黑龍江自考電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)考試大綱

1、黑龍江省高等教育自學(xué)考試工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)(080602)專業(yè)（專科）電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)考試大綱(課程代碼 2225)黑龍江省高等教育自學(xué)考試委員會(huì)辦公室二九年十月電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)自學(xué)考試大綱I本課程的性質(zhì)與設(shè)置目的“電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)”是電氣類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。將為后續(xù)課程作基礎(chǔ)準(zhǔn)備,為日后工作中對(duì)電力拖動(dòng)設(shè)備的技術(shù)管理和生產(chǎn)第一線的選配,安裝調(diào)試,維護(hù)與檢修電力拖動(dòng)設(shè)備打下良好基礎(chǔ)。設(shè)置本課程的目的是：電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中廣泛采用的拖動(dòng)方式之一。隨著國(guó)家工業(yè)的加速發(fā)展，將越來越廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)。為了使具備電氣自動(dòng)化專業(yè)大專程度的自學(xué)考生學(xué)習(xí)的基本

2、知識(shí)和掌握其主要內(nèi)容，達(dá)到能夠正確運(yùn)用電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)以分析和解決實(shí)際中有關(guān)電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)的相關(guān)問題，并通過本門課程的考試，取得規(guī)定的學(xué)分和單科合格證書，特設(shè)置本課程。學(xué)習(xí)本課程的具體要求是： 通過理論教學(xué)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)使學(xué)生達(dá)到下列要求：1 掌握常用的直流電機(jī)、變壓器、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和基本理論（電磁關(guān)系、能量轉(zhuǎn)換關(guān)系）。2 掌握直流電動(dòng)機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)行狀態(tài)的基本理論。3 掌握交直流電機(jī)起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的基本理論。4 了解直流電力拖動(dòng)過渡過程的基本知識(shí)，具有選擇電力拖動(dòng)方案所必須的知識(shí)。5 掌握電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能，能選擇、使用和維護(hù)與電機(jī)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的儀器設(shè)備。6 掌握

3、控制電機(jī)相關(guān)知識(shí)7 掌握電動(dòng)機(jī)的選擇方法8 三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)拖動(dòng)方式II 課程內(nèi)容與考核目標(biāo)第一章 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理 本章主要介紹直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理、直流電機(jī)的電樞繞組、直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與主要系列等基本知識(shí)。直流電機(jī)的電樞反應(yīng)、直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩、直流電機(jī)的換向、直流電機(jī)的基本方程式、直流發(fā)電機(jī)的特性、直流電動(dòng)機(jī)工作特性。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求：學(xué)習(xí)本課程的具體要求是1掌握直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；2掌握直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理；3熟悉直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與主要系列；4熟悉直流電機(jī)的電樞反應(yīng)；5掌握直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩；6熟悉直流電機(jī)的換向過

4、程，掌握直流電機(jī)的換向方法；7掌握直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式；8掌握直流發(fā)電機(jī)的空載特性、外特性和調(diào)節(jié)特性；9掌握直流電動(dòng)機(jī)的工作特性；1、1 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理一 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)主要分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定、轉(zhuǎn)子之間存在著間隙稱為氣隙。1定子定子是電機(jī)的靜止部分，主要用來產(chǎn)生磁場(chǎng)。2轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，轉(zhuǎn)子的主要作用是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，是機(jī)械能變?yōu)殡娔埽òl(fā)電機(jī)）或電能變?yōu)闄C(jī)械能（電動(dòng)機(jī)）的樞紐。3氣隙 靜止的磁極和旋轉(zhuǎn)的電樞之間的間隙稱為氣隙。在小容量電機(jī)中，氣隙約為0.53mm。氣隙數(shù)值雖小，磁阻很大，為電機(jī)磁路中主要組成部分。氣隙大小對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能

5、有很大影響。 二 直流電機(jī)的基本原理1直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩個(gè)邊ab和cd切割磁力線，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，在其中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向可由右手定則判定。2直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)接于直流電源上，如A刷接電源正極，B刷接電源負(fù)極。電流從A刷流入，經(jīng)線圈abcd，再由B刷流出。1、2 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列一 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)機(jī)座的外表面上都有一個(gè)銘牌，上面標(biāo)有電機(jī)的型號(hào)和各種數(shù)據(jù)等，供使用者使用時(shí)參考。銘牌數(shù)據(jù)主要包括：電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁電流、勵(lì)磁方式、勵(lì)磁電壓、工作方式、絕緣等級(jí)

