电机与拖动

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《电机与拖动实验》实验报告

《电机与拖动实验》实验报告

《电机与拖动实验》实验报告实验报告:电机与拖动实验一、实验目的1.了解电机的工作原理和性能;2.掌握电机拖动的基本原理和方法;3.通过实验,培养实际操作和问题解决的能力。

二、实验仪器和材料1.电机拖动系统实验装置;2.直流电机;3.万用电表;4.直流电源;5.电阻箱。

三、实验原理电机是将电能转换为机械能的重要设备,常用于各种机械传动系统、发电机等设备中。

在电机中,电流通过电枢和励磁线圈,产生的磁场与永磁体或电磁体相互作用,导致电枢受到力矩的作用,从而实现旋转。

电机可根据其旋转方向和转速的要求进行接线,从而实现不同的拖动目标。

本实验中,我们使用直流电机作为实验对象,通过改变电源的电压和电阻的大小,来实现对电机的拖动控制。

通过调整电源电压和电阻大小,可以改变电机的拖动转速和负载能力。

四、实验步骤1.将直流电机的正负极与直流电源相连接;2.调节电源电压,观察电机的转速,并记录下来;3.调节电阻箱的电阻大小,改变电机的负载能力,并观察电机的转速;4.重复步骤2和3,记录不同电压和电阻下电机的转速。

五、实验结果分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以分析电机拖动性能和控制的情况。

通过实验我们发现,电机的转速与电源电压和电阻的大小成正比,即电压或负载增加时,电机的转速也会相应增加。

这是因为电机的转速受到电源电压和负载的影响。

此外,我们还可以观察到在一定范围内,电机的转速随着电阻的增加而减小,这是因为电阻的增加导致了电流的减小,从而减小了电机的转矩,进而使转速减小。

六、实验总结通过本次实验,我们对电机的工作原理和性能有了更深入的理解。

电机拖动实验让我们通过实际操作和观察结果,进一步加强了对电机转速和负载的控制方法的掌握。

同时,实验还让我们更加了解了电机在不同电压和电阻条件下的工作特性。

电压和电阻的改变会直接影响电机的转速和负载能力,合理的选择和控制这些参数可以使电机的工作更加高效和稳定。

此外,本实验还培养了我们的实际操作和问题解决能力,提高了我们的实验能力和分析能力。

电机与拖动 第3章 直流电机的电力拖动

电机与拖动      第3章 直流电机的电力拖动

B、他励直流电动机的常用的起动方法
为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流,起动时一般应按照如下 步骤进行:(1)首先在励磁绕组中加入额定励磁电流,以建立满载主磁场;(2) 待主磁场建立之后再加入电枢电压。
电枢回路串电阻起动
直流电机的 起动方法
降压起动
a、电枢回路串电阻起动
3.18 直流电动机人工起动器的电气原理图
B、电力拖动系统的稳定运行条件
定义: 对于稳态运行的电力拖动系统,若受到外部扰动(如电网电 压的波动,负载转矩的变化等)后系统偏离原来的稳态运行点。一 旦干扰消除,系统能够恢复到原来的稳态运行点,则称系统是稳定 的;否则,系统是不稳定的。
图3.13 电力拖动系统的稳定运行分析
电力拖动系统稳定运行的条件为:
B、多轴电力拖动系统的折算
a、折算的概念
图3.3 多轴电力拖动系统的简化
折算的原则是:确保折算前后系统所传递的功率或系统储存的动能 不变。
b、折算的方法
1) 机械机构的转矩折算
折算时需考虑电动机和生产机械的工作状态。现分析如下: (1)当电动机驱动机械负载时,传动机构的损耗是由电动机承担的。于是有:
TL TL Lt
根据上式,折算后的负载转矩为:
TL
TLt TLt j ( ) L
(3-5)
2)直线作用力的折算
折算时同样应考虑功率的流向问题。 图3.4给出了电机拖动起重机负载实现升降运动的示意图。
图3.4 电机带动起重机负载的示意图 (1)当重物提升时,传动机构的损耗自然由电动机承担。于是有: 又
Tem n
nA
TL n
(3-15)
nA
上述结论可以通过系统的动力学方程式或上图的分析求得。其 物理意义是:当在A点处于稳定运行系统受到外部扰动使得转速增 加时,负载转矩的增加应大于电磁转矩的增加,系统才能够减速, 回到原来的运行点。此时,系统在A点处是稳定运行的。

