电机及拖动
电机及拖动基础(第5版)课件：控制电机
电动机立即停转。保证了电动机无“自转”
现象，所以直流伺服电动机是自动控制系 统中一种很好的执行元件。
电枢控制
《电机及拖动基础》(第5版) 控制电机
一、直流伺服电动机
特
机械特性
n UC Ra T Ce CeCT 2
性
调节特性 T一定时的n=f(Uc)
交流伺服电动机的原理图
自转现象：
当转子转动起来以后，控 制信号消失，即断开控制 绕组，变成单相时，电动 机仍然能够转动。
《电机及拖动基础》(第5版) 控制电机
“自转”的消除：增加伺服电动机的转子电阻。
变成单相后，电磁转矩>0, 与转速的方向相同，电动 机仍然能够转动。
变成单相后，电磁转矩<0, 与转速的方向相反，制动 作用，电动机立即停传。
不同T时的调 特族是线性的
与他励 直流电 动机改 变电枢 电压时 的人为 机特相 似。
不同Uc时的机 特族是线性的
始 动 电 T1 压
T一定 Uc越大 n越高
控制电压UC越大，则n=0时对应 的起动转矩T也越大，越利于起动。
控制电压UC<始动电压Uc0，电 动机不转—“失灵区”。同样的 T下，失灵区越小，灵敏度越高。
生一个旋转电动势Erq，其有效值为：
Erq CqΦd n
转子绕组中将产生
交流电流Irq
Irq产生 Φq ( kErq )
略电抗， 两者同相
E2 4.44 f1N2KN2Φq 即 E2 C1n
结论：异步测速发电机输出 绕组N2中所产生的感应电动 势E2的大小与转速n成正比。
《电机及拖动基础》(第5版) 控制电机
自控系统对测发的主要要求：
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。
电机及拖动讲解
第八章电力拖动系统动力学基础内容提要研究电力拖动系统动力学的目的是为介绍电力花动的机械特性与过渡过程等内容准备必要的理论基拙。
第一节及第二节分析运动方程式，对方程式中各参数(力、转拒、质量和飞轮惯量等)的折算方法进行分析研究;第三节介绍了电动机和工作机构!'}速比可变系统的有关问题;第四节中讨论考虑传动机构损耗的简化折算方法与较准确的折其方法;最后，在第五节中将介绍几种典型生产机械的负载转矩特性。
第一节电力拖动系统的运动方程式“拖动”就是应用各种原动机使生产机械产生运动，以完成一定的生产任务。
而用各种电动机作为原动机的拖动方式称为“电力拖动”。
一般情况下，电力拖动装置可分为电动机、工作机构、控制设备及电源四个组成部分，如图8-1所示。
电动机把电能转换成机械动力，用以拖动生产机械的某一工作机构。
工作机构是生产机械为执行某一任务的机械部分。
控制设备是由各种控制电机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成的，用以控制电动机的运动，从而对工作机构的运动实现自动控制。
为了向电动机及一些电气控制设备供电，在电力拖动系统中必须设有电源部分。
需要指出的是，在许多情况下，电动机与工作机构并不同轴，而是在二者之间有传动机构，它把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后再传给生产机械的工作机构。
下面研究电力拖动系统中电动机带动负载的力学问题。
一、运动方程式电动机在电力拖动系统中作直线运动(如直线电动机)或旋转运动时，由力学定律可知，必须遵循下列两个基本的运动方程式:对于直线运动，方程式为式中F—拖动力(N);—阻力(N);惯性力如果质量m的单位为kg，速度v的单位为m/s，时间t的单位为S，则惯性力的单位F .相同，为N。
与直线运动时相似，旋转运动的方程式为式中 T 电动机产生的拖动转矩T 阻转矩(或称负载转矩)d 惯性转矩(或称加速转矩)。
转动惯量J 可用下式表示:kg·m 2 式中m 与G 旋转部分的质量(kg)与重量(N);ρ与D 惯性半径与惯性直径(m};g 重力加速度，g=9. 81 m/s这样，由式(8-3)可见，转动惯量J 的单位为kg·m 2运动方程式(8一2)的形式不够实用，在实际计算中常把它化为另一种形式。
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
电机与拖动基础1. 电机的基本原理及分类1.1 电机的基本原理电机是将电能转换为机械能的装置。
它基于电磁感应现象，利用电流与磁场之间的相互作用产生转动力矩。
电机的基本原理可以归纳为洛伦兹力和转子的转动。
