第二章
一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(T
L
)___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。反
抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩T
f 总是与转速n
f
的方向相反，即作用方向是
阻碍运动的方向。当正转时n
f 为正，T
f
与n
f
方向相反，应为正，即在第一象限,
当反转时n
f 为负，T
f
与n
f
方向相反，应为负，即在第三象限；当转速n
f
=0时外
加转矩不足以使系统运动。位能性恒转矩负载特性特点:T
f 的方向与n
f
的方向无
关。T
f
具有固定不变的方向。例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下
放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。当n
f
>0
时，T
f >0，是阻碍运动的制动性转矩;当n
f
<0时，T
f
>0，是帮助运动的拖动性转
矩。故转矩特性在第一和第四象限。
恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。
电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零，即n不变，T=T
L
第三章
直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电，保证电枢转矩的方向不变，电枢保持逆时针旋转。直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环，电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边，所以N极一侧的电刷得到的电压始终是（+），S极一侧的电刷得到的电压始终是（-）。
直流电机的可逆性：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。
主要结构：直流电机由定子、转子两大部分构成。定子的作用是产生主磁场和在机械上支撑电机，它主要由主磁极、机座、电刷、端盖和轴承组成。主极的用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩。大多数直流电机的主磁极都是由直流电流来励磁的，主磁极上还装有励磁线圈。只有小直流电机的主磁极才用永磁磁铁，这叫永磁直流电机.电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。直流电机转子部分：电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和轴承等
单叠绕组1)每个极下的元件组成一条支路,并联支路对数a等于极对数p:a=p2)正负电刷间感应电动势最大，被电刷短路的元件里感应的电动势最小。3）电刷杆数等于极数。
电枢电动势（公式）：电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间感应的电动势，也是电枢绕组每个支路里的感应电动势。电磁转矩（公式）P47内容（励磁磁通势和电枢反应磁通势）==直流发电机:电枢电动势—输出电动势(与电枢电流同方向)电磁转矩—制动(与转速方向相反)直流电动机:电枢电动势—反电动势(与电枢电流反方向）电磁转矩—拖动(与转速方向相同)。
PM（电磁功率）既是机械性质又是电性质的功率，反映了机械能转换成电能的实质.他励直流电动机的机械特性是指电动机加上一定的电压U和一定的励磁电流I
f
，并在电枢回路中串入电阻R，电磁转矩与转速之间的关系，他励直流电动机固有机械特性是一条斜直线，跨越三个象限，特性较硬。
机械特性只表征电动机电磁转矩和转速之间的函数关系，是电动机本身的能力，至于电动机具体运行状态，还要看拖动什么样的负载。
固有机械特性是电动机最重要的特性，在此基础上，很容易得到电动机的人为机械特性。人为机械特性：1.电枢回路串电阻的人为机械特性：n0不变，R增大，⊿n增大，特性变软，一组放射形直线2.改变电枢电压的人为机械特性：1）斜率不变，各条特性互相平行，T一定时，Δn不变，；2）n0与U成正比。3.减小气隙磁通量的人为机械特性：Φ越小，n0越高，β越大，机械特性变软，T一定时，Δn也变大。
第四章
除微型电机外，一般直流电动机不允许直接启动。起动条件：满磁通起动；
I
S ≤(2~2.5)I
N
；T
S
≥(1.1~1.2)T
N
启动方式：1电枢回路串电阻启动；启动电流为
is=un/(ra+r)负载转矩T
L
已知，根据启动条件的要求确定R的大小目标:(并且)
保证电磁转矩持续较大及电流持续较小；电枢回路串电阻
起动：一般采用多级电阻分级起动，起动过程中起动电阻逐步切除。2降电压启
动。降低电源电压U，启动电流为is=u/ra，负载转矩T
L
已知，根据启动条件要求，可以确定U的大小；逐渐升高电压U，直至最后升高到UN（为了保持启动过程中电磁转矩一直较大及电枢电流一直较小）4.2他励直流电动机的调速：调速的性能指标是决定电动机选择哪一种调速方法的依据，主要的性能指标有四个方面：调速方式、调速范围与静差率、调速的平滑性、调速的经济性。改变传动机构的传动比改变工作机构的速度，称为机械调速。人为改变电动机的参数（如电压、励磁电流或电枢回路电阻），使同一负载得到不同转速，称为电气调速。直流电动机的调速方法：（1）电枢串电阻调速只能在额定转速（基速）以下调速，一般称为由基速向下调速。特点：①机械特性变软，受负载波动影响大；
②在空载或轻载时，调速范围小③有级调速；④损耗大，电动机效率低它应用于对调速性能要求不高的场合（2）降低电源电压调速特点：①基速向下调速；
②机械特性的硬度不变，速度稳定性好；③可实现无级调速；④损耗小，电动机效率高。（3）弱磁调速（基速向上调）特点：a基速向上调速b可实现无级调速；c损耗小，电动机效率高。通常与降低电源电压调速配合使用，可以得到较宽的调速范围，能较好地满足生产机械的要求。----优点：在功率较小的励磁电路中
进行调节，控制方便，能量损耗小，调速的平滑性较高。缺由于电动机n
max
不可能太高，主要受电动机机械强度及换向的限制。另外，电机体积及耗材增多，不经济电动机允许输出转矩不变的调速方法称恒转矩调速。电枢串电阻调速和降低电源电压调速都属于恒转矩调速，在保持电枢电流接近或等于额定值条件下，调速过程中电动机允许输出功率不变的调速方法称为恒功率调速。弱磁调速属于恒功率调速。最好的配合方式为：恒功率负载，采用恒功率的调速方法(弱磁调
速)；恒转矩负载，采用恒转矩的调速方法(变电压或变串入电阻调速)。这样匹配，使电机在整个调速范围内容量能充分利用，且Ia=IN不变，电动机的调速转矩与负载一致时，电机容量能充分利用。
调速范围是指电动机在额定负载转矩调速时，其最高转速与最低转速之比，静差率或称转速变化率，是指电动机由理想空载到额定负载时转速的变化率。注意：静差率越小，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速变化也越小。(1)n0一定，硬度越大，静差率越小，稳定性越好；（2）硬度一定，n
越大，静差率越小。调速的平滑性a无级调速的平滑性最好；b有级调速的平滑性用平滑系数表示：相临两极转速中，高一级转速与低一级转速之比。调速的经济性主要考虑调速设备的初投资、调速时电能的损耗、运行时的维修费用
4.3他励直流电动机的电动与制动运行他励直流电动机拖动各种类型的负载运
行时，若改变其电源电压、磁通及电枢回路所串电阻，工作点就会分布在四个象限之内。在n-T二维坐标系中，若T与n同方向（同正同负），则电动机运行在电
动状态。若T与n反方向，则电动机运行在制动状态。
电动运行：当电机运行在第Ⅰ和第Ⅲ象限时，电机分别工作在正向和反向电动运行状态。当电机运行在第Ⅱ和第Ⅳ象限时，电机处于制动运行状态。在电动运行状态时，电机的电磁转距是拖动性转矩，而负载转矩为制动转矩。能耗制动：倒拉反转和反接制动回馈制动功率流向负载机械能→电枢绕组→电能→电枢回路总电阻热能反接制动1电枢电压反向的反接制动——迅速停机
