《电力牵引交流传动及其控制系统》报告
交流传动与直流传动优劣的比较
1.电力传动的发展
从十九世纪七十年代开始，人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车,1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素，未能成为牵引动力的适用模式。
1955年，水银整流器机车问世，标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年，硅可控整流器（即普通晶闸管）的发明，标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动（直流发电机或直流供电-直流电动机），很自然地被更优越的交-直传动（交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机）所取代。1965年，晶闸管整流器机车问世，使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革，全球兴起了单相
工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管（GTO）的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现了交-直-交传动（交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机），即所谓的交流传动，又很自然地取代了交-直传动。
与直流传动机车相比，交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国铁路发展的必然趋势。
2 .交流传动与直流传动的比较
2.1机车工作原理的比较
2.1.1直流传动电力机车工作原理
直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电
力机车。
直直型电力机车是由直流电源供电，直流串励牵引电机驱动，通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻（调压）方式进行调速
和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为：机车由受电弓从接触网取得直流电，经断路器QF启动电阻R,向4台直流牵引电动机M1-M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转，电能转变为机械能，分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮实现牵引运行。
交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电，经机车内部的牵引变压器降压，再经整流装置将交流转换为直流，然后向直流（脉流）牵引电动机供电，从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示
2.1.2交流传动电力机车工作原理
交（直）交型电力机车是指由各种变流器供电的交流异步或同步电动机作为传动电机的电力机车或电动车组。
根据变流器是否带中间回路，分为交直交变流器和交交变流器两类。根据中间回路选择元件的不同，又分为电压型系统、电流型系统两种基本结构。因此电力牵引领域的交流传动机车基本上有两类：电
流型变流器供电的同步或笼型异步电动机机车和电压型变流器供电的笼型异步电动机机车。电压型变流器供电的笼型异步电动机系统原理。来自接触网的单相交流电经受电弓引入机车变压器，在牵引变压
器中变换成所需的合适电压后送人电源侧变流器，将单相交流电转换为直流电，提供给中间回路经平滑功率脉动，送入电动机侧的变流器，将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电供给三相异步牵引电动机，实现牵引运行。在这个系统中，机车先将电网的交流能量转换为直流能量，然后进一步转换成电压和频率可调的交流能量。
由于电压型变流器供电的笼型异步电动机机车的转矩脉动以及对电网的反作用小，适合于较大功率的机车，因此干线交流传动电力机车绝大部分都采用这种系统。
直流传动机车，无论是直直型还是交直型，共同点是采用直（脉）流牵引电动机，都可通过控制励磁电流使牵引电机具有所要求的软特性和良好的防空转性能，脉流牵引电动机虽然在结构上与直流电机有所不同，但其工作原理基本上与直流电机相同，直流电动机结构上的缺点是存在电刷和换向器，无法改变电机存在的火花和环火的致命缺
陷，从而限制了直流电动机的功率和容量，不能很好地满足铁路高速
重载的
发展要求，继而限制了直流传动机车的发展，因此在机车上采用无整流子的交流电动机成为趋势。
2.2交流传动与交直流传动机车主电路的比较
交流传动机车与交直流传动机车都是将接触网供给的单相工频
交流电，经受电弓进入机车内部的牵引变压器降压，再经整流装置将
单相交流电转换为直流电。所不同的是，交直传动机车会将转换来的直流电通过滤波电抗器、电磁绕组进行滤波，然后向直流（脉流）牵引电动机供电，从而产生牵引力牵引列车运行。而交流传动机车会将转换来的直流电通过逆变器再逆变成三相交流电，向三相异步牵引电
动机供电。
交流传动与直流传动机车主电路的区别在于两者变流装置的不同，从而造成的能量传递形式的不同。而交流传动机车与直流传动机车本质上的不同是，这两者所采用的牵引电机不同。交直与交流传动机车主电路比较如图所示。
3.电力电子
在交流传动机
车上的应用
在交流传
动技术的发展
交直与交流传动机车主电路比较
交直传劫机车主电路
交说轴J
交流传动机车主电路
过程中，电力电子器件的发展是这一技术进步的物质基础。第一代机车采用
快速晶闸管，变流机组复杂、效率较低、可靠性和可维修性等均不理想。随着大功率GTO器件的诞生,
上世纪80年代中后期被迅速应用于大功率交流传动机车动车，技术性能又有新的提高。进入上世纪90年代,中高压IGBT相继问世，器件品质进一步提高，变流机组又开始更新换代。
