第一篇:電機(jī)及拖動模擬題B卷答案
常熟理工學(xué)院
課程名稱: 電機(jī)及拖動模擬題 B卷
一、填空題(每空2分共20分)
1. 產(chǎn)生磁場;
2. 能耗制動,反接制動,回饋制動; 3. 轉(zhuǎn)速,電流的平方; 4. 空載損耗,負(fù)載損耗 5. 籠式,繞線式; 6. 旋轉(zhuǎn),3000; 7. 950,1000;
8. 總的機(jī)械功;
二、判斷題(每題2分,共10分)1.?2.√3.√4.√5.√
三、簡答題(每題6分,共30分)常熟理工學(xué)院試題參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)
1、答:直流電機(jī)勵磁后,由勵磁磁動勢Ff產(chǎn)生氣隙磁場,電樞繞組內(nèi)通有電流Ia產(chǎn)生的電樞磁動勢Fa對氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)使氣隙磁場波形畸變,并呈去磁性。電樞反應(yīng)對直流發(fā)電機(jī)影響其端電壓,對直流電動機(jī)影響其電磁轉(zhuǎn)據(jù)和轉(zhuǎn)速。
2、答:如勵磁繞組斷開,則主磁通下降到剩磁磁通值,而電樞電流將迅速增大,轉(zhuǎn)速迅速上升,可能大大超過額定轉(zhuǎn)速,造成“飛車”,使換向器、電樞繞組和轉(zhuǎn)動部件損壞,甚至造成人身事故。電機(jī)空載時勵磁繞組斷開最容易發(fā)生這種危險情況。
3、答:(1)勵磁電抗xm是主磁通?m引起的感抗,代表了變壓器鐵芯的導(dǎo)磁性能,反映了主磁通對電路的電磁效應(yīng)。當(dāng)磁通一定時,xm越大,所需的勵磁電流越小,所以希望變壓器的xm大些好。若用空氣芯而不用鐵芯,則因空氣的導(dǎo)磁效率較低,而使xm降低。
'(2)若原繞組匝數(shù)增加5%時,即N1?1.05N1由U1?4.44fN1?m,?m?'1?m,下降5%左右,不考1.05慮飽和時,磁勢也下降5%左右,即I0N1?
''1I0N1 1.054、答:當(dāng)定子三相對稱繞組中通入三相對稱電流時,就會在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢,旋轉(zhuǎn)磁場的速度為,轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場有相對運動,轉(zhuǎn)子繞組會切割磁力線,在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感生電動勢,由于轉(zhuǎn)子是一閉合回路,就有感生電流的存在,感生電流在磁場的作用下,會產(chǎn)生力的作用,使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。
5、答:從能量守恒定律知,有功的機(jī)械負(fù)載增加時,電源輸入異步電動機(jī)的電功率也隨之增加。由于機(jī)械
參考答案
第1頁/共3頁 負(fù)載增加,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有所降低,旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組的相對速度就增加了,從而使轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動勢變大,轉(zhuǎn)子電流也隨之增大;由磁動勢平衡關(guān)系知,定子電流會隨之增加。這個過程直到電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩重新平衡為止。
四、計算題(每題15分,共45分)
1.答:1)額定輸入功率
P1N?UNIN?230?85?19.55KW
2)額定輸出功率
P2N?UNIN?N?230?85?90%?17.595KW 3)總損耗 ?P?P1N?P2N?19.55?17.595?1.955KW
4)電樞回路銅損耗 If?UN230??2.56A Rf90Ia?I?If?(85?2.56)?82.44A
22PW cua?IaRa?82.44?0.1?679.65)勵磁回路銅耗
22P?IR?2.56?90?589.824W cufff6)電刷接觸損耗
PW c?2?UcIa?2?82.44?164.887)附加損耗
PW ??1%P2N?0.01?17595?175.958)機(jī)械損耗與鐵耗之和 Pmec?PFe??P?Pcua?Pcuf?Pc?P??(1955?679.6?589.824?164.88?175.95)W
?344.75W
2、解:由負(fù)載試驗的短路參數(shù)為: Zs?U1s3I1s?2610?16.3?
3?92.3 rs?ps53000??2.07? 223I1s3?92.3參考答案
第2頁/共3頁 xs?Zs2?rs2?16.32?2.072?16.17?
當(dāng)I2?I2N時,U2?U2N,即?u?0
I1Nrscos?2?I1Nxssin?2?0
tg?2??rs2.07????0.128 xs16.17?2??7.3?
可見負(fù)載性質(zhì)為容性。
3、解: sN?750?715?0.0467
750r2?sNE2N3I2N?0.0467?1633?47.2?0.093?
??m11?3?2.283?
sN(T1/TN)0.0467?1.8P11TN?9550N?9550?147N?m
nN715T1?1.8TN?1.8?147?264.6N?m
T2?T1?264.6115.9?TZ?98N?M 2.283?故符合要求。
三級啟動的每級啟動電阻
R?1?r2(??1)?0.093?(2.283?1)?0.119?3
R?2??R?1?2.283?0.119?30.272?4
R?3??R?2?2.283?0.2724?0.6219?
參考答案
第3頁/共3頁
參考答案第4頁/共3頁
第二篇:電機(jī)及拖動教案
廣州汽車學(xué)院 教 案 200 7 ~200 8 學(xué)年第 二 學(xué)期 課 程 名 稱 : 電機(jī)與拖動 課程性質(zhì) : 專業(yè)理論課 學(xué)時數(shù) : 48 授 課 班 級 : 06級自動化1、2 開課系(部): 電子信息工程 教研室(實驗室): 華工自動化實驗教學(xué)中心 主 講 教 師 : 賴玉斌 職 稱 : 講師 廣州汽車學(xué)院教務(wù)處制 教案首頁課 程 電機(jī)及拖動基礎(chǔ) 名 稱 課 程 專業(yè)理論課 學(xué)分 類 別 任 課 賴玉斌 職稱 講師 教 師 授 課 專業(yè)班級: 06級自動化1、2 共 2 個班 對 象 基本參考資料和教材 ? ? ? ? 總計: 64 學(xué)時 講課: 48 學(xué)時 實驗: 16 學(xué)時 上機(jī): 0 學(xué)時 《電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》 吳玉香 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2008 電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》(第3版)李發(fā)海等編 清華大學(xué)出版社 2005 《電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》 詹躍東主編 重慶出版社 2002 《電機(jī)與電力拖動》 朱耀忠主編 北京航空航天大學(xué)出版社 2005 教學(xué) 目的 任務(wù) 《電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》是電氣工程、工業(yè)自動化、機(jī)電一體化等非電機(jī)專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,是電機(jī)原理和電力拖動兩門課程的有機(jī)結(jié)合,既強(qiáng)調(diào)理論性,又強(qiáng)調(diào)實際應(yīng)用。本課程的任務(wù):使學(xué)生或相關(guān)技術(shù)人員掌握交直流電機(jī)、微控電機(jī)的基本原理和結(jié)構(gòu),電力拖動系統(tǒng)的運行性能、分析計算與控制以及電機(jī)容量選擇等內(nèi)容,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后工作準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)知識。閉 卷(√); 開 卷(); 課程論文()實踐操作(); 多種形式結(jié)合()章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 直流電機(jī)原理 直流電機(jī)的運行特性 直流電動機(jī)的電力拖動 變壓器 三相異步電動機(jī)的基本原理 三相異步電動機(jī)的電力拖動 同步電動機(jī) 控制電機(jī) 電動機(jī)的選擇 電機(jī)及拖動的計算機(jī)仿真 機(jī)動(復(fù)習(xí)、答疑)內(nèi)容 學(xué)時數(shù) 3 6 6 6 6 6 9 1 1 1 3 緒論 課程簡介、電機(jī)及拖動系統(tǒng)發(fā)展概況、電磁學(xué)基本理論 考核方式 內(nèi)容 課時 分配 注:課程類別:公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、集中實踐環(huán)節(jié)、實驗課、通選課。電機(jī)及拖動課程教案 授課時間 章節(jié)名稱 緒論 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 第 1 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 1 次課 授課方法 舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的
1、掌握電機(jī)中常用的基本定律、電機(jī)中鐵磁材料的特點; 與要求
2、熟悉電機(jī)的應(yīng)用與分類;
3、了解本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學(xué)目的、學(xué)習(xí)方法。第 1 節(jié) 電機(jī)的應(yīng)用與分類 教學(xué)基本內(nèi)容綱要 第 2 節(jié) 本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學(xué)目的、學(xué)習(xí)方法 第 3 節(jié) 電機(jī)中常用的基本定律 第 4 節(jié) 電機(jī)中鐵磁材料的特點 重點:電機(jī)中鐵磁材料 難點:鐵磁材料 教學(xué)重點 與難點 圖片—理論;從感性到理性。電機(jī)的發(fā)展史、電機(jī)的應(yīng)用與分類;本教材內(nèi)教學(xué)過程 容、課程性質(zhì)、教學(xué)目的、學(xué)習(xí)方法;電機(jī)中常用的基本定律;電機(jī)中鐵磁設(shè)計 磁化曲線、磁滯回線、交流磁路中的鐵心損耗等。作業(yè)、討論 及輔導(dǎo) 掌握電機(jī)中常用的基本定律、電機(jī)中鐵磁材料的特點; 熟悉電機(jī)的應(yīng)用與分類; 了解本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學(xué)目的、學(xué)習(xí)方法。課后小結(jié) 授課時間 第 2 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 2 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機(jī)原理 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講、實物講解、播放直流電機(jī)資料片 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的
1、掌握直流電機(jī)的空載磁場、負(fù)載磁場及電樞反應(yīng) 與要求
2、熟悉直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理
3、了解直流電機(jī)的電樞繞組 教學(xué)基本直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、銘牌數(shù)據(jù)、主要系列及基本工作原理;直流電機(jī)的內(nèi)容綱要 電樞繞組;直流電機(jī)的空載磁場和負(fù)載磁場、直流電機(jī)的電樞反應(yīng)等 教學(xué)重點 與難點 重點:直流電機(jī)基本工作原理、電樞反應(yīng) 難點:電樞反應(yīng) 利用多媒體課件簡單介紹直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、銘牌數(shù)據(jù)及主要系列。利用動畫片演示直流電機(jī)基本工作原理;分析介紹直流電機(jī)的電樞繞組的形式教學(xué)過程 及特點;介紹直流電機(jī)的空載磁場和負(fù)載磁場在氣隙中的分布、直流電機(jī)的設(shè)計 電樞反應(yīng)有什么作用等。作業(yè)、討論思考題:P25 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 及輔導(dǎo) 作業(yè)題:1-11 1-12
1、掌握直流電機(jī)的空載磁場、負(fù)載磁場及電樞反應(yīng)
2、熟悉直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理
