电机与电力拖动在国民经济中的重要作用
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电力拖动在电力系统安全与稳定运行中的作用电力拖动,作为一种现代化的电气传动方式,广泛应用于各个行业,尤其是在电力系统中发挥了重要的作用。
电力拖动主要指通过电动机传递动力,驱动机械设备进行工作。
本文将探讨电力拖动在电力系统安全与稳定运行中的作用,分析其优势和挑战,并提出相关解决方案。
一、电力拖动的作用1. 提高效率:电力拖动通过电动机的高效能转换,将电能转化为机械能,提高了能源的利用率。
相比传统的机械传动方式,电力拖动具有更高的效率和精确度,减少了能量的损失和浪费。
2. 增强可控性:电力拖动系统具备良好的可控性,可以根据实际需要实现精确的运行控制。
通过电力拖动技术,可以实现转速、转矩、方向等参数的精准控制,满足电力系统对于灵活性和可调性的要求。
3. 提升安全性:电力拖动系统具备多种保护功能,可以监测电动机的温度、电压、电流等参数,实现对电动机的实时监测与保护。
在电力系统中,电力拖动可以提高设备的运行安全性,减少故障和事故的发生。
4. 降低维护成本:电力拖动系统相对于传统的机械传动系统而言,其维护成本更低。
传统的机械传动系统需要定期维护润滑、更换零部件等,而电力拖动系统则可以通过智能化监测和预测维护,降低了维护成本和工作量。
二、电力拖动的优势与挑战1. 优势(1)灵活性:电力拖动系统可以根据实际需要进行灵活布置和调整,适应各种运行要求和场景。
(2)高效能:电力拖动系统能够提供较高的功率密度和动力输出,实现高效能转换,提高设备的工作效率。
(3)可靠性:电力拖动系统具备较高的可靠性和稳定性,不易受外界干扰和环境变化的影响。
2. 挑战(1)电力拖动技术的应用限制:尽管电力拖动技术在电力系统中表现出良好的应用潜力,但其应用仍受到一些技术和经济限制。
(2)系统的集成和协同性要求:电力拖动系统需要与其他系统和设备实现良好的集成和协同工作,这对系统的设计与调试提出了更高的要求。
三、解决方案1. 技术创新与进步:加强对电力拖动技术的研究和创新,提高系统的性能、可靠性和安全性。
电力拖动实训心得1500字(7篇) 关于电力拖动实训心得,精选4篇范文,字数为1500字。
经过两周紧张的两周的金工实习,让我们对于工业安全有了更加深刻的了解,学习到了一些平常不注意操作的技巧和安全隐患,比如电焊是电动机的重要组成部分。
电焊机的主要作用有两个方面:一是电子元件的切割加工,二是电子元件的切割。
这两周我们学习了电焊操作技术,但是还是需加强一下自己在焊接方面的基本操作,比如电焊时,焊枪的安全问题,电焊的安全注意事项等等。
两周的实习结束了,我感受颇深的一点是我们的动手能力和对电焊是否感兴趣,这也是一门需深深理解和探讨的技术。
电力拖动实训心得(范文):1经过两周紧张的两周的金工实习,让我们对于工业安全有了更加深刻的了解,学习到了一些平常不注意操作的技巧和安全隐患,比如电焊是电动机的重要组成部分。
电焊机的主要作用有两个方面:一是电子元件的切割加工,二是电子元件的切割。
这两周我们学习了电焊操作技术,但是还是需加强一下自己在焊接方面的基本操作,比如电焊时,焊枪的安全问题,电焊的安全注意事项等等。
两周的实习结束了,我感受颇深的一点是我们的动手能力和对电焊是否感兴趣,这也是一门需深深理解和探讨的技术。
在焊工操作中我学到了焊条的角度一般在七十到八十之间,也有很多是我们不知道的,而且我们焊接起来可能比较困难,这也激发了我们好好学习一下的欲望,以往的实习是那么的枯燥,但是在焊接的过程中通过我们团队的努力我们慢慢的变的熟悉了这种电焊操作,我们也很开心,因为我们学到了以前不会的那就应该也会的。
在电子工艺实验中我也了解到了电路的基本构造和基本工作原理。
我觉得第一天焊接时应该注意以下几点:1、电烙铁是铜制作时用到极致关键,也可以用来制得一张合格的焊接图片,但是这是需要非常仔细和细心的。
