电机与电气控制技术概述.
电机与电气控制技术及技能
电机与电气控制技术及技能
“电机与电气控制技术及技能”是一门涉及电机学、电气控制和相关技能的学科领域。
它涵盖了电机的工作原理、特性、分类以及电气控制系统的设计、运行和维护等方面的知识。
在这个领域中，学生将学习各种类型电机的结构和工作原理，包括交流电机、直流电机、步进电机等。
他们还将了解电机的控制方法，如变频调速、脉宽调制等，以及电气控制系统的组成部分，如传感器、控制器、执行器等。
学生将掌握电机的选型、安装、调试和故障排除等技能，能够进行电气控制系统的设计和编程。
他们还将学习如何使用相关的仪器和工具进行测试和监测，以确保电机和控制系统的正常运行。
通过学习“电机与电气控制技术及技能”，学生将获得在工业自动化、机器人技术、电力系统、交通运输等领域中应用的能力。
这门学科对于从事机电一体化、电气工程、自动化控制等相关职业的人员来说非常重要，他们可以将所学知识和技能应用于实际工作中，提高工作效率和质量。
总的来说，“电机与电气控制技术及技能”为学生提供了深入了解电机和电气控制系统的机会，并培养他们在实际应用中所需的技能，为他们在工程领域的职业发展打下坚实的基础。
电机与电气控制技术
《电机与电气控制技术》课程标准（一）课程概述1. 课程性质《电机与电气控制技术》课程是高等职业技术学校电气自动化技术专业的重要的专业基础课程，在整个专业课程体系中不仅起着承上启下的作用，更是专业理论具体应用于工业技术的实践性课程。
通过本课程的学习和实践，使学生基本熟悉电机、电器的结构原理，掌握电气基本控制原理、常用机床控制线路及其接线和故障分析排除的基本能力，养成理论联系实践的学习风气、知识用于技术的创新精神、安全规范的操作习惯，从而使自身基本具备在电气自动化控制岗位群上的职业素养。
2. 课程基本理念本课程以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用” 。
根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生的综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。
3. 课程设计思路电机与电气控制实践性强，设备种类多，因此改变以书本为主实验为辅的旧教学模式，构建本课程开放的理论实践教学和学生自学平台，把课程内容按系统分解成项目，每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成，并把实践落实到具体的操作任务中。
通过讲练结合、学做相辅、融汇贯通，让学生有效地掌握电机与电气控制技术的知识和技能。
既让学生在教师带领下经历知识探究过程，也使学生拥有自主学习的研究空间。
（二）课程培养目标本课程的培养目标是在学习电机及其控制技术的过程中培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，并引发他们对后续课程中涉及的更先进的控制方法和系统的学习热情和渴望。
学习基本的电机基础理论和电气控制的基础知识，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。
电机与电气控制技术总结500字
电机与电气控制技术总结500字电机与电气控制技术是工业自动化的核心技术之一。
它是将电能
转换为机械能的过程，是各类电气系统的重要组成部分。
下面来对电
机与电气控制技术进行简单的总结。
首先是电机技术。
电机技术是电能转换为机械能的关键技术，包
括交流电机和直流电机。
交流电机具有结构简单、体积小、电气性能
好等优点，其特点是旋转速度随电源频率变化而变化；直流电机具有
调速性好、启动性能好等优点，广泛应用于机床、印刷、制药等行业。
另外电机的效率也是衡量电机性能的重要指标之一。
其次是电气控制技术。
电气控制技术是指对电机进行控制、调节、保护、监视和故障诊断的方法和技术。
