高压电机和低压电机的区别 高压电机和低压电机优劣势比较_0
高压电机和低压电机的区别高压电机和低压电机优劣势比较
高压电机是指额定电压在10000V以上电动机。常使用的是6000V和10000V电压，由于国外的电网不同，也有3300V和6600V的电压等级。高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。下面为大家介绍高压电机和低压电机的区别。高压电机和低压电机都有各自的优点
以及缺点，那它们各自的优势和劣势体现在哪些方面呢?高压电机与低压电机相比，有
如下几个优势：1、可以将电机功率做大，最大可以达到几千，甚至是几万千瓦。这是因为，在输出同样的功率时，高压电机的电流可比低压电机的电流小很多。例如：500KW，4级的三相交流电动机在额定电压为380V时的额定电流为900A左右，而额定电压为10KV 时只有30A左右。所以高野电机绕组可以用较小的线径。由此，高压电机的定子铜损也会比低压点击小。对于较大功率的电机，使用低压电时，则因需要较粗的导线而需要更大面积的定子槽，使定子铁芯直径做的很大，整个电机的体积也会变得很大;2、对于较大容量的电动机，高压电动机所使用的电源和配电设备比低压电机总体投资要少，并且线路损耗小，可以节省一定量的耗电。特别是10KV的高压电动机，可以直接使用电网电源，这样的话，在电源设备上的投资会变得更少，使用也变得简便，故障率也会变小。而高压电机与低压电机相比，其缺点是：1、绕组的成本相对较高，相关的绝缘材料成本也会随之变高;
2、对使用环境的要求远远比低压电动机对环境的要求要高;
3、绝缘处理工艺较难，工时费用较多，电机制造周期较长。
各种电机优缺点比较
各种电机优缺点比较： 驱动电机选择方案 要使电机可以调节平板获得想要的角度，电机必须要有很好的激动性能，不但能够有足够的响应速度，还能平稳地进行精密的定位。 直流电机 优点：采用PWM控制的直流电机，直流电机可以对电机的速度进行平滑的调节。直流电机调速性能好（调速性能是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无极调速，而且调速范围较宽） 起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，如大型可逆轧钢机，卷扬机，电力机车等，都用直流电动机拖动。 动态特性好 缺点：在电源上：需要交流电的整流或直流发电机供电。 步进电机 优点：用单片机控制的步进电机，由于控制信号是数字信号，不再需要数/模转换；步进电机采用脉冲驱动，转动的方向、速度都是可控的。便于根据测量的角度根据需要调节步进电机的转动。 步进电机的旋转角度正比于脉冲数，精度高且不累计误差，具有较好的位置精度和运动的重复性。另外步进电机的显著特点就是快速启停能力的转换精度高，正反转控制灵活。 步进电机不需要使用传感器就能精确定位 缺点：其驱动能力有限（不适合驱动小车）。 减速电机 优点：减速电机结构紧凑，体积小，承受过载能力强，且能耗低，性能优越，效率高，振动小。 缺点：由于机械效率影响，减速电机输出扭矩的增加和电机功率的增加不成正比，易出现死区现象，不利于控制。 显示系统方案 LED数码管显示器 优点：LED数码管电压低、寿命长、对外界环境要求低，易于维护，同时它是采用BCD编码显示数字，亮度高。 缺点：其功耗大，电路复杂，占用资源较多，显示信息量少，精度低。 LCD液晶显示器 优点：微功耗，显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适，使整个控制系统更加人性化。 小车循迹方案 红外探测法 用红外对管，利用不同颜色对红外线的吸收率不同的原理进行，配合比较电路就可实现。
直流伺服电机的控制方式
直流伺服电机的控制方式 直流伺服电机实质上就是他励直流电机。由直流电机的电压方 程U＝E a+I a R a及电枢电动势表达式E a＝C eΦn，可以得到直流伺服电机的转速表达式为 式中，U a为电枢电压；E a为电枢感应电动势；I a为电枢电流；R a为电枢回路总电阻；n为转速；Φ为每极主磁通；C e为电动势常数。 上式表明：改变电枢电压U a和改变励磁磁通Φ，都可以改变直流伺服电机的转速n。 因而直流伺服电机的控制方式有两种：一种方法是把控制信号作为电枢电压来控制电机的转速，这种方式称为电枢控制；另一种方法是把控制信号加在励磁绕组上，通过控制磁通来控制电机的转速，这种控制方式称为磁场控制（又称为磁极控制）。直流 伺服电机的工作原理图如图2-9所示。
图2-9 电枢控制时直流伺服电机的工作原理图 （1）电枢控制 由图2-9所示，在励磁回路上加恒定不变的励磁电压U f，以保证直流伺服电机的主磁通Φ不变。在电枢绕组上加控制电压信号。当负载转矩T L一定时，升高电枢电压U a，电机的转速n随之升高；反之，减小电枢电压U a，电机的转速n就降低；若电枢电压U a＝0时，电机则不转。当电枢电压的极性改变后，电机的旋转方向也随之改变。因此把电枢电压U a作为控制信号，就可以实现对直流伺服电机转速n的控制，其电枢绕组称为控制绕组。 对于电磁式直流伺服电机，采用电枢控制时，其励磁绕组由外施恒压的直流电源励磁；对于永磁式直流伺服电机则由永磁磁极励磁。 下面分析改变电枢电压U a时，电机转速n变化的物理过程。 直流伺服电机实质上就是他励直流电机。由直流电机的转速表 达式及电磁转矩表达式T e＝C TΦI a，可以得到保持电机的每极磁通为额定磁通ΦN时，直流电机的机械特性方程为 式中，U a为电枢电压；R a为电枢回路总电阻；n为转速；ΦN 为每极额定主磁通；C e为电动势常数；C T为转矩常数；T e为电 磁转矩。 根据直流电机的机械特性方程，可以绘制出直流电机降压调速时的机械特性曲线，如图2-10所示，图中，曲线1、2、3分