与此同时，控制策略的发展是交流传动技术进步的理论基础。先后研究、应用了晶闸管移相整流控制、PWM控制、四象限脉冲整流控制、磁场定向控制、直接转矩控制等方法。
微电子、信息技术等为交流传动技术进步提供了现代控制手段。从过去复杂的模拟--数字电路实现简单的控制功能，进人现代网络化控制、小型化及模块化结构。微计算机和微处理器品质不断提升，由8位进步到32位、64位,由定点运算进步到浮点运算，处理能力大幅提升,构筑了以高速数字信号处理器为核心的实时控制器。
由此可见，电力电子技术这门综合学科对牵引动力交流传动系统的发展产生了强大的推动力。
4.总结
通过机车交流传动与直流传动的分析比较，我们不难看出交流传动机车明显的发展优势。交流传动机车所以成为现代机车发展的方向，正是由异步电动机的特点和优点所决定的。和传统的串激直流电动机驱动系统相比，交
流异步电动机驱动系统的优越之处表现在机
械、绝缘、耐热、耐潮、粘着、维修、效率、重量尺寸等诸多方面。
1.构造简单，转速高
异步电动机是所有电机中结构最简单的电动机，除轴承外，没有
其他机械接触部分。串激直流电动机则不然，结构复杂，定子、转子都有绝缘要求很高的绕组，有换向器装置和电刷机构，磨擦部分多，接线复杂，机械转速受换向条件和机械强度的限制，只能达到2500r/min左右。而交流异步电动机转速可达4000r/min以上，试验转速甚至可达6000r/min，这是直流电机所望尘莫及的。
2.粘着性能好
（1）异步电动机有很硬的机械特性，所以当某电机发生空转时，随着转速的升高，转矩很快降低，具有很强的恢复粘着的能力。空转发生时，转速上升值不大，即使是同步转速，与原工作点的转速差不会超出5刎上。串激电动机则不然，转矩变化一点，转速就有很大的变化。
（2）异步电动机的工作点可以很方便地进行平滑调节，以实现最大可能的粘着利用，不会出现粘着中断情况。根据检测有关粘着控制的信号，准确、迅速地改变逆变器输出的电压和频率，寻求最佳工作点，使驱动系统既不能发生空转，又能充分发挥最大的牵引力。
（3）可实现各轴单独控制。当某台电机发生空转时，可调节该台电机，这样能充分利用机车的粘着性能。在交一直传动系统中，某轴空转时，需要使所有各轴电机卸载，这样就大大降低了机车的牵引能力。
由于上述特性和良好的控制功能，交直交传动系统的粘着系数可以利用得很高，能达到40%以上，而交一直传动系统的粘着系数在36% 以下。
3.功率大，牵引力大
第八章 带传动 第一节 带传动的类型和特点 带传动由主动带轮1、从动带轮2和挠性带3组成，借助带与带轮之间的摩擦或啮合，将主动轮1的运动传给从动轮2，如图8-1所示。 一、带传动的类型 根据工作原理不同，带传动可分为摩擦带传动和啮合带传动两类。 1.摩擦带传动 摩擦带传动是依靠带与带轮之间的摩擦力传递运动的。按带的横截面形状不同可分为四种类型，如图8-2所示。 (1)平带传动。平带的横截面为扁平矩形（图a ），内表面与轮缘接触为工作面。常用 的平带有普通平带(胶帆布带)、皮革平带和棉布带等，在高速传动中常使用麻织带和丝织带。其中以普通平带应用最广。平带可适用于平行轴交叉传动和交错轴的半交叉传动。 (2)V 带传动。V 带的横截面为梯形，两侧面为工作面（图b ），工作时V 带与带轮槽两侧面接触，在同样压力F 的作用下，V 带传动的摩擦力约为平带传动的三倍，故能传递较大的载荷。 (3)多楔带传动。多楔带是若干V 带的组合(图c),可避免多根V 带长度不等,传力不均的缺点。 图8-1 带传动示意图 a) b) c) d)
(4)圆形带传动。横截面为圆形(图d), 常用皮革或棉绳制成, 只用于小功率传动。 2.啮合带传动 啮合带传动依靠带轮上的齿与带上的齿或孔啮合传递运动。啮合带传动有两种类型，如图8-3所示。 (1)同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持主、从动轮线速度同步（图a）。 (2)齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合，同样可避免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动（图b）。 二、带传动的特点 摩擦带传动具有以下特点： (1)结构简单，适宜用于两轴中心距较大的场合。 (2)胶带富有弹性，能缓冲吸振，传动平稳无噪声。 (3)过载时可产生打滑、能防止薄弱零件的损坏，起安全保护作用。但不能保持准确的传动比。 (4)传动带需张紧在带轮上，对轴和轴承的压力较大。 (5)外廓尺寸大,传动效率低(一般~。 根据上述特点，带传动多用于①中、小功率传动（通常不大于100KW）；②原动机 a)同步齿形带传动b)齿孔带传动
《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——交流传动与直流传动优劣的比较
1.电力传动的发展 从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机)，很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机)，即所谓的交流传动，又很自然地取代了交-直传动。 与直流传动机车相比，交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国铁路发展的必然趋势。
2．交流传动与直流传动的比较 2.1 机车工作原理的比较 2.1.1 直流传动电力机车工作原理 直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电力机车。 直直型电力机车是由直流电源供电，直流串励牵引电机驱动，通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻（调压)方式进行调速和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流电，经断路器QF，启动电阻R，向4台直流牵引电动机M1-M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转，电能转变为机械能，分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮实现牵引运行。 交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电，经机车内部的牵引变压器降压，再经整流装置将交流转换为直流，然后向直流（脉流）牵引电动机供电，从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示。
