电动机与电气控制技术基础
电机与电气控制技术复习
电流保护。
结构：熔体、熔座
熔断器的符号
FU
期末复习
低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于 刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、 失压、过载和短路保护的电器。
低压断路器的符号
期末复习
主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命 令或信号，改变控制系统工作状况的电器。常用的 主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、 主令控制器等。
在绕线型异步电动机转子回路中串入电阻或串附加电动
势等方法调速。
七、直流电动机 弱磁保护，防止飞车
期末复习
低压电器
低压电器：是指工作在直流1500V、交流1200V 及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、 检测、保护、变换、调节等作用的基本器件。
电磁机构：电磁机构是电磁式电器的感测元件，它 将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。
按钮是一种非接触式的检测装置。 红色---停止 绿色---起动
行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号， 以控制机械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式； 按结构分为直动式、滚动式、微动式。
接近开关是一种非接触式的检测装置。
期末复习
电气控制电路设计
电气控制系统图常用的有电气原理图、电器布 置图、电气安装接线图。
期末复习
继电器输入信号输入后，经一定的延时， 才有输出信号的继电器称为时间继电器。对于 电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后， 经一段时间，延时触头状态才发生变化，即触 头延时闭合或断开。
延时方式：通电延时型和断电延时型两种。
时间继电器的符号
期末复习
期末复习
热继电器是电流通过发热元件加热使双金属 片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用 来保护电动机或其它负载免于长期过载以及 作为三相电动机的断相保护，不能用于短路 和瞬时过载保护 。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案
一、教学目标
本课程的目标是培养学生对电机与电气控制技术的基本理论和实际应用有全面的了解，并具备应用该技术进行控制和维修电气设备的能力。
二、教学内容
1.电机基本原理
1.1电机的分类和结构
1.2电机的工作原理
1.3电机的性能指标
2.电气控制技术
2.1电气控制系统的基本要素
2.2电气控制信号的传输与处理
2.3电气控制系统的装置与设备
3.电机控制技术
3.1电机的启动与停止控制
3.2电机速度控制技术
3.3电机转矩控制技术
4.电气设备维修与故障排除
4.1电气设备的维护与保养
4.2电气设备的故障排除方法
4.3常见电气设备故障分析与处理
三、教学方法
1.理论授课：通过讲解和演示，介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理。
2.实验操作：组织学生进行电机启动和停止控制、速度控制以及转矩控制的实验操作。
3.讨论研究：组织学生针对实验操作过程中的问题进行讨论，帮助学生深入理解电机控制技术的原理。
4.实践操作：组织学生对电气设备进行维修，并分析和处理故障。
四、教学评价
1.课堂小测：通过课堂小测测试学生对于电机与电气控制技术的基本知识的掌握程度。
2.实验报告：学生根据实验操作结果撰写实验报告，评价学生对电机控制技术实际应用的能力。
3.报告演讲：学生根据自主选择的课程相关主题进行报告演讲，评价学生对电机与电气控制技术的深入理解和研究能力。
五、教学资源。
电机与电气控制技术(第五版)课件第5章
第三节 熔断器 1
熔断器广泛用于低压供配 电系统和控制系统中。当电路 发生短路或严重过载时，熔断 器自动熔断，从而切断电路， 起到保护作用。
熔断器结构简单，体积小 巧，工作可靠，是电气设备重 要的保护元件之一。
二、熔断器的保护特性及主要参数
第三节 熔断器 2 1. 熔断器的保护特性 表明流过熔体的电流大小与熔体熔断时间之间的关係特性。
第四节 交流接触器1
接触器是一种用途最为广泛的开关电器。它利用电磁、 气动或液动原理，通过控制电路来实现主电路的通断。接触 器具有通断电流能力强，动作迅速，操作安全，能频繁操作 和远距离控制优点，但不能切断短路电流，因此接触器通常 需与熔断器配合使用。接触器的主要控制对象是电动机，也 可用来控制其他电力负载，如电焊机、电炉等。
护。例如接触器、控制继电器、主令电器、起动器、电磁阀等。 (3)按触点动力来源分为手动电器和自动电器。