(完整word版)直流无刷和有刷电机优缺点对比
直流无刷和有刷电机优缺点对比 直流无刷电机的原理是在有刷电机的基础上开发和演变的。在未来的一段时间里将是有刷的替代品随着世界各地发起的保护地球的口号有刷终终究会被无刷所取代。无刷直流电机的基本原理去掉了碳刷用电子元器件代替。用电子元器件的开关特性取代机械碳刷使换向变得无机械接触。无刷相对有刷的电机来说有如下优点一、运行声音小这将是我们这个文明社会必将行进的方向。另何工具它都要求降低噪声来保护我们的声音环境。现在最关键的是用在一些需要安静的地方如医院、银行、机场学校等等安静的场所。二、无火花在一些场合就可以大显身手了有一些易燃易爆的地方。三、寿命长因为它用控制器代替了换向器和碳刷是有刷电机的几倍甚至十几倍。碳刷的寿命是有一定的限度的比如一千个小时碳刷就会磨损殆尽只能更换电刷可是更换电机。四、速度高因为采用了磁场感应没有实质的接触速度可以做的更快。有了这么多的优点但是也有不好的地方一、造价高控制器的成本增加至少百元拿微电机来说。原来的换向器和碳刷的成本要低的多。二、如果使用的环境是在高磁场的地方或曾经接触或和高磁场很近电机将失去作用。因为电机本身的转子部件是磁体所作是经过充磁才有磁性的经过高磁场将改变转子的磁场或是消掉了部分的磁性电机都将不能正常工作。再给你补全一点 1 有位置传感器控制方式优点①因为有霍尔位置传感器所以电机换相准确转子位置检测的准确度不受电机转速的影响②不需要外加的转子位置检测电路硬件电路简单③电机换相控制编程简单不需要处理滤波延迟等问
题。缺点①增大了电机的体积。安装了位置传感器后一方面电机结构变复杂了另一方面电机的体积相对来说变大了妨碍了电机的小型化②增加了电机成本。容量在数百瓦以下的小容量方波型无刷直流电机常用的霍尔位置传感器的成本相对于电机本体来说所占比例比较大③传感器的输出信号易受到干扰。传感器的输出信号都是弱电信号在高温、冷冻、湿度大、有腐蚀物质、空气污浊等工作环境及振动、高速运行等工作条件下都会降低传感器的可靠性。若传感器损坏还可能连锁反应引起逆变器等器件的损坏④传感器的安装精度对电机的运行性能影响很大相对增加了生产工艺的难度。2 无位置传感器控制方式优点①降低成本减小电机的体积②抗干扰能力强能在高温、湿度大、有腐蚀物质、空气污浊的环境中工作③无传感器安装的问题减小电机的生产难度。缺点①如反电势法等转子位置检测方法在低速时检测准确度都不高需要其他方法辅助电机起动②由于各种滤波、比较电路引起的相位延迟必须在算法中加以补偿所以算法编程难度较大③由于架构了转子位置检测电路所以增加了硬件的复杂性。
直流(DC)与交流(AC)伺服电机及驱动
目录 直流(DC与交流(AC伺服电机及驱动 (1 1.直流(DC伺服电机及其驱动 (1 (1直流伺服电机的特性及选用 (1 (2直流伺服电机与驱动 (2 (3PWM直流调速驱动系统原理 (3 2.交流(AC伺服电机及其驱动 (4 直流(DC与交流(AC伺服电机及驱动 1.直流(DC伺服电机及其驱动 (1直流伺服电机的特性及选用 直流伺服电机通过电刷和换向器产生的整流作用,使磁场磁动势和电枢电流磁动势正交,从而产生转矩。其电枢大多为永久磁铁。 直流伺服电机具有较高的响应速度、精度和频率,优良的控制特性等优点。但由于使用电刷和换向器,故寿命较低,需要定期维修。 20世纪60年代研制出了小惯量直流伺服电机,其电枢无槽,绕组直接粘接固定在电枢铁心上,因而转动惯量小、反应灵敏、动态特性好,适用于高速且负载惯量较小的场合,否则需根据其具体的惯量比设置精密齿轮副才能与负载惯量匹配,增加了成本。 直流印刷电枢电动机是一种盘形伺服电机,电枢由导电板的切口成形,导体的线圈端部起换向器作用,这种空心式高性能伺服电机大多用于工业机器人、小型NC 机床及线切割机床上。
宽调速直流伺服电机的结构特点是励磁便于调整,易于安排补偿绕组和换向极,电动机的换向性能得到改善,成本低,可以在较宽的速度范围内得到恒转速特性。永久磁铁的宽调速直流伺服电机的结构如下图所示。有不带制动器a和带制动器b两种结构。 电动机定子(磁钢1采用矫顽力高、不易去磁的永磁材料(如铁氧体永久磁铁、转子(电枢2直径大并且有槽,因而热容量大,结构上又采用了通常凸极式和隐极式永磁电动机磁路的组合,提高了电动机气隙磁通密度。同时,在电动机尾部装有高精密低纹波的测速发电机,并可加装光电编码器或旋转变压器及制动器,为速度环提供了较高的增量,能获得优良的低速刚度和动态性能。 日本发那科(FANUC公司生产的用于工业机器人、CNC机床、加工中心(MC 的L系列(低惯量系列、M系列(中惯量系列和H系列(大惯量系列直流伺服电机。其中L系列适合于频繁启动、制动场合应用,M系列是在H系列的基础上发展起来的,其惯量较H系列小,适合于晶体管脉宽调制(PWM驱动,因而提高了整个伺服系统的频率响应。而H系列是大惯量控制用电动机,它有较大的输出功率,采用六相全波
高压电机差动保护动作的几种原因