3、了解直流電機(jī)的電樞繞組 課后小結(jié) 授課時間 第 3 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 3 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機(jī)原理 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 教師主講、實物講解、播放直流電機(jī)資料片 教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的 掌握直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩; 與要求 熟悉直流電機(jī)的換向。
1、直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩; 教學(xué)基本內(nèi)容綱要
2、直流電機(jī)的換向。教學(xué)重點 與難點 重點:直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩推導(dǎo)與計算 難點:直流電機(jī)的換向 直流電機(jī)的電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩的推導(dǎo)與計算、直流電機(jī)的換向過程;直教學(xué)過程 線換向、延遲換向、超越換向;改善換向的方法;火花、環(huán)火及補(bǔ)償繞組。設(shè)計 第一章小結(jié);習(xí)題課,講解例題等。作業(yè)、討論思考題:P25 1-8 1-9 1-10 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 1-14 1-15 直流電機(jī)是電機(jī)的主要類型之一。直流電動機(jī)以其良好的啟動性和調(diào)速性能著稱,直流發(fā)電機(jī)供電質(zhì)量較好,常常作為勵磁電源。與交流電機(jī)相比直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本較高,可靠性較差,使它的應(yīng)用受到限制。近年來,與電力電子裝置結(jié)合而具有直流電機(jī)性能的電機(jī)不斷涌現(xiàn),使直流電機(jī)有被取代的趨勢。盡管如此,直流電機(jī)仍有一定的理論意義和實用價值。本章先介紹直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu),接著說明電機(jī)的磁動勢和磁場,導(dǎo)出電機(jī)的電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩公式。課后小結(jié) 授課時間 第 4 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 4 次課 章節(jié)名稱 第二章 直流電機(jī)的運行特性 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、三個層次):
1、掌握直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)的基本方程式和功率流程圖; 教學(xué)目的
2、熟悉直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)的各種運行特性及并勵直流發(fā)電機(jī)自勵過與要求 程;
3、了解電機(jī)可逆原理。1.直流發(fā)電機(jī)的運行原理 直流發(fā)電機(jī)的電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖、空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機(jī)自勵條件等等 教學(xué)基本2.直流電動機(jī)的運行原理 內(nèi)容綱要 電機(jī)可逆原理直流電動機(jī)的電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖、轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性等。教學(xué)重點 與難點 重點:直流機(jī)電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩、直流發(fā)電機(jī)基本方程式和工作特性。電機(jī)可逆原理、直流電動機(jī)基本方程式、工作特性 難點:并勵直流發(fā)電機(jī)自勵過程、功率流程 直流發(fā)電機(jī)慣例--基本方程式(電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖)--運行特性(空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機(jī)教學(xué)過程 自勵條件)。電機(jī)可逆原理--直流電動機(jī)慣例--基本方程式(電壓平衡方程設(shè)計 式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖)--運行特性(轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性)。作業(yè)、討論思考題:P41-42 2-1、2、3、4、5 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 2-11 2-13 本節(jié)分析了直流發(fā)電機(jī)的基本方程式(電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖)和運行特性(空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機(jī)自勵條件)及直流電動機(jī)的基本方程式(電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖)和運行特性(轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性)。課后小結(jié) 授課時間 第 5 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 5 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機(jī)的運行特性 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的
1、掌握直流電動機(jī)的機(jī)械特性的一般表達(dá)方式固有機(jī)械特性的特點; 與要求
2、熟悉直流電動機(jī)的人為機(jī)械特性;
3、了解串勵和復(fù)勵直流電動機(jī)機(jī)械特性。1.直流電動機(jī)的機(jī)械特性 教學(xué)基本2.串勵和復(fù)勵直流電動機(jī) 內(nèi)容綱要 教學(xué)重點 與難點 重點:電動機(jī)的固有機(jī)械特性和根據(jù)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)估算機(jī)械特性; 難點:根據(jù)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)估算機(jī)械特性。什么是直流電動機(jī)的機(jī)械特性--一般表達(dá)方式--固有機(jī)械特性的特點--人為教學(xué)過程 機(jī)械特性(電樞回路串電阻、降低電樞電壓、減弱磁通)--根據(jù)電機(jī)的銘牌設(shè)計 數(shù)據(jù)估算機(jī)械特性(例2-5)—簡單介紹串勵和復(fù)勵直流電動機(jī)機(jī)械特性。第二章小結(jié);習(xí)題課,講解例題等。作業(yè)、討論思考題:P42 2-6、7、8、9、10 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 2-12 2-14 2-15 本節(jié)主要分析了直流電動機(jī)的機(jī)械特性,學(xué)會根據(jù)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)估算機(jī)械特性;了解了串勵和復(fù)勵直流電動機(jī)機(jī)械特性。課后小結(jié) 授課時間 第 6 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 6 次課 章節(jié)名稱 第三章 直流電動機(jī)的電力拖動 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的 掌握 1.電力拖動系統(tǒng)的運動方程式 2.負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 與要求 3.他勵直流電動機(jī)的啟動 1.電力拖動系統(tǒng)的運動方程式; 2.負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性(位能性、恒功率、風(fēng)機(jī)水泵類)及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 ; 3.他勵直流電動機(jī)的啟動(要求、方法)。重點:運動方程式、負(fù)載機(jī)械特性。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和他勵直流電動機(jī)的啟動。難點:運動方程式、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行 教學(xué)基本 內(nèi)容綱要 教學(xué)重點 與難點 什么是電力拖動系統(tǒng)?--運動方程式--負(fù)載機(jī)械特性--電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運教學(xué)過程 行條件--他勵直流電動機(jī)的啟動 設(shè)計 作業(yè)、討論思考題:P81 3-1、2、3、4、5 3-12 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 3-11 本節(jié)主要分析電力拖動系統(tǒng)運動方程式;負(fù)載的機(jī)械特性;電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件及他勵直流電動機(jī)的啟動的要求和方法。都要求掌握。課后小結(jié) 授課時間 第 7 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 7 次課 章節(jié)名稱 第三章 直流電動機(jī)的電力拖動 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握(1)他勵直流電動機(jī)的調(diào)速方法、調(diào)速的性能指標(biāo)、電動機(jī)調(diào)速時允許輸出的轉(zhuǎn)矩和功率、制動的一般概念; 教學(xué)目的(2)直流電機(jī)的能耗制動過程和能耗制動運行、電壓反接制動、電與要求 動勢反接制動、回饋制動的基本概念、降低電源電壓的回饋制動、為能負(fù)載下放重物時的回饋制動。
2、熟悉直流電動機(jī)調(diào)速和制動的基本概念;
3、了解其他直流電動機(jī)的電力拖動。1.他勵直流電動機(jī)的調(diào)速 直流電動機(jī)調(diào)速的基本概念、他勵直流電動機(jī)的調(diào)速方法、調(diào)速的性能指標(biāo)、電動機(jī)調(diào)速時允許輸出的轉(zhuǎn)矩和功率、制動的一般概念。教學(xué)基本2.他勵直流電動機(jī)的制動 內(nèi)容綱要 制動的一般概念、直流電機(jī)的能耗制動過程和能耗制動運行、電壓反接制動、電動勢反接制動、回饋制動的基本概念、降低電源電壓的回饋制動、為能負(fù)載下放重物時的回饋制動等。
3、其他直流電動機(jī)的電力拖動 教學(xué)重點 與難點 重點:直流電動機(jī)的調(diào)速方法和直流電動機(jī)的制動。難點:調(diào)速方法與負(fù)載類型的匹配問題 調(diào)速的基本概念--他勵直流電動機(jī)的調(diào)速方法--調(diào)速的性能指標(biāo)--調(diào)速方式教學(xué)過程 與負(fù)載負(fù)載類型的匹配—例3-6--制動的一般概念--能耗制動--反接制動--設(shè)計 回饋制動--他勵直流電動機(jī)的四象限運行—例3-8第三章小結(jié);習(xí)題課,講解例題等。作業(yè)、討論思考題:P81 3-6、7、8、9、10 3-13 3-14 3-15 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 3-16 3-17 3-18 3-19 本節(jié)主要學(xué)習(xí)直流電動機(jī)調(diào)速和制動的基本概念、方法等。至此直流電機(jī)部分已學(xué)完,下次從第四章變壓器講起。課后小結(jié) 授課時間 第 8 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 8 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握變壓器的空載和負(fù)載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方教學(xué)目的 程式、等值電路及相量圖等; 與要求
