电机与电力拖动基础
电机与电力拖动基础
电机与电力拖动基础第一篇：电机与电力拖动基础《电机与电力拖动基础》试卷一一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下转速和电磁转矩的关系。
2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动。
3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。
4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。
5、当变压器负载（φ 2>0?）一定，电源电压下降，则空载电流I0 减小，铁损耗 PFe 减小。
6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。
7、当s 在0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于 1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。
8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。
根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
3.电力拖动系统是由电动机拖动机械机构工作的系统。
4.直流电动机的励磁方式包括他励、并励、串励和复励，其中他励直流电动机更适合于电动机控制的场合。
5.电机绕组有两种形式，分别为叠绕组和波绕组。
使用于高电压的为波绕组，使用于大电流的为叠绕组。
6.直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。
7.直流电机在主磁极之间常安装换向极改善换向。
换向极的位置恰好也是几何中性线的位置。
8.从机械特性上看，第一象限为电动机的正向电动状态，第四象限为电机的反向制动状态。
9.他励直流电动机的机械特性为硬特性，串励直流电动机的机械特性为软特性。
（硬、软）10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车情况。
情况。
11.一台三相变压器的变比为相电压之比。
电机与拖动基础课件
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寿命：电机的预期使用寿命
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环境适应性：电机对环境的适应能力
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安全性：电机的安全性能
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可靠性：电机的可靠性指标
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维护性：电机的维护性能
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经济性：电机的经济性能指标
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环保性：电机的环保性能指标
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智能化：电机的智能化程度
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模块化：电机的模块化程度
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标准化：电机的标准化程度
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系列化：电机的系列化程度
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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
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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 绪论 课件-优选PPT
1.1 直流电机的工作原理与结构
④ 电刷电刷装置的作用是通过电刷和旋转的换向器表 面的滑动接触，把转动的电枢绕组与外电路联结起来， 并与换向器配合，起到整流或逆变的作用。电刷装置 一般由电刷、刷握、刷杆座和压紧弹簧组成，其结构 如图1.7所示。 ⑤ 端盖电机中的端盖主要起支撑作用。端盖固定在机 座上，其上放置轴承支撑直流电机的转轴，使直流电 机能够旋转。
（2） 电力拖动比其他形式的拖动效率高，电动机与 被拖动机械的联接简便；
（3） 电动机的形式和种类很多，具有各种各样的特 性，可适应不同生产机械的需要，且电力拖动的起动、 制动与调速等控制简便迅速，调节性能好；
（4） 可实现远距离控制与自动调节，并进而实现生 产过程的自动化。
4
0.2 电机的类型及所用的材料
“电机与拖动基础”既是一门技术基础课，又具有专业 课的性质，不仅有理பைடு நூலகம்的分析推导、磁场的抽象叙述， 还要用基本理论去分析比较复杂又带有机、电、磁综 合性的工程实际问题，这是学习本课程的难点。学习 时应注意以下几点：
（1） 牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性。
（2） 可运用类比或比较的学习方法，找出各种电机 的共性和个性，以加深对各种电机及拖动系统性能的 理解。
（1） 熟悉直流电机、变压器、三相异步电动机的基 本结构，掌握它们的工作原理。
（2） 掌握直流电动机、三相异步电动机的机械特性 及各种运转状态的基本理论。
（3） 掌握直流电动机、三相异步电动机起动、制动、 调速的电力拖动基本原理和计算方法。
（4） 掌握电机及电力拖动实验的基本方法和技能。
8
0.3 本课程的主要内容、任务和学习方法