咼压电机差动保护动作的几种原因 时间：2016/1/30 点击数：526 高压电机在运行过程中特别是改造初次投产时会因接线不正确、变比选择不匹配及其他疏漏，引起电机、 变压器差动保护动作，这些问题如不能及时、准确的处理，便会影响到油气生产。我们在实践中找到了很多解决此类问题的办法，供大家共享。 1电机差动保护动作原因分析 1.1已经投产运行中的电机 已经投产运行的电机当岀现差动保护动作时，大都不是因为接线错误了，而是因为电机、电缆或保护装置岀现了问题。解决办法：对电机差动保护的定值和动作值进行比对，就能大致判断岀故障的主要原因并决定先对那些设备进行检查。一般来说，依次对电机、电缆进行绝缘测试、直阻测试，对差动回路包括电流互感器进行测试，检查是否有异常，对保护装置进行检查，也可分班同时进行检查。根据我们的经验，主要是电机内部短路、电缆短路特别是有中间接头的地方以及 CT和二次回路的问题。 投产后的电机也会因外界因素或运行方式的改变，造成电机差动保护动作。我单位卫二变电所就出现了这 种问题。卫二变高压622注水电机在正常运行时，由于给2号主变充电，造成622注水电机差动保护动作。 这个看似没有关联的操作却引起了差动保护动作。后经分析、查找、试验，发现差动电流互感器开关侧其 二次线错接在了测量级上，其电机两侧CT的特性不一致。当给 2号35kV主变充电时就会有直流分量和 谐波串到6kV电机保护回路中（具体分析不在这里赘述），造成差流过大（动作值 1.6A左右，动作整定 值1.02A ）。更改后，再次启动电机并用钱形电流表（4只表）检测二次回路，其差流正常，保护不再误 动。 2改造或新设备第一次投产时，电机差动保护动作原因分析 由于安装人员技术水平不高或是粗心或是对设备了解不够、理解偏差，对电机、保护装置改造后或是新设 备第一次投产试运行时，往往会岀现差动保护动作的现象。下面就介绍我供电服务中心所管辖的变电所岀现过的几种情况。 ⑴郭村变624高压注水电机改造后，几乎每次启动都会出现差动保护动作（动作值 6.2A-7.2A。动作整定 值5.2A ）。对装置的参数整定，CT的极性、接线进行反复检查均没问题，电机试验也正常。后来确认， 由于电机距离开关柜较远（1000m ），电机中心点CT的带负载能力不够，从而在电机直接启动时（启动电流是额定电流的4-6倍）造成差流岀现。测量电动机尾端到开关柜保护装置的接线直阻为 3.5欧，CT带 负载能力为2.2欧。我们从厂家制造了两只专用CT，二次绕组都制成保护级且变比相同，把其副边串接起 来，在不改变变比的情况下，提升了带负载能力。改造后正常。 ⑵郭村变624电机再次改造后，第一次试运行出现了差动速断跳闸，动作值30.2A，动作整定值21.7A。我们对电机、电缆、CT变比、极性及二次回路进行了检查，都没有问题。对差速的动作值与动作整定值进行比对分析，不该是电机差动CT极性接反（相角差180度），接反后其动作值应在 42A以上，更像是差 动回路或一次回路相序不对，其动作电流肯定大于 21.7A，一般小于42A。其动作值与启动电流 258 2015年9月下 的大小成正比，也可以每次启动时，用四只钳形电流表测得数据，再根据余玄定理大致算岀来理想状态下
直流有刷-无刷DC电机的优缺点及选型注意事项
直流有刷/无刷DC电机的优缺点及选型注意事项 随着对低能耗、高安全性、高可靠性和精确控制的需求不断提升，工业自动化的工业驱动日趋复杂，需要尖端的电机技术的支持。本期大讲台将详细解读直流有刷电机和直流无刷电机的优缺点、设计要素等相关内容。 有刷DC电机 刷式直流电机是现有历史最久的电机拓扑之一。它们将固定刷子安装在定子机座上，摩擦转子上的换向片，而后者又连接至旋转的线圈段。随着电机旋转，不同转子线圈不断连接和断开，这样转子产生的净磁场相对于定子机座就是固定的，且通过定子磁场正确定向，从而产生扭矩。当换向片旋转过刷子时，这些特定转子线圈段的电触头将会断开。由于转子线圈是电感的，而电感器生成高回扫电压来抵抗电流变化，因此刷子和断开的换向片之间会产生火花。这些火花会导致很多负面结果，如电噪声、效率降低，以及某些情况下的危险操作。此外，刷子必须安装弹簧来抵抗换向片，以确保电接触良好。这进一步降低了效率，需要定期维护更换刷子。 尽管有诸多劣势，但刷式直流电机有一显著优势：成本。由于控制刷式直流电机相对简单，因此还广泛用于系统成本是主要驱动因素的应用中。在使用永久磁性生成定子磁通的拓扑中，产生的速度/扭矩曲线非常有线性特征。因此，刷式直流电机历来常用于工业伺服应用，速度和扭矩分别与所应用的电压和电流成正比。但是，半导体器件的跌价使得电源转换和控制的成本降低。因此，许多直流电机被交流电机所取代，后者带来了效率和可靠性提高等优势。 刷式直流电机的主题多种多样，如直流并联电机和通用电机，两者都使用定子线圈代替永久磁性。在直流并联电机中，定子线圈与转子电路并联;而在通用电机中，定子线圈与转子串联。通用电机在家电应用中尤其常用，因为它具有高启动扭矩，可以高速运行。只需添加串联晶闸管并进行交流相位控制，便可轻松对通用电机进行速度控制。但是，刷子/换向器结构常见于这些电机类型，因此它们具有标准PM 刷式直流电机相同的劣势。 无刷直流电机（BLDC）
直流伺服电机控制系统设计
电子信息与电气工程系课程设计报告 设计题目：直流伺服电机控制系统设计 系别：电子信息与电气工程系 年级专业： 学号： 学生姓名： 2006级自动化专业《计算机控制技术》课程设计任务书
摘要 随着集成电路技术的飞速发展，微控制器在伺服控制系统普遍应用，这种数字伺服系统的性能可以大大超过模拟伺服系统。数字伺服系统可以实现高精度的位置控制、速度跟踪，可以随意地改变控制方式。单片机和DSP在伺服电机控制中得到了广泛地应用，用单片机作为控制器的数字伺服控制系统，有体积小、可靠性高、经济性好等明显优点。。本设计研究的直流伺服电机控制系统即以单片机作为核心部件,主要是单片机为控制核心通过软硬件结合的方式对直流伺服电机转速实现开环控制。 对于伺服电机的闭环控制，采用PID控制，利用MATLAB软件对单位阶跃输入响应的PID 校正动态模拟仿真，研究PID控制作用以及PID各参数值对控制系统的影响，通过试凑法得到最佳PID参数。同时能更深度地掌握在自动控制领域应用极为广泛的MATLAB软件。 关键词：单片机直流伺服电机 PID MATLAB
