电力拖动的概念
如何保证电力拖动课程教学效果
如何保证电力拖动课程的教学效果【摘要】电力拖动是大多数职业院校开设的一门专业性较强的课程，也是电气维修专业必开的一门集专业理论和技能训练于一体的课程。
在我国经济高速发展的今天，对电气维修技术人才的需求量与日俱增，作为培养技术人才的职业院校，培养真正符合企业需求的能用、适用、好用的电气维修技术人才，是开设电气维修专业的根本目的。
电力拖动课程作为电气维修专业的重要组成部分，也是电气维修技术人才必须掌握的一门专业技术。
而要想教好、学好这门课程教学过程至关重要，教学过程是决定教学效果的必要保障。
【关键词】电力拖动；课程；教学效果1.明确电力拖动的概念、特点和主要应用范围电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。
电力拖动系统由电源、控制设备、电动机和传动机构四个子系统组成。
电力拖动系统主要应用于社会生产中大量使用的车床、钻床、铣床、磨床和其他各种行业企业生产设备等各种各样的生产机械中。
电力拖动具有方便经济、效率高、应用范围广、调节性能好和易于生产过程自动化的特点。
2.创新教学形式，激发学生学习兴趣2.1夯实理论基础、规范基本操作良好的基本功是学好电力拖动课程的前提，规范基本操作是学习、掌握实践操作技能的先决条件。
每个课题都有它的规范性，正如小学生入学时，老师先对学生进行笔姿、坐姿的训练，只有先握好笔，规范写字姿势，才能写得好字，并提高写字的速度。
在教授电力拖动控制线路前，首先，要让学生知道，常用电力拖动控制线路要实现其功能都需要哪些必要的电器。
如“低压开关、熔断器、接触器、继电器”等低压电器。
不但要明白这些电器的工作原理、功能，还要知道其在电路图中所使用的代表符号。
其次，要能看懂电路图、接线图和布置图。
尤其是在设计低压电器布置图时，要充分考虑布线需要，尽量避免导线交叉，不好走线，同时要照顾低压电器整体布置效果是否美观紧凑。
再次，熟悉电力拖动控制线路安装步骤和基本操作规范，养成良好的操作习惯。
多轴电力拖动系统
17N m 2
（2）折算到电动机轴上的负载转矩
Tz Tg i Tg i12 Tg n n g
■
12
85 2450 0.91 0.93 150
6.15 N m
21
项目二、多轴电力拖动系统的折算
通过折算后，多轴系统成了单轴系统，其运动方程式为： GDF dn T Tl 375 dt
■
27
项目二、多轴电力拖动系统的折算
（1）电动机的转速
60 0.4 n i 34 1180.5r / min d 0.22 60 g
（2）忽略空载转矩时电动机所带的负载转矩
Tz 9.55 Fg g na 9.55 (G0 Gg ) g na
(1470 8820) 0.4 9.55 40.12 N m 1180.5 0.83
项目二、多轴电力拖动系统的折算
多轴电力拖动系统的意义？
首先了解几个电力拖动系统的基本概念 1.电力拖动 拖动：原动机带动生产机械运转叫拖动。 电力拖动：电动机作为原动机，生产机械是负载，电动机 带动生产机械运转的拖动方式称电力拖动。 2.电力拖动系统：用电动机将电能转换成机械能，拖动生产 机械，并完成一定工艺要求的系统。
■
14
项目二、多轴电力拖动系统的折算
负载转矩折算 把负载转矩折算为电动机轴上的负载转矩， 把系统各轴上的飞轮据折算为电动机轴上的 总的飞轮矩，即等效的单轴系统
TF Tf f
TF
Tf f
Tf n f n
Tf i
■
15
项目二、多轴电力拖动系统的折算
飞轮矩的折算
电力拖动学习计划
电力拖动学习计划一、学习目标1. 熟悉电力拖动的基本概念和原理2. 掌握电力拖动系统的构成及工作原理3. 理解电力拖动系统的控制方式和常见故障处理方法4. 掌握电力拖动系统的设计和调试方法5. 培养综合应用电力拖动系统的能力二、学习内容1. 电力拖动的基本概念和原理- 电力拖动的定义和分类- 电力拖动的基本原理- 电力拖动与传统传动方式的对比2. 电力拖动系统的构成及工作原理- 电机选择及配置- 变频器及其控制- 线路设计与电气保护- 传动装置及其工作原理3. 电力拖动系统的控制方式和常见故障处理方法- PLC控制- 集成控制- 传感器应用- 故障诊断及处理4. 电力拖动系统的设计和调试方法- 设计原则与方法- 设备选型与布局- 调试方法与技巧- 系统综合性能测试5. 综合应用电力拖动系统的能力培养- 设备维护与保养- 故障排除与修理- 系统优化与改进三、学习计划1. 阅读相关教材和论文，深入了解电力拖动的基本概念和原理，形成系统的认识和理解，为后续的学习打下基础。
2. 学习电力拖动系统的构成及工作原理，结合实际案例进行分析和实践，加深对电力拖动的具体运用和工作原理的理解。
3. 学习电力拖动系统的控制方式和常见故障处理方法，通过案例分析和实操操作，提高对故障处理和系统控制的技能。
