电机与拖动基础知识重点审批稿

电机拖动基础知识电动机是根据电磁感应原理，把电能转换为机械能，输出机械转矩的原动机。

电动机的分类：交流电机、直流电机。

交流电机又分为：异步电动机、同步电动机。

三相异步电机：也叫三相感应电机，主要由定子和转子两个基本部分组成；转子又分笼式和绕线式。

三相定子绕组的接线方式：Ｙ／△为了便于改变接线，三相绕组的六个出线端都接在电动机外壳的接线盒上。

转速（n）计算：n1＝ 60 * f / pf：频率；p：极对数（定子绕组可接为二极、四极、六极、八极，如四极对应极对数为4/2＝2）举例：我国三相电源频率为50赫兹，则六极电机的同步转速为多少？解：n1＝ 60 * f / p＝60 * 50 / 3＝1000转/分异步电动机的能耗和效率计算：按照三相电路电功率的计算，电动机输入功率为：P1=/3￣* U1I1cosФ1输出功率（输出的拖动负载的机械功率）为额定功率P2运行中的能耗：ΔP＝P1―P2损耗包括：1)定子和转子绕组中的铜损耗；2）铁心中的铁损耗；3）机械损耗，即电动机运转时引起的机械摩擦损耗和通风阻力损耗；4）附加损耗，即电动机运转时，因定子和转子的齿部以及在气隙空间的磁势不完全是作正弦分布而在绕组及铁心中引起的附加损耗。

三相异步电动机的铭牌:每台电动机出厂时，在机座上都有一块铭牌，上面标有电动机的型号、规格和相关技术数据。

如下所示：1.型号2.3.额定频率：50H Z4.额定转速：1470r/min5.额定电压：380V6.额定电流：20A7.接法：Δ8.绝缘等级：E级（允许最高工作温度为120℃）9.定额：连续工作（S1）10.标准编号：本电机所执行技术标准为JB742-6611.产品编号：730015512.生产厂家：* * 电机厂13.由铭牌数据我们可计算功率因素cosΦ＝10*103/（1.732*380*20）＝0.76举例：Y B2-100-L1-4极数1为第一种铁心长度；2为第二种铁心长度长机座（L/M/S）机座中心高（mm）设计序号防爆式异步电动机三相异步电动机的常见故障现象。

