电力拖动自动控制知识综述.ppt

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1、电力拖动自动控制知识一.交流电机启动、正反转、制动、调速原理及方法二.直流电机启动、正反转、制动、调速原理及方法三.同步电机启动、正反转、制动、调速原理及方法四.机床电气控制原理及方法（p117:T205-p127:T277)+(p141:T106-p144:T142)一、三相异步电动机（习题）1．起动性能（1）起动电流Ist电动机的起动电流对线路是有影响的。过大的起动电流在短时间内会在电路上造成较大的电压降落，而使负载端电压降低，影响邻近负载的正常工作。上一页下一页返回（2）起动转矩Tst如果起动转矩Tst过小，就不能在满载下起动，应设法提高。但起动转矩Tst过大，会使传

2、动机构（譬如齿轮）受到冲击而损坏，所以又应设法减小。异步电动机起动时的主要缺点是起动电流较大。为了减小起动电流（有时也为了提高或减小起动转矩），必须采用适当的起动方法。上一页下一页返回2．起动方法表6-9三相异步电动机的起动方法上一页下一页返回图6.17比较星形联接和三角形联接时的起动电流上一页下一页返回当定子绕组联成星形，即星形—三角形换接起动时，当定子绕组联成三角形，即直接起动时，比较上列两式，可得上一页下一页返回即采用星形—三角形换接起动时的电流为直接起动时的1/3。星形—三角形换接起动时，定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的1/。由于转矩和电压的平方成正比，所以起

3、动转矩也减小到直接起动时（1/3）。上一页下一页返回三相异步电动机的调速n=(1-s)n0=(1-s)1.变极调速（a）线圈串联（b）线圈变串联为并联（c）线圈并联图6.18双速电动机中改变定子绕组接法的示意图上一页下一页返回2.变频调速3.变转差率调速图6.19变频调速装置示意图上一页下一页返回三相异步电动机的制动1．能耗制动图6.20能耗制动原理图上一页下一页返回2.反接制动反接制动的原理如图6.21所示。将接到电源的三根导线中任意两根的一端对调位置，使旋转磁场反向旋转，产生制动转矩。当转速接近零时，利用某种控制电器将电源自动切断。反接制动比较简单，效果较好，但能量消

4、耗较大。适用于某些中型车床和铣床的主轴制动。图6.21反接制动原理图上一页下一页返回3.发电反馈制动图6.22发电反馈制动原理图上一页下一页返回二、直流电机（习题）1直流电机的构造直流电机主要由磁极、电枢和换向器组成，如图6.27所示。图6.27直流电机的组成示意图上一页下一页返回图6.28直流电机的磁极及磁路（1）磁极上一页下一页返回（2）电枢(a)电枢(b)电枢铁芯片图6.29直流电机的电枢和电枢铁芯片示意图上一页下一页返回（3）换向器（a）外形(b)剖面图图6.30直流电机换向器示意图上一页下一页返回2直流电机的基本工作原理直流发电机图6.31直流发电机工作原理图上一

5、页下一页返回图6.32直流电动机工作原理图上一页下一页返回直流电动机直流电机作电动机运行时，将直流电源接在两电刷之间而使电流通入电枢线圈。电流方向应该是：N极下的有效边中的电流总是一个方向，而S极下的有效边中的电流总是另一个方向。这样才能使两个边上受到的电磁力的方向一致，电枢因而转动。因此当线圈的有效边从N（S）极下转到S（N）极下时，其中电流的方向必须同时改变，以使电磁力的方向不变，而这也必须通过换向器才得以实现.上一页下一页返回3直流电动机的转向与转速由图6.32可知，改变电枢电流方向，可以使直流电动机反转。直流电动机转动时，电枢绕组切割磁力线，产生感应电动势。此电动势

6、的方向与电动机端电压U的方向相反，称反电动势E，如图6.33所示。上一页下一页返回图6.33直流电动机端电压与反电动势上一页下一页返回4.直流电动机按励磁方式分为并励电动机、串励电动机、复励电动机和他励电动机四种。下面将分别讨论前三种直流电动机的转速特性和转矩特性。上一页下一页返回串励电动机串励电动机的接线图与特性曲线如图6.35所示。由于串励电动机磁通与负荷电流成正比，其转速大体上与电流成反比。空载时无约束速度，很危险。当I较小时，串励电动机转矩与I2成正比；I较大时，串励电动机转矩则与I成正比。串励电动机常用于电车、电动机、起重机、卷扬机等。图6.35串励电动机的接线图

7、与特性曲线上一页下一页返回（1）启动。方法一，降压启动，即采用晶闸管可控整流电路；方法二，电驱回路串电阻启动。（2）调速。方法一，改变电源电压（变电压调速）；方法二，改变电驱回路电阻（串电阻调速）；三是改变主磁通（若磁调速）（3）反转。常采用励磁绕组反接法。（4）制动。串励直流电动机的电力制动方法有能耗制动和反接制动两种。并励电动机并励电动机的接线图与特性曲线如图6.34所示。由图6.34可见，并励电动机的转速基本不变，为恒速电动机。由于磁通不变，并励电动机转矩与负荷电流成比例。并励电动机与三相异步电动机特性相似，