其中的关键组成部分是电气控
制系统。
电气控制系统由电气元器件、传感器、执行机构等组成，其
中最核心的是PLC（可编程逻辑控制器）和变频器。
PLC具有逻辑思维
严密、稳定可靠、方便易用等优点，广泛应用于机械、电力等行业；
变频器则可以精确地控制电机的转速和运行方式，实现绿色工业化。
最后是电机与电气控制技术应用。
电机与电气控制技术在社会生
产中的应用非常广泛，如机床制造、风电场、太阳能电站、汽车制造、水利工程、石化工业等都需要用到电机与电气控制技术。
通过电机与
电气控制技术的应用，可以提高生产效率，节省能源、减少污染，实
现可持续发展。
综上所述，电机与电气控制技术作为核心技术，对现代工业的发展起到了至关重要的作用。
在未来的发展中，我们需要进一步加强这方面的研究和应用，为工业自动化和现代化发展做出更大的贡献。
电机与电气控制技术PPT课件
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．额定容量SN
单相： 三相：
I1N
SN U1N
I2N
SN U 2N
I1N
SN 3U1N
I2N
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．油箱和其他附件 （1）油箱。 （2）储油柜。 （3）安全气道。 （4）气体继电器。 （5）绝缘套管。 （6）分接开关。
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
1.2.2 变压器的铭牌技术数据 1．额定电压U1N/U2N 额定电压U1N是指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压；U2N是指在一 次绕组加U1N时，二次绕组开路时（空载）的端电压。在三相变压器中， 额定电压是指线电压，通常在铭牌上以分数的形式U1N/U2N表示。
电机与电气控制技术
电子工业出版社
第1章 变 压 器
1.1 变压器的用途及分类 1.1.1 变压器的用途 变压器是一种利用电磁感应原理，将某一数值的交变电压变换为同频 率的另一数值的交变电压的电气设备。变压器在许多方面都得到了广 泛的应用，如电力系统中的输、配电和电子技术领域、测试技术领域 、焊接技术领域等。
1.3 变压器的工作原理
2．空载电流I0 所示为励磁电流、主磁通及其感应电动势的相量图。由图可见，I0比 在相位上超前一个角度，称为铁耗角，一般很小，可忽略。
电机与电气控制技术
1.3 变压器的工作原理
1.3.2 变压器的负载运行 变压器负载运行的原理示意图。
电机与电气控制技术
高职高专工程技术专业的电机与电气控制技术
高职高专工程技术专业的电机与电气控制技术一、引言电机与电气控制技术是高职高专工程技术专业中的重要组成部分。
随着工业自动化的不断发展和应用领域的扩大，电机与电气控制技术的需求也逐渐增加。
本文将从电机的基本原理、电气控制系统的设计与应用以及电机与电气控制技术的未来发展等方面进行论述。
二、电机的基本原理电机是将电能转换为机械能的装置，其基本原理是利用电磁感应原理产生转矩。
电机按照其工作原理可分为直流电机和交流电机。
直流电机通过直流电源供电，利用电枢和磁极之间的相互作用产生转矩；而交流电机则通过交流电源供电，利用电流的变化产生旋转磁场，从而产生转矩。
电机的结构形式多种多样，如直流电机常见的有直流电动机、直流发电机等，而交流电机则包括异步电机、同步电机等。
三、电气控制系统的设计与应用电气控制系统是指通过电气信号对电机进行控制的系统。
在工业生产中，电气控制系统的设计与应用起着至关重要的作用。
电气控制系统通常由传感器、执行器、控制器和电源等组成。
其中，传感器负责将被控对象的状态转换为电信号，执行器则根据控制信号来控制被控对象的动作，控制器则负责对传感器信号进行处理和判断，电源则提供所需的电能。
电气控制系统的设计需要考虑多个因素，如系统的可靠性、安全性、稳定性等。
