第一篇：電機(jī)拖動(dòng)論文之異步電機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀

電機(jī)及拖動(dòng)論文

之異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

摘 要

近幾十年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器中，更需要有大量的中、小功率電動(dòng)機(jī)。由于這種電動(dòng)機(jī)的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護(hù)工作也越來(lái)越重要。電動(dòng)機(jī)機(jī)應(yīng)用廣泛，種類繁多、性能各異，分類方法也很多。本文主要介紹了異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：技術(shù)現(xiàn)狀，工作原理，運(yùn)行維護(hù)

電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源，而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)；電力拖動(dòng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動(dòng)方式，是生產(chǎn)過(guò)程電氣化、自動(dòng)化的重要前提。由此可見(jiàn)，電機(jī)及電力拖動(dòng)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。

電機(jī)的分類1．按工作電源分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、電容盍式電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和

分相式電動(dòng)機(jī)。4．按用途分類 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。6．按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類 電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)極變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。

電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀電動(dòng)機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過(guò)來(lái)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，雖然電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動(dòng)機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動(dòng)機(jī)，控制電動(dòng)機(jī)具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動(dòng)機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。

電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動(dòng)，液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)單﹑調(diào)節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。

按照電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類。

縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程，交、直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)方式，19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī)，致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)步，對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來(lái)，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng)，而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。

雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場(chǎng)合使用），其電壓等級(jí)，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來(lái)，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。

異步電機(jī)的發(fā)展異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)，主要作電動(dòng)機(jī)使用。異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動(dòng)機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動(dòng)機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域，控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用，主要由于它有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用，而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。

異步電機(jī)主要的缺點(diǎn)是：目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率，雖然異步電機(jī)的交流調(diào)速已有長(zhǎng)足進(jìn)展，但成本較高，尚不能廣泛使用；在電網(wǎng)負(fù)載中，異步電機(jī)所占比重較大，這個(gè)滯后的無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)是一個(gè)相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)，它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動(dòng)機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)

異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器，一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組，并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小進(jìn)行投，所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)由空載至滿載，維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。

2010年我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)，因?yàn)樾逻M(jìn)入企業(yè)不斷增多，上游原材料價(jià)格持續(xù)上漲，發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯(cuò)。導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)降低，因此我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵(lì)磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩，但跟著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際金融危機(jī)的逐漸消退，我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)，利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。

異步電念頭加上適量的電容器，便成為一臺(tái)異步發(fā)電機(jī)，也就是將所需要的電容器，并接在異步電念頭定子出線端即可。對(duì)于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加 電容器并接在負(fù)荷之上，隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)對(duì)，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)上風(fēng)，于此同時(shí)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù)，了解該行業(yè)國(guó)家政策法規(guī)走向，把握 同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)展動(dòng)態(tài)，只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位，并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先上風(fēng)。

空載勵(lì)磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇，準(zhǔn)確選擇空載勵(lì)磁并聯(lián)電容量很重要，假如電容量選擇過(guò)大，則造成空載電壓太高，可能損壞設(shè)備；選得過(guò)小，空載電壓又太低，選擇空載勵(lì)磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過(guò)銘牌劃定的額定電

壓。自勵(lì)式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提，為了同時(shí)知足動(dòng)力及照明負(fù)荷的用電，通常應(yīng)選擇“Y”型接法的異步電念頭，以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念頭轉(zhuǎn)速，原念頭轉(zhuǎn)速一般比電念頭同期轉(zhuǎn)速高出5%～10%左右為宜。

在農(nóng)村將異步電念頭改為發(fā)電機(jī)的經(jīng)驗(yàn)如下：發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式有兩種，一種叫他勵(lì)方式，這種方式是電網(wǎng)供應(yīng)勵(lì)磁電流來(lái)建立磁場(chǎng)。為了降低造價(jià)，應(yīng)選擇容量在15kW以內(nèi)，電壓為 380/220V的異步電念頭為宜。該剩磁電壓加在接于定子出線真?zhèn)€電容器上，產(chǎn)生一個(gè)容性電流，該電流便成為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。

第二篇：電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)論文之異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

電

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電

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發(fā)