回馈制动(发电状态)特点：n>n
0，因而E>U
a
，电机处于发电状态,降低电源电压
调速：增强磁通调速
第六章
6.2.1电枢绕组:三相单层集中整距绕组：每一相只有一个整距线圈，定子上每个槽里只有一个线圈边。这种绕组除了感应电动势的波形不理想外，电枢表面的空间也没有充分利用，不如采用分布绕组好三相单层分布绕组：基波电动势星形相量图最多可以并联的支路有p个
当电机每相的总线圈数一定时，如用一路串联，则每相基波电动势要比并联时大，而电流比并联时的总电流小
6.2.2三相双层绕组是指定子上每个槽里能放两个圈边，每个圈边为一层。一个线圈有两个圈边，电机线圈的总数等于定子的槽总数。双层绕组的优点是线圈能够任意短距，对改善电动势波形有好处
6.2.3绕组的谐波电动势-实际的电机气隙里磁密的分布不完全都是基波，尚有谐波，如三次、五次、七次等奇数次谐波。所谓三次、五次、七次谐波磁密，即在一对磁极极距中有三、五、七个波长的正弦形磁密波。这些谐波也要在各槽里的导体中感应出各次谐波电动势。当绕组采用了短距、分布以及三相连接时，可以使各次谐波电动势大大被消弱，甚至使某次谐波电动势为零。当然，短距、分布也能降低基波电动势，只要设计合理，让基波电动势消弱的少，而大大消弱谐波电动势就可以了。
三相星接和角接，在三相线电动势中不会有三次谐波及三的倍数次谐波电动势出现。这是由于三相三次谐波以及三的倍数次谐波电动势在时间相位上同相所造成的。
6.3磁通势介绍：在电机里，不管什么样的绕组，当流过电流时，都要产生磁通势。所谓磁通势，指的是绕组里的全电流，或安培数。
交流电机电枢绕组产生的磁通势与直流电机相比，要复杂一些。分析磁通势的大小及波形等问题，应从两大方面来考虑：1绕组在定子空间所在的位置；2再考虑该绕组流过的电流，在时间上又是如何变化的。交流绕组产生的磁通势，既是空间的函数，又是时间的函数。整距线圈磁通势从定子到转子的方向作为正方向。线圈电流：i=根号2icoswt,磁通势的大小是由电流的大小决定的，当电流按正弦规律变化时，磁通势的大小也随之按正弦规律变化，称为脉振波。磁通势交变的频率与电流的频率一样。最大幅值：1/2根号2INy该磁通势的极数为一对，与电机的极数对数相等。四极电机绕组产生的磁通势：该磁通势的极数为两对，与电机的极数对数相等
2、磁通势展开：空间矩形波可用傅氏基数展成无穷多个正弦波。因此，空间矩形分布的脉振磁通势，可以展开成无穷多个空间正弦分布的磁通势，每个正弦分布的磁通势同时都随时间正弦变化基波及其谐波磁通势的特点：1）基波及其谐波磁通势的最大值Fyv=1/vFy1,2）基波及其谐波磁通势的极对数:基波磁通势的极对数与电机的极对数一样多，三次谐波的极对数是基波的三倍，五次谐波磁通势的极对数是基波的五倍，等等。3）基波及其谐波磁通势幅值随时间变化的关系:当电流随时间按余弦规律变化时，不论是基波磁通势或谐波磁通势，它们的幅值都是随时间按电流的变化规律而变化，即在时间上，都为脉振波。
由前面的分析，可以得到:1一个脉振波可以分解为两个波长与谐振波完全一样，分别朝相反方向旋转的旋转波，旋转波的幅值是原谐振波最大振幅的一半；2当脉振波振幅为最大值时，两个旋转波正好重叠在一起。一个在空间按余弦分布的磁通势波，可以用一个空间矢量来表示，让矢量的长短等于该磁通势的幅值，矢量的位置就在该磁通势波正幅值所在的位置。
6.4三相合成基波旋转磁通势的特点：1.幅值不变,为圆形旋转磁通F1=3根号
2NI(kdp1)/(pi*p),2)转向：磁通势的转向为电流的相序，从领先相到滞后相旋转3)转速：旋转磁通势相对于定子绕组的转速为同步转速
{n=60f/p;w=pi*pn/30}4)瞬间位置当某相的电流值达到最大值时，合成磁通势正好位于该轴线处
三相三次谐波磁通势互相抵消，同理可以知道三的倍数次谐波的合成磁通势也是零。采用分布和短距绕组可以大大的降低五次和七次谐波等高次谐波，因此三相绕组可以忽略谐波，只认为基波磁通势是主要的。（此后再提到基波磁通势是下标的数字1都去掉）
第七章
7.1异步电机主要用作电动机，拖动各种机械负载异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩，所以，异步电机又叫感应电机
三相异步电动机主要是由定子和转子两部分组成。根据转子的结构可以分为：绕线式和鼠笼式
异步电动机的定子：(1)定子铁心(2)定子绕组(3)机座：(4)端盖：
异步电动机的转子：1.转子铁心2.转子绕组—绕线式(转子与定子绕组相似，为对称三相绕组，一般星形联结三出线端分别接到转轴上三个滑环上，通过电刷引出电流。其特点是可以通过滑环电刷在转子回路接入附加电阻)、鼠笼式转子3.转轴—支撑转子铁心的作用3.气隙：定、转子间空气隙
按定子相数分：单相异步电动机；两相异步电动机；三相异步电动机
按转子结构分：绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机（单鼠笼异步电动机、
双鼠笼异步电动机、深槽式异步电动机）
按有无换向器分：无换向器异步电动机；换向器异步电动机
7.1.5异步电动机的工作原理:利用感应原理进行工作，因此也称为感应电动机工作条件：1空间有旋转的磁场；2.转子与磁场有相对运动，即n≠n1；3.转子导条或转子三相绕组短路
7.4三相异步电动机转子旋转时的电磁关系
1三相异步电动机正常稳态运行时，n≠n
1
；2当产生的电磁转矩T=作用于转轴
上的负载转矩T
L
时，异步电动机的转速n为某一确定值；3可以用转差率s衡量
n与n
1
之间的差距。4转子各电量的大小均与转差率s有关，因此分析三相异步电动机转子旋转时各量的大小，首先要定义转差率。
转差率（转差或滑差）：其大小可以反映电动机转子的转速
7.4.2定、转子磁通势及磁通势关系
三相对称电流I1产生的气隙空间旋转磁通势F1：a幅值：b转向：从领先相绕组轴线到落后相绕组轴线c转速：相对于定子绕组的转速为60f/pd瞬间位置：当I达正最大值时，转子磁通势F1应在相绕组轴线处。
合成磁通势（异步电动机正常运行时的励磁磁通势）a幅值：…i0….b转向：从领先相绕组轴线到落后相绕组轴线c转速：相对于定子绕组的转速为n1,d当三相异步电动机转子以转速n旋转时，定转子磁通势同步旋转，只是磁通势的大小及相互之间的相位有所不同。对应的电流为励磁电流，约为20~50%额定值。
7.4.4转子绕组的频率折合
频率折合——将转子绕组中各电量频率折合为定子频率。原则：保持转子旋转
磁通势F
2大小、转向、转速不变。由于：转子磁通势F
2
与定子磁通势F
1
同步旋
转，与转速n无关，即与转子电量频率f
2无关。只需保证转子旋转磁通势F
2
的
大小不变，即需要保证转子绕组电流有效值保持不变，其频率可以任意设定。所以，在保证转子电流有效值I
2
不变的情况下，可以将转动的转子直接等效为
静止的转子，即频率f
2变为f
1
。(在频率变换的过程中，转子电流有效值保持不
变，转子电路的功率因数角φ2也没有发生变化。)
7.4.5异步电动机的等效电路用可调电阻与电机的转速相对应，将转动的异步电动机等效成为静止的电路。7.5三相异步电动机的功率与转矩(看书)
7.6三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率和参数固定的条件下，电磁转矩T与转速n（或转差率s）之间的函数关系。
异步电动机带负载时，等值电路中的励磁阻抗支路可以移到前面或者不作任何改变。
7.6.1固有机械特性（三种状态）：三相异步电动机在定子电压、频率均为额定值不变，定、转子回路不串入任何电路元件条件下的机械特性称为固有机械特性。（书上的图）
过载能力(最大转矩倍数)：最大电磁转矩与额定电磁转矩的比值。
7.6.2人为机械特性1.降低定子端电压的人为机械特性2.定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性
3.定子回路串接三相对称电抗的人为机械特性
4.转子回路串入三相对称电
阻的人为机械特性
第八章
8.1三相异步电动机直接起动三相异步电动机直接起动是指电动机直接加额定
电压，定子回路不串任何电器元件时的起动。三相异步电机的起动要满足生产机械对异步电动机起动性能的要求(起动转矩要大)，以保证生产机械的正常起动。缩小起动时间、起动电流要小，以减小对电网的冲击。