电机与拖动基础一、电机的基本概念电机是一种将电能转化为机械能的装置，它是现代工业中不可或缺的重要设备。

根据其工作原理和结构特点，电机可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等多种类型。

二、电机的分类及特点1. 直流电机：直流电动机是最早发明的一种电动机，具有转矩大、转速范围广、调速方便等优点。

但由于其结构复杂，制造成本较高，在实际应用中逐渐被交流异步电动机所替代。

2. 交流异步电动机：交流异步电动机由于其结构简单、制造成本低廉等优点，在现代工业中得到广泛应用。

它主要分为单相异步电动机和三相异步电动机两种类型。

3. 交流同步电动机：与异步电动机不同，交流同步电动机在运行过程中转速始终与供给它的交流频率成正比。

它具有功率因数高、效率高等优点，但需要外部控制器进行调速。

三、拖动系统基础知识拖动系统是指利用各种驱动装置将某物体或工件进行运动的装置。

在现代工业中，拖动系统广泛应用于各种生产线和机械设备中。

拖动系统通常由电机、传动装置、行走部件等组成。

四、传动装置1. 皮带传动：皮带传动是一种常见的机械传动方式，其主要优点是结构简单、制造成本低廉等。

但由于其存在滑移现象，效率较低。

2. 齿轮传动：齿轮传动是一种高效的机械传动方式，它具有转矩大、精度高等优点。

但由于齿轮制造精度要求较高，成本较高。

3. 蜗杆传动：蜗杆传动是一种常用的减速装置，在工业生产中得到广泛应用。

它具有结构简单、减速比大等优点。

五、行走部件1. 轮式行走部件：轮式行走部件通常由车轮和驱动装置组成，适用于平整路面上的运输任务。

2. 履带式行走部件：履带式行走部件通常由履带和驱动装置组成，适用于复杂地形和恶劣环境下的运输任务。

3. 悬挂式行走部件：悬挂式行走部件通常由悬挂装置和驱动装置组成，适用于高速公路等平整路面上的运输任务。

六、拖动系统的应用领域1. 工业生产线：拖动系统在工业生产线中得到广泛应用，如汽车生产线、食品加工生产线等。

2. 交通运输：拖动系统在交通运输领域中也有重要作用，如汽车、火车、飞机等。

电机拖动基础知识汇总
电机是一种将电能转换为机械能的设备。

它可以通过电流的作用产生电磁力，从而产生转动力。

电机在现代工业中广泛应用，涵盖了许多领域，如制造业、农业、交通运输等。

在讨论电机的拖动基础知识之前，我们先来了解一些与电机有关的基本概念。

首先是电机的构成部分。

一个典型的电机通常由定子和转子组成。

定子是静止不动的部分，通常由一组绕线和磁铁组成。

转子则是可以旋转的部分，通常由一组磁铁或导体组成。

接下来是电机的工作原理。

当电流通过定子的绕线时，会产生一个磁场。

这个磁场会与转子上的磁铁或导体相互作用，从而产生一个转动力。

根据磁场的产生方式，电机可以分为直流电机和交流电机两种类型。

直流电机是通过直流电流产生磁场，而交流电机则是通过交变电流产生磁场。

此外，还有一些与电机相关的重要参数需要了解。

一个常见的参数是电机的额定功率，它表示电机在正常工作条件下能够输出的功率。

另一个重要参数是电机的转速，它表示电机每分钟旋转的圈数。

还有一个参数是电机的效率，它表示电机将输入的电能转换为机械能的比率。

在实际应用中，电机的拖动涉及到许多控制技术和装置。

其中最常见
的是电机驱动器，它是一种用于控制电机转速和转矩的装置。

电机驱动器通常由电力电子器件和控制系统组成，可以根据需要改变电机的工作状态。

总的来说，电机拖动是一个涉及电机的工作原理、参数以及相关控制技术的广泛领域。

了解这些基础知识可以帮助我们更好地理解和应用电机，在实际工程中取得更好的效果。

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(TL)___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Tf 总是与转速nf的方向相反，即作用方向是阻碍运动的方向。

当正转时nf 为正，Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限,当反转时nf为负，Tf 与nf方向相反，应为负，即在第三象限；当转速nf=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:Tf 的方向与nf的方向无关。

Tf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nf >0时，Tf>0，是阻碍运动的制动性转矩;当nf <0时，Tf>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=TL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。

电机与拖动基础复习提纲电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。

直流电机部分：1．直流电机的工作原理（如何实现正反转、电枢电流如何换向的，发电与电动的原理）。

2．直流电机的结构：定子、转子，励磁方式、电枢的绕组方式。

定子部分：（1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。

主磁极由主磁极的铁心和励磁组部分组成（2）换向极两相邻主磁极之间的小磁极称为换向极，其作用是减小电机运动时电刷与换向器之间可能的火花。

换向极由换向极铁心和换向绕组组成，整个换向极也用螺钉固定于机座上。

（3）机座（4）电刷装置转子部分：（1）电枢铁心（2）电枢绕组（3）换向器（4）转轴励磁方式：1.他励直流电机2.并励直流电机3.串励直流电机4.复励直流电机电枢的绕组方式：单叠绕组：a=p单波绕组：a=13．直流电机的铭牌数据及其含义，电动机额定功率与发电机额定功率之间的区别，额定功率与额定电压和电流之间的关系。

（1）额定功率，是电机在额定运行状态时所提供的输出功率。

对电动机而言，是指轴上的输出的机械功率；对发电机而言，是指线端输出的电功率，单位为千瓦。

（2）额定电压Un,是电机的电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为伏。

（3）额定电流In,是电机在额定运行状态时电枢绕组允许流过的最大电流，单位为安。

（4）额定转速Nn,是电机在额定运行状态时的旋转速度，单位为转/分。

额定功率与额定电压和额定电流的关系为直流电动机P=UIη直流发电机 P=UI4．直流电机（电动机和发电机）的感应电动势、电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、直流电机的功率流程图。

