电机与拖动技术大连理工大学课件和答案第1章

电机与拖动技术大连理工大学课件和答案第1章$number{01}目录•电机与拖动技术的概述•电机的分类与工作原理•电机的基本性能参数•电机的选择与应用•拖动系统的基本组成与工作原理•拖动系统的性能分析01电机与拖动技术的概述电机与拖动技术的定义电机电机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各种工业和民用领域拖动技术拖动技术是指利用电机驱动机械设备，实现各种运动和操作的技术电机与拖动技术的应用领域电力、能源电机与拖动技术在电力、能源领域的应用包括发电、输电、节能等工业自动化电机与拖动技术在工业自动化领域的应用包括机器人、自动化生交通、运输产线等电机与拖动技术在交通、运输领域的应用包括轨道交通、汽车、智能家居船舶等电机与拖动技术在智能家居领域的应用包括智能家电、智能照明等电机与拖动技术的发展趋势高效化智能化随着能源的日益紧张，电机与拖动技随着信息技术的发展，电机与拖动技术的发展趋势是提高效率和降低能耗术的发展趋势是实现智能化控制和监测电动化微型化随着微电子技术的发展，电机与拖动随着环保意识的提高，电机与拖动技技术的发展趋势是微型化，便于集成术的发展趋势是推广电动汽车等电动和轻量化化产品02电机的分类与工作原理直流电机的工作原理直流电机是一种将直流电能转换直流电机主要由定子和转子组成，为机械能的装置，其工作原理基定子负责产生磁场，转子则载有于安培定律和法拉第电磁感应定电流，在磁场的作用下产生转矩，律使电机旋转永磁直流电机采用永久磁铁产生直流电机根据励磁方式的不同可磁场，具有结构简单、体积小、以分为永磁直流电机和励磁直流效率高等优点，广泛应用于电动电机工具、电动车等领域交流电机的工作原理交流电机是一种将交流电能转换为机交流电机主要由定子和转子组成，定械能的装置，其工作原理基于三相交子绕组产生旋转磁场，转子在磁场的流电的旋转磁场原理作用下旋转笼型异步电机结构简单、维护方便、根据转子结构的不同，交流电机可以价格低廉，广泛应用于工业生产和日分为笼型异步电机和绕线型异步电机常生活中步进电机的工作原理0102步进电机是一种将数字脉冲信号转换为机械步步进电机内部通常由定子和转子组成，定子上进运动的装置有多个励磁线圈，转子上有多个永磁体0304当给步进电机输入一个脉冲信号时，励磁线圈按照步进电机的步进角、转速和转向可以通过改变脉冲脉冲信号的顺序依次通电，产生旋转磁场，使转子信号的参数来控制转动一个固定的角度伺服电机的工作原理伺服电机是一种将输入的电信号转换为机械旋转运动的装置，其输出转速和转向受输入信号的控制伺服电机内部通常由定子和转子组成，定子上装有控制绕组和励磁绕组，转子则采用永磁体或感应线圈伺服电机具有快速响应、高精度和高稳定性的特点，广泛应用于各种自动化设备和控制系统当输入信号施加到控制绕组上时，产生旋转磁场，使转子旋转伺服电机的输出转速和转向与输入信号的大小和方向有关03电机的基本性能参数电压与电流电压电流电压与电流的关系电机运行时，加在绕组电机运行时，流过绕组电压与电流成正比，即上的电场强度，单位为的电流，单位为安培电压增加，电流也增加；伏特（V）（A）电压减小，电流也减小功率与效率0102功率效率电机运行时，单位时间内所做的功，单位为瓦电机运行时，实际输出功率与输入功率的比值，特（W）即效率=输出功率/输入功率0304功率与效率的测量功率与效率的关系功率越大，效率越高；功率越小，效率越低功率和效率可以通过功率表和效率计进行测量转矩与转速转矩转速转矩与转速的关系电机运行时，产生旋转电机运行时，旋转的角转矩越大，转速越慢；运动的力矩，单位为牛速度，单位为转每分钟转矩越小，转速越快顿米（Nm）（rpm）04电机的选择与应用选择电机的考虑因素电机的功率、转速、转矩等参数应满足工作需工作需求求电机的使用环境，如温度、湿度、海拔、腐蚀环境条件等，对电机的性能和寿命有影响经济性电机的成本、运行和维护费用应符合预算电机的安装与维护安装电机的安装应符合规范，确保电机稳定、安全运行维护定期维护电机，检查电机的运行状态，确保电机正常运行电机的常见故障与排除方法绕组故障电源故障绕组短路、断路或接地等故电源缺相、电压不稳定等，障，需要检查绕组的绝缘和需要检查电源线路和电源设连接情况备01020304轴承故障机械故障轴承磨损或损坏，需要更换转子不平衡、机械卡阻等，轴承需要检查机械部分的安装和运转情况拖动系统的基本组成与工作05原理拖动系统的基本组成标题电机传动机构工作机构控制保护装置作为•拖文动字系内统容的核心，将电机的输出与工作直接完成生产任务的用于控制拖动系统的•文字内容将电•能文转字换内为容机械能机构连接，实现动力机构，如机床的切削工作状态，保护系统•文字内容传递机构免受过载、短路等故障的损害拖动系统的工作原理电动机在接通电源后，产生旋转磁场01旋转磁场与被拖动负载的旋转或往复运动相耦合，实现能量的02传递通过调整电机的输入电压、电流或频率，可以改变电机的输出03转矩、转速或运动形式，实现对被拖动负载的控制拖动系统的分类与特点根据电机类型直流拖动系统、交流拖动系统、步进拖动系统等1根据电机调速方式2调速、变压调速、变频调速等3根据电机控制方式手动控制、自动控制、计算机控制等06拖动系统的性能分析稳态性能分析稳态性能分析是评估拖动系统在稳定运行状态下的性能表现，主要包括输入功率、输出功率、效率、温升等指标稳态性能分析中，需要计算系统的输入输出功率，并分析功率损耗和效率，以评估系统的能源利用效率和热设计是否合理稳态性能分析还可以评估系统的运行稳定性，如电压波动、电流波动等，以确保系统在各种工况下都能稳定运行动态性能分析动态性能分析是评估拖动系统在动态变化过程中的性能表现，主要包括响应速度、超调量、调节时间等指标动态性能分析中，需要模拟系统的动态响应过程，并分析系统的调节速度和稳定性，以确保系统能够快速适应负载变化和外部干扰动态性能分析还可以评估系统的抗干扰能力，如对电源波动、机械振动等的抵抗能力调速性能分析010203调速性能分析是评估拖动系统调速性能分析中，需要分析系调速性能分析还可以评估系统在调速运行状态下的性能表现，统的调速范围和静差率，以评的调速平滑性，即调速过程中主要包括调速范围、静差率、估系统的调速精度和调速范围系统输出转速的变化是否平滑，调速平滑性等指标是否满足设计要求以减小对负载的影响THANKS。