下面两种情况不能直接启动：变压器与电机容量之比不足够大；启动转矩不能满足要求。
综上所述，三相异步电机直接起动的情况只适应于供电变压器容量较大，电动机容量小于7.5kw的小容量鼠笼式异步电机。对于大容量鼠笼式异步电机和绕线式异步电动机可采用如下方法：（1）降低定子电压；（2）加大定子端电阻或电抗；（3）对于绕线式异步电机还可以采用加大转子端电阻或电抗的方法。对于鼠笼式异步电机，可以结构上采取措施，如增大转子导条的电阻，改进转子槽形。
直接起动时的影响：
（1）起动电流较大，可达额定电流的4～7倍，甚至达到8～12倍。
（2）过大的起动电流造成电机过热，影响电动机的寿命。
（3）过大的起动电流使电动机受到电动力的冲击，绕组变形可能造成短路而烧毁电动机。
（4）过大的起动电流会使电网线路电压降增大，对同一线路中的其他电器设备造成影响。
直接起动即全压起动。
全压起动条件：1）异步电动机功率低于7.5KW。2
8.2三相鼠笼式异步电动机降压起动
1.定子串接电抗器或电阻起动
2.星形—三角形(Y—△)降压起动方法：起动时定子绕组接成Y形，运行时定子绕组则接成△形，其接线图如图示。对于运行时定子绕组为Y形的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法，适用于正常运行时接成 的电机，是普通机床上常用的起动方法。Y—△起动时，起动电流与直接起动时的起动电流三分之一
3.自耦变压器(起动补偿器)起动方法：自耦变压器也称起动补偿器。起动时电源接自耦变压器原边，副边接电动机。起动结束后电源直接加到电动机上。采用自耦变压器降压起动，起动电流和起动转矩都降K2倍。自耦变压器一般有2～3组抽头，其电压可以分别为原边电压U
的80%、65%或55%、64%、73%。该种方
1
法对定子绕组采用Y形或△形接法的电机都可以使用，缺点是设备体积大，投资较贵
软起动方法采用电子软起动来实现电动机的起动：（1）限流或恒流起动（2）斜坡电压软起动（3）转矩控制软起动。（4）转矩加脉冲突变控制（5）电压控制8.3高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机
1.转子电阻值较大的鼠笼式异步电动机转子电阻大，则直接启动时的转矩大，最大转矩也大，但同时额定转差率较大，运行段机械特性较软(高转差电动机)。
2.深槽式鼠笼异步电动机转子槽型深而窄，其深度与宽度之比约为10-20.运行时，转子导条有电流通过，底部漏磁通比槽口的多，所底部漏电抗大，槽口部分漏电抗小。当频率较高时交流电流集中到导条槽口容易出现集肤效应或趋表效应----刚启动时，集肤效应使导条内电流比较集中在槽口，相当于减少了导条的有效截面积，使转子电阻增大。随着转速n的升高，集肤效应逐渐减弱，转子电阻逐渐减少，直到正常运行，转子电阻自动变回到正常运行值。正常运
行时，转差率很小，转子频率也很低，转子漏抗很小，因此在电动势的作用下，转子电流主要有电阻决定。这样，转子电流在导条内的分布均匀，集肤效应不明显。
3.双鼠笼异步电动机双鼠笼异步电动机比普通异步电动机转子漏电抗大，功率因数稍低，效率差不多。其转子上装有两套并联的鼠笼。外笼：起动笼，电阻大
—黄铜或铝青铜内笼：运行笼，电阻小—紫铜起动时：f
2=f
1
，内笼漏抗大，电
流集中在上笼→I
st 小，T
st
大运行时：f
2
=1~3Hz，漏抗远比电阻小，电流大部分
从电阻较小的下笼流过。转子漏抗大，cos 和过载能力小，制造相对工艺复杂。用于对T
st
要求高的场合。
8.4绕线式三相异步电动机的起动转子回路中可以外串三相对称电阻，以增大电动机的启动转矩，启动结束后可以切除外串电阻，电动机的效率不受影响。它可用在重载和频繁启动的生产机械上。1转子回路串接频敏电阻器起动对于单纯限制启动电流、增大启动转矩的绕线式异步电机，可采用转子串频敏变阻器启动。频敏变阻器是由三相铁芯线圈组成，每一相的等效电路与变压器空载运行的等效电路一致。2、转子串电阻分级起动为使整个启动过程中尽量保持较大起动转矩采用逐级切除转子起动电阻的分级启动。
8.5三相异步电动机的各种运行状态
交流电力拖动系统运行时，在拖动各种不同负载的条件下，若改变异步电动机电源电压的大小、相序及频率，或者改变绕线式异步电动机转子回路所串电阻等参数，三相异步电动机就会运行在四个象限的各种不同状态。-----若电磁转矩T与转速n的方向一致时，电动机运行于电动状态；若电磁转矩T与转速n
的方向相反时，电动机运行于制动状态。制动状态中，根据T与n的不同情况，又分为回馈制动、反接制动、倒拉制动及能耗制动等。
一.电动运行当电动机工作点在第一象限时，电动机为正向电动运行状态；当电动机工作点在第三象限时，电动机为反向电动运行状态。电动运行状态时，电磁转矩为拖动转矩。二．三相异步电动机的制动在下述情况运行时，则属于电动机的制动状态。在负载转矩为位能转矩的机械设备中(例如起重机下放重物时，运输工具在下坡运行时)，使设备保持一定的运行速度；在机械设备需要减速或停止时，电动机能实现减速和停止的情况下，电动机的运行属于制动状态。三相异步电动机的制动方法有下列两类：机械制动是利用机械装置使电动机从电源切断后能迅速停转。它的结构有好几种形式，应用较普遍的是电磁抱闸，它主要用于起重机械上吊重物时，使重物迅速而又准确地停留在某一位置上。电气制动是使异步电动机所产生的电磁转矩和电动机的旋转方向相反。电气制动通常可分为能耗制动、反接制动和回馈制动(再生制动)等3类。
1能耗制动当定子绕组通入直流电源时，在电动机中将产生一个恒定磁场。转子因机械惯性继续旋转时，转子导体切割恒定磁场，在转子绕组中产生感应电动势和电流，转子电流和恒定磁场作用产生电磁转矩，根据右手定则可以判电磁转矩的方向与转子转动的方向相反，为制动转矩。在制动转矩作用下，转子转速迅速下降，当n=0时，T=0，制动过程结束。这种方法是将转子的动能转变为电能，消耗在转子回路的电阻上，所以称能耗制动
基本原理方法：将运行着的异步电动机的定子绕组从三相交流电源上断开后，立即接到直流电源上，
对于采用能耗制动的异步电动机，既要求有较大的制动转矩，又要求定、转子回路中电流不能太大使绕组过热。能耗制动的优点是制动力强，制动较平稳。缺点是需要一套专门的直流电源供制动用。
2反接制动分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。方法：改变电动机定子绕组与电源的联接相序，
电源的相序改变，旋转磁场立即反转，而使转子绕组中感应电势、电流和电磁转矩都改变方向，因机械惯性，转子转向未变，电磁转矩与转子的转向相反，电动机进行制动，此称电源反接制动。
四、倒拉反转运行方法：当绕线转子异步电机拖动位能性负载时，在其转子回路串入很大的电阻。在其转子回路串入的大电阻超过某一数值时，电机还要反
转，运行于第四象限。它的转差率s>1，电磁功率P
M >0，机械功率P
m
<0，但是，
倒拉反转运行时负载向电机送入机械功率是靠着负载储存的位能的减少。这种运行状态与直流电机倒拉反转运行的情况一致，也是位能性负载到过来拉着电机反转。
五.回馈制动方法：使电动机在外力(如起重机下放重物)作用下，其电动机的转速超过旋转磁场的同步转速。
起重机下放重物，在下放开始时，n＜n
1
电机处于电动状态。在位能转矩作用下，电机的转速大于同步转速时，转子中感应电势、电流和转矩的方向都发生了变化，转矩方向与转子转向相反，成为制动转矩。此时电机将机械能转化为电能馈送电网，所以称回馈制动。
小结1.衡量异步电动机起动性能，最主要的指标是起动电流和起动转矩。异步电动机直接起动时，起动电流大，一般为额定电流的4～7倍。因起动时功率因数低，起动电流虽然很大，但起动转矩却不大。三角形接线的异步电动机，在空载或轻载起动时，可以采取Y—△起动，起动电流和起动转矩都减小3倍。负载比较重的，可采用自耦变压器起动，自耦变压器有抽头可供选择。绕线转子异步电动机转子串电阻起动，起动电流比较小，而起动转矩比较大，起动性能好。若把异步电动机的机械特性线性化，起动电阻的计算方法与并励直流电动机相同。2.制动即电磁转矩方向与转子转向相反，电磁制动分为能耗制动、反接（电源两相、倒拉）制动、回馈（正向、反向）制动。
矢量控制的基本思路
