电气传动模板

2014年注册电气工程师执业资格考试供配电专业考试复习辅导第14章电气传动14.1 熟悉电气传动系统的组成及分类14.2 了解电动机的选择的技术要求14.3 掌握交、直流电动机的起动方式及起动校验14.4 掌握交、直流电动机调速技术14.5 掌握交、直流电动机的电气制动方式及计算方法14.6 掌握电动机保护配置及计算方法14.7 熟悉低压电动机控制电器的选择14.8 了解电动机调速系统性能指标14.9 熟悉PLC的应用14.1 电气传动系统的组成及分类（熟悉）主要参考资料：《电气传动自动化技术手册》(第3版）电气传动系统的主要组成：电动机、电源装置和控制装置。

14.1.1电源装置（1）母线供电装置: 1）交流母线；2）直流母线。

（2）机组变流装置: 1）直流发电机组；2）变频机组。

（3）电力电子变流装置1）按变流种类分: 整流装置；交流调压装置；变频装置2）按使用器件分a) 汞弧整流装置（水银整流器），目前已很少用。

b)普通晶闸管整流装置c)新型自关断器件装置：门极关断晶闸管（GTO)；绝缘栅双极型晶体管（IGBT)；集成门极换向晶体管（IGCT)；注入增强栅晶体管（IECT)；14.1.2 控制系统14.1.2.1 按所用的器件分类：（1）电器控制：继电器－接触器控制。

（2）电机放大机和磁放大器控制：与机组供电配合使用。

（3）电子控制装置：电子管控制装置、半导体控制装置。

14.1.2.2 按工作原理分类：（1）逻辑控制：设备正反转；逻辑联锁控制；有级调速，控制信号来自主令或PLC。

（2）连续速度调节：连续改变电机转速，有开环、闭环、复合控制；控制信号的处理方法有模拟、数字及模拟/数字混合控制。

14.1.3 电动机14.1.3.1 电动机的类型他励电动机励磁直流电动机串励电动机直流电动机复励电动机永磁直流电动机（小功率）鼠笼型电动机异步电动机绕线型电动机交流电动机励磁式普通同步电动机永磁式同步电动机无换向器电动机磁阻电动机14.1.3.2 电动机的自然机械特性(1) 电动机的自然机械特性见P539 图14-1-1(2) 电动机的机械特性,计算公式及主要性能见P539~P542 表14-1-114.1.3.3 生产机械的负载类型（1）恒转矩负载（恒阻转矩负载、恒位势转矩）：负载转矩与转速无关，在任何转速下，负载转矩总保持恒定或大致恒定，这类负载转矩称为恒转矩负载。

【实践数据】αUd（V）测量Id（A）测量Ud（v）计算U2(V) Id（A）计算α=78°10 0.1 31.15 64 0.33α=60°66 0.65 70 60 0.76α=30°110 1.05 111.45 55 1.21 βUd(V)测量Id（A）测量Ud（v）计算U2(V)β=90°0 -0.45 0 121β=120°155 -0.25 146.25 125β=150°290 0 253.31 125【数据分析】所用公式：Ud=-2.34*U2*COSα；R=92Ω， Id=Ud/Rα=78° Ud=2.34*64*0.2079=31.15VId=Ud/R=0.33Aα=60° Ud=2.34*60*1/2=70V Id=Ud/R=0.76Aα=30° Ud=2.34*55*0.82=111.45V Id=Ud/R=1.21A【实践结果图】图15 α=30°幅值【三相桥式有源逆变电路】合上主电源。

调节Uct,观察ß=90°,120°,150°时，电路中Ud,Uvt的波形。

R=92Ω。

图19 β=90°时输出波形图此时U=0V I=-0.45A图20 β=120°时输出波形图此时U=155V I=-0.25A图21 β=150°时输出波形此时U=290V I=0A【小结】通过老师的讲解我们了解到，要实现有源逆变，必须满足以下两个要求：其一，要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。

其二，要求晶闸管的控制角a>Π/2，使Ud为负值。

我们做的三项有源逆变是由单相有源逆变转化而来的，逆变和整流的区别仅仅是控制角a的不同。

0<a<Π/2时，电路工作在整流状态，Π/2<a<Π时，电路工作在逆变状态。

实验一 直流电机转速特性测定一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。

2.测定晶闸管-电动机调速系统的转速特性。

二、实验系统组成及工作原理采用闭环调速系统, 可以提高系统的静、动态性能指标。

转速开环直流调速系统是闭环系统的基础, 实验图1-1是转速开环直流调速系统的实验线路图。

实验图1-1 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统图中电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式全控整流电路VT 供电, 转速给定信号 作为移相触发器GT的控制电压 , 由此组成转速开环直流调速系统。

三、实验设备及仪器 1.主控制屏MC012.直流电动机-负载直流发电机3.直流调压器 7.万用表 四、实验内容1.检查实验装置的有关单元2.测定晶闸管-电动机系统的开环转速特性 五、实验步骤及方法1.主控制屏开关按实验内容需要设置2.调压设备的检查和调整检查和调整电位器调节偏置电压, 使控制电压 -220, 并用万用表检测。