在设计过程中，需要根据被控对象的特性选择合适的传感器和执行器，并根据实际需求选择合适的控制器和电源。
同时，还需要考虑系统的通信方式、数据传输速率等因素，以确保系统的正常运行。
电气控制系统广泛应用于各个行业，如制造业、能源领域、交通运输等。
在制造业中，电气控制系统可以实现生产线的自动化、智能化，提高生产效率和产品质量。
在能源领域，电气控制系统可以实现电力的分配和调度，提高能源利用效率。
在交通运输领域，电气控制系统可以实现交通信号的控制和调度，提高交通运输的安全性和效率。
四、电机与电气控制技术的未来发展随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，电机与电气控制技术也在不断发展。
电机电器与控制技术的专业概况介绍
电机电器与控制技术的专业概况介绍电机电器与控制技术是电气工程领域中的一个重要分支，涉及到电机、电器和控制系统的设计、制造、安装和维护等方面。
本文将对电机电器与控制技术的专业概况进行介绍，从多个方面展开分析，以帮助读者更全面、深刻地理解这一领域。
一、电机电器的基本概念和工作原理1. 电机的基本概念与分类电机作为电气设备的核心，可以根据其工作原理和结构特征进行分类，比如直流电机、交流电机、步进电机等。
本节将通过简单的实例讲解不同类型电机的工作原理和应用领域。
2. 电器的基本概念与功能电器指的是用来执行、控制电能或信号的装置，包括开关、插座、照明设备等。
这一部分将介绍电器的基本概念和常见类型，并探讨它们在电气系统中的作用和功能。
3. 控制系统的基本概念与组成控制系统是将感知、决策和执行按照一定规律进行组合，实现对电气设备的精确控制。
本节将讲解控制系统的基本概念和组成要素，介绍开放环路和闭环控制系统，并对控制系统的性能指标进行解析。
二、电机电器与控制技术的应用领域1. 工业自动化领域电机电器与控制技术在工业自动化领域有着广泛的应用，如机器人技术、装配线控制、自动化生产等。
本节将重点介绍电机电器与控制技术在工业自动化领域中的应用案例，并分析其优势和挑战。
2. 新能源领域随着新能源的不断发展，电机电器与控制技术在可再生能源领域也扮演着重要角色。
比如风力发电机组、光伏发电系统等。
本节将探讨电机电器与控制技术在新能源领域的应用现状和未来趋势。
3. 交通运输领域电机电器与控制技术在交通运输领域也发挥着重要作用，比如电动汽车、高铁系统等。
本节将介绍电机电器与控制技术在交通运输领域的应用，并对其对环境保护和能源效率的贡献进行分析。
三、电机电器与控制技术的发展方向和挑战1. 近期发展方向电机电器与控制技术在不断丰富和创新中前进，包括高效节能电机的研发、智能控制系统的应用等。
本节将介绍电机电器与控制技术的近期发展方向，并对相关研究和应用进行评估。
电机与电气控制技术
电机与电气控制技术概述电机与电气控制技术是现代工业中不可或缺的一项技术。
它广泛应用于各个领域，包括工厂、交通运输、农业等等。
电机是将电能转化为机械能的关键设备，而电气控制技术用于对电机的控制和调节。
本文将介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理，以及它们在工业中的应用。
电机的基本原理电机是通过电磁作用将电能转化为机械能的一种设备。
它由定子和转子两部分组成。
定子是固定的部分，其中包含一个或多个线圈，称为定子绕组。
转子是可以旋转的部分。
当通电时，通过定子绕组产生的电流会产生一个磁场，从而使转子受到力的作用，进而产生转动。
根据电流和磁场的关系，电机可以分为直流电机和交流电机两种。
直流电机直流电机是最简单的一种电机类型。
它由一个定子绕组和一个旋转的转子组成。
当通过定子绕组通电时，产生的磁场会使得转子受到力的作用，从而开始旋转。
直流电机通常使用电刷和换向器来改变电流的方向，使得转子能够持续地旋转。
直流电机具有转速范围广、响应速度快、转矩可调等优点，因此在许多应用中得到广泛应用。
它们常用于工厂的自动化系统、汽车、机器人等领域。