2、熟悉變壓器的簡單工作原理、分類、基本結(jié)構(gòu)、額定值;
3、了解變壓器的用途。變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構(gòu)、額定值、變壓器的空載運教學(xué)基本行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。內(nèi)容綱要 變壓器的負(fù)載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。教學(xué)重點 重點:變壓器的空載和負(fù)載運行的電磁關(guān)系。與難點 難點:各電磁量的慣例。多媒體圖片—簡單介紹變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構(gòu)、額教學(xué)過程 定值—詳細(xì)分析掌握變壓器的空載和負(fù)載運行時的電磁狀況、各量正方向的設(shè)計 規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。思考題與討論:P119 4-1、2、3、4、5、6、7、8、9 1-9 1-10 作業(yè)、討論及輔導(dǎo) 本節(jié)內(nèi)容介紹了變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構(gòu)、額定值、變壓器的空載和負(fù)載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等 課后小結(jié) 授課時間 第 9 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 9 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握變壓器參數(shù)的試驗測定、變壓器的外特性和三相變壓器聯(lián)接組別、變教學(xué)目的 壓器的并聯(lián)運行; 與要求
2、熟悉變壓器電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性和其它用途的變壓器;
3、了解三相變壓器的磁路系統(tǒng)。
1、變壓器參數(shù)的試驗測定。
2、變壓器的外特性和電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性。教學(xué)基本
3、三相變壓器的磁路系統(tǒng)、聯(lián)接組別等。內(nèi)容綱要
4、變壓器的并聯(lián)運行
5、其它用途的變壓器 教學(xué)重點 與難點 重點:變壓器的運行特性和三相變壓器的聯(lián)接組別。難點:聯(lián)接組別
1、變壓器參數(shù)的試驗測定。
2、變壓器的外特性和電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性。教學(xué)過程
3、三相變壓器的磁路系統(tǒng)、聯(lián)接組別等。設(shè)計
4、變壓器的并聯(lián)運行
5、其它用途的變壓器 作業(yè)、討論思考題:P119 4-10、11、12、13、14 作業(yè)題: 4-15 4-16 及輔導(dǎo) 本節(jié)內(nèi)容較多要求
1、掌握變壓器參數(shù)的試驗測定、變壓器的外特性和三相變壓器聯(lián)接組別、變壓器的并聯(lián)運行;
2、熟悉變壓器電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性和其它用途的變壓器;
3、了解三相變壓器的磁路系統(tǒng)。課后小結(jié) 授課時間 第 10 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 10 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器習(xí)題課 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教師主講:舉例講解、多媒體講解。授課方法 和手段 教學(xué)時數(shù) 3 教學(xué)目的(分掌握、熟悉、了解三個層次): 與要求 掌握例4-3、4、5 教學(xué)基本
1、變壓器習(xí)題課及復(fù)習(xí)第四章內(nèi)容; 內(nèi)容綱要
2、講解第三章作業(yè)題。教學(xué)重點 重點:聯(lián)接組別判別 與難點 難點:聯(lián)接組別判別
1、例4-3、4、5; 教學(xué)過程
2、補(bǔ)充如何判別聯(lián)接組別; 設(shè)計
3、講解第三章作業(yè)題。思考題:P120 4-
19、22 作業(yè)、討論作業(yè)題: 4-18 4-21 及輔導(dǎo) 復(fù)習(xí)第四章變壓器的內(nèi)容,補(bǔ)充講變壓器例題、講解第三章作業(yè)題等。消化并鞏固相關(guān)知識。課后小結(jié) 授課時間 第 11 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 11 次課 章節(jié)名稱 第五章 三相異步電動機(jī)基本原理 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:播放旋轉(zhuǎn)磁動勢動畫,舉例講解、多媒體講解、模型講解。和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關(guān)系、轉(zhuǎn)子電路、定轉(zhuǎn)字的磁動勢平衡關(guān)系、折算與等值電路、功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系等 教學(xué)目的
2、熟悉交流電機(jī)繞組和它的感應(yīng)電動勢、單相繞組的脈振磁動勢、三相繞組與要求 的旋轉(zhuǎn)磁動勢、磁動勢的空間適量表示法、轉(zhuǎn)子開路時的異步電動機(jī)、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的異步電動機(jī)等
3、了解異步電動機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、基本工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、國產(chǎn)異步電動機(jī)的主要系列。
1、異步電動機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、基本工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、國產(chǎn)異步電動機(jī)的主要系列、交流電機(jī)繞組和它的感應(yīng)電動勢等。教學(xué)基本
2、單相繞組的脈振磁動勢、三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢、磁動勢的空間適量表示法、轉(zhuǎn)子開路時的異步電動機(jī)、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的異步電動機(jī)等。內(nèi)容綱要
3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關(guān)系、轉(zhuǎn)子電路、定轉(zhuǎn)子的磁動勢平衡關(guān)系、折算與等值電路等。教學(xué)重點 重點:
1、基本工作原理;
2、交流電機(jī)繞組和感應(yīng)電動勢。
3、磁動勢、轉(zhuǎn)子與難點 堵轉(zhuǎn)時的異步電動機(jī);
4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的異步電動機(jī)。難點:
1、感應(yīng)電動勢;
2、旋轉(zhuǎn)磁動勢;
3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關(guān)系。
1、利用多媒體課件簡單介紹異步電動機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、銘牌數(shù)據(jù)及國產(chǎn)異步電動機(jī)主要系列; 教學(xué)過程 設(shè)計
2、動畫片演示三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢產(chǎn)生過程;
3、根據(jù)定轉(zhuǎn)子電磁關(guān)系導(dǎo)出電壓平衡方程式,畫等效電路和相量圖。作業(yè)、討論思考題:P159 5-1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 5-16 5-17 本節(jié)主要研究定、轉(zhuǎn)子間靠電磁感應(yīng)作用,在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)電流以實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)接的感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)一般都用作電動機(jī),在少數(shù)場合下,亦有用作發(fā)電機(jī)的。三相感應(yīng)電動機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用極廣。單相感應(yīng)電動機(jī)則多用于家用電器。感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單.制造方便,價格便宜,運行可靠。其主要缺點是,不能經(jīng)濟(jì)地在較寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速.此外功率因數(shù)恒為滯后。課后小結(jié) 先說明空載和負(fù)載時三相感應(yīng)電動機(jī)內(nèi)的磁動勢和磁場,然后導(dǎo)出感應(yīng)電動機(jī)的基本方程和等效電路 授課時間 第 12 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 12 次課 章節(jié)名稱 第五章 三相異步電動機(jī)基本原理 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系;掌握三相異步電動機(jī)教學(xué)目的 參數(shù)測定方法; 與要求
2、熟悉三相異步電動機(jī)工作特性; 教學(xué)基本
1、功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系; 內(nèi)容綱要
2、三相異步電動機(jī)參數(shù)測定、工作特性等。
3、補(bǔ)充講異步機(jī)例題。教學(xué)重點 重點:相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩及工作特性。與難點 難點:三相異步電動機(jī)參數(shù)測定。
1、三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩 功率平衡關(guān)系—功率流程圖—轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系
2、三相異步電動機(jī)的工作特性 教學(xué)過程 轉(zhuǎn)速特性—定子電流特性--定子功率因數(shù)特性—電磁轉(zhuǎn)矩特性—效率特性 設(shè)計
3、三相異步電動機(jī)的參數(shù)測定 空載試驗—短路試驗 作業(yè)、討論思考題:P159 5-10、11、15、16、17、18、19、21、22、24、25 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 5-20 5-23 本節(jié)用等效電路來分析感應(yīng)電動機(jī)的功率關(guān)系,并列出功率方程和轉(zhuǎn)矩方程。感應(yīng)電動機(jī)的參數(shù)可以用空載試驗和堵轉(zhuǎn)(短路)試驗來確定。為保證感應(yīng)電動機(jī)運行可靠、使用經(jīng)濟(jì),國家標(biāo)準(zhǔn)對電動機(jī)的主要性能指標(biāo)作出了具體規(guī)定。標(biāo)志工作性能的主要指標(biāo)有:額定效率ηN,額定功串因敷cosФN和最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Tmax/TN。在額定電壓和額定頻率下,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩Te、定于電流I1、功率因數(shù)cosФ1效率η與輸出功率P2的關(guān)系曲線n, Te,I1, 課后小結(jié) cosФ1, η = f(P2)稱為感應(yīng)電動機(jī)的工作特性。授課時間 第 15 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 13 次課 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機(jī)的拖動 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學(xué)時數(shù) 3(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握三相異步電動機(jī)機(jī)械特性物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式以及機(jī)械特性的實教學(xué)目的 用公式、固有機(jī)械特性、利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特性; 與要求