及相关的数量关系。

（以例题、作业题为复习重点）1、电枢绕组的感应电动势：电枢绕组的感应电动势（Ea）是指正负电刷之间的感应电动势，即，每条支路中各串联线圈边感应电动势的代数和。

根据电磁感应定律，任意一条线圈边感应电动势幅值的大小，取决于线圈边所在的磁场的大小和线圈边相对于磁场的转速n。

电机与拖动基础1. 电机的基本原理及分类1.1 电机的基本原理电机是将电能转换为机械能的装置。

它基于电磁感应现象，利用电流与磁场之间的相互作用产生转动力矩。

电机的基本原理可以归纳为洛伦兹力和转子的转动。

1.2 电机的分类根据电机的工作原理和结构特点，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。

在直流电机中，按照励磁方式的不同，又可以分为永磁直流电机和电磁直流电机。

交流电机则根据转子结构的不同，可分为异步电机和同步电机。

2. 电机的拖动技术2.1 电机拖动的概念电机拖动是指电机作为动力源，通过各种传动机构将能量传输到负载上。

电机拖动技术广泛应用于机械设备、工业自动化、交通运输等领域。

2.2 电机拖动系统的组成电机拖动系统由电机、传动装置和负载组成。

传动装置包括传动轴、齿轮传动、皮带传动等。

负载可以是各种机械设备，如泵、风机、压缩机等。

2.3 电机拖动系统的性能要求电机拖动系统的性能要求包括转速、转矩、运动精度、稳定性等。

不同的应用场景对电机拖动系统的性能要求有所不同，需要根据实际情况选用合适的电机和传动装置。

2.4 电机拖动系统的控制方法电机拖动系统的控制方法包括开环控制和闭环控制两种。

开环控制简单，但对系统的负载变化和外界干扰不敏感；闭环控制通过传感器反馈信号实现对系统的闭环控制，能够更好地适应外界环境变化。

3. 电机拖动系统的应用3.1 工业自动化领域在工业自动化领域，电机拖动技术广泛应用于生产线的输送设备、机器人的关节驱动、数控机床等。

电机拖动系统可实现精确的位置控制和速度控制，提高生产效率和产品质量。

3.2 交通运输领域电机拖动技术在交通运输领域起着重要作用。

电动汽车、电动自行车等交通工具采用电机拖动系统，更加环保高效。

此外，电机拖动系统还应用于轨道交通、电动船舶等领域。

3.3 家用电器领域家用电器领域的许多产品都采用了电机拖动技术，如洗衣机、空调、电风扇等。

电机拖动系统的高效运转和可靠性，保证了家用电器的正常工作和长寿命。

第一讲电机和拖动的基本知识一、电机的基本知识1．电机的分类由于电能的生产、输送和使用都比较方便，因而电能被广泛的使用。

在电能的生产，输送和使用过程中，电机起着重要的作用。

电机主要有发电机、电动机和变压器：发电机：生产电能的设备；变压器：（静止电机）输送电能的设备；电动机：使用电能的设备。

而电动机又可以分为：直流电动机电动机同步电动机交流电动机绕线式异步（感应）电动机鼠笼式2．异步电动机的机械特性(1) 固有机械特性n0(同步转速)：60.f/p；n1(额定转速)：n1=n0(1-Se)；Se(额定转差率)：Se=(n0-n1)/n0；Te(额定转矩)：Te=9550*Pe(kW)/n e；Ts(起动转矩)：Ts / Te < 1；Tm(最大转矩)：Tm/Te > 1 过载倍数。

图1-1 电动机的固有机械特性（2）人为机械特性O0.25Tm0.64TmOSn T1.0SmS m 1S m 2n1r2(r 2+R 1)(r 2+R 2)a. 降低定子电压b. 转子回路串电阻On TTnTm n1'n1''n1'''n1fn>f1'>f1''>f1'''fn f1'f1''f1'''On TTnTm n1'n1''n1'''n1fn>f1'>f1''>f1'''fn f1'f1''f1'''c-1 恒转矩负载 c-2 恒功率负载c. 变频调速机械特性图1-2 电动机的人为机械特性3．电动机的拖动转矩Ne W Pe Ne W Pe e W Pe Tn )(55.9602)()(===πϖ （N ²m ） 式中： Pe —电动机额定功率（W ）；Ne —电动机额定转速（r/min ），ωe---电动机额定角转速（rad/s ）。