交流电机交流电机是另一种常见的电机类型。
它有许多不同的类型，包括异步电机、同步电机和感应电机等。
交流电机使用交流电源供电，通过交变磁场的作用，使得转子开始旋转。
异步电机是最常见的交流电机类型之一。
当通电时，定子产生的旋转磁场会将转子拖动起来，并与旋转磁场同步运动，因此称为“异步电机”。
异步电机主要用于工业驱动和家用电器等领域。
同步电机是另一种常见的交流电机类型。
它与电源的频率同步运行，因此称为“同步电机”。
同步电机通常用于动力传输系统、发电机和压缩机等领域。
感应电机是一种特殊的交流电机。
它使用感应原理工作，即通过定子绕组中的电流产生的磁场来感应转子中的电流。
感应电机常用于工业驱动和家用电器等领域。
电气控制技术电气控制技术是对电机进行控制和调节的一种技术。
它通过控制电机的电流、电压、频率等参数，实现对电机运行状态的控制和调节。
电机与电气控制技术(第五版)课件第4章
第一节 直流电动机1
直流电动机是指输入直流电能输出机械能的旋转机械。 直流电动机由于具有调速性能好、起动转矩大的优点曾被广泛使用 过，但它的结构较复杂、使用维护较麻烦，已基本上被交流电动机取代。 一、直流电动机的工作原理 直流电动机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的。通 常磁场固定不动，而导体做成可在磁场中绕中心轴OO，旋转，如图4-1中 线圈abcd。为了使线圈abcd在不同的磁场位置下按同一方向旋转，采用 了电刷和换向器结构。但也正是这个电刷和换向器结构，使直流电动机 的结构变得复杂，成了它的致命所在。
第四节 测速发电机2
二、直流测速发电机 1．直流测速发电机的结构及工
作原理 直流测速发电机是一种用来测
量转速的小型直流发电机，在自动 控制系统中作反馈元件，外型如图 4-29。结构上与普通小微型直流发 电机相同，通常是两极电机，分为 他励式和永磁式两种。
第四节 测速发电机3
直流测速发电机的工作原理是在永久磁铁产生的恒定磁场中，电枢以转
第四节 测速发电机1 一、概述 测速发电机在自动控制系统中作检测元件，可以将电动机轴上的机 械转速转换为电压信号输出。输出电压的大小与发电机的转速成正比。 输出电压的极性反映电动机的旋转方向。测速发电机有交、直流两种形 式。 自动控制系统要求测速发电机的输出电压必须精确、迅速且与转速 成正比。测速发电机主要用于作测速元件、阻尼元件、解算元件。
步进电动机的种类很多，按运动方式可分旋转型和直线型。旋转型又可 分感应式、永磁式和混合式等。感应式步进电动机的转子上没有绕组，依靠变 化的磁阻生成磁阻转矩工作。永磁式步进电动机的转子上有磁极，依靠电磁 转矩工作。感应式步进电动机是目前应用最为广泛的步进电动机。
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电 路
I + _E R
电流 强度
基氏 电压定律
l E I R I J S R S
E I U 0
4
磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 直流 励磁电流 ---- 直流磁路
交流 ---- 交流磁路
直流磁路
磁路分析
交流磁路
一.直流磁路的分析
U 直流磁路的特点: I （R 为线圈的电阻） R Φ I 一定 U一定 I
2.磁饱和性
根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料 （磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料 （磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。
3 磁路的基本定律 一. 安培环路定律（全电流律）：
磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于 通过这个闭合路径内电流的代数和.