2、熟悉降低定子電壓的人為機(jī)械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機(jī)械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機(jī)械特性。三相異步電動機(jī)機(jī)械特性物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式以及機(jī)械特性的實用公式、教學(xué)基本固有機(jī)械特性、降低定子電壓的人為機(jī)械特性、定子回路串三相對稱電阻或內(nèi)容綱要 電抗的人為機(jī)械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機(jī)械特性,利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特性等。教學(xué)重點 重點:三相異步電動機(jī)固有機(jī)械特性和利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特與難點 性; 難點:利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特性。
1、三相異步電動機(jī)機(jī)械特性物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式以及機(jī)械特性的實用公式;
2、固有機(jī)械特性; 教學(xué)過程
3、降低定子電壓的人為機(jī)械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機(jī)設(shè)計 械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機(jī)械特性;
4、利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特性等。作業(yè)、討論思考題:P200 6-1、2、3、4 6-16 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 6-17 感應(yīng)電動機(jī)的輸出主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速上。在電源為額定電壓的情況下,電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系Te=f(s)就稱為轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性,或TN-s曲線。TN-s特性是感應(yīng)電動機(jī)最主要的特性。三相異步電動機(jī)機(jī)械特性有三個表達(dá)式:物理表達(dá)式(物理概念明確)、參數(shù)表達(dá)式(電磁轉(zhuǎn)矩與電機(jī)參數(shù)關(guān)系清楚是研究電機(jī)各種特性的依據(jù))以及實用公式(形式簡單,根據(jù)課后小結(jié) 產(chǎn)品目錄數(shù)據(jù)便可繪制T=f(s)曲線);降低定子電壓的人為機(jī)械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機(jī)械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機(jī)械特性;掌握利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達(dá)式計算機(jī)械特性的方法,這是異步電動機(jī)在各種運行狀態(tài)的計算基礎(chǔ)。授課時間 第 16 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 14 次課 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機(jī)的拖動 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學(xué)時數(shù) 3(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握鼠籠異步電動機(jī)的直接起動、鼠籠異步電動機(jī)的減壓起動、具有高起教學(xué)目的 動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機(jī)的起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻與要求 敏變阻器起動。掌握三相異步電動機(jī)定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等過渡過程分析和能量流圖。
2、熟悉對鼠籠異步電動機(jī)起動的要求;三相異步電動機(jī)電動運行狀態(tài); 對鼠籠異步電動機(jī)起動的要求、鼠籠異步電動機(jī)的直接起動、鼠籠異步電動教學(xué)基本機(jī)的減壓起動、具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機(jī)的起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱內(nèi)容綱要 電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動。三相異步電動機(jī)電動運行狀態(tài)、定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等。教學(xué)重點 重點:三相異步電動機(jī)起動方法;三相異步電動機(jī)制動 與難點 難點:具有高起動轉(zhuǎn)矩籠型電動機(jī)起動特性分析;各種運行狀態(tài)的過渡過程
1、對鼠籠異步電動機(jī)起動的要求;
2、鼠籠異步電動機(jī)的直接起動;
3、鼠籠異步電動機(jī)的減壓起動; 教學(xué)過程
4、具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機(jī)的起動; 設(shè)計
5、、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動;
6、三相異步電動機(jī)定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等;
7、三相異步電動機(jī)電動運行狀態(tài)。作業(yè)、討論思考題:P200 6-5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 6-20、21 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 6-19 6-22 異步電動機(jī)啟動電流很大但啟動轉(zhuǎn)矩不大。為了滿足生產(chǎn)機(jī)械要求。必須限制啟動電流,同時保證有一定的啟動轉(zhuǎn)矩??筛鶕?jù)具體情況采用直接起動、減壓起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動或用具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機(jī)的起動。三相異步電動機(jī)處于制動狀態(tài)時,電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n反相。有能耗制動、回饋制動和定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動。注意分析制動過渡過程和能量流圖。授課時間 第 17 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 15 次課 課后小結(jié) 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機(jī)的拖動 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學(xué)時數(shù) 3(分掌握、熟悉、了解三個層次): 教學(xué)目的 掌握從調(diào)速原理、機(jī)械特性與調(diào)速特點等幾方面分析各種調(diào)速的方法。與要求 三相異步電動機(jī)調(diào)速方法概述、三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)教學(xué)基本內(nèi)容綱要 差離合器調(diào)速等。第六章習(xí)題課及復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容;講解第六章作業(yè)題。教學(xué)重點 重點:三相異步電動機(jī)調(diào)速 與難點 難點:特性分析
1、三相異步電動機(jī)調(diào)速方法概述;
2、三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異教學(xué)過程 步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等; 設(shè)計
3、第六章習(xí)題課及復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容;講解第六章作業(yè)題。作業(yè)、討論思考題:P200 6-23 6-24 及輔導(dǎo) 作業(yè)題: 6-25 三相異步電動機(jī)調(diào)速,主要介紹了六種調(diào)速方法的基本原理,包括:變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速。主要從調(diào)速原理、機(jī)械特性與調(diào)速特點等幾方面分析各種調(diào)速的方法。課后小結(jié) 授課時間 第 18 周,星期 三,第 5-7 節(jié); 第 16 次課 章節(jié)名稱 第八、九章 單相異步電動機(jī) 電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)的選擇 授課方式 課堂講授(★);實驗課();習(xí)題課();討論課();其他()教學(xué)時數(shù) 3 授課方法 教師主講:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段(分掌握、熟悉、了解三個層次):
1、掌握確定電動機(jī)額定功率的方法、正確選擇電動機(jī)額定功率; 教學(xué)目的
2、熟悉單相異步電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)、工作原理、啟動和調(diào)速; 與要求
3、了解正確選擇電動機(jī)的意義。
1、單相異步電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)、工作原理、啟動和調(diào)速
2、正確選擇電動機(jī)的意義、決定電動機(jī)額定功率的主要因素、確定電動機(jī)額教學(xué)基本定功率的方法、電動機(jī)發(fā)熱及冷卻的規(guī)律、連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、內(nèi)容綱要 短時工作制、電動機(jī)額定功率選擇等。
3、習(xí)題課及復(fù)習(xí)前面內(nèi)容;講解第六章作業(yè)題。教學(xué)重點 重點:功率選擇 與難點 難點:電動機(jī)發(fā)熱及冷卻
1、多媒體講解單相異步電動機(jī)基本結(jié)構(gòu)、工作原理、啟動和調(diào)速
2、正確選擇電動機(jī)的意義、決定電動機(jī)額定功率的主要因素、確定電動機(jī)額教學(xué)過程 定功率的方法、電動機(jī)發(fā)熱及冷卻的規(guī)律、連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、設(shè)計 短時工作制、電動機(jī)額定功率選擇等。
3、習(xí)題課及復(fù)習(xí)前面內(nèi)容;講解第六章作業(yè)題。作業(yè)、討論思考題:P244 8-1、2、3 及輔導(dǎo) P263 9-1、2、3、4、5、6 本課程學(xué)習(xí)至此告一段落。我們學(xué)習(xí)了直流電機(jī)原理、電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)、直流電動機(jī)的電力拖動、變壓器、三相異步電動機(jī)原理、三相異步電動機(jī)的電力拖動、單相異步電動機(jī)、電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)的選擇等內(nèi)容。課后小結(jié) 希望同學(xué)們根據(jù)所學(xué)內(nèi)容安排好復(fù)習(xí)。注:
1、教案按授課次數(shù)(或單元)填寫,每次(或每單元)授課均應(yīng)填寫一份,整個教案只用一個封面。
2、教學(xué)手段如:舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解、掛圖講解、音像講解等。
3、表格間距可調(diào)整,可加附頁。
第三篇:電機(jī)及拖動基礎(chǔ)教案
電機(jī)及拖動基礎(chǔ)教案
緒論