展

院系：工學(xué)院機(jī)械系

專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化

班級(jí)：機(jī)電班

學(xué)號(hào)：

姓名：

日期：2012.異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

摘要

近幾十年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，中、小功率電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中都有極其廣泛的的應(yīng)用。特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)及家用電器中，更需要有大量的中、小功率電動(dòng)機(jī)。由于這種電動(dòng)機(jī)的發(fā)展及廣泛的應(yīng)用，它的使用、保養(yǎng)和維護(hù)工作也越來(lái)越重要。

電動(dòng)機(jī)機(jī)應(yīng)用廣泛，種類繁多、性能各異，分類方法也很多。

本文主要介紹了異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：技術(shù)現(xiàn)狀，工作原理，運(yùn)行維護(hù)

電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源，而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)；電力拖動(dòng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動(dòng)方式，是生產(chǎn)過(guò)程電氣化、自動(dòng)化的重要前提。由此可見(jiàn)，電機(jī)及電力拖動(dòng)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。

電機(jī)的分類1．按工作電源分類

根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類

電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、電容盍式電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和分相式電動(dòng)機(jī)。4．按用途分類

電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類

電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。6．按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類

電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)極變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。

電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀電動(dòng)機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過(guò)來(lái)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，雖然電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動(dòng)機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動(dòng)機(jī)，控制電動(dòng)機(jī)具有高可靠性﹑好精確度﹑快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動(dòng)機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。

電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動(dòng)，液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)單﹑調(diào)節(jié)性能好﹑耗損小﹑經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。

按照電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類。

縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程，交、直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)方式，19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī)，致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)步，對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來(lái)，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng)，而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。

雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場(chǎng)合使用），其電壓等級(jí)，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來(lái)，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。

異步電機(jī)的發(fā)展異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)，主要作電動(dòng)機(jī)使用。異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動(dòng)機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動(dòng)機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域，控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。

異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用，主要由于它有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用，而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。

異步電機(jī)主要的缺點(diǎn)是：目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率，雖然異步電機(jī)的交流調(diào)速已有長(zhǎng)足進(jìn)展，但成本較高，尚不能廣泛使用；在電網(wǎng)負(fù)載中，異步電機(jī)所占比重較大，這個(gè)滯后的無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)是一個(gè)相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)，它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動(dòng)機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)

異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器，一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組，并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小進(jìn)行投，所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)由空載至滿載，維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。

2010年我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)，因?yàn)樾逻M(jìn)入企業(yè)不斷增多，上游原材料價(jià)格持續(xù)上漲，發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯(cuò)。導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)降低，因此我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵(lì)磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩，但跟著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際金融危機(jī)的逐漸消退，我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)，利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。

異步電念頭加上適量的電容器，便成為一臺(tái)異步發(fā)電機(jī)，也就是將所需要的電容器，并接在異步電念頭定子出線端即可。對(duì)于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加

電容器并接在負(fù)荷之上，隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)對(duì)，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)上風(fēng)，于此同時(shí)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù)，了解該行業(yè)國(guó)家政策法規(guī)走向，把握

同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)展動(dòng)態(tài)，只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位，并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先上風(fēng)。

空載勵(lì)磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇，準(zhǔn)確選擇空載勵(lì)磁并聯(lián)電容量很重要，假如電容量選擇過(guò)大，則造成空載電壓太高，可能損壞設(shè)備；選得過(guò)小，空載電壓又太低，選擇空載勵(lì)磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過(guò)銘牌劃定的額定電壓。自勵(lì)式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提，為了同時(shí)知足動(dòng)力及照明負(fù)荷的用電，通常應(yīng)選擇“Y“型接法的異步電念頭，以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念頭轉(zhuǎn)速，原念頭轉(zhuǎn)速一般比電念頭同期轉(zhuǎn)速高出5%～10%左右為宜。

在農(nóng)村將異步電念頭改為發(fā)電機(jī)的經(jīng)驗(yàn)如下：發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式有兩種，一種叫他勵(lì)方式，這種方式是電網(wǎng)供應(yīng)勵(lì)磁電流來(lái)建立磁場(chǎng)。為了降低造價(jià)，應(yīng)選擇容量在15kW以內(nèi)，電壓為

380/220V的異步電念頭為宜。該剩磁電壓加在接于定子出線真?zhèn)€電容器上，產(chǎn)生一個(gè)容性電流，該電流便成為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。

第三篇：電機(jī)拖動(dòng)論文

電機(jī)與拖動(dòng)論文

班級(jí)：班班班班班班班班班班

姓名：某某某

學(xué)號(hào)：000000000000

異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源，而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)。電力拖動(dòng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動(dòng)方式，是生產(chǎn)過(guò)程電氣化、自動(dòng)化的重要前提。由此可見(jiàn)，電機(jī)及電力拖動(dòng)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。