蜗杆传动 一、判断题（正确 T ，错误 F ） 1. 两轴线空间交错成90°的蜗杆传动中，蜗杆和蜗轮螺旋方向应相同。 （ ） 2. 蜗杆传动的主平面是指通过蜗轮轴线并垂直于蜗杆轴线的平面。 （ ） 3. 蜗杆的直径系数为蜗杆分度圆直径与蜗杆模数的比值，所以蜗杆分度圆直径越大，其直径系数也 越大。 （ ） 4. 蜗杆传动的强度计算主要是进行蜗轮齿面的接触强度计算。 （ ） 5. 变位蜗杆传动中，是对蜗杆进行变位，而蜗轮不变位。 （ ） 二、单项选择题 1. 与齿轮传动相比，（ ）不能作为蜗杆传动的优点。 A 传动平稳，噪声小 B 传动比可以较大 C 可产生自锁 D 传动效率高 2. 在标准蜗杆传动中，蜗杆头数一定时，若增大蜗杆直径系数，将使传动效率（ ）。 A 降低 B 提高 C 不变 D 增大也可能减小 3. 蜗杆直径系数的标准化是为了（ ）。 A 保证蜗杆有足够的刚度 B 减少加工时蜗轮滚刀的数目 C 提高蜗杆传动的效率 D 减小蜗杆的直径 4. 下列公式中，用（ ）确定蜗杆传动比的公式是错误的。 A 21ωω>=i B 12z z i >= C 12d d i >= D 21n n i >= 5. 提高蜗杆传动效率的最有效方法是（ ）。 A 增加蜗杆头数 B 增加直径系数 C 增大模数 D 减小直径系数 三、填空题 1. 在蜗杆传动中，蜗杆头数越少，则传动效率越___________，自锁性越____________。 2. 有一普通圆柱蜗杆传动，已知蜗杆头数21 =z ，蜗杆直径系数8=q ，蜗轮齿数372=z ，模数mm 8=m ， 则蜗杆分度圆直径_________________mm ，蜗轮的分度圆直径________________mm ，传动中心距________________mm ，传动比___________，蜗轮分度圆上的螺旋角_____________。 3. 阿基米德蜗杆传动变位的主要目的是为了_____________________和____________________。 四、简答题 1. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 2. 为何连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算？可采用哪些措施来改善散热条件？ 3. 蜗杆传动为什么一般选择钢蜗杆和铜蜗轮作为配对材料？ 4. 蜗杆传动的主要失效形式和计算准则？ 5. 与齿轮传动相比，蜗杆传动的主要优、缺点有哪些？ 五、分析计算题 1. 已知一带式运输机用阿基米德蜗杆传动，传递的功率均kW 8.81 =P ，转速m in /r 9601=n ，传 动比18=i ，蜗杆头数21=z ，直径系数8=q ，蜗杆导程角01214'''?=γ，蜗轮端面模数 mm 10=m ，当蜗杆主动时的传动效率88.0=η，蜗杆右旋，转动方向如图所示。 试求：（1）蜗轮的转向及各力指向； （2）计算蜗杆和蜗轮所受个分力的大小。
第八章带传动 8.1 概述 8.1.1 带传动的工作原理及特点 1.传动原理——以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力 2.优点：1）有过载保护作用 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高 缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 8.1.2主要类型与应用 a.平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况 b.V 带传动——三角带 c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合 d.同步带传动——啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。 图6-1 带传动的主要类型 8.1.3带传动的形式 1、开口传动——两轴平行、双向、同旋向 2、交叉传动——两轴平行、双向、反旋向 3、半交叉传动——交错轴、单向 ◆带传动的优点： ①适用于中心距较大的；②传动带具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没 有接头，传动较平稳，噪声小；③过载时带在带轮上打滑，可以防止其它器件损坏；④结构简单，制造和维护方便，成本低。 ◆带传动的缺点： ①传动的外廓尺寸较大；②由于需要张紧，使轴上受力较大；③工作中有弹性滑动，不能准确地保持主动轴和从动轴的转速比关系；④带的寿命短；⑤传动效率降低；⑥带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合。 8.2 V带和带轮的结构
V 带有普通V 带、窄V 带、宽V 带、大楔角V 带、联组V 带、齿形V 带、汽车V 带等多种类型，其中普通V 带应用最广。 8.2.1 V 带及其标准 如图所示 V 带由抗拉体、顶胶、底胶和包布组成 8.2.2带轮结构 1、组成部分：轮缘、轮辐、轮毂 2、结构形式：实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式 3、材料：灰铸铁（HT150、HT200常用）、铸钢、焊接钢板（高速）、铸铝、塑料（小功率） 普通V 带轮轮缘的截面图及其各部尺寸见表 8.3 带传动的工作情况分析 8.3.1带传动的受力分析 工作前 :两边初拉力Fo=Fo 工作时:两边拉力变化： ①紧力 Fo →F1；②松边Fo →F2 F1—Fo = Fo —F2 F1— F2 = 摩擦力总和Ff = 有效圆周力Fe 所以: 紧边拉力 F1=Fo + Fe/2 松边拉力 F2=Fo —Fe/2 8.3.2 带传动的最大有效圆周拉力及其影响