2、电子元件不能有任何的错误入错,一定要仔细辨认并且检查是否漏入错误,以免造成不必要的损失。
3、在焊接完成的过程中不能有丝毫马虎,以免导致自己不能很好地保护好焊接物。
绪 论1.电机、电力拖动技术在国民经济中的作用电能是现代能源中应用最广的二次能源,它的生产、变换、传送、分配、使用和控制都较为方便经济,而要实现电能的生产、变换和使用等都离不开电机。
电机是利用电磁感应原理和电磁力定律,将能量或信号进行转换或变换的电磁机械装置。
它应用广泛,种类繁多,性能各异,分类方法也很多。
常见的分类方法为:按功能用途分,可分为发电机、电动机、变压器和控制电机4大类。
按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机。
根据电源的不同,旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类。
交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
综合以上分类方法,可归纳如下:在电力工业中,产生电能的发电机和对电能进行变换、传输与分配的变压器是电站和变电所的主要设备。
在机械制造、冶金、纺织、石油、煤炭、化工、印刷及其他工业企业中,人们利用电动机把电能转换成机械能,去拖动机床、轧钢机、纺织机、钻探机、电铲机、起重机、传输带等各种生产机械,从而满足生产工艺过程的要求。
在交通运输业中,需要大量的牵引电动机和船用、航空电机。
随着农业机械化的发展,电力排灌、播种、收割等农用机械中,都需要规格不同的电动机。
在伺服传动、机器人传动、航天航空和国防科学等领域的自动控制技术中,各种各样的控制电机作为检测、定位、随动、执行和解算元件。
在日益走进百姓家庭的小轿车中,其内装备的各类微特电机一般已超过60台。
在医疗仪器、电动工具、家用电器、办公自动化设备和计算机外部设备中,也离不开功能各异的小功率电动机和特种电机……。
综上所述,电机在一切工农业生产、交通运输、国防、科技、文教领域以及人们日常生活中,早已成为提高生产效率和科技水平以及提高生活质量的主要载体之一,因此电机在国民经济的各个领域起着重要的作用。
同样,以电动机为动力拖动生产机械的拖动方式——电力拖动,具有许多其他拖动方式(如蒸汽机、内燃机、水轮机等)无法比拟的优点。
·1·电力拖动具有优良的性能,起动、制动、反转和调速的控制简单方便、快速性好且效率高。
第1篇一、填空题(每题5分,共25分)1. 直流电动机的电磁转矩公式为______。
2. 同步电机的同步转速n0与______成反比。
3. 交流电机的功率因数φ定义为______。
4. 串励直流电动机的机械特性曲线比他励直流电动机的机械特性曲线______。
5. 在电力拖动系统中,负载转矩的变化范围较大时,宜采用______调速。
二、选择题(每题5分,共25分)1. 下列哪种电机可以实现电机的能量转换?A. 交流异步电动机B. 交流同步电动机C. 直流电动机D. 交流感应电动机2. 下列哪种电机的转速与负载转矩成正比?A. 直流电动机B. 交流异步电动机C. 交流同步电动机D. 交流感应电动机3. 下列哪种电机的启动转矩较大?A. 直流电动机B. 交流异步电动机C. 交流同步电动机D. 交流感应电动机4. 下列哪种电机的效率较高?A. 直流电动机B. 交流异步电动机C. 交流同步电动机D. 交流感应电动机5. 下列哪种电机可以实现电机的调速?A. 交流异步电动机B. 交流同步电动机C. 直流电动机D. 交流感应电动机三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述直流电动机的工作原理。
2. 简述交流异步电动机的定子绕组接法。
3. 简述交流同步电动机的励磁方式。
四、论述题(每题20分,共40分)1. 论述直流电动机的调速方法及其优缺点。
2. 论述交流异步电动机的制动方法及其优缺点。