25
1.1 直流电机的工作原理与结构
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。
皖西学院电气工程及其自动化实验电机与电力拖动基础实验报告
电气工程及自动化实验电机与电力拖动基础实验报告
一、实验目的
1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
二、实验项目
1.了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2.用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3.直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
三、实验方法
1.实验设备
序号1234567型号DD03DJ23DJ15D31D42D44D51名称导轨、测速发电机及转速表校正直流测功机直流并励电动机直流电压、毫安、电流表三相可调电阻器可调电阻器、电容器波形测试及开关板数量1台1台1台2件1件1件1件2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D51、D31. D44
2.直流电机认识实验
3.并励电动机的工作特性和机械特性。
电机及拖动基础知识点试题及试卷总复习
电机与拖动基础总复习第一章电机的基本原理1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。
2．把穿过某一截面S 的磁力线根数被称为磁通量 。
在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度B。
3．非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系是线性的。
在导磁材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系不是线性的。
☆4．磁通与电压之间存在如下关系：1）如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势；☆2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。
5．电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。
由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。
☆6铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。
☆第二章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。
☆2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：☆4．拖动系统稳定运行的充分必要条件: T e =T L 且5 电动机工作在电动状态飞轮矩的折算☆第三章 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dndT dn dT L e <cL LL c LL ηωηj T T T '='=成。
电机与电力拖动基础(全)
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。
电源之间没有负载而是直接接通叫做短路。短路是绝对不允 许的，这样会导致用电器及电源的损坏。
自锁电路
目录
❖第一章 直流电机原理 ❖第二章 电力拖动系统的动力学基础 ❖第三章 直流电动机的电力拖动 ❖第四章 变压器 ❖第五章 三相异步电动机原理 ❖第六章 三相异步电动机的电力拖动 ❖第七章 同步电动机 ❖第八章 控制电机 ❖第九章 电力拖动系统中电动机的选择
何中性线处的导体上. 2.绕组只画一层,都在电枢表面上. 3.电流方向以电刷为分界线. 4.电枢磁场以电刷为极轴线,电刷 处磁势最强,主磁极的极轴线处
⊕⊙⊕⊙⊕⊙S⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕N⊙⊕⊕⊙⊙
电枢磁势为零.电枢磁势与主磁极
磁势正交,称交轴电枢磁势 .
把电枢圆周从电刷处切开展成 直线并以主磁极轴线与电枢表面 的交点为空间坐标的起点,这点的 电枢磁动势为零. 电枢磁动势沿空间的分布: 电枢线负荷--- 电枢圆周表面单位
3、学习方法：要注意它既有基础理论的学习，又有结 合工程实际综合应用的性质。要逐渐地培养学员的工程观
点，掌握工程问题的处理方法。
第一章 直流电机原理
1.1 直流电机的用途、结构及工作原理
一、直流电机的用途
1.直流电动机的用途:在工业生产中,利用电动机的 轴上转矩拖动生产机械,对产品进行加工.
2.直流发电机的用途:作为电源设备 二、直流电机的结构
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相邻 主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。
N 极轴线 N
电机与拖动基础考点总结
考点总结第四章e T L T —生产机械的阻转矩 n —转速(r/min)】第五章一、直流电机的励磁方式：III f I I f1图5-15直流电机的励磁方式a) 他励式 b) 并励式 b) 串励式 b) 复励式a)b)c)d)按励磁绕组的供电方式不同，直流电机分4种：○1他励直流电机 ○2并励直流电机 ○3串励直流电机 ○4复励直流电机 二、基础公式 1. 额定功率N PN P （N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速） 直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N I U P ⋅=2. 电枢电动势a E直流电机的电动势：n C E e a ⋅Φ⋅=（单位 V ） e C 为电动势常数aZn C P e 60⋅=（P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）3. 电磁转矩e T直流电机的电磁转矩：a T e I C T ⋅Φ⋅= （单位m N ⋅） T C 为转矩常数aZn C P T ⋅⋅=π2 （P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）4. 常数关系式由于55.9260≈=πe T C C 故 e T C C ⋅=55.9三、直流电机(一) 分类：直流电动机和直流发电机。