同步带传动类型及及设计计算标准 (GB-T10414?2-2002同步带轮设计标准) 圆弧齿同步带轮轮齿ArctoothTimingtooth 直边齿廓尺寸Dimensionoflineartypepulley
1、同步带轮的型式 2、齿型尺寸、公差及技术参数 3、各种型号同步带轮齿面宽度尺寸表 4、订购须知 圆弧齿轮传动类型： 1)圆弧圆柱齿轮分单圆弧齿轮和双圆弧齿轮。 2)单圆弧齿轮的接触线强度比同等条件下渐开线齿轮高，但弯曲强度比渐开线低。 3)圆弧齿轮主要采用软齿面或中硬齿面，采用硬齿面时一般用矮形齿。圆弧齿轮传动设计步骤： 1)简化设计：根据齿轮传动的传动功率、输入转速、传动比等条件，确定中心距、模数等主要参数。如果中心距、模数已知，可跳过这一
步。 2)几何设计计算：设计和计算齿轮的基本参数，并进行几何尺寸计算。 3)强度校核：在基本参数确定后，进行精确的齿面接触强度和齿根弯曲强度校核。 4)如果校核不满足强度要求，可以返回 圆弧齿轮传动的特点： 1)圆弧齿轮传动试点啮合传动，值适用于斜齿轮，不能用于直齿轮。 2)相对曲率半径比渐开线大，接触强度比渐开线高。 3)对中心距变动的敏感性比渐开线大。加工时，对切齿深度要求较高，不允许径向变位切削，并严格控制装配误差。 单圆弧齿轮传动 小齿轮的凸齿工作齿廓在节圆以外，齿廓圆心在节圆上；大齿轮的凹齿工作齿廓在节圆内，齿廓圆心略偏於节圆以外(图2单圆弧齿轮传动的嚙合情况)。由於大齿轮的齿廓圆弧半径p2略大於小齿轮的齿廓半径p1，故当两齿廓转到K点，其公法线通过节点c时，齿便接触，旋即分离，但与它相邻的另一端面的齿廓随即接触，即两轮齿K1﹑K'1、K2﹑K'2﹑K3﹑K'3……各点依次沿嚙合线接触。因此，圆弧齿轮任一端面上凹﹑凸齿廓仅作瞬时嚙合。一对新圆弧齿轮在理论上是瞬时点嚙合，故圆弧齿轮传动又常称为圆弧点嚙合齿轮传动。轮齿经过磨合后，实际上齿廓能沿齿高有相当长的一段线接触。圆弧齿轮传动的特点是：(1)综合曲率半径比渐开线齿轮传动大很多，其接触强度比渐开线齿轮传动约高0.5～1.5倍；
授课教师：日期： 教学环节及时间分配、备注师生 活动 教学内容4学时 新课引入 准备知识学习 学习重点和难点 学生 回答 教师 补充 理论 知识 学习 实物 展示 第六章带传动和链传动 学习目标 了解带传动与链传动的类型、工作原理、特点及应用； 了解V带的标记及V带轮的机构； 了解带传动与链传动的失效分析； 了解带传动与链传动的安装与维护常识。 新课引入 举例：自己在生活中见过的带传动或者链传动的例子有哪些？ 如自行车的链条传动，生产流水线上的带传动等等。（结合PPT形象生动）粗略讲解PPT中展示图片的工作机理。 6.1 带传动的工作原理、类型及特点（一下内容结合PPT）教材P83 1、主动轮，从动轮。 2、带传动的组成主动轮 从动轮 传动带 3、带传动的分类：1、摩擦式（靠摩擦力工作，工作时不需要润滑，成本低） 2、啮合式（不打滑，精度高） 3.1 摩擦式：平带f1 V带f2=3f1（分类、结构） 多楔带（功率大的场合） 圆带（多见于早起缝纫机） P96 练习：判断题1、2 选择题1、2、3、4 6.2 普通V带及V带轮 1、结构P 85 帘布芯结构抗拉强度好
PPT图演示 讲授 举例说明 绳芯结构柔韧性好 2、V带的几何参数： θ：楔角，一般取 40° 3、V带标准化的认识 4、普通V带轮 4.1 V带轮结构： θ一般都小于40° 以铸造为主 小结：带传动的特点P84 6.3 带传动工作能力分析 简单的讲述受力情况。并引出包角的概念 摩擦式带传动打滑的地方在小轮。原因是包角小。带传动的失效形式：打滑、传动带磨损、疲劳断裂 6.4 带传动的张紧、安装与维护 1、张紧装置：1、通过滑道调节螺钉
皮带传动、链传动和齿轮传动特点
皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。它的特点主要表现在：皮带有良好的弹性，在工作中能缓和冲击和振动，运动平稳无噪音。载荷过大时皮带在轮上打滑，因而可以防止其他零件损坏，起安全保护作用。皮带是中间零件。它可以在一定范围内根据需要来选定长度，以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易，安装和维修方便，成本较低。 缺点是：靠摩擦力传动，不能传递大功率。传动中有滑动，不能保持准确的传动比，效率较低。在传递同样大的圆周力时，外廓尺寸和轴上受力都比齿轮传动等啮合传动大。皮带 磨损较快，寿命较短。 链传动的特点: 1）与带传动相比，没有弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作； 2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低； 3）缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。 齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。 一、齿轮传动的特点 1)效率高在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%~99%，这对大功率传动有很大的经济意义。 2）结构紧凑比带、链传动所需的空间尺寸小。 4)传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。
