电机与电气控制教案

电机与电气掌握教案电机与电气掌握电机及电力拖动系统概述电机电机是生产、传输、安排及应用电能的主要设备。电力拖动系统系统，是生产过程电气化、自动化的重要前提。电机是利用电磁感应原理工作的机械，它应用广泛，种类繁多，种是按功能用途分，可分为发电机、电动机、变压器和掌握电机四大传递。另一种分类方法是依据电机的构造或转速分类，可分为变压器和旋转电机。变压器为静止不旋转电机。依据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和沟通电机两大类，沟通电机又分为同步电机和异步电机两类。综合以上两种分类方法，可归纳如下。变压器直流电机沟通电机异步电机电力拖动用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动生产机械、掌握设备和电源五个局部，他们之间的关系如下所示。掌握设备→电动机→传动机构→生产机械电动机把电能转换成机械能，通过传动机构把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后，再传给生产机械，驱动生产机械工作。设备是由各种掌握电机、电器、电子元件及掌握计算机等组成，用以由于电力拖动具有掌握简洁，调整性能好、损耗小、经济、能实电力拖动。电气掌握不同产品的生产工艺不同，需要生产机械具有不同的动作，这就用，但以电气掌握最为普遍。本课程的性质、任务和内容本课程是以工业自动化、电气自动化技术、供用电技术和机电一体化等专业的一门专业根底课。它是将“电机学”、“电力拖动”、程，在整个专业的课程体系中起着重要的承上启下的作用。本课程的任务是使学生把握变压器、交直流电机及掌握电机的根本构造和工作原理，以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法和电气掌握技术。其次讲1.1直流电机的构造与工作原理直流电机的主要构造直流电机可作为电动机的运行，也可作为发电机运行。电动机和称为转子，静止局部称为定子。定子局部定子主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置和端盖组成。主极靴。直流电机的机座有两种形式，一种为整体机座，另一种为叠片机机械支撑作用。换向极又叫附加极，其作用是改善直流电机的换向，一般电机的1kW电刷装置是直流电机的重要组成局部。通过该装置把电枢中的电电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变成电枢中的电流。转子局部直流电机的转子是电机的转动局部，由电枢铁心、电枢绕组、换向器、电机转轴和轴承等局部组成。电枢铁心是主磁路的一局部，同时对放置在其上的电枢绕组起支撑作用。为削减当电机旋转时铁心中由于磁通方向发生变化引起0.5mm用来放置绕组，冲制好的硅钢片叠装成电枢铁心。电枢绕组是直流电机的重要组成局部。绕组由带绝缘的导体绕制来形成电枢绕组。换向器又叫整流子。对于发电机，换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出直流电压；对于电动机，它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。直流电机的根本工作原理直流电机分为直流电动机和直流发电机两大类。直流电机的工作原理可通过直流电机模型加以说明。直流发电机的工作原理磁极固定不动，称其为直流电机的定子。转子线圈与外电路的连间隙存在，称其为空气隙。简称气隙。导体中感应电动势的方向可用右手定则确定。实际直流发电机的电枢是依据实际应用状况需要有多个线圈，线圈分布于电枢铁心外表的不同位置上，并依据肯定的规律连接起来，构成电机的电枢绕组。磁极也是依据需要N、S直流电动机的工作原理把电刷A、BAB接电源的负极，此时在电枢线圈中将有电流流过。依据毕-萨电磁力定律可知导体每边所受电磁力的大小为：f=BxlIN导体受力方向由左手定则确定。与直流发电机一样，实际直流发电机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。直流电机铭牌数据及主要系列铭牌数据主要包括：电机型号、电机额定功率、额定电压、额定如出场编号、出厂日期等。国产电机的型号一般承受大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字表示，字表示，第四个字符表示电枢铁心长度代号，用阿拉伯数字表示。现以Z2-92Z标292第三讲1.2直流电机的绕组简介气隙磁场相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量的相互转换。电枢绕组根本学问电枢绕组是由多个外形一样的绕组元件，依据肯定的规律连接起来组成的。依据连接规律的不同，绕组可分为单叠绕组、单波绕组、根本学问。向片相连，其中一根叫首端，另一根叫末端。极距：相邻主磁极间的距离称为极距。极距用τ表示，可用下式πDτ=2p式中，Dp叠绕组：是指相串联的后一个元件端接局部紧叠在前一个元件端接局部的上面，整个绕组呈折叠式前进。波绕组：是指相串联的两个元件像波浪式的前进。单叠绕组单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1，即：y=yk=1。单叠绕组的节距计算第一节距y1Zy1=±ε2p式中，Zp；ε为使y1的一个小数。当ε为负的小数时，线圈为短距线圈；当ε为正的小数时，线圈为长距线圈。长短距线圈的有效边的长度是一样的，但长距线圈。单叠绕组的合成节距和换向节距一样，即y=yk=±1，一般取y=yk=+1，此时的单叠绕组称为右行绕组，元件的连接挨次为从左向右进展。其次节距y2单叠绕组的其次节距y2y2=y1—y单叠绕组的开放图电机的绕组的开放图是把放在铁心槽里，构成绕组的全部元件均除元件外，开放图中还包括主磁极、换向片及电刷以表示元件间、电刷与主磁极间的相对位置关系。单叠绕组的元件连接挨次及并联支路图单叠绕组有以下特点。①同一主磁极下的元件串连在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几个支路。②电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。③电枢电流等于各并联支路电流之和。单叠绕组为保证两电刷间感应电动势为最大，被电刷所短路的元几何中心线处。单波绕组单波绕组的节距计算单波绕组的第一节距y1沿圆周向一个方向绕了一周。经过p〔p数〕，其末尾所连的换向片必需落在与起始的换向片相邻的位置，这pypyk=K±1K±1由上式可得换向节距为yk=单波绕组的特点p①同极性下各元件串联起来组成一个支路，支路对数a=1，与磁极对数p②当元件的几何外形对称时，电刷在换向器外表上的位置对准主磁极中心线，支路电动势最大〔即正、负电刷间电动势最大〕。③电刷杆数也应等于磁极数〔常用全额电刷〕；④电枢电动势等于支路感应电动势；⑤电枢电流等于两条支路电流之和。单叠绕组适合用于低电压、大电流的直流电机。而单波绕组适用于较高电压、较小电枢电流的直流电机。第四讲1.3当直流电机作为电动机运行时，电磁转距为拖动转距，通过电机动势向外输出电压，供给直流负载。直流电机的电枢电动势电枢绕组中的感应电动势，简称为电枢电动势。电枢电动势是指动势。Ea=pNφn=CeφnpNCea60a支路对数；Nφ的单位为Wb，转数n位为r/min，感应电动势EaV。公式说明直流电机的感应电动势与电机构造、气隙磁通和电机转速有关。当电机制造好以后，与电机有关的常数Ce电动势的大小