1电力拖动基础PPT课件

化、智能化，提高生产质量。
物联网技术
物联网技术的应用将实现电力拖 动接线的远程监控、数据采集和 智能分析，提高生产管理的智能
化水平。
智能化发展
智能诊断
通过智能化技术，实现对电力拖动接线故障的快速、准确诊断， 提高维修效率。
智能优化
通过对电力拖动接线系统的智能优化，实现节能降耗、提高生产效 率的目标。
智能决策
利用大数据和人工智能技术，实现对电力拖动接线系统的智能决策 支持，提高生产管理的科学性。
绿色环保趋势
节能减排
随着环保意识的不断提高，电力拖动接线将更加 注重节能减排，减少对环境的污染。
清洁能源
积极推广清洁能源的应用，如太阳能、风能等， 减少对传统能源的依赖，实现绿色发展。
循环经济
推行循环经济模式，实现电力拖动接线的资源循 环利用，降低生产成本，提高经济效益。
电机控制电路通常由接触器、继电器、按钮、开关等电气元 件组成，通过合理的接线设计，实现对电机启停状态的远程 控制和自动控制。
自动化生产线控制电路
自动化生产线是电力拖动接线在工业 自动化领域的重要应用。通过自动化 生产线控制电路，可以实现生产线的 自动化运行和智能化管理。
自动化生产线控制电路通常由多种传 感器、控制器、执行器等组成，通过 预设的程序和逻辑控制，实现生产线 的自动化流程和高效生产。
特点
具有高效、便捷、可远程控制等 优点，广泛应用于工业、农业、 交通运输、家用电器等领域。
电力拖动接线的重要性
01
02
03
提高生产效率
电力拖动接线能够快速、 准确地驱动机械设备，提 高生产效率，降低劳动强 度。
保障产品质量
电力拖动接线可以实现精 确控制，提高机械设备的 加工精度，从而保障产品 质量。

电力拖动ppt课件
目 录
• 电力拖动概述 • 电力拖动系统的电动机 • 电力拖动系统的控制电路 • 电力拖动系统的应用实例 • 电力拖动系统的维护与故障排除
01
电力拖动概述
定义与原理
定义
电力拖动是指利用电动机作为原 动机来拖动生产机械的工作机构 使之运转的一种方法。
原理
利用电动机产生的转矩和转速， 通过传动机构来驱动生产机械的 工作机构运转。
电力拖动系统能够精确控制生产线的速度、位置和运动轨迹，提高生产效率和产品 质量。
工业自动化生产线通常需要高可靠性和高稳定性的电力拖动系统，以确保生产线的 正常运行和生产安全。
电梯控制系统
电梯是电力拖动系统在垂直运 输领域的典型应用，通过电机 驱动曳引绳或链条实现升降运 动。
电力拖动系统能够精确控制电 梯的速度和位置，提供安全、 舒适、高效的运输服务。
按控制方式分类
手动控制、半自动控制和自动控制等 。
机械传动、液压传动和气压传动等。
02
电力拖动系统的电动机
电动机的种类与特点
直流电动机
具有良好的调速性能， 适用于需要平滑调速的 场合。但结构复杂，维
护成本高。
交流电动机
结构简单，维护方便， 但调速性能较差。常见 的有异步电动机和同步
电动机。
伺服电动机
应确保所选电动机符合安全标准，并具有 必要的安全保护功能。
03
电力拖动系统的控制电 路
控制电路的组成与原理
组成
控制电路主要由控制电器、保护电器和测量仪表组成，用于实现对电动机的启 动、调速、制动和反向等控制操作。
原理
通过控制电路中的电器元件，实现对电动机的电源通断、调速和转向的控制， 从而达到生产工艺的要求。

