 必然拉着电磁铁也以同步转速旋转。这时异步电 动机就作同步运行。
恒功率、变励磁、不 计凸极效应时同步电 动机的电动势相量图
（二）转速特性及起动步骤
无平均电磁 转矩的情况
(s)t0
Te(t)
m UE0
Xds
sins
t
0
m U2
2s
1 Xq
1 Xd
sin2s
t
0
T
平均电磁转矩 Teav 0 Te(t)dt 0
第二节 无换向器电动机——自控式同步电动机 一、分类
串并联式
涡轮式
永磁同步电动机的转子结构图
2、磁路与参数问题 永磁体为横向结构的永磁同步电动机磁路示意图
3、起动问题
永磁同步电动机起动特性
1——异步转矩 2——发电机制动转矩 3——磁阻转矩 4——合成转矩
三、步进电动机
三相反应式步进电动机示意图
位置一
位置二
位置三
三相反应式步进电动 机的典型结构示意图
有最大电 磁转矩
无电磁转矩
有最大电 磁转矩
三、特点
1、维护简便 2、调速范围宽 3、控制方便 4、电动机能够使用于条件较恶劣的场合 5、快速性好
第三节 其他同步电动机
一、磁阻同步电动机
iax I m
转子绕组作“两并一串”联接， 并且通入直流后所建立的磁动 势和磁场的基波分布图
iby
1 2
Im
icz
1 2
Im
绕线转子异步电动机的转子绕组通入直流电流 后，就成为一个电磁铁。
不论旋转磁极与电磁铁在起始时的相对位置如 何，结果总是旋转磁极的N极和S极分别与电磁铁 的S极和N极相吸。旋转磁极以同步转速旋转，则 必然拉着电磁铁也以同步转速旋转。这时异步电 动机就作同步运行。
恒功率、变励磁、不 计凸极效应时同步电 动机的电动势相量图
（二）转速特性及起动步骤
无平均电磁 转矩的情况
(s)t0
Te(t)
m UE0
Xds
sins
t
0
m U2
2s
1 Xq
1 Xd
sin2s
t
0
T
平均电磁转矩 Teav 0 Te(t)dt 0
第二节 无换向器电动机——自控式同步电动机 一、分类
串并联式
涡轮式
永磁同步电动机的转子结构图
2、磁路与参数问题 永磁体为横向结构的永磁同步电动机磁路示意图
3、起动问题
永磁同步电动机起动特性
1——异步转矩 2——发电机制动转矩 3——磁阻转矩 4——合成转矩
三、步进电动机
三相反应式步进电动机示意图
位置一
位置二
位置三
三相反应式步进电动 机的典型结构示意图
有最大电 磁转矩
无电磁转矩
有最大电 磁转矩
三、特点
1、维护简便 2、调速范围宽 3、控制方便 4、电动机能够使用于条件较恶劣的场合 5、快速性好
第三节 其他同步电动机
一、磁阻同步电动机
电机与电力拖动基础 (全)PPT教学课件
电枢反应为交轴电枢反应。 电机合成磁场Bδx= B0x+Bax
正方向规定：磁力线进入转子 为负,出来为正.
n
n
n
m
⊕N ⊙ ⊙ S ⊕
所以,主磁极磁通密度在N极 下为负,在S极下为正. 可知:磁场波形发生了畸变.
(1)发电机:前极尖增磁,后极 尖去磁.
⊕⊙⊙⊙ ⊙⊙⊙ ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊙
发电机
物几 理何 中中
三、直流电机的基本工作原理 1.直流发电机的基本工作原理
为了说明方便,作下列规定:
(1)N导体和S导体:在N极下的导体称为N导体;在S极
下的
导体称为S导体.
(2)符号 和符号 :导体中电势(电流)的方向进入
纸面时用 表示;导体中电势(电流)的方向由纸面出来
时用 表示.
S
a n
S b n
b
N
b2
b1
故电刷b1的极性恒为正;同理电刷b2的极性恒为负.
e
0
t
2.直流电动机的基本工作原理
S na
b N
a、b导体中电流方向如左所示 ，由左手定则可知S导体和N导 体受力均为逆时针方向,因而使 电枢逆时针方向旋转.