1.2 电机的分类根据电机的工作原理和结构特点，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
在直流电机中，按照励磁方式的不同，又可以分为永磁直流电机和电磁直流电机。
交流电机则根据转子结构的不同，可分为异步电机和同步电机。
2. 电机的拖动技术2.1 电机拖动的概念电机拖动是指电机作为动力源，通过各种传动机构将能量传输到负载上。
电机拖动技术广泛应用于机械设备、工业自动化、交通运输等领域。
2.2 电机拖动系统的组成电机拖动系统由电机、传动装置和负载组成。
传动装置包括传动轴、齿轮传动、皮带传动等。
负载可以是各种机械设备，如泵、风机、压缩机等。
2.3 电机拖动系统的性能要求电机拖动系统的性能要求包括转速、转矩、运动精度、稳定性等。
不同的应用场景对电机拖动系统的性能要求有所不同，需要根据实际情况选用合适的电机和传动装置。
2.4 电机拖动系统的控制方法电机拖动系统的控制方法包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制简单，但对系统的负载变化和外界干扰不敏感；闭环控制通过传感器反馈信号实现对系统的闭环控制，能够更好地适应外界环境变化。
3. 电机拖动系统的应用3.1 工业自动化领域在工业自动化领域，电机拖动技术广泛应用于生产线的输送设备、机器人的关节驱动、数控机床等。
电机拖动系统可实现精确的位置控制和速度控制，提高生产效率和产品质量。
3.2 交通运输领域电机拖动技术在交通运输领域起着重要作用。
电动汽车、电动自行车等交通工具采用电机拖动系统，更加环保高效。
此外，电机拖动系统还应用于轨道交通、电动船舶等领域。
3.3 家用电器领域家用电器领域的许多产品都采用了电机拖动技术，如洗衣机、空调、电风扇等。
电机拖动系统的高效运转和可靠性，保证了家用电器的正常工作和长寿命。
电机与拖动基础考点总结
考点总结第四章e T L T —生产机械的阻转矩 n —转速(r/min)】第五章一、直流电机的励磁方式：III f I I f1图5-15直流电机的励磁方式a) 他励式 b) 并励式 b) 串励式 b) 复励式a)b)c)d)按励磁绕组的供电方式不同，直流电机分4种：○1他励直流电机 ○2并励直流电机 ○3串励直流电机 ○4复励直流电机 二、基础公式 1. 额定功率N PN P （N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速） 直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N I U P ⋅=2. 电枢电动势a E直流电机的电动势：n C E e a ⋅Φ⋅=（单位 V ） e C 为电动势常数aZn C P e 60⋅=（P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）3. 电磁转矩e T直流电机的电磁转矩：a T e I C T ⋅Φ⋅= （单位m N ⋅） T C 为转矩常数aZn C P T ⋅⋅=π2 （P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）4. 常数关系式由于55.9260≈=πe T C C 故 e T C C ⋅=55.9三、直流电机(一) 分类：直流电动机和直流发电机。
直流电动机：直流电能→→机械能 直流发电机：机械能→→直流电能(二) 直流电动机(考点：他励直流电动机【如下图】)I 图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a) 物理量的参考正方向 b) 等效电路a)b)1. 电压方程：励磁回路：f f f I R U =电枢回路：a a a a I R E U += (特点：a a E U >) (a R ——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻 a E ——直流电机感应电动势)其中 ΦnC E e a =2. 转矩方程：0L e T T T +=3. 