五、案例分析(30分)1. 已知某直流电动机,额定电压为220V,额定电流为110A,额定功率为11kW,额定转速为1500r/min。
请计算该电动机的额定转矩和额定功率因数。
2. 已知某交流异步电动机,额定电压为380V,额定电流为45A,额定功率为30kW,额定转速为1480r/min。
请计算该电动机的额定转矩和额定功率因数。
六、计算题(40分)1. 已知某直流电动机,额定电压为220V,额定电流为110A,额定功率为11kW,额定转速为1500r/min。
电动机的发展及前景摘要: 随着社会生产的发展和科技的进步,对电机也提出了更高的要求,而且随着自动控制系统的发展要求,在旋转电机的理论基础上,又派生出多种精度高、响应快的控制电机,成为电机学科的一个独立分支。
关键字:电动机电力拖动发展前景在国民经济各行业中,广泛地使用着各种各样的生产机械,拖动生产机械的原动机一般都是采用电动机。
电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械。
电机在国民经济各个行业中被广泛应用:电机是电能的生产、传输和分配中的主要设备;电机是各种生产机械和装备的动力设备;电机是自动控制系统中的重要元件。
近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。
特别是在乡镇企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。
电动机作为最主要的机电能量转换装置,其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。
无论是在工农业生产,交通运输,国防,航空航天,医疗卫生,商务和办公设备中,还是在日常生活的家用电器和消费电子产品(如电冰箱,空调,DVD等)中,都大量使用着各种各样的电动机。
据资料显示,在所有动力资源中,百分之九十以上来自电动机。
同样,我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。
电动机与人的生活息息相关,密不可分。
始于19 世纪60 ~70 年代的第二次工业技术革命,是以电力的广泛应用为显著特点的。
从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。
在法拉第电磁感应定律基础上,一系列电气发明相继出现。
1866 年,德国工程师西门子制成发电机;1870 年比利时人格拉姆发明了电动机,电力开始成为取代蒸汽来拖动机械装置的新能源。
随后,各种用电设备相继出现。
1882 年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。
同年,美国著名发明家爱迪生创建了美国第一个火力发电站,把输电线结成网络。
从此电力作为一种新能源而广泛应用。
哈尔滨应用职业技术学院说明书题目:电机轴的结构设计学生姓名:***系部名称:自动化系专业班级: 08机电三班指导教师:***教研室:目录绪论·····························································································································错误!未定义书签。
一、实习背景随着我国经济的快速发展,电力行业在国民经济中的地位日益重要。
电力拖动技术作为电力行业的重要组成部分,广泛应用于工业、交通、建筑等领域。
为了更好地了解电力拖动技术在实际工程中的应用,提高自己的专业技能,我参加了电力电拖实习。
二、实习目的1. 熟悉电力拖动的基本原理和组成;2. 掌握电力拖动系统的安装、调试和维护方法;3. 培养实际操作能力,提高动手实践能力;4. 了解电力拖动技术在实际工程中的应用。