通过换向器的作用，使与 电源负极相接的电刷仅能 接通S导体，故S导体中的 电流方向恒为流出纸面， 而与电源正极相接电刷仅 能接通N导体，电流流入 纸面。故电机恒逆转。
a
N
b2
b1
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.
电机与拖动复习ppt1
1.1.3直流电机的铭牌数据(额定值)
为使用户正确使用电机，电机制造厂在每台电 机的机座上都钉一块金属牌，上面标有电机的 工作条件和根据国标制定的额定数据（又称额 定值），该标牌称为铭牌，如图所示。
直流电动机 型 号 Z2－72 产品编号 7001 结构类型 ____ 励磁方式 他励 功 率 22kW 励磁电压 220V 电 压 220V 工作方式 连续 电 流 116.3A 绝缘等级 B级 转 速 1500r/min 重 量 __kg 标准编号 JB1104-68 出厂日期 __年__月
分析
ωt=0°时，A端为☉，与之相接触的电刷 B1为+，X端为⊕，与之相接触的电刷B2为 -；当电枢旋转了180°后，即ωt=180°时， X端旋转到N极下，X端为☉，A端旋转到S 极下，A端为⊕。
图1-2a) 线圈AX地感应电势波形图
换向器作用Commutator Action
从分析中可得出：
直流电机结构
图1-4 直流电机结构图
主磁极、换向极、电刷装置示意图
图1-5 主磁极与换向极示意图
图1-6电刷装置图
2、转子（电枢）
转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、
转轴等组成。 电枢铁芯一般用0.5mm涂过绝缘漆的硅 钢片叠压而成，作用是嵌放电枢绕组， 同时它又是电机主磁路的一部分。
电枢绕组
直流电机铭牌
直流电机的额定值包括：
1.额定容量PN 2.额定电压UN 3.额定电流IN 4.额定转速nN 5.额定效率 6.额定转矩TN 7.额定温升 8.额定励磁电流IfN
说明
在实际运行时，电机各物理量在额定值时的运 行，称为额定运行。电机处于额定运行状态， 具有良好的性能，工作可靠。当电机电流小于 额定电流时的运行，称为欠载运行，电机长期 欠载，效率不高，造成浪费；当电机电流大于 额定电流时的运行，称为过载运行，长期过载， 使电机过热，降低使用寿命甚至损坏电机。所 以额定值是选择电机的依据，应根据实际使用 情况，合理选择电机容量，使电机工作在额定 运行状态。
电机拖动一复习ppt
Chapter1 绪论
磁感应强度B [单位：特（斯拉）T]
磁感应强度B 也称磁通密度，是一个描述磁场强弱及方向的物理量。 为了形象地描述磁场，采用磁力线，也称磁感应线。磁场是由电流产生的：
磁感应通量(或磁通) [单位：韦（伯）Wb]
穿过某一截面 S 的磁感应强度 B 的通量，即穿过截面S的磁力线根数称 为磁感应通量，简称磁通，用 表示.
Chapter3 直流电机原理
由 N、 S 主磁极产生直流磁场，它是固定不动的； 由导体 ab 和 cd 构成电枢线圈，装在可以转动的圆柱体上； 电枢线圈的两端分别接在与线圈同步转动的换向片上。
如何使线圈电路与外电路接通？ 在换向片上放臵一对固定不动的电刷A、 B。 当电枢旋转时： 电刷A只能与转到N极下的换向片相接 触，
载流导体在磁场中受到的电磁力为: f Bil 电磁力方向：左手定则确定 结论： 对直流电动机而言，其电枢线圈里的电 流方向是交变的，由于换向器的作用， 使得N极和S极下导体电流方向不变，因 此产生单方向的电磁转矩。
直流电机基本工作原理小结：
• 电枢线圈内的电势、电流是交变的，而电刷间的电势、 电流是直流的；
A
eL
X
dΦ 0 dt
dΦ 0 dt
A电位高，X低
A电位低，X高
右手定则
4
若把感应电势的正方向与磁通的正方向规定为右手螺旋关系，则感应 电势可用下式表示：
d dΦ eL N dt dt
A
eL
X
dΦ 0 dt
A电位高，X低
dΦ 0 dt
A电位低，X高
感应电势的正方向与磁通的正方向规定为右手螺旋关系 A电位低，X高
把这种多轴系统等效成单轴系统，须将切削力及平移运动部件
磁感应强度B [单位：特（斯拉）T]
磁感应强度B 也称磁通密度，是一个描述磁场强弱及方向的物理量。 为了形象地描述磁场，采用磁力线，也称磁感应线。磁场是由电流产生的：
磁感应通量(或磁通) [单位：韦（伯）Wb]
穿过某一截面 S 的磁感应强度 B 的通量，即穿过截面S的磁力线根数称 为磁感应通量，简称磁通，用 表示.