直流电动机：直流电能→→机械能 直流发电机：机械能→→直流电能(二) 直流电动机(考点：他励直流电动机【如下图】)I 图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a) 物理量的参考正方向 b) 等效电路a)b)1. 电压方程：励磁回路：f f f I R U =电枢回路：a a a a I R E U += (特点：a a E U >) (a R ——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻 a E ——直流电机感应电动势)其中 ΦnC E e a =2. 转矩方程：0L e T T T +=3. 功率方程：○1输入电功率→电磁功率 输入电功率1P =励磁回路输入电功率f P +电枢回路输入电功率a P(注意：一般题目没有给出励磁信息，那么输入电功率=电枢回路输入电功率)电枢回路输入电功率a P =电磁功率em P +铜耗功率Cua p ∆ 励磁回路输入的电功率：2f f f f f I R I U P ==电枢回路输入的电功率：()Cua em 2a a a a a a a a a a a p P I R I E I I R E I U P ∆+=+=+== (2a a Cua I R p =∆——电枢回路的铜耗 a a em I E P =——电机的电磁功率)且有ωωωe a p a p a p a a π2π2606060T ΦI aZn ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==⋅== 即ωe a a T I E =（原本基础公式为a e ΦI C T T =）而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式：n Pn P P T em em eme 55.960π2===ω 故n PT em e 55.9=（em P 的取值单位为w 才适用）nP T eme 9550=（em P 的取值单位为kW 才适用） ○2电磁功率→输出机械功率 电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)由于0L e T T T +=和ωe T P em = 故 ωωωL 0e T T T += L 0em P p P +∆=L P ——电机的机械负载功率0p ∆——电机的空载损耗，包括机械摩擦损耗m p ∆和铁心损耗Fe p ∆○3输入电功率1P →输出机械功率2P 电功率电磁功率机械功率P 1P em P 2p Cua p Fe p mec p CufCufp ∆Cuap ∆Fep ∆mp ∆图5-19直流电动机的功率图p P P p p p p P p p P P P ∑∆+=+∆+∆+∆+∆=+∆+∆=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1式中2P ——电动机的输出功率，有P2=PL ；add p ∆——电动机的附加损耗，是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗； p ∑∆——电动机的总损耗，并有add 02a a 2f f add m Fe Cua Cuf p p I R I R p p p p p p ∆+∆++=∆+∆+∆+∆+∆=∑∆故电动机的效率为：p P pP P ∑∆+∑∆-==2121η4. 工作特性：5. 如何避免造成“飞车”？ 答：直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠，绝不能断开。
电机与拖动基础试题及答案
第二部分 直流电动机的电力拖动一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。
（U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem2、直流电动机的起动方法有____ ___。
（降压起动、电枢回路串电阻起动）3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。
（2）4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。
（理想空载转速）5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。
（降压或电枢回路串电阻；弱磁）1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。
（ ）（F ）2、直流电动机串多级电阻起动。
在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。
（ ） （T ）3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。
（ ） （T ）4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。
（ ） （F ）5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。
（ ） （T ）三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。
2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。
3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。
4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。
电机及电力拖动基础