4. 学习电力拖动系统的设计和调试方法，通过实例设计和调试任务，提高设计和调试的实际操作能力。
5. 培养综合应用电力拖动系统的能力，结合实际项目进行综合应用实践，加强对电力拖动系统的维护和优化能力。
四、学习方法1. 多角度学习：通过阅读教材、参与讨论、实践操作等多种方式学习，形成全面的学习视角。
2. 实践运用：结合具体案例进行实践操作，加深对电力拖动的理解和应用。
3. 讨论交流：参与讨论，与专业人士和同行交流心得，增进学习效果。
4. 案例分析：通过具体案例分析，加深对电力拖动系统的认识和应用能力。
五、学习资源1. 电力拖动相关教材和论文2. 电力拖动系统的实际案例和操作资料3. 相关专业人士和同行的交流和讨论4. 相关电力拖动系统的培训课程和实践项目六、总结通过良好的学习计划和方法，结合丰富的学习资源，我们可以全面深入地学习电力拖动系统的相关知识和技能，培养综合应用电力拖动系统的能力，提高实际工作中的应用水平，进一步提升职业能力和竞争力。
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。
电机拖动第三章
由图可见，位能性恒转矩负载的转矩不随转速 方向的改变而改变。无论电机正、反转，负载转 矩始终为单一方向。
B、通风机负载特性 特点:
负载转矩基本上和转速的平方成正比，
即
TL Kn
2
例：通风机、水泵及油泵等，负载转动时， 其中空气、水、油等介质对机器叶片的 阻力基本上和 2 成正比。
n
C、恒功率负载的转矩特性 恒功率负载：如 车床、恒张力卷 取机，随着卷取 直径增大，力矩 增大。但为了保 持张力不变，线 速度应不变，相 应地转速就要降 低，结果是功率 不变。
2
当电机工作在A点时，
TemA TLA
则有:
GD2 dn Tem TL 375 dt
考虑到微小增量为在A点的偏 导数乘上 n ，上式为
Tem n
nA
TL n n
nA
GD2 dn n 375 dt
整理为线性微分方程
Tem n TL n
为了简化计算，把多轴复杂系统等效成
一个单轴简单系统，方法是把电机轴后面 的传动机构和工作机构部分（如下图中虚
线框部分所示）都折算到电机轴上，用一
个等效负载来代替它，这样就可以用单轴
系统的运动方程式来研究多轴系统，这时
运动方程式为
折算
折算方向：一般是从生产机械轴向电动 机轴折算。原因是研究对象是电动机。 且电动机轴一般是高速。根据传送功率 不变的原则，高速轴上的负载转矩数值 小。 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。
例3-2： 用稳定运行的概念判断图中 的A点是否为稳定运行点？
系统原在A点平衡运转
TL1 TL 2
n nA
Tem TL1
电力拖动控制线路与技能训练课件
电力拖动控制线路与技能训练课件随着现代工业的不断发展，控制线路技术在工业控制领域也得到了广泛的应用。
其中，电力拖动控制线路技术被广泛应用于多种设备的控制中，如工程机械、卷取机、拖拉机、柴油机等。
电力拖动控制线路主要是通过电力拖动控制装置进行控制，在此过程中涉及到很多技术点和技能训练课件。
掌握这些技术点和技能训练课件的重要性不言而喻。
本文将从基础概念、技术要点和技能训练课件等方面详细介绍电力拖动控制线路。
一、基础概念电力拖动控制线路是一种电工控制系统，主要是针对多种设备进行控制。
电力拖动控制线路的基本构成部分包括：调速器、动作机构、限位开关、断路器和电源等。
调速器是确定电力拖动执行器转速、旋转方向和停止的一个设备。
动作机构是继电器、接触器、断路器、交流清零器等开关设备的总称。
限位开关主要用来检测某些运动机构的运动位置，以便于控制某些运动机构的运动轨迹。
断路器通常安装在电动机和电源之间，用来关闭电源或保护电源。
二、技术要点电力拖动控制线路的技术要点主要包括：1、应根据设备的特点和环境因素，合理安排控制线路的布局和结构。
2、控制线路的安装应符合相关的电气规划及标准。
3、电源的选择应考虑到设备的额定功率及电压等参数。
4、应注意调速器和电动机的配合问题，以确保系统的稳定性。
5、执行机构的连接方式应按照相关的接线图进行。
6、安装控制线路时应注意电线接头的定位和松紧度，以免引起连接不紧或错乱等问题。
三、技能训练课件为了提供更好的技能训练，一些厂家或培训机构开发了电力拖动控制线路技能训练课件。
这类课件主要包括控制线路的设计、装配、调试和电动机故障排除等环节。
通过这些课件的学习，可以让学员更深入地了解电力拖动控制线路的基本原理和技术要点，并掌握相应的实际操作技能。
目前，国内外市场上已有多种电力拖动控制线路技能训练课件可供选择。
一般来说，这些课件价格不高，且具有操作简单、安全可靠、操作实用等特点，适用于各个层次的学习者。