折算基本原则：折算前后的能量关系或功率关 系保持不变。
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图1-3 多轴拖动系统 （a）旋转运动 （b）直线运动
11
1.2.1负载转矩的折算
负载转矩是静态转矩，可根据静态功率守恒原 则进行折算。
对于旋转运动，如图1.3（a）所示，当系统匀 速运动时，生产机械的负载功率为
PL TLL
式中，TL ——生产机械的负载转矩；
电机拖动与控制
第1章 电力拖动系统的基础
1
第一章：电力拖动系统的基础
§1.1 ：电力拖动系统的概述
• 电力拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。 包括：电动机、传动机构、控制设备三个基本环节。
• 电力拖动系统框图如下：
电源
控制设备
电动机
传动机构
生产机构
2
电力拖动系统的运行状态分：静态和动态 静态：稳定运行状态或稳态（静止或匀速，系统
4
在旋转运动中，系统的运动方程式为：
T TL
J
d dt
T:电动机的电磁转矩，N.m； TL:生产机械的负载转矩， N .m ； J:转动部分的转动惯量，kg.m2； Ω:转动部分的机械角速度，rad/s；
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在工程计算中，常用n代替 表示系统速度， 用飞轮力矩GD2代替J表示系统机械惯性。
J =m2=(G/g)(D2 )/4=GD2/4g
m：系统转动部分的质量，Kg； G：系统转动部分的重量，N； ：系统转动部分的转动半径，m ； D ：系统转动部分的转动直径，m ； g ：重力加速度=9.81m/s2
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运动方程的实用形式为： GD 2 dn
T TL = 375 dt
系统旋转运动的三种状态
1）当T＞TL时，转速变化率 dn / dt ＞0，则拖动系统加 速运行；

1.3.1 Y-△ 降压起动
① 降压原理：
起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时△连接。
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Y-△ 降压起动控制电路
② 主电路分析：KM1、KM3——Y起动，KM1、KM2——△运行。 讨论：KM1、KM2、KM3容量关系。 ③ Y-△ 降压起动过程分析： 按下起动按钮SB2—>KM1线圈通电自锁 —>KM3线圈通电--M作Y接起动；
控制电路与Y-△起动控制电路相同，不再分析。
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1.4 三相交流异步机制动控制电路
主要内容：
机械抱闸制动，能耗制动，反接制动。 要求： 了解各种制动方法的实现电路，以及能耗制动限流电 阻的计算原则，掌握能耗和反接制动电路的原理分析。 2.4.1 机械制动 1、常用方法： 电动抱闸制动 、电磁离合器制动 （多用于断电制 动）。
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起停控制电路的保护分析
过载保护： 热继电器FR用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打 开，接触器KM线圈断电，使电动机M停止工作。排除过载故障后， 手动使其复位，控制电路可以重新工作。 短路保护： 熔断器组FU1用于主电路的短路保护，FU2用于控制电路的短 路保护。
零压保护： 电路失电复上电，不操作起动按钮，KM线圈不会再次自行通 电，电动机不会自行起动。 KM线圈通电的逻辑表达式：
手动控制操作方法：
手动合上QS，电动机M 工作；手动切断QS，电动 机M停止工作。 电路保护措施： FU——短路保护 电路优点：控制方法简单、 经济、实用。 电路缺点：保护不完善， 操作不方便

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２、自动起停控制
主电路：
三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR 的热元件到电动机三相定子绕组。

