电机及拖动模拟题B卷答案

第一篇：电机及拖动模拟题B卷答案

常熟理工学院

课程名称： 电机及拖动模拟题 B卷

一、填空题（每空2分共20分）

1． 产生磁场；

2． 能耗制动，反接制动，回馈制动； 3． 转速，电流的平方； 4． 空载损耗，负载损耗 5． 笼式，绕线式； 6． 旋转，3000； 7． 950，1000；

8． 总的机械功；

二、判断题（每题2分，共10分）1．2．√3．√4．√5．√

三、简答题（每题6分，共30分）常熟理工学院试题参考答案及评分标准

1、答：直流电机励磁后，由励磁磁动势Ff产生气隙磁场，电枢绕组内通有电流Ia产生的电枢磁动势Fa对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转据和转速。

2、答：如励磁绕组断开，则主磁通下降到剩磁磁通值，而电枢电流将迅速增大，转速迅速上升，可能大大超过额定转速，造成“飞车”，使换向器、电枢绕组和转动部件损坏，甚至造成人身事故。电机空载时励磁绕组断开最容易发生这种危险情况。

3、答：（1）励磁电抗xm是主磁通m引起的感抗，代表了变压器铁芯的导磁性能，反映了主磁通对电路的电磁效应。当磁通一定时，xm越大，所需的励磁电流越小，所以希望变压器的xm大些好。若用空气芯而不用铁芯，则因空气的导磁效率较低，而使xm降低。

'（2）若原绕组匝数增加5%时，即N11.05N1由U14.44fN1m，m'1m，下降5%左右，不考1.05虑饱和时，磁势也下降5%左右，即I0N1

''1I0N1 1.054、答：当定子三相对称绕组中通入三相对称电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生旋转磁动势，旋转磁场的速度为，转子绕组与旋转磁场有相对运动，转子绕组会切割磁力线，在转子绕组中产生感生电动势，由于转子是一闭合回路，就有感生电流的存在，感生电流在磁场的作用下，会产生力的作用，使电动机转动。

5、答：从能量守恒定律知，有功的机械负载增加时，电源输入异步电动机的电功率也随之增加。由于机械

参考答案

第1页/共3页 负载增加，使转子转速有所降低，旋转磁场切割转子绕组的相对速度就增加了，从而使转子绕组中的感应电动势变大，转子电流也随之增大；由磁动势平衡关系知，定子电流会随之增加。这个过程直到电磁转矩与负载转矩重新平衡为止。

四、计算题（每题15分，共45分）

1．答：1）额定输入功率

P1NUNIN2308519.55KW

2）额定输出功率

P2NUNINN2308590%17.595KW 3）总损耗 PP1NP2N19.5517.5951.955KW

4）电枢回路铜损耗 IfUN2302.56A Rf90IaIIf(852.56)82.44A

22PW cuaIaRa82.440.1679.65）励磁回路铜耗

22PIR2.5690589.824W cufff6）电刷接触损耗

PW c2UcIa282.44164.887）附加损耗

PW 1%P2N0.0117595175.958）机械损耗与铁耗之和 PmecPFePPcuaPcufPcP(1955679.6589.824164.88175.95)W

344.75W

2、解：由负载试验的短路参数为： ZsU1s3I1s261016.3

392.3 rsps530002.07 223I1s392.3参考答案

第2页/共3页 xsZs2rs216.322.07216.17

当I2I2N时，U2U2N，即u0

I1Nrscos2I1Nxssin20

tg2rs2.070.128 xs16.1727.3

可见负载性质为容性。

3、解： sN7507150.0467

750r2sNE2N3I2N0.0467163347.20.093

m1132.283

sN(T1/TN)0.04671.8P11TN9550N9550147Nm

nN715T11.8TN1.8147264.6Nm

T2T1264.6115.9TZ98NM 2.283故符合要求。

三级启动的每级启动电阻

R1r2(1)0.093(2.2831)0.1193

R2R12.2830.11930.2724

R3R22.2830.27240.6219

参考答案

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参考答案第4页/共3页

第二篇：电机及拖动教案

广州汽车学院 教 案 200 7 ～200 8 学年第 二 学期 课 程 名 称 ： 电机与拖动 课程性质 ： 专业理论课 学时数 ： 48 授 课 班 级 ： 06级自动化1、2 开课系(部)： 电子信息工程 教研室(实验室)： 华工自动化实验教学中心 主 讲 教 师 ： 赖玉斌 职 称 ： 讲师 广州汽车学院教务处制 教案首页课 程 电机及拖动基础 名 称 课 程 专业理论课 学分 类 别 任 课 赖玉斌 职称 讲师 教 师 授 课 专业班级： 06级自动化1、2 共 2 个班 对 象 基本参考资料和教材     总计： 64 学时 讲课： 48 学时 实验： 16 学时 上机： 0 学时 《电机及拖动基础》 吴玉香 主编 化学工业出版社 2008 电机及拖动基础》(第3版)李发海等编 清华大学出版社 2005 《电机及拖动基础》 詹跃东主编 重庆出版社 2002 《电机与电力拖动》 朱耀忠主编 北京航空航天大学出版社 2005 教学 目的 任务 《电机及拖动基础》是电气工程、工业自动化、机电一体化等非电机专业的一门技术基础课，是电机原理和电力拖动两门课程的有机结合，既强调理论性，又强调实际应用。本课程的任务：使学生或相关技术人员掌握交直流电机、微控电机的基本原理和结构，电力拖动系统的运行性能、分析计算与控制以及电机容量选择等内容，为后续课程的学习和今后工作准备必要的基础知识。闭 卷（√）； 开 卷（）； 课程论文（）实践操作（）； 多种形式结合（）章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 直流电机原理 直流电机的运行特性 直流电动机的电力拖动 变压器 三相异步电动机的基本原理 三相异步电动机的电力拖动 同步电动机 控制电机 电动机的选择 电机及拖动的计算机仿真 机动（复习、答疑）内容 学时数 3 6 6 6 6 6 9 1 1 1 3 绪论 课程简介、电机及拖动系统发展概况、电磁学基本理论 考核方式 内容 课时 分配 注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业课、集中实践环节、实验课、通选课。电机及拖动课程教案 授课时间 章节名称 绪论 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 第 1 周，星期 三，第 5-7 节； 第 1 次课 授课方法 举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点； 与要求