三、实习内容1. 电力拖动基本原理与组成(1)电力拖动基本原理:电力拖动是指利用电动机将电能转换为机械能,实现生产机械的运动和载荷的传递。
电力拖动系统主要由电动机、传动装置、工作机械和控制装置组成。
(2)电力拖动组成:电力拖动系统包括以下几个部分:① 电动机:将电能转换为机械能;② 传动装置:将电动机的旋转运动传递给工作机械;③ 工作机械:完成生产任务;④ 控制装置:实现对电力拖动系统的启动、停止、调速和制动等控制。
2. 电力拖动系统的安装、调试与维护(1)安装:电力拖动系统的安装包括电动机、传动装置、工作机械和控制装置的安装。
安装过程中,要确保各部件的连接牢固,传动比合理。
(2)调试:电力拖动系统安装完成后,需要进行调试。
调试内容包括:电动机启动、停止、调速和制动等功能的测试;传动装置的检查;控制系统的工作状态检查。
(3)维护:电力拖动系统的维护主要包括以下几个方面:① 定期检查电动机、传动装置、工作机械和控制装置的工作状态;② 检查润滑系统,确保润滑良好;③ 定期清洁电动机、传动装置、工作机械和控制装置;④ 发现故障及时排除。
3. 电力拖动技术在实际工程中的应用(1)工业生产:电力拖动技术在工业生产中的应用十分广泛,如机床、起重设备、输送设备等。
(2)交通运输:电力拖动技术在交通运输领域也得到了广泛应用,如电力机车、地铁、电梯等。
(3)建筑行业:电力拖动技术在建筑行业中的应用包括建筑起重机械、施工电梯等。
绪论主要介绍电机的简单分类、电力拖动系统的组成、主要内容、课程的性质与特点,回顾与总结本课程必须的基本电磁量、定理、定律、铁磁材料的特性。
一方面便于学生对课程有一个初步了解,同时为后续内容的学习打下基础。
电机与电力拖动在国民经济中的重要作用0.1电机与电力拖动在国民经济中的重要作用《电机与拖动基础》是把电机学和电力拖动基础两门课程有机结合而成的一门课程。
在国民经济和人们的日常生活中,电能是最重要的能源之一。
与其他能源相比,电能除了具有转换经济、传输和分配容易、使用和控制方便等优点外,尤为可贵之处是使用电能不会产生有毒有害的物质,不会污染环境。
在人们环保意识愈来愈强烈的今天,,作为一种干净清洁的能源,电能在工农业生产、交通运输等各行各业和人们生活中得到越来越广泛的应用就不足为奇了。
发电厂发出的电能通过电力网可以实现远距离传输,为了减少传输损耗,常用变压器将发电机发出的电压升高,实现高压传输。
由于能高压远距离输电,我国的一些火力发电厂就建在煤矿附近,俗称“坑口电站”,就地将煤燃烧产生的热能转换为电能输往大城市;也正是采用了高压远距离输电技术,我国西部水力发电厂发出的电能才能传输到东南沿海一带,形成“西电东送”的格局。
电能被输送到用电地区,要经过变压器降压,才能供用户使用。
通过电力网和变压器的升压及降压作用,能够很方便地实现电能的传输和分配,可以看出变压器是在国民经济中起着重要作用的变电设备。
用户用电就是将电能转换为其他形式的能量。
用户用电的一个重要方面就是利用电动机将电能转换为机械能,拖动生产机械工作。
由于电动机的效率高、种类和规格多、具有各种良好的特性,电力拖动易于操作和控制,可以实现自动控制和远距离控制,因此,电力拖动广泛应用于国民经济各领域。
例如各种机床、轧制生产线、电力机车、风机、水泵、电动工具乃至家用电器等,数不胜数。
为了能建立一个感性认识,对电机进行简单的分类如下:在电力拖动自动控制系统中,大量应用控制电机。
控制电机是一种在自动控制、自动调节、随动系统、远距离测量及计算装置中作为执行元件、检测元件的小型电机(这部分内容将在另外的教材中涉及)。
课程的重要性课程的重要性在自动化专业与电气工程及自动化专业中,电机与拖动是一门十分重要的专业基础课或技术基础课,它在整个专业教学计划中起着承前启后的作用,是后续课程《自动控制原理》、《电力拖动自动控制系统》、《电力电子技术》等课程的重要基础。
主要研究电机拖动系统的基本理论问题,分析研究直流电机、变压器、异步电动机和同步电动机的简单结构、原理、基本电磁关系和运行特性;并初步联系生产实际,从生产机械工作的要求出发,重点介绍交直流拖动系统的动静态运行特性,为学习自动控制系统等后续专业课打下坚实基础。
