执行元件及控制第二章常用电动机课件

1.简介2.对电动机的一般要求3.电动类型和发展趋势4.三相异步电机5.直流电动机6.伺服电动机7.直接驱动电动机1第二章常用电动机1.简介1第二章常用电动机12电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机1.简介电动机

电能

→

机械能。根据功能和用途的不同,电动机分为动力用电动机。控制用电动机。交流电动机的作用交流电能

→

机械能。2电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机同步电动232.对电动机的一般要求1.对电动机的控制要求2.稳态控制要求3.动态控制要求32.对电动机的一般要求1.对电动机的控制要求343.电动机的类型和发展趋势提高可控性、精度和快速性适应数字化的发展电动机组合化电动机电子化小型化、实用化、多功能43.电动机的类型和发展趋势提高可控性、精度和快速性45工业方面：机床、中、小型轧钢设备、轻工机械、起重机械，矿山机械等。农业方面：脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。家用电器：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。交流异步电动机:

由交流电源供电,结构简单,性能良好,价格便宜,使用维护方便，是使用最广的动力机。4.三相异步电动机5工业方面：机床、中、小型轧钢设备、轻工机械、起重机械，矿山5定子

产生旋转磁场。

转子

产生感应电流和电磁转矩。外形4.三相异步电动机4.1三相异步电动机的构造定子产生旋转磁场。外形4.三相异步电6三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。定子机座端盖三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成定子机座端盖7机座端盖转子轴承定子机座端盖转子轴承定子8一、定子三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。定子绕组机座铁心一、定子定子绕组机座铁心9定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。1011在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组U1U2V1V2W1W2三相电源U1V1W1W2U2V2

接线盒三相定子绕组的接法星形连接。三相电源U1U2V1V2W1W211在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组U1U2V1V2W1W11三相定子绕组的接法三角形连接。U1U2V1V2W1W2三相电源U1V1W1W2U2V2

接线盒三相电源三相定子绕组的接法三角形连接。U1U2V1V2W12

是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。

笼型转子二、转子

由转子铁心和绕组组成。转子铁心转子绕组是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两13

绕线转子外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组绕线转子外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组1415转子绕组可变电阻器滑环电刷转子手柄绕线转子结构示意15转子绕组可变电阻器滑环电刷转子手柄绕线转子结构示意15164.2三相异步电动机的转动原理164.2三相异步电动机的转动原理1617一、转动原理nn1NSn1F·F外力拖动蹄行磁铁旋转，形成空间旋转磁场，旋转方向为顺时针，转速n1。旋转磁场蹄形磁铁转子短路线圈

模型机图4-1-1（一）转动原理

电磁感应定律---右手定则电磁力定律---左手定则转子导电铜条与旋转磁场之间发生相对运动，产生感应电动势，方向由右手定则确定。17一、转动原理nn1NSn1F·F外力拖动蹄行磁铁旋转，形1718n1NSn1F·Fn电磁力F使转子与旋转磁场同方向（顺时针）转动,转速n。在感应电动势的作用下，产生转子电流。转子电流与磁场相互作用，产生电磁力F，方向用左手定则确定。同理，当磁场逆时针方向转动时,转子也将逆时针方向转动。18n1NSn1F·Fn电磁力F使转子与旋转磁场同方向（顺时1819(二)转差率s异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与转子导体相对运动的基础上。因此，转子的转速n必定低于旋转磁场的转速n1,即n＜n1

。正是由于转子的转速n与旋转磁场的转速n1之间存在差异,这种类型的电动机称为异步电动机。n与n1之间的异步程度对于电动机的特性有重要影响。19(二)转差率s异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与1920

旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。

由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即异步电动机如果:无转子电动势和转子电流

转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。20旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与2021转差率s是表示异步电动机运行状态的重要物理量。转差率转子轴上的阻转矩越大,异步程度越大;反之,则异步程度较小。转差率s就反映了这种异步程度。电动机起动瞬间n=0s=1理想空载时n=n1

s=0s的变化范围0～121转差率s是表示异步电动机运行状态的重要物理量。转差率转子2122二、旋转磁场的产生旋转磁场：极性与强弱（每极下的磁通量）不变，以确定的方向和转速在空间旋转的磁场。通入对称三相电流，即可产生旋转磁场。22二、旋转磁场的产生旋转磁场：极性与强弱（每极下的磁通量2223对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。对称三相绕组:星形、三角形连接。以星形为例三相绕组：端外接三相电源,三相电流：正方向自绕组的首端指向末端。WUViViWU1V1W1iUVWU1U2V2V1W2W1UiU⊙⊙⊙iViW23对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。对称三相绕组2324（一）两极旋转磁场的产生VWU1U2V2V1W2W1UiU⊙⊙⊙iViWiU=ImsintiV=Imsin(t-120)iW=Imsin(t+120)相序U→V→W对称三相电流

ti0iUiViW24（一）两极旋转磁场的产生VWU1U2V2V1W2W1Ui2425

ti0iUiViW60°180°90°UViUWU1V1W1iVU2⊙W1V2U1V1W2SN⊙ωt=60°WUViViWU1V1W1W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2ωt=0°25ti0iUiViW60°180°90°UViUWU12526ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1UVWiUiViWU1V1W1W1iViWV1U1UVWNSW1V2U1V1W2U2⊙⊙ωt=180°26ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1UVWi2627W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2U2⊙W1V2U1V1W2SN⊙ωt=60°ωt=0°ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1NSW1V2U1V1W2U2⊙⊙ωt=180°结论：对称放置(空间位置差120º角)的对称三相绕组，通入对称三相电流时，在空间产生强弱不变、转速恒定的旋转磁场。27W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2U2⊙W1V2U1V1W2728（二）旋转磁场的旋转方向由三相绕组通入三相电流的相序决定。相序U→V→W旋转磁场在空间的旋转方向从U相绕组→V相绕组→W相绕组。旋转磁场顺时针方向转动。改变通入三相电流的相序，如将V相、W相绕组与电源的连线对调，旋转磁场将逆时针方向转动。iUUU1iViWVWV1W1UU1iUVWiViWV1W1相序U-W-V相序U-V-W28（二）旋转磁场的旋转方向由三相绕组通入三相电流的相序决定2829（三）旋转磁场的转速-----同步转速同步转速n1r／min（每分钟的转数）。同步转速：旋转磁场相对于静止空间的转速。以上分析的是二极旋转磁场（磁极对数p=1），交流电变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周。交流电频率f1=50Hz，则同步转速

n1=50×60=3000r／min改变电动机三相绕组的结构，可使旋转磁场的磁极对数p=1、2、……。29（三）旋转磁场的转速-----同步转速同步转速n12930旋转磁场的极对数P