2、熟悉电机的应用与分类；

3、了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。第 1 节 电机的应用与分类 教学基本内容纲要 第 2 节 本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法 第 3 节 电机中常用的基本定律 第 4 节 电机中铁磁材料的特点 重点：电机中铁磁材料 难点：铁磁材料 教学重点 与难点 图片—理论；从感性到理性。电机的发展史、电机的应用与分类；本教材内教学过程 容、课程性质、教学目的、学习方法；电机中常用的基本定律；电机中铁磁设计 磁化曲线、磁滞回线、交流磁路中的铁心损耗等。作业、讨论 及辅导 掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点； 熟悉电机的应用与分类； 了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。课后小结 授课时间 第 2 周，星期 三，第 5-7 节； 第 2 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应 与要求

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 教学基本直流电机的用途、结构、铭牌数据、主要系列及基本工作原理；直流电机的内容纲要 电枢绕组；直流电机的空载磁场和负载磁场、直流电机的电枢反应等 教学重点 与难点 重点：直流电机基本工作原理、电枢反应 难点：电枢反应 利用多媒体课件简单介绍直流电机的用途、结构、铭牌数据及主要系列。利用动画片演示直流电机基本工作原理；分析介绍直流电机的电枢绕组的形式教学过程 及特点；介绍直流电机的空载磁场和负载磁场在气隙中的分布、直流电机的设计 电枢反应有什么作用等。作业、讨论思考题：P25 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 及辅导 作业题：1-11 1-12

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 课后小结 授课时间 第 3 周，星期 三，第 5-7 节； 第 3 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 教学时数 3 授课方法 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握直流电机的感应电动势和电磁转矩； 与要求 熟悉直流电机的换向。

1、直流电机的感应电动势和电磁转矩； 教学基本内容纲要

2、直流电机的换向。教学重点 与难点 重点：直流电机的感应电动势和电磁转矩推导与计算 难点：直流电机的换向 直流电机的电枢电动势与电磁转矩的推导与计算、直流电机的换向过程；直教学过程 线换向、延迟换向、超越换向；改善换向的方法；火花、环火及补偿绕组。设计 第一章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P25 1-8 1-9 1-10 及辅导 作业题： 1-14 1-15 直流电机是电机的主要类型之一。直流电动机以其良好的启动性和调速性能著称，直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。与交流电机相比直流电机的结构较复杂，成本较高，可靠性较差，使它的应用受到限制。近年来，与电力电子装置结合而具有直流电机性能的电机不断涌现，使直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍有一定的理论意义和实用价值。本章先介绍直流电机的工作原理和基本结构，接着说明电机的磁动势和磁场，导出电机的电动势和电磁转矩公式。课后小结 授课时间 第 4 周，星期 三，第 5-7 节； 第 4 次课 章节名称 第二章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、三个层次）：

1、掌握直流发电机和直流电动机的基本方程式和功率流程图； 教学目的

2、熟悉直流发电机和直流电动机的各种运行特性及并励直流发电机自励过与要求 程；

3、了解电机可逆原理。1.直流发电机的运行原理 直流发电机的电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件等等 教学基本2.直流电动机的运行原理 内容纲要 电机可逆原理直流电动机的电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、转速特性、转矩特性、效率特性等。教学重点 与难点 重点：直流机电枢电动势与电磁转矩、直流发电机基本方程式和工作特性。电机可逆原理、直流电动机基本方程式、工作特性 难点：并励直流发电机自励过程、功率流程 直流发电机惯例--基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）--运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机教学过程 自励条件）。电机可逆原理--直流电动机惯例--基本方程式（电压平衡方程设计 式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）--运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。作业、讨论思考题：P41-42 2-1、2、3、4、5 及辅导 作业题： 2-11 2-13 本节分析了直流发电机的基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）和运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件）及直流电动机的基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）和运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。课后小结 授课时间 第 5 周，星期 三，第 5-7 节； 第 5 次课 章节名称 第一章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电动机的机械特性的一般表达方式固有机械特性的特点； 与要求

2、熟悉直流电动机的人为机械特性；

3、了解串励和复励直流电动机机械特性。1.直流电动机的机械特性 教学基本2.串励和复励直流电动机 内容纲要 教学重点 与难点 重点：电动机的固有机械特性和根据电机的铭牌数据估算机械特性； 难点：根据电机的铭牌数据估算机械特性。什么是直流电动机的机械特性--一般表达方式--固有机械特性的特点--人为教学过程 机械特性（电枢回路串电阻、降低电枢电压、减弱磁通）--根据电机的铭牌设计 数据估算机械特性（例2-5）—简单介绍串励和复励直流电动机机械特性。第二章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P42 2-6、7、8、9、10 及辅导 作业题： 2-12 2-14 2-15 本节主要分析了直流电动机的机械特性，学会根据电机的铭牌数据估算机械特性；了解了串励和复励直流电动机机械特性。课后小结 授课时间 第 6 周，星期 三，第 5-7 节； 第 6 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握 1.电力拖动系统的运动方程式 2.负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行条件 与要求 3.他励直流电动机的启动 1.电力拖动系统的运动方程式； 2.负载的转矩特性（位能性、恒功率、风机水泵类）及电力拖动系统稳定运行条件 ； 3.他励直流电动机的启动（要求、方法）。重点：运动方程式、负载机械特性。电力系统的稳定运行和他励直流电动机的启动。难点：运动方程式、电力系统的稳定运行 教学基本 内容纲要 教学重点 与难点 什么是电力拖动系统？--运动方程式--负载机械特性--电力拖动系统稳定运教学过程 行条件--他励直流电动机的启动 设计 作业、讨论思考题：P81 3-1、2、3、4、5 3-12 及辅导 作业题： 3-11 本节主要分析电力拖动系统运动方程式；负载的机械特性；电力拖动系统稳定运行条件及他励直流电动机的启动的要求和方法。都要求掌握。课后小结 授课时间 第 7 周，星期 三，第 5-7 节； 第 7 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握（1）他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标、电动机调速时允许输出的转矩和功率、制动的一般概念； 教学目的（2）直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电与要求 动势反接制动、回馈制动的基本概念、降低电源电压的回馈制动、为能负载下放重物时的回馈制动。