功率方程：○1输入电功率→电磁功率 输入电功率1P =励磁回路输入电功率f P +电枢回路输入电功率a P(注意：一般题目没有给出励磁信息，那么输入电功率=电枢回路输入电功率)电枢回路输入电功率a P =电磁功率em P +铜耗功率Cua p ∆ 励磁回路输入的电功率：2f f f f f I R I U P ==电枢回路输入的电功率：()Cua em 2a a a a a a a a a a a p P I R I E I I R E I U P ∆+=+=+== (2a a Cua I R p =∆——电枢回路的铜耗 a a em I E P =——电机的电磁功率)且有ωωωe a p a p a p a a π2π2606060T ΦI aZn ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==⋅== 即ωe a a T I E =（原本基础公式为a e ΦI C T T =）而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式：n Pn P P T em em eme 55.960π2===ω 故n PT em e 55.9=（em P 的取值单位为w 才适用）nP T eme 9550=（em P 的取值单位为kW 才适用） ○2电磁功率→输出机械功率 电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)由于0L e T T T +=和ωe T P em = 故 ωωωL 0e T T T += L 0em P p P +∆=L P ——电机的机械负载功率0p ∆——电机的空载损耗，包括机械摩擦损耗m p ∆和铁心损耗Fe p ∆○3输入电功率1P →输出机械功率2P 电功率电磁功率机械功率P 1P em P 2p Cua p Fe p mec p CufCufp ∆Cuap ∆Fep ∆mp ∆图5-19直流电动机的功率图p P P p p p p P p p P P P ∑∆+=+∆+∆+∆+∆=+∆+∆=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1式中2P ——电动机的输出功率，有P2=PL ；add p ∆——电动机的附加损耗，是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗； p ∑∆——电动机的总损耗，并有add 02a a 2f f add m Fe Cua Cuf p p I R I R p p p p p p ∆+∆++=∆+∆+∆+∆+∆=∑∆故电动机的效率为：p P pP P ∑∆+∑∆-==2121η4. 工作特性：5. 如何避免造成“飞车”？ 答：直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠，绝不能断开。
电机及拖动
电机及拖动1. 引言电机及拖动技术是现代工业中广泛应用的一项关键技术。
电机作为将电能转化为机械能的设备，被广泛应用于各个领域，如交通工具、工厂生产线、家用电器等。
而拖动技术则是通过电机驱动机械运动，实现物体的拖动和操控。
本文将介绍电机及拖动技术的基本原理、应用领域和优势，以及相关的发展趋势。
2. 电机原理电机是一种将电能转化为机械能的设备。
根据电机的工作原理不同，可以分为直流电机和交流电机。
直流电机通过直流电流产生磁场，从而使电机产生转动；交流电机则利用交流电的特性，通过不断变换的磁场引起转动。
2.1 直流电机直流电机由定子、转子和电刷组成。
当直流电流通过电刷和转子之间的电枢线圈时，电枢线圈内产生磁场，导致转子受到作用力而转动。
直流电机具有结构简单、转速可调等优点，在家用电器和小型机械中广泛应用。
2.2 交流电机交流电机分为异步电动机和同步电动机两种类型。
异步电动机是最常见的交流电机类型，其转子与电机的旋转磁场不同步，因此称为异步电动机。
而同步电动机则与电机的旋转磁场同步运动。
3. 拖动技术拖动技术通过电机的驱动，实现对物体的拖动和操控。
电机与拖动设备通常通过传动装置（如齿轮、轮胎等）连接，以实现机械运动。
3.1 拖动设备拖动设备可以是机械装置，如传送带、输送机、搅拌器等，也可以是交通工具，如汽车、轮船、飞机等。
拖动设备的类型和结构多种多样，在不同领域有不同的应用。
3.2 拖动控制拖动控制是指通过电机控制拖动设备的运动状态和行为。
使用合适的传感器和控制器，可以实现对电机的转速、转向、加速度等参数的调节，从而实现对拖动设备的精确控制。