电机复习提纲第一章：一、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: 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R m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一、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。

二、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NiHL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、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、一台直流电机作为电动机运行——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、转子）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P N(kW)2、额定电压U N(V)3、额定电流I N(A)4、额定转速n N(r/min)5、额定励磁电压U fN(V)五、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。

单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。

《电机与拖动》说课稿尊敬的各位专家、老师大家好！我说课的课程是《电机与拖动》。

一、课程设置（一）课程的定位《电机与拖动》是电气自动化、机电一体化专业的主干课程，是学生接触的第一门入门专业课，该课程将基本理论与实践相融合，基于实际电机工作过程，面向电机维修、控制各岗位，对学生进行应用能力的培养，通过《电机与拖动》的学习，使学生掌握电机的结构、原理及运行性能；熟练掌握电机在应用中的运行、维护、安装、调试、检修、简单设计、控制等工作内容、方法和操作技能，学生具备较强的动手能力；具备一定的解决问题的能力，排除电机设备故障和控制系统故障的能力；通过实训课的培养，使学生加强了团队合作的意识，提高了职业素养，从而提高了学生的综合实战能力。

学生通过本门课程的学习与训练，为后续的《工厂电气控制》、《变频调速》、《PLC》、等专业课程打下坚实的基础，也从根本上为学生以后专业知识转化为解决实际问题的能力和岗位技能提供了保证。

（二）总体设计思想以培养电机职业岗位能力为核心。

本课程的总体思路是面向电机应用岗位，根据岗位工作内容以职业能力的形成为目的来选择教学内容。

以电机岗位的工作任务来组织教学，教学过程就是组织工作任务的过程，已具备电机维修和控制的工作环境的实训室为教室，采用教、学、做结合的教学方式，通过在接近企业工作环境中进行电机操作，训练学生从事电机维修和电机控制的能力，同时注重培养学生“爱岗敬业、安全生产、文明生产”的良好职业道德。

二、教学内容（一）教学内容的选取电机与拖动的每个知识模块都具有完整的教学内容，根据岗位需求，教学内容选取以“实用、够用”为原则，注重前后序课程知识的衔接性，统筹考虑和选取，注意与机械技术相关连知识的选取，同时兼顾新技术。

实训内容注重与真实工作任务相结合，体现贴近工业的特点。

以学生为本位，以能力为核心，突出职业道德培养和职业技能训练，课程内容符合职业岗位要求，体现新知识、新技术、新工艺、新方法，课程结构模块化。

电气拖动知识要点1、某直流调速系统的额定转速n N =1430r/min ，额定速降Δn N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许的调速范围D =5.33；如果要求调速范围D =10，则静差率s= 44.6%。

2、可逆V-M 系统中出现的两种不同性质的环流为静态环流、动态环流。

αβ≡ 配合控制有环流可逆系统又称为自然环流系统。

3、在直流调压调速系统中，常用的可控直流电源有旋转变流机组、静止式可控整流器、直流斩波器（或脉宽调制变换器）三种。

4、双闭环直流调速系统在稳态工作中，两个调节器都不饱和，转速给定电压为12V ，转速反馈系数α= 0.01 V .min/r ，则电动机的转速为1200r/min 。

5、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

6、三相异步电动机的转差率S = S=(n0-n)/n07、电流截止负反馈的作用电流截止负反馈是在系统起动和堵转时限制电枢电流过大，起保护作用。

8、在非独立控制励磁的调速系统中设置*(0.9~0.95)e dN U U ≈目的是当*e e U U >时AER 才退出饱和，起调节作用，此时(0.9~0.95)d dN U U >，但不会大于dN U ，若设置*e dN U U =，则AER 退饱和时*e e U U >，即d dN U U >，这是不允许的。

9、生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围。

电动机负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落nom n ∆与理想空载转速0n 之比叫做静差率s 。

调速范围、静差率及额定速降之间的关系：(1)N N n s D n s =∆-10、PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性：（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。