2、熟悉直流电动机调速和制动的基本概念；

3、了解其他直流电动机的电力拖动。1.他励直流电动机的调速 直流电动机调速的基本概念、他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标、电动机调速时允许输出的转矩和功率、制动的一般概念。教学基本2.他励直流电动机的制动 内容纲要 制动的一般概念、直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电动势反接制动、回馈制动的基本概念、降低电源电压的回馈制动、为能负载下放重物时的回馈制动等。

3、其他直流电动机的电力拖动 教学重点 与难点 重点：直流电动机的调速方法和直流电动机的制动。难点：调速方法与负载类型的匹配问题 调速的基本概念--他励直流电动机的调速方法--调速的性能指标--调速方式教学过程 与负载负载类型的匹配—例3-6--制动的一般概念--能耗制动--反接制动--设计 回馈制动--他励直流电动机的四象限运行—例3-8第三章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P81 3-6、7、8、9、10 3-13 3-14 3-15 及辅导 作业题： 3-16 3-17 3-18 3-19 本节主要学习直流电动机调速和制动的基本概念、方法等。至此直流电机部分已学完，下次从第四章变压器讲起。课后小结 授课时间 第 8 周，星期 三，第 5-7 节； 第 8 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方教学目的 程式、等值电路及相量图等； 与要求

2、熟悉变压器的简单工作原理、分类、基本结构、额定值；

3、了解变压器的用途。变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载运教学基本行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。内容纲要 变压器的负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。教学重点 重点：变压器的空载和负载运行的电磁关系。与难点 难点：各电磁量的惯例。多媒体图片—简单介绍变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额教学过程 定值—详细分析掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的设计 规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。思考题与讨论：P119 4-1、2、3、4、5、6、7、8、9 1-9 1-10 作业、讨论及辅导 本节内容介绍了变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等 课后小结 授课时间 第 9 周，星期 三，第 5-7 节； 第 9 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变教学目的 压器的并联运行； 与要求

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学基本

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。内容纲要

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 教学重点 与难点 重点：变压器的运行特性和三相变压器的联接组别。难点：联接组别

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学过程

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。设计

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 作业、讨论思考题：P119 4-10、11、12、13、14 作业题： 4-15 4-16 及辅导 本节内容较多要求

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变压器的并联运行；

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。课后小结 授课时间 第 10 周，星期 三，第 5-7 节； 第 10 次课 章节名称 第四章 变压器习题课 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解。授课方法 和手段 教学时数 3 教学目的（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 与要求 掌握例4-3、4、5 教学基本

1、变压器习题课及复习第四章内容； 内容纲要

2、讲解第三章作业题。教学重点 重点：联接组别判别 与难点 难点：联接组别判别

1、例4-3、4、5； 教学过程

2、补充如何判别联接组别； 设计

3、讲解第三章作业题。思考题：P120 4-

19、22 作业、讨论作业题： 4-18 4-21 及辅导 复习第四章变压器的内容，补充讲变压器例题、讲解第三章作业题等。消化并巩固相关知识。课后小结 授课时间 第 11 周，星期 三，第 5-7 节； 第 11 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：播放旋转磁动势动画，举例讲解、多媒体讲解、模型讲解。和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握转子转动时的电磁关系、转子电路、定转字的磁动势平衡关系、折算与等值电路、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系等 教学目的

2、熟悉交流电机绕组和它的感应电动势、单相绕组的脉振磁动势、三相绕组与要求 的旋转磁动势、磁动势的空间适量表示法、转子开路时的异步电动机、转子堵转时的异步电动机等

3、了解异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列。

1、异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列、交流电机绕组和它的感应电动势等。教学基本

2、单相绕组的脉振磁动势、三相绕组的旋转磁动势、磁动势的空间适量表示法、转子开路时的异步电动机、转子堵转时的异步电动机等。内容纲要

3、转子转动时的电磁关系、转子电路、定转子的磁动势平衡关系、折算与等值电路等。教学重点 重点：

1、基本工作原理；

2、交流电机绕组和感应电动势。

3、磁动势、转子与难点 堵转时的异步电动机；

4、转子转动时的异步电动机。难点：

1、感应电动势；

2、旋转磁动势；

3、转子转动时的电磁关系。

1、利用多媒体课件简单介绍异步电动机的用途、结构、铭牌数据及国产异步电动机主要系列； 教学过程 设计

2、动画片演示三相绕组的旋转磁动势产生过程；

3、根据定转子电磁关系导出电压平衡方程式，画等效电路和相量图。作业、讨论思考题：P159 5-1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13 及辅导 作业题： 5-16 5-17 本节主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转接的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。三相感应电动机在工业中应用极广。单相感应电动机则多用于家用电器。感应电机的结构简单．制造方便，价格便宜，运行可靠。其主要缺点是，不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速．此外功率因数恒为滞后。课后小结 先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程和等效电路 授课时间 第 12 周，星期 三，第 5-7 节； 第 12 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系；掌握三相异步电动机教学目的 参数测定方法； 与要求

2、熟悉三相异步电动机工作特性； 教学基本

1、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系； 内容纲要

2、三相异步电动机参数测定、工作特性等。

3、补充讲异步机例题。教学重点 重点：相异步电动机的功率和转矩及工作特性。与难点 难点：三相异步电动机参数测定。

1、三相异步电动机的功率和转矩 功率平衡关系—功率流程图—转矩平衡关系

2、三相异步电动机的工作特性 教学过程 转速特性—定子电流特性--定子功率因数特性—电磁转矩特性—效率特性 设计

3、三相异步电动机的参数测定 空载试验—短路试验 作业、讨论思考题：P159 5-10、11、15、16、17、18、19、21、22、24、25 及辅导 作业题： 5-20 5-23 本节用等效电路来分析感应电动机的功率关系，并列出功率方程和转矩方程。感应电动机的参数可以用空载试验和堵转(短路)试验来确定。为保证感应电动机运行可靠、使用经济，国家标准对电动机的主要性能指标作出了具体规定。标志工作性能的主要指标有：额定效率ηN，额定功串因敷cosФN和最大转矩倍数Ｔmax/ＴN。在额定电压和额定频率下，电动机的转速n、电磁转矩Ｔｅ、定于电流I1、功率因数cosФ1效率η与输出功率P2的关系曲线n, Ｔｅ，I1, 课后小结 cosФ1, η = f(P2)称为感应电动机的工作特性。授课时间 第 15 周，星期 三，第 5-7 节； 第 13 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实教学目的 用公式、固有机械特性、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性； 与要求