矢量控制理论的基本思想是在三相交流电动机上模拟直流电动机转矩控制的规律。通常在磁场定向坐标上，三相绕组在空间位置上互差3pi/2rad机械角度，设在三相绕组中通以三相对称电流，在相位差上互差3pi/2rad电角度，产生的磁场具有以下特点：（1）随着时间的推移，合成的磁场的轴线在旋转，电流交变一个周期，磁场也将旋转一周（2在旋转过程中，合成磁场强度不变，故称圆形旋转磁场。
从直流电动机的结构来看，励磁绕组是空间上固定的直流绕组，而电枢绕组是空间旋转的绕组，虽然电枢绕组本身在旋转，但是电枢磁动势上却有不变的方向，通常称这种绕组为‘伪静止绕组’，这样从磁效应的意义上讲，可以把直流电动机的电枢绕组当成空间上固定直流绕组，因而直流电动机的励磁绕组和电枢绕组就可以用俩个在空间位置上互差90的直流绕组M和T来等效，M励磁，T 电枢，M中电流im励磁电流分量，T，iT转矩电流分量。设fimt为M和T通入i产生的合成磁通，空间固定不动，如果人为使其旋转，则fivemt也随之旋转，当观察者战争MT绕组上与其一起旋转，在他看来绕组依旧固定，若使fivemt
与fiveabfiveABC相同，则直流mt与交流ab，ABC交流绕组等效，旋转可以通过矢量坐标变换完成通过控制imit可以对iaibic瞬时控制
交流伺服系统由交流伺服电机，功率变换器，速度、位置传感器及位置速度电流控制器构成。
电机与拖动实习心得 此次实习的大小电机分厂.成套厂2个分厂各有个的特色和用途，全方位体现了电机从进料到装配再到出场的流程，是我大饱眼福，对各类电机、电气元件有了一些基本了解。下面是美文网小编为大家收集整理的电机与拖动实习心得，欢迎大家阅读。 电机与拖动实习心得篇1 通过电机与拖动的实训，能进一步掌握常用电工工具的使用，识别低压电器及电工材料，安装简单的电气线路，并了解电机拖动的工作原理。 实训内容：认识各种电工工具及使用方法，依照断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的原理图， 连接线路实训工具：热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等 实训过程： 1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构，如交流接触器有常开接口与常闭结口等，按钮有红绿黑三种颜色，每一种有分常开与常闭两种按钮。 2、初步了解断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的工作原理。 3、依照电路图一条线一条线开始接，以线路构成闭合回路来接电路，防止出现错误。
4、遇到的状况：⑴在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图，以便把主线路与控制线路区分开来，便于出现错误时及时修正。 电机与拖动实习心得篇2 在机电学校校区开始了为期两个星期的电力拖动实训。整个实训过程，可以用师生教与学其乐融融来形容。 机电091班在机电学校校区开始了为期两个星期的电力拖动实训。整个实训过程，可以用师生教与学其乐融融来形容。 实训第一天，机电091班就以善思乐学的精神让指导老师刮目相看。 实习中，我们不仅认真做好指导老师布置的每一个任务，还在歇息间隙与我们进行探讨，共同研究电路的接法及相关知识。固然整个实习不算难，但我们不看轻每一个学习的机会，认真接好每一条线，拧好每一个螺丝，我们以努力的成果证实了我们的对这次实训的重视。值得一提的是，这个班级有很强的团队意识，在每一次通电环节中若有谁电路没有接通，就会三三两两互相讨论原因，并找出解决的办法。 实习不仅是一个对所学知识的补充与升华，更是一个考验学生动手能力的平台。两周实习中，师生们一起度过了很愉快的学习时光，由于我们不仅用认真的态度来对待每一个学习任务，捉住每一次动手的机会，增强动手意识，进步动手操纵能力，更用我们优秀的实习成果往返报老师的关心和付出。 电机与拖动实习心得篇3
电机与拖动实验报告 学习中心：江苏南通如皋奥鹏 层次：专升本 专业：电气工程及其自动化 学号： 学生：刘平 完成日期：2015 年3 月9 日 实验报告一 实验名称：单相变压器实验 实验目的：1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2.通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目：1.空载实验测取空载特性OOOOU=f(l),P=f(U) 。 ____________________________ 2. 短路实验测取短路特性kkkU=f(l),P=f(l) 。 3.负载实验保持11NU=U 2cos1的条件下，测取22U=f(l) (一)填写实验设备表
（二）空载实验 1 ?填写空载实验数据表格表1-1
2.Fe m m 表1-2 （三）短路实验
1. 填写短路实验数据表格 表2 室温= °C （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 表3 cos 2=1 U i=U=110V （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端 答：两个具有互感的线圈，在某一端通入电流时，两个线圈产生的磁通方向是相同的，
那两个线头就叫“同名端” 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关 答：主要是为了防止在高压下合闸产生较大的冲击损坏设备。其次是因为既然 需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高电压状况下突然停电会产生很高的感应电势。 3. 实验的体会和建议 通过实验学会不在实验时应根据需要正确选择各仪表量程保护实验设备，同时通过实验 我对变压器的参数有了进一步的认识和理解，对变压器的特性有了更具体深刻的体会与学
电气传动课程设计 班级：06111102 姓名：古海君 学号：1120111573 其它小组成员： 余德本 梁泽鹏 王鹏宇 2014．10．2
摘要 本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。通过搭建电流环（内环）和转速环（外环）使系统稳态无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构为直流伺服电动机。 本文首先明确了课程设计任务书，对其中的相关概念进行分析。之后对课题的发展状况进行调研，了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。然后对实验条件作了详细介绍，包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。以上内容均为课程设计准备工作，之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。其中，测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果，并利用这些数据计算调节器的参数；仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果，并观察是否满足任务书要求；调试部分是核心，给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。文章最后给出测试结果从而
得出结论，并论述了实验注意事项并加以总结。 转速电流双闭环直流调速系统是性能优良，应用广泛的直流调速系统,，它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，值得更加深入的学习研究。
目录 一、课程设计任务书 (1) 二、课题的发展状况研究意义 (1) 三、设备选型 (2) 四、实验台简介 (4) 五、参数测试 (7) 六、参数设计 (15) 七、系统调试 (18) 八、系统测试结果 (26) 九、实验室安全及实验过程注意事项 (27) 十、总结和心得体会 (28) 参考文献 (28) 附1：实验过程中遇到问题及解决方法 (29) 附2：小组分工，个人主要工作及完成情况 (30)