6、等，此外還有電機(jī)的出廠數(shù)據(jù)，如出廠編號(hào)、出廠日期等。二 直流電機(jī)的主要系列所謂系列電機(jī)，就是在應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)型式、性能水平、生產(chǎn)工藝等方面有共同性，功率按某一系數(shù)遞增的成批生產(chǎn)的電機(jī)。搞系列化的目的是為了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。1、3 直流電機(jī)的電樞反應(yīng)一 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)直流電機(jī)空載（發(fā)電機(jī)與外電路斷開，沒有電流輸出；電動(dòng)機(jī)軸上不帶機(jī)械負(fù)載）運(yùn)行時(shí)，其電樞電流等于零或近似等于零。因而空載磁場(chǎng)可以認(rèn)為僅僅是勵(lì)磁電流通過勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的勵(lì)磁磁通勢(shì)所建立的。二 直流電機(jī)的負(fù)載磁場(chǎng)直流電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組中便有電流流過，產(chǎn)生電樞磁通勢(shì)。該磁通勢(shì)所建立的磁場(chǎng)，稱為電樞磁場(chǎng)。電樞磁場(chǎng)與主極磁場(chǎng)共同作用

7、，在氣隙內(nèi)建立一個(gè)合成磁場(chǎng)。1、4 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩一 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，在氣隙磁場(chǎng)作用下電樞繞組將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下Ea為電源電動(dòng)勢(shì)，推動(dòng)電流Ia向用電負(fù)載輸出電功率二 直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩當(dāng)電樞繞組中有電流通過時(shí)，在氣隙磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩Tem，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功率1、5 直流電機(jī)的換向直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)，隨著電樞和換向器的旋轉(zhuǎn)，電樞繞組的元件將依次地由一個(gè)支路轉(zhuǎn)入另一個(gè)支路，元件中的電流將改變方向，這個(gè)過程稱為換向。換向的外觀表現(xiàn)是在電刷和換向器間常出現(xiàn)火花，如果火花過大，就會(huì)燒壞電刷和換向器，使電機(jī)

8、不能繼續(xù)運(yùn)行。一 直流電機(jī)的換向過程二 改善換向的方法1安裝換向極2選擇合適的電刷1、6 直流電機(jī)的基本方程式一 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式直流電機(jī)一般都是在勵(lì)磁繞組中通以勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的，勵(lì)磁繞組獲得電流的方式稱作勵(lì)磁方式。二 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式是指直流電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電路系統(tǒng)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式，機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩平衡方程式以及能量轉(zhuǎn)換過程中的功率平衡方程式。三 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性直流電動(dòng)機(jī)的工作特性是指=常數(shù)，電樞回路不串入附加電阻，勵(lì)磁電流是額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩和效率與輸出功率之間的關(guān)系。 (4) 液壓系統(tǒng)大量使用各式控制閥、接頭及管子，為了防止泄漏損耗，

9、元件的加工精度要求較高。 考核目標(biāo)一、 自學(xué)要求 本章是直流電機(jī)基本知識(shí)，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理、直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)、直流電機(jī)的磁場(chǎng)、直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式、直流電動(dòng)機(jī)的工作特性。二、 考核知識(shí)點(diǎn)（一）直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)（二）直流電機(jī)的工作原理（三）直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)（五）直流電機(jī)的磁場(chǎng)（六）改善換向的方法（七）直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式（八）直流電動(dòng)機(jī)的工作特性三、 考核要求（一）識(shí)記1) 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)2) 直流電機(jī)的工作原理3) 直流電機(jī)的磁場(chǎng)4) 直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩5) 直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式6) 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性（二）領(lǐng)會(huì) 通過實(shí)例領(lǐng)會(huì)直流電機(jī)的工作原理及在各個(gè)行業(yè)

10、上的應(yīng)用第二章 直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目的和要求 本章主要介紹電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式、工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩、質(zhì)量的折算、生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件等知識(shí)。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速及反轉(zhuǎn)是使用中經(jīng)常遇到的問題，本章將介紹它們的基本原理，方法和優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)合理地選擇和使用直流電動(dòng)機(jī)十分重要 。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求： 1掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；2熟悉工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩、質(zhì)量的折算；3掌握生產(chǎn)機(jī)械的恒轉(zhuǎn)矩、恒功率和通風(fēng)機(jī)類負(fù)載的特性；4掌握直流電動(dòng)機(jī)的的固有和人為機(jī)械特性；5掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件6了解起動(dòng)過程存在的問題，

11、起動(dòng)基本要求，掌握起動(dòng)方法；7掌握能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、回饋制動(dòng)三種制動(dòng)方式；8掌握調(diào)速性能指標(biāo)，熟悉直流電動(dòng)機(jī)各種調(diào)速方法及應(yīng)用。 2、1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式一 運(yùn)動(dòng)方程式電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式描述了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于作用在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。二 運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩方向的確定在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，隨著生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載類型和工作狀況的不同，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將發(fā)生變化，即作用在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的電磁轉(zhuǎn)矩（拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩）Tem和負(fù)載轉(zhuǎn)矩（制動(dòng)轉(zhuǎn)矩）TL的大小和方向都可能發(fā)生變化。2、2 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性一 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的大小與轉(zhuǎn)速n無關(guān)的特性