2、熟悉降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性。三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实用公式、教学基本固有机械特性、降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或内容纲要 电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性，利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。教学重点 重点：三相异步电动机固有机械特性和利用电磁转矩实用表达式计算机械特与难点 性； 难点：利用电磁转矩实用表达式计算机械特性。

1、三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实用公式；

2、固有机械特性； 教学过程

3、降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机设计 械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性；

4、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。作业、讨论思考题：P200 6-1、2、3、4 6-16 及辅导 作业题： 6-17 感应电动机的输出主要体现在转矩和转速上。在电源为额定电压的情况下，电磁转矩与转差率的关系Ｔｅ＝ｆ（ｓ）就称为转矩—转差率特性，或ＴN－ｓ曲线。ＴN－ｓ特性是感应电动机最主要的特性。三相异步电动机机械特性有三个表达式：物理表达式（物理概念明确）、参数表达式（电磁转矩与电机参数关系清楚是研究电机各种特性的依据）以及实用公式（形式简单，根据课后小结 产品目录数据便可绘制Ｔ＝ｆ（ｓ）曲线）；降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性；掌握利用电磁转矩实用表达式计算机械特性的方法，这是异步电动机在各种运行状态的计算基础。授课时间 第 16 周，星期 三，第 5-7 节； 第 14 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动机的减压起动、具有高起教学目的 动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频与要求 敏变阻器起动。掌握三相异步电动机定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等过渡过程分析和能量流图。

2、熟悉对鼠笼异步电动机起动的要求；三相异步电动机电动运行状态； 对鼠笼异步电动机起动的要求、鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动教学基本机的减压起动、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称内容纲要 电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动。三相异步电动机电动运行状态、定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等。教学重点 重点：三相异步电动机起动方法；三相异步电动机制动 与难点 难点：具有高起动转矩笼型电动机起动特性分析；各种运行状态的过渡过程

1、对鼠笼异步电动机起动的要求；

2、鼠笼异步电动机的直接起动；

3、鼠笼异步电动机的减压起动； 教学过程

4、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动； 设计

5、、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动；

6、三相异步电动机定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等；

7、三相异步电动机电动运行状态。作业、讨论思考题：P200 6-5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 6-20、21 及辅导 作业题： 6-19 6-22 异步电动机启动电流很大但启动转矩不大。为了满足生产机械要求。必须限制启动电流，同时保证有一定的启动转矩。可根据具体情况采用直接起动、减压起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动或用具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动。三相异步电动机处于制动状态时，电磁转矩Ｔ与转速n反相。有能耗制动、回馈制动和定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动。注意分析制动过渡过程和能量流图。授课时间 第 17 周，星期 三，第 5-7 节； 第 15 次课 课后小结 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。与要求 三相异步电动机调速方法概述、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转教学基本内容纲要 差离合器调速等。第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。教学重点 重点：三相异步电动机调速 与难点 难点：特性分析

1、三相异步电动机调速方法概述；

2、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异教学过程 步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离合器调速等； 设计

3、第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。作业、讨论思考题：P200 6-23 6-24 及辅导 作业题： 6-25 三相异步电动机调速，主要介绍了六种调速方法的基本原理，包括：变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离合器调速。主要从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。课后小结 授课时间 第 18 周，星期 三，第 5-7 节； 第 16 次课 章节名称 第八、九章 单相异步电动机 电力拖动系统中电动机的选择 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握确定电动机额定功率的方法、正确选择电动机额定功率； 教学目的

2、熟悉单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速； 与要求

3、了解正确选择电动机的意义。

1、单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学基本定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、内容纲要 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。教学重点 重点：功率选择 与难点 难点：电动机发热及冷却

1、多媒体讲解单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学过程 定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、设计 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。作业、讨论思考题：P244 8-1、2、3 及辅导 P263 9-1、2、3、4、5、6 本课程学习至此告一段落。我们学习了直流电机原理、电力拖动系统的动力学、直流电动机的电力拖动、变压器、三相异步电动机原理、三相异步电动机的电力拖动、单相异步电动机、电力拖动系统中电动机的选择等内容。课后小结 希望同学们根据所学内容安排好复习。注：

1、教案按授课次数（或单元）填写，每次（或每单元）授课均应填写一份,整个教案只用一个封面。

2、教学手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。

3、表格间距可调整，可加附页。

第三篇：电机及拖动基础教案

电机及拖动基础教案

绪论

学次1：介绍本门课程的学习的目的、方法、和要求。以及分析一些基本的电机拖动的基础知识和相关理论 本章总学时：2

第一章 直流电机原理

摘要：本章分析直流电动机的工作原理、结构、电路、磁路及换向等问题，为电力拖动自动控制系统提供元件的基本知识。

学次2：1.1直流电机的基本工作原理；1.2直流电机的主要结构及用途； 教学主要内容：

介绍直流发电机的工作原理和直流电动机的工作原理；

介绍直流电机的主要结构；直流电机的铭牌数据；直流电机的用途和分类

学时：2 学次3：1.3直流电机的电枢绕组；1.4直流电机的磁场； 教学主要内容：

介绍单叠绕组；单波绕组介绍； 介绍直流电机的空载磁场；直流电机负载时候的磁场和电枢反应；直流电机的励磁方式；

学时：2 学次4：1.5直流电机换向。

介绍直流电机的换向问题和换向极绕组；

学时：2 本章总学时：6

第二章 直流电机的运行和拖动

摘要：本章主要介绍了直流电机的三个基本公式和电力拖动系统的转动方程式，介绍了几种典型的负载机械特性和他励直流电动机的机械特性。在此基础上，分析了他励直流电动机的各种运行状态及其起动、制动、调速的方法和特性。学次5：2.1直流电机的运行原理和特性。教学主要内容：