電機(jī)的分類

1、按工作電源分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。

2、按結(jié)構(gòu)及工作原理分類 電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。

3、按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、電容盍式電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和分相式電動(dòng)機(jī)。

4、按用途分類 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等用電動(dòng)機(jī)）、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等用電動(dòng)機(jī)）及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等用電動(dòng)機(jī)）。控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。

5、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。

6、按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類 電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)極變速電動(dòng)機(jī)外還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻。

電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電動(dòng)機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，反過(guò)來(lái)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，雖然電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動(dòng)機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高。而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動(dòng)機(jī)。控制電動(dòng)機(jī)具有高可靠性、好精確度、快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動(dòng)機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。

電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)性能好、耗損小、經(jīng)濟(jì)、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。按照電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類。

縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過(guò)程，交、直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)方式。19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī)，致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)步，對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面提出了新的更高的要求。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來(lái)在可逆、可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng)。而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。

雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制，如不能在有易爆氣體及塵埃多的場(chǎng)合使用，其電壓等級(jí)、額定轉(zhuǎn)速、單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展調(diào)速電動(dòng)機(jī)。半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來(lái)大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速、各種類型的變頻調(diào)速、無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬、穩(wěn)態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。

異步電機(jī)的發(fā)展

異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)，主要作電動(dòng)機(jī)使用。異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動(dòng)機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動(dòng)機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。

異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用。主要由于它有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用，而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。異步電機(jī)主要的缺點(diǎn)是目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率。雖然異步電機(jī)的交流調(diào)速已有長(zhǎng)足進(jìn)展，但成本較高，尚不能廣泛使用。在電網(wǎng)負(fù)載中，異步電機(jī)所占比重較大，這個(gè)滯后的無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)是一個(gè)相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)。它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動(dòng)機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)。

異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器。一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組，并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小進(jìn)行投，所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來(lái)使發(fā)電機(jī)由空載至滿載，維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。

2013年我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)，因?yàn)樾逻M(jìn)入企業(yè)不斷增多、上游原材料價(jià)格持續(xù)上漲、發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯(cuò)。導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)降低，因此我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵(lì)磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩。但跟著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際金融危機(jī)的逐漸消退，我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)，利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。

異步電念頭加上適量的電容器，便成為一臺(tái)異步發(fā)電機(jī)，也就是將所需要的電容器。并接在異步電念頭定子出線端即可。對(duì)于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加，電容器并接在負(fù)荷之上，隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)對(duì)，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)上風(fēng)。于此同時(shí)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù)，了解該行業(yè)國(guó)家政策法規(guī)走向，把握同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)展動(dòng)態(tài)。只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位，并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先上風(fēng)。

空載勵(lì)磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇。準(zhǔn)確選擇空載勵(lì)磁并聯(lián)電容量很重要，假如電容量選擇過(guò)大則造成空載電壓太高，可能損壞設(shè)備，選得過(guò)小，空載電壓又太低，選擇空載勵(lì)磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過(guò)銘牌劃定的額定電壓。自勵(lì)式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提，為了同時(shí)知足動(dòng)力及照明負(fù)荷的用電，通常應(yīng)選擇“Y”型接法的異步電念頭，以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念頭轉(zhuǎn)速，原念頭轉(zhuǎn)速一般比電念頭同期轉(zhuǎn)速高出5%～10%左右為宜。

在農(nóng)村將異步電念頭改為發(fā)電機(jī)的經(jīng)驗(yàn)如下：發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式有兩種，一種叫他勵(lì)方式，這種方式是電網(wǎng)供應(yīng)勵(lì)磁電流來(lái)建立磁場(chǎng)。為了降低造價(jià)，應(yīng)選擇容量在15kW以內(nèi)，電壓為 380/220V的異步電念頭為宜。該剩磁電壓加在接于定子出線真?zhèn)€電容器上，產(chǎn)生一個(gè)容性電流，該電流便成為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。

第四篇：電機(jī)拖動(dòng)論文

電機(jī)與拖動(dòng)讀書報(bào)告

1.電機(jī)的分類與介紹

1.1 電機(jī)的分類

（1）同步型電機(jī)：交流同步電機(jī)；永磁同步電機(jī)；無(wú)刷直流電機(jī)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)；