12、，即無論轉(zhuǎn)速n如何變化，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的大小都保持不變。二 恒功率負(fù)載特性恒功率負(fù)載的特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積為一常數(shù)，即負(fù)載功率PL=TL=常數(shù)，也就是負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n成反比。三 通風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性水泵、油泵、通風(fēng)機(jī)和螺旋槳等機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速的平方成正比，即，其中k是比例常數(shù)。2、3 直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一 直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的表達(dá)式二 固有機(jī)械特性當(dāng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電源電壓、磁通為額定值，電樞回路未接附加電阻時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。三 人為機(jī)械特性如果人為地改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性中磁通、電源電壓和電樞回路串聯(lián)電阻任意一個(gè)或兩個(gè)、甚至三個(gè)參數(shù)，這樣的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。

13、2、4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一 起動(dòng)過程存在的問題1大的起動(dòng)電流。2大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩二 直接起動(dòng)直接起動(dòng)又稱全壓起動(dòng)，是指在接通勵(lì)磁電壓后，不采取任何限制起動(dòng)電流的措施，把他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞直接接到額定電壓的電源上起動(dòng)。三 電樞回路串電阻起動(dòng)在起動(dòng)時(shí)在電樞回路中串入電阻來限制起動(dòng)電流。專門用來起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電阻叫起動(dòng)電阻器(又稱起動(dòng)器)。四 降低電樞電壓起動(dòng)由專用的直流可調(diào)壓電源供電，通過降低起動(dòng)時(shí)的電樞電壓來限制起動(dòng)電流。2、5 性他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)一 能耗制動(dòng)切斷直流電源并串入一個(gè)制動(dòng)電阻，在拖動(dòng)系統(tǒng)慣性作用下，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁仍然保持不變。在電動(dòng)勢(shì)作用下，電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)狀態(tài)，把旋轉(zhuǎn)系

14、統(tǒng)所貯存的動(dòng)能變?yōu)殡娔?，消耗在制?dòng)電阻和電樞內(nèi)阻中，故稱為能耗制動(dòng)。二 反接制動(dòng)1 電源反接制動(dòng)2 倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)3 回饋制動(dòng)2、6 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一 電樞回路串電阻調(diào)速電樞回路串電阻調(diào)速時(shí)，必須保持電機(jī)端電壓為額定電壓，磁通為額定磁通不變，并且假設(shè)電機(jī)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變。二 減弱磁通調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)改變磁通調(diào)速，比較簡(jiǎn)便的方法是在勵(lì)磁電路中串聯(lián)調(diào)速電阻，改變勵(lì)磁電流，使磁通改變?nèi)?降低電樞電壓調(diào)速電動(dòng)機(jī)的工作電壓不許超過額定電壓, 因此電樞電壓只能在額定電壓以下進(jìn)行調(diào)節(jié)?？己四繕?biāo)一、 自學(xué)要求 本章是直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握和理解：電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式、恒

15、轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、恒功率負(fù)載特性、通風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性；直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性、人為機(jī)械特性；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。二、 考核知識(shí)點(diǎn)(一) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式(二) 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性(三) 恒功率負(fù)載特性(四) 通風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性(五) 直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性(六) 直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性(七) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法(八) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法(九) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的三、考核要求（一）識(shí)記 1、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；2、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性3、恒功率負(fù)載特性；4、恒功率負(fù)載特性；5、直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性；6、直流電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性；7、

16、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法、制動(dòng)方法、調(diào)速方法（二）領(lǐng)會(huì) 生產(chǎn)機(jī)械的各種負(fù)載特性；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法、制動(dòng)方法、調(diào)速方法。（三）應(yīng)用電力拖動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用； 第三章 變壓器學(xué)習(xí)目的和要求 本章主要介紹變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理、變壓器的參數(shù)測(cè)定、三相變壓器及儀用互感器、整流變壓器等常用變壓器。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求： 1掌握變壓器的主要用途和基本原理；2掌握變壓器的結(jié)構(gòu)、銘牌數(shù)據(jù)；3掌握變壓器的空載運(yùn)行，負(fù)載運(yùn)行；4掌握三相變壓器的連接組別特點(diǎn)和應(yīng)用；5熟悉常用變壓器的特點(diǎn)與應(yīng)用。3、1 變壓器的基本原理和結(jié)構(gòu)及其額定值一 變壓器的主要用途變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設(shè)備。

