電機工作原理以及特性

1、關于電機的工作原理及特性第一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1直流電機的工作原理及特性1.直流電機的基本結構主磁極電樞換向器電刷裝置第二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月直流電機的結構圖剖面圖：電樞1；主磁極2；換向極4；機座6電樞鐵心沖片換向器：換向片3；連接片4；云母環(huán)2第三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.直流電機的基本工作原理發(fā)電機電動機簡化為一對磁極,一個線圈第四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1)感應電勢E2.直流電機的基本方程式2)電磁轉矩T-一對磁極的磁通(Wb);n-電樞轉速(r/min); Ke -與結構有關的常數(shù).式中:E-電動

2、勢(V);-一對磁極的磁通(Wb); Ia-電樞電流(A); Kt-與結構有關的常數(shù).式中:T-電磁轉矩(Nm);第五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.直流電動機的機械特性1.他激和并激直流電動機的機械特性1)原理電路圖第六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1)直流電動機機械特性方程式直流電動機電樞電壓平衡方程式 上式為直流電動機機械特性的一般表達式式中,Ra為電樞電阻.以代入得:由將Ia值再代入,得:第七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月機械特性曲線n=f(T)4.固有(自然)機械特性和人工機械特性1)他激直流電動機的自然機械特性(正轉)在額定電壓,額定磁通,電樞

3、電路內(nèi)不外接電阻時的機械特性即為自然機械特性.額定負載時,轉速降落不多,是硬特性;金屬切削機床,冷軋機,造紙機等宜于選用硬特性的電動機.第八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2)自然機械特性曲線的作法已知電動機的PN,UN,IN,nN,由公式可計算出Ra,Ke , (1)電樞電阻Ra的估算:(2)理想空載轉速no計算:(3)額定轉矩Nn的計算:no,TN,找出兩個點,即理想空載點(o,no)和額定運行點(TN,nN),通過這兩點作出自然機械特性.第九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3)舉例(1)一臺Z2-51型直流他激電動機,已知額定功率5.5kW,額定電壓220V,額定電流

4、31A,額定轉速1500r/min,忽略損耗,求自然機械特性.解:分析 只要求出理想空載點和額定運行點,就可繪出機械特性. =0.71=0.132=1667r/min=35Nm第十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4)電動機人工機械特性(三種)(1)電樞回路串附加電阻Rad的人工機械特性在自然機械特性方程式中,用(Rad+Ra)代替Ra,得到串電阻的人工機械特性方程式:附加電阻Rad越大,機械特性越軟.第十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)改變電樞電壓的人工機械特性U改變,但轉速降不變.因此,變電樞電壓的人工機械特性是一簇與自然機械特性平行的特性曲線.只允許在額定電壓以

5、下調(diào)節(jié).在后面的自動調(diào)速系統(tǒng)學習中有廣泛的應用. 隨U的變化而變化第十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)改變磁通的人工機械特性從機械特性方程可知,改變磁通時,電動機的理想空載轉速和轉速降落都會隨磁通的變化而變化.磁通只能在額定值以下調(diào)節(jié),理想空載轉速和轉速降落都要增大-弱磁增速.使用中,要防止電動機過載,更要防止飛車,因此,直流他激電動機設有失磁保護.第十三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月串激直流電動機的機械特性1)特點:電樞電流就是激磁電流.2)機械特性分析: 第一段,電動機輕載時,機械特性具有雙曲線的形狀,理想空載轉速趨近無窮大. 第二段,電動機負載較重時,磁路趨

6、于飽和,機械特性近似一條直線.3)注意事項: 直流串激電動機不允許空載運行-飛車事故. 第十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4 直流他激電動機的起動特性直流他激電動機的起動電流是額定電流的(10-20)倍,不允許直接起動.限制其起動電流的方法有兩種.1.降壓起動: 組成SCR-M自動調(diào)速系統(tǒng)的起動環(huán)節(jié).是后面學習的一個重點.2.電樞電路串外接電阻起動 右圖為具有三段起動電阻的他激電動機電路原理圖和起動特性, 其起動特性就是前面剛剛學習過的一種人工機械特性.第十五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5.直流他激電動機的制動特性直流他激電動機的工作狀態(tài)分為電動狀態(tài)和制動狀態(tài),如右