当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：otAXBYCZAXYCBZ30旋转磁场的极对数P当三相定子绕组按图示排3031

若定子每相绕组由两个线圈串联

，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC31若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端C'Y3132极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'032极对数旋转磁场的磁极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'3233

表1同步转速n1与磁极对数p的关系具有p对磁极的旋转磁场同步转速(r／min)增加磁极对数p=2（四极旋转磁场）旋转磁场的转速较前者减半。同步转速33表1同步转速n1与磁极对数p的关系具有p对3334旋转磁场转速n1与极对数p的关系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速旋转磁场转速n1与频率f1和极对数p有关。可见:34旋转磁场转速n1与极对数p的关系极对数每个电流周期同3435一、型号Y系列电动机型号的表示方法示例Y160M4磁极数机座类别代号S--短机座M--中机座L--长机座表示机座中心高(mm)表示异步电动机铭牌提供电动机的型号、额定值和主要技术数据，是正确、合理使用电动机的依据。4.3三相异步电动机的铭牌数据35一、型号Y系列电动机型号的表示方法示例Y1603536二、功率(额定功率)PN电动机在额定状态下（电源电压为额定电压、电流是额定电流）运行,转轴上输出的机械功率。单位W或kW。三、电压(额定电压)U1N电动机在额定状态下运行,定子绕组所应加的线电压。四、电流(额定电流)I1N电动机在额定状态下运行,输出额定功率时,定子绕组的线电流。五、接法电动机在额定电压下运行,定子三相绕组的连接方法。Y系列电动机额定电压UIN=380VPN≤3kW定子绕组Y连接PN

＞4kW△连接。36二、功率(额定功率)PN电动机在额定状态下（电源电压为额3637六、频率fN我国使用的电力标准频率是50Hz。七、转速(额定转速)nN电动机在额定状态下运行时的转速。八、功率因数cosφφ是定子绕组相电流滞后相电压的角度。在额定工作状态下,三相异步电动机的功率因数cosφ约在0.7～0.9之间。空载或轻载运行时，cosφ较低，仅为0.2～0.3。九、效率η在额定工作状态下,输出机械功率PN与输入电功率PIN之比。37六、频率fN我国使用的电力标准频率是50Hz。七、转速(3738效率在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达0.9左右。轻载运行时，效率则大大降低。合理选择电动机的功率具有重要的经济意义（节约电能）。例题1

型号为Y-160M-4的三相异步电动机,PN=11kW、nN=1460r／min、U1N=380V,△联接。额定运行时，效率η=0.88、cosφ=0.84,TST／TN=1.9、λ=Tmax／TN=2.2。计算：（1）额定电流I1N；（3）额定转矩TN；（4）最大电磁转矩Tmax；（3）起动转矩Tst。（2）额定转差率SN；38效率在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达0.3839解:(1)计算额定电流电动机在额定状态下运行输入的电功率定子绕组的额定电流(三相对称绕组的线电流)(2)计算额定转差率额定转差率该电动机的磁极对数p=2,同步转速n1=1500r／min。39解:(1)计算额定电流电动机在额定状态下运行输入的电功率3940(3)计算额定转矩(4)最大电磁转矩Tmax=2.2TN=2.2×71.95=158.29N·m(5)起动转矩Tst=1.9TN=1.9×71.95=136.71N·m40(3)计算额定转矩(4)最大电磁转矩Tmax=2.2TN4041

电磁转矩是决定电动机输出机械功率大小的重要因素，也是电动机的一项性能重要指标。Φ

旋转磁场每个磁极下的磁通量,表示磁场的强弱。I2转子绕组电流有效值。cosφ2

转子绕组电路功率因数（转子绕组电路是电感性电路）。一、三相异步电动机电磁转矩的基本公式CT

转矩常数电机结构决定的系数4.4三相异步电动机的机械特性41电磁转矩是决定电动机输出机械功率大小的重要因素，4142二、定子绕组电路的分析—旋转磁场的磁通量Φ与电源电压U1的关系旋转磁场以同步转速n1切割静止的定子绕组,在定子绕组电路产生感应电动势,感应电动势的有效值E1=4.44f1N1ΦΦ旋转磁场每个磁极下的磁通量。f1交流电源的频率。N1每相定子绕组的匝数。略去定子绕组导线电阻、漏磁通等次要因素的影响，可近似认为电源电压的有效值U1≈E1