學(xué)次1:介紹本門課程的學(xué)習(xí)的目的、方法、和要求。以及分析一些基本的電機(jī)拖動的基礎(chǔ)知識和相關(guān)理論 本章總學(xué)時:2
第一章 直流電機(jī)原理
摘要:本章分析直流電動機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)、電路、磁路及換向等問題,為電力拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。
學(xué)次2:1.1直流電機(jī)的基本工作原理;1.2直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及用途; 教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹直流發(fā)電機(jī)的工作原理和直流電動機(jī)的工作原理;
介紹直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu);直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù);直流電機(jī)的用途和分類
學(xué)時:2 學(xué)次3:1.3直流電機(jī)的電樞繞組;1.4直流電機(jī)的磁場; 教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹單疊繞組;單波繞組介紹; 介紹直流電機(jī)的空載磁場;直流電機(jī)負(fù)載時候的磁場和電樞反應(yīng);直流電機(jī)的勵磁方式;
學(xué)時:2 學(xué)次4:1.5直流電機(jī)換向。
介紹直流電機(jī)的換向問題和換向極繞組;
學(xué)時:2 本章總學(xué)時:6
第二章 直流電機(jī)的運行和拖動
摘要:本章主要介紹了直流電機(jī)的三個基本公式和電力拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動方程式,介紹了幾種典型的負(fù)載機(jī)械特性和他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性。在此基礎(chǔ)上,分析了他勵直流電動機(jī)的各種運行狀態(tài)及其起動、制動、調(diào)速的方法和特性。學(xué)次5:2.1直流電機(jī)的運行原理和特性。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩;直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運行時的電壓平衡方程式;直流電機(jī)的運行特性;電力拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動方程式;負(fù)載機(jī)械特性。
學(xué)時:2 學(xué)次6:2.2他勵直流電機(jī)的機(jī)械特性;2.3他勵直流電機(jī)的起動。
介紹機(jī)械特性的一般表達(dá)式;固有機(jī)械特性;機(jī)械特性的繪制;電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件。
介紹降電壓起動;電樞回路串電阻起動。
學(xué)時:2 學(xué)次7:2.4他勵直流電機(jī)的調(diào)速。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹調(diào)速的性能指標(biāo);電樞回路串電阻調(diào)速;降低電源電壓調(diào)速;弱磁調(diào)速。
學(xué)時:2 學(xué)次8:2.5他勵直流電機(jī)的電動與制動運行。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹電動運行與制動運行;能耗制動運行;反接制動運行;回饋制動運行。
學(xué)時:2
本章總學(xué)時:8
第三章 變壓器
摘要:本章分析了變壓器基本工作原理和基本結(jié)構(gòu);分析單相變壓器的運行情況,討論副邊電壓的大小、相位隨負(fù)載變動的情況,分析變壓器中能量傳遞的規(guī)律及變壓器的耗損和效率等;介紹三相變壓器的聯(lián)結(jié)組,研究變壓器原、副邊相位移的情況。最后對自耦變壓器做簡要介紹。
學(xué)次9:3.1變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu);3.2單相變壓器的空載運行。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹變壓器的基本工作原理;變壓器的結(jié)構(gòu);變壓器的銘牌數(shù)據(jù)。介紹空載運行的電磁關(guān)系;空載運行時的電動勢平衡方程式和電壓比;空載運行時的等值電路和相量圖。
學(xué)時:2 學(xué)次10:3.3單相變壓器的負(fù)載運行;3.4變壓器參數(shù)的確定;3.5變壓器的運行特性;
教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹負(fù)載運行時的電磁關(guān)系;負(fù)載運行時的基本方程式;負(fù)載運行時的等值電路;負(fù)載運行時的相量圖;介紹變壓器的空載實驗;變壓器的短路試驗; 介紹變壓器的外特性和電壓變化率;變壓器的效率特性。
學(xué)時:2 學(xué)次11:3.6三相變壓器; 3.7自耦變壓器。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹單相變壓器繞組的標(biāo)志方式;三相變壓器繞組的連接法;三相變壓器繞組的連接組。
介紹自耦變壓器電壓、電流關(guān)系;容量關(guān)系;主要優(yōu)缺點。
學(xué)時:2 本章總學(xué)時:6
第四章 三相異步電動機(jī)原理
摘要:本章以旋轉(zhuǎn)磁場的建立為前提,討論了異步電動機(jī)的主要電路(定子繞組)、定子繞組的磁通勢以及定子磁場;分析了異步電動機(jī)運行時的電磁關(guān)系,導(dǎo)出其等值電路和相應(yīng)的相量圖。最后分析異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩,并介紹其工作特性的測取方法,為交流拖動系統(tǒng)的分析奠定基礎(chǔ)。
學(xué)次12:4.1異步電動機(jī)的基本工作原理;4.2異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及用途。教學(xué)主要內(nèi)容: 旋轉(zhuǎn)磁場概述;介紹基本工作原理
介紹異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu);異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù);用途和分類。
學(xué)時:2 學(xué)次13:4.3異步電動機(jī)的定子繞組。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹交流繞組的基本知識;三相單層繞組;三相雙層繞組。
學(xué)時:2 學(xué)次14:4.4三相異步電動機(jī)的電磁關(guān)系。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹三相電樞繞組產(chǎn)生的磁通勢;空載運行時的電磁關(guān)系;負(fù)載運行時的電磁關(guān)系。
學(xué)時:2 學(xué)次15:4.5三相異步電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩;4.6三相異步電動機(jī)的工作特性。4.7三相異步電動機(jī)參數(shù)的測定。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹功率關(guān)系;轉(zhuǎn)矩關(guān)系。介紹工作特性分析;測試方法。介紹空載試驗;短路實驗。
學(xué)時:2 本章總學(xué)時:8
第五章 三相異步電動機(jī)的運行與拖動
摘要:本章介紹了三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性的三個表達(dá)式、固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性,闡述了三相異步電動機(jī)的起動、調(diào)速和制動的各種方法、特點和應(yīng)用。
學(xué)次16:5.1三相異步電動機(jī)的運行特性。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹機(jī)械特性的物理表達(dá)式;機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式;機(jī)械特性的實用表達(dá)式;機(jī)械特性的固有特性和人為特性;穩(wěn)定運行問題。
學(xué)時:2 學(xué)次17:5.2三相異步電動機(jī)的起動。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹三相異步電動機(jī)直接起動的問題;三相鼠籠式異步電動機(jī)的降壓起動;三相繞線式異步電動機(jī)的起動。
學(xué)時:2 學(xué)次18:5.3三相異步電動機(jī)的制動。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹能耗制動;反接制動;回饋制動。
學(xué)時:4 學(xué)次19:5.4三相異步電動機(jī)的調(diào)速。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹三相異步電動機(jī)的降定子電壓調(diào)速;繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速;電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速;繞線式異步電動機(jī)的串級調(diào)速;變極調(diào)速;變頻調(diào)速。
學(xué)時:4
本章總學(xué)時:12
第六章 控制電機(jī)
摘要:本章主要介紹伺服電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)、測速發(fā)電機(jī)、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等控制電機(jī)的工作原理,運行特性、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。學(xué)次20:6.1單相異步電動機(jī) 6.2伺服電動機(jī); 教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹直流伺服電動機(jī);交流伺服電動機(jī);
學(xué)時:4 學(xué)次21:6.2步進(jìn)電動機(jī); 教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹步進(jìn)電動機(jī)的工作原理;運行特性;步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用。
學(xué)時:4 學(xué)次22:6.3測速發(fā)電機(jī);6.4自整角機(jī);6.5旋轉(zhuǎn)變壓器。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹直流測速發(fā)電機(jī);交流測速發(fā)電機(jī)。
介紹控制式自整角機(jī);力矩式自整角機(jī);自整角機(jī)的應(yīng)用。介紹正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器;線性旋轉(zhuǎn)變壓器;旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用。
學(xué)時:4 本章總學(xué)時:12
第七章 電動機(jī)的選擇
摘要:本章介紹了電動機(jī)的發(fā)熱和冷卻,電動機(jī)的絕緣材料和允許溫升,電動機(jī)的工作方式,電動機(jī)的負(fù)載功率計算和電動機(jī)的容量選擇。
學(xué)次23:7.1電動機(jī)的發(fā)熱與冷卻;7.2電動機(jī)的絕緣材料與允許溫升;7.3電動機(jī)的工作方式。教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹電機(jī)中熱量的傳導(dǎo);電機(jī)的發(fā)熱過程;電動機(jī)的冷卻過程;電動機(jī)的通風(fēng)冷卻方式;
介紹絕緣材料的等級;電動機(jī)各部分的允許溫升。
介紹連續(xù)(長期)工作制;短時工作制;重復(fù)短時工作制。
學(xué)時:2 學(xué)次24:8.4電動機(jī)的負(fù)載功率計算;8.5電動機(jī)的容量選擇 教學(xué)主要內(nèi)容:
介紹常值負(fù)載功率的計算;變化負(fù)載功率的計算。介紹電動機(jī)容量的選擇步驟;常值負(fù)載下電動機(jī)容量的選擇;變值負(fù)載下電動機(jī)容量的選擇。
學(xué)時:2 本章總學(xué)時:4
實驗一:直流并勵電動機(jī)工作特性測定 3學(xué)時
實驗二:他勵直流電動機(jī)的各種狀態(tài)下機(jī)械特性測定 4學(xué)時
實驗三:單相變壓器實驗 2學(xué)時
實驗四:三相變壓器實驗 2學(xué)時