因此,课程既具有较强的基础性,又带有专业性。
0.2 0.2 电力拖动系统的组成电力拖动系统的组成电力拖动系统的组成 简单的电力拖动系统由电源、电动机、传动机构、负载和自动控制装置等部分组成,见图0.1。
电源提供电动机和控制系统所需的电能;电动机完成电能向机械能的转换;传动机构用于传递动力,并实现运转方式和运转速度的转换,以满足不同负载的要求;自动控制装置则控制电动机拖动负载按照设定的工作方式运行,完成规定的生产任务。
图0.1 电力拖动系统的组成0.3电机理论常用基本电磁量和所遵循的基本电磁定律电机理论常用基本电磁量和所遵循的基本电磁定律由于电机是利用电磁感应和电磁力原理来进行能量传递和转换,因此有必要先复习在先修课中讲过的几个常用基本电磁量和电磁定律。
0.3.1磁感应强度B描述磁场强弱及方向的物理量是磁感应强度,往往采用磁力线来形象地描绘磁场,磁力线可以看成是无头无尾的闭合曲线。
磁感应强度B 与产生它的电流之间的关系用毕奥-萨伐尔定律描述,磁力线方向与产生该磁场的电流的方向满足右手螺旋关系。
0.3.2 0.3.2 磁通量磁通量Φ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通量,简称磁通,用Φ表示。
即∫⋅=ΦsdS B (0.1) 在均匀磁场中,如果截面S 与B 垂直,则上式变为BS =Φ (0.2)B 为单位截面积上的磁通,称为磁通密度,简称磁密。
在国际单位制中Φ的单位名称为韦[伯],单位符号Wb ;B 的单位名称为[特斯拉],单位符号T ,2/11m Wb T =。
0.3.3 0.3.3 磁场强度磁场强度H在充满均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,用磁感应强度B 表示;单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则引入磁场强度H ,它与磁密B 的关系为H B µ= (0.3)式中µ为导磁物质的磁导率。
真空的磁导率为0µ。
铁磁材料的0µµ>>,例如铸钢的µ约为0µ的1000倍,各种硅钢片的µ约为0µ的7000~6000倍。
国际单位制中磁场强度H 的单位名称为安[培]/米,单位符号m A /。
0.3.4 0.3.4 全电流定律全电流定律全电流定律在磁场中,沿任意一个闭合有向回路的磁场强度线积分等于该回路所交链的所有电流的代数和,即:∑∫=⋅I dl H l(0.4) 这个定律也叫安培环路定律。
一般情况下,如果电流的参考方向与回路方向满足右手螺旋关系,该电流前取正号,否则取负号。
同时,磁场强度沿闭合回路的线积分的大小只与包围的电流代数和有关,与积分路径无关。
0.3.5 0.3.5 磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 自然界存在很多对偶现象,在某一领域存在的规律在其他领域中也有相似的规律存在,电路和磁路就是这样一个对偶对。
由于磁路比较抽象,为便于理解,以最简单的电路和磁路进行对比。
E R(a ) (b )图0.3 简单电路和简单磁路的对偶关系正如电动势E 作用在一定电阻R 的电路上产生的电流I 遵循欧姆定律一样,一定的磁动势F 作用在一定磁阻m R 的磁路上可以产生磁通Φ。
磁通的大小同样遵循磁路的欧姆定律。
mF R Φ= (0.5) 各量的对应关系见表0-1。
图1.2 全电流定律的原理示意图图0.2全电流定律原理示意图表0-1 电路与磁路基本物理量对照表其中的磁动势F 来自于安培环路定律的计算结果。
沿着图 1.3(b )虚线所示的闭合回路进行磁场强度的线积分,可得:F WI I dl H l===⋅∑∫ (0.5) 正如电路的分析和运算遵循基尔霍夫第一定律和第二定律一样,磁路也存在相同的规律,可以用来计算和分析较复杂的磁路系统。