目录 1.引言 ...................................................... 错误!未定义书签。2．单片机控制系统硬件组成.................................... 错误!未定义书签。 微控制器................................................ 错误!未定义书签。 DAC0808转换器.......................................... 错误!未定义书签。 运算放大器............................................... 错误!未定义书签。 按键输入和显示模块....................................... 错误!未定义书签。 按键输入............................................ 错误!未定义书签。 显示模块............................................ 错误!未定义书签。 直流伺服电动机.......................................... 错误!未定义书签。 3.单片机控制系统软件设计..................................... 错误!未定义书签。 主程序................................................... 错误!未定义书签。 键盘处理子程序........................................... 错误!未定义书签。 4.控制系统原理图及仿真....................................... 错误!未定义书签。 控制系统方框图........................................... 错误!未定义书签。 控制系统电路原理图....................................... 错误!未定义书签。 Proteus仿真结果........................................ 错误!未定义书签。组件对直流伺服控制系统的仿真................................. 错误!未定义书签。 MATLAB与Simulink简介.................................. 错误!未定义书签。 MATLAB简介......................................... 错误!未定义书签。 Simulink简介....................................... 错误!未定义书签。 直流伺服电机数学模型.................................... 错误!未定义书签。 系统Simulink模型及时域特性仿真......................... 错误!未定义书签。 开环系统Simulink模型及仿真......................... 错误!未定义书签。 单位负反馈系统Simulink模型及仿真................... 错误!未定义书签。 PID校正................................................ 错误!未定义书签。 PID参数的凑试法确定................................ 错误!未定义书签。 比例控制器校正...................................... 错误!未定义书签。 比例积分控制器校正.................................. 错误!未定义书签。 PID控制器校正...................................... 错误!未定义书签。6．小结...................................................... 错误!未定义书签。参考文献..................................................... 错误!未定义书签。附录 ........................................................ 错误!未定义书签。
永磁电机优缺点分析选择指导
永磁电机优缺点分析选择指导 永磁电机（PMM）通过定子电流与转子上或转子内的永磁体的相互作用产生转矩。小型低功耗电机用于IT设备，商用机器和汽车辅助设备中的表面转子磁体是常见的。内部磁体（IPM）在电动车辆和工业电机等大型机器中很常见。 在永磁电机中，如果不考虑转矩脉动，则定子可能使用集中（短节距）绕组，但在较大的永磁电机中分布绕组是常见的。 由于永磁电机没有机械换向器，所以逆变器对于控制绕组电流至关重要。 与其他类型的无刷电机不同，永磁电机不需要电流来支持其磁场。因此，如果体积小或重量轻，永磁电机可以提供最大的扭矩，并且可能是最好的选择。无磁化电流也意味着在“最佳点”负载下效率更高 - 即电机性能最佳的地方。 此外，尽管永磁体在低速时带来了性能优势，但它们也是技术上的“致命弱点”。例如，随着永磁电机速度的增加，反电动势接近逆变器电源电压，从而无法控制绕组电流。这定义了通用永磁电机的基本速度，并且在表面磁体设计中通常代表给定电源电压的最大可能速度。 在大于基本速度的速度下，IPM使用主动磁场弱化，其中操纵定子电流故意压低磁通量。可以可靠实施的速度范围限制在4：1左右。和以前一样，这个限制可以通过减少绕组匝数和接受更大的成本和逆变器中的功率损耗来实现。 磁场弱化的需要是速度相关的，并且不管扭矩如何都会产生相关的损失。这会降低高速下的效率，特别是在轻负载下。在高速公路行驶的电动汽车中，这是非常严重的。永磁电机经常受到电动汽车的青睐，但是在实际驾驶周期进行计算时，效率的好处是值得怀疑的。有趣的是，至少有一家着名的电动汽车制造商已经从PM切换到感应电动机。