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： I I I 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 P N 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 a Z n 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
a Z n 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 ≈=π e 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 Φn C 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 a Z n ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==? == 即ωe a a T I E =
电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题（每题1分，共20分） 二、判断题（每题1分，共10分） 三、单项选择题（每题2分，共20分） 四、简答题（两题，共15分） 五、计算题（三题，共35分） 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．电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩T e L 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： t n GD T T d d 3752L e = -
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、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。 3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。 5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。 6 直流电机的励磁方式： dn dT dn dT L e
《电机与拖动实验》课程学习要求 一、课程考核形式 本课程的考核形式为离线作业（实验报告），无在线作业和考试。“离线作业及要求”在该课程的“离线作业”模块中下载。 二、离线作业要求 学生需要在平台离线作业中下载“大工20秋《电机与拖动实验》实验报告”，观看实验课件，根据课件中的操作及实验结果来读取实验数据、认真填写“大工20秋《电机与拖动实验》实验报告”，并提交至课程平台，学生提交的实验报告作为本课程考核的依据，未提交者无成绩。 《电机与拖动实验》的实验报告由单相变压器实验、直流发电机实验、三相鼠笼异步电动机实验、三相同步发电机的并联运行实验四个独立的部分构成，学生需要完成实验报告的全部内容。 三、离线作业提交形式及截止时间 学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。 四、离线作业批阅 老师会在作业关闭后集中批阅离线作业，在离线作业截止提交前不进行任何形式的批阅。 注意事项： 独立完成实验报告，不准抄袭他人或者请人代做，如有雷同，成绩以零分计！
大连理工大学网络教育学院 2020年11月附录：实验报告
网络教育学院电机与拖动实验报告 学习中心： 层次： 专业： 学号： 学生： 完成日期：年月日
实验报告一实验名称： 实验目的： 实验项目： （一）填写实验设备表
（二）空载实验 1．填写空载实验数据表格 2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k
（三）短路实验 1.填写短路实验数据表格 表2 室温θ= O （四）负载实验 1. 填写负载实验数据表格 表3 （五）问题讨论 1. 什么是绕组的同名端？ 2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？
《电机与拖动》课程设计 说明书 提升料车电机拖动系统设计 学生姓名 学生学号 学院名称信电工程学院 专业名称电气工程及其自动化 指导教师 2015年1月18日
摘要 该系统由电动机提供原动力，经减速器减速拖动钢丝绳来提升或下放料车。料车到达最高点和最低点是由行程开关自动关断。当提升料车时，按下提升按钮，电动机开始运转，带动传动装置运转，通过减速器将电动机的高转速降为低转速，再通过皮带传递给钢丝绳轮，然后钢丝绳轮开始转动，再通过定滑轮将料车提升，当料车到达顶部时，触碰到行程开关，电动机停止运转，料车停止上升。当卸料完成后，按下放按钮，电动机反转，原理跟上升时相同，到达地面时，触碰到行程开关，电动机停止转动，料车停止下放。 关键词电动机；拖动；传动装置；减速器
目录 1设计题目及要求 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计思路 (1) 2系统结构及工作原理的分析 (2) 2.1系统结构组成分析 (2) 2.2系统工作原理概述 (2) 3电动机的选择 (3) 3.1类型的选择 (3) 3.2 提升系统的负载功率 (3) 3.3确定电动机转速 (3) 3.4确定电动机型号 (4) 4电动机的校验 (5) 4.1发热校验 (5) 4.2检验过载能力 (5) 4.3校验起动能力 (5) 5减速器的选择 (7) 5.1总传动比的计算 (7) 5.2分配各级传动比 (7) 6系统原理电路图及运行分析 (8) 6.1系统原理电路图 (8) 6.2运行分析 (8) 总结 (10) 参考文献 (11) 附录 (12)
1设计题目及要求 1.1设计题目 拖动对象为一料车提升系统。右图所示，料车在轨道下部装料，装完料后提升至上部料仓卸载。装料时间为3分钟，卸载时间不计，提升及下放速度最大值不超过0.4米/秒，料仓距轨道底部15米，料车自重40公斤，每次装料100公斤，企业每天分三班工作，每班提升25次，提升为接班后即开始至提升25次 结束。系统提升使用钢丝绳，钢丝绳轮的直 径为0.4米。工作现场只有三相四线制380v 交流电源，电网最大电压波动5%，通风良好， 环境干燥，现场无防爆要求。 1.2设计要求 1）要求电机拖动系统能够可靠工作，电 机温升在允许范围内。 2）设三个手动操作按钮控制电机运转， 即提升、下放、停止。 3）系统应能实现在提升到轨道顶部和下 放到底部时自动停止。 1.3设计思路 为简化设计，提升系统钢丝绳重量及摩擦阻力均可不计。并且滑轮等传送比为100%。设计时要先算出负载转矩，可根据提升速度、电机速度选择减速机。选择电机时要先确定电机类型，确定电机容量，然后还要考虑是否需要校验起动转矩、电机温升等。 电气控制系统要设计为能够实现自锁功能。 对料车提升到轨道顶部和下放到底部时自动停止问题，建议选择行程开关，通过行程开关的常开或常闭触点来设计控制电路。
电机与拖动基础知识重点
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电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题（每题1分，共20分） 二、判断题（每题1分，共10分） 三、单项选择题（每题2分，共20分） 四、简答题（两题，共15分） 五、计算题（三题，共35分） 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．电力拖动运动方程的实用形式为 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： t n GD T T d d 3752L e = -
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、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。 3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。 5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。 6 直流电机的励磁方式： dn dT dn dT L e