3)工作可靠、寿命长设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 常见传动方式的分类及其特点 在机械传动方面，常见的传动种类：带传动，链传动，轴传动，齿轮传动，蜗杆涡轮传动，摩擦轮传动，螺旋传动，液压传动，气压传动。 带传动一般有以下特点： 1．带有良好的饶性，能吸收震动，缓和冲击，传动平稳噪音小。 2．当带传动过载时，带在带轮上打滑，防止其他机件损坏，起到过载保护作用。 3．结构简单，制造，安装和维护方便； 4．带与带轮之间存在一定的弹性滑动，故不能保证恒定的传动比，传动精度和传动效率较低。 5．由于带工作时需要张紧，带对带轮轴有很大的压轴力。 6．带传动装置外廓尺寸大，结构不够紧凑。 7．带的寿命较短，需经常更换。 由于带传动存在上述特点，故通常用与中心距较大的两轴之间的传动传递功率一般不超过50KW。 链传动兼有带传动和齿轮传动的特点。 主要优点：与摩擦型带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的传动比（平均传动比），传动效率较高（润滑良好的链传动的效率约为97 98%）；又因链条不需要象带那样张得很紧，所以作用在轴上的压轴力较小；在同样条件下，链传动的结构较紧凑；同时链传动能在温度较高、有水或油等恶劣环境下工作。与齿轮传动相比，链传动易于安装，成本低廉；在远距离传动时，结构更显轻便。
南昌大学实验报告 学生姓名 : 学号专业班级 : 实验类型:□ 验证■ 综合□ 设计□ 创新实验日期 : 2013年 10月 11日实验成绩 : 一、实验项目名称 :带传动及其特性实验二、实验目的 1. 了解带传动的预紧和加载方式; 2. 了解带传的的弹性滑动和打滑的区别; 3.了解带传动的拉力与滑动率、与效率之间的关系 4. 了解转速、转速差以及扭曲的测量方法。 三、实验基本原理 ? 滑动率 主、从动轮圆周速度分别为 V1 = πdd1n160000(m/s V2 = πdd2n2 60000 (m/s 由于带的弹性滑动引起的从动圆周速度的降低率称为滑动率ε,即 ε= v1 - v2v1*100% = d1n1 - d2n2d1n1*100% = n1 - n2
n1 *100% (d1 =d2 ? 传动效率 η= P2P1= T2n2 T1n1 *100% (1P 、 2P 分别为主动轮的输入功率和从动轮的输出功率 随着负载的改变, 1n 、 2n 和 1T 、 2T 值也将随之改变。这样,可以获得不同负载下的 ε和η值,由此可以得出带传动的滑动率曲线和效率曲线。改变带的预紧力 0F ,又可以 得到在不同预紧拉力下的一组测试数据。 显然, 实验条件相同且预紧力 0F 一定时, 滑动率的大小取决于负载的大小, 1F 与 2F 之间的差值越大,则产生弹性滑动的范围也随之增大。当带在整个接触弧上都产生滑动时,就会沿带轮表面出现打滑现象,这时,带传动已不能正常工作。所以打滑现象是应该避免的。滑动曲线上临界点(A 和 B 所对应的有效拉力即不产生打滑现象时带所能传递的最大有效拉力。通常,我们以临界点为界,将降曲线分为两个区,即弹性滑动区和打滑区(见图 1-3所示
机电传动控制 直流电机的工作原理及特性习题与参考答案与提示 1.一台他历直流电动机带动恒转距负载运行，在励磁不变的情况下，若电枢电压或者电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？ 2.一台他历直流电动机带动恒转距负载运行，如果增加它的励磁电流，说明电势，电枢电流，电磁转距和转速将如何变化？ 3.：一台直流发电机名牌数据为：P=180KW，U=220v.Ra=0.1K殴，n=1450r/min，々=90%.试求该发动机的额额定电流In和电枢电动势En?. 4.已知某他历直流电动机的名牌数据为：Pn=10KW.々n=90%.nN=1500r/min.Un=220v. 试求该电动机的额定电流和额定转距? 5.一台直流他历电动机，其额定数据为：Pn=2.2KW.Un=Uf=110 v.nN=1500r/min，々N=80%，Ra=0.4殴，Rf=0.4殴。试求: （1）额定电枢电流Ian （2）额定励磁电流Ifn。 （3）额定电流时的反电动势En。 （4）直接启动时的启动电流Ist。 （5）启动电流不超过额定电流2倍时的启动电阻Rst。 （6）启动电流不超过额定电流2倍时的启动转距Tst。 6.有一台他历直流电动机，其部分额定数据为：Un=110 v，En=90 v， Ra=20殴，nN=3000r/min。为了提高转速将磁通减少10%，如果负载转距不变，试问转速将变为多少？ 7.有一台他励直流电动机，其额定数据为：Pn=7.5KW，Un=220v，Ia=41A，Ra=0.38殴，nN=1500r/min。设励磁电流保持不变，拖动恒转距负载运行，且Tn=Tl，先现将电源电压降到U=150v，试问电动机的速度变为多少？ 8.一台他励直流电动机的额定数据为：Pn=40Kw，In=210A，Un=220v，Ra=0.07殴，nN=1000r/min，。带动Tl=1/2Tn的位能负载下放重物。试求： （1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转速为多少？ （2）若采用反接制动停车，要求最大制动转距限制为TM=1.9Tn，电枢回路应该串联多大的电阻？ （3）采用能耗制动停车时，要求最大制动转距限制为TM=1.9Tn，电枢回路应该串联多大的电阻？ 9.一台并励直流电动机在带动某负载时的转速n=1000r/min，电枢电流Ia=40A，电枢回路电阻Ra=0.045殴，电网电压Un=110v。如果将负载转距增大到原来的四倍，问电枢电流I和转速n将变为多少？ 10.一台并励直流电动机在额定电压Un=220v，和额定电流In=80A，的情况下运行电枢回路总电阻Ra=0.08殴，励磁回路总电阻Rf=88.8殴，额定运行时的效率々n=85%。试求：（1）额定输入功率p1。 （2）额定输出功率Pn。 （3）电枢回路的铜耗Pcua。 （4）空载消耗P0， （5）总消耗^p。