U1≈E1=4.44f1N1Φ42二、定子绕组电路的分析—旋转磁场的磁通量Φ与电源电压U14243旋转磁场每个磁极下的磁通量结论：

f1和N1均为定值，则Φ单一的由电源电压U1确定。当U1不变时，Φ基本恒定，且与电动机转轴上的机械负载无关。三、转子绕组电路的分析(一)转子电量的频率f2f2=sf1转子电量频率f2与转差率s呈正比,即与转子的转速n有关电动机起动瞬间,转速n=0,转差率s=1,转子电量频率f2最高,用f20表示f20=f143旋转磁场每个磁极下的磁通量结论：f1和N1均为定值，则4344电动机起动后,转速n升高,转差率s减小,转子电量频率f2降低。正常运行时，s约在（0.015～0.06）之间,f2则在（0.075～3）Hz之间。(二)转子绕组的感应电动势E2E2=4.44f2N2ΦΦ旋转磁场每个磁极下的磁通量。f2转子绕组电路电量的频率。N2每相转子绕组的匝数。将f2=sf1代入上式E2=4.44sf1N2Φ转子绕组的感应电动势E2也与转差率s有关。电动机起动瞬间,s=1,感应电动势E2最大值,用E20表示E20=4.44f1N2Φ44电动机起动后,转速n升高,转差率s减小,转子电量频率f24445电动机正常运行时E2=sE20电动机的转速n越高,转差率s越小,转子绕组的感应电动势E2越小。(三)转子绕组电路的电流I2和功率因数λ2=cosφ2转子绕组等效电路+R2jX2I2·E2·－感抗X2=ω2L2=2πf2L2=2πsf1L2起动瞬间s=1X20=2πf20L2=2πf1L2电动机运行时的感抗X2=sX20转子绕组电路的电流45电动机正常运行时E2=sE20电动机的转速n越高,转差45101scosφ2I2I2cosφ2上式中E20、R2

、X20均为常数，I2只与转差率s有关，是单值函数。I2随s的变化曲线如图所示。曲线表明，随着转子转速n的增加（s减小），I2减小转子绕组电路是电感性电路，功率因数λ2=cosφ2随s的变化曲线如图所示。曲线表明，起动瞬间s=1，功率因数λ2=cosφ2最小。101scosφ2I2I2cosφ2上式中E20、R2、4647总结以上分析，电动机起动瞬间s=1，f20

、E20、X20都是恒定值。电动机运行时，f2

、E2、X2以及λ2=cosφ2都与转差率s有关。此点，在分析三相异步电动机运行特性和使用问题时非常重要。四、转矩特性K常数电机结构决定U1

交流电源电压的有效值。R2

转子绕组电路的电阻。X20起动瞬间s=1时，转子绕组电路的感抗。U1

、R2

、X20为定值，电磁转矩T是转差率s的单值函数。47总结以上分析，电动机起动瞬间s=1，f20、E204748电磁转矩T与转差率s的关系T=f（s）称为异步电动机的转矩特性。转矩特性T=f（s）用曲线表示。电动机的转差率

0≤s≤1b是临界点。Tm

最大电磁转矩。sm临界转差率。Tst起动转矩。0-b段稳定运行区（0＜s＜sm）。b-a非稳定运行区（s＞sm）。smsT0s=1n=0起动Tmn=n1理想空载baTst48电磁转矩T与转差率s的关系T=f（s）称为异步电动机4849五、机械特性U1、R2、X20

为常数，转速n与电磁转矩T的关系称为机械特性。n=f(T)

机械特性更直接的表示了转速n与电磁转矩T的关系。（一）稳定运行区和非稳定运行区Tmn0TbcaTLnd1）ab段与转矩特性ob段的对应，是稳定运行区。2）bc段与转矩特性的ba段对应，是非稳定运行区。电动机以某一恒定转速n稳定运行时，应保持转矩平衡。49五、机械特性U1、R2、X20为常数，转速4950（二）起动过程电动机接入三相电源，若启动转矩Tst＞负载转矩TL，电动机转矩和转速从n=f（T）曲线c点开始上升。在bc段，n↑→T↑→转速n加速上升，并越过临界点b进入稳定运行区。此后，转速n↑→T↓，直至电磁转矩T

=TL，起动过程结束。bTmn0Tca50（二）起动过程电动机接入三相电源，若启动转矩Tst＞负载5051（三）三个重要的电磁转矩1.额定转矩TN电动机在额定状态下运行,转轴上的机械负载是额定负载,电动机输出额定机械功率PN,转速是额定转速nN,电动机所产生的电磁转矩就是额定转矩TN。计算公式转矩TN的单位牛米(N·m)nN的单位转每分(r／min)PN的单位千瓦(kW)51（三）三个重要的电磁转矩1.额定转矩TN电动机在额定状态5152计算举例三相异步电动机Y160M-4PN=11kW、nN=1460r／min额定转矩2.最大电磁转矩Tmax最大电磁转矩Tmax:机械特性临界点所对应的电磁转矩,又称临界转矩，所对应的转差率称为临界转差率sm。Tmax是在一定的电源电压U1下电动机能够提供的最大电磁转矩。bn0TcaTmnm52计算举例三相异步电动机Y160M-4PN=11kW、5253最大电磁转矩Tmax临界转差率sm0.8U1cTmnmbn0TaU1过载系数53最大电磁转矩Tmax临界转差率sm0.8U1cTmnmb5354(2)Tmax与转子绕组电路的电阻R2无关,但Sm与R2成正比。bn0TcaTmaxU1保持不变,R2增大,曲线下移,特性变软,起动转矩加大54(2)Tmax与转子绕组电路的电阻R2无关,但Sm与R25455这一特点使绕线转子异步电动机具有较好的起动特性和调速特性。3.起动转矩TSt

bTmn0Tcanm电动机接通电源的瞬间，转速n=0、转差率s=1，电动机所产生的电磁转矩即为起动转矩TSt

。计算公式起动转矩TSt越大，电动机带负载起动的能力越强。起动能力TSt／TN一般笼型转子异步电动机的TSt／TN约在1～2.2之间。Tst55这一特点使绕线转子异步电动机具有较好的起动特性和调速特性5556（一）起动时存在的问题1.起动电流大，Ist等于定子绕组的线电流，约为（5～7）IN。过大的起动电流造成电网电压剧烈波动，影响其它用电设备的运行。2.起动转矩TSt小，原因是cosφ2小。

T=CTΦI2cosφ2电动机接通电源，转子由于惯性还未来得及转动，转速为0。转子从静止(n=0、s=1)到稳定恒速运行，中间所经历的过程。一、起动n1n=0转子起动转矩过小导致启动时间长、增加能耗，甚至不能起动电动机。通常Tst仅为(1～2.2)TN,只能用于轻载起动。三相异步电动机的起动、反转和制动介绍56（一）起动时存在的问题电动机接通电源，转子由于惯性还未来5657（二）起动方法1.直接起动:尽量优先考虑使用。一般功率在7.5kW以下的电动机均可使用。2.降压起动