4. 应用领域电机及拖动技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：4.1 工业制造在工业制造中，电机及拖动技术被广泛应用于生产线、自动化机械、机器人等设备中。
通过电机驱动，可以实现自动化生产、提高生产效率和产品质量。
4.2 交通运输电机及拖动技术在交通运输领域有着重要的应用。
电机拖动(动力学).课件
电机拖动系统的智能控制
要点一
总结词
智能控制是一种新兴的控制方式，通过人工智能技术实现 对电机拖动系统的自动控制。
要点二
详细描述
智能控制系统结合了传统控制理论和人工智能技术，如模 糊控制、神经网络等，能够实现对电机拖动系统的自适应、 自学习和自调整控制。智能控制系统能够处理不确定性和 非线性问题，提高系统的鲁棒性和适应性。但智能控制系 统的实现需要较高的技术支持和成本投入，且在某些情况 下可能存在稳定性和可靠性问题。
调速控制的基本原理
通过改变电机的输入电压或电流，调节电机的输入功率，从而实 现调速控制。
调速控制的方法
包括变极调速、变频调速和变转差率调速等。
调速控制的实现
需要使用电力电子器件，如可控硅整流器、晶体管逆变器和直流 无换向器电机等。
05
电机拖动系统的设计与优化
电机拖动系统的设计原则与流程
满足工艺要求
需求分析
明确系统的工艺要求、负载特性和环 境条件，进行初步的方案设计。
方案设计
根据需求分析结果，选择合适的电机 类型、规格和传动方式，进行系统配置。
电机拖动系统的设计原则与流程
详细设计
根据方案设计结果，进行零部件设计和组装，完成整体设计。
测试与优化
对设计完成的电机拖动系统进行性能测试和优化，确保系统 性能达到预期要求。
的特性和应用场景。
直流电机的拖动特性
直流电机的机械特性
描述了电机的输出转矩与转速之间的关系， 包括硬机械特性和软机械特性。
直流电机的调速特性
通过改变输入到电机的电压或电流，可以 调节电机的转速，从而实现调速控制。
直流电机的制动特性
在电机停止运行时，可以通过改变电机的 输入电流或反接电机来使电机快速停止。
电机及拖动基础知识要点复习
电机及拖动基础知识要点复习电机复提纲第一章：概念：主磁通、漏磁通、磁滞损耗、涡流损耗。
磁路的基本定律：安培环路定律：XXX。
磁路的欧姆定律：作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm。
磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。
E=IR。
磁路的基尔霍夫定律：1）磁路的基尔霍夫电流定律：穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零。
2）磁路的基尔霍夫电压定律：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。
第二节常用铁磁材料及其特性铁磁材料：1、软磁材料：磁滞回线较窄。
剩磁和矫顽力都小的材料。
软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。
2、硬磁材料：磁滞回线较宽。
剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。
铁心损耗：1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。
2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。
3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
第二章：一、换向：尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变，即进行所谓的“换向”。
二、直流电机的应用：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。
三、直流电机的主要结构：定子的主要作用是产生磁场，转子又称为“电枢”，作用是产生电磁转矩和感应电动势。
要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙）。
四、直流电机的铭牌数据：直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW)；2、额定电压UN(V)；3、额定电流IN(A)；4、额定转速nN(r/min)；5、额定励磁电压UfN(V)。