西华大学安德校区课程考核试题卷 ( A 卷) 适用班级：机车车辆12T1班试卷编号 （20 13 至20 14 学年第_ 2 学期） 课程名称：交直流传动控制系统考试时间： 100 分钟 课程代码：试卷总分： 100 分 考试形式：闭卷学生自带普通计算器: 不允许 一、填空题（本大题共20空，每小题1 分，总计20分） 1、电压源型变频器的特点是在直流侧滤波元件为，电流源型变频器直流回路中串入元件滤波。 2、转差频率控制的调速系统是通过控制转差角频率w s来控制异步电动机转矩Te 的，其先决条件是。 3、在绕线转子异步电动机的转子侧引入一个，就可调节电机的转速，则称它为串级调速。 4、一个调速系统的调速范围是指在时还能满足所需静差的转速可调范围。 5、在基频以下，属于调速性质；而在基频以上，属于调速。 6、根据交流电动机的转速表达式，可归纳出交流电动机三种调速方法为： 和。 二、判断题（本大题共10小题，每小题2 分，共20分） 1、带比例放大器的闭环直流调速系统可以近似看作是一个三阶线性系统。（） 2、恒U 1/w1控制的稳态性能优于恒E1/w1控制。（） 3、当磁链幅值一定时，定子三相电压合成空间矢量与供电电压频率成反比。( ) 4、闭环系统的静差率要比开环系统大得多。（ ) 5、转速的退饱和超调量与稳态转速有关。（） 6、采用比例积分调节器的闭环调速系统是有静差调速系统。（） 7、调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。（） 8、反馈控制只能使静差减小，补偿控制却能把静差完全消除。（） 9、SPWM控制技术是以逆变器输出电压近似正弦波为目的的。（） 10、电压型变频器有再生制动能力。（ ) 三、选择题（本大题共 10小题，每小题 2分，共20分） 1、无静差调速系统PI调节器中P部分的作用（） A. 消除稳态误差 B. 既消除稳态误差又加快动态响应 C. 加快动态响应 D. 不能消除静差不能加快动态响应 2、电动机的调速范围D可以由以下哪个表示（） A. n/n0 B.n N /n min C. n max /n min D. n min /n max 3、闭环调速系统设置了两个调节器，即电流调节器和（）调节器。 A. 转速 B. 转差 C. 电压 D. 电流 4、在单极性可逆PWM变换器中，随着负载减小，电流将（） A. 断续，不改变方向 B. 保持连续，不改变方向 C. 断续，来回变向 D. 保持连续，来回变向 5、电流串级调速装置指串级调速系统中（） A. 交流电动机 B. 电动机加转子整流器 C. 逆变器与逆变变压器 D. 转子整流器、逆变器与逆变变压器 6、电流滞环跟踪PWM控制的指导思想是（） A. 使逆变器输出电压近似正弦波 B. 使逆变器输出电流近似正弦波 C. 使逆变器输入电压近似正弦波 D. 使逆变器输入电流近似正弦波 7、在矢量控制变频调速系统中，在（）条件下，有电动机转矩与定子电流转矩 分量成正比的关系。
2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？ 因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p 不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？ 因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z. 。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？ 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡
一、填空题 1. 三相桥式可控整流电路带电感负载接续流二极管时，其移相范围都是。 2．晶闸管正向阻断状态变为导通状态所需的最小门电流，称为该管的。 3．三相半波可控整流电路的最大移相范围是。 4．晶闸管的换相重叠角与负载电流及都有关。 5．三相全波交流调压电路大多采用，其特点是输出谐波分量低。 6．单向可控硅可靠导通后，降低控制极电流，可控硅将。 7．电压型SPWM变频器的主电路，主要是由整流桥、中间直流环节和组成的。 8. 晶闸管交流调压电路输出的电压波形是非正弦波，导通角，波形与正弦波差别越大 9．转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环系统转速降倍。10．带有速度、电流双闭环调速系统，在起动时速度调节器处于状态。11.自然环流可逆系统就是配合控制的有环流可逆系统。工作中，任何时刻都应满足配合关系。 12．当电动机在额定转速以下变频调速时，要求，属于恒转矩调速。 13．从载波比N有无变化可将SPWM调制方式分为同步调制、与异步调制与三种。14．晶闸管一电动机系统的主回路电流断续时，开环机械特性＿＿＿。 15．转速负反馈调速系统对检测反馈元件和给定电压造成的转速扰动＿＿＿补偿能力。16. 在晶闸管可逆调速系统中，为防止逆变颠覆，应设置＿＿＿保护环节。 17．晶闸管交流调压电路输出的电压波形是非正弦波，导通角，波形与正弦波差别越大。 18．变频调速系统在基速以下一般采用＿＿＿的控制方式。 19．交-交变频装置通常只适用于_____拖动系统。 20．SPWM型变频器的变压变频，通常是通过改变来实现的。 21. 转速电流双闭环系统中输出限幅值选取主要依据最大允许电枢启动电流。 22. 转速电流双闭环系统中输出限幅值主要依据电枢允许过载电流。 23. 转速电流双闭环系统在突加负载时，转速调节器和电流调节器两者均参与调节作用，但处于主导作用。 24. 在带电流正反馈的电压负反馈调速系统中，电流正反馈的作用不同于电压负反馈，它在系统中起作用。 25. 就调速性能而言，转速负反馈调速系统电枢电压负反馈调速系统。26．转速电流双闭环系统在电网电压突变时，转速调节器和电流调节器两者均参与