对于功率较大、不允许直接起动的三相异步电动机，在起动时降低电动机的电源电压U1，以限制起动电流Ist，待电动机转速接近稳定转速时，再把电压恢复为正常值。

起动转矩TSt与外加电压U1平方成正比，在降压起动的同时也大大的降低了起动转矩，因此这种方法只使用于轻载或空载起动。57（二）起动方法1.直接起动:尽量优先考虑使用。2.降压起575.直流电动机5.直流电动机58123直流电动机的基本结构（难点）电动机的铭牌数据及主要系列（重点）直流电动机的一般调速方法（扩展知识点）123直流电动机的基本结构（难点）电动机的铭牌数据及主要系列59执行元件及控制第二章常用电动机60

大型电动机

61小型电动机小型电动机621直流电动机的构造直流电动机基本结构：

定子、转子和结构件（端盖、轴承等）三大部分组成。1直流电动机的构造直流电动机基本结构：631）定子其中主磁极的作用：用来在电机中产生磁场，分为永磁式和励磁式。永磁式:

由永久磁铁做成。励磁式:

磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁:

磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。定子包括机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和电刷装置等几部分。1）定子其中主磁极的作用：用来在电机中产生磁场，分为永永磁式642）转子(电枢)转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为“电枢”，它包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。电枢铁心的作用：导磁和嵌放电枢绕组;电枢绕组的作用：作发电机时产生感应电动势；换向器的作用：作发电机时将电枢导体感应的交流电压经由电刷转变成直流电压输出，作电动机时将电路中的直流电压经由电刷转变成交流电压输入电枢。2）转子(电枢)转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为“651直流电机的主要结构主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成换向磁极：改善换向。电刷装置：与换向片配合,完成直流与交流的互换机座和端盖：起支撑和固定作用。定子转子电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组。电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。换向器：与电刷装置配合,完成直流与交流的互换转轴轴承1直流电机的主要结构主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁66直流电动机工作原理直流电动机与交流电动机原理大致相似，也是基于电磁感应的原理，使得转轴受到一个力的作用旋转起来。电磁感应原理

产生感应电压或感应电流的现象。直流电动机工作原理直流电动机与交流电动机原理大致相似，也是671）直流电动机线圈动态转动图1）直流电动机线圈动态转动图682）线圈受力和转动分析受力分析：由左手定则得ab受力向上，cd受力向下。这两个力不是平衡力。运动分析：在这两个力作用下，线圈作顺时针转动。2）线圈受力和转动分析受力分析：由左手定则得ab受力向上，c69线圈到了90°受力分析：此时换向器与碳刷没接触，线圈不受力。运动分析：由于惯性线圈将继续转动。线圈到了90°受力分析：此时换向器与碳刷没接触，线圈不受力。70线圈过了90°后换向器：线圈转过90°后，换向器换向，线圈上电流发生变化。受力分析：线圈转过90°后ab受力向下，cd受力向上。运动分析：线圈继续顺时针转动。线圈过了90°后换向器：线圈转过90°后，换向器换向，线圈上71线圈转到270°受力分析：线圈转到270°时，换向器又和碳刷没接触，线圈不受力。运动分析：由于惯性线圈继续转动。换向器：此时，换向器又换向，电流方向也变化，线圈仍继续顺时针转动。换向器可自动改变线圈中电流方向，使线圈不停地转动下去。线圈转到270°受力分析：线圈转到270°时，换向器又和碳刷723直流电动机的分类励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式，直流电动机可以分为他励、并励、串励和复励四种。

3直流电动机的分类励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。73(a)他励；(b)并励；(c)串励；(d)复励(a)他励；(b)并励；(c)串励；(d)复励742.直流电动机的铭牌数据每台直流电动机的外壳上都有一个铭牌，上面标有该电机的技术数据，主要包括其型号和额定值。型号直流电动机的型号如Z2—41，Z表示直流电动机，2表示第二次统一设计，41中的4表示机座号，1表示电枢铁心的长度序号。直流电动机还有其他的型号表示方法，如ZF2—151—1B、ZD2—121—1B等2.直流电动机的铭牌数据每台直流电动机的外壳上都有一个铭牌752.额定电压对于电动机，额定电压是指电动机额定工作状态下电动机的输入电压；对于发电机，额定电压是指电动机额定工作状态下电动机的输出电压。3.额定电流对于电动机，额定电流是指电动机长期连续运行时从电源输入的电流；对于发电机，额定电流是指长期连续运行时供给负载的电流。

2.额定电压764.额定转速电动机在额定运行时，转轴的转速称为额定转速。5.额定功率电动机额定运行状态下，电动机轴上输出的机械功率称为额定功率；发电机的额定功率是指供给负载的电功率。6.额定励磁电流电动机在额定运行的情况下，通过励磁绕组的电流称为额定励磁电流。