五、直流电机电枢绕组的基本形式：直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。
电机与拖动基础知识
电机与拖动基础知识电机与拖动基础知识随着工业技术的不断发展，电机和拖动技术越来越成为现代化生产中不可或缺的一部分。
电机和拖动的实际应用，可在各领域发挥其巨大的潜力，如机车、汽车、飞机、船舶、起重机械、工厂生产线、家用电器等众多领域都有广泛的应用。
本文将从电机和拖动的基础知识进行讲解。
1. 电机的定义及其分类电机是利用电能与磁能相互转换的机电装置，是将电能转换为机械能的装置。
电机根据其转子类型、实际用途和工作原理等方面进行分类。
主要有直流电机、交流电机、步进电机等类型。
2. 电机工作原理电机主要由定子和转子两部分组成。
定子一般由铁芯和线圈组成，线圈接通电源后形成电磁场，通过交流电流使电磁场转动。
转子是一个导体制成的，当有电流通过线圈时，导体在磁场中受到力的作用而旋转，从而实现电能转换为机械能的转动。
根据不同的线圈通电方式，数控系统可以精确控制电机的旋转方向、速度和位置。
3. 电机常见故障及解决方法电机在使用过程中常会发生故障，主要有过热、绕组烧坏、转子卡死等问题。
出现故障时需根据具体情况进行检查，解决故障。
如果出现过热现象，可以主要从散热方面优化解决，如加装风扇、更换散热片等方法。
出现绕组烧坏问题，则需要更换绕组。
出现转子卡死时，则需检查转子轴承是否过紧，是否需要加油等。
4. 拖动的定义及其分类拖动是利用电机、液压传动等力源，将驱动动力传至被驱动机械的一种动力集成技术系统。
根据实际用途和结构分类，主要有常规机械传动、电子传动、液压传动和气动传动等类型。
5. 拖动的应用领域拖动技术具有广阔的应用领域，主要应用于汽车、飞机、船舶、工厂生产线以及其他各类机械设备等领域。
相对传统的机械传动方式，拖动技术更为智能化和数字化，可以准确地控制时间、速度和位置等参数，提高生产效率和产品质量水平。
6. 拖动的优势和发展方向相对于机械传动等传统动力传输方式，拖动技术具有以下明显的优势：控制系统更加灵活智能、传动效率更高、整体结构更紧凑、使用寿命更长等。
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《电机及拖动》课程项目课程名称：电机及拖动指导教师：肖莹项目名称：异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性分析班级、组次：15级过控二班第五组课题组的分工或贡献：2017年12月异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性分析吴永康（燕山大学电气工程学院）摘要：主要目的是拆解和观察绕线式异步电机的基本组成部分，熟悉绕线式异步电机的结构、类型及铭牌数据。
强调学生动手操作能力；增强学生对异步电机结构的感性认识，掌握异步电机内部结构及工作原理；掌握异步电机绕组组成、绕制、嵌线及异步电机装配过程。
了解异步电机测试、检修方法，并能对异步电动机进行初步的维护保养及常见故障排除与检修；分析异步电机的基本工作原理，分析异步电机的制动特性。
最终，对电机的结构及工作特性进一步熟悉并掌握。
前言：(1）背景及目的:为了深入了解并掌握电机及其拖动的相关知识，深入分析交流电机的结构及其交流电机的制动特性，提高解决工程实际问题的能力和独立思考问题的基本能力，本组以交流电机为例进行了相关的项目研究。
(2）范围所研究的范围包括对于交流电机的拆解并记录相关数据；调查交流电动机在实际生化中的应用；研究鼠笼异步电机的结构和四象限运行的特性分析。
(3）相关领域所做的工作特色：交流电机适用范围广，工作效率高，并向节能环保方向发展，电动机行业成为节能潜力最大的产业之一。
同时随着机电一体化的发展，国际上技术领先的国家已经大量采用电力电子技术、计算机技术、传感器技术改造电机产品，新技术的应用给电机行业带来了新出的发展机遇。
(4）项目切入点：主要研究异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性。
1 任务实施及内容记录1.1拆解电机步骤及数据记录（1）复习鼠笼异步电机的结构及工作原理，了解内部基本结构，各部分所起的作用；(2) 观察鼠笼异步电机的结构，记录异步电机的铭牌数据，将有关数据填入下表中。