0.3.6 0.3.6 电磁感应定律电磁感应定律电磁感应定律变化的磁场会产生电场,使导体中产生感应电动势,这就是电磁感应现象。
在电机中电磁感应现象有两种形式:①导线与磁场有相对运动,导线切割磁力线时,导线内产生感应电动势。
称之为切割电动势, 也称运动电势;②交链线圈的磁通发生变化时,线圈内产生感应电动势,称之为变压器电势。
(1) 运动电势长度为l 的直导线在磁场中与磁场相对运动,导线切割磁力线的速度为v ,导线处的磁感应强度为B 时,若磁场均匀,直导线、磁感应强度B 、导线相对运动方向三者互相垂直,则导线中感应电动势为Blv e = (0.6)习惯上用右手定则确定电动势e 的方向,伸开右手手掌,大拇指与其他四指成垂直,磁力线指向手心,大拇指指向导线切割磁力线的方向,其他四指的指向就是导线中感应电动势的方向。
(2) 变压器电动势图0.4所示,匝数为W 的线圈环链着磁通Φ,当Φ变化时,线圈AX 两端感应电动势e ,其大小与线圈匝数及磁通变化率成正比。
方向由楞次定律决定。
当Φ增加时,即0>Φdt d ,A 点为高电位,X 点为低电位;当Φ减小时,0<Φdt d ,根据楞次定律,X 点为高电位,A 点为低电位。
为了写成数字表达式,首先要规定电动势e 的正方向,有以下两种规定方法。
(a ) (b )图0.4 磁通及其感应电动势1) 按右手螺旋关系规定e 与Φ的正方向如图0.4(a )所示,假定磁通的参考方向朝上,此时e 的正方向从A 指向X 。
与实际情况比较,当0>Φdtd 时,实际上A 点为高电位,X 点为低电位,而规定的e 的正方向与实际方向相反,此时0<e ;显然,当0<Φdtd 时,0>e 。
这就是说dtd Φ与e 总是不同符号,e 和Φ的关系就应写为: dtd We Φ−= (0.7) 2) 按左手螺旋关系规定e 与Φ的正方向如图0.4(b )所示,假定磁通的参考方向朝上,此时e 的正方向从X 指向A 。
与实际情况比较,当0>Φdtd 时,实际上是A 点高电位,X 点低电位,而规定的e 的正方向与之相同,这样0>e ;当0<Φdtd 时,实际上是A 点低电位,X 点高电位,而规定的e 的方向与之正好相反,因此0<e 。
也就是说dtd Φ与e 的符号是一致的,同时为正或同时为负,这样,e 和Φ之间的关系就应写为: dt d We Φ= (0.8) 以上两种不同正方向的规定下,数学式的符号不同,前者较后者更常用。
0.3.7铁磁材料的磁化特性铁磁材料的磁化特性磁场各种电机通过电磁感应实现能量转换的媒介,因此点击中必须有引导磁通的磁路。
根据磁路的欧姆定律可知,在一定的励磁电流下产生较强的磁场,磁路的磁阻必须较小,因此电机中广泛使用铁磁材料构成磁路。
铁磁材料(如铁、镍、钴)的磁导率µ比空气的磁导率0µ大几千到几万倍。
对于一般的非磁性材料,磁感应强度B 与磁场强度H 成正比,即H B 0µ=。
对于铁磁材料,磁感应强度B 与磁场强度H 呈非线性关系,磁导率µ不再是常数。
事先把各种铁磁材料用试验的方法,测出他们在不同磁场强度H 下对应的磁密B ,并画成H B −曲线,称为磁化曲线,如图0.4所示。
从图0.4(a )曲线1,3看出,铁磁材料的H B −曲线不是单值的,而是具有磁滞回线的特点,即在同一个大小的磁场强度H 下,对应着两个磁密B 值,这就是说,究竟对应着哪一个磁密B 值,还要看铁磁材料工作状态的历史情况。
当铁磁材料的磁滞回线较窄时,可以用它的平均磁化曲线,即基本磁化曲线[见图0.5(a )中曲线2]来进行计算。
这样B 与H 之间便呈现了单值关系。
磁化特性的另一个特点是具有饱和性。
图0.5(b )是铁磁材料在第一象限的平均磁化特性曲线和磁导率曲线。
当磁场强度从零增大时,磁密B 随磁场强度H 增加较慢(图中Oa 段),之后,磁密B 随H 的增加而迅速增大(ab 段),过了b 点,B 的增加减慢了(bc 段),最后为cd 段,又呈直线。