實驗五:三相異步電動機(jī)實驗 3學(xué)時 本門課程總學(xué)時:84
第四篇:電機(jī)拖動論文
電機(jī)與拖動論文
班級:班班班班班班班班班班
姓名:某某某
學(xué)號:000000000000
異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展
電能是國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源,而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)。電力拖動是國民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動方式,是生產(chǎn)過程電氣化、自動化的重要前提。由此可見,電機(jī)及電力拖動在國名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。
電機(jī)的分類
1、按工作電源分類 根據(jù)電動機(jī)工作電源的不同,可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。其中交流電動機(jī)還分為單相電動機(jī)和三相電動機(jī)。
2、按結(jié)構(gòu)及工作原理分類 電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。同步電動機(jī)還可分為永磁同步電動機(jī)、磁阻同步電動機(jī)和磁滯同電動機(jī)。異步電動機(jī)可分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)。交流換向器電動機(jī)又分為單相串勵電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。直流電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機(jī)和有刷直流電動機(jī)。有刷直流電動機(jī)可分為永磁直流電動機(jī)和電磁直流電動機(jī)。電磁直流電動機(jī)又分為串勵直流電動機(jī)、并勵直流電動機(jī)、他勵直流電動機(jī)和復(fù)勵直流電動機(jī)。永磁直流電動機(jī)又分為稀土永磁直流電動機(jī)、鐵氧體永磁直流電動機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動機(jī)。
3、按起動與運行方式分類 電動機(jī)按起動與運行方式可分為電容起動式電動機(jī)、電容盍式電動機(jī)、電容起動運轉(zhuǎn)式電動機(jī)和分相式電動機(jī)。
4、按用途分類 電動機(jī)按用途可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。驅(qū)動用電動機(jī)又分為電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等用電動機(jī))、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動剃須刀等用電動機(jī))及其它通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等用電動機(jī))??刂朴秒妱訖C(jī)又分為步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。
5、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動機(jī))。
6、按運轉(zhuǎn)速度分類 電動機(jī)按運轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機(jī)、低速電動機(jī)、恒速電動機(jī)、調(diào)速電動機(jī)。低速電動機(jī)又分為齒輪減速電動機(jī)、電磁減速電動機(jī)、力矩電動機(jī)和爪極同步電動機(jī)等。調(diào)速電動機(jī)除可分為有級恒速電動機(jī)、無級恒速電動機(jī)、有級變速電動機(jī)和無極變速電動機(jī)外還可分為電磁調(diào)速電動機(jī)、直流調(diào)速電動機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動機(jī)和開關(guān)磁阻。
電動機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
電動機(jī)是一種實現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,反過來,電動機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起,電動機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動生產(chǎn)機(jī)械的原動機(jī)一個多世紀(jì)以來,雖然電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大,但是電動機(jī)的類型增加了許多,在運行性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高。而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在一般旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動機(jī)??刂齐妱訖C(jī)具有高可靠性、好精確度、快速響應(yīng)的特點,已成為電動機(jī)學(xué)科的一個獨立分支。
電動機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。它可以作為拖動各種生產(chǎn)機(jī)械的動力,是國民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動力機(jī)械。
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中,為了實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程,需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動各種生產(chǎn)機(jī)械運轉(zhuǎn),可以采用氣動、液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單、調(diào)節(jié)性能好、耗損小、經(jīng)濟(jì)、能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點,因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動。按照電動機(jī)的種類不同,電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。
縱觀電力拖動的發(fā)展過程,交、直流兩種拖動方式并存于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前,直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式。19世紀(jì)末期,由于研制出了經(jīng)濟(jì)實用的交流電動機(jī),致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進(jìn)步,對電力拖動在起動、制動、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)方面提出了新的更高的要求。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術(shù)上難以實現(xiàn)這些要求,所以20世紀(jì)以來在可逆、可調(diào)速與高精度的拖動技術(shù)領(lǐng)域中,相當(dāng)時期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動。而交流電力拖動則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。
雖然直流電動機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點但是由于它具有電刷與換向器(又稱整流子),使得他的故障率較高,電動機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制,如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用,其電壓等級、額定轉(zhuǎn)速、單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以在20世紀(jì)60年代以后,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展調(diào)速電動機(jī)。半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是70年代以來大規(guī)模集成電路和計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,為交流電力拖動的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機(jī)的串級調(diào)速、各種類型的變頻調(diào)速、無換向器電動機(jī)調(diào)速等使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運行等良好的技術(shù)性能,在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外,由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良、維修費用低等優(yōu)點,將廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中,并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。
異步電機(jī)的發(fā)展
異步電機(jī)是一種交流電機(jī),也叫感應(yīng)電機(jī),主要作電動機(jī)使用。異步電動機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動機(jī),其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器,例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動機(jī),其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計算機(jī)等高科技領(lǐng)域控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用,例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。
異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用。主要由于它有如下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、制造容易、價格低廉、堅固耐用,而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。異步電機(jī)主要的缺點是目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率。雖然異步電機(jī)的交流調(diào)速已有長足進(jìn)展,但成本較高,尚不能廣泛使用。在電網(wǎng)負(fù)載中,異步電機(jī)所占比重較大,這個滯后的無功功率對電網(wǎng)是一個相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)。它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下,最好采用同步電動機(jī)來拖動。
異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器。一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組,并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實際負(fù)荷的大小進(jìn)行投,所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來使發(fā)電機(jī)由空載至滿載,維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。