7、圖所示.圖中,(a)為電動狀態(tài); (b)為制動狀態(tài).1)特點:電動機的轉矩T與轉速n方向相反,電機處于發(fā)電工作狀態(tài).2)制動形式:穩(wěn)定的制動狀態(tài); 過渡的制動狀態(tài).3)制動方法有3種: 反饋制動; 反接制動; 能耗制動.第十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.反饋制動1)實現(xiàn)條件:外部作用使電動機的轉速n大于其理想空載轉速no.如,電車下坡,起重機下放重物.2)機械特性:正轉時,是第一象限的機械特性在第二象限內(nèi)的延伸,如右圖所示.3)特點:(1)利用位能轉矩帶動電動機發(fā)電,將機械能變成電能,向電源饋送.(2)重物下放時電動機的轉速仍高于理想空載轉速,運行不太安全.第十七張，PPT共

8、八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.反接制動1)實現(xiàn)條件:電樞電壓或電樞電勢反向.2)分類:(1)電源反接制動.改變電樞電壓U的方向所產(chǎn)生的制動.機械特性方程式為; 為了限制制動時比較大的電樞電流,實施電源反接制動時,一定要在電樞電路中串入限流電阻. 應用在需要迅速減速或頻繁正反轉的機械上.第十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)倒拉反接制動.改變電樞電勢方向所產(chǎn)生的制動.如:起重機的重物下降時,電樞反轉,電勢反向.此時,位能負載轉矩TL使重物下放,電動機轉矩TM反對重物下放-制動.特點:適當選擇電樞電路中的附加電阻,可以得到低的轉速,保證安全; 轉速穩(wěn)定性較差.制動特性如右圖所示

9、.是第一象限在第四象限的延伸或第三象限在第二象限的延伸.反接制動第十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.能耗制動1)實現(xiàn)條件:將電樞電壓突然降為零,串一外接電阻使電樞短接.此時電動機繼續(xù)旋轉產(chǎn)生的轉矩T與n反向-制動.2)特點:制動時的機械能轉變?yōu)殡娔苁雇饨与娮璋l(fā)熱而消耗,稱之為“能耗”; 穩(wěn)定性好,電動機不可能反向起動.3)應用:要求迅速準確停車的場合;重物恒速下放. 第二十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月6.直流他激電動機的調(diào)速特性由直流他激電動機人工機械特性方程式直流電動機的調(diào)速方法:式中, Ke,Kt,Ra 均為常數(shù),因此,電動機有3種調(diào)速方法 1.變電樞電路外接

10、電阻Rad; 2.變電樞電壓U; 3.變磁通 .第二十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.改變電樞電路外接電阻調(diào)速電動機電樞電路串電阻后,其人工機械特性如右圖示.1)應用: 起重機,卷揚機;2)缺點:機械特性軟,實現(xiàn)無級調(diào)速困難;3)注意:串電阻調(diào)速與起動特性相似,但起動電阻與調(diào)速電阻不同. 第二十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.改變電動機電樞供電電壓調(diào)速變電樞電壓調(diào)速的機械特性如右圖.1)特點:容易實現(xiàn)無級調(diào)速;機械特性是一組平行線,硬度不變;不需用其他起動設備.2)應用;適用于恒轉矩負載,組成SCR-M系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用.第11章將重點學習.第二十三張，

11、PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.改變電動機主磁通調(diào)速變磁通調(diào)速的機械特性如右圖示.1)特點:可以實現(xiàn)無級調(diào)速;機械特性軟;調(diào)速范圍不大.2)應用:適用于恒功率負載.一般與調(diào)壓配合使用.3)注意:在額定轉速以上調(diào)節(jié)-弱磁增速.第二十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例題例:一臺直流他激電機的額定數(shù)據(jù)為;PN=2.2kW,UN=220V.IN=12.4A,nN=1500r/min,Ra=1.7歐 ;如果電動機在額定轉矩下運行,求(1)電動機的電樞電壓降到180V時,電動機的轉速是多少?(2)激磁電流If=IfM(即磁通為額定值的0.8時)時,電動機的轉速是多少?(3)電樞電路串

12、入2歐的附加電阻時,電動機的轉速是多少?解: (1)此時,U=180V,Ra=1.7歐=14第二十五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例題求解(2)此時,U=UN=220V,Ra=1.7歐(3)此時,U=UNa=220V;電樞電路總電阻R=Ra+Rad=1.7+2=3.7(以上轉速單位為r/min)第二十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2三相異步電動機的工作原理及特性1).三相異步電動機的基本結構 三相異步電動機由定子和轉子構成,定子和轉子之間有氣隙. (1)定子 定子由鐵心,繞組,機座三部分組成. 鐵心由0.5mm的硅鋼片疊壓而成; 三相繞組連接成星形或三角形; 機座