其他缺点包括由于其固有的反电动势在故障条件下难以管理的事实。即使变频器断开，只要电机旋转，电流就会持续流过绕组故障，从而导致齿槽转矩和过热，并且都是危险的。例如，由于变频器停机，在高速下的磁场减弱会导致不受控制的发电，并且逆变器的直流母线电压可能上升到危险的水平。 除了那些装有钐钴磁体的永磁电机外，操作温度是另一个重要的限制。而由于逆变器故障而产生的高电动机电流会导致退磁。 的最大速度受机械磁铁保持力的限制。如果永磁电机损坏，修理它通常需要返回到工厂，因为安全地提取和处理转子是困难的。最后，报废时的回收也很麻烦，尽管当前稀土材料的高价值可能会使这种材料更具经济可行性。 尽管存在这些缺点，永磁电机仍然在低速和甜点效率方面保持无与伦比的地位，而且在尺寸和重量至关重要的情况下，它们都非常有用。
高压电机整定的方法及整定数值
高压电机整定的方法及整定数值 我厂高压电机主要有701精煤皮带电机630kw两台，原煤皮带电机250kw一台，矸石皮带一部200kw一台，二部400kw两台，现在就拿701高压电机整定的方法及整定数值论述。 701高压电机、高压启动柜的保护主要是有过电流保护和漏电保护。那么如何整定高压电机电流？首先要知道电机电流是多少，我们701电机的电流每台是44.8A，那就我们把电流继电器整定在 4.48A。一般过流保护是由两个电流继电器并联组成的，那么另一个电流继电器也整定在 4.48A。如何来整定电流继电器呢？第一要知道电流互感器的变比是多少，我们这里高压启动柜电流互感器是50/5；第二还要知道电流继电器的接法是什么，如果是串联接法，那么电流继电器指针移动多少数值就是多少。如果是并联接法，那么电流继电器指针移动多少数值在乘以2就是实际数值。我们这里的电流继电器是串联接法。继电器型号是DL-32型，它的刻度是 2.5A-5A，我们整定电流继电器大约 4.48A。即50/5*4.48=44.8，为我厂高压电机的额定电流值。 高压电机启动时间是怎样整定？首先我们要知道高压启动柜电流控制回路的原理。和时间继电器的时间单位。我们的高压电机高压启动柜是由两个并联的电流继电器的常开点，串联接在时间继电器的A1点上。时间继电器的常闭
点动作后，高压启动柜开关跳闸。我们的高压电机高压启动柜内时间继电器单位是min，它的刻度是0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2分钟。在启动一台新高压电机设备或者是改造完的高压电机设备时，要告知上一级配电室值班人或是主管机电人。也就是怕高压电机在启动时越级跳高压开关，也方便于在总进线柜观察启动电流和启动时间。在第一次启动高压电机时要检查高压电机的绝缘阻值，和电缆的绝缘阻值，用手盘动电机，是否可以转动电机。首次启动高压电机时时间整定在3-5秒，便于观察启动电流，启动时间，并做启动电流和启动时间的记录。如果空载启动电机正常，在加载启动高压电机时适当增加启动时间3-4秒。我厂701皮带重载启动时间是17-19秒。每台电机启动电流280A-300A。这也是我们多次整定的结果。 2012.10.20 冯军山
直流电机控制
（1）直流电机选择 由于本次毕业设计采用的是飞思卡尔公司提供的伺服电机，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数），而且伺服电机一般是功率小,运行精确,能高速制动,惯量小,适合闭环控制,也就是能检测到实际位置和理论位置的误差,并消除。 （2）直流电机的控制 PWM控制 脉宽调制的全称为：Pulse Width Modulator，简称PWM。由于它的特殊性能，常被用作直流回路中灯具调光或直流电动机调速。这里将要介绍的就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达控制器。该装置可用于12v或24v直流电路中，两者间只需稍做变动。它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载亮度/速度的目的。PWM信号一般可有微控制器产生。如图1
图1 微控制器产生的PWM控制信号 （3）直流电机的反馈与控制 旋转编码器 旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。编码器若以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。增量型编码器(旋转型)由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z
三相异步电动机的优缺点以及启动方式
三相异步电动机的优缺点 1、三相异步电动机的优点 三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。 2、异步电动机存在的缺点 2.1笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。 （1）起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量（即增容）来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小车”，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪费3%的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法。 （2）大转矩不大，用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。 （3）起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 2.2 绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流，转子中可以串入起动电阻，转子串入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改 变外串电阻调速。绕线型电动机虽起动特性和运行特性兼优，但仍存在下列缺点：（1）由于转子上有集电环和电刷，不仅增加制造成本，并且降低了起动和运行的可