4.额定转速77一、速度调节和速度变化1、速度调节例如：在负载转矩一定时，若电动机工作在特性1上的A点，则以nA转速稳定运行；若人为地增加电枢回路的电阻，则电动机工作在特性曲线2，速度将降至特性2上的B点，以nB转速稳定运行，这种转速的变化是人为改变（或调节）电枢回路的电阻大小所造成的，故称调速或速度调节。3.他励直流电动机的调速方法电动机的调速是在一定的负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定运行速度。一、速度调节和速度变化1、速度调节例如：在负载转矩一定时，若782：速度变化定义：速度变化是指由于电动机的负载转矩发生变化（增大与减小）而引起电动机转速的变化（下降或上升）。例如：当负载转矩由T1增加到T2时，电动机的转速由nA降低到nB，它是沿某一条机械特性发生的转速变化。3：两者区别：速度变化是在某条机械特性上，由于负载改变而引起的；而速度调节则是在某一特定的负载下，靠人为改变机械特性而得到的。2：速度变化定义：速度变化是指由于电动机的负载转矩发生变化（79二、调速方法可知，改变串入电枢回路的电阻Rad，电枢供电电压U或主磁通Φ，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速的方法有以下三种：1、改变电枢电路外串电阻Rad从特性可看出，在一定的负载转矩TL下，串入不同的电阻可以得到不同的转速。如在电阻分别为Ra、R1、R2、R3的情况下，可以分别得到稳定工作点A、C、D和E，对应的转速为nA、nB、nC和nD二、调速方法可知，改变串入电枢回路的电阻Rad，电枢供电电压80改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题：1）机械特性较软，电阻愈大则特性愈软，稳定度愈低；2）在空载或轻载时，调速范围不大；3）实现无级调速困难；4）在调速电阻上消耗大量电能等。正因为缺点不少，目前已很少采用，仅在有些起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统中采用。特点和缺点改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题：特点和缺点812．改变电动机电枢供电电压U从特性可看出，在一定的负载转矩TL下，在电枢两端加上不同的电压UN、U1、U2和U3可以分别得到稳定工作点a、b、c和d，对应的转速分别为na、nb、nc和nd，即改变电枢电压可以达到调速的目的。2．改变电动机电枢供电电压U从特性可看出，在一定的负载转矩T82改变电枢外加电压调速有如下特点：UN>U1>U2>U31）当电源电压连续变化时，转速可以平滑无级调节，一般只能在额定转速以下调节；2）调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大；3）调速时，因电枢电流与电压U无关，且Φ=ΦN，若电枢电流不变，则电动机输出转矩T=KmΦNIa不变，我们把调速过程中，电动机输出转矩不变的调速特性称为恒转矩调速；改变电枢外加电压调速有如下特点：UN>U1>U2>U31）当833．改变电动机主磁通Φ从特性可看出，在一定的负载功率PL下，不同的主磁通、ΦN、Φ1、Φ2，可以得到不同的转速na、nb、nc，即改变主磁通Φ可以达到调速的目的。ΦN>Φ1>Φ23．改变电动机主磁通Φ从特性可看出，在一定的负载功率PL下84特点：基于弱磁调速范围不大，它往往是和调压调速配合使用，即在额定转速以下，用调压调速，而在额定转速以上，则用弱磁调速。1）可以平滑无级调速，但只能弱磁调速，即在额定转速nN以上调节；2）调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，普通他励电动机的最高转速不得超过（1.2～2）nN倍，所以，调速范围不大，若使用特殊制造的“调速电动机”，调速范围可以增加到（3～4）nN倍的额定转速；3）调速时维持电枢电压U和电枢电流Ia不变时，电动机的输出功率P=UIa不变，我们把在调速过程中，输出功率不变的这种特性称为恒功率调速；特点：基于弱磁调速范围不大，它往往是和调压调速配合使用，即在85TxPx基速nNnmax恒功率调速恒转矩调速T、Pn0转矩与功率曲线TxPx基速nNnmax恒功率调速恒转矩调速T、Pn0转矩8687

谢谢！87谢谢！871.简介2.对电动机的一般要求3.电动类型和发展趋势4.三相异步电机5.直流电动机6.伺服电动机7.直接驱动电动机88第二章常用电动机1.简介1第二章常用电动机8889电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机1.简介电动机

电能

→

机械能。根据功能和用途的不同,电动机分为动力用电动机。控制用电动机。交流电动机的作用交流电能

→

机械能。2电动机的分类：电动机交流电动机直流电动机三相电动机同步电动89902.对电动机的一般要求1.对电动机的控制要求2.稳态控制要求3.动态控制要求32.对电动机的一般要求1.对电动机的控制要求90913.电动机的类型和发展趋势提高可控性、精度和快速性适应数字化的发展电动机组合化电动机电子化小型化、实用化、多功能43.电动机的类型和发展趋势提高可控性、精度和快速性9192工业方面：机床、中、小型轧钢设备、轻工机械、起重机械，矿山机械等。农业方面：脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。家用电器：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。交流异步电动机:

由交流电源供电,结构简单,性能良好,价格便宜,使用维护方便，是使用最广的动力机。4.三相异步电动机5工业方面：机床、中、小型轧钢设备、轻工机械、起重机械，矿山92定子

产生旋转磁场。

转子

产生感应电流和电磁转矩。外形4.三相异步电动机4.1三相异步电动机的构造定子产生旋转磁场。外形4.三相异步电93三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。定子机座端盖三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成定子机座端盖94机座端盖转子轴承定子机座端盖转子轴承定子95一、定子三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。定子绕组机座铁心一、定子定子绕组机座铁心96定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。9798在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组U1U2V1V2W1W2三相电源U1V1W1W2U2V2

接线盒三相定子绕组的接法星形连接。三相电源U1U2V1V2W1W211在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组U1U2V1V2W1W98三相定子绕组的接法三角形连接。U1U2V1V2W1W2三相电源U1V1W1W2U2V2

接线盒三相电源三相定子绕组的接法三角形连接。U1U2V1V2W99

是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。

笼型转子二、转子

由转子铁心和绕组组成。转子铁心转子绕组是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两100

绕线转子外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组绕线转子外接电阻电刷滑环转子铁心转子绕组101102转子绕组可变电阻器滑环电刷转子手柄绕线转子结构示意15转子绕组可变电阻器滑环电刷转子手柄绕线转子结构示意1021034.2三相异步电动机的转动原理164.2三相异步电动机的转动原理103104一、转动原理nn1NSn1F·F外力拖动蹄行磁铁旋转，形成空间旋转磁场，旋转方向为顺时针，转速n1。旋转磁场蹄形磁铁转子短路线圈