他励直流电机的运行 直流电动机的起动 电动机接到规定电源后，转速从0上升到稳态转速的过程称为起动过程。 他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场（即先通励磁电流），而后加电枢电压。 合闸瞬间的起动电流很大应尽可能的缩短启动时间，减少能量损耗以及减少生产中的损耗 起动电流大的原因： １、起动开始时：n=0,Ea=CeΦn=0, ２、电枢电流：Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra Ra一般很小 这样大的起动电流会引起后果： １、电机换向困难，产生严重的火花 ２、过大转矩将损坏拖动系统的传动机构和电机电枢 ３、供电线路产生很大的压降。变频器整流回路的启动电阻 结论：因此必须采取适当的措施限制起动电流，除容量极小的电机外，绝不允许直接起动 起动方法： 电枢串电阻启动——起动过程中有能量损耗，现在很少用，在实验室中用降压启动——适用于电动机的直流电源是可调的，投资较大，但启动过程中没有能量损耗。 直流启动器 电枢串电阻起动： 最初起动电流：Ist=U/(Ra+Rst) 最初起动转矩：Tst=ＫＴΦIst 启动电阻：Rst＝（UN／λi IN）－Ra 为了在限定的电流Ist下获得较大的起动转矩Tst,应该使磁通Φ尽可能大些，因此起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。 有了一定的转速n后，电势Ea不再为0，电流Ist会逐步减小，转矩Tst 也会逐步减小。 为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩，一般将起动器设计为多级，随着转速n的增大，串在电枢回路的起动电阻Rst逐级切除，进入稳态后全部切除。 起动电阻Rst一般设计为短时运行方式，不容许长时间通过较大的电流。
降压起动： 对于他励直流电动机，可以采用专门设备降低电枢回路的电压以减小起动电流。 起动时电压Umin,起动电流Ist： Ist= Umin/Ra< λiIN 启动过程中U随Ea上升逐渐上升，直到U=UN 串励电动机绝对不允许空载起动。 串电阻起动设备简单，投资小，但起动电阻上要消耗能量； 电枢降压起动设备投资较大，但起动过程节能。 直流电动机的调速 为提高产品质量和生产效率，工作机械的运行速不可能是单一的。按照工作机械的要求认为地调节拖动电动机的运行速度。 例如：车床切削工件时，精加工用高速，粗加工用低速。 改变传动机构的变比——机械调速 改变电动机参数——电气调速：直流和交流 直流调速系统中大多数为他励直流电动机 一、他励直流电动机人为机械特性 电动机转速特性和机械特性的一般表达式：
组织教学 1点名清点人数； 2组织上课纪律； 3检查学生是否带书本，笔 【教学过程】 一．导入新课 前面所讲的常用平面连杆机构、凸轮机构和间歇运动机构都是靠构件之间的作用力来驱动相邻构件运动的。而机械传动是靠构件之间的摩擦或啮合来传动的，以改变从动件的速度大小，实现减速、增速、变速或改变力与力矩的变化，但从动件的运动都是匀速的，连续的。常用的机械传动有五种。即： 摩擦传动有摩擦轮传动和带传动二种。 啮合传动有齿轮传动，蜗杆传动和链传动三种。 二．讲授新课 1．带传动的组成：主、从动带轮和传动带。工作时靠带与带轮之间接触面产生的摩擦力来传递运动和动力，属于利用中间挠性件的摩擦运动。 2．带传动的类型、特点和应用 类型很多，如图7－1、2所示。教师可以演示带去的实物。 带传动的特点很多，重点要记住优点是传动平稳，能吸收振动、无噪声，过载能打滑起保护作用；主要缺点是不能保证准确的传动比。所以，一般安装在与电机直接相连接的传动轴上。 3．V带的结构 由于相同条件下V带传递功率是平皮带的3倍左右，因此V带应用最广。根据传
递功率大小，分为七种型号，Y、Z型号的皮带断面较小，常用于家用电器上。依次为 A、B、C、D、E,随着皮带断面形状逐渐变大，传递的功率也相应变大。 除了断面尺寸外，由于V带做成环形的密封整体，不能断开调整长度，所以国家已制定标准的基准长度系列，使用中应按标准进行选择。 4．带轮材料、结构 工业上常用带轮材料为HT150铸铁，具有足够强度，易于加工，价格便宜的特点； 在低速或轻载中常用工程塑料或铝合金，如洗衣机的大带轮选用工程塑料，而小带轮用铁板制成。 轮槽的结构与带相配合使用，在中性层处的尺寸相同。由于带传动时，带在小轮中的弯曲变形较大，内侧受压缩变形，为了保证带与带轮充分的接触以产生足够的摩擦力，将V带的楔角做成40°，而带轮的楔角依型号和小带轮直径的变化而变化，分别为32°、34°、36°和38°四种。 4．带传动的失效形式 当载荷超过带传动所能传递的动力时带在带轮上打滑，和摩擦带疲劳撕裂是带传动的主要失效形式。 为了增大传动时的接触摩擦角，使传递的动力最大，要求带传动的下边为紧边，上边为松边。 5．带传动的传动比 带传动的传动比为主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的基准直径与主动轮的基准直径之比。传动比一般小于3。 6．V带传动的张紧，安装和维护 该内容是中职学生的学习重点，与生产操作密切相关。带的张紧是保证带产生足够的摩擦力为前提，因此要经常进行张紧，方法很多，如图7－11、12所示。 带的安装中，如果是新带，即使是相同型号和规格，由于弹性材料的原因，带的基准长度都有一定的误差，所以应当注意选择相同内周长的带安装在同一带轮上，避免因为个别带长度过长而不能正常工作。同时注意新旧带不能一起使用。 在装卸V带时，如果调近两带轮的中心矩，可以很方便地将带拆卸或安装。如果不调整两轮中心矩，硬将带从带轮上撬下来，一定要先把带从大轮上撬下来；安装时应先把带套在小轮上，再将带从大轮上盘上去，此时应特别注意不能用手直接操作，防止将手夹在带与带轮之间，那将是悲剧。 带在带轮上地松紧一定要符合10-15mm的压下要求，过松不能传递足够的摩擦力和扭矩，过紧将会增大压轴力，加大对轴承的径向载荷。如果是滑动轴承，将加剧磨损。如洗衣机皮带太松，水流缓慢，衣服洗不净；如果皮带过紧，波轮轴很快过度磨损产生中间漏水。 三．小结 1．带传动的工作特性与机构有何不同，带传动最主要的优缺点。 2．V带与带轮已标准化，应按标准选用。 3．带的安装、调整与维护应该注意的几个问题。 四．布置作业
带传动的类型、特点和应用 带传动由主动带轮、从动带轮和传动带所组成（图7-１）。工作时以带和轮缘接触面间 产生的摩擦力来传递运动和动力。带传动是一种利用中间挠性件的摩擦传动。 图7-１ 根据横截面形状的不同，带分为平带、圆带、V带、同步齿形带等类型（图７-２），以 平带与V带使用最多。本节着重讨论V带传动。 （ｄ） 图７-２