17、它是一種能量的轉(zhuǎn)換裝置，它的作用是將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成另一種電壓等級(jí)的交流電能。在轉(zhuǎn)換前后，電壓、電流會(huì)發(fā)生變化，但頻率保持不變。1基本工作原理2分類按結(jié)構(gòu)形式分為齒輪式、葉片式、柱塞式；按輸油方向能否改變分為單 向、雙向；按使用壓力分為低壓、中壓、中高壓等。二 變壓器的工作原理變壓器的結(jié)構(gòu)是將兩個(gè)（或兩個(gè)以上）互相絕緣的繞組套在一個(gè)共同的鐵心回路上，繞組之間具有磁耦合關(guān)系。其中一個(gè)繞組接電源，稱為一次繞組或原繞組，簡(jiǎn)稱一次側(cè)；另一個(gè)繞組接負(fù)載，稱為二次繞組或副繞組，簡(jiǎn)稱二次側(cè)。 三 變壓器的基本結(jié)構(gòu)1鐵心鐵心既是變壓器的磁路，又是變壓器的機(jī)械骨架。一般是用厚的硅鋼片疊裝而成2繞組

18、繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。3絕緣套管變壓器的高、低壓繞組引出線從油箱內(nèi)部引出油箱外時(shí)必須經(jīng)過絕緣套管，使引線與油箱外殼絕緣，同時(shí)又起著固定引線的作用。4油箱及變壓器油通常將鐵心和繞組的整體稱為器身，器身安裝在貯滿變壓器油的油箱中。5保護(hù)裝置3、2單相變壓器的空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行一 單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次側(cè)開路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。二 單相變壓器負(fù)載運(yùn)行變壓器的負(fù)載運(yùn)行，是指變壓器的一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次側(cè)接負(fù)載時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。3、3 變壓器的參數(shù)測(cè)定一 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)的目的是測(cè)出空載

19、電流、空載電壓和空載損耗，并計(jì)算出變比和勵(lì)磁阻抗。二 短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)的目的是測(cè)量短路電流、短路損耗和短路電壓，并計(jì)算變壓器的短路阻抗。3、4 三相變壓器一 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)是指主磁通的磁路系統(tǒng)，按鐵心結(jié)構(gòu)可分為組式磁路和心式磁路。二 三相變壓器的電路系統(tǒng)(連接組別)3、4其他用途變壓器一 整流變壓器整流變壓器主要用作硅整流設(shè)備的電源變壓器，是整流裝置中的重要組成部分。二 電焊變壓器一種特殊的降壓變壓器三自耦變壓器自耦變壓器沒有獨(dú)立的副繞組，它將原繞組的一部分作為副繞組考核目標(biāo)一、 自學(xué)要求 本章是變壓器設(shè)備介紹，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理性能參數(shù)；單相

20、變壓器的空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行；變壓器的參數(shù)測(cè)定；整流變壓器、電焊變壓器、自耦變壓器的應(yīng)用。二、 考核知識(shí)點(diǎn)（一） 變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理（二） 點(diǎn)單相變壓器的空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行（三） 變壓器的參數(shù)測(cè)定（四） 整流變壓器、電焊變壓器、自耦變壓器的應(yīng)用三、 考核要求（一）識(shí)記1、變壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理2、變壓器的空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行3、變壓器的參數(shù)測(cè)定（二）領(lǐng)會(huì) 1、變壓器的正常工作的條件；2、變壓器的工作過程；3、變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；4、變壓器的應(yīng)用。（三）應(yīng)用根據(jù)變壓器性能參數(shù)解決相關(guān)問題第四章 三相異步電動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)目的和要求 本章主要介紹三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、三相

21、異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與主要系列等基本知識(shí)。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求：1掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；2掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與主要系列； 3熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性； 4掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的基本方程式；5掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定。4、1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)一 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 異步電動(dòng)機(jī)的工作原理是通過氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，故異步電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。二 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)的型式和種類雖然很多，但結(jié)構(gòu)上卻大同小異，和所有旋轉(zhuǎn)電

22、機(jī)一樣，都是由固定不動(dòng)的部分（稱為定子）和旋轉(zhuǎn)的部分（稱為轉(zhuǎn)子）組成，定、轉(zhuǎn)子間有氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒和通風(fēng)裝置等其它部分。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠式和繞線式兩大類三 異步電動(dòng)機(jī)銘牌4、2 交流繞組的基本知識(shí)一 交流電機(jī)繞組的基本要求和分類交流繞組是指同步電機(jī)和異步電機(jī)的定子繞組、及繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組。交流繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、通過電流、建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，它是交流電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要部件。二 交流繞組的電動(dòng)勢(shì)在交流電機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定、轉(zhuǎn)子繞組之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必然會(huì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)是交流電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要物理量