（2）異步型（感應(yīng)型）電機(jī)：三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)；單相異步電動(dòng)機(jī)；三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)；（3）排斥型電機(jī)。

下面具體介紹三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)兩種電機(jī)。

1.2 三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)

結(jié)構(gòu)組成圖

1.2.1定子

電動(dòng)機(jī)的靜止部分稱為定子，主要包括定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等。

（1）定子鐵心

作用：磁路一部分；放置定子繞組。

材料：0.35~0.5mm硅鋼片疊裝

槽的類型：半閉口型（小 型）

半開(kāi)口型（中大型）

開(kāi)口型（高壓型）（2）定子繞組

作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

材料：高強(qiáng)度漆包線（小型）絕緣處理的銅條（大中型）

接法：星形或三角形（六個(gè)出線端）

（3）機(jī)座

作用：固定定子鐵心，保護(hù)整臺(tái)電機(jī)

材料：鑄鐵（中小型）鋼板（大型）

1.2.2 轉(zhuǎn)子

電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分為轉(zhuǎn)子，由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸及風(fēng)葉等組成。

（1）轉(zhuǎn)子鐵心

作用：電動(dòng)機(jī)磁路一部分

材料：0.5mm相互絕緣硅鋼片（2）轉(zhuǎn)子繞組

作用：產(chǎn)生感應(yīng)電流和電動(dòng)勢(shì)，在旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

分類：a、籠型轉(zhuǎn)子

結(jié)構(gòu)：?jiǎn)位\型、雙籠型、深槽式，其中單籠型又分鑄鋁和銅條轉(zhuǎn)子。

1.2.3其他附件：

1、端蓋

2、軸承和軸承蓋

3、風(fēng)扇和風(fēng)罩

1.3 單相異步電動(dòng)機(jī)

1.3.1 基本結(jié)構(gòu)

（1）定子：電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成，如圖2-2所示。

（2）轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，如圖2-3所示。轉(zhuǎn)子繞組一般有籠形轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子繞組兩種。

（3）其他部件：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的其他部件還有機(jī)殼、前后端蓋、風(fēng)葉等。

1.3.2 工作原理

設(shè)磁極按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，置于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于籠型轉(zhuǎn)子繞組是閉合結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)右手定則，可以判斷出位于N極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向?yàn)檫M(jìn)入紙面；而位于 S 極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向?yàn)榇┏黾埫妗Ｓ忠驗(yàn)檩d流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用，根據(jù)左手定則可判斷出位于 N 極下的導(dǎo)條受力方向向左；位于 S 極下的導(dǎo)條受力方向向右。這樣，在籠型轉(zhuǎn)子上就形成一個(gè)逆時(shí)針?lè)较虻碾姶呸D(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

若磁極按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，同理，轉(zhuǎn)子也會(huì)改變方向朝順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。另外，磁場(chǎng)若加快旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子速度，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流及電磁轉(zhuǎn)矩將增大，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加快。

“異步”解釋：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向一致，如果轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條不再切割磁感應(yīng)線，沒(méi)有電磁感應(yīng)，感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子失去旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，在固有阻力矩的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必然低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，所以稱其為異步電動(dòng)機(jī)。

如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，這種電動(dòng)機(jī)稱為同步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（也稱同步轉(zhuǎn)速 n0）與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速 n0 的比值用“轉(zhuǎn)差率” s 表示：

0

0

n?ns?n1.3.3 基本分類

（1）電阻起動(dòng)式異步電動(dòng)機(jī)（2）電容起動(dòng)式異步電動(dòng)機(jī)

（3）電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)

（4）電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)（5）罩極式電動(dòng)機(jī)

2.異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

2.1 直接起動(dòng)

直接起動(dòng)，也就是全壓起動(dòng)，是一種最簡(jiǎn)單的起動(dòng)方法也是三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多的一種起動(dòng)方法。小功率電機(jī)常常采用這種起動(dòng)方式然而對(duì)較大功率的電機(jī)而言，這種起停方式的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的。在這種起動(dòng)方式下，起動(dòng)電流約為標(biāo)稱電流的4-7倍;起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩的1.0?2.0倍。其特點(diǎn)是:電機(jī)端子少(一般為三端子電機(jī))，可帶載起動(dòng)、高電流峰值和大壓降起動(dòng)，設(shè)備簡(jiǎn)易。