模型机图4-1-1（一）转动原理

电磁感应定律---右手定则电磁力定律---左手定则转子导电铜条与旋转磁场之间发生相对运动，产生感应电动势，方向由右手定则确定。17一、转动原理nn1NSn1F·F外力拖动蹄行磁铁旋转，形104105n1NSn1F·Fn电磁力F使转子与旋转磁场同方向（顺时针）转动,转速n。在感应电动势的作用下，产生转子电流。转子电流与磁场相互作用，产生电磁力F，方向用左手定则确定。同理，当磁场逆时针方向转动时,转子也将逆时针方向转动。18n1NSn1F·Fn电磁力F使转子与旋转磁场同方向（顺时105106(二)转差率s异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与转子导体相对运动的基础上。因此，转子的转速n必定低于旋转磁场的转速n1,即n＜n1

。正是由于转子的转速n与旋转磁场的转速n1之间存在差异,这种类型的电动机称为异步电动机。n与n1之间的异步程度对于电动机的特性有重要影响。19(二)转差率s异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与106107

旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。

由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即异步电动机如果:无转子电动势和转子电流

转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。20旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与107108转差率s是表示异步电动机运行状态的重要物理量。转差率转子轴上的阻转矩越大,异步程度越大;反之,则异步程度较小。转差率s就反映了这种异步程度。电动机起动瞬间n=0s=1理想空载时n=n1

s=0s的变化范围0～121转差率s是表示异步电动机运行状态的重要物理量。转差率转子108109二、旋转磁场的产生旋转磁场：极性与强弱（每极下的磁通量）不变，以确定的方向和转速在空间旋转的磁场。通入对称三相电流，即可产生旋转磁场。22二、旋转磁场的产生旋转磁场：极性与强弱（每极下的磁通量109110对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。对称三相绕组:星形、三角形连接。以星形为例三相绕组：端外接三相电源,三相电流：正方向自绕组的首端指向末端。WUViViWU1V1W1iUVWU1U2V2V1W2W1UiU⊙⊙⊙iViW23对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。对称三相绕组110111（一）两极旋转磁场的产生VWU1U2V2V1W2W1UiU⊙⊙⊙iViWiU=ImsintiV=Imsin(t-120)iW=Imsin(t+120)相序U→V→W对称三相电流

ti0iUiViW24（一）两极旋转磁场的产生VWU1U2V2V1W2W1Ui111112

ti0iUiViW60°180°90°UViUWU1V1W1iVU2⊙W1V2U1V1W2SN⊙ωt=60°WUViViWU1V1W1W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2ωt=0°25ti0iUiViW60°180°90°UViUWU1112113ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1UVWiUiViWU1V1W1W1iViWV1U1UVWNSW1V2U1V1W2U2⊙⊙ωt=180°26ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1UVWi113114W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2U2⊙W1V2U1V1W2SN⊙ωt=60°ωt=0°ωt=90°NSW2U2U1⊙⊙⊙V1V2W1NSW1V2U1V1W2U2⊙⊙ωt=180°结论：对称放置(空间位置差120º角)的对称三相绕组，通入对称三相电流时，在空间产生强弱不变、转速恒定的旋转磁场。27W1⊙⊙V2U1V1W2NSU2U2⊙W1V2U1V1W114115（二）旋转磁场的旋转方向由三相绕组通入三相电流的相序决定。相序U→V→W旋转磁场在空间的旋转方向从U相绕组→V相绕组→W相绕组。旋转磁场顺时针方向转动。改变通入三相电流的相序，如将V相、W相绕组与电源的连线对调，旋转磁场将逆时针方向转动。iUUU1iViWVWV1W1UU1iUVWiViWV1W1相序U-W-V相序U-V-W28（二）旋转磁场的旋转方向由三相绕组通入三相电流的相序决定115116（三）旋转磁场的转速-----同步转速同步转速n1r／min（每分钟的转数）。同步转速：旋转磁场相对于静止空间的转速。以上分析的是二极旋转磁场（磁极对数p=1），交流电变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周。交流电频率f1=50Hz，则同步转速

n1=50×60=3000r／min改变电动机三相绕组的结构，可使旋转磁场的磁极对数p=1、2、……。29（三）旋转磁场的转速-----同步转速同步转速n1116117旋转磁场的极对数P

当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：otAXBYCZAXYCBZ30旋转磁场的极对数P当三相定子绕组按图示排117118

若定子每相绕组由两个线圈串联

，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC31若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端C'Y118119极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'032极对数旋转磁场的磁极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'119120

表1同步转速n1与磁极对数p的关系具有p对磁极的旋转磁场同步转速(r／min)增加磁极对数p=2（四极旋转磁场）旋转磁场的转速较前者减半。同步转速33表1同步转速n1与磁极对数p的关系具有p对120121旋转磁场转速n1与极对数p的关系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速旋转磁场转速n1与频率f1和极对数p有关。可见:34旋转磁场转速n1与极对数p的关系极对数每个电流周期同121122一、型号Y系列电动机型号的表示方法示例Y160M4磁极数机座类别代号S--短机座M--中机座L--长机座表示机座中心高(mm)表示异步电动机铭牌提供电动机的型号、额定值和主要技术数据，是正确、合理使用电动机的依据。4.3三相异步电动机的铭牌数据35一、型号Y系列电动机型号的表示方法示例Y160122123二、功率(额定功率)PN电动机在额定状态下（电源电压为额定电压、电流是额定电流）运行,转轴上输出的机械功率。单位W或kW。三、电压(额定电压)U1N电动机在额定状态下运行,定子绕组所应加的线电压。四、电流(额定电流)I1N电动机在额定状态下运行,输出额定功率时,定子绕组的线电流。五、接法电动机在额定电压下运行,定子三相绕组的连接方法。Y系列电动机额定电压UIN=380VPN≤3kW定子绕组Y连接PN