13、一般用鑄鐵作成,主要用于固定和支撐定子鐵心. (2)轉子 轉子由鐵心和繞組組成. 轉子同樣由硅鋼片疊壓而成,壓裝在轉軸上; 轉子繞組分為鼠籠式和線繞式兩種. 線繞式異步電動機還有滑環(huán),電刷機構.第二十七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月鼠籠式三相異步電動機的結構示意圖5.定子鐵心,6.定子繞組,7.轉軸,8.轉子,9.風扇,11.軸承,12.機座第二十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月鼠籠電動機轉子和線繞電動機轉子繞組與外部接線第二十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2).三相異步電動機的工作原理(1)三相正弦交流電通入電動機定子的三相繞組,產(chǎn)生旋轉磁場,旋轉磁場的

14、轉速稱之為同步轉速;(2)旋轉磁場切割轉子導體,產(chǎn)生感應電勢;(3)轉子繞組中感生電流;(4)轉子電流在旋轉磁場中產(chǎn)生力,形成電磁轉矩,電動機就轉動起來了. 電動機的轉速達不到旋轉磁場的轉速,否則,就不能切割磁力線,就沒有感應電勢,電動機就停下來了.轉子轉速與同步轉速不一樣,差那么一些,稱之為異步. 設同步轉速為no,電動機的轉速為n,則轉速差為 ; no-n; 電動機的轉速差與同步轉速之比定義為異步電動機的轉差率S,S是分析異步電動機運行情況的主要參數(shù),且 第三十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3).三相異步電動機的旋轉磁場(1)旋轉磁場的產(chǎn)生 設電動機為2極,每相繞組只有一個線圈

15、.在0-T/2這個區(qū)間,分析有一相電流為零的幾個點.規(guī)定:當電流為正時,從首端進尾端出;電流為負時,從尾端進首端出.第三十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月t=0時，iA=0;iB為負，電流實際方向與正方向相反，即電流從Y端流到B端；iC為正，電流實際方向與正方向一致，即電流從C端流到Z端。按右手螺旋法則確定三相電流產(chǎn)生的合成磁場，如圖(a)中箭頭所示。t=0時，iA=0;iB為負，iC為正第三十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月t=T/6時，t=T/6=/3,iA為正(電流從A端流到X端)；iB為負(電流從Y端流到B端)；iC=0。此時的合成磁場如圖(b)所示，合成磁場已

16、從t=0瞬間所在位置順時針方向旋轉了/3。t=T/6時，t=T/6=/3,iA為正；iB為負；iC=0第三十三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月此時的合成磁場如圖(c)所示，合成磁場已從t=0瞬間所在位置順時針方向旋轉了2/3。t=T/3時，t=T/3=2/3,iA為正;iB=0；iC為負第三十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月此時的合成磁場如圖(d)所示。合成磁場從t=0瞬間所在位置順時針方向旋轉了。按以上分析可以證明：當三相電流隨時間不斷變化時，合成磁場的方向在空間也不斷旋轉，這樣就產(chǎn)生了旋轉磁場。t=T/2時，t=T/2=,iA=0；iB為正；iC為負。第三十五張，PP

17、T共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月旋轉磁場的旋轉方向與三相交流電的相序一致;改變?nèi)嘟涣麟姷南嘈?即A-B-C變?yōu)镃-B-A,旋轉磁場反向;要改變電動機的轉向,只要任意對調(diào)三相電源的兩根接線.(2)旋轉磁場的旋轉方向式中,f為電源頻率50HZ;p為電動機的磁極對數(shù).電動機的磁極對數(shù)為1時,同步轉速為3000r/min;電動機的磁極對數(shù)為2時,同步轉速為1500r/min;電動機的磁極對數(shù)為3時,同步轉速為1000r/min.(3)旋轉磁場的旋轉速度-同步轉速no第三十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)定子繞組線端連接方式注意:三相繞組連接成星形,每相繞組承受相電壓220V; 三