3.调压-电动机系统开环机械特性的测定（动机空载(发电机负载回路开路), 慢慢加电压, 使电动机转速慢慢上升至额定转速, 改变负载变阻器的阻值, 使主回路电流达到额定电流, 此时即为额定工作点（, ）。

然后再改变负载变阻器,使主回路电流从额定电流减少至空载电流, 画出转速特性。

n（r/min）I a（A）六、实验注意事项1. 调压电路正常后, 方可合上主回路电源开关SW。

2．不允许突加给定开关起动电动机, 这时, 每次起动时必须慢慢增加给定, 以免产生过大的冲击电流。

更不允许通过突合主回路电源开关SW起动电动机。

七、实验思考题n1. 电枢电压不变, 电机转速随电枢电流如何变化?答：根据Ua=CeΦn+RaIa , 由于电枢电压Ua不变, 电枢电流Ia增大, 电枢绕组等效电阻Ra上的分压变大, 而感应电动势CeΦn减小, 所以转速n下降。

实验二直流电机调压调速一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。

2012年注册电气工程师执业资格考试供配电专业考试复习辅导第14章电气传动14.1 熟悉电气传动系统的组成及分类14.2 了解电动机的选择的技术要求14.3 掌握交、直流电动机的起动方式及起动校验14.4 掌握交、直流电动机调速技术14.5 掌握交、直流电动机的电气制动方式及计算方法14.6 掌握电动机保护配置及计算方法14.7 熟悉低压电动机控制电器的选择14.8 了解电动机调速系统性能指标14.9 熟悉PLC的应用14.1 电气传动系统的组成及分类（熟悉）主要参考资料：《电气传动自动化技术手册》(第3版）电气传动系统的主要组成：电动机、电源装置和控制装置。

14.1.1电源装置（1）母线供电装置: 1）交流母线；2）直流母线。

（2）机组变流装置: 1）直流发电机组；2）变频机组。

（3）电力电子变流装置1）按变流种类分: 整流装置；交流调压装置；变频装置2）按使用器件分a) 汞弧整流装置（水银整流器），目前已很少用。

b)普通晶闸管整流装置c)新型自关断器件装置：门极关断晶闸管（GTO)；绝缘栅双极型晶体管（IGBT)；集成门极换向晶体管（IGCT)；注入增强栅晶体管（IECT)；14.1.2 控制系统14.1.2.1 按所用的器件分类：（1）电器控制：继电器－接触器控制。

（2）电机放大机和磁放大器控制：与机组供电配合使用。

（3）电子控制装置：电子管控制装置、半导体控制装置。

14.1.2.2 按工作原理分类：（1）逻辑控制：设备正反转；逻辑联锁控制；有级调速，控制信号来自主令或PLC。

（2）连续速度调节：连续改变电机转速，有开环、闭环、复合控制；控制信号的处理方法有模拟、数字及模拟/数字混合控制。

14.1.3 电动机14.1.3.1 电动机的类型他励电动机励磁直流电动机串励电动机直流电动机复励电动机永磁直流电动机（小功率）鼠笼型电动机异步电动机绕线型电动机交流电动机励磁式普通同步电动机永磁式同步电动机无换向器电动机磁阻电动机14.1.3.2 电动机的自然机械特性(1) 电动机的自然机械特性见P539 图14-1-1(2) 电动机的机械特性,计算公式及主要性能见P539~P542 表14-1-114.1.3.3 生产机械的负载类型（1）恒转矩负载（恒阻转矩负载、恒位势转矩）：负载转矩与转速无关，在任何转速下，负载转矩总保持恒定或大致恒定，这类负载转矩称为恒转矩负载。

XXXXXXXXXXXXXXX技术方案ABB Drives目录1. 引言 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41.1 编写目的 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 41.2 背景 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41.3 定义 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41.4 参考资料 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42. 概述 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 52.1 改造范围 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 52.2 改造要求 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 53. 生产工艺简介 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 64. 系统方案说明 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 64.1 数字传动控制器的构成及功能----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 74.1.1 主控制板SDCS－CON－2 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 74.1.2 控制和通讯板(Control and communication board)SDCS-AMC-DC -------------------------------------------------------------- 74.1.3 电源板SDCS－POW－1 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 84.1.4 功率单元---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 84.1.5 功率接口板 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 84.1.6 数字I/O接口板SDCS－IOB－23 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 94.1.7 模拟I/O接口板SDCS－IOB－3 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 94.1.8 基本软件功能--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 94.1.9 技术指标-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.2 可编程逻辑控制器(AC80)的构成和功能 ------------------------------------------------------------------------------------------- 124.2.1 可编程的逻辑控制器-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 124.2.2 灵活的I/O配置---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134.2.3 多种控制配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 134.2.4 良好的人机接口--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 144.2.5 开放的通讯 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 144.3 系统软件说明 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 155. 设备选型. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 155.1 传动装置: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 155.2 控制系统: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 155.3 其它 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 156. 设计联络及资料交接------------------------------------------------------------------------------------------------ 157. 质量保证及考核方法------------------------------------------------------------------------------------------------ 168. 设计分工 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 169. 培训 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1610. 调试及服务 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1611. 交货期 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1612. 本方案的有关说明 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 1712.1 总体说明 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1712.2 附图附表 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 171.引言1.1编写目的本技术方案面向XXXXXXXXXX。