二、低压电器的性能参数 1.额定绝缘电压 电器最大的额定工作电压 2.额定工作电压 长期工作时能保证电器正常工作的电压值。 3.额定发热电流 长期工作时各部分的温度不超过极限值时流过的最大电流。 4.额定工作电流 能保证电器正常工作的电流值。 5.通断能力 电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。
第六节 继电器2
一.电磁式继电器 电磁式继电器可分电压继电器、电流继电器和中间继电器三种。电磁
式继电器结构、工作原理与接触器相似。
第六节 继电器3
二、时间继电器 1．时间继电器的结构和工作原理 它在电路中起着使控制电路延时动作的作用，即当继电器的感测机构接
收到外界动作信号后，要经过一段时间延时后触点才动作并输出信号去操纵 控制电路。
它由瓷质底座、瓷帽、瓷 套和熔体组成。螺旋式熔 断器具有较好的抗振性能， 灭弧效果与断流能力均优 于瓷插式熔断器，被广泛 用于机床电气控制设备中
《电机与电气控制》说课
PLC编程实验
PLC基础编程实验
通过实验了解PLC的基本编程语言和逻辑控 制算法，掌握PLC编程的基本方法和技巧。
PLC高级编程实验
通过实验了解PLC的高级编程语言和控制算 法，掌握复杂逻辑控制和过程控制的应用技
巧。
变频器应用实验
变频器基础应用实验
通过实验了解变频器的工作原理和基本应用，掌握变频器的参数设置和运行调试方法。
3
电机制动控制电路
通过在电机两端并联电阻，实现电机制动控制。
步进电机控制电路
单片机控制步进电机
通过单片机输出脉冲信号，控制步进电机的转动角度 和速度。
驱动器控制步进电机
通过驱动器对步进电机进行功率驱动，实现电机的连 续或步进转动。
编码器反馈控制
通过编码器检测电机的转动角度和速度，实现电机的 闭环控制。
掌握电机与电气控制的基本理论和实践技能 培养学生分析和解决实际问题的能力 提升学生的职业素养和创新意识
课程内容
电机原理及应用 电机的分类、工作原理和应用场景 电机的控制方法和调速技术
课程内容
01
电气控制技术
02
电气控制系统的组成和设计原则
常用电气元件的原理和应用
03
课程内容
典型电气控制系统的分析和调试 实践环节
05
课程实践与实验
电机实验
直流电机实验
通过实验了解直流电机的转速、电流、电阻等参数，掌握直流电 机的运转特性和控制方式。
交流电机实验
通过实验了解交流电机的转速、电流、功率等参数，掌握交流电 机的运转特性和控制方式。
步进电机实验
通过实验了解步进电机的转速、电流、脉冲等参数，掌握步进电 机的运转特性和控制方式。
电机与电气控制技术基础
④ 利用式（15-2）求出磁动势IN。
15.1.2 铁心线圈与电磁铁
1．铁心线圈的电磁关系
铁心线圈的电磁关系有两种，一种是用直流来励磁，另一种是用交流励磁。直流励磁的铁心线圈，磁通恒定、电流I的大小只与线圈电阻R有关，功率损耗也只有I 2R，即所谓铜损。而交流铁心线圈的电磁关系与功率损耗等是比较复杂的。它也是变压器与交流电机的基础。
磁饱和性即磁性材料的磁化磁场B（或Φ）随着外磁场H（或I）的增强，并非无限地增强，而是当全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场一致时，磁感应强度B不再增大，达到饱和值。亦即铁磁性材料的磁化曲线是非线性的，如图15-2所示。为了尽可能大地获得强磁场，一般电机铁心的磁感应强度常设计在曲线的拐点a附近。
下面以非匀磁路图15-4的分析与计算为例，介绍其求解磁动势的一般步骤。
① 由于各段磁路的截面不同，而磁通Φ相同，因此各段磁路中的磁感应强度Bi=Φ/Si，由此求得B 1、B 2、及B 0，其中计算B 0时的截面S 0 时，因δ很小，可以也取铁心截面S 2。
② 据各段磁路材料的磁化曲线B=f（H），查得与上述B i对应的磁场度H i。其中空气隙或其它非铁磁材料的磁场强度H 0=B 0/μ0=B 0/4π×10-7（A/m）可以直接计算。
[牛顿] （15-11）
由式（15-11）可知，吸力在零与最大值Fm之间脉动（图15-8）。因而衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触头容易损坏。为了消除这种现象，可在磁极的部分端面上套一个分磁坏（图15-9）。于是在分磁坏（或称短路环）中便产生感应电流，以阻碍磁通的变化，使在磁极两部分中的磁通Φ1与Φ2之间产生一相位差，因而磁极各部分的吸力也就不会同时降为零，这就消除了衔铁的颤动，当然也就除去了噪音。
电机与电气控制技术培训教材PPT课件
磁路
I
N
电路 +I _E R
基本定律
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l
S
Φ
B S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l
S
基氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
基氏 电流定律
I
0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流
励磁电流
直流 ---- 直流磁路 交流 ---- 交流磁路
B S
B 的单位：特斯拉（Tesla）
1 Tesla = 104 高斯
单位：韦伯