23、。為了便于理解，首先分析旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子中一根導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后分析線圈、線圈組和一相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，最后分析交流短距、分布繞組對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響。1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)轉(zhuǎn)子各物理量的影響2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)后的基本方程式3頻率折算4等效電路和向量圖4、3 三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行一 轉(zhuǎn)子靜止時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行1主磁通和漏磁通2轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的電磁關(guān)系二 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組接上電源，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不再以同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，相對(duì)速度發(fā)生變化，因而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電路的頻率、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流和漏電抗的大小與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)完全不一樣，電磁關(guān)系發(fā)生了變化

24、。4、4 三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定與工作特性一 空載試驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定勵(lì)磁參數(shù)、和鐵損耗及機(jī)械損耗。二 短路試驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定短路阻抗、轉(zhuǎn)子電阻和定、轉(zhuǎn)子漏抗、。三 工作特性 是指在額定電壓和額定頻率下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、定子電流、功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩和效率等物理量隨輸出功率變化而變化的關(guān)系。應(yīng)用這些特性可判斷三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能的好壞?？己四繕?biāo)一、 自學(xué)要求 本章是對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的介紹，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)；交流繞組的基本知識(shí)；三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行；三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定與工作特性二、 考核知識(shí)點(diǎn)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)（二）交流繞組的基本知識(shí)；（三

25、）三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式；三、 考核要求（一）識(shí)記1、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)2、交流繞組的基本知識(shí)；3、三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定與工作特性； （二）領(lǐng)會(huì)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)（三）應(yīng)用空載試驗(yàn)及短路試驗(yàn)的應(yīng)用第五章 三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)學(xué)習(xí)目的和要求在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)部門中，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過程的各種要求，需要廣泛采用各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械，大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電力已成為主要的動(dòng)力。由電力拖動(dòng)所用的電動(dòng)力的類型多，具有各種運(yùn)行特性，適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械的需要，并借助控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。所以在本章中首先介紹三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的基本概念，并對(duì)異

26、步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性進(jìn)行分析，然后介紹異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速的各種方法與控制方法。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下要求：1. 了解異步電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換，能利用電磁轉(zhuǎn)矩的各種表達(dá)式分析電動(dòng)機(jī)的性能；2. 掌握直接起動(dòng)、降壓起動(dòng)的原理與應(yīng)用；3. 掌握生產(chǎn)中常用的機(jī)械制動(dòng)、能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)三種制動(dòng)方式；4. 掌握常用調(diào)速方法及應(yīng)用；5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子電流與主磁通作用產(chǎn)生的，它的大小與磁通及轉(zhuǎn)子電流有關(guān)。在交流電器中已經(jīng)知道，只有有功分量才能做功，因此，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流的有功分量有關(guān)。電磁轉(zhuǎn)矩的一般表達(dá)式為 一 機(jī)械特性的物理表達(dá)式1. 機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式

27、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式就是直接表示異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率 和電機(jī)的某些參數(shù)（、及阻抗等）之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2. 機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式實(shí)際應(yīng)用時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)（，等）在電機(jī)產(chǎn)品的目錄中是查不到的，因此使用參數(shù)表達(dá)式和物理表達(dá)式一樣也是不方便的。為了能利用三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品說明書中給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算出異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，有必要導(dǎo)出實(shí)用的表達(dá)式。二 三相異步電動(dòng)機(jī)的固有特性和人為特性1、 固有特性三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指在額定電壓和額定頻率下，按規(guī)定的方式接線，定、轉(zhuǎn)子不外接電阻時(shí)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系。2、人為機(jī)械特性人為機(jī)械特性就是人為地改變電源參數(shù)或

28、電機(jī)參數(shù)而得到的機(jī)械特性。人為機(jī)械特性很多，我們僅討論降低電壓和轉(zhuǎn)子串電阻的兩種人為機(jī)械特性。5、2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)一 直接起動(dòng)也稱全壓起動(dòng)，是指電動(dòng)機(jī)直接加額定電壓，定子回路不串接任何電器元件時(shí)的起動(dòng)。二 降壓起動(dòng) 在不允許直接起動(dòng)的場(chǎng)合，應(yīng)采用降壓起動(dòng)，就是在起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流。5、3 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)一 機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)在切斷電源后迅速停轉(zhuǎn)。二 能耗制動(dòng)將異步機(jī)的定子繞組從三相交流電源上斷開后，立即接到直流電源上，來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。三 反接制動(dòng)為了迅速停車或反轉(zhuǎn)，可改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序，當(dāng)電源相序改變時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)立即反