直接起動(dòng)是最簡(jiǎn)單的起動(dòng)方式，起動(dòng)時(shí)通過(guò)空開(kāi)或接觸器將電機(jī)直接接到電網(wǎng)上。具有起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單，起動(dòng)速度快的優(yōu)點(diǎn), 而且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比采用降壓起動(dòng)時(shí)大。在電網(wǎng)和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動(dòng)的情況下，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)仍以直接起動(dòng)為宜．因?yàn)椴倏v控制方便，而且比較經(jīng)濟(jì)。

其危害很大電網(wǎng)沖擊大。過(guò)大的起動(dòng)電流，會(huì)造成電網(wǎng)壓降，影響其他用電設(shè)備的正常進(jìn)行。還可能使欠壓保護(hù)動(dòng)作，造成用電設(shè)備的有害跳閘。同時(shí)過(guò)大的起動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命；機(jī)械沖擊嚴(yán)重，過(guò)大的沖擊力矩容量造成電機(jī)轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂和定于端部繞組絕緣磨損，導(dǎo)致絕緣擊穿燒毀電機(jī)，轉(zhuǎn)軸扭曲，聯(lián)軸節(jié)、傳動(dòng)齒輪損傷和皮帶撕裂等。

因此盡管直接起動(dòng)方法簡(jiǎn)單．起動(dòng)設(shè)備也簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但為了限制電和機(jī)械的沖擊，以及保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，在某種場(chǎng)合，就得采取減壓起動(dòng)方式，或者在繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入阻抗進(jìn)行起動(dòng)。

圖2.1為三相交流異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的電路圖。三相交流電源經(jīng)由組合開(kāi)關(guān)K，熔斷器F1、F2、F3，交流接觸器KM的主觸點(diǎn)到電動(dòng)機(jī)定子繞組，構(gòu)成了主電路。

2.2 降壓起動(dòng)

降壓起動(dòng)通過(guò)降低起動(dòng)時(shí)加在定子繞組上的電壓來(lái)減小起動(dòng)電流，起動(dòng)結(jié)束后，再將定子繞組的兩端電壓恢復(fù)到額定值。降壓起動(dòng)雖然能減小起動(dòng)電流，但是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也大大減小了，所以降壓起動(dòng)一般適用于中、大容量的異步電動(dòng)機(jī)輕載貨空載起動(dòng)。

降壓起動(dòng)適用于容量大于或等于20Kw并帶輕載的工況。由于輕載，故電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩很容易滿足負(fù)載要求。主要問(wèn)題是起動(dòng)電流大，電網(wǎng)難以承受過(guò)大的沖擊電流，因此必須降低起動(dòng)電流。

在研究起動(dòng)時(shí)，可以用短路阻抗Rk+jRk來(lái)等效異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)的起動(dòng)電流（即流過(guò)Rk+jRk上的電流）與端電壓成正比，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電機(jī)端電壓的平方成正比，這就是說(shuō)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比起動(dòng)電流降得更快。降壓之后在起動(dòng)電流滿足要求的情況下，還要校核起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否滿足要求。

3.變頻器

3.1 通用變頻器 3.1.1 基本結(jié)構(gòu)

主要包括三個(gè)部分：一是主電路接線端，包括接工頻電網(wǎng)的輸入端（R、S、T），接電動(dòng)機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信號(hào)控制端子、變頻器工作狀態(tài)指示端子、變頻器與微機(jī)或其他變頻器的通信借口；三是操作面板，包括液晶顯示屏和鍵盤。結(jié)構(gòu)原理示意圖如下：

通用變頻器由主電路和控制電路組成，其基本構(gòu)成如下圖所示。其中，給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的店里變換部分稱為主電路，主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱平波電路）和逆變器等。

（1）整流器。電網(wǎng)側(cè)的變流器為整流器，它的作用是把工頻電源變成直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過(guò)壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)的作用是吸收交流電網(wǎng)浪通過(guò)電壓，從而避免浪涌侵入，導(dǎo)致步電壓而損壞變頻器。整流電路按其控制方式可以是直流電壓源，也可以是直流電流源。電壓型變頻器的整流電路屬于不可控整流橋直流電壓源，當(dāng)電源線電壓為380V時(shí)，整流器件的最大反向電壓一般為1000V，最大整流電流為通用變頻器額定電流的2倍。