注意： Tmax是异步电动机可能产生的最大转矩，如果负 载转矩大于最大转矩，则异步电动机将因为承担不了而 停转。为了保证异步电动机不会因短时过载而停转，一 般异步电动机都具有一定的过载能力。过载能力用最大 转矩Tmax与异步电动机额定转矩TN之比来表示：
T
Tmax TN
一般三相异步电动机的过载能力λT=1.6～2.2，起重、 冶金机械专用的三相异步电动机，
T pPM
1
式中 p——极对数，
1 ——角频率，1 2f1
，
PM——电磁功率.
PM
m1 E2'
I
' 2
cos2
PM
m1
I
' 2
r2' s
cos2
r2'
s
( r2' s
)2
x2'2
转子功率因数
经上式分析可知，电磁转矩有两种表达式，一种是物理表达式，一种参数表达式
3.1.1 机械特性的物理表达式
>对于交流异步电动机当需要反向时只需对调两根电源线既可（三根中任意）
三、旋转磁场的极数与旋转速度 1、上面讨论时在电机中有一对磁极（二极）它的极对数为 p＝1 这时电流变化一个周期，磁场转一圈 所以:磁场旋转速度（同步）为 电源频率f（50Hz）×60=3000{r/min} 2、当把定子线圈做成两组（A，A’，B，B‘、C、C‘） 各自串联时，如图 这时各相绕组夹角60 当ωt＝0时 , 磁场方向0度 ωt =60时, 磁场方向30度 ωt=120时, 磁场方向60度 这时有两对N、S磁极既p＝2 当ωt转φ磁场转φ/2
T CTmI2' cos2'
(3-1)

H1l1 H 2l2 215 15 10 2 A 32.25 A
(4)总的磁动势和励磁电流为
Ni H1L1 H 3 L3 2H (4818 87.75 32.25) A 4938 A
i Ni 4938 A 2.469 A N 2000
第四节 交流磁路的特
第九章 直流电动机的电力拖动
第十章 三相异步电机的机械特性及各种运行状 态
第十一章 三相异步电机的启动及启动设备的计 算
第十二章 三相异步电机的调速 第十三章 多电动机拖动系统
第十四章 电力拖动系统的电动机的选择
第1页/共30页
绪言
一、电机及电力拖动技术的发展概况
• 20世纪30年代：电动机-发电机组
图1-13简单串联磁路 a)串联磁路
b)模拟电路图
气隙有效面积长和宽
各增加一个 值。
第23页/共30页
解 铁心内的磁通密度
为：
BFe
AFe
0.0009 9 10 4
T
1T
•
由 应
图 的
1-10中的铸
H Fe 9 10 2 A /
钢
m
磁
化
Байду номын сангаас
曲
线
查
得
，B与Fe
对
铁心段的磁压降： H FelFe 9 10 2 0.3A 270 A
A
磁导 1/ Rm
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例题1-1
• 有一闭合铁心磁路，A 9 104 m2
度
，铁心Fe 的 5导00 磁o 率
磁路平均长l 0.3m （注意它仅仅
是一点，就是导磁率使得磁路不是线性的），套在
铁心上的励磁绕组500匝。求铁心产生1（T）的磁

K W ( s ) 2 ( T s 1 )( T T s T s 1 ) s m l m
式中 K = Kp Ks / Ce
（1-56）
6. 调速系统的闭环传递函数
设Idl=0，从给定输入作用上看，闭环直流调速系 统的闭环传递函数是
K pK s /C e
2 K (T s 1 )( T T s T s1 ) pK s /C e s ml m W ( s ) cl 2 K (T s 1 )( T T s T s1 )K pK s/C e s ml m 1 2 (T s 1 )( T T s T s1 ) s ml m
d I d U E R ( I T ) d 0 d l d t
T E md Id Id L Rd t
式中 I dL
TL 为负载电流。 Cm
(1-50)
(1-51)

传递函数
在零初始条件下，取等式两侧的拉氏变换，得电 压与电流间的传递函数 1 Id(s) R (1-52) Ud0(s) E(s) T s 1 l
电流与电动势间的传递函数
E ( s ) R Id( s ) IdL ( s ) T s m
(1-53)

动态结构图
Ud0
+
-
E ( s)
1/R Tl s+1
I d ( s)
I d ( s)
+
+
-
R Tms
IdL(s)
E ( s)
a. 式（1－30）的结构图
b. 式（1－31）的结构图
图1-34 额定励磁下直流电动机动态结构图
K pK s C 1K) e( T T T T mT lT s 3 T m( l s) 2 T m s s s s1 1K 1K 1K