＞4kW△连接。36二、功率(额定功率)PN电动机在额定状态下（电源电压为额123124六、频率fN我国使用的电力标准频率是50Hz。七、转速(额定转速)nN电动机在额定状态下运行时的转速。八、功率因数cosφφ是定子绕组相电流滞后相电压的角度。在额定工作状态下,三相异步电动机的功率因数cosφ约在0.7～0.9之间。空载或轻载运行时，cosφ较低，仅为0.2～0.3。九、效率η在额定工作状态下,输出机械功率PN与输入电功率PIN之比。37六、频率fN我国使用的电力标准频率是50Hz。七、转速(124125效率在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达0.9左右。轻载运行时，效率则大大降低。合理选择电动机的功率具有重要的经济意义（节约电能）。例题1

型号为Y-160M-4的三相异步电动机,PN=11kW、nN=1460r／min、U1N=380V,△联接。额定运行时，效率η=0.88、cosφ=0.84,TST／TN=1.9、λ=Tmax／TN=2.2。计算：（1）额定电流I1N；（3）额定转矩TN；（4）最大电磁转矩Tmax；（3）起动转矩Tst。（2）额定转差率SN；38效率在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达0.125126解:(1)计算额定电流电动机在额定状态下运行输入的电功率定子绕组的额定电流(三相对称绕组的线电流)(2)计算额定转差率额定转差率该电动机的磁极对数p=2,同步转速n1=1500r／min。39解:(1)计算额定电流电动机在额定状态下运行输入的电功率126127(3)计算额定转矩(4)最大电磁转矩Tmax=2.2TN=2.2×71.95=158.29N·m(5)起动转矩Tst=1.9TN=1.9×71.95=136.71N·m40(3)计算额定转矩(4)最大电磁转矩Tmax=2.2TN127128

电磁转矩是决定电动机输出机械功率大小的重要因素，也是电动机的一项性能重要指标。Φ

旋转磁场每个磁极下的磁通量,表示磁场的强弱。I2转子绕组电流有效值。cosφ2

转子绕组电路功率因数（转子绕组电路是电感性电路）。一、三相异步电动机电磁转矩的基本公式CT

转矩常数电机结构决定的系数4.4三相异步电动机的机械特性41电磁转矩是决定电动机输出机械功率大小的重要因素，128129二、定子绕组电路的分析—旋转磁场的磁通量Φ与电源电压U1的关系旋转磁场以同步转速n1切割静止的定子绕组,在定子绕组电路产生感应电动势,感应电动势的有效值E1=4.44f1N1ΦΦ旋转磁场每个磁极下的磁通量。f1交流电源的频率。N1每相定子绕组的匝数。略去定子绕组导线电阻、漏磁通等次要因素的影响，可近似认为电源电压的有效值U1≈E1

U1≈E1=4.44f1N1Φ42二、定子绕组电路的分析—旋转磁场的磁通量Φ与电源电压U1129130旋转磁场每个磁极下的磁通量结论：

f1和N1均为定值，则Φ单一的由电源电压U1确定。当U1不变时，Φ基本恒定，且与电动机转轴上的机械负载无关。三、转子绕组电路的分析(一)转子电量的频率f2f2=sf1转子电量频率f2与转差率s呈正比,即与转子的转速n有关电动机起动瞬间,转速n=0,转差率s=1,转子电量频率f2最高,用f20表示f20=f143旋转磁场每个磁极下的磁通量结论：f1和N1均为定值，则130131电动机起动后,转速n升高,转差率s减小,转子电量频率f2降低。正常运行时，s约在（0.015～0.06）之间,f2则在（0.075～3）Hz之间。(二)转子绕组的感应电动势E2E2=4.44f2N2ΦΦ旋转磁场每个磁极下的磁通量。f2转子绕组电路电量的频率。N2每相转子绕组的匝数。将f2=sf1代入上式E2=4.44sf1N2Φ转子绕组的感应电动势E2也与转差率s有关。电动机起动瞬间,s=1,感应电动势E2最大值,用E20表示E20=4.44f1N2Φ44电动机起动后,转速n升高,转差率s减小,转子电量频率f2131132电动机正常运行时E2=sE20电动机的转速n越高,转差率s越小,转子绕组的感应电动势E2越小。(三)转子绕组电路的电流I2和功率因数λ2=cosφ2转子绕组等效电路+R2jX2I2·E2·－感抗X2=ω2L2=2πf2L2=2πsf1L2起动瞬间s=1X20=2πf20L2=2πf1L2电动机运行时的感抗X2=sX20转子绕组电路的电流45电动机正常运行时E2=sE20电动机的转速n越高,转差132101scosφ2I2I2cosφ2上式中E20、R2

、X20均为常数，I2只与转差率s有关，是单值函数。I2随s的变化曲线如图所示。曲线表明，随着转子转速n的增加（s减小），I2减小转子绕组电路是电感性电路，功率因数λ2=cosφ2随s的变化曲线如图所示。曲线表明，起动瞬间s=1，功率因数λ2=cosφ2最小。101scosφ2I2I2cosφ2上式中E20、R2、133134总结以上分析，电动机起动瞬间s=1，f20

、E20、X20都是恒定值。电动机运行时，f2

、E2、X2以及λ2=cosφ2都与转差率s有关。此点，在分析三相异步电动机运行特性和使用问题时非常重要。四、转矩特性K常数电机结构决定U1

交流电源电压的有效值。R2

转子绕组电路的电阻。X20起动瞬间s=1时，转子绕组电路的感抗。U1

、R2

、X20为定值，电磁转矩T是转差率s的单值函数。47总结以上分析，电动机起动瞬间s=1，f20、E20134135电磁转矩T与转差率s的关系T=f（s）称为异步电动机的转矩特性。转矩特性T=f（s）用曲线表示。电动机的转差率

0≤s≤1b是临界点。Tm

最大电磁转矩。sm临界转差率。Tst起动转矩。0-b段稳定运行区（0＜s＜sm）。b-a非稳定运行区（s＞sm）。smsT0s=1n=0起动Tmn=n1理想空载baTst48电磁转矩T与转差率s的关系T=f（s）称为异步电动机135136五、机械特性U1、R2、X20

为常数，转速n与电磁转矩T的关系称为机械特性。n=f(T)