2013年我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對新的發(fā)展形勢,因為新進(jìn)入企業(yè)不斷增多、上游原材料價格持續(xù)上漲、發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯。導(dǎo)致行業(yè)利潤降低,因此我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場競爭也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩。但跟著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國際金融危機(jī)的逐漸消退,我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動下,當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時,利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。
異步電念頭加上適量的電容器,便成為一臺異步發(fā)電機(jī),也就是將所需要的電容器。并接在異步電念頭定子出線端即可。對于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加,電容器并接在負(fù)荷之上,隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀,異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)對,注重培養(yǎng)立異能力,不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù),加強(qiáng)企業(yè)競爭上風(fēng)。于此同時異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場運行態(tài)勢,不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù),了解該行業(yè)國家政策法規(guī)走向,把握同行業(yè)競爭對手的發(fā)展動態(tài)。只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位,并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場競爭中取得領(lǐng)先上風(fēng)。
空載勵磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇。準(zhǔn)確選擇空載勵磁并聯(lián)電容量很重要,假如電容量選擇過大則造成空載電壓太高,可能損壞設(shè)備,選得過小,空載電壓又太低,選擇空載勵磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過銘牌劃定的額定電壓。自勵式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提,為了同時知足動力及照明負(fù)荷的用電,通常應(yīng)選擇“Y”型接法的異步電念頭,以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念頭轉(zhuǎn)速,原念頭轉(zhuǎn)速一般比電念頭同期轉(zhuǎn)速高出5%~10%左右為宜。
在農(nóng)村將異步電念頭改為發(fā)電機(jī)的經(jīng)驗如下:發(fā)電機(jī)的勵磁方式,發(fā)電機(jī)勵磁方式有兩種,一種叫他勵方式,這種方式是電網(wǎng)供應(yīng)勵磁電流來建立磁場。為了降低造價,應(yīng)選擇容量在15kW以內(nèi),電壓為 380/220V的異步電念頭為宜。該剩磁電壓加在接于定子出線真?zhèn)€電容器上,產(chǎn)生一個容性電流,該電流便成為發(fā)電機(jī)的勵磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。
第五篇:電機(jī)拖動論文
電機(jī)與拖動讀書報告
1.電機(jī)的分類與介紹
1.1 電機(jī)的分類
(1)同步型電機(jī):交流同步電機(jī);永磁同步電機(jī);無刷直流電機(jī);步進(jìn)電動機(jī);開關(guān)磁阻電動機(jī);
(2)異步型(感應(yīng)型)電機(jī):三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī);單相異步電動機(jī);三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī);(3)排斥型電機(jī)。
下面具體介紹三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)和單相異步電動機(jī)兩種電機(jī)。
1.2 三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)
結(jié)構(gòu)組成圖
1.2.1定子
電動機(jī)的靜止部分稱為定子,主要包括定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等。
(1)定子鐵心
作用:磁路一部分;放置定子繞組。
材料:0.35~0.5mm硅鋼片疊裝
槽的類型:半閉口型(小 型)
半開口型(中大型)
開口型(高壓型)(2)定子繞組
作用:產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場
材料:高強(qiáng)度漆包線(小型)絕緣處理的銅條(大中型)
接法:星形或三角形(六個出線端)
(3)機(jī)座
作用:固定定子鐵心,保護(hù)整臺電機(jī)
材料:鑄鐵(中小型)鋼板(大型)
1.2.2 轉(zhuǎn)子
電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分為轉(zhuǎn)子,由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸及風(fēng)葉等組成。
(1)轉(zhuǎn)子鐵心
作用:電動機(jī)磁路一部分
材料:0.5mm相互絕緣硅鋼片(2)轉(zhuǎn)子繞組
作用:產(chǎn)生感應(yīng)電流和電動勢,在旋轉(zhuǎn) 磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩
分類:a、籠型轉(zhuǎn)子
結(jié)構(gòu):單籠型、雙籠型、深槽式,其中單籠型又分鑄鋁和銅條轉(zhuǎn)子。
1.2.3其他附件:
1、端蓋
2、軸承和軸承蓋
3、風(fēng)扇和風(fēng)罩
1.3 單相異步電動機(jī)
1.3.1 基本結(jié)構(gòu)
(1)定子:電動機(jī)的定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成,如圖2-2所示。
(2)轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,如圖2-3所示。轉(zhuǎn)子繞組一般有籠形轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子繞組兩種。
(3)其他部件:單相異步電動機(jī)的其他部件還有機(jī)殼、前后端蓋、風(fēng)葉等。
1.3.2 工作原理
設(shè)磁極按逆時針方向旋轉(zhuǎn),形成一個旋轉(zhuǎn)磁場,置于旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁感應(yīng)線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由于籠型轉(zhuǎn)子繞組是閉合結(jié)構(gòu),所以轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)右手定則,可以判斷出位于N極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向為進(jìn)入紙面;而位于 S 極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向為穿出紙面。又因為載流導(dǎo)體在磁場中會受到電磁力的作用,根據(jù)左手定則可判斷出位于 N 極下的導(dǎo)條受力方向向左;位于 S 極下的導(dǎo)條受力方向向右。這樣,在籠型轉(zhuǎn)子上就形成一個逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩,從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場按順時針方向轉(zhuǎn)動起來。
若磁極按順時針方向旋轉(zhuǎn),同理,轉(zhuǎn)子也會改變方向朝順時針方向轉(zhuǎn)動。另外,磁場若加快旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子速度,轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流及電磁轉(zhuǎn)矩將增大,則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加快。
“異步”解釋:異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向一致,如果轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相等,則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間沒有相對運動,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條不再切割磁感應(yīng)線,沒有電磁感應(yīng),感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩為零,轉(zhuǎn)子失去旋轉(zhuǎn)動力,在固有阻力矩的作用下,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必然低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速,所以稱其為異步電動機(jī)。
如果電動機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),這種電動機(jī)稱為同步電動機(jī)。異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速(也稱同步轉(zhuǎn)速 n0)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差稱為轉(zhuǎn)差,轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速 n0 的比值用“轉(zhuǎn)差率” s 表示:
0
0
n?ns?n1.3.3 基本分類
(1)電阻起動式異步電動機(jī)(2)電容起動式異步電動機(jī)
(3)電容運轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)
(4)電容起動運轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)(5)罩極式電動機(jī)
2.異步電動機(jī)的起動方法
2.1 直接起動
直接起動,也就是全壓起動,是一種最簡單的起動方法也是三相異步電動機(jī)應(yīng)用最多的一種起動方法。小功率電機(jī)常常采用這種起動方式然而對較大功率的電機(jī)而言,這種起停方式的缺點也是顯而易見的。在這種起動方式下,起動電流約為標(biāo)稱電流的4-7倍;起動轉(zhuǎn)矩約為標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩的1.0?2.0倍。其特點是:電機(jī)端子少(一般為三端子電機(jī)),可帶載起動、高電流峰值和大壓降起動,設(shè)備簡易。
直接起動是最簡單的起動方式,起動時通過空開或接觸器將電機(jī)直接接到電網(wǎng)上。具有起動設(shè)備簡單,起動速度快的優(yōu)點, 而且起動轉(zhuǎn)矩比采用降壓起動時大。在電網(wǎng)和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動的情況下,鼠籠式異步電動機(jī)仍以直接起動為宜.因為操縱控制方便,而且比較經(jīng)濟(jì)。
其危害很大電網(wǎng)沖擊大。過大的起動電流,會造成電網(wǎng)壓降,影響其他用電設(shè)備的正常進(jìn)行。還可能使欠壓保護(hù)動作,造成用電設(shè)備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機(jī)繞組發(fā)熱,從而加速絕緣老化,影響電機(jī)壽命;機(jī)械沖擊嚴(yán)重,過大的沖擊力矩容量造成電機(jī)轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂和定于端部繞組絕緣磨損,導(dǎo)致絕緣擊穿燒毀電機(jī),轉(zhuǎn)軸扭曲,聯(lián)軸節(jié)、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等。
因此盡管直接起動方法簡單.起動設(shè)備也簡單,價格便宜,但為了限制電和機(jī)械的沖擊,以及保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量,在某種場合,就得采取減壓起動方式,或者在繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入阻抗進(jìn)行起動。