电机及电力拖动基础介绍如下：
电机是将电能转换为机械能的一种设备。
常见的电机包括直流电机、交流电机和步进电机等。
电力拖动则是利用电机驱动各种机械设备，如电梯、电动汽车、风力发电机等。
在电机方面，需要了解电机的原理、结构、分类、性能参数等方面的知识。
例如，了解电机的工作原理可以帮助理解电机的转速、电流、功率等性能参数的计算方法；了解电机的结构可以帮助理解电机的故障原因和维修方法等。
在电力拖动方面，需要了解电机的选型、驱动控制、传动装置等方面的知识。
例如，了解电机的选型可以帮助选择合适的电机驱动设备，了解电机的驱动控制可以帮助实现电机的启停、调速等功能，了解传动装置可以帮助实现电机与被驱动设备之间的传动。
总之，电机及电力拖动基础知识包括电机原理、结构、分类、性能参数、选型、驱动控制、传动装置等方面的知识。
整套课件教程：电机与电力拖动基础
• 8)了解电机与电力拖动今后发展的方向。
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目录
• 第一章 电力拖动系统动力学 • 第二章 直流电机原理 • 第三章 直流电动机的电力拖动 • 第四章 变压器 • 第五章 三相异步电动机绕组 • 第六章 异步电动机原理
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• 第七章 三相异步电动机的电力拖动 • 第八章 三相同步电动机 • 第九章 电力拖动系统中电动机的选择 • 第十章 微控电机
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电力拖动及其发展概况
近年来，随着电子技术和控制理论的不断发展，相继出现了顺 序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。在电动 机的调速方面，已形成了电子功率器件与自动控制相结合的领域。不 但晶闸管一直流电动机调速系统得到了广泛应用，而且交流变频调速 技术发展迅速，在许多领域交流电动机变频调速系统有取代晶闸管一 直流电动机调速系统的趋势。
• (3)负载转矩与速度平方成比例，如通风机、水泵的有效负载 转矩即是，一般称为通风机型负载。 除了与速度有关的负载 转矩外，还有与机械行程有关的负载转矩，如剪床的负载转 矩。此外，还有不规则的负载转矩如磨碎机等。
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1.2 电力拖动系统的转矩及基本 运动方程式
电力拖动系统中的运动是由电力拖动系统中的合成转矩 产生的。如果分析系统的运动状况，首先要分别了解电动机 发出的转矩和生产机械的负载转矩的性质，然后研究这两个 转矩共同作用到电力拖动系统上的效果。
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本课程的性质、内容、任务和要 求
• 4) 掌握电力拖动系统中电动机参数调速方法的基本原理和技术经济指 标。
• 5) 掌握电力拖动机械过渡过程的基本特性及其主要的分析方法，了解 机械惯性和电磁惯性同时作用时对直流电力拖动过渡过程的影响。
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
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• 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。
《电机与电力拖动基础》(试卷4套含答案)
《电机与电力拖动基础》（试卷一）班级学号姓名总分一、选择题（共15题，每题2分，共30分）请将正确答案写在题目后面的括号内。
1.由于铁心磁路存在（），故磁路计算时不能采用叠加原理。
A. 饱和效应B. 集肤效应C. 涡流损耗D. 磁滞损耗2.若将铁磁材料置于交变磁场中，铁磁材料将被反复交变磁化，磁畴之间不停地翻转、摩擦而消耗能量，这种损耗称为（）。
A. 铁心损耗B. 涡流损耗C. 磁滞损耗D. 磁畴损耗3.关于变压器的功能，下列说法错误的是（）。
A. 变压功能B. 变流功能C. 变阻抗功能D. 变频功能4.变压器、电机的铁心总是用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，主要考虑的是（）。
A. 铁心导磁性好B. 铁心中有剩磁C. 减少涡流损耗D. 减少磁滞损耗5.变压器一次侧所加电压增加10%，而电源频率增加10%，则变压器铁心中的主磁通将（）。
A. 增加10%B. 减少10%C. 增加20%D. 基本不变X将会（）。
6.若变压器用空气心而不用铁心，则其等效电路中的励磁电抗mA. 增大B. 减小C. 保持不变D. 无穷大7.在直流电机中，电枢反应是指（）。
A. 主磁场对电枢绕组的感应作用。
B. 主磁场对转子绕组的感应作用。
第 1 页共28 页第 2 页 共 28 页C. 转子绕组电流所产生的磁场对电枢磁场的影响。
D. 转子绕组电流所产生的磁场对主磁场的影响。
8. 一台他励直流电机，U =220V ，C e Φ=0.2V •min/r ，电机转速为1000r/min ，则该电机运行于（ ）状态。
A. 电动 B. 发电C. 能耗制动D. 加速9. 与同容量的变压器相比，异步电动机的空载电流（ ）变压器的空载电流。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 近似等于10. 在三相异步电动机的等效电路中，励磁电阻m R 上消耗的功率是（ ）。
A. 铁心损耗B. 涡流损耗C. 磁滞损耗D. 铜线损耗11. 在三相异步电动机的等效电路中，附加电阻'21s R s-上消耗的功率是（ ）。
电机及拖动基础(第5版)绪论
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
绪
论
一、电机的分类、作用及发展
1、电机的分类、作用
电机——利用电磁感应定律和电磁力定律。 将能量或信号进行转换或变换的电磁机械装置。 电源的产生、变换、传送、分配、使用都要用 到各类电机。
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
电能的产生——变换——传送 │ 使用