18、相繞組連接成三角形,每相繞組承受線電壓380V.第三十七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.三相異步電動機的電路分析1).定子電路分析 電動機定子和轉子每相繞組的匝數(shù)分別為N1和N2.定子每相繞組產(chǎn)生的感應電動勢為:其有效值為 :定子和轉子電路的感應電勢第三十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月定子電路分析其大小為:忽略R1和X1上的電壓降,有:考慮定子電流產(chǎn)生的漏磁通,用復數(shù)表示為:一相電路圖第三十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2).轉子電路分析其中旋轉磁場在轉子每相繞組中感應出的電動勢為:起動瞬間第四十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.三相異步電

19、動機的額定值電動機銘牌數(shù)據(jù):額定功率PN;額定電壓UN;額定頻率f=50Hz;額定電流IN;額定轉速nN;有的參數(shù)要經(jīng)過計算得出:額定效率額定負載轉矩額定效率額定負載轉矩第四十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4.三相異步電動機的能流圖P2等于P1減去電動機的總損耗電源輸入的功率P1:電動機的輸出功率P2(銘牌功率)第四十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例 解:1)由電勢計算公式得 : 3)額定轉速時,轉子電動勢的頻率2)轉子繞組開路時,f2=f1,得 1)定子每相繞組感應電動機E1;2)轉子每相開路電壓E20;3)額定轉速時轉子每相繞組感應電動勢E2N. 例1:有一臺

20、Y型接線的三相異步電動機,其額定參數(shù)為:功率90KW,UN=3000V,IN=22.9A,電源頻率f=50Hz,額定轉差率SN=28.5%,定子每相繞組匝數(shù)N1=320,轉子每相繞組匝數(shù)N2=20,旋轉磁場每極磁通0.023WB,求:第四十三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例例2:一臺4極三相異步電動機,電源頻率50Hz, 額定轉速1440r/min,轉子電阻0.02歐,轉子電抗0.08歐,轉子電動勢E20=20V,求: 1)電動機的同步轉速;2)電動機起動時的轉子電流.解;1)電動機為4極,磁極對數(shù)p=2,有n0=60f/P=3000/2=1500r/min 2)電動機起動時的轉

21、子電流 第四十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4.三相異步電動機的機械特性 1).三相異步電動機的轉矩 三相異步電動機的轉矩是由旋轉磁場的每極磁通與轉子電流相互作用而產(chǎn)生的: 代入用代入,合并上面幾個式子得轉矩又一公式:注意,轉矩與電壓平方成正比第四十五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2).三相異步電動機的機械特性n=f(T) 固有機械特性(自然機械特性):在額定電壓和額定頻率下,定子和轉子電路中不接任何電阻或電抗時,電動機的機械特性. (2)額定工作點 T=TN, n=nN, S=SN;此時有自然特性上有4個特殊點: (1)理想空載轉速點no T=0, n=no, S=

22、0;第四十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)起動工作點 T=Tst, n=0, S=1;此時有 (4)臨界工作點 T=Tanm, n=nm, s=Sm;有:自然機械特性第四十七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月人工機械特性 介紹4種人工特性,即:降低定子電壓時,定子電路串入電阻或電抗時,變頻率時,線繞電動機轉子串電阻時. (1)降低電壓時的人工特性 電壓越低,人工特性曲線越往左移; 電動機的過載能力和起動轉矩會大大降低; 電壓降低,負載轉矩不變時,電動機過熱; 電壓降低太多,電動機將帶不動負載(不能起動).第四十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)定子電路

23、串入電阻或電抗時的人工特性 定子電路串電阻或電抗時的人工機械特性如右圖中虛線2所示,1為電壓降低時的人工機械特性; 曲線2與曲線1相比較,最大轉矩要大一些. 第四十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 (3)改變定子電源頻率時的人工特性 隨著頻率的降低,理想空載轉速只能在電源額定頻率以下調(diào)節(jié);轉速no減小,臨界轉差率Sm減小,起動轉矩Tst增大,最大轉矩Tmax不變.第五十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 (4)三相線繞式異步電動機 轉子電路外接電阻時的人工特性電路圖如右圖中(a)所示,三相轉子繞組通過滑環(huán)電刷機構與外接電阻相聯(lián)接;起動轉矩增加(有利),理想空載轉速和最大轉矩