电力拖动控制线路与技能训练教案全
电力拖动控制线路与技能训练教案一、教学目标1. 了解电力拖动控制线路的基本概念、原理和组成。
2. 掌握电力拖动控制线路的设计方法和步骤。
3. 熟悉常见电力拖动控制线路的故障分析和维修技巧。
4. 培养学生动手操作能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 电力拖动控制线路的基本概念和原理电力拖动的概念电力拖动的分类电力拖动控制线路的组成电力拖动控制线路的工作原理2. 电力拖动控制线路的设计方法电动机的选择控制电器和保护电器的选择线路设计的原则和方法线路图的绘制3. 常见电力拖动控制线路实例单相异步电动机的控制线路三相异步电动机的控制线路直流电动机的控制线路特殊电动机的控制线路4. 电力拖动控制线路的故障分析和维修技巧故障现象的观察和分析故障部位的查找维修方法和技巧预防故障的措施三、教学方法1. 讲授法：讲解电力拖动控制线路的基本概念、原理和组成。
2. 案例分析法：分析常见电力拖动控制线路实例，引导学生学会故障分析和维修技巧。
3. 动手实践法：学生在实验室进行电力拖动控制线路的搭建和调试，培养实际操作能力。
4. 团队协作法：分组进行实验和项目任务，培养学生的团队协作精神。
四、教学资源1. 教材：电力拖动控制线路相关教材。
2. 实验室设备：电力拖动控制线路实验装置、电动机、控制电器、保护电器等。
3. 辅助工具：Multisim、Protel等电路仿真软件。
五、教学评价1. 课堂表现：学生的出勤、发言、提问等参与程度。
3. 期末考试：电力拖动控制线路相关知识的考核。
4. 团队协作：学生在项目任务中的协作表现。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：第1-8课时：电力拖动控制线路的基本概念、原理和组成。
第9-16课时：电力拖动控制线路的设计方法和步骤。
第17-24课时：常见电力拖动控制线路实例分析。
第25-32课时：电力拖动控制线路的故障分析和维修技巧，以及动手实践。
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电力拖动的概念
电力拖动是指利用电能将机械设备或载具进行推动、牵引或运动的一种动力传递方式。
它通过将电能转化为机械能，实现对设备或载具的控制、运动和运输。
电力拖动系统一般由电机、传动装置、控制装置和负载组成。
其中，电机是电力拖动系统的核心部件，通过将电能转化为机械能，提供推动力。
传动装置用于将电机提供的转矩和转速传递给负载，常用的传动装置有齿轮、链条、皮带等。
控制装置则负责控制电机的启停、转速和转向等，常见的控制装置有开关、控制器等。
电力拖动系统具有多种优点。
首先，电力拖动可以实现无级调速，通过调节电机的电流和频率来控制转速，可以满足不同工况下的需求。
其次，电力拖动系统响应速度快，启停迅速，可以在瞬间实现起动和停止。
再次，电力拖动系统效率高，能够将电能高效地转化为机械能，使能源利用更加节约。
此外，电力拖动系统还具有易于控制、维护成本低和环保等优点。
电力拖动广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天等领域。
在工业生产中，电力拖动可以用于机床、起重设备、输送机械等的驱动，实现生产线的自动化和高效运作。
在交通运输中，电力拖动被广泛应用于电动车、电动火车等的驱动系统，实现了车辆的节能环保和零排放。
在航空航天领域，电力拖动可以用于飞机和火箭等的动力系统，使其具有更高的可靠性和控制性。
电力拖动技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。
第一是技术创新。
随着科学技术的不断进步，电力拖动技术也在不断创新，更加环保、高效、智能和可靠。
例如，采用无刷直流电机替代传统的有刷电机，可以提高效率和可靠性。
第二是系统集成。
电力拖动系统不再是简单的电机和传动装置的组合，而是更加注重系统整合和优化。
通过利用控制系统和传感器等，实现监测、诊断和优化控制，提高系统的性能和可靠性。
第三是节能减排。
电力拖动在交通运输领域的应用，可以显著减少燃油消耗和尾气排放，对于环境保护具有积极意义。
第四是新能源应用。
随着新能源技术的发展，电力拖动技术也将与太阳能、风能等新能源技术相结合，实现能源的可持续利用。
总之，电力拖动是一种将电能转化为机械能，实现设备或载具推动、牵引或运动的动力传递方式。
它具有多种优点，并广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天等领域。
随着科技的发展，电力拖动技术将不断创新和发展，为各行各业带来更高效、环保和可靠的动力传递方案。