介绍电枢电动势和电磁转矩；直流电机稳态运行时的电压平衡方程式；直流电机的运行特性；电力拖动系统的转动方程式；负载机械特性。

学时：2 学次6：2.2他励直流电机的机械特性；2.3他励直流电机的起动。

介绍机械特性的一般表达式；固有机械特性；机械特性的绘制；电力拖动系统稳定运行条件。

介绍降电压起动；电枢回路串电阻起动。

学时：2 学次7：2.4他励直流电机的调速。教学主要内容：

介绍调速的性能指标；电枢回路串电阻调速；降低电源电压调速；弱磁调速。

学时：2 学次8：2.5他励直流电机的电动与制动运行。教学主要内容：

介绍电动运行与制动运行；能耗制动运行；反接制动运行；回馈制动运行。

学时：2

本章总学时：8

第三章 变压器

摘要：本章分析了变压器基本工作原理和基本结构；分析单相变压器的运行情况，讨论副边电压的大小、相位随负载变动的情况，分析变压器中能量传递的规律及变压器的耗损和效率等；介绍三相变压器的联结组，研究变压器原、副边相位移的情况。最后对自耦变压器做简要介绍。

学次9：3.1变压器的基本工作原理和结构；3.2单相变压器的空载运行。教学主要内容：

介绍变压器的基本工作原理；变压器的结构；变压器的铭牌数据。介绍空载运行的电磁关系；空载运行时的电动势平衡方程式和电压比；空载运行时的等值电路和相量图。

学时：2 学次10：3.3单相变压器的负载运行；3.4变压器参数的确定；3.5变压器的运行特性；

教学主要内容：

介绍负载运行时的电磁关系；负载运行时的基本方程式；负载运行时的等值电路；负载运行时的相量图；介绍变压器的空载实验；变压器的短路试验； 介绍变压器的外特性和电压变化率；变压器的效率特性。

学时：2 学次11：3.6三相变压器； 3.7自耦变压器。教学主要内容：

介绍单相变压器绕组的标志方式；三相变压器绕组的连接法；三相变压器绕组的连接组。

介绍自耦变压器电压、电流关系；容量关系；主要优缺点。

学时：2 本章总学时：6

第四章 三相异步电动机原理

摘要：本章以旋转磁场的建立为前提，讨论了异步电动机的主要电路（定子绕组）、定子绕组的磁通势以及定子磁场；分析了异步电动机运行时的电磁关系，导出其等值电路和相应的相量图。最后分析异步电动机的功率和转矩，并介绍其工作特性的测取方法，为交流拖动系统的分析奠定基础。

学次12：4.1异步电动机的基本工作原理；4.2异步电动机的结构及用途。教学主要内容： 旋转磁场概述；介绍基本工作原理

介绍异步电动机的结构；异步电动机的铭牌数据；用途和分类。

学时：2 学次13：4.3异步电动机的定子绕组。教学主要内容：

介绍交流绕组的基本知识；三相单层绕组；三相双层绕组。

学时：2 学次14：4.4三相异步电动机的电磁关系。教学主要内容：

介绍三相电枢绕组产生的磁通势；空载运行时的电磁关系；负载运行时的电磁关系。

学时：2 学次15：4.5三相异步电动机的功率与转矩；4.6三相异步电动机的工作特性。4.7三相异步电动机参数的测定。教学主要内容：

介绍功率关系；转矩关系。介绍工作特性分析；测试方法。介绍空载试验；短路实验。

学时：2 本章总学时：8

第五章 三相异步电动机的运行与拖动

摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式、固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。

学次16：5.1三相异步电动机的运行特性。教学主要内容：

介绍机械特性的物理表达式；机械特性的参数表达式；机械特性的实用表达式；机械特性的固有特性和人为特性；稳定运行问题。

学时：2 学次17：5.2三相异步电动机的起动。教学主要内容：

介绍三相异步电动机直接起动的问题；三相鼠笼式异步电动机的降压起动；三相绕线式异步电动机的起动。

学时：2 学次18：5.3三相异步电动机的制动。教学主要内容：

介绍能耗制动；反接制动；回馈制动。

学时：4 学次19：5.4三相异步电动机的调速。教学主要内容：

介绍三相异步电动机的降定子电压调速；绕线式异步电动机转子回路串电阻调速；电磁转差离合器调速；绕线式异步电动机的串级调速；变极调速；变频调速。

学时：4

本章总学时：12

第六章 控制电机

摘要：本章主要介绍伺服电动机、步进电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、感应同步器等控制电机的工作原理，运行特性、结构和应用。学次20：6.1单相异步电动机 6.2伺服电动机； 教学主要内容：

介绍直流伺服电动机；交流伺服电动机；

学时：4 学次21：6.2步进电动机； 教学主要内容：

介绍步进电动机的工作原理；运行特性；步进电动机的应用。

学时：4 学次22：6.3测速发电机；6.4自整角机；6.5旋转变压器。教学主要内容：

介绍直流测速发电机；交流测速发电机。

介绍控制式自整角机；力矩式自整角机；自整角机的应用。介绍正余弦旋转变压器；线性旋转变压器；旋转变压器的应用。

学时：4 本章总学时：12

第七章 电动机的选择

摘要：本章介绍了电动机的发热和冷却，电动机的绝缘材料和允许温升，电动机的工作方式，电动机的负载功率计算和电动机的容量选择。

学次23：7.1电动机的发热与冷却；7.2电动机的绝缘材料与允许温升；7.3电动机的工作方式。教学主要内容：

介绍电机中热量的传导；电机的发热过程；电动机的冷却过程；电动机的通风冷却方式；

介绍绝缘材料的等级；电动机各部分的允许温升。

介绍连续（长期）工作制；短时工作制；重复短时工作制。

学时：2 学次24：8.4电动机的负载功率计算；8.5电动机的容量选择 教学主要内容：

介绍常值负载功率的计算；变化负载功率的计算。介绍电动机容量的选择步骤；常值负载下电动机容量的选择；变值负载下电动机容量的选择。

学时：2 本章总学时：4

实验一：直流并励电动机工作特性测定 3学时

实验二：他励直流电动机的各种状态下机械特性测定 4学时

实验三：单相变压器实验 2学时

实验四：三相变压器实验 2学时

实验五：三相异步电动机实验 3学时 本门课程总学时：84

第四篇：电机拖动论文

电机与拖动论文

班级：班班班班班班班班班班

姓名：某某某

学号：000000000000

异步电机的现状与发展

电能是国民经济中应用最广泛的能源，而电能的生产、传输、分配和使用等各个环节都依赖于各种各样的电机。电力拖动是国民经济各部门中采用最多最普遍的拖动方式，是生产过程电气化、自动化的重要前提。由此可见，电机及电力拖动在国名经济中起着极其重要的作用。