24、不變.第五十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5.三相異步電動機的起動特性生產(chǎn)機械對電動機起動的要求是:起動轉矩大,起動電流小. 1) .三相鼠籠式異步電動機的起動方法 三相異步電動機起動電流是額定電流的(5-7)倍,為滿足起動要求,三相異步電動機的起動方法分為直接起動和降壓起動兩類. (1)直接起動(全電壓起動)適用范圍; 電動機功率0.2 電動機不宜直接起動. (2)電動機的額定轉矩和起動轉矩分別為 TN=9550(PN/nN)= 9550(750/1480)=484NmTst=1.9TN=1.9X484=920Nm如果采用Y- 降壓起動,則起動轉矩僅為起動轉矩的三分之一,即Ts

25、tY=1/3X920=307200=TL因此,可以采用Y- 降壓起動.第五十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例解:電動機直接起動時,n=0,S=1,轉子電路每相的電動勢 (1)E20=E20l/ =146V 例2:一臺JZR-63-10三相線繞式異步電動機的額定數(shù)為:PN=60kW,nN=577r/min,轉子滑環(huán)間的開路線電壓E20l=253V,轉子每相繞組的電阻R2=0.0344歐,轉子不動時每相繞組的漏抗X20=0.163歐,求:(1)電動機直接起動時的E2,I2,(2)電動機運行在額定轉速時的E2,I2,(3)電動機運行在n=528r/min時的E2,轉子電路每相應串電阻

26、R及第六十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月得得R=0.0732歐; 由由下式 (3) (2)第六十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月6.三相異步電動機的制動特性異步電動機制動方法有3種:反饋制動,反接制動,能耗制動.1).反饋制動(1)產(chǎn)生條件: 電動機的運行速度高于同步轉速.此時S0,電機進入發(fā)電狀態(tài),電能反饋給電網(wǎng).(2)運行狀態(tài): 有兩種情況.(1)位能轉矩負載的起重機在下放重物時的反饋制動狀態(tài). 可使重物勻速下降如右圖中a點.b點是改變轉子外接電阻后的穩(wěn)定工作點.(2)多速電動機和變頻調(diào)速電機的同步速突然降低時的反饋制動狀態(tài).第六十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于20

27、22年6月2).反接制動:分為電源反接和倒拉制動.電源反接是突然改變?nèi)嚯娫吹南嘈?旋轉磁場反向;而倒拉制動則出現(xiàn)在轉子位能負載超過電磁轉矩的時候.(1)電源反接: 轉子在由正變負的電磁轉矩和負載轉矩作用下迅速減速.反接制動時電流大,要在定子電路串電阻.在右圖c點要切斷電源(n=0),否則電動機將反向起動.第六十三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月反接制動:分為電源反接和倒拉制動.(2)倒拉制動: 電動機減速至右圖c點,由于負載轉矩大于電磁轉矩,起重機的重物迫使電動機反轉,電動機進入反接制動狀態(tài).第六十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3).能耗制動 (1)產(chǎn)生條件: 電動機

28、定子繞組脫離交流電源后,立即通入低壓直流電,直流電建立一個恒穩(wěn)磁場,產(chǎn)生制動轉矩,系統(tǒng)貯存的能量消耗在電阻上. (2)機械特性:制動時,特性從下圖中的特性曲線1之a(chǎn)點平移至特性曲線2之b點,在制動轉矩和負載轉矩的共同作用下,沿曲線2迅速減速,到n=0. (3)特點:當n=0時,T=0,電動機不可能反方向起動,能使電動機準確停車.第六十五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月7.三相異步電動機的調(diào)速特性由基本公式 異步電動機的調(diào)速方法主要有三種:變磁極對數(shù)p;變轉差率S;變頻率f.可得異步電動機的轉速方程式為:和基本公式第六十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1).變磁極對數(shù)調(diào)速(

29、1)方法: 改變定子繞組的連接,可以得到兩個不同的磁極對數(shù).(2)多速電動機: 最多在電動機中嵌入兩套繞組,使繞組有不同的連接,可分別得到雙速,三速,四速電動機,雙速應用較多.4極 2極第六十七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月變磁極對數(shù)調(diào)速3)特點: 結構簡單,效率高,特性好;體積大,價格高.在中小機床上應用比較多.雙速電動機的高低速轉換,一般是先低速,再轉換為高速.雙速電動機Y/YY 第六十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2).轉子電路串電阻(變轉差率)調(diào)速(1)應用范圍: 只適用于線繞式異步電動機.(2)原理電路和機械特性與串電阻降壓起動相同. 線繞式異步電動機的起動