根据名牌数据计算额定转矩并判断电机的极数和同步转速。
鼠笼式异步电机的铭牌数据记录表（3）用手拨动电动机的转子，观察其转动情况是否良好。
(4）拆卸异步电动机拆除电动机的所有引线；拆卸轴承盖和端盖；抽出转子。
(a) 拆卸电动机引线一般电动机拆卸时,先拆卸电动机的引线,记录三相绕组是Y形接法还是△形接法。
拆线前必须先切断三相电源线，即关断电源开关。
拆线时做好绝缘处理，每拆下一个线头，应用绝缘带包好线头，用白布作好标记，以便接线时不会弄错。
(b）拆卸联轴器和风扇罩、风扇叶先拆下固定螺丝，再拆下风扇罩。
(c）拆卸端盖在拆卸滚动轴承端盖时，必须在机壳和端盖上作记号，以免装配时弄错位置。
卸时可先卸小盖，然后松下大螺丝，再卸大盖。
一般小型电动机都只拆风扇一侧的端盖，将另一侧的轴承盖螺丝拆下，并将转子、端盖、轴承盖和风扇一起抽出。
(d) 抽出转子小型电动机的转子可用手取出，注意不要擦伤铁心和绕组。
转子风扇若大于定子内孔时,应从有风扇一侧取出。
(5）观察结构、检查电机定子绕组观察对应部件；定子绕组的连接形式；前后端部的形状；绝缘材料的放置等。
获取定子绕组的相关参数：(6) 观察并记录电机转子部分：导条个数12。
(8) 异步电动机的装配按照拆卸的相反方向进行装配。
安放转子→加装端盖→安装风扇→按照铭牌数据要求接好电源引线，接好线盒。
(9) 异步电动机的运行连接电源并启动，记录稳定后电机的空载转速 1500r/min ；此时指导教师在场验收。
1.2定转子作用1.2.1定子作用异步电机的定子由机座、定子铁芯和定子绕组等组成。
定子铁芯: 定子磁路的一部分，装在机座里。
用0.5或0.35mm厚的硅钢片叠压而成(两面涂有绝缘漆) 当直径<1m时，用整圆硅钢片，否则用扇形硅钢片。
定子铁芯内圆开有很多槽，用来放置定子绕组。
开口槽用于大、中型容量高压异步电机半开口槽用于中型500V以下的异步电机半闭口槽用于低压小型异步电机。
定子绕组: 高压大、中型容量异步电机常采用Y接，只有三根引出线。
对中、小容量低压异步电机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接Y形或△形。
定子绕组用包有绝缘的铜或铝导线绕成，嵌在定子槽内。
绕组与槽壁间用绝缘体隔开。
机座:用于固定与支撑定子铁芯。
若是端盖轴承电机，还要支撑转子部分，因此须有足够的机械强度和刚度。
中、小型异步电机常用铸铁，大型电机常用钢板焊接制作。
整个基座和座式轴承都固定在一个底板上。
1.2.2转子的作用异步电机的转子由转子铁芯、转子绕组和轴承等组成。
转子铁芯:电机磁路的一部分，0.5或0.35mm厚的硅钢片叠压而成。
转子铁芯固定在转轴上。
异步电动机转子铁芯的作用是作为电动机主磁路的一部分和放置转子绕组。
转子绕组:转子绕组也是三相绕组，可接Y形或△形。
绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用电刷引出。
转子绕组的作用是感应电动势，通过电流而产生电磁转矩。
鼠笼式: 与定子结构相差很大。
绕组自己构成回路，每个槽放置一根导体，再用两个端环把所有导条短路。
2 绕线式异步电机在现实生活中的应用场合:主要作为电动机使用。
它是工农业生产及国民经济各部门中应用最为广泛而且需要量最大的一种电机。
金属切削机床、轧钢设备、鼓风机、粉碎机、水泵、油泵、轻工机械、纺织机械、矿山机械等，绝大部分都采用异步电动机拖动。
人们的日常生活中，异步电机的应用也日益广泛，如电风扇、洗衣机、电冰箱、空调机等家用电器中，都用到单相异步电机。
电力拖动中，绝大多数的拖动电机为异步电动机，其用电量约占电网总负荷的60%。
异步电动机之所以得到广泛应用，是因为它具有结构简单、使用方便、运行可靠、效率较高，以及制造容易，成本低廉等优点。
3以绕线式异步电机带动额定位能性负载分析以绕线式异步电机带动额定位能性负载为例，分析异步电机工作在第四象限的运行状态，分别以高速下放重物（理想空载转速110%）、低速下放重物（理想空载转速20%），可以采用哪些制动状态？并进行参数计算。
3.1三相异步电动机的各种运行状态在不同负载的条件下，改变异步机的电源电压、相序、频率及转子所串电阻，异步机就会运行在四个象限的不同状态。