(整理)高低压电动机保护定值整定
低压电动机保护定值整定
电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值：动作电流高定值Isdg计算。按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel×Kst×In In=Ie/n TA 式中 Krel——可靠系数1.5； Kst——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In——电动机二次额定电流； Ie——电动机一次额定电流； n TA——电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据以往实测，电动机反馈电流的暂态值为5.8-5.9，考虑保护固有动作时间为0.04-0.06S，以及反馈电流倍数暂态值的衰减，取Kfb=6计算动作电流低定值，即： Isdd=Krel×Kfb×In=7.8In
式中 Krel——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1.一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0dz=(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0dz=(0.1-0.15)Ie 由于单相接地保护灵敏度足够，根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些。根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A。 2.动作时间t0dz计算。取： t0dz=0s。 三、负序过电流保护 电动机三相电流不对称时产生负序电流I2，当电动机一次回路的一相断线（高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊），电动机一相或两相绕组匝间短路，电动机电源相序接反（电流互感器TA前相序接反）等出现很大的负序电流（I2）时，负序电流保护或不平衡电流（△I）保护（国产综合保护统称负序过电流保护，而国外进口综合保护统称不平衡△I 保护）延时动作切除故障。 1.负序动作电流计算。电动机两相运行时，负序过电流保护应可靠动作。 2.国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时，整定计算可同时采用Ⅰ、Ⅱ段负序过电流保护。 （1）负序Ⅰ段过电流保护。按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流和电动机起动时出现暂态二次负序电流，以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路时有足够灵敏度综合考虑计算。 1）动作电流，采取经验公式，取： I22dz＝（0.6-1）In 一般取I22dz=0.6In 2）动作时间。取： t22dz＝（0.5-1）s。 （2）负序Ⅱ段过电流保护。按躲过电动机正常运行时可能的最大负序电流和电动机在较小负荷时两相运行时有足够灵敏度及对电动机定子绕组匝间短路有保护功能考虑。 1）动作电流，用经验公式，取： I22dz＝（0.15-0.3）In 一般取I22dz=0.15In 2）动作时间。一般取： t22dz＝（10-25）s。
常用电动机类型及特点
电动机类型及特点 一、同步电机与异步电机区别：（均属交流电机） 结构：同步电机和异步电机的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。同步电机的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引入电流；而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流（又称感应电机）。相比之下，同步电机较复杂，造价高。 应用：同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。同步电机效率较异步电机稍高，在2000KW以上的电动机选型时，一般要考虑是否选用同步电机。 二、单相异步电动机与三相异步电动机： 单项电动机：当单相正弦电流通过定子绕组时，电机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。通常根据电动机的起动和运行方式的特点，将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、