2012秋机电一体化技术（工业控制PLC）专业《电气传动技术及应用》课程设计任务书姓名陈磊学号128120913上海电视大学信息与工程系2014年11月一、课程设计概述电气传动技术课程是本专业的一门专业课，主要讲述交、直流电动机原理及其应用，是一门实践性很强的课程，通过电气传动技术的课程设计，掌握在工厂设备中电动机的选择、校验和计算。

课程设计模拟工厂常用的生产流水线，设计一条电动机驱动的输送带，根据加工工艺要求，在输送带上的工件大小和重量是变化的，输送的位置和距离根据不同的要求，有所变化，要求正确的选择电动机的额定功率、转速、工作制以及考虑生产现场的实际条件，需要采取的措施。

二、课程设计任务有一条生产流水线的输送带如下图所示，在装料点0，按生产节拍依次装上各种电动机的零配件：A转子、B定子、C前端盖、D后端盖、E底座。

分别要求送到工位1、工位2、工位3、工位4、工位5进行加工装配。

输送带采取带上无零配件的空载启动，在传送中，自动控制系统使输送带上始终只有一个零配件，而且两个零配件传送过程中无间隔、停顿。

各种零配件依次送完后，再重复循环传送，…。

传动系统设计参数：空载负载力矩T L0 = 1000N·M输送带的输送速度ν= 7.5米/分；输送带的加速度dv/dt = 0.05M/S2；电源供电电压3相380V、变压器容量13KV A电压波动安全系数0.75。

传动系统的减速装置第一级采用减速采用皮带轮，第二和第三级采用齿轮减速箱，参数见表1：工艺要求送料的次序和位置见表2：假设四极交流电动机转速1470 r/min、六极970 r/min，功率以0.1KW分档，Tst/T N=1.2，Tmax/T N=2。

（计算中保留两位小数点）三、课程设计要求根据输送机的启动和送料过程中给出的阻力矩和飞轮转矩，在保证启动过程和送料过程中系统要求的速度和加速度的条件下，设计、计算所需的电动机力矩，然后分析负载特性，选择电动机的工作制，确定电动机的额定功率、转速，最后在车间供电条件下，以及可能出现的供电电压不稳的特殊情况下，选择电动机的类型、电压、启动方式。

电气传动案例一、某车间有一台不频繁起动的鼠笼型交流异步电动机，电气参数为：额定功率160kW ，额定电压：交流三相380V ，额定功率因数 0.85，额定效率 0.93，额定起动电流倍数 7倍。

该电动机由一台额定容量500 kVA ，电压10/0.4 kV ，阻抗电压4％的变压器供电。

变压器到电动机由电缆连接，线路阻抗为0.01Ω。

变压器一次侧短路容量为25MVA 。

变压器二次母线上其他负荷的无功功率为178 kvar 。

电机起动前变压器二次母线电压为额定电压380V ，试计算电动机起动时有关参数并判断电动机是否可以采用全压起动。

（1）以下哪一种起动方式不可以选用作为鼠笼型交流异步电动机的起动方式？A ．转子串频敏变阻器起动；B ．全压起动；C ．自耦变压器起动；D ．变频起动。

答案：A 。

分析：转子串频敏变阻器起动适用于绕线型交流异步电动机起动，鼠笼型交流异步电动机的转子为鼠笼状，无法接入频敏变阻器，因此转子串频敏变阻器起动不可以选用作为鼠笼型交流异步电动机的起动方式。

全压起动、自耦变压器起动、变频起动在一定条件下可以选用作为鼠笼型交流异步电动机的起动方式。

（2）该电动机的额定启动电流为多少A? （选最接近的一个数据）。

A ．3718A ；B ．1700A ；C ．2150A ；D ．1998A 。

答案：C计算过程及分析：根据交流电动机功率公式ϕηcos 3IU P =得出电动机额定电流为： )(30893.085.038.03160cos 3A U P I Nm Nm Nm NmNm =⨯⨯⨯==ηϕ电动机启动电流为： )(21563087A I K I Nm S Sm =⨯== （3）该鼠笼型电动机的额定起动容量为多少kVA?（选最接近的一个数 据）。

A ．1353 kVA ；B ．1120 kVA ；C ．1204 kVA ；D ．1420 kVA 。

答案：D 。

计算过程分析：根据《钢铁企业电力设计手册》（上）P277表5－20中计算公式，该电动机额定容量为：)(7.20230838.033kVA I U S Nm Nm Nm =⨯⨯==电动机的额定启动容量为：)(14197.2027kVA S K S Nm S Sm =⨯==（4）变压器母线上的短路容量为多少MVA ？（选最接近的一个数据）。