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电机与拖动

序言

一、电机概述

1.电机：与电能有关的能量转换的机器

比如：电能生产、传输、分配和使用（主要是动

力用电）

2.重要性：电气化的心脏

3.分类：普通电机与特种电机

（1）普通电机（按能量转换分）

o机械能——电能（发电机）（产生电能）

直流

交流

水力、火力、原子能、潮汐、地热、风力

o电能→机械能（电动机，用于动力机械）

65%的总电量被电动机消耗

o电能之间的转换：

改变交流电压—变压器

改变电流—变流机（直流→交流）

改变频率—变频机

改变相数—劈相机或单---三相变压器

（2）特种电机

o特种电机（主要完成信号传递和转换，用于

数字计算，是自控系统中的一个重要元件）

比如：潜艇导航90多台；自动火炮60多

台；导弹控制50多台；雷达20多台；飞

机的无人驾驶30多台。

电机的分类

发电机

直流电机

电动机电动机

旋转电机异步电机

普通电机发电机

变压器交流电机

电机电动机

同步电机

通用式发电机

特种电机

控制式

二、电力拖动概述

o拖动——原动机为了完成一定任务而使生产

机械运动。

o电力拖动——电动机作为拖动的动力源或以

电动机为动力拖动生产机械运动的拖动方式。

o电力拖动系统——以电机为核心而向两边扩

展形成：机电一体化，控制与被控制对象结

合（专业方向）

电力拖动系统

电力拖动类型

1.成组拖动

一台电动机拖动几个工作机构。

条件：电机容量大（但容量得不到充分利

用）。

缺点：不安全、效率低。

图：成组拖动

2.单电机拖动系统：一台电动机拖动一个工作机

构。

图：单机拖动

优点：电机容量利用充分且控制方便，用于各种

机床

3.多电机拖动系统—一个生产机械有多个工作

机构，每个工作机构用一台电机拖动。

比如：龙门铣床

图：多电机拖动

4.自动化电力拖动系统—多学科综合应用

比如：自动恒定功率、自动调节转矩…

电力拖动的优点

①电力拖动效率高，因为电动机效率高且与生产

机械联接方便。

②电机种类多，具有各种运行特性，可满足不同

生产机械的要求。

③检测方便，易于组成完善的反馈控制系统以实

现最佳控制。

④可以实现远距离控制和测量，便于集中管理，

实现生产过程自动化。

三、基本定律

（1）全电流定律（电生磁）

I

比如，空间有n=3根导体，其中电流1、I2

、，方向如图所示，它们所产生的磁场强度H沿

I3

任何闭合路径的线积分等于该闭合回路所

包围的导体电流的代数和。

HdeIIII

123