电机与拖动的概念

电机与拖动的概念

电机与拖动的概念电机是将电能转化为机械能的装置。

其基本原理是利用电场和磁场的相互作用,以产生电流,在电流作用下产生力矩,继而实现机械运动和传动。

电机在现代社会的各个领域都得到了广泛应用,从家用电器到工业生产,从交通运输到航空航天,都离不开电机的作用。

电机的基本工作原理是电场和磁场的相互作用。

根据电场和磁场的来源和性质不同,电机可分为直流电机和交流电机。

直流电机是将直流电能转换为机械能的电机。

其基本结构由定子和转子组成。

定子是由一组定子线圈和磁极组成的,用来产生磁场。

转子则是由导体线圈和磁极组成,可自由旋转。

当电流通过定子线圈时,形成定子磁场。

该磁场与转子的磁场相互作用,产生力矩,使转子开始旋转。

直流电机的转速和力矩可以通过改变电流和磁场的大小来调节。

交流电机是将交流电能转换为机械能的电机。

其基本结构也由定子和转子组成。

交流电机分为异步电机和同步电机两种类型。

异步电机的定子磁场与转子磁场之间存在相对旋转的差距,因此又叫作异步电机。

当通过定子线圈的交流电流变化时,形成交变磁场,使得转子发生旋转。

同步电机的定子磁场与转子磁场的转速保持同步,因此叫作同步电机。

交流电机的转速和力矩可以通过改变电流的频率和大小来调节。

电机的应用十分广泛,其中之一就是拖动。

拖动是指利用电机产生的力矩来实现物体的运动和传动。

电机的拖动方式多种多样,包括直接拖动、间接拖动和变频拖动等。

直接拖动是指直接将电机与被拖动装置相连,通过电机的力矩将装置拖动起来。

这种方式常见于家用电器,如洗衣机、风扇等。

这些装置通常采用单相交流电机或直流电机作为驱动装置,通过电机的旋转将装置实现拖动。

间接拖动是指通过传动装置将电机的力矩传递给被拖动装置,从而实现拖动效果。

传动装置通常是由齿轮、皮带等组成的,可以根据需要进行变速和调节。

这种方式常见于机械设备和工业生产中的传动系统,如汽车、工业机械等。

变频拖动是指利用电机的变频器调节电源频率和电压,从而实现对电机转速和力矩的精确控制。

电机与拖动基础

电机与拖动基础

电机与拖动基础一、电机的基本概念电机是一种将电能转化为机械能的装置,它是现代工业中不可或缺的重要设备。

根据其工作原理和结构特点,电机可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等多种类型。

二、电机的分类及特点1. 直流电机:直流电动机是最早发明的一种电动机,具有转矩大、转速范围广、调速方便等优点。

但由于其结构复杂,制造成本较高,在实际应用中逐渐被交流异步电动机所替代。

2. 交流异步电动机:交流异步电动机由于其结构简单、制造成本低廉等优点,在现代工业中得到广泛应用。

它主要分为单相异步电动机和三相异步电动机两种类型。

3. 交流同步电动机:与异步电动机不同,交流同步电动机在运行过程中转速始终与供给它的交流频率成正比。

它具有功率因数高、效率高等优点,但需要外部控制器进行调速。

三、拖动系统基础知识拖动系统是指利用各种驱动装置将某物体或工件进行运动的装置。

在现代工业中,拖动系统广泛应用于各种生产线和机械设备中。

拖动系统通常由电机、传动装置、行走部件等组成。

四、传动装置1. 皮带传动:皮带传动是一种常见的机械传动方式,其主要优点是结构简单、制造成本低廉等。

但由于其存在滑移现象,效率较低。