29、轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)的電勢(shì)、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都改變方向。四 回饋制動(dòng)5、4 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速一 變極調(diào)速在電源頻率不變的條件下，改變電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1就會(huì)發(fā)生變化，極對(duì)數(shù)減少一半，同步轉(zhuǎn)速就提高一倍，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也幾乎升高一倍，所以是一種有級(jí)調(diào)速。二 變頻調(diào)速由式可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速考核目標(biāo)一、 自學(xué)要求 本章是三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)的介紹，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。二、 考核知識(shí)點(diǎn)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。（三）三

30、相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。（四）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。三、 考核要求（一）識(shí)記 1、三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行方式；2、三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（二）領(lǐng)會(huì) 三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行方式；三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性（三）應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際工作中的應(yīng)用第六章 其他用途電動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)目的和要求 在日常生活中，很多家用電器中均配備異步電動(dòng)機(jī)，如洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇、抽排油煙機(jī)等家用電器，除此之處，異步電動(dòng)機(jī)也廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、醫(yī)用機(jī)械和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。這些設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)均有一個(gè)共同特點(diǎn)：功率不大、使用單相交流電源。那么在本章中，我們主要介紹單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理百萬讀，然后介紹單相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)

31、夢(mèng)軒閣際中的應(yīng)用。同步電動(dòng)機(jī)是常用的三大類電動(dòng)機(jī)（直流、異步、同步電動(dòng)機(jī)）中又一類最重要的電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)一樣，都屬于交流電動(dòng)機(jī)。由于同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化而變化，且與定子電流的頻率成嚴(yán)格的比例關(guān)系。這一特點(diǎn)，使它在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中占有越來越重要的地位。通過本章的學(xué)習(xí)，要達(dá)到以下要求：1、掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理；2、掌握單相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用；3、同步電動(dòng)機(jī)工作原理及工作方式；6、1 單相異步電動(dòng)機(jī)一 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理單相異步電動(dòng)機(jī)是指使用單相交流電源的異步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)單相定子繞組中通入單相交流電，在定子內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化而空間位

32、置不動(dòng)的脈動(dòng)磁場(chǎng)。脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)大小一樣、轉(zhuǎn)速相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩；逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。由于在任何時(shí)刻這兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩都大小相等、方向相反，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的，也就是說單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。 二 單相異步電動(dòng)機(jī)的類型1、電阻分相式電動(dòng)機(jī)輔助繞組用細(xì)導(dǎo)線繞制，它的電阻比較大或在其回路中串入電阻，它的電流相位引前于主繞組電流，這樣兩相繞組通以兩相平衡電流（大小相等，相位差為90°）可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而解決起動(dòng)問題。2、電容分相式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路中串入一個(gè)電容器和一個(gè)開關(guān)

33、S接入電源，起動(dòng)繞組回路是容性的，其中的電流超前電壓一個(gè)角度；工作繞組是感性的，其中的電流滯后于電壓一個(gè)角度。如果電容器選擇適當(dāng)，可使兩相電流互差90°電角度，這時(shí)兩相繞組通入兩相平衡電流，可產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。3、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式與電容電動(dòng)機(jī)三 單相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用單相異步電動(dòng)機(jī)是用單相電源供電的一類驅(qū)動(dòng)用微型電動(dòng)機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行可靠，以及維修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，特別是因?yàn)樗梢灾苯邮褂闷胀裼秒娫?，所以廣泛地應(yīng)用于小型電動(dòng)工具、日用電器、儀器儀表、商業(yè)服務(wù)、辦公用具和文教衛(wèi)生設(shè)備中。6、2 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)是常用的三大類電動(dòng)機(jī)（直流、異步、同步電動(dòng)機(jī)）中又一類最

34、重要的電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)一樣，都屬于交流電動(dòng)機(jī)。由于同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化而變化，且與定子電流的頻率成嚴(yán)格的比例關(guān)系。這一特點(diǎn)，使它在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中占有越來越重要的地位。一 三相同步電動(dòng)機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)就是一種定子邊用交流電流勵(lì)磁以建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子邊用直流電流勵(lì)磁（或用永久磁鐵）所構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁極的雙邊勵(lì)磁（或單邊勵(lì)磁）的交流電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)的工作原理就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以、磁拉力拖著旋轉(zhuǎn)磁極（轉(zhuǎn)子）共同以同步速n1旋轉(zhuǎn)二 同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法有兩種，即變頻起動(dòng)法、異步起動(dòng)法。考核目標(biāo)一、 自學(xué)要求 本章介紹了單相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：?jiǎn)蜗?/p>