带传动的使用特点： （１）带传动柔和，能缓冲、吸振，传动平稳，无噪声。 （２）过载时产生打滑，可防止损坏零件，起安全保护作用，但不能保证传动比的准确性。 （３）结构简单，制造容易，成本低廉，适用于两轴中心距较大的场合。 （４）外廓尺寸较大，传动效率较低。 带传动是一种应用广泛的机械传动。无论是在精密机械，还是在工程机械、矿山机械、化工机械、交通运输、农业机械等中，它都得到广泛使用。由于带传动的效率和承载能力较低，故不适用于大功率传动。平带传动传送功率小于500 ｋＷ，而V带传动传递功率小于700 ｋＷ；工作速度一般为5～30ｍ／ｓ。速度太低（１～５ｍ／ｓ或以下）时，传动尺寸大而不经济。速度太高时，离心力又会减少带轮间的压紧程度，降低传动能力。离心力会使带产生附加拉应力作用，降低寿命。 V带的结构、标准 Ｖ带传动是依靠带的两侧面与带轮轮槽侧面相接触产生摩擦力而工作的。我国生产的V 带 分为帘布芯、线绳芯两种结构。如图７-３所示，普通V带由顶胶、抗拉体、底胶和包布组成， 其中顶胶和底胶由橡胶制成；包布由橡胶帆布制成，主要起耐磨和保护作用。 图７-３ 普通V带已标准化，按截面尺寸由小到大有Y、Z、A、B、C、D、E七种型号，见 表7－１。
交直传动系统 1948年普通晶体管（transistor）的发明引起了电子工业革命，1957年第一只晶闸管(thyristor)的问世，为电力电子技术的诞生奠定了基础。从此，交直传动系统为人们所接受并广泛应用。 大功率的工业用电由工频（50HZ）交流发电机提供，其中大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等) 和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。 由于我们所学专业，在本周我主要了解了交直传动系统在牵引领域方面的应用与发展。 电力电子技术（交直传动技术）在轨道交通牵引传动系统中的应用主要分为三个方面，他们是主传动系统，辅助传动系统，控制和辅助系统中的稳压电源。 交流感应电机要满足车辆牵引特性要求的调速手段非常复杂，而直流电机很容易满足要求。1900年开始，机械整流装置开始用于纽约的地铁供电，直流传动系统开始受到青睐。1949年，第一辆引燃管（ignitron）整流的电传动机车诞生，交直流传动系统开始发展。
到了1950年代，硅整流器电传动系统动车问世，标志着交直流牵引传动时代的到来。1960年代初期，大功率硅整流器迅速取代了引燃管，具有调压开关的硅整流器交-直流系统电力机车得到了广泛应用。电传动车在牵引工况，牵引电机大多采用了串励方式，也有采用它励和复励的情况；在制动工况，牵引电机大多采用它励方式。通过调压开关改变硅整流桥交流侧电压来改变牵引电机的端电压，实现机车的控制。晶闸管（俗称可控硅）发明并获得应用以后，于1970年除，提出了“经济多桥段”可控硅相控机车。这样电机端电压可以获得无级调节，从而实现了电力机车的无级调速。 对于直流供电的地铁电动车组，为了调速，直流电传动系统的电机端电压调节也随着电力电子技术的发展经历了三个阶段：机械开调节电阻调压；可控硅调节电阻调压；可控硅等调节导通时间比（占空比）来斩波调压。 我国1958年诞生了第一台引燃管整流的6Y1型电力机车，1966年在6Y1型电力机车上用硅二极管取代引燃管获得成功，并于1968年定型为韶山1（SS1）型电力机车，第一台韶山1型电力机车整流机组采用ZP-300A/600V二极管，每个整流臂用14个期间串联和16个支路并联组成，全车两组整流机组共用448个二极管，随着硅二极管反向耐压的提高和导通电流的增大，从0131台SS1机车开始，全车只用108只二极管。1978年研制成功的韶山3型电力机车采用了级间晶闸管相控调压技术。1985年研制成功的以PK管为开关器件的韶山4型电力机车标志着无极调速国产相控机车的诞生。
第三章 3.1 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.2 并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？ 不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励. 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？ T=KtφIa u=E+IaRa 当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变. 3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？ T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1. 3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求： ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN） PN=UNIN 180KW=230*IN IN=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= IN100/ηN P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 PN=UNINηN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A TN=9.55PN/nN =47.75Nm 3.7一台他励直流电动机：PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω，其空载特性为： U 0/ V 115 184 230 253 265 I f/A 0.442 0.802 1.2 1.686 2.10 今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压，问其励磁电流分别应为多少？ 由空载特性其空载特性曲线. 当U=150V时If=0.71A 当U=220V时If=1.08A 3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, n