Chapter3 直流电机原理
由 N、 S 主磁极产生直流磁场，它是固定不动的； 由导体 ab 和 cd 构成电枢线圈，装在可以转动的圆柱体上； 电枢线圈的两端分别接在与线圈同步转动的换向片上。
如何使线圈电路与外电路接通？ 在换向片上放臵一对固定不动的电刷A、 B。 当电枢旋转时： 电刷A只能与转到N极下的换向片相接 触，
载流导体在磁场中受到的电磁力为: f Bil 电磁力方向：左手定则确定 结论： 对直流电动机而言，其电枢线圈里的电 流方向是交变的，由于换向器的作用， 使得N极和S极下导体电流方向不变，因 此产生单方向的电磁转矩。
直流电机基本工作原理小结：
• 电枢线圈内的电势、电流是交变的，而电刷间的电势、 电流是直流的；
A
eL
X
dΦ 0 dt
dΦ 0 dt
A电位高，X低
A电位低，X高
右手定则
4
若把感应电势的正方向与磁通的正方向规定为右手螺旋关系，则感应 电势可用下式表示：
d dΦ eL N dt dt
A
eL
X
dΦ 0 dt
A电位高，X低
dΦ 0 dt
A电位低，X高
感应电势的正方向与磁通的正方向规定为右手螺旋关系 A电位低，X高
把这种多轴系统等效成单轴系统，须将切削力及平移运动部件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Umin n01 = CeΦN Umin = CeΦN n01 = 0.1364×376.3 = 51.3V
带额定负载时，有
(3)
(4)
Ia = IN
输入功率
P =Umin Ia = 51.3×68.7 = 3.524kW 1
P = P = Ea Ia = CeΦN nmin IN 2 M = 0.1364×263.4×68.7 = 2.468kW
C
z
x
y
b
Y，d5连接组别 ， 连接组别
(2)
B
A
B
C
X
Y
Z
b
cx
c
a
z
b
Z X Y
C
a
y A
y Y，d9连接组别 ， 连接组别
z
x(3)Leabharlann A B C
B
X
b
Y
Z
c
c
a b x
x y
z
aA
Z X Y
C
Y，y8连接组别 ， 连接组别
y
z
(4)
A
B
C
BX
X
Y
Z
b
c
x y
z
a AZ
Y C
Ea = CeΦN n = 0.3905×(300) = 117.15V
由于下放的是同一重物，则
Ia = 60A
串入电阻
U Ea 117.15 R= Ra = 0.393 =1.56 Ia 60
电阻上消耗的功率
2 P = RIa =1.56×602 = 5.616kW
(3)
Ea = CeΦN n = 0.3905×(850) = 331.93V
U Ia Ra 440 60×0.393 n= = = 1187.1 r/min CeΦN 0.3905 TL = T = Ct ΦN Ia = 9.55CeΦN Ia = 9.55×0.3905×60 = 223.8 N m
回馈电源的功率
P =UIa = 440×60 = 26.4kW 1
(2)
c
a
b
D，y9连接组别 ， 连接组别
z
x
y
5.18 解:(1-1)
B
A
B
C
Z X Y
X
Y
Z
b
A ya
c
xc
b z
Y，d3连接组别 ， 连接组别
C
a
z
x
y
(1-2)
B
A
B
C
Z X Y
X
b
Y
Z
A a
z
c
b
x
Y，d3连接组别 ， 连接组别
C
a
yc
y
z
x
(2-1)
BX
A
B
C
b
X Y C
b
Y
Z
A z yx a Z
4.7 解： (1)
UN IN Ra 440 76×0.376 CeΦN = = = 0.4114 nN 1000
理想空载转速
UN 440 n0 = = =1069.5r/min CeΦN 0.4114
额定转速差
n = n0 nN =1069.5 1000 = 69.5r/min
额定负载时的最低转速
I2N
5.2 解： (1)
(2)
U1n 3300 k= = =15 U2N 220 U1n 3 = U1n = 10000 = 25 k= U2N 400 U2N 3
U1n k= U2n 3= 10000 400 3 =14.4
(3)
5.17 解:(1)
B
C
A
B
X
Y
b
Z
Z X Y
a
c
c x
z
ay A
解：
P 17×103 IN = N = = 93.1A UNηN 220×0.83
3 P 17×10 N T2N = 9.55 = 9.55× =108.2 N m nN 1500