二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 真空中的磁导率( 0 )为常数
0 4 107 （亨/米）
一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比，
称为这种材料的相对磁导率 r
r
0
r 1 ，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线 圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
磁路小结
直流磁路
I U R
(U不变，I不变）
交流磁路
Φ m
U 4.44
fN
（ U不变时，
Φ m
基本不变）
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
电机与电气控制技术培训教材P P T 课件
第15章 电机与电气控制技术
15.1 磁路与变压器 15.2 异步电动机 *15.3 同步电动机 *15.4 直流电动机 *15.5 控制电机 15.6 电气控制技术基础
电机与电气控制教案(完整版)
课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习导入新课1.什么是三相对称电源？三相对称电源的特点是怎样的？2.什么是功率因数？在工业企业中，各种生产机械为了完成各种工艺过程的要求，大多数需要原动机提供机械能，用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动系统。
从本节课起我们学习生产机械常用电气设备与拖动技术基础。
第四章生产机械常用电气设备与拖动技术基础电动机：使用电能的原电机。
（电能→机械能）电力拖动系统：用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统。
电力拖动系统包括电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。
第一节三相交流异步电动机简介一、三相交流异步电动机的结构和工作原理（一）结构电动机交流电动机同步电动机异步电动机三相异步电动机单相异步电动机三相交流异步电动机由静止部分（定子）和转动部分（转子）组成。
1.定子部分（1）定子铁心定子铁心是电动机磁路的一部分，为减小铁心损耗，一般由0.5mm 的厚硅钢片叠成，安放在机座内，而且在片间用绝缘漆绝缘。
为了冷却铁心，在大容量电机中，定子铁心分成很多段，每两段之间留有通风槽，作为冷却空气的通道。
（2）定子绕组定子绕组是电动机的电路部分，工作时和三相交流电源相接，用以产生三相异步电动机工作所需的旋转磁场。
定子绕组：是由绝缘的铜或铝导线绕成的三相对称绕组、三相绕组在空间上相隔1200,可以接成星形或三角形。
图11-6-2(a)是定子绕组的星形连接图；图11-6-2(b)是定子绕组的三角形连接图。
图11-6-2 定子绕组的星形和三角形连接图2.转子部分转子的主要作用是产生感应电流，形成电磁转矩，以实现机电能量的转换。
（1）转子铁心是电动机的一部分，一般用0.5mm厚硅钢片叠成，套在转轴上并与转轴固定。
（2）转子绕组转子绕组根据结构的不同可以分为笼型转子和绕线转子两种。
笼型绕组及转子笼型转子是在转子铁心的每一个槽中，插入一根裸导条，在铁心两端分别用两个短路环把导条连接成一个整体，形成一个自行闭合的多相短路课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习导入新授三相异步电动机的基本组成和各组成部分的作用大家都知道，三相异步电动机接上电源就会旋转，那为什么会转呢？这节课我们就来讨论这个问题。
电机电器及其控制技术
电气工程概论
1
电机是以电磁感应现象为基础实现机械能与 电能之间的转换以及变换电能的机械，包括 旋转电机和变压器两大类。 旋转电机 机电能量转换装置 发电机 机械能→电能 电动机 电能→机械能 变压器 电能变换装置
电气工程概论
2
2.1 电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
定子绕组
转子 机座
电气工程概论
9
电 动 机
电气工程概论
10
变压器
将一种电 压的电能 变换为另 一种电压 的电能的 装置
单相变压器 三相变压器 …
电气工程概论
11
特种电机
1）永磁无刷 电动机
应用： 航空、航天 家用电器 机器人 电动汽车 电动车组 电动舰船 …
电气工程概论
12
特种电机
应用： 工业机械； 轨道交通； 电梯； 航空母舰飞机发 射； 导弹发射架； 电磁推进潜艇； …
1870年
1878年 1880年 1885年 1888年
格拉姆制成了环形电枢自激发电机
出现了铁芯开槽法。有槽铁芯和鼓形绕组的结构一 直沿用至今 爱迪生制造了名为“巨象”的大型直流发电机 费拉里斯提出旋转磁场原理，研制出两相异步电动 机 俄国人制成一台三相交流单鼠笼异步电动机
电气工程概论 4
1882年 1882年 1882年 1884年 1891年
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程概论
3
1831年
1834年 1836年 1845年 1866年
法拉第创造了第一部感应发电机的模型