电机实训心得体会报告范文3篇 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。下面是OK带来的电机实训心得体会，希望大家喜欢。 随着科学技术水平的提高，电力工业不断发展，发电机和变压器的电机容量不断增大，中、小型电动机的应用范围也不断扩大，电机性能指标和经济效益不断提高，这是电机工业发展的重要趋势。 电机及拖动基础对于我们机械专业的学生来说是一门非常重要的专业基础课，我们学习的大部分专业课都与它有着紧密的联系，，所以可以说电机及拖动基础这门课不仅仅对于我们学习专业课有着重要意义，对于我们将来的工作也很重要。通过本课程的学习，可以掌握电机与拖动的基本理论、基本分析方法和基本实验技能，为学习后续课程和工作打下坚实的基础。并且使自己能应用已有的数学知识对电力拖动自动控制系统进行定量计算和定性分析，培养了自正己分析问题和解决问题的能力。 通过一个学期的学习，使我对电机及其构成的工作系统等知识有了一个全新的认识。我掌握了交、直流电动机的基本原理、结构和调速方法直流电机的工作原理及结构、变压器的工作原理及结构、异步电机的工作原理及结构、同步电机、控制电机、电力拖动系统基础、直流电机的电力拖动、三相异步电机的机械特性及运转状
态、三相异步电机的启动及其调速、电力拖动系统的电机选择。学校开设这门课程的目的，也是为了让我们在自动化领域上有个初级的入门，便于后续知识的学习，为以后的学习打下良好的基础 机电一体化实训，两周，转眼就过了。实训，在我看来是一种练习或者说复习，是为了巩固以前学的知识和增强自己的动手能力，因此，每个实训我都很重视，都全力以赴，都有很大的收获。 这次实训，只要就三步，焊接元件，编写程序，调式。我们的实训训练不仅是锻炼个人技能，同样的还有人与人之间的合作能力，因此，分组，分任务，这是必不可少的。一个团队，分工是否合理直接影响到这个团队的成败，像我们组，有人负责焊接，有人负责查资料，有人负责编写程序，这样的分工对这个实训任务来说不可以说不合理，因此，我们组，无论是在速度、数量还是质量等方面上，应该都是完成的最好的。 对我们组来说这次实训最大的障碍，不是编程，而是焊接。编程，理论上的东西，对我们来说没什么难度，当然如果要考虑它的各方面的话那有另当别论，我们这里完成任务就好，不过有时间的话我们也会去把它完善。这焊接对我们这些没怎么实践过得人来说，是一个不小的挑战，既要避免它虚焊，又要避免把原件给烧坏，这个度需要把握的很好才行，因此，我们是经过一轮大比拼才
1、变压器空载： 变压器空载运行仿真电路图 2、变压器负载： SN=10e3;U1N=380;U2N=220;r1=0.14;r2=0. 035;x1=0.22;x2=0.055;rm=30;xm=310;ZL= 4+j*3; I1N=SN/U1N; I2N=SN/U2N;k=U1N/U2N; Z1=r1+j*x1; rr2=k^2*r2;xx2=k^2*x2; ZZ2=rr2+j*xx2; ZZL=k^2*ZL; Zm=rm+j*xm; Zd=Z1+1/(1/Zm+1/(ZZ2+ZZL)); U1I=U1N; I1I=U1I/Zd; E1I=(U1I-I1I*Z1); I22I=E1I/(ZZ2+ZZL); I2I=k*I22I; U22I=I22I*ZZL; U2I=U22I/k; % 功率因数，功率和效率 % cospsi1输入侧功率因数， cospsi2负载功率因数， p1输入有功功率， p2输出有功功率 cospsi1=cos(angle(Zd)); cospsi2=cos(angle(Z1)); p1=abs(U1I)*abs(I1I)*cospsi1; p2=abs(U2I)*abs(I2I)*cospsi2; eat=p2/p1; % 损耗 % lml励磁电流， pfe铁损耗， pcu1原边铜损耗， pcu2副边铜损耗 ImI=E1I/Zm; pFe=abs(ImI)^2*rm; pcu1=abs(I1I)^2*r1; pcu2=abs(I2I)^2*r2; % 数据输出 disp('原边电流='),disp(abs(I1I)); disp('副边电流='),disp(abs(I2I)); disp('副边电压='),disp(abs(U2I)); disp('原边功率因数='),disp(cospsi1); disp('原边电流='),disp(p1); disp('副边功率因数='),disp(cospsi2); disp('副边功率='),disp(p2); disp('效率='),disp(eat); disp('励磁电流='),disp(abs(ImI)); disp('铁损耗='),disp(pFe); disp('原边铁损耗='),disp(pcu1); disp('副边铜损耗='),disp(pcu2); 3、他励直流电动机转矩特性： % 直流电机转矩特性分析 % 将该函数定义为dc_mo_tor(dc_motoe_torque) %.................................... ....... % 下面输入电机基本数据 Cm=10;Ra=1.8;k=.1;k1=.2; % 下面输入750r/min时的空载特性实验数据（Ifdata-是励磁电流，Eadata-是感应电动势） Ia=0:.01:15; %.................................... ...... % 计算他励电机外特性 Temt=Cm*k*Ia; plot(Ia,Temt,'r') xlabel('Ia[A]') ylabel('Tem[N*m]')
电机与拖动基础实验报告实验名称: 直流并励电动机实验成员:
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。 1、工作特性和机械特性 保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、η=f（I a）、n=f（T2）。 2、调速特性 （1）改变电枢电压调速 保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f（U a）。 （2）改变励磁电流调速 保持U=U N，T2=常数，测取n=f（I f）。 （3）观察能耗制动过程 三、实验方法 1、实验设备 2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44
3、并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图2-6接线。校正直流测功机 MG 按他励发电机连接，在此作为直流电动机M 的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1选用D44的1800Ω阻值。R f2 选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R 1用D44的180Ω阻值。R 2选用D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 图2－6 直流并励电动机接线图 2）将直流并励电动机M 的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电 阻R 1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。 3）M 起动正常后，将其电枢串联电阻R 1调至零，调节电枢电源的电压为220V ，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（50mA 或100 mA ），再调节其负载电阻R 2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值： U ＝U N ，I ＝I N ，n ＝n N 。此时M 的励磁电流I f 即为额定励磁电流I fN 。 4）保持U ＝U N ，I f =I fN ，I f2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。 + 电枢电源I S 励磁电源 I R 2