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
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《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
一、电机的分类、作用及发展
2、电机工业的发展
电机工业的发展，与科技发展密切相关，从1831 年法拉第发现电磁感应现象起，它的历史至今尚不到 200年。
我国的电机工业，从新中国成立以来的70多年间， 建立了独立自主的完整体系。近些年来，随着对电机 新材料的研究并在电机设计、制造工艺中利用计算机 技术，普通电机的性能更好、运行更可靠；而控制电 机的高可靠性、高精度、快速响应使控制系统完成各 种人工无法完成的快速复杂的精巧运动。
《电机及拖动基础》(第5版) 绪
电论机按功能用途分类如下：
常规电机
电机
直流发电机
发电机
交流发电机
变压器
异步发电机 同步发电机
直流电动机
电动机
异步电动机
控制电机
交流电动机
同步电动机
电机在国民经济各个领域中起着重要作用
《电机及拖动基础》(第5版) 绪 论
电机与电力拖动基础 (全)
3.单迭绕组展开图
τ n τ τ τ
1 2 3
4
5
6
7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
N1
S1
N2
S2
15
16 1 2 3 4_ 5 6 7 + A1 B1
8
9 10 11 12 13 14 _ + A2 B2
+
_
图中四个方框代表四个主磁极,相同极性的两个电刷均 用导线并联后引往出线端.四个电刷均安放在相应的四个 主磁极的极轴线处的换向片上,电刷宽度等于一个换向片 宽.电枢铁心槽数、元件数以及换向片数均相等且为16。 元件的第一元件边嵌在槽的上层—— 上层边；而元件的 第二元件边总是嵌在槽的下层—— 下层边。 上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 以元件上层边所在槽的号码作为该元件的号码。 元件联接次序表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相 邻主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。 N 极轴线 N
N
N .
n
S
S
n τ 极距
（3）几何中线：是在相邻两 极轴线之间并且与这两极 轴线等距离的直线，两相邻主磁极以几何中线为轴作位 置上的对称分布。以n—n表示。
2.单迭绕组元件 单迭绕组由迭绕组元件按一定规律排列联接而成.绕组 元件实际上是一个线圈,可以是多匝,也可以的单匝的. 绕组元件结构原理: N S a1b1及a2b2部分称为元件边, 用后端匝a1ma2及前端匝b1nb2 将元件边联结起来,使两元件 a1 m V a2 边中电势在元件中迭加. 端线c1d1及c2d2 称为引线,d1为 n b1 b2 元件的首端,d2为末端.元件 c1 的首端和末端分别焊接在 d1 d2 不同的换向上. a1b1称为第一元件边,右边a2b2称为第二元件边.
电机与电力拖动基础-推荐下载
电机与电力拖动基础-推荐下载《电机与电力拖动基础》试卷一答案一、填空题（每空1分，共20分）1、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件，转速和电磁转矩的关系。
2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。
4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。
5、当变压器负载（φ2>0?）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。
6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。
7、当s在0~1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。
8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。
二、判断题（每题2分，共20分）1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。
（对）2、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都会突变。
（对）4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。
（错）5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。
（错）6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。
（错）7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。
（对）8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）9、三相异步电动机的最大磁通势Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。
（对）10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。
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二、现代社会应用的主要能量形式--电能
吉林丰满发电厂发电机组及控制柜
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三、机电能量转换装置--电机
电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等， 都必须利用“电机” 这种进行能量转换或信号变换的 机电装置。
发电机：电能生产设备，把机械能转换为电能； 电动机：将电能转换为机械能，拖动生产机械运转— —电力拖动。