30、電阻,適當增大電阻的容量,可作調(diào)速電阻用.(3)特點: 結構簡單,動作可靠;是有級調(diào)速.(4)應用: 用于重復短時工作制的生產(chǎn)機械,如起重機械.三相電磁調(diào)速異步電動機也屬于變轉差率調(diào)速第六十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3).變頻調(diào)速(1)原理: 由上式可知,改變交流電源的頻率,就可以平滑地調(diào)節(jié)電動機的轉速.(2)一般采用頻率和電壓同時改變的變頻電源.(3)應用范圍: 用于鼠籠式異步電動機.組成SCR-M調(diào)速系統(tǒng).變頻調(diào)速是交流調(diào)速發(fā)展的方向.有關內(nèi)容在后面的章節(jié)詳細介紹.第七十張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3 控制電機簡介控制電機的主要作用是用來完成信息的傳遞與

31、交換,而不是進行能量轉換.第七十一張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1) 直流伺服電動機1.基本結構:與普通他激直流電動機相同.(有換向器)2.分類:電磁式(他激式); 永磁式,3.電氣原理圖:如右圖.其中(a)為電磁式(b)為永磁式.4.參數(shù):輸出功率1-600W.第七十二張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2).交流伺服電動機(1)結構(1)定子:定子由硅鋼片疊成;在定子鐵心的內(nèi)圓表面嵌有兩套相差90度電角度的繞組:激磁繞組WF,控制繞組WC;這兩套繞組分別由兩個電源供電.接線圖第七十三張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月兩相交流伺服電動機的結構(2)轉子:分為鼠籠型和

32、杯型兩種.(1)鼠籠型轉子作得細而長,轉子導體采用高電阻率的材料.用于小功率的自動控制系統(tǒng).產(chǎn)品型號SL系列.(2)空心杯型轉子作成薄壁圓筒形,放在內(nèi)外定子之間.用于要求運行平滑的系統(tǒng).產(chǎn)品型號SK系列.杯型轉子伺服電動機結構圖激磁繞組1;控制繞組2;內(nèi)定子3; 外定子4;轉子5第七十四張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(2).基本工作原理兩相繞組WF和WC分別通入頻率相同的交流電,產(chǎn)生旋轉磁場,使伺服電動機起動.取消WC后,要防止自轉.(3).消除自轉現(xiàn)象的措施 加大轉子電阻.如:采用薄壁杯形轉子.鼠籠條用高阻材料黃銅轉子電阻不同時的機械特性第七十五張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于202

33、2年6月(4).交流伺服電動機的特性和應用控制方法;有三種.幅值控制,相位控制,幅-相控制幅值控制原理圖:控制電壓Uc越高,電動機轉速越高.不同控制電壓下的機械特性第七十六張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月應用舉例(1)參數(shù):交流伺服電動機輸出功率為0.1-100W(再大則用直流伺服電動機); 電源頻率50-400Hz.(2)應用:雷達天線的旋轉控制;飛機駕駛盤的控制;流體閥門開關控制,應用方框圖第七十七張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2)步進電動機是將電脈沖信號轉換成角位移或直線位移的一種執(zhí)行元件(1)分類與結構步進電動機分為反應式,永磁式,和混合式三種.三相反應式步進電動

34、機由定子和轉子兩個部分構成.右圖中,定子有6個磁極,兩個相對的磁極組成一相;轉子上有均勻分布的4個齒.第七十八張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月由環(huán)形分配器送來的脈沖信號，對定子繞組輪流通電。設相序為ABCA。當A相控制繞組通電，而B、C相不通電時，步進電動機的氣隙磁場與A相繞組軸線重合，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過，故電動機轉子受到一個反應轉矩(靜轉矩)的作用，在此轉矩的作用下，使轉子的齒1和齒3旋轉到與A相繞組軸線相同的位置上，如圖(a)所示， (2)步進電動機的工作原理然后B相通電如圖(b)所示,轉子在空間沿逆時針方向轉過30度,轉子前進一步.同理,C相通電時,轉子轉到圖所示位置;D相通電時,轉子轉到圖(d)所示位置.按A-B-C-A順序不斷地接通和斷開控制繞組,電動機便一步一步地轉動.第七十九張，PPT共八十七頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)通電方式控制繞組每改變一次通電方式，稱為一拍，每一拍轉子所轉過的角度稱為一個步距角。步進電動機的通電方式