2. 齿轮传动:齿轮传动是一种高效的机械传动方式,它具有转矩大、精度高等优点。

但由于齿轮制造精度要求较高,成本较高。

3. 蜗杆传动:蜗杆传动是一种常用的减速装置,在工业生产中得到广泛应用。

它具有结构简单、减速比大等优点。

五、行走部件1. 轮式行走部件:轮式行走部件通常由车轮和驱动装置组成,适用于平整路面上的运输任务。

2. 履带式行走部件:履带式行走部件通常由履带和驱动装置组成,适用于复杂地形和恶劣环境下的运输任务。

3. 悬挂式行走部件:悬挂式行走部件通常由悬挂装置和驱动装置组成,适用于高速公路等平整路面上的运输任务。

六、拖动系统的应用领域1. 工业生产线:拖动系统在工业生产线中得到广泛应用,如汽车生产线、食品加工生产线等。

2. 交通运输:拖动系统在交通运输领域中也有重要作用,如汽车、火车、飞机等。

电机与拖动说课稿

电机与拖动说课稿

电机与拖动说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《电机与拖动》。

下面我将从课程定位、教学目标、教学内容、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、课程定位《电机与拖动》是电气类专业的一门重要的专业基础课,它是后续学习《电力电子技术》、《自动控制系统》等课程的基础。

这门课程主要研究电机的基本结构、工作原理、运行特性以及电机的拖动控制,通过本课程的学习,学生能够掌握电机的基本理论和分析方法,具备电机的选择、使用和维护的能力,为今后从事电气相关工作打下坚实的基础。

二、教学目标1、知识目标(1)了解电机的基本结构和工作原理。

(2)掌握直流电机、交流电机的工作特性和机械特性。

(3)熟悉电机的启动、调速和制动的方法。

2、能力目标(1)能够对电机进行基本的分析和计算。

(2)能够根据实际需求选择合适的电机,并进行简单的控制电路设计。

(3)培养学生的工程实践能力和创新思维能力。

3、素质目标(1)培养学生的团队合作精神和沟通能力。

(2)培养学生的严谨的科学态度和良好的职业道德。

三、教学内容本课程的教学内容主要包括直流电机、交流电机、变压器和控制电机等部分。

1、直流电机(1)直流电机的结构和工作原理。

(2)直流电机的电枢绕组和磁场。

(3)直流电机的基本方程和运行特性。

(4)直流电机的启动、调速和制动。

2、交流电机(1)三相异步电机的结构和工作原理。

(2)三相异步电机的旋转磁场和转矩特性。

(3)三相异步电机的启动、调速和制动。

(4)同步电机的结构和工作原理。

3、变压器(1)变压器的结构和工作原理。

(2)变压器的基本方程和等效电路。

(3)变压器的运行特性和参数测定。

4、控制电机(1)伺服电机的工作原理和特性。

(2)步进电机的工作原理和控制方法。

四、教学方法为了实现教学目标,提高教学效果,在教学过程中我采用了多种教学方法,包括讲授法、案例教学法、实验教学法和项目教学法等。

1、讲授法通过讲解和演示,让学生掌握电机的基本理论和知识。

电机与拖动技术实训

电机与拖动技术实训

电机与拖动技术实训
《电机与拖动技术实训》是一门涉及电机原理、电机控制和拖动技术的实践课程。

通过这门课程的学习,学生可以获得以下几个方面的重要知识和技能:
1. 电机原理与特性:学生将深入了解各种类型电机的工作原理,包括直流电机、交流异步电机和同步电机等。