机械特性更直接的表示了转速n与电磁转矩T的关系。（一）稳定运行区和非稳定运行区Tmn0TbcaTLnd1）ab段与转矩特性ob段的对应，是稳定运行区。2）bc段与转矩特性的ba段对应，是非稳定运行区。电动机以某一恒定转速n稳定运行时，应保持转矩平衡。49五、机械特性U1、R2、X20为常数，转速136137（二）起动过程电动机接入三相电源，若启动转矩Tst＞负载转矩TL，电动机转矩和转速从n=f（T）曲线c点开始上升。在bc段，n↑→T↑→转速n加速上升，并越过临界点b进入稳定运行区。此后，转速n↑→T↓，直至电磁转矩T

=TL，起动过程结束。bTmn0Tca50（二）起动过程电动机接入三相电源，若启动转矩Tst＞负载137138（三）三个重要的电磁转矩1.额定转矩TN电动机在额定状态下运行,转轴上的机械负载是额定负载,电动机输出额定机械功率PN,转速是额定转速nN,电动机所产生的电磁转矩就是额定转矩TN。计算公式转矩TN的单位牛米(N·m)nN的单位转每分(r／min)PN的单位千瓦(kW)51（三）三个重要的电磁转矩1.额定转矩TN电动机在额定状态138139计算举例三相异步电动机Y160M-4PN=11kW、nN=1460r／min额定转矩2.最大电磁转矩Tmax最大电磁转矩Tmax:机械特性临界点所对应的电磁转矩,又称临界转矩，所对应的转差率称为临界转差率sm。Tmax是在一定的电源电压U1下电动机能够提供的最大电磁转矩。bn0TcaTmnm52计算举例三相异步电动机Y160M-4PN=11kW、139140最大电磁转矩Tmax临界转差率sm0.8U1cTmnmbn0TaU1过载系数53最大电磁转矩Tmax临界转差率sm0.8U1cTmnmb140141(2)Tmax与转子绕组电路的电阻R2无关,但Sm与R2成正比。bn0TcaTmaxU1保持不变,R2增大,曲线下移,特性变软,起动转矩加大54(2)Tmax与转子绕组电路的电阻R2无关,但Sm与R2141142这一特点使绕线转子异步电动机具有较好的起动特性和调速特性。3.起动转矩TSt

bTmn0Tcanm电动机接通电源的瞬间，转速n=0、转差率s=1，电动机所产生的电磁转矩即为起动转矩TSt

。计算公式起动转矩TSt越大，电动机带负载起动的能力越强。起动能力TSt／TN一般笼型转子异步电动机的TSt／TN约在1～2.2之间。Tst55这一特点使绕线转子异步电动机具有较好的起动特性和调速特性142143（一）起动时存在的问题1.起动电流大，Ist等于定子绕组的线电流，约为（5～7）IN。过大的起动电流造成电网电压剧烈波动，影响其它用电设备的运行。2.起动转矩TSt小，原因是cosφ2小。

T=CTΦI2cosφ2电动机接通电源，转子由于惯性还未来得及转动，转速为0。转子从静止(n=0、s=1)到稳定恒速运行，中间所经历的过程。一、起动n1n=0转子起动转矩过小导致启动时间长、增加能耗，甚至不能起动电动机。通常Tst仅为(1～2.2)TN,只能用于轻载起动。三相异步电动机的起动、反转和制动介绍56（一）起动时存在的问题电动机接通电源，转子由于惯性还未来143144（二）起动方法1.直接起动:尽量优先考虑使用。一般功率在7.5kW以下的电动机均可使用。2.降压起动

对于功率较大、不允许直接起动的三相异步电动机，在起动时降低电动机的电源电压U1，以限制起动电流Ist，待电动机转速接近稳定转速时，再把电压恢复为正常值。

起动转矩TSt与外加电压U1平方成正比，在降压起动的同时也大大的降低了起动转矩，因此这种方法只使用于轻载或空载起动。57（二）起动方法1.直接起动:尽量优先考虑使用。2.降压起1445.直流电动机5.直流电动机145123直流电动机的基本结构（难点）电动机的铭牌数据及主要系列（重点）直流电动机的一般调速方法（扩展知识点）123直流电动机的基本结构（难点）电动机的铭牌数据及主要系列146执行元件及控制第二章常用电动机147

大型电动机

148小型电动机小型电动机1491直流电动机的构造直流电动机基本结构：

定子、转子和结构件（端盖、轴承等）三大部分组成。1直流电动机的构造直流电动机基本结构：1501）定子其中主磁极的作用：用来在电机中产生磁场，分为永磁式和励磁式。永磁式:

由永久磁铁做成。励磁式:

磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。励磁:

磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。定子包括机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和电刷装置等几部分。1）定子其中主磁极的作用：用来在电机中产生磁场，分为永永磁式1512）转子(电枢)转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为“电枢”，它包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。电枢铁心的作用：导磁和嵌放电枢绕组;电枢绕组的作用：作发电机时产生感应电动势；换向器的作用：作发电机时将电枢导体感应的交流电压经由电刷转变成直流电压输出，作电动机时将电路中的直流电压经由电刷转变成交流电压输入电枢。2）转子(电枢)转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为“1521直流电机的主要结构主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成换向磁极：改善换向。电刷装置：与换向片配合,完成直流与交流的互换机座和端盖：起支撑和固定作用。定子转子电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组。电枢绕组：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。换向器：与电刷装置配合,完成直流与交流的互换转轴轴承1直流电机的主要结构主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁153直流电动机工作原理直流电动机与交流电动机原理大致相似，也是基于电磁感应的原理，使得转轴受到一个力的作用旋转起来。电磁感应原理

产生感应电压或感应电流的现象。直流电动机工作原理直流电动机与交流电动机原理大致相似，也是1541）直流电动机线圈动态转动图1）直流电动机线圈动态转动图1552）线圈受力和转动分析受力分析：由左手定则得ab受力向上，cd受力向下。这两个力不是平衡力。运动分析：在这两个力作用下，线圈作顺时针转