电机与拖动技术课程设 计报告 （2012—2013学年第一学期） 题目他励直流电动机的调速系统 系别电子与电气工程系 专业电气工程及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师韩之刚 完成时间2013年12月26日 评定成绩
目录 摘要 (3) 1、设计的目的和意义 (3) 2、总体设计方案 (3) 2.1并励(他励)直流电动机的起动 (3) 2.2并励(他励)直流电动机的调速 (4) 2.3调速的性能指标 (6) 3.设计过程 (7) 3.1实验设备 (7) 3.2 设备屏上挂件排列顺序 (7) 3.3 设计原理图 (8) 3.4.调速步骤 (8) 4、设计心得 (12) 5．参考文献 (12)
摘要 随着工业的不断发展，电动机的需求会越来越大，电动机的应用越来越广泛，电动机的操作系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化工业、家庭生活和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使人们的生活质量有了大幅度的提高，摆脱了人力劳作的模式。而电动机主要应用于工业生产的自动化操作中是电动机的主要应用之一，因此本课程设计课题将主要以在工业中电动机调速方法的应用过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为工业生产提供理论依据和实践指导。 关键词：直流电动机调速设计 1、设计的目的和意义 时间是验证真理的唯一标准。通过本次的课程设计更进一步的掌握和了解电动机的调速方法。这次课程设计可以使我们在学校学的理论知识用到实践中，使我们学会独立思考，是我们在实践中掌握相关知识，能够培养我们的职业技能，课程设计是以任务引领，以工作过程为导向，以活动为载体，给我们提供了一个真实的过程，通过设计和运行，反复调试、训练、便于我们掌握规范系统的电机方面的知识，同时也提高了我们的动手能力。 2、总体设计方案 2.1并励(他励)直流电动机的起动 直流电动机接通电源以后，电动机的转速从零达到稳态转速的过程称为起动过程。对于电动机来讲，我们总希望它的起动转矩大，起动电流小，起动设备简单、经济、可靠。
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。 特 点：电枢回路串电阻启动方法所需设备较简单，价格较低，但在启动 过程中在启动电阻上有能量损耗。而降低电源电压启动则所需设 备复杂，价格较贵，但在启动过程中基本上不损耗能量。对于小 直流电动机一般用串电阻启动，容量稍大但不需经常启动的电动 机也可用串电阻启动，而需经常启动的电动机能耗较大，不宜用 于启动的大、中型，可用于小型电机启动 图5电枢回路串电阻启动接线图 选 择：综合分析上述三种启动方法，采用电枢串电阻启动方式。这种方法比较简 单启动，过程中基本上不损耗能量，可以将启动电流限制在容许的范围内。 参数计算： 串接在电枢回路中用以限制启动电流的电阻称为启动电阻，以R s 表示。 为了把启动电流限制在最大允许值s a N R R U I +=1之内，电枢回路中应串入的启 动电阻值为： a N s R I U R -=1 启动后如果仍把s R 串在电枢回路中，则电动机就会在电枢串电阻s R 的认为
第二章 一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(T L )___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。反 抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩T f 总是与转速n f 的方向相反，即作用方向是 阻碍运动的方向。当正转时n f 为正， T f 与n f 方向相反，应为正，即在第一象限, 当反转时n f 为负， T f 与n f 方向相反，应为负，即在第三象限；当转速n f =0时外 加转矩不足以使系统运动。位能性恒转矩负载特性特点:T f 的方向与n f 的方向无 关。 T f 具有固定不变的方向。例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。当 n f >0时， T f >0，是阻碍运动的制动性转矩;当n f <0时， T f >0，是帮助运动的拖 动性转矩。故转矩特性在第一和第四象限。 恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。 电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零，即 n不变，T=T L 第三章 直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电，保证电枢转矩的方向不变，电枢保持逆时针旋转。直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环，电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边，所以N极一侧的电刷得到的电压始终是（+），S极一侧的电刷得到的电压始终是（-）。 直流电机的可逆性：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。 主要结构：直流电机由定子、转子两大部分构成。定子的作用是产生主磁场和在机械上支撑电机，它主要由主磁极、机座、电刷、端盖和轴承组成。主极的用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕组在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩。大多数直流电机的主磁极都是由直流电流来励磁的，主磁极上还装有励磁线圈。只有小直流电机的主磁极才用永磁磁铁，这叫永磁直流电机.电刷装置:电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。换向极装在相邻两主极之间，它也是由铁心和绕组构成。直流电机转子部分：电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和轴承等 单叠绕组1)每个极下的元件组成一条支路,并联支路对数a等于极对数p:a=p2)正负电刷间感应电动势最大，被电刷短路的元件里感应的电动势最小。3）电刷杆数等于极数。 电枢电动势（公式）：电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间感应的电动势，也是电枢绕组每个支路里的感应电动势。电磁转矩（公式）P47容（励磁磁通势和电枢反应磁通势）==直流发电机:电枢电动势—输出电动势(与电枢电流同方向)
电机与拖动实训心得体会范文电机与拖动实训心得体会 随着科学技术水平的提高，电力工业不断发展，发电机和变压器的电机容量不断增大，中、小型电动机的应用范围也不断扩大，电机性能指标和经济效益不断提高，这是电机工业发展的重要趋势。 电机及拖动基础对于我们机械专业的学生来说是一门非常重要 的专业基础课，我们学习的大部分专业课都与它有着紧密的联系，，所以可以说电机及拖动基础这门课不仅仅对于我们学习专业课有着 重要意义，对于我们将来的工作也很重要。通过本课程的学习，可以掌握电机与拖动的基本理论、基本分析方法和基本实验技能，为学习后续课程和工作打下坚实的基础。并且使自己能应用已有的数学知识对电力拖动自动控制系统进行定量计算和定性分析，培养了自正己分析问题和解决问题的能力。 通过一个学期的学习，使我对电机及其构成的工作系统等知识有了一个全新的认识。我掌握了交、直流电动机的基本原理、结构和调速方法直流电机的工作原理及结构、变压器的工作原理及结构、异步电机的工作原理及结构、同步电机、控制电机、电力拖动系统基础、