单相罩极式异步电动机五种。 区别：三相异步电动机采用380V三相供电，单相电机是用220V的电源，而且都是小功率的，最大只有2.2KW 。相比于同转速同功率的三相电机，单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大，成本高，但由于单相电源方便，且调速方便，因此广泛用于电动工具、医疗器械、家用电器等。 三、无刷直流电机 1、无刷直流电机： 无刷直流电机是永磁式同步电机的一种，而并不是真正的直流电机。无刷直流电机不使用机械的电刷装置，采用方波自控式永磁同步电机，以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，是当今最理想的调速电机。直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成，在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性，驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 特点： ●全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速； ●具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、滑环结构； ●可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载； ●体积小、重量轻、出力大； ●转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小；
高压电动机保护整定参考
一、电动给水泵组保护 1．主要技术参数： 额定容量：5400KW CT配置： 1000/5 额定电压：6KV 额定电流I s：启动电流：6I n 2．开关类型：真空断路器 保护配置：HN2001 HN2041 3．HN2041定值整定： 3．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=(1000/5)=(A) 启动时间：8S 3．2分相最小动作电流I seta、I setc: 1）最小动作电流整定，保证最大负荷下不误动。 按标准继电保护用的电流互感器在额定电流下10P级的比值误差为 +3℅，即最大误差为6℅。 I dz = K k. 6℅I s/n lh =2××= 取I seta= I setc= 3．3制动系数K Z.的整定原则： 保护动作应避越外部最大短路电流的不平蘅电流，K k应等于其比率制动曲线的斜率I dzmax/I resmax即 K z = I dzmax/I resmax = （K k K fzq K st F j I kmax）/I kmax = ╳2╳╳
= 3．4差动保护时间：t dz=0 s 3．5拐点制动电流I res =(额定电流作为拐点) 4．HN2001定值整定： 配置：速断保护，定时限过电流I段保护，正序电流定时限保护，负序电流定时限保护，低电压保护，零序定时限过电流保护，过载反时限保护（投信号）. 4．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=(1000/5)=(A) 4．2速断保护I>>计算： 启动时速断保护定值: 按躲过电动机启动电流整定，可靠系数取。启动电流 6 I e根据设计院图纸。 I qd=6 I e=6×=(A) I dz =K k×I qd=×= 灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm: K lm=I(2) I dz=16520/4680>2. 运行时速断保护定值： I dz= K k×3Ie=×3×= A 保护动作时间:t取0秒. 4．3定时限I段过电流保护：
(完整版)各电机的优缺点
有刷串励电机(Series Motor)： 如今国内常用的车用电机，优点是控制简单。串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转矩的稳定无要求的运输拖动机械。 有刷他励电机(Shunt Motor)： 他励直流电动机有硬的机械特性，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。 并可通过弱磁等技术提高车速，目前国内应用较少原因是该电机控制器成本高、技术难度大。对电机厂而言他励电机和串励电机成本及价格一般是一样的，只是励磁绕线方式不同。目前凯利公司的他励电机控制器总成价格已经较串励电机控制器总成便宜(主要是由于串励电机需要换向接触器，他励电机可通过控制器换向，节省的换向接触器成本)，已经适合大批量应用。 有刷永磁电机(Permanent Magnet Motor)： 特性和他励电机较像，因为他的励磁是由永久磁铁来提供，所以比他励电机省电。缺点是电机价格贵。他励和永磁电机因为其特性，可实现刹车时再生发电回收部分电能功能，一般可回收5%-10%，可明显提高续航里程。 无刷永磁电机(Brush-less DC Motor)： 无刷永磁电机的励磁也是由永久磁铁来提供，但是内部少了碳刷，需要由控制器来控制电机实现换向。目前主要是低功率应用较多，像200W-800W，目前主要应用在电动自行车领域。大功率无刷电机目前也已经上市但是电机较少，大功率无刷控制器更少且市场价格较贵。目前凯利公司正在研制电压最高80V，电流最高350A的无刷大功率控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变大功率无刷电机控制器整体价格高的缺点。 交流电机(AC Motor)： 电机效率比直流电机稍高，其是通过控制器改变输出交流频率和电压来调速。缺点是控制器及配套价格高,但电机成本低。目前主要应用在电动叉车领域。凯利正在研制电压最高80V，电流最高350A的交流大功率交流控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变交流电