17 P= = = 20.5kW 1 ηN 0.83
P N
P 6×103 3.4 解： T2N = 9.55 N = 9.55× = 57.3 N m nN 1000
此时，电枢回路串入的电阻
U Ea 440 + 331.93 R= Ra = 0.393 =12.473 Ia 60
电源输入功率
P =UIa = 440×60 = 26.4kW
串入电阻上消耗的功率
2 P = RIa =12.473×602 = 44.9kW
5.1 解：
I1N
SN 100×103 = = =1.65A 3 1N U 3 ×35000 SN 100×103 = = =144.3A 3 2N U 3 ×400
电动机的输入功率
P = UI2 = U(Ia2 + I f ) = 230×(59.6 +1.3) =14.007kW d
发电机的输出功率
P = UI1 = U(Ia1 I f ) = 230×(50.8 1.4) =11.362kW g
∑p = P P =14.007 11.362 = 2.645kW
P 395 0 T0 = 9.55 = 9.55× = 3.8 N m nN 1000
TN = T2N +T0 = 57.3+ 3.8 = 61.1 N m
P P = P + p0 = 6×10 + 395 = 6.395kW TN = 9.55 M 2 M nN P = P + pCua = 6.395×103 + 500 = 6.895kW 1 M
应串入电阻
UN 220 R= Ra = 0.147 =1.075 Is 180
采用降电压启动，则电压应降到
Us = Is Ra =180×0.147 = 26.46V
4.2 解：(1) 电压降低的瞬间，电枢电动势
EaN =UN IN Ra = 220 41×0.376 = 204.6
电枢电流
额定转速差
n = n0 nN =1612.9 1500 =112.9 r/min
最低同步转速
n01 =
δmax
nN
112.9 = = 376.3 r/min 0.3
最低转速
nmin = n01 nN = 376.3112.9 = 263.4 r/min
(2)
nmax nN 1500 D= = = = 5.69 nmin nmin 263.4
电机与拖动基础（总复习）
主讲人：王永忠 杭州电子科技大学自动化学院 2010.5.27
第2章 电力拖动系统动力学
了解： （1）电力拖动系统转动方程式 ：什么时候 加速，什么时候减速； （2）负载转矩特性 ：恒转矩负载，风机、 泵类负载、恒功率负载， （3）系统稳定运行条件
第3章 直流电机原理
掌握： （1）直流电机的工作原理及结构 （2）直流电机铭牌数据 （3）直流电动机运行原理，基本方程式、功 率关系及工作特性； （4）他励直流电动机的机械特性，固有机械 特性、人为机械特性；
c
a
c
y
D，y1连接组别 ， 连接组别
z
x
(2-2)
BZ
A
B
C
X
b
Y
Z
A z yx a Y
X C
a
b
c
c
x
D，y1连接组别 ， 连接组别
y
z
nmin = n0min nN = 250 69.5 =180.5r/min
最大转差率
nN 69.5 δmax = = = 0.278r/min n0min 250
(2)
弱磁调速，拖动额定恒功率负载时
Ia = IN
UN 440 CeΦ = = = 0.2933 n0max 1500 UN IN Ra 440 76×0.376 nmax = = =1402.7r/min CeΦ 0.2933
3
P 6 N ηN = = = 87% P 6.895 1
P 6.895×103 IN = 1 = = 31.3 A UN 220 pCua 500 Ra = 2 = = 0.51 IN 31.3
3.5 解：
E01 195.9 = = 0.1959 CeΦ1 = n 1000 E02 186.7 CeΦ2 = = = 0.1867 n 1000
第5章 变压器
掌握 （1）变压器的结构、变比及额定数据 ； （2）变压器的折算的原则、折算值的计算（阻抗、 电压、电流） （3）变压器联接组别 了解 （1）变压器的空载运行 （2）变压器的负载运行 （3）变压器运行特性
习题
3.1 某他励直流电动机的额定数据为：PN=17kW， UN=220V，nN=1500r/min，ηN=0.83。计算IN, T2N及额定负载时的P1.