圖2.1為三相交流異步電動機(jī)直接起動的電路圖。三相交流電源經(jīng)由組合開關(guān)K,熔斷器F1、F2、F3,交流接觸器KM的主觸點到電動機(jī)定子繞組,構(gòu)成了主電路。
2.2 降壓起動
降壓起動通過降低起動時加在定子繞組上的電壓來減小起動電流,起動結(jié)束后,再將定子繞組的兩端電壓恢復(fù)到額定值。降壓起動雖然能減小起動電流,但是起動轉(zhuǎn)矩也大大減小了,所以降壓起動一般適用于中、大容量的異步電動機(jī)輕載貨空載起動。
降壓起動適用于容量大于或等于20Kw并帶輕載的工況。由于輕載,故電動機(jī)起動時電磁轉(zhuǎn)矩很容易滿足負(fù)載要求。主要問題是起動電流大,電網(wǎng)難以承受過大的沖擊電流,因此必須降低起動電流。
在研究起動時,可以用短路阻抗Rk+jRk來等效異步電動機(jī)。電機(jī)的起動電流(即流過Rk+jRk上的電流)與端電壓成正比,而起動轉(zhuǎn)矩與電機(jī)端電壓的平方成正比,這就是說起動轉(zhuǎn)矩比起動電流降得更快。降壓之后在起動電流滿足要求的情況下,還要校核起動轉(zhuǎn)矩是否滿足要求。
3.變頻器
3.1 通用變頻器 3.1.1 基本結(jié)構(gòu)
主要包括三個部分:一是主電路接線端,包括接工頻電網(wǎng)的輸入端(R、S、T),接電動機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端(U、V、W);二是控制端子,包括外部信號控制端子、變頻器工作狀態(tài)指示端子、變頻器與微機(jī)或其他變頻器的通信借口;三是操作面板,包括液晶顯示屏和鍵盤。結(jié)構(gòu)原理示意圖如下:
通用變頻器由主電路和控制電路組成,其基本構(gòu)成如下圖所示。其中,給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的店里變換部分稱為主電路,主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)(又稱平波電路)和逆變器等。
(1)整流器。電網(wǎng)側(cè)的變流器為整流器,它的作用是把工頻電源變成直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)的作用是吸收交流電網(wǎng)浪通過電壓,從而避免浪涌侵入,導(dǎo)致步電壓而損壞變頻器。整流電路按其控制方式可以是直流電壓源,也可以是直流電流源。電壓型變頻器的整流電路屬于不可控整流橋直流電壓源,當(dāng)電源線電壓為380V時,整流器件的最大反向電壓一般為1000V,最大整流電流為通用變頻器額定電流的2倍。
(2)逆變器。負(fù)載側(cè)的變流器為逆變器。與整流器的作用相反,逆變器是將直流功率變換為所需求頻率的交流功率。逆變器最常見的結(jié)構(gòu)形式是利用6個半導(dǎo)體主開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路。通過有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的導(dǎo)通和管斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出波形。
(3)中間直流環(huán)節(jié)。中間直流環(huán)節(jié)實際上是中間直流儲能環(huán)節(jié),另一個作用是承擔(dān)對整流電路輸出進(jìn)行濾波,以減少電壓或電流的波動。此外,由于異步電動機(jī)制動的需要,在直流中間電路中還設(shè)有制動電阻及其他輔助電路,這就是直流中間電路的作用。電壓型變頻器的直流中間電路的主要元器件是大容量電解電容,而電流型變頻器則主要由大容量電感器組成。
控制電路常由運算電路,檢測電路,控制信號的輸入、輸出電路,驅(qū)動電路和制動電路等組成。其主要任務(wù)是完成對逆變器的開完控制,對整流器的電壓控制,以及完成各種保護(hù)功能等。
通用變頻器中的制動電路是為了滿足異步電動機(jī)制動的需要而設(shè)置的,對于大、小容量的通用變頻器來說,為了階躍能源,一般采用電源再生單元講上述能量回饋給供電電源。而對于小容量通用變頻器來說,則通常采用只懂電路,講異步電動機(jī)反饋回來的能量在制動電路上消耗掉。
3.1.2 基本分類
通用變頻器按其主電路結(jié)構(gòu)形式可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器,如果主電路中沒有主流中間環(huán)節(jié)的稱為交-交變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和直流型變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和之流行變頻器;按其逆變器開關(guān)方式有PAM控制方式、PWM控制方式和高頻載波SPWM控制方式三種;按其逆變器控制方式有U/f控制方式。轉(zhuǎn)差頻率控制方式、矢量控制方式、矢量轉(zhuǎn)矩控制方式和直接轉(zhuǎn)矩控制等。
3.2 西門子變頻器(以440為例)
3.2.1 主要特性
(1)易于安裝,參數(shù)設(shè)置和調(diào)試(2)易于調(diào)試
(3)牢固的 EMC 設(shè)計
(4)可由 IT(中性點不接地)電源供電(5)對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的
(6)參數(shù)設(shè)置的范圍很廣,確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置(7)電纜連接簡便
(8)具有多個繼電器輸出
(9)具有多個模擬量輸出(0 - 20 mA)(10)6個帶隔離的數(shù)字輸入,并可切換為 NPN/PNP 接線(11)2個模擬輸入:
? AIN1:0 - 10 V,0 - 20 mA 和-10 至 +10 V ? AIN2:0 - 10 V,0 - 20 mA(12)2 個模擬輸入可以作為第 7 和第 8 個數(shù)字輸入
(13)BiCo(二進(jìn)制互聯(lián)連接)技術(shù)
(14)模塊化設(shè)計,配置非常靈活
(15)脈寬調(diào)制的頻率高,因而電動機(jī)運行的噪音低(16)詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能
(17)有多種可選件供用戶選用:用于與 PC 通訊的通訊模塊,基本操作面板(BOP),高級操作面板(AOP),用于進(jìn)行現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS 通訊模塊
3.2.2 基本結(jié)構(gòu)
4.電機(jī)的選型
4.1 步進(jìn)電機(jī)的選型
4.1.1 選擇步進(jìn)電機(jī)的幾個原則
對步進(jìn)電機(jī)的初步選型,主要考慮三方面的問題:第一,步進(jìn)電機(jī)的步距角要滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的要求;第二,步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩要滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)的空載快速啟動力矩要求;第三,步進(jìn)電機(jī)的啟動矩頻特性和工作矩頻特性必須滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)對啟動力矩與啟動頻率、工作運行力矩與運行頻率的要求??傊?,應(yīng)遵循以下原則:
(1)應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)相匹配,以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。有時為了在機(jī)械傳動過程中得到更小的脈沖當(dāng)量,一是改變絲杠的導(dǎo)程,二是通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率,不能改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定的。
(2).要正確計算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載要求并有一定的余量,保證其運行可靠。在實際工作過程中,各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般來說,最大靜力矩大的電機(jī),其承受的負(fù)載力矩也大。
(3)應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動頻率,使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量,使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動的需要。(4)合理確定脈沖當(dāng)量和傳動鏈的傳動比。
4.1.2 計算折算到電機(jī)軸上的空載啟動力矩和切削時的負(fù)載力矩(1)計算負(fù)載力矩
電機(jī)軸上的負(fù)載力矩一般由三部分組成,其一是由切削分力產(chǎn)生的切削負(fù)載力矩;其二是由導(dǎo)軌摩擦力產(chǎn)生的摩擦負(fù)載力矩;其三是由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩。每種負(fù)載力矩的計算方法不同。
①切削負(fù)載力矩 Tc(N·m)的計算
Tc?FL 2??i式中:F 為在切削狀態(tài)下,滾珠絲杠的軸向負(fù)載力,N;L為電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈,機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離m;?為進(jìn)給傳動系統(tǒng)的總效率,?取0.90。
②摩擦負(fù)載力矩 Tu(N·m)的計算 Tu?FL 2??i式中:F 為在不切削狀態(tài)下,滾珠絲杠的軸向負(fù)載力(即為空載時的導(dǎo)軌摩擦力)。
③ 由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩Tf(N·m)的計算
Tf?FL(1??0?2)
2??i式中:F 為滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力;L為滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程;?為滾珠絲杠螺母副的效率,取?=0.98。
④折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(N·m)的計算 空載(快進(jìn))時 T=Tu+Tf 切削(工進(jìn))時 T=Tc+Tf(2)計算電機(jī)軸上的加速力矩Top(N·m)2?9.8?n(Jm?Jd)
Top?60?980t式中:n 為運動部件以最快速度運動時電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速;Jm為電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量。;Jd 為機(jī)械系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載慣量;t為加速時間。
(3)計算折算到電機(jī)軸上的加速力矩
該加速力矩Tq 就是電機(jī)軸上所需的加速力矩。一般有二種情況,一是機(jī)床移動部件空載快速啟動時,系統(tǒng)所需要的空載啟動加速力矩Tq。二是在機(jī)床切削狀態(tài)下,進(jìn)給速度突然變化時,系統(tǒng)所需要的切削時的加速力矩Tq。
①空載啟動加速力矩 TQ(N·m)的計算 Tq=Taq+cjT=Taq+Tu+Tf ②切削時的加速力矩 Tt(N·m)的計算 Tt=Tat+Tcj =Tat+Tc+Tf 4.2 直流力矩電機(jī)的選型
4.2.1 基本介紹
4.2.2 選用實例
在計算力矩電機(jī)各參數(shù)時個參數(shù)之間的關(guān)系如下:
電壓與轉(zhuǎn)速成正比,電流與轉(zhuǎn)矩成正比,同一電壓下轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比; 在不同電壓下計算轉(zhuǎn)速時計算方法如下:
按上表參數(shù)計算10V時空載轉(zhuǎn)速: 計算方法如下:n?運行電壓?最大空載轉(zhuǎn)速=518r/min
峰值堵轉(zhuǎn)電壓運行電壓?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.01163N.m
峰值電壓計算10V時堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:M?27V轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩和電流:
M?(1—)?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.2915N.m 最大空載轉(zhuǎn)速運行轉(zhuǎn)速I?(1—最大轉(zhuǎn)速)?峰值堵轉(zhuǎn)電流=1.66A 最大空載轉(zhuǎn)速已知轉(zhuǎn)矩或電流計算轉(zhuǎn)速:
(1—計算方法如下:n?
已知電流/轉(zhuǎn)矩)?最大空載轉(zhuǎn)速
峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/電流