35、異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)工作原理.二、 考核知識(shí)點(diǎn)（一）工作原理.（二）同步電動(dòng)機(jī)工作原理.（三）同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法三、 考核要求（一）識(shí)記1、單相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)工作原理；2、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路；（二）領(lǐng)會(huì)1、單相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)工作原理；2同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法； （三）應(yīng)用單相異步電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用第七章 控制電機(jī)學(xué)習(xí)目的和要求 隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)電機(jī)提出了各種各樣特殊要求。因此，在普通電機(jī)的基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種具有特殊功能的小功率電機(jī)，以滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)的需要。為此，在本章中重點(diǎn)介紹：直流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器；7.1 概述具有特

36、殊功能的小功率電機(jī)，主要用于自動(dòng)控制裝置中，故稱它們?yōu)榭刂朴梦㈦姍C(jī)。對(duì)控制用微電機(jī)的基本要求：1. 高可靠性為提高其可靠性，控制電機(jī)應(yīng)能抗振抗沖擊、防爆（或密封）、噪聲小、無電刷無滑動(dòng)觸電、電磁波干擾小等。2. 高精度控制用微電機(jī)的精度直接決定著整個(gè)系統(tǒng)的精度。因此，要求它在測(cè)量、轉(zhuǎn)換或傳遞轉(zhuǎn)角時(shí)，要達(dá)到角秒級(jí)；線性位移達(dá)到微米級(jí)；各種特性要求良好的線性度；盡量降低靜態(tài)或動(dòng)態(tài)誤差；并且能降低或消除環(huán)境溫度、電源頻率和幅值對(duì)特性的影響。3. 高靈敏度要求它具有快速響應(yīng)功能。由于控制電機(jī)有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，有慣量；控制電機(jī)為電磁元件，有電感。這都要影響控制電機(jī)的響應(yīng)速度。因此，要求控制電機(jī)有盡量小的電氣和

37、機(jī)電時(shí)間常數(shù)4. 體積小重量輕許多自動(dòng)控制系統(tǒng)常受到重量和體積的限制。而一個(gè)系統(tǒng)中往往有多臺(tái)控制電機(jī)，因此要求其具有小而輕的特點(diǎn)，即體現(xiàn)一個(gè)“微”字。7、2 直流伺服電動(dòng)機(jī)定義：伺服電動(dòng)機(jī)的功能是把輸入的控制電壓轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸上的角位移和角速度輸出、轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向隨輸入信號(hào)電壓的大小和方向而改變，并能帶動(dòng)一定大小的負(fù)載。一 直流伺服電動(dòng)機(jī)的分類1.傳統(tǒng)直流伺服電動(dòng)機(jī)2.圓盤電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)3.無槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)4.無刷直流伺服電動(dòng)機(jī)二 直流伺服電動(dòng)機(jī)的特性直流伺服電動(dòng)機(jī)工作有兩種工作方式，即電樞控制方式和磁場(chǎng)控制方式。永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)只有電樞控制方法。電樞控制方式是勵(lì)磁繞組接于恒定的直

38、流電源電壓，產(chǎn)生額定磁通，電樞繞組接控制電壓，當(dāng)控制電壓的大小和方向改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向隨之改變。7、3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直線位移，并用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制的特殊運(yùn)行方式的同步電動(dòng)機(jī)。它通過專用電源把電脈沖按一定順序供給定子各相控制繞組，在氣隙中產(chǎn)生類似于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的脈沖磁場(chǎng)。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)就移動(dòng)一步。一 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理二 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性1.靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不改變通電方式的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。這種狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。2.步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)是指電脈沖頻率很低，使定子繞組

39、通電脈沖的時(shí)間間隔大于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)電過渡過程所需的時(shí)間。這樣當(dāng)下一個(gè)脈沖到來之前，轉(zhuǎn)子已完成一步，并且運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止。三 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由專用的驅(qū)動(dòng)電源來供電，驅(qū)動(dòng)電源和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)組成一套伺服裝置來驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源，主要包括變頻信號(hào)源，脈沖分配器和脈沖放大器等三個(gè)部分7、4 測(cè)速發(fā)電機(jī)一 概述在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常需將機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，測(cè)速發(fā)電機(jī)就是能完成這個(gè)要求的一種電磁裝置。它除了能測(cè)量平均速度及瞬時(shí)轉(zhuǎn)速外，還可作為進(jìn)行微分和積分的解算元件，并常用作提高系統(tǒng)精度及穩(wěn)定性的校正元件。二 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)有他勵(lì)式和永磁式兩種。他勵(lì)式與