n = n0 n =1100 50 =1050 r/min
0.5TN TL Ia = = = 0.5IN =0.5× 40=20A Ct ΦN Ct ΦN
4.1 解： (1)
UN 220 Is = = =1496.6 A Ra 0.147
(2)
Ts 2TN Is = = = 2IN =2×90=180A Ct ΦN Ct ΦN
d g
3.7 解：
UN IN Ra 220 40×0.5 CeΦN = = = 0.2 nN 1000 UN 220 n0 = = =1100 r/min CeΦN 0.2
额定转速差
nN = n0 nN =1100 1000 =100 r/min
带额定负载时，有
(3)
(4)
Ia = IN
输入功率
P =Umin Ia = 51.3×68.7 = 3.524kW 1
P = P = Ea Ia = CeΦN nmin IN 2 M = 0.1364×263.4×68.7 = 2.468kW
C
z
x
y
b
Y，d5连接组别 ， 连接组别
(2)
B
A
B
C
X
Y
Z
b
cx
c
a
z
b
Z X Y
C
a
y A
y Y，d9连接组别 ， 连接组别
z
x(3)Leabharlann A B C
B
X
b
Y
Z
c
c
a b x
x y
z
aA
Z X Y
C
Y，y8连接组别 ， 连接组别
y
z
(4)
A
B
C
BX
X
Y
Z
b
c
x y
z
a AZ
Y C
Ea = CeΦN n = 0.3905×(300) = 117.15V
由于下放的是同一重物，则
Ia = 60A
串入电阻
U Ea 117.15 R= Ra = 0.393 =1.56 Ia 60
电阻上消耗的功率
2 P = RIa =1.56×602 = 5.616kW
(3)
Ea = CeΦN n = 0.3905×(850) = 331.93V
U Ia Ra 440 60×0.393 n= = = 1187.1 r/min CeΦN 0.3905 TL = T = Ct ΦN Ia = 9.55CeΦN Ia = 9.55×0.3905×60 = 223.8 N m
回馈电源的功率
P =UIa = 440×60 = 26.4kW 1
(2)
c
a
b
D，y9连接组别 ， 连接组别
z
x
y
5.18 解:(1-1)
B
A
B
C
Z X Y
X
Y
Z
b
A ya
c
xc
b z
Y，d3连接组别 ， 连接组别
C
a
z
x
y
(1-2)
B
A
B
C
Z X Y
X
b
Y
Z
A a
z
c
b
x
Y，d3连接组别 ， 连接组别
C
a
yc
y
z
x
(2-1)
BX
A
B
C
b
X Y C
b
Y
Z
A z yx a Z
4.7 解： (1)
UN IN Ra 440 76×0.376 CeΦN = = = 0.4114 nN 1000
理想空载转速
UN 440 n0 = = =1069.5r/min CeΦN 0.4114
额定转速差
n = n0 nN =1069.5 1000 = 69.5r/min
额定负载时的最低转速
I2N
5.2 解： (1)
(2)
U1n 3300 k= = =15 U2N 220 U1n 3 = U1n = 10000 = 25 k= U2N 400 U2N 3
U1n k= U2n 3= 10000 400 3 =14.4
(3)
5.17 解:(1)
B
C
A
B
X
Y
b
Z
Z X Y
a
c
c x
z
ay A
解：
P 17×103 IN = N = = 93.1A UNηN 220×0.83
3 P 17×10 N T2N = 9.55 = 9.55× =108.2 N m nN 1500
17 P= = = 20.5kW 1 ηN 0.83
P N
P 6×103 3.4 解： T2N = 9.55 N = 9.55× = 57.3 N m nN 1000
此时，电枢回路串入的电阻
U Ea 440 + 331.93 R= Ra = 0.393 =12.473 Ia 60
电源输入功率
P =UIa = 440×60 = 26.4kW
串入电阻上消耗的功率
2 P = RIa =12.473×602 = 44.9kW
5.1 解：
I1N
SN 100×103 = = =1.65A 3 1N U 3 ×35000 SN 100×103 = = =144.3A 3 2N U 3 ×400