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硬件：模拟/数字电路，通信接口， CPU，DSP 软件：数据库，计算机控制，编程，
控制理论，检测及数据处理
有关系统： 系统综合，可 靠性，EMI，性
价比……
控制器 接口
硬件：模拟/数字电路， 电力电子技术 软件：各种电源的知识
执行器 功率变换部分
电机及其负载 的原理及特性
被控对象 及其负载
二、现代社会应用的主要能量形式--电能
宝钢电厂
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二、现代社会应用的主要能量形式--电能
葛洲坝水利枢纽工程
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二、现代社会应用的主要能量形式--电能
吉林丰满发电厂
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二、现代社会应用的主要能量形式--电能
吉林丰满发电厂发电机组及控制柜
北京工商大学信息工程学院
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、新型电力传动 -- 一门新的交叉学科
调速装置
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五、新型电力传动 -- 一门新的交叉学科
北京工商大学信息工程学院
六、拖动技术的演变
(1)成组拖动 (2)单电动机拖动系统 (3)多电动机拖动系统 采用电气控制线路及装置，继电器--接触器自动 控制系统实现各电动机间的转速关系保持恒定 电动机间互相联锁,维持某一参数在允许范围内。
一、课程性质
北京工商大学信息工程学院
本课程是自动化、电气工程及自动化等非电机 类专业的专业技术基础课。
《电机与电力拖动基础》是把“电机学”和“ 电力拖动基础”两门 课程有机结合为一门课程。
先修课程：高等数学、物理、电路等 后续课程：运动控制系统、电气控制与PLC、 计算机控制技术、自动控制系统等
一、课程性质
传感器
北京工商大学信息工程学院
二、课程学习任务
1、掌握常用交直流电机及变压器的基本理论； 2、掌握分析电动机机械特性及各种运转状态的基 本理论； 3、掌握电力拖动系统中电动机各种调速方法的基本 原理； 4、掌握电机与电力拖动系统的基本实验方法与技能 ，并具有熟练的运算能力； 5、了解电机与电力传动技术今后的发展方向。
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三、课程主要作业内容
(1) 他励直流电动机运行原理和工作特性的计算； (2) 变压器运行原理和运行特性的计算； (3) 异步电动机运行原理和工作特性的计算； (4) 他励直流电动机机械特性的分析与计算； (5) 异步电动机机械特性的分析与计算； (6) 其它电机与电力拖动的基础知识。
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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
北京工商大学信息工程学院
北京工商大学信息工程学院
一、二十世纪初前的电机发展史
时间
事件
1820 H. C. Oerstead：发现「电流的磁作用」：
成为电磁学学科的奠基
A.M. Ampere：「安培定理」即「右螺旋定则」
J.B. Biot, F. Savart：「毕奧‧沙瓦尔定律」
1824 D. F. J. Arago 发现感应电动机的原理
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电机与电力拖动基础
第1章
北京工商大学信息工程学院
绪论
1.1 电机技术的发展概述 1.2 本课程的性质及内容安排 1.3 本课程常用物理概念和定律
北京工商大学信息工程学院
1.1 电机技术的发展概述
一、二十世纪初前的电机发展史 二、现代社会应用的主要能量形式--电能 三、机电能量转换装置--电机 四、工业时代的宠儿--电机工业 五、新型电力传动 -- 一门新的交叉学科 六、拖动技术的演变 七、电力传动自动化控制系统
七、电力传动自动化控制系统
印染机械
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七、电力传动自动化控制系统
冲压机械
北京工商大学信息工程学院
七、电力传动自动化控制系统
钢厂
北京工商大学信息工程学院
1.2 本课程的性质及内容安排
一、课程性质 二、课程学习任务 三、课程主要作业内容 四、实践能力培养要求 五、主要参考书目 六、考核方式
电在传输过程中离不开变压器
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四、工业时代的宠儿--电机工业
配电系统
北京工商大交叉学科
(1)现代控制技术的使用，使电机具有更良好的 特性。 (2)电机已成为各种机电系统中一种极为重要的 元件。 (3)电力电子学、计算机、电机学和控制论结合 而发展成的新学科。
事件
鼓形绕线的西门子型交流发电机 Edison：大型直流发电机 美国的平均发电机容量100kW GE,WH,AEG公司完成双槽鼠笼型转子
北京工商大学信息工程学院
二、现代社会应用的主要能量形式--电能
水电站
北京工商大学信息工程学院
二、现代社会应用的主要能量形式--电能
石洞口电厂
北京工商大学信息工程学院
1826 G. S. Ohm：「欧姆定律」
1831 M. Faraday：发现电磁感应现象
1845 W. Weber, F.E. Neumann：电磁感应理论
1849 G. R. Kirchhoff：「克希荷夫定律」
北京工商大学信息工程学院
一、二十世纪初前的电机发展史
时间
1872 1881 1902 1920
北京工商大学信息工程学院
三、机电能量转换装置--电机
低压电动机
交流异步电动机
北京工商大学信息工程学院
三、机电能量转换装置--电机
发电机
北京工商大学信息工程学院
四、工业时代的宠儿--电机工业
电机是随着生产力的发展而产生和发展的，而电机 的发展又促进了社会生产力的不断提高。新中国成立 以来，我国电机制造工业发生了巨大的变化。