（2）逆變器。負(fù)載側(cè)的變流器為逆變器。與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為所需求頻率的交流功率。逆變器最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式是利用6個(gè)半導(dǎo)體主開(kāi)關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路。通過(guò)有規(guī)律的控制逆變器中主開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和管斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出波形。

（3）中間直流環(huán)節(jié)。中間直流環(huán)節(jié)實(shí)際上是中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，另一個(gè)作用是承擔(dān)對(duì)整流電路輸出進(jìn)行濾波，以減少電壓或電流的波動(dòng)。此外，由于異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的需要，在直流中間電路中還設(shè)有制動(dòng)電阻及其他輔助電路，這就是直流中間電路的作用。電壓型變頻器的直流中間電路的主要元器件是大容量電解電容，而電流型變頻器則主要由大容量電感器組成。

控制電路常由運(yùn)算電路，檢測(cè)電路，控制信號(hào)的輸入、輸出電路，驅(qū)動(dòng)電路和制動(dòng)電路等組成。其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開(kāi)完控制，對(duì)整流器的電壓控制，以及完成各種保護(hù)功能等。

通用變頻器中的制動(dòng)電路是為了滿足異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的需要而設(shè)置的，對(duì)于大、小容量的通用變頻器來(lái)說(shuō)，為了階躍能源，一般采用電源再生單元講上述能量回饋給供電電源。而對(duì)于小容量通用變頻器來(lái)說(shuō)，則通常采用只懂電路，講異步電動(dòng)機(jī)反饋回來(lái)的能量在制動(dòng)電路上消耗掉。

3.1.2 基本分類

通用變頻器按其主電路結(jié)構(gòu)形式可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器，如果主電路中沒(méi)有主流中間環(huán)節(jié)的稱為交-交變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和直流型變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和之流行變頻器；按其逆變器開(kāi)關(guān)方式有PAM控制方式、PWM控制方式和高頻載波SPWM控制方式三種；按其逆變器控制方式有U/f控制方式。轉(zhuǎn)差頻率控制方式、矢量控制方式、矢量轉(zhuǎn)矩控制方式和直接轉(zhuǎn)矩控制等。

3.2 西門子變頻器（以440為例）

3.2.1 主要特性

（1）易于安裝，參數(shù)設(shè)置和調(diào)試（2）易于調(diào)試

（3）牢固的 EMC 設(shè)計(jì)

（4）可由 IT（中性點(diǎn)不接地）電源供電（5）對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的

（6）參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對(duì)廣泛的應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行配置（7）電纜連接簡(jiǎn)便

（8）具有多個(gè)繼電器輸出

（9）具有多個(gè)模擬量輸出(0 － 20 mA)（10）6個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線（11）2個(gè)模擬輸入：

? AIN1：0 － 10 V，0 － 20 mA 和-10 至 +10 V ? AIN2：0 － 10 V，0 － 20 mA（12）2 個(gè)模擬輸入可以作為第 7 和第 8 個(gè)數(shù)字輸入

（13）BiCo(二進(jìn)制互聯(lián)連接)技術(shù)

（14）模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活

（15）脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪音低（16）詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能

（17）有多種可選件供用戶選用：用于與 PC 通訊的通訊模塊，基本操作面板(BOP)，高級(jí)操作面板(AOP)，用于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線通訊的PROFIBUS 通訊模塊

3.2.2 基本結(jié)構(gòu)

4.電機(jī)的選型

4.1 步進(jìn)電機(jī)的選型

4.1.1 選擇步進(jìn)電機(jī)的幾個(gè)原則

對(duì)步進(jìn)電機(jī)的初步選型，主要考慮三方面的問(wèn)題：第一，步進(jìn)電機(jī)的步距角要滿足進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的要求；第二，步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩要滿足進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的空載快速啟動(dòng)力矩要求；第三，步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)矩頻特性和工作矩頻特性必須滿足進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)啟動(dòng)力矩與啟動(dòng)頻率、工作運(yùn)行力矩與運(yùn)行頻率的要求。總之，應(yīng)遵循以下原則：

(1)應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)相匹配，以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。有時(shí)為了在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中得到更小的脈沖當(dāng)量，一是改變絲杠的導(dǎo)程，二是通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不能改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定的。

(2)．要正確計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載要求并有一定的余量，保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，最大靜力矩大的電機(jī)，其承受的負(fù)載力矩也大。

(3)應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。(4)合理確定脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比。