电动机的输入功率
P = UI2 = U(Ia2 + I f ) = 230×(59.6 +1.3) =14.007kW d
发电机的输出功率
P = UI1 = U(Ia1 I f ) = 230×(50.8 1.4) =11.362kW g
∑p = P P =14.007 11.362 = 2.645kW
P 395 0 T0 = 9.55 = 9.55× = 3.8 N m nN 1000
TN = T2N +T0 = 57.3+ 3.8 = 61.1 N m
P P = P + p0 = 6×10 + 395 = 6.395kW TN = 9.55 M 2 M nN P = P + pCua = 6.395×103 + 500 = 6.895kW 1 M
应串入电阻
UN 220 R= Ra = 0.147 =1.075 Is 180
采用降电压启动，则电压应降到
Us = Is Ra =180×0.147 = 26.46V
4.2 解：(1) 电压降低的瞬间，电枢电动势
EaN =UN IN Ra = 220 41×0.376 = 204.6
电枢电流
额定转速差
n = n0 nN =1612.9 1500 =112.9 r/min
最低同步转速
n01 =
δmax
nN
112.9 = = 376.3 r/min 0.3
最低转速
nmin = n01 nN = 376.3112.9 = 263.4 r/min
(2)
nmax nN 1500 D= = = = 5.69 nmin nmin 263.4
电机与拖动基础（总复习）
主讲人：王永忠 杭州电子科技大学自动化学院 2010.5.27
第2章 电力拖动系统动力学
了解： （1）电力拖动系统转动方程式 ：什么时候 加速，什么时候减速； （2）负载转矩特性 ：恒转矩负载，风机、 泵类负载、恒功率负载， （3）系统稳定运行条件
第3章 直流电机原理
掌握： （1）直流电机的工作原理及结构 （2）直流电机铭牌数据 （3）直流电动机运行原理，基本方程式、功 率关系及工作特性； （4）他励直流电动机的机械特性，固有机械 特性、人为机械特性；
c
a
c
y
D，y1连接组别 ， 连接组别
z
x
(2-2)
BZ
A
B
C
X
b
Y
Z
A z yx a Y
X C
a
b
c
c
x
D，y1连接组别 ， 连接组别
y
z
nmin = n0min nN = 250 69.5 =180.5r/min
最大转差率
nN 69.5 δmax = = = 0.278r/min n0min 250
(2)
弱磁调速，拖动额定恒功率负载时
Ia = IN
UN 440 CeΦ = = = 0.2933 n0max 1500 UN IN Ra 440 76×0.376 nmax = = =1402.7r/min CeΦ 0.2933
3
P 6 N ηN = = = 87% P 6.895 1
P 6.895×103 IN = 1 = = 31.3 A UN 220 pCua 500 Ra = 2 = = 0.51 IN 31.3
3.5 解：
E01 195.9 = = 0.1959 CeΦ1 = n 1000 E02 186.7 CeΦ2 = = = 0.1867 n 1000
第5章 变压器
掌握 （1）变压器的结构、变比及额定数据 ； （2）变压器的折算的原则、折算值的计算（阻抗、 电压、电流） （3）变压器联接组别 了解 （1）变压器的空载运行 （2）变压器的负载运行 （3）变压器运行特性
习题
3.1 某他励直流电动机的额定数据为：PN=17kW， UN=220V，nN=1500r/min，ηN=0.83。计算IN, T2N及额定负载时的P1.
n = n0 n =1100 50 =1050 r/min
0.5TN TL Ia = = = 0.5IN =0.5× 40=20A Ct ΦN Ct ΦN
4.1 解： (1)
UN 220 Is = = =1496.6 A Ra 0.147
(2)
Ts 2TN Is = = = 2IN =2×90=180A Ct ΦN Ct ΦN
d g
3.7 解：
UN IN Ra 220 40×0.5 CeΦN = = = 0.2 nN 1000 UN 220 n0 = = =1100 r/min CeΦN 0.2
额定转速差
nN = n0 nN =1100 1000 =100 r/min