直流电机的电力拖动、三相异步电机的机械特性及运转状态、三相异步电机的启动及其调速、电力拖动系统的电机选择。学校开设这门课程的目的，也是为了让我们在自动化领域上有个初级的入门，便于后续知识的学习，为以后的学习打下良好的基础。 机电一体化实训，两周，转眼就过了。实训，在我看来是一种练习或者说复习，是为了巩固以前学的知识和增强自己的动手能力，因此，每个实训我都很重视，都全力以赴，都有很大的收获。 这次实训，只要就三步，焊接元件，编写程序，调式。我们的实训训练不仅是锻炼个人技能，同样的还有人与人之间的合作能力，因此，分组，分任务，这是必不可少的。一个团队，分工是否合理直接影响到这个团队的成败，像我们组，有人负责焊接，有人负责查资料，有人负责编写程序，这样的分工对这个实训任务来说不可以说不合理，因此，我们组，无论是在速度、数量还是质量等方面上，应该都是完成的最好的。 对我们组来说这次实训最大的障碍，不是编程，而是焊接。编程，理论上的东西，对我们来说没什么难度，当然如果要考虑它的各方面的话那有另当别论，我们这里完成任务就好，不过有时间的话我们也会去把它完善。这焊接对我们这些没怎么实践过得人来说，是一个不小的挑战，既要避免它虚焊，又要避免把原件给烧坏，这个度需要把
大工《电机与拖动实验》实验报告 机与拖动实验报告学习中心： 奥鹏学习中心层次： 专业： 电气工程及其自动化学号： 学生： 完成日期： 年月日实验报告一实验名称： 单项变压器实验实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 实验项目： 1、空载实验测取空载特性Uo=F(uo), P=F(uo) 2、短路实验测取短路特性Yk=F(Ik), PK=F（I） 3、负载实验保持UI =U1u1，cosφ2=1的条件下，测取U2=F （I2） （一）填写实验设备表名称型号和规格用途使用注意事项电机教学实验台NMEL-II为实验室提供电源和固定电机使用前调节输出电压为0 三相组式变压器实验所需变压器短路实验时操作要快，以免线路过热三相可调电阻器NMEL-03改变输出电流大小注意量程运用功率表、功率因数表NMEL-20测量功率及功率因素不
得超过量程，线不能接错交流电压表、电流表MEL-001C测量交流电压和交流电流值适当选择量程且注意正反接线旋转指示灯及开关板NMEL-05通断电电路连完后闭合、拆电路前断开（二）空载实验 1、填写空载实验数据表格表1-1序号实验数据计算数据U1U1。1U211 19、 70、13 31、942 24、 40、12211 30、 50、08 91、622 12、 70、163109、 90、00 71、48206、 30、174105、 20、06 61、311 96、
90、195 99、0 70、05 71、141 85、 80、206 86、0 80、04 30、841 61、 30、237 74、7 90、03 50、631 39、 60、2 42、根据上面所得数据计算得到铁损耗、励磁电阻、励磁电抗、电压比表1-2序号实验数据计算数据U1U1。1U211 19、 30、13 11、932 24、
电机拖动课程设计 设计题目:他励直流电动机的调速系统 系别:电信系 专业:电气2班 姓名:孙玉新 学号:04050801001 指导教师:张莉
目录 摘要 他励直流电动机的调速系统 一、设计的目的和意义 二、总体设计方案 1.并励(他励)直流电动机的起动 2. 并励(他励)直流电动机的调速 三.设计过程 1．实验设备 2. 设备屏上挂件排列顺序 3. 设计原理图 4.调速步骤 五、设计心得 六．参考文献
摘要 随着工业的不断发展，电动机的需求会越来越大，电动机的应用越来越广泛，电动机的操作系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化工业、家庭生活和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使人们的生活质量有了大幅度的提高，摆脱了人力劳作的模式。而电动机主要应用于工业生产的自动化操作中是电动机的主要应用之一，因此本课程设计课题将主要以在工业中电动机调速方法的应用过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为工业生产提供理论依据和实践指导。 关键词：直流电动机调速设计
他励直流电动机的调速系统 一、设计的目的和意义 通过本次的课程设计更进一步的掌握和了解异步电动机的调速方法。这次课程设计可以使我们在学校学的理论知识用到实践中，使我们在学习中起到主导地位，是我们在实践中掌握相关知识，能够培养我们的职业技能，课程设计是以任务引领，以工作过程为导向，以活动为载体，给我们提供了一个真实的过程，通过设计和运行，反复调试、训练、便于我们掌握规范系统的电机方面的知识，同时也提高了我们的动手能力。 二、总体设计方案 1.并励(他励)直流电动机的起动 直流电动机接通电源以后，电动机的转速从零达到稳态转速的过程称为起动过程。对于电动机来讲，我们总希望它的起动转矩大，起动电流小，起动设备简单、经济、可靠。 直流电动机开始起动时，转速n=0，此时直流电动机的反电动势(E=KEφn)还没有建立起来，由于电枢电阻Ra较小，Ia=u／R。，所以此时电枢电流最大。另外，根据转矩公式T=KTφI可知，由于电枢电流非常大，此时的起动转矩也非常大。这样大的起动电流和起动转
根据直流电机转速方程 n — 转速（r/min ）； U — 电枢电压（V ） I — 电枢电流（A ）； R — 电枢回路总电阻（ Ω ）； Φ — 励磁磁通（Wb ）；Ke — 由电机结构决定的电动势常数。 三种方法调节电动机的转速：（1）调节电枢供电电压 U ； （2）减弱励磁磁通 Φ；（3）改变电枢回路电阻 R 。 第1章 闭环控制的直流调速系统 1、常用的可控直流电源有以下三种 ? 旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电 压。 ? 静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。 ? 直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用 电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。 2、由原动机（柴油机、交流异步或同步电动机）拖动直流发电机 G 实现变流，由 G 给需要调速的直流电动机 M 供电，调节G 的励磁电流 i f 即可改变其输出电压 U ，从而调节电动机的转速 n 。 这样的调速系统简称G-M 系统，国际上通称Ward-Leonard 系统。 3、晶闸管-电动机调速系统（简称V-M 系统，又称静止的Ward-Leonard 系统）， 4、采用简单的单管控制时，称作直流斩波器，后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路，脉宽调制变换器（PWM-Pulse Width Modulation ）。 PWM 系统的优点 （1）主电路线路简单，需用的功率器件少； （2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小； （3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右； （4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强； （5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高； （6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。 5、晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 在动态过程中，可把晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节，其滞后效应是由晶闸管的失控时间引起的。 传递函数近似成一阶惯性环节。 Φ-=e K IR U n s T K s W s s s 1)(+≈