《电机拖动学》课件.ppt

**********************《电机拖动学》本课程介绍电机拖动系统的基本理论和应用。课程介绍课程目标本课程旨在培养学生对电机拖动系统工作原理的理解，掌握电机拖动系统的分析、设计和应用方法。主要内容包括电机基础知识、电机启动与制动、电机调速、电机选型、电机维护等方面的理论和实践。电机简介电机是将电能转换为机械能的装置，是现代工业的关键组成部分。电机广泛应用于各种领域，包括工业生产、交通运输、家用电器等。电机基本原理电磁感应当导体在磁场中运动时，导体中就会产生电流，这被称为电磁感应。电磁力当电流通过导体时，导体在磁场中会受到力的作用，这种力被称为电磁力。磁场磁场是由磁铁或电流产生的，它可以用磁力线表示。电机参数功率因数电机启动1接通电源首先需要将电机连接到电源，确保电源电压和电流符合电机要求。2转子转动当电源接通后，电机绕组中产生磁场，与转子磁场相互作用，从而驱动转子开始转动。3达到稳定速度电机转速逐渐提升，最终达到稳定运行速度，此时转速保持稳定，电机处于正常工作状态。基本启动方式直接启动将电机直接接入电源，简单易行，适用于小功率电机。星三角启动先以星形接法启动，降低启动电流，再转为三角形接法，提高运行效率。自耦变压器启动利用自耦变压器降低启动电压，适用于较大功率电机。降压启动1原理降低电机定子电压，减小启动电流，从而减小启动对电网的冲击。2优点降低启动电流，减少对电网的冲击，适合容量较大的电机启动。3缺点启动时间长，启动扭矩小，需要降压设备，成本较高。自动启动定时启动预设时间自动启动电机，方便生产计划安排。传感器启动通过传感器检测生产状态，自动启动电机，提高效率。程序控制启动根据程序指令自动启动电机，实现自动化生产。液阻启动原理通过在电机转子回路中引入液阻装置，增加启动阻力，降低启动电流。优点启动电流低，启动平稳，适用于高转矩负载。缺点结构复杂，成本高，效率低。冲击电流控制1减少启动冲击限制启动时电机电流的突然增大，保护电机和电源系统。2提高可靠性降低启动对电机和电源的压力，延长设备使用寿命。3优化启动效率减少启动时的能量损失，提高整体效率。电机制动1动态制动利用电机反转产生制动力2电磁制动利用电磁力产生制动力3机械制动利用摩擦力产生制动力机械制动机械制动是指利用机械装置来减速或停止电机的运动。常见的机械制动方式包括摩擦制动、电磁制动、液压制动等。机械制动通常用于紧急情况下的制动，或在电机停止运行后防止其回转。电磁制动制动原理电磁制动利用电磁力产生制动力矩。制动时，电流通过制动电磁铁线圈，产生磁场，吸引制动器，从而使电机减速或停止。优点响应速度快，制动力矩可调，便于控制，适用于高精度要求的场合。缺点需要额外的制动设备，成本较高，对于大功率电机可能存在散热问题。动态制动原理将电机转变为发电机，将动能转化为电能，消耗能量来减速。特点制动力大，响应速度快，但需要额外的电阻负载。应用广泛用于起重机、电梯等需要快速制动的场合。电机调速改变转速电机调速是指改变电机转速，以满足不同的应用需求。例如，在生产线上，可能需要根据生产任务调整机器的运行速度。调速方法常见的电机调速方法包括定子电压调速、定子频率调速、转子电阻调速等。控制方式电机调速可以通过手动调节或自动控制实现，可根据实际应用场景选择合适的控制方式。定子电压调速原理通过改变定子绕组的电压，改变电机转矩和转速。电压降低，转矩和转速也随之降低。优点结构简单，成本低廉，适用于低速调速。缺点调速范围有限，效率低，转速波动较大。定子频率调速原理通过改变交流电机的定子频率，控制电机转速。改变频率相当于改变了电机转子旋转的磁场速度，从而改变了电机转速。优势范围广，可以实现低速到高速的转速控制，且转速控制精度高，适用于各种负载和工况。转子电阻调速原理通过改变转子回路电阻来改变转子电流，从而影响转速。应用适用于低速、大转矩的场合，如起重机、矿井提升机等。优点结构简单、成本低廉、调速范围大。缺点效率低、能量损耗大、调速精度差。相量控制调速电压矢量控制通过调节电压矢量的大小和相位来控制电机转速。电流矢量控制通过调节电流矢量的大小和相位来控制电机转速。转速控制通过调节电压或电流矢量来实现电机转速的精确控制。永磁电机调速1高效率永磁电机没有励磁绕组，效率更高，节能效果更佳。2响应速度快永磁电机具有快速启动和停止的特性，适用于需要快速响应的应用。3体积小巧由于没有励磁绕组，永磁