他们将学习电机的结构、绕组连接方式以及不同电机的特性和应用。

2. 电机控制技术:学生将学习如何控制电机的运行,包括调速、定位和反转等。

他们将接触到各种电机控制方法,如变频调速、脉宽调制和矢量控制等,并且学会如何设计和实现简单的电机控制系统。

3. 拖动技术与应用:学生将了解电机在实际工业应用中的拖动技术,如机械传动、负载特性和功率匹配等。

他们将学习如何选择合适的电机和传动装置来满足特定的负载要求。

4. 实验与实践操作:通过实际的实验和实践操作,学生将有机会亲自操作和测试电机,熟悉电机的性能和特性。

他们将学习使用测试设备进行电机参数测量、故障排除和维护。

通过这门课程的学习,学生将获得对电机和拖动技术的深入理解,并培养实际操作和解决问题的能力。

这对于从事电气工程、机械工程和自动化等领域的学生来说是非常重要的基础知识和技能。

电机与拖动基础知识点

电机与拖动基础知识点

电机与拖动基础知识点1. 电机分类:电机可以根据其用途、结构和工作原理进行分类。

常见的电机类型包括直流电机、异步电机(感应电机)、同步电机和步进电机等。

2. 磁场和磁通:电机中的磁场是由电流通过线圈产生的。

磁通是指通过线圈的磁力线数量,它与电机的性能密切相关。

3. 绕组和电枢:电机中的绕组是由导线绕制而成的,用于产生磁场。

电枢是指电机中的旋转部分,它可以是转子或定子。

4. 电磁感应:当磁通通过导体时,会在导体中产生电动势,这种现象称为电磁感应。

异步电机和同步电机都是基于电磁感应原理工作的。

5. 直流电机:直流电机是将直流电转换为机械能的设备。

它包括定子和转子两部分,通过电刷和换向器实现电流的换向。

6. 异步电机:异步电机也称为感应电机,是一种广泛应用的交流电机。

它的转子转速略低于同步转速,通过转子感应的磁场与定子磁场的相互作用产生转矩。

7. 同步电机:同步电机的转子转速与定子磁场的转速相同,因此称为同步电机。

它通常用于发电机和大功率驱动装置。

8. 电机拖动:电力拖动是指利用电动机作为原动机来驱动生产机械。

它涉及电机的选择、控制和传动等方面。

9. 电机控制:电机的控制包括调速、反转、起动和制动等。

常见的电机控制方法包括变频调速、直流调速和步进电机控制等。

10. 电机性能:电机的性能指标包括转矩、功率、效率、转速、起动电流和转矩等。

了解这些指标对于选择和应用电机非常重要。

以上是《电机与拖动基础》课程中的一些重要知识点。

通过深入学习这些内容,您将能够理解电机的工作原理、特性和应用,为进一步学习和应用电机技术打下坚实的基础。

电机与拖动基础课程设计

电机与拖动基础课程设计

电机与拖动基础课程设计课程概述该课程是针对电机及拖动基础的学生所设计的。

本课程将介绍电机的基本原理、类型及其工作原理,并介绍与电机相关的拖动技术及相关软件和工具。

本课程的目的是培养学生对电机的理解及掌握拖动技术,以应用到实际生产中。

课程教学目标1.掌握电机的基本原理及种类。

2.了解电机的工作原理及其在实际应用中的作用。

3.掌握各种拖动技术及其应用。

4.了解相关软件和工具。

课程内容第一章:电机基础1.1 电机介绍1.2 电机的基本原理1.3 电机的种类1.4 电机的工作原理第二章:电机的应用2.1 电机在实际应用中的作用2.2 电机控制系统2.3 电机相关的软件和工具第三章:拖动技术3.1 拖动系统的基本原理3.2 拖动技术的种类3.3 软件和工具的应用第四章:课程设计4.1 实验要求及目的4.2 实验内容及步骤4.3 实验结果分析课程教学方法该课程采取理论教学与实验相结合的方式。

理论教学主要通过教师讲解、课件演示、教材阅读等方式进行;实验教学主要通过实际操作、实验报告等方式进行。

教师将在课程结束前定期进行课程复习与知识点测试。

实验器材和材料1.电机控制器2.电机及驱动器3.拖动器材评分标准1.实验报告 40%2.期末考试 40%3.平时表现 20%总结该课程旨在使学生掌握电机及拖动技术的基本概念,以应用于实际的生产过程中。