各类型电机优缺点说明
有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。具有交流电机不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。但由于存在电刷和机械换向器，不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运行，势必要经常维护和更换电刷和换向器。另外，由于损耗存在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质量比的进一步提高。鉴于直流电动机存在以上缺陷，在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机。 以前，电动汽车通常采用直流电机驱动系统，例如，与电动汽车驱动系统相似且在我国城市中广泛使用的无轨电车, 至今仍然使用的是这种驱动系统. 直流电机驱动系统具有成本最低、易于平滑调速控制器简单、技术成熟等优点,但由于直流电机在运行过程中需要电刷和换向器换向, 因而电机本身效率低于感应 交流电机的效率, 同时, 电刷需要定期维护, 造成了使用的不便，直流电机还有一个缺点就是电机本身的体积大重量大, 这是由于直流电机转速不高决定的, 换向器和电刷限制了直流电机的转速, 其最高转速大概在6 0 0 0一8 0 0 0 r / m in 之间, 只是感应交流电机最高转速的一半甚至更低, 而对于同功率的电机而言, 能达到的转速越高, 则重量和体积则越小.
永磁无刷直流电动机的基本性能 永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。加之，它采用永磁体转子，没有励磁损耗：发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易，因此，永磁无刷直流电动机没有换向火花，没有无线电干扰，寿命长，运行可靠，维修简便。此外，它的转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。 永磁无刷直流电动机的控制系统 典型的永磁无刷直流电动机是一种准解耦矢量控制系统，由于永磁体只能产生固定幅值磁场，因而永磁无刷直流电动机系统非常适合于运行在恒转矩区域，一般采用电流滞环控制或电流反馈型SPWM法来完成。为进一步扩充转速，永磁无刷直流电动机也可以采用弱磁控制。弱磁控制的实质是使相电流相位角超前，
高压电动机保护定值计算
高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。对生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。对于高压电动机容量在2000kW以上的，在电流速断不能满足灵敏度要求时，应装设纵联差动保护。当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有~时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一般带有5~10s时限作用于跳闸。一、高压电动机的相间短路保护－对于功率小于2000kW的电动机，常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用DL型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。也可以采用两相差接线，即两相一继电器接线。ZG电力自电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。二、电动机的过压保护－过负荷保护可以采用一相一继电器接线，也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。由于电动机装有电流速断保护，过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。过负荷保护的动作时间应大于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间12-16s。 三、高压电机的低电压保护－当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继电器按60％-70％额定电压整定，动作时间取；对动作较为重要的电动机，电压继电器按30％-50％额定电压整定，动作时间取5-10s。 四、高压电动机的差动保护－在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定，主要考虑二次回路断线时不至于引起误动作。五、同步电动机的失步保护－采用两相差接线对同步电动机的失步进行保护。当电动机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电流继电器动作。反应转子回路内交变电流的失步保护－在同步电动机的转子回路中串接电流互感器，正常运行时转子回路中流过直流电流，互感器的二次侧不产生感应电动势，保护装置不动作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感应出交变电流，通过电流互感器使二次侧保护继电器动作。高压电动机保护配置：大型发电厂的高压厂用电机及一些工矿企业的高压电机普遍