电机的分类

1、按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

2、按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

3、按起动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。

4、按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等用电动机）、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等用电动机）及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等用电动机）。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

5、按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。

6、按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻。

电动机技术发展现状

电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能、经济指标等方面也都有了很大的改进和提高。而且随着自动控制系统和计算机技术的发展在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机。控制电动机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。

电动机的功能是将电能转换成机械能。它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动、液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单、调节性能好、耗损小、经济、能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式。19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用。但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动、制动、正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来在可逆、可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动。而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制，如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用，其电压等级、额定转速、单机容量的发展也受到了限制。所以在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展调速电动机。半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速、无换向器电动机调速等使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽、稳态精度高、动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良、维修费用低等优点，将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

异步电机的发展

异步电机是一种交流电机，也叫感应电机，主要作电动机使用。异步电动机广泛应用于工农业生产中，例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工业机械等都用它作为原动机，其容量从几千瓦到几千千瓦。日益普及的家用电器，例如在洗衣机、风扇、电冰箱、空调器中采用单向异步电动机，其容量从几瓦到几千瓦。在航天、计算机等高科技领域控制电机得到广泛应用。异步电机也可以作为发电机使用，例如小水电站、风力发电机也可采用异步电机。

异步电机之所以得到广泛应用。主要由于它有如下优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，而且有较高的效率和相当好的工作特性。异步电机主要的缺点是目前尚不能经济的在较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。虽然异步电机的交流调速已有长足进展，但成本较高，尚不能广泛使用。在电网负载中，异步电机所占比重较大，这个滞后的无功功率对电网是一个相当重的负担。它增加了线路损耗、妨碍了有功功率的输出。当负载要求电动机容量较大而电网功率因数又较低的情况下，最好采用同步电动机来拖动。

异步发电机的发展对发电机产业产生了较大的冲击力。主电容器是用来使发电机建立空载电压的电容器。一般是将它们联结成一组，并接于发电机出线端。附加电容器要根据实际负荷的大小进行投，所以它们必需分成若干组分别接入电路。附加电容器是用来使发电机由空载至满载，维持发电机额定电压不变的电容器。

2013年我国异步发电机行业面对新的发展形势，因为新进入企业不断增多、上游原材料价格持续上涨、发电机租赁行业发展的也相当不错。导致行业利润降低，因此我国异步发电机行业市场竞争也日趋激烈。必需并联恰当数值的励磁电容。固然受金融危机影响使得异步发电机行业近两年发展速度略有减缓。但跟着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国异步发电机行业重新迎来良好的发展机遇。异步发电机在水轮机的驱动下，当其转速达到额定值时，利用其剩磁建立微小的剩磁电压。

异步电念头加上适量的电容器，便成为一台异步发电机，也就是将所需要的电容器。并接在异步电念头定子出线端即可。对于感性负荷则应将其附加，电容器并接在负荷之上，随负荷的投入而投入。面临这一现状，异步发电机行业业内企业要积极应对，注重培养立异能力，不断进步自身出产技术，加强企业竞争上风。于此同时异步发电机行业内企业还应全面掌握该行业的市场运行态势，不断学习该行业最新出产技术，了解该行业国家政策法规走向，把握同行业竞争对手的发展动态。只有如斯才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位，并制定准确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先上风。

空载励磁和负载并联电容量的选择。准确选择空载励磁并联电容量很重要，假如电容量选择过大则造成空载电压太高，可能损坏设备，选得过小，空载电压又太低，选择空载励磁电容应使发电机产生的电压不超过铭牌划定的额定电压。自励式异步电机的选择和发电所要具备的前提，为了同时知足动力及照明负荷的用电，通常应选择“Y”型接法的异步电念头，以便于引出中性线。电念头转速的选择应略低于原念头转速，原念头转速一般比电念头同期转速高出5%～10%左右为宜。

在农村将异步电念头改为发电机的经验如下：发电机的励磁方式，发电机励磁方式有两种，一种叫他励方式，这种方式是电网供应励磁电流来建立磁场。为了降低造价，应选择容量在15kW以内，电压为 380/220V的异步电念头为宜。该剩磁电压加在接于定子出线真个电容器上，产生一个容性电流，该电流便成为发电机的励磁电流。电念头转子上必需有一定的剩磁。

第五篇：电机拖动论文

电机与拖动读书报告

1.电机的分类与介绍

1.1 电机的分类

（1）同步型电机：交流同步电机；永磁同步电机；无刷直流电机；步进电动机；开关磁阻电动机；

（2）异步型（感应型）电机：三相笼型转子异步电动机；单相异步电动机；三相绕线转子异步电动机；（3）排斥型电机。

下面具体介绍三相笼型转子异步电动机和单相异步电动机两种电机。

1.2 三相笼型转子异步电动机

结构组成图

1.2.1定子

电动机的静止部分称为定子，主要包括定子铁心、定子绕组和机座等。

（1）定子铁心

作用：磁路一部分；放置定子绕组。

材料：0.35~0.5mm硅钢片叠装

槽的类型：半闭口型（小 型）

半开口型（中大型）

开口型（高压型）（2）定子绕组

作用：产生旋转磁场

材料：高强度漆包线（小型）绝缘处理的铜条（大中型）

接法：星形或三角形（六个出线端）

（3）机座

作用：固定定子铁心，保护整台电机

材料：铸铁（中小型）钢板（大型）

1.2.2 转子

电动机的旋转部分为转子，由转子铁心、转子绕组、转轴及风叶等组成。

（1）转子铁心

作用：电动机磁路一部分

材料：0.5mm相互绝缘硅钢片（2）转子绕组

作用：产生感应电流和电动势，在旋转 磁场作用下产生电磁转矩

分类：a、笼型转子

结构：单笼型、双笼型、深槽式，其中单笼型又分铸铝和铜条转子。

1.2.3其他附件：

1、端盖

2、轴承和轴承盖

3、风扇和风罩

1.3 单相异步电动机

1.3.1 基本结构

（1）定子：电动机的定子由定子铁心和定子绕组构成，如图2-2所示。

（2）转子：转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成，如图2-3所示。转子绕组一般有笼形转子和绕线式转子绕组两种。