在本课程中,我们将介绍电机的基本原理、种类及其应用。

拖动技术将在第三章中进行介绍,并在第四章中设置实验来进行实践操作。

我们期望学生在本课程中获得丰富的知识,掌握实践技巧,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。

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1. 一台 96kW 的并励直流电动机,额定电压为 440V,额定电流为 225A,额定励磁电流为 5A,额定转速为 500r/min,电枢回路的总电阻为 0.0078Ω,不计电枢反应,试求: (1) 电动机后额定输出转矩。 (2) 额定电流时的电磁转矩。 (3) 电动机的空载转速。 ������ 解:(1)T������ = ������ = 1833.46 N ∙ m������������������ = ������������ − ������fN = 250 ������������������ = ������������ − ������������������ ������������ = 420.5 ������ (2)������������������ = ������������ = ������Ω������������ = 2007.73 N ∙ m Ω (3)������������ Φ������ = (������������ − ������������������ )/������������ = 0.841 30 ������������������ − T������ ������������ Φ������ = ������ Φ = 8.03������������������ = = 21.7 ������ ������ ������ ������ ������������ Φ������ ������������ − ������������������ ������������ ������0 = = 521.2 ������/������������������ ������������ Φ������ 2. 一台三相绕线式异步电动机,其额定数据为: PN=22kW,UN=380 V,r2=0.085 Ω ,nN=723 r/min,αMT=3,作用到电动机轴上的位能负载与转矩 TL=196 N∙m。 (1) 在固有特性上提升负载时,电动机的转速是多少? (2) 使电动机 n=806r/min 的速度在回馈制动状态下运行求转子每相应串入的外加电 阻值。 (3) 电动机以 500r/min 的转速提升重物,转子每相应串入多大的附加电阻?(不改 变电动机的接线) ������ −������ 750 −723 解:������������ = 1������ ������ = 750 = 0.036
������������������ ������������
− 1 = −0.075 ∗
3 ∗ 290.59 + 196
3 ∗ 290.59 196
2
− 1 = −0.66
′ ������2 ������2 + ������������������ 1 ������������ 0.66 = ������������������ 1 = − 1 ∗ ������2 = − 1 ∗ 0.058 = 0.12 ������������ ������������ ������������ 0.2098
(3)������3=
′′ ������������ = ������3
������ 1 −������ 2 ������ 1
=
750 −500 750
= 0.33
2
������������������ ∗ ������������ + ������������
������������������ ������������
1
٠������
������ ������
������������ = ������������ / ������������������ − ������������������ 2 − 1 = 0.036 ∗ 32 − 1 = 0.2098 ������������ =
������ ������������������������ ������������ ������
定性画出凸极同步电动机的矩角特性曲线,说明其电磁转矩的基本构成。 答:其构成包括基本分量 T 和附加分量 基本分量正比于空载电动势,附加分 量与空载电动势无关。
=
22 ∗1000
=
2������������ 60 2 ������196
= 290.59 N ∙ m根据工程实用公式: =
2 ������1 ������������ +������������ ������1
������ ������������ +������������ ������ 3∗290.59
Байду номын сангаас
− 1 = 0.33 ∗
3 ∗ 290.59 + 196
3 ∗ 290.59 196
2
− 1 = 2.9
′′ ������������ 2.9 − 1 ∗ ������2 = − 1 ∗ 0.058 = 0.74 ������������ 0.2098 简述异步电动机的能耗制动的实现方法?除能耗制动外还有哪些制动方法? 答:能耗制动时,需要提供额外的励磁电源,将所要制动的异步电动机的定子绕组迅速从电 网上断开,同时将其切换至直流电源上,通过给定子绕组加入直流励磁电流建立恒定磁场, 于是旋转的转子和恒定磁场之间相互作用便产生具有制动性的电磁转矩。 除能耗制动外还有反接制动,回馈制动。
得:S1=0.024
n=(1-S1)n1=732 r/min ������ −������ −750 −(−806) (2)������2 = 1 ������ = = −0.075
������ 1 −750
2 ′ ������������ = ������2 /
������������������ ∗ ������������ − ������������
������������������ 2 =
并励直流电动机若端部的供电电源极性改变,其转向是否改变,串励直流电动机呢? 答:对并励直流电动机若仅改变端部的供电电压极性,励磁绕组的接线不变,则电枢电流和 励磁电流将同时反向,则电磁转矩������ = ������������ Φ������ ������������ 仍保持原来方向,故转子转向不改变而对串 励直流电动机情况也是一样的,转子转向不变。
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