3.1.1 电动运行在右图的机械特性中，第一象限的工作点，如A、B点为正向电动运行状态；第三象限的工作点，如C点为反向电动运行状态。
电动状态下的电磁转矩为拖动性转矩。
3.1.2能耗制动运行设异步电动机以转速n逆时针电动状态运行，突然切断三相交流电源，同时将直流通入定子绕组（打开K1，合上k2），见下图。
此间，由于惯性，电动机转速不能突变，维持逆时针转动，转子绕组中产生感应电流切割直流磁势，产生顺时针方向的电磁转矩。
显然电磁转矩与n反方向，为制动性转矩，对反抗性恒转矩负载，将逐渐减速直至停转。
n=0切断电源才会准确停车。
上述过程中，将转子动能转换成电能消耗在转子电路中完成制动，故称能耗制动。
能耗制动时的机械特性曲线如右下图所示。
第四象限运行状态：电动机减速到零后，接着便反转，如上图所示，最终稳定运行在第四象限内的工作点C。
这种状态下，电动机的电磁转矩T>0,而转速n<0。
制动过程：A—B—O--C3.1.3 反接制动运行下图的绕线式异步电动机中，闭合k1为正向电动运行，闭合k2，则改变了电源相序，进入反接制动过程。
第四象限运行状态：到达C点之前若没有切除电源，则电机会反向启动，进入第四象限内，并稳定于第四象限，稳定转矩小于TL。
制动过程：A—B—C—(-n1)—稳定运行点3.1.4倒拉反转运行绕线式异步电动机拖动位能性恒转矩负载时，电机转速随转子串入电阻的增大而降低，当电阻足够大时，电机将反转运行于第Ⅳ象限，如下图的B点。
第四象限运行状态：当电阻足够大时，电机将反转运行于第Ⅳ象限，如上图的B点。
制动过程：A—O--B3.1.5回馈制动运行对位能性负载，在反接制动至n=0时不采取停车措施，则电动机将反向启动，稳定在反向回馈制动点运行。
第四象限运行状态：在到达B点前加速运行，到达B点后稳定运行。
制动过程：如下图中的从A→B→C→D→E的过程，最后稳定运行在 E 点。
3.2 高速低速下放重物的制动方式与参数高速下放重物（理想空载转速110%），选择回馈制动运行。
低速下方重物（理想空载转速20%），选择倒拉反转，能耗制动，反接制动。
相关题目：某起重机吊钩由一台绕线式三相异步电动机拖动，电动机额定数据为：kW, , , , 。
电动机的负载转矩的情况是：提升重物，下放重物问：下放重物要求有低速、高速二档，且高速时转速为工作在负序电源的固有机械特性上的转速，低速时转速n D=-0.2n N，仍然工作于转子回路串电阻的特性上。
求两档转速及转子应串入的电阻值。
说明电动机运行在哪种状态。
解：（1）根据题意画出该电动机运行时相应的机械特性，见下图所示。
点A、B是提升重物时的两个工作点。
点C、D是下放重物的两个工作点。
(2)计算固有机械特性的有关数据：额定转差率固有机械特性的临界转差率额定转矩*实用公式为TT M =TαT N=2SS m+S mS=2S0.1−0.1S负相序电源高速下放重物时电动机运行于反向回馈制动运行状态，根据要求S=-0.1所以∆n=sn1=0.1×1500=150高速下放速度为n c=−n1−∆n=−1500−150=−1650（r/min）制动瞬间点击转差率为s=1.976过制动开始点（s=1.967,T=2T N）的反接制动机械特性的转差率为S m`=S[αT NT +αT NT×αT NT−1]=3.083所以接入的电阻值R S=S m`S m−1R2=1.790低速下放重物电动机运行于倒拉反转状态。
低速下放转速为n D=−0.2n1=−300(r/min)相应转差率为s D=n1−n Dn1=1.2过D点的机械特性的临界转差率为s mD=6.37低速下放重物时转子每相串入电阻值为，则∴R D=3.76Ω4项目实施结论与体会：通过这次三级项目，我们更加深入了解异步电机的结构机制动特性。
并且，通过拆解和观察绕线式异步电机的基本组成部分，熟悉绕线式异步电机的结构、类型及铭牌数据，强调了动手操作能力；增强对异步电机结构的感性认识，掌握异步电机内部结构及工作原理；掌握异步电机绕组组成、绕制、嵌线及异步电机装配过程。
通过分析异步电机的基本工作原理，分析异步电机的制动特性，进而对电机的结构及工作特性进一步熟悉并掌握。
参考文献：[1] 李发海，朱东起.电机学[M].3版.北京:科学出版社，2001.0-395页.[2] 李凤林.电机基础知识[M].中国劳动社会保障出版社，2006.[3] 周绍敏.电机基础[M].北京.高等教育出版社，2001.[4] 许晓峰.电机及拖动[M].北京.高等教育出版社,2007.。