4.1.2 計(jì)算折算到電機(jī)軸上的空載啟動(dòng)力矩和切削時(shí)的負(fù)載力矩(1)計(jì)算負(fù)載力矩

電機(jī)軸上的負(fù)載力矩一般由三部分組成，其一是由切削分力產(chǎn)生的切削負(fù)載力矩；其二是由導(dǎo)軌摩擦力產(chǎn)生的摩擦負(fù)載力矩；其三是由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩。每種負(fù)載力矩的計(jì)算方法不同。

①切削負(fù)載力矩 Tc(N·m)的計(jì)算

Tc?FL 2??i式中：F 為在切削狀態(tài)下，滾珠絲杠的軸向負(fù)載力，N；L為電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動(dòng)的距離m；?為進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率，?取0．90。

②摩擦負(fù)載力矩 Tu(N·m)的計(jì)算 Tu?FL 2??i式中：F 為在不切削狀態(tài)下，滾珠絲杠的軸向負(fù)載力(即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力)。

③ 由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩Tf(N·m)的計(jì)算

Tf?FL(1??0?2)

2??i式中：F 為滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力；L為滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程;?為滾珠絲杠螺母副的效率，取?=0．98。

④折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(N·m)的計(jì)算 空載(快進(jìn))時(shí) T=Tu+Tf 切削(工進(jìn))時(shí) T=Tc+Tf(2)計(jì)算電機(jī)軸上的加速力矩Top(N·m)2?9.8?n(Jm?Jd)

Top?60?980t式中：n 為運(yùn)動(dòng)部件以最快速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速；Jm為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。；Jd 為機(jī)械系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載慣量；t為加速時(shí)間。

(3)計(jì)算折算到電機(jī)軸上的加速力矩

該加速力矩Tq 就是電機(jī)軸上所需的加速力矩。一般有二種情況，一是機(jī)床移動(dòng)部件空載快速啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)所需要的空載啟動(dòng)加速力矩Tq。二是在機(jī)床切削狀態(tài)下，進(jìn)給速度突然變化時(shí)，系統(tǒng)所需要的切削時(shí)的加速力矩Tq。

①空載啟動(dòng)加速力矩 TQ(N·m)的計(jì)算 Tq=Taq+cjT=Taq+Tu+Tf ②切削時(shí)的加速力矩 Tt(N·m)的計(jì)算 Tt=Tat+Tcj =Tat+Tc+Tf 4.2 直流力矩電機(jī)的選型

4.2.1 基本介紹

4.2.2 選用實(shí)例

在計(jì)算力矩電機(jī)各參數(shù)時(shí)個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系如下：

電壓與轉(zhuǎn)速成正比，電流與轉(zhuǎn)矩成正比，同一電壓下轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比； 在不同電壓下計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)計(jì)算方法如下：

按上表參數(shù)計(jì)算10V時(shí)空載轉(zhuǎn)速： 計(jì)算方法如下：n?運(yùn)行電壓?最大空載轉(zhuǎn)速=518r/min

峰值堵轉(zhuǎn)電壓運(yùn)行電壓?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.01163N.m

峰值電壓計(jì)算10V時(shí)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：M?27V轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩和電流：

M?（1—）?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.2915N.m 最大空載轉(zhuǎn)速運(yùn)行轉(zhuǎn)速I?（1—最大轉(zhuǎn)速）?峰值堵轉(zhuǎn)電流=1.66A 最大空載轉(zhuǎn)速已知轉(zhuǎn)矩或電流計(jì)算轉(zhuǎn)速：

（1—計(jì)算方法如下：n?

已知電流/轉(zhuǎn)矩）?最大空載轉(zhuǎn)速

峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/電流

第五篇：電機(jī)與電力拖動(dòng)

《電機(jī)與電力拖動(dòng)》復(fù)習(xí)題

備注：1.請(qǐng)考生自帶計(jì)算器；

2.計(jì)算題只有答案以零分計(jì)。

一． 試說(shuō)明他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法及其特點(diǎn)。二． 試說(shuō)明變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件。

三． 電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯(lián)系？UK的大小決定于哪些因素？ UK的大小對(duì)變壓器運(yùn)行的影響如何？

四． 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，如果把轉(zhuǎn)子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會(huì)產(chǎn)生什么后果？

五． 一臺(tái)八極異步電動(dòng)機(jī)電源頻率?=50Hz，額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04，試求額定轉(zhuǎn)速nN。