（3）其他部件：单相异步电动机的其他部件还有机壳、前后端盖、风叶等。

1.3.2 工作原理

设磁极按逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，置于旋转磁场中的转子导条切割磁感应线，产生感应电动势，由于笼型转子绕组是闭合结构，所以转子绕组中产生感应电流。根据右手定则，可以判断出位于N极下的导条感应电流方向为进入纸面；而位于 S 极下的导条感应电流方向为穿出纸面。又因为载流导体在磁场中会受到电磁力的作用，根据左手定则可判断出位于 N 极下的导条受力方向向左；位于 S 极下的导条受力方向向右。这样，在笼型转子上就形成一个逆时针方向的电磁转矩，从而驱动转子跟随旋转磁场按顺时针方向转动起来。

若磁极按顺时针方向旋转，同理，转子也会改变方向朝顺时针方向转动。另外，磁场若加快旋转切割转子速度，转子上感应电流及电磁转矩将增大，则转子转速加快。

“异步”解释：异步电动机的转子转向与旋转磁场转向一致，如果转子与旋转磁场转速相等，则转子与旋转磁场之间没有相对运动，转子导条不再切割磁感应线，没有电磁感应，感应电流和电磁转矩为零，转子失去旋转动力，在固有阻力矩的作用下，转子转速必然低于旋转磁场转速，所以称其为异步电动机。

如果电动机转子与旋转磁场以相同的转速旋转，这种电动机称为同步电动机。异步电动机旋转磁场转速（也称同步转速 n0）与转子转速 n 之差称为转差，转差与同步转速 n0 的比值用“转差率” s 表示：

0

0

nnsn1.3.3 基本分类

（1）电阻起动式异步电动机（2）电容起动式异步电动机

（3）电容运转式异步电动机

（4）电容起动运转式异步电动机（5）罩极式电动机

2.异步电动机的起动方法

2.1 直接起动

直接起动，也就是全压起动，是一种最简单的起动方法也是三相异步电动机应用最多的一种起动方法。小功率电机常常采用这种起动方式然而对较大功率的电机而言，这种起停方式的缺点也是显而易见的。在这种起动方式下，起动电流约为标称电流的4-7倍;起动转矩约为标称转矩的1.02.0倍。其特点是:电机端子少(一般为三端子电机)，可带载起动、高电流峰值和大压降起动，设备简易。

直接起动是最简单的起动方式，起动时通过空开或接触器将电机直接接到电网上。具有起动设备简单，起动速度快的优点, 而且起动转矩比采用降压起动时大。在电网和负载两方面都允许全压直接起动的情况下，鼠笼式异步电动机仍以直接起动为宜．因为操纵控制方便，而且比较经济。

其危害很大电网冲击大。过大的起动电流，会造成电网压降，影响其他用电设备的正常进行。还可能使欠压保护动作，造成用电设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命；机械冲击严重，过大的冲击力矩容量造成电机转子笼条、端环断裂和定于端部绕组绝缘磨损，导致绝缘击穿烧毁电机，转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。

因此尽管直接起动方法简单．起动设备也简单，价格便宜，但为了限制电和机械的冲击，以及保证电网的供电质量，在某种场合，就得采取减压起动方式，或者在绕线式异步电动机的转子电路中串入阻抗进行起动。

图2.1为三相交流异步电动机直接起动的电路图。三相交流电源经由组合开关K，熔断器F1、F2、F3，交流接触器KM的主触点到电动机定子绕组，构成了主电路。

2.2 降压起动

降压起动通过降低起动时加在定子绕组上的电压来减小起动电流，起动结束后，再将定子绕组的两端电压恢复到额定值。降压起动虽然能减小起动电流，但是起动转矩也大大减小了，所以降压起动一般适用于中、大容量的异步电动机轻载货空载起动。

降压起动适用于容量大于或等于20Kw并带轻载的工况。由于轻载，故电动机起动时电磁转矩很容易满足负载要求。主要问题是起动电流大，电网难以承受过大的冲击电流，因此必须降低起动电流。

在研究起动时，可以用短路阻抗Rk+jRk来等效异步电动机。电机的起动电流（即流过Rk+jRk上的电流）与端电压成正比，而起动转矩与电机端电压的平方成正比，这就是说起动转矩比起动电流降得更快。降压之后在起动电流满足要求的情况下，还要校核起动转矩是否满足要求。

3.变频器

3.1 通用变频器 3.1.1 基本结构

主要包括三个部分：一是主电路接线端，包括接工频电网的输入端（R、S、T），接电动机的频率、电压连续可调的输出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信借口；三是操作面板，包括液晶显示屏和键盘。结构原理示意图如下：

通用变频器由主电路和控制电路组成，其基本构成如下图所示。其中，给异步电动机提供调压调频的店里变换部分称为主电路，主电路包括整流器、中间直流环节（又称平波电路）和逆变器等。

（1）整流器。电网侧的变流器为整流器，它的作用是把工频电源变成直流电源。三相交流电源一般需经过压敏电阻网络引入到整流桥的输入端。压敏电阻网络的作用是吸收交流电网浪通过电压，从而避免浪涌侵入，导致步电压而损坏变频器。整流电路按其控制方式可以是直流电压源，也可以是直流电流源。电压型变频器的整流电路属于不可控整流桥直流电压源，当电源线电压为380V时，整流器件的最大反向电压一般为1000V，最大整流电流为通用变频器额定电流的2倍。

（2）逆变器。负载侧的变流器为逆变器。与整流器的作用相反，逆变器是将直流功率变换为所需求频率的交流功率。逆变器最常见的结构形式是利用6个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。通过有规律的控制逆变器中主开关的导通和管断，可以得到任意频率的三相交流输出波形。

（3）中间直流环节。中间直流环节实际上是中间直流储能环节，另一个作用是承担对整流电路输出进行滤波，以减少电压或电流的波动。此外，由于异步电动机制动的需要，在直流中间电路中还设有制动电阻及其他辅助电路，这就是直流中间电路的作用。电压型变频器的直流中间电路的主要元器件是大容量电解电容，而电流型变频器则主要由大容量电感器组成。