H d l I
电流方向和磁场强度的方向
I1
I2
I3
H
符合右手定则，电流取正；
否则取负。
ห้องสมุดไป่ตู้
在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同， 各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：
NI HL
NI：称为磁动势。一般
用 F 表示。
线圈 匝数N
I
磁路 长度L
F=NI
HL：称为磁压降。
在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场 强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。
r 1，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
三、磁场强度 H
磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁 感应强度和导磁率之比。
H
单位：
B
B ：特斯拉
：亨 / 米
H
：安 /米
磁性材料的磁性能：
B ( )
大 小
H (I)
B
B Br
Hc
H H 3. 磁滞性
1.非线性
2) 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统
变电流：电流互感器
变阻抗：电子电路中的阻抗匹配
（如喇叭的输出变压器）
变压器应用举例
发电厂
1.05万伏 升压 输电线 变电站
22万伏
降压
1万伏
降压
…
降压
实验室
仪器
380 / 220伏
降压
36伏
变压器的基本结构和工作原理
一.结构：
铁芯
i1
u1
原边 绕组
线圈通入电流后，产 生磁通，分主磁通和漏 磁通。 ：主磁通
i
u1
线圈
s
u2
s ：漏磁通
铁心
（导磁性能好 的磁性材料）
磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重 要材料是铁磁性材料。
2） 磁路计算中的基本物理量 （磁通密度） 一、磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 （磁力线）。
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
15.1 磁路与变压器
1 磁路基础与磁路定律
2
3
变压器的工作原理
变压器的使用
4
特殊变压器简介
1.磁路基础与磁路基本定律
1） 磁路基础
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
7 （亨 / 米 ） 10
和真空中的磁导率之比，
0 4
一般材料的磁导率
称为这种材料的相对磁导率
r
r 0
u u R (el ) (e ) dΦ Ri N dt
一般情况下
eL e
uR
很小
Φ ：主磁通
Φ
：漏磁通
dΦ u N dt
i u
Φ
Φ
dΦ u N dt
假设 则
eL e
Φm sin t
2 fNΦm cos t
u NΦm cos t
最大值
电磁铁吸合前(气隙大）
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。
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（ Φ 随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44 fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
Φm 基本不变）
NI HL
总磁动势
I
N
例：
l0
NI HI H0l0
l
二.
磁路的欧姆律：
对于均匀磁路
NI HL L L S
B
令：
I N
S L
l R 称为磁阻 Rm m s
则：
F NI L Rm φ S
磁路中的 欧姆定律
注：由于磁性材料 是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性 分析，不做定量计算。
Φ
u2
i2
RL
副边 绕组
单相变压器
i1
u1
Φ
u2
i2
RL
变压器符号：
工作过程：
i1 u1
Φ
i2
u2
RL
u1 i1 Φ u2 i2
二. 工作原理
空载运行 ：原边接入电源，副边开路。 接上交流电源
u1
u1
原边电流 i1等 于励 磁电流 i10
U m 2 fNΦm
有效值
Um U 4.44 fNΦm 2
i
Φ
Φ
U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
当外加电压U、频率 f 与
u
e
eL
线圈匝数N一定时， Φm 便
确定下来。根据磁路欧姆
定律 IN
Φ Rm 当 Φm
一定时磁动势IN随磁阻 Rm 的变化而变化。 交流磁路和电路中的恒流源类似
（线圈中没有反电动势） 磁动势 F=IN 一定 磁通和磁阻成反比(Φ 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流磁路中 直流电路中 U
F
Rm
)
F
F 固定
Rm 随 Rm 变化
I E
R I随 R
E 固定
变化
二. 交流磁路的分析
交流激励 线圈中产生感应电势 电路方程：
i
u
Φ
Φ
Φ和 Φ
产生 的感应电势
F Φ Rm 直流电路中： U I S R
直流磁路中：
Φ固定
IS固定
F随 Rm 变化 U 随 R 变化
交流磁路中磁阻 Rm 对电流的影响
电磁铁吸合过程的分析： 在吸合过程中若外加电压
Φ
i
不变, 则Φ 基本不变。
u
Rm 大 Rm 小
起动电流大 电流小
IN Φ Rm
电磁铁吸合后(气隙小） 注意：
磁路和电路的比较（一）
磁动势
磁通
磁压降
磁 路
I N
F IN
Φ
电流
HL
I
电 路
电动势
U R
电压降
+
E
_
E
I
U
磁路与电路的比较 (二) 磁 路
基本定律 磁阻 磁感应 强度
安培环路 定律
I
N
NI F l Φ Rm B Rm S S HL
欧姆定律 电阻
0
基氏 电流定律