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电力拖动自动控制知识 一.交流电机启动、正反转、制动、调速原理及方法 二.直流电机启动、正反转、制动、调速原理及方法 三.同步电机启动、正反转、制动、调速原理及方法 四.机床电气控制原理及方法 （p117:T205-p127:T277)+(p141:T106-p144:T142) 一、三相异步电动机（习题） 1．起动性能 （1）起动电流Ist 电动机的起动电流对线路是有影响的。过大的起动电流在短时间内会在电路上造成较大的电压降落，而使负载端电压降低，影响邻近负载的正常工作。 （2）起动转矩Tst 如果起动转矩Tst过小，就不能在满载下起动，应设法提高。但起动转矩Tst过大，会使传动机构（譬如齿轮）受到冲击而损坏，所以又应设法减小。 异步电动机起动时的主要缺点是起动电流较大。为了减小起动电流（有时也为了提高或减小起动转矩），必须采用适当的起动方法。 2．起动方法 表6-9 三相异步电动机的起动方法 当定子绕组联成星形，即星形—三角形换接起动时， 当定子绕组联成三角形，即直接起动时， 比较上列两式，可得 即采用星形—三角形换接起动时的电流为直接起动时的1/3。 星形—三角形换接起动时，定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的1/ 。由于转矩和电压的平方成正比，所以起动转矩也减小到直接起动时（1/3）。 三相异步电动机的调速 n=(1-s)n0=(1-s) 1.变极调速 2.变频调速 3.变转差率调速 三相异步电动机的制动 1．能耗制动 2.反接制动 反接制动的原理如图6.21所示。 将接到电源的三根导线中任意两根的一端对调位置，使旋转磁场反向旋转，产生制动转矩。当转速接近零时，利用某种控制电器将电源自动切断。反接制动比较简单，效果较好，但能量消耗较大。适用于某些中型车床和铣床的主轴制动。 3.发电反馈制动 二、 直流电机（习题） 1 直流电机的构造 直流电机主要由磁极、电枢和换向器组成，如图6.27所示。 （1）磁极 （2）电枢 （3）换向器 2 直流电机的基本工作原理 直流发电机 直流电动机 直流电机作电动机运行时，将直流电源接在两电刷之间而使电流通入电枢线圈。电流方向应该是：N极下的有效边中的电流总是一个方向，而S极下的有效边中的电流总是另一个方向。这样才能使两个边上受到的电磁力的方向一致，电枢因而转动。因此当线圈的有效边从N（S）极下转到S（N）极下时，其中电流的方向必须同时改变，以使电磁力的方向不变，而这也必须通过换向器才得以实现. 3 直流电动机的转向与转速 由图6.32可知，改变电枢电流方向，可以使直流电动机反转。直流电动机转动时，电枢绕组切割磁力线，产生感应电动势。此电动势的方向与电动机端电压U的方向相反，称反电动势E，如图6.33所示。 4.直流电动机按励磁方式分为并励电动机、串励电动机、复励电动机和他励电动机四种。下面将分别讨论前三种直流电动机的转速特性和转矩特性。 串励电动机 串励电动机的接线图与特性曲线如图6.35所示。由于串励电动机磁通与负荷电流成正比，其转速大体上与电流成反比。空载时无约束速度，很危险。 当I较小时，串励电动机转矩与I2成正比；I较大时，串励电动机转矩则与I成正比。串励电动机常用于电车、电动机、起重机、卷扬机等。 （1）启动。方法一，降压启动，即采用晶闸管可控整流电路；方法二，电驱回路串电阻启动。 （2）调速。方法一，改变电源电压（变电压调速）；方法二，改变电驱回路电阻（串电阻调速）；三是改变主磁通（若磁调速） （3）反转。常采用励磁绕组反接法。 （4）制动。串励直流电动机的电力制动方法有能耗制动和反接制动两种。 并励电动机 并励电动机的接线图与特性曲线如图6.34所示。由图6.34可见，并励电动机的转速基本不变，为恒速电动机。由于磁通不变，并励电动机转矩与负荷电流成比例。并励电动机与三相异步电动机特性相似，一般很少使用。 （1）限制启动电流的方法。常用的有减小电驱电压和电驱回路串电阻两种方法。 （2）正、反转控制要注意如下两点：一是电驱反接法，保持励磁磁场方向不变；二是改变励磁绕组电流的方向，保持电驱电压极性不变。 （3）制动要注意：制动方法分为机械制动（常用的是电磁抱闸制动）和电气制动（常用的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动三种）两大类。 （4）调速要注意：调速可