六． 一臺(tái)單相變壓器，額定容量SN=1000kVA ,額定電壓U1N／U2N=60／6.3kV , 額定頻率?=50Hz，歸算至高壓側(cè)的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗電壓UK；

（2）額定負(fù)載且cosψ2=0.8（滯后）時(shí)的電壓調(diào)整率；（3）cosψ2=0.8（滯后）時(shí)的最高效率。

七． 如果一對(duì)自整角機(jī)定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開(kāi)，試問(wèn)是否能同步轉(zhuǎn)動(dòng)？

八． 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，試求該發(fā)電機(jī)的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

九． 如果一臺(tái)并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓時(shí)，檢查的方法是什么？ 十． 試說(shuō)明變壓器的效率在什么樣的情況下達(dá)到最大值，這個(gè)最大值是如何得到的？

十一． 三相異步電動(dòng)機(jī)能在低于額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行嗎？為什么？

十二． 三相異步電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵芯如用非磁性材料制成，會(huì)產(chǎn)生什么后果？

十三． 拆換異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組時(shí)，若把每相的匝數(shù)減少，則氣隙中的每極磁通與磁密數(shù)值將怎樣變化？ 十四． 異步電動(dòng)機(jī)為什么又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)？

十五． 一臺(tái)六極直流電機(jī)，1200r/min，74槽，每槽4個(gè)元件邊，單匝元件，單疊繞組，每極磁通為1.38×10-2Wb，電樞電流為120A，求其電磁轉(zhuǎn)矩及電樞電動(dòng)勢(shì)。

十六． 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，試求該電動(dòng)機(jī)的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

十七． 一臺(tái)他勵(lì)直流電機(jī)并聯(lián)于U=220V電網(wǎng)上運(yùn)行，單波繞組，已知p=2，N=372(電樞總導(dǎo)線數(shù))，n=1500r/min，每極磁通為φ=1.1×10-2Wb，電樞回路總電阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加損耗。試求：

a)b)此直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)？ 電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率各為多少？

十八． 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，試計(jì)算并繪制其固有機(jī)械特性。十九． 一臺(tái)四極直流發(fā)電機(jī)是單疊繞組，每極磁通為3.79×10-2Wb，電樞總導(dǎo)線數(shù)為152根，轉(zhuǎn)速為n=1200r/min，求電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)。若改為單波繞組，其他條件不變，問(wèn)空載電動(dòng)勢(shì)為230V時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)是多少？

二十． 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，試求在額定線電壓為

380V時(shí)的額定電流IN。

二十一． 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率8.6kW，定子銅耗為425W，鐵耗為210W，轉(zhuǎn)差率為S=0.034，試計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及機(jī)械損耗。

二十二． 某臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，試求該發(fā)電機(jī)的額定電流IN。二十三． 一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)，單疊繞組，額定轉(zhuǎn)速nN=1460r/min，36槽，每槽6個(gè)元件邊，每極磁通為2.2×10-2Wb，問(wèn)電樞電流為800A時(shí)，求其電磁轉(zhuǎn)矩。

二十四． 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速似乎應(yīng)該上升，但從直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速特性來(lái)看，電磁轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速反而下降，這是什么原因？

二十五． 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)若勵(lì)磁繞組斷線，會(huì)出現(xiàn)什么后果？

二十六． 三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=55kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=119A，額定轉(zhuǎn)速nN=570r/min，額定功率因素

cosψN=0.89，求同步轉(zhuǎn)速、極對(duì)數(shù)、額定負(fù)載時(shí)的效率和轉(zhuǎn)差率。已知電網(wǎng)頻率為50Hz。

二十七． 某臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的輸入功率P1及額定電流IN。

二十八． 有一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=50kVA , 高壓側(cè)額定電壓U1N=10kV , 低壓側(cè)額定電壓U2N=400V , 高低壓繞組都接成星形，試求高低壓側(cè)的額定電流I1N和I2N。

二十九． 某臺(tái)直流發(fā)電機(jī)為單疊繞組，每極磁通為3.5×10-2Wb，電樞總導(dǎo)線為152根，轉(zhuǎn)速為1200 r/min，求電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)。若改為單波繞組，其他條件不變，問(wèn)空載電動(dòng)勢(shì)為210V時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？

三十． 為什么說(shuō)交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)是交流侍服電動(dòng)機(jī)的一種逆運(yùn)行方式？