控制电路常由运算电路，检测电路，控制信号的输入、输出电路，驱动电路和制动电路等组成。其主要任务是完成对逆变器的开完控制，对整流器的电压控制，以及完成各种保护功能等。

通用变频器中的制动电路是为了满足异步电动机制动的需要而设置的，对于大、小容量的通用变频器来说，为了阶跃能源，一般采用电源再生单元讲上述能量回馈给供电电源。而对于小容量通用变频器来说，则通常采用只懂电路，讲异步电动机反馈回来的能量在制动电路上消耗掉。

3.1.2 基本分类

通用变频器按其主电路结构形式可分为交-交变频器和交-直-交变频器，如果主电路中没有主流中间环节的称为交-交变频器。按其工作方式有电压型变频器和直流型变频器。按其工作方式有电压型变频器和之流行变频器；按其逆变器开关方式有PAM控制方式、PWM控制方式和高频载波SPWM控制方式三种；按其逆变器控制方式有U/f控制方式。转差频率控制方式、矢量控制方式、矢量转矩控制方式和直接转矩控制等。

3.2 西门子变频器（以440为例）

3.2.1 主要特性

（1）易于安装，参数设置和调试（2）易于调试

（3）牢固的 EMC 设计

（4）可由 IT（中性点不接地）电源供电（5）对控制信号的响应是快速和可重复的

（6）参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置（7）电缆连接简便

（8）具有多个继电器输出

（9）具有多个模拟量输出(0 － 20 mA)（10）6个带隔离的数字输入，并可切换为 NPN/PNP 接线（11）2个模拟输入：

♦ AIN1：0 － 10 V，0 － 20 mA 和-10 至 +10 V ♦ AIN2：0 － 10 V，0 － 20 mA（12）2 个模拟输入可以作为第 7 和第 8 个数字输入

（13）BiCo(二进制互联连接)技术

（14）模块化设计，配置非常灵活

（15）脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低（16）详细的变频器状态信息和全面的信息功能

（17）有多种可选件供用户选用：用于与 PC 通讯的通讯模块，基本操作面板(BOP)，高级操作面板(AOP)，用于进行现场总线通讯的PROFIBUS 通讯模块

3.2.2 基本结构

4.电机的选型

4.1 步进电机的选型

4.1.1 选择步进电机的几个原则

对步进电机的初步选型，主要考虑三方面的问题：第一，步进电机的步距角要满足进给传动系统脉冲当量的要求；第二，步进电机的最大静力矩要满足进给传动系统的空载快速启动力矩要求；第三，步进电机的启动矩频特性和工作矩频特性必须满足进给传动系统对启动力矩与启动频率、工作运行力矩与运行频率的要求。总之，应遵循以下原则：

(1)应使步距角和机械系统相匹配，以得到机床所需的脉冲当量。有时为了在机械传动过程中得到更小的脉冲当量，一是改变丝杠的导程，二是通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不能改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定的。

(2)．要正确计算机械系统的负载转矩，使电机的矩频特性能满足机械负载要求并有一定的余量，保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般来说，最大静力矩大的电机，其承受的负载力矩也大。

(3)应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。(4)合理确定脉冲当量和传动链的传动比。

4.1.2 计算折算到电机轴上的空载启动力矩和切削时的负载力矩(1)计算负载力矩

电机轴上的负载力矩一般由三部分组成，其一是由切削分力产生的切削负载力矩；其二是由导轨摩擦力产生的摩擦负载力矩；其三是由滚珠丝杠的预紧而产生的附加负载力矩。每种负载力矩的计算方法不同。

①切削负载力矩 Tc(N·m)的计算

TcFL 2i式中：F 为在切削状态下，滚珠丝杠的轴向负载力，N；L为电机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离m；为进给传动系统的总效率，取0．90。

②摩擦负载力矩 Tu(N·m)的计算 TuFL 2i式中：F 为在不切削状态下，滚珠丝杠的轴向负载力(即为空载时的导轨摩擦力)。

③ 由滚珠丝杠的预紧而产生的附加负载力矩Tf(N·m)的计算

TfFL(102)

2i式中：F 为滚珠丝杠螺母副的预紧力；L为滚珠丝杠螺母副的基本导程;为滚珠丝杠螺母副的效率，取=0．98。

④折算到电机轴上的负载力矩(N·m)的计算 空载(快进)时 T=Tu+Tf 切削(工进)时 T=Tc+Tf(2)计算电机轴上的加速力矩Top(N·m)29.8n(JmJd)

Top60980t式中：n 为运动部件以最快速度运动时电机的最高转速；Jm为电机的转动惯量。；Jd 为机械系统折算到电机轴上的负载惯量；t为加速时间。

(3)计算折算到电机轴上的加速力矩

该加速力矩Tq 就是电机轴上所需的加速力矩。一般有二种情况，一是机床移动部件空载快速启动时，系统所需要的空载启动加速力矩Tq。二是在机床切削状态下，进给速度突然变化时，系统所需要的切削时的加速力矩Tq。

①空载启动加速力矩 TQ(N·m)的计算 Tq=Taq+cjT=Taq+Tu+Tf ②切削时的加速力矩 Tt(N·m)的计算 Tt=Tat+Tcj =Tat+Tc+Tf 4.2 直流力矩电机的选型

4.2.1 基本介绍

4.2.2 选用实例

在计算力矩电机各参数时个参数之间的关系如下：

电压与转速成正比，电流与转矩成正比，同一电压下转速与转矩成反比； 在不同电压下计算转速时计算方法如下：

按上表参数计算10V时空载转速： 计算方法如下：n运行电压最大空载转速=518r/min

峰值堵转电压运行电压峰值堵转转矩=0.01163N.m

峰值电压计算10V时堵转转矩：M27V转速100转时的转矩和电流：

M（1—）峰值堵转转矩=0.2915N.m 最大空载转速运行转速I（1—最大转速）峰值堵转电流=1.66A 最大空载转速已知转矩或电流计算转速：

（1—计算方法如下：n

已知电流/转矩）最大空载转速

峰值堵转转矩/电流