40、直流伺服電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上并無差別；永磁式亦只是定子磁極為永久磁鐵外，其余部分與他勵(lì)式相同，主要優(yōu)點(diǎn)是省去了一個(gè)勵(lì)磁電源。三 無刷直流測(cè)速發(fā)電機(jī)電機(jī)無齒槽，無繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于小型化，如材料性能和制造工藝較好，可以獲得滿意的輸出特性。四 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)目前應(yīng)用較廣泛的是杯形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，它的空心杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)完全相同。轉(zhuǎn)子用電阻率較高的材料，杯壁厚度約0.2 0.3mm。定子上有空間相距電角度的繞組，一個(gè)作為勵(lì)磁繞組f ，外施交流勵(lì)磁電源；一個(gè)作為輸出繞組。尺寸較小的電機(jī)兩個(gè)繞組都設(shè)置在內(nèi)定子上；機(jī)殼外徑大于36mm時(shí)，常將勵(lì)磁繞組嵌在外定子鐵心槽中，輸出繞組嵌在內(nèi)定子表面槽中；內(nèi)定子鐵

41、心還配有可以回旋一個(gè)角度的裝置，可以調(diào)節(jié)兩個(gè)繞組間的相對(duì)位置，以減小或消除由于工藝問題，使兩繞組軸線非嚴(yán)格的電角度，而帶來的所謂零態(tài)信號(hào)電壓。 7、5 旋轉(zhuǎn)變壓器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中常常遇到需要遠(yuǎn)距離測(cè)量、傳輸或復(fù)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械角度的情況，這可以由旋轉(zhuǎn)變壓器或自整角機(jī)來實(shí)現(xiàn)?？己四繕?biāo)一、 自學(xué)要求 本章是對(duì)各種控制電機(jī)的介紹，學(xué)習(xí)本章重點(diǎn)要掌握：各種控制電機(jī)的工作原理；二、 考核知識(shí)點(diǎn) （一）直流伺服電動(dòng)機(jī)工作原理（二）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理（三）直流測(cè)速發(fā)電機(jī)工作原理（四）旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理考核要求 （一）識(shí)記1、直流伺服電動(dòng)機(jī)工作原理 2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理 3、直流測(cè)速發(fā)電機(jī)工作原理（二）領(lǐng)會(huì)1、直

42、流伺服電動(dòng)機(jī)工作原理2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理3、直流測(cè)速發(fā)電機(jī)工作原理 4、旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理（三）應(yīng)用1、各種控制電機(jī)在生產(chǎn)實(shí)際活中的應(yīng)用第八章 電動(dòng)機(jī)的選擇學(xué)習(xí)目的和要求 本章主要討論電動(dòng)機(jī)的選擇。主要內(nèi)容包括：1.電動(dòng)機(jī)種類、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式的選擇；2.電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇，而額定功率主要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和過載的問題；3.選擇電動(dòng)機(jī)基本原則是：電動(dòng)機(jī)的性能（起動(dòng)、調(diào)速、過載等）、額定功率、額定轉(zhuǎn)速、型式等應(yīng)滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。在此前提下，應(yīng)優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格低、維護(hù)方便的電動(dòng)機(jī)8.1 電動(dòng)機(jī)種類、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式的選擇一 電動(dòng)機(jī)種類的選擇選擇電動(dòng)機(jī)種類的原則是在滿足生

43、產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)性能的前提下,優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 工作可靠、價(jià)格便宜、維修方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)機(jī)。二 電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇交流電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇主要按使用場(chǎng)所的供電電網(wǎng)等級(jí)選擇。一般低壓電網(wǎng)為380v，因此中小型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓大多為380v(Y或D接法)，220/380V（D/Y接法）和380/660V（D/Y接法）。三 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式幾種。為使電動(dòng)機(jī)能正常工作于不同環(huán)境下，必須根據(jù)工作環(huán)境條件來選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作而不損壞。8.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇一 連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的負(fù)載可以分為兩類

44、，即恒定負(fù)載與周期性變化負(fù)載。負(fù)載不同，電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇方法也不相同。1.恒定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)容量的選擇2.連續(xù)周期變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)容量的選擇二 短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇短時(shí)工作制下，可選用連續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)，也可選用專為短時(shí)工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)，甚至還可選用為斷續(xù)周期工作制而設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)。1.選用連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)2.選用短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī) 三 斷續(xù)周期工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷續(xù)周期工作制每個(gè)工作周期不超過10min，其中包括起動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)、停歇各階段。普通型電動(dòng)機(jī)往往不允許這樣頻繁起、制動(dòng)工作，因此，專為這種工作制設(shè)計(jì)了斷續(xù)周期工作制的電動(dòng)機(jī)。考核目標(biāo)一、 自學(xué)要求 本章主要討論電動(dòng)機(jī)的選擇，學(xué)習(xí)本