机电传动.docx

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机电传动

调速技术的发展

※直流调速：

有级调速（串电阻，继电器、接触器控制），

无级调速（调压调速、调磁调速，发电机-电动机方式，

晶闸管方式，PWM方式）

※交流调速：

有级调速（调压，变极），无级调速（变频调

速）

第4章交流电动机

交流电动机的类型:

S是转差率，n转速

1、固有机械特性

四个重要特殊点：

①理想空载点A

T=0，n=n0（S=0）

②额定工作点B

T=TN，n=nN（S=SN）

③启动工作点D

T=Tst，n=0（S=1）

④临界工作点C

T=Tmax（最大电磁转矩），n=nm（S=Sm）

二.三相异步电动机的机械特性

2、人为机械特性

三相异步电动机的人为机械特性

①异步电动机定子降压的人为机械特性

②异步电动机定子串接电阻（电抗）的人为机械特性

③异步电动机定子变频的人为机械特性

④绕线式异步电动机转子串接电阻（电抗）的人为机械特性

直流他励电动机的人为机械特性

①电枢串电阻的人为机械特性

②降低电枢电压的人为机械特性

③减弱励磁磁通的人为机械特性

4-4～4-6三相异步电动机的启动调速制动特性

三相异步电动机的启动特性

⑴鼠笼式电动机降压启动法

①定子串电阻

②定子串电抗

③Y-△转换

④自耦变压器转换

⑤软启动器

⑵线绕式电动机启动法

①转子串电阻

②转子串频敏变阻器

Y-△降压启动时

启动电流降低为直接启动的1/3

启动转矩也降低为直接启动的1/3

这种方法设备简单，价格便宜

但是只有一种启动电压

只适用于轻载或空载的场合，且电动机正常运行时为△接法。

4-5三相异步电动机的调速方法

根据交流异步电动机转速的关系式：

n＝n0（1－S）＝60f（1－S）/p＝n0－△n

可知，交流异步电动机的调速方法大致可分为三种：

⑴改变磁极的极对数p

⑵改变转差率S

⑶改变频率f

其中，改变转差率S的方法，

又可以通过调定子电压、转子电阻、转子电压

以及定转子供电频率等方法来实现。

从而派生出很多种调速方法。

三相异步电动机的调速特性

⑴改变磁极对数p调速（变极调速）

⑵改变转差率S调速

①改变电压调速③串级调速

②转子串电阻调速④电磁转差离合器

⑶改变频率f调速（变频调速）

比较直流他励电动机的调速特性

⑴改变电枢电压调速

⑵改变励磁磁通调速

⑶电枢电路串电阻调速

4-6三相异步电动机的制动

三相异步电动机的制动特性

⑴反馈制动①正向反馈制动②反向反馈制动

⑵反接制动①电源反接制动②倒拉反接制动

⑶能耗制动①反抗性恒转矩负载②位能性恒转矩负载

直流他励电动机的制动特性

⑴反馈制动①正向反馈制动②反向反馈制动

⑵反接制动①电源反接制动②倒拉反接制动

⑶能耗制动①反抗性恒转矩负载②位能性恒转矩负载

第五章

伺服电动机可分为两类：

1、交流伺服电动机

2、直流伺服电动机

步进电动机的种类

通常按励磁方式分为三大类：

1）反应式：

转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距角小。

2）永磁式：

转子为永磁材料，转子的极数=每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大

3）感应子式（混合式）：

转子为永磁式、两段，开小齿，转矩大、动态性能好、步距角小，但结构复杂，成本较高。

第七章

热继电器

热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，是利用电流的热效应而动作的电器。

它主要用来保护电动机的过载.

熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况，而电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护。

反映温度信号，设有感应部分——发热元件与双金属片;

控制电流流通，设有执行部分——触点。

工作原理

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。

因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。

电动机保护的类型：

短路保护：

熔断器、过电流继电器、自动空气断路器

过载保护：

热继电器

失压保护：

采用继电器、接触器控制

直流电机零励磁保护：

欠电流继电器

正常运行为△联结且容量较大的电动机可以采用Y-△降压起动。

电动机起动时，定子绕组接成Y形联结，每相绕组的电压降为电源电压额定值的，起动电流降为△形联结起动电流的l/3。

待转速升高到额定转速时则改为△形联结，直到稳定运行。

计算题

某步进电机相线分别为A,B,C，若采用6拍方式控制，其步进角为1.8°，现用改电机直接带动半径为2cm的车轮，则该小车步长为多少？

控制车子向前移动约1cm，大约要给出多少个控制脉冲？

同时写出6拍的通电顺序。

答：

轮子周长=2*3.14*2=12.56cm

步长=12.56/（360/1.8）=0.0628

控制脉冲数=1/0.0628=15.8≈16

需要16个控制脉冲，通电顺序为A-AB-B-BC-C-CA

欠流继电器（KA）：

传统的（电磁的）欠流继电器，在正常工作电流下是吸合的，当工作电流小于某设定值时释放。

过流继电器（KA）：

传统的（电磁的）过流继电器，在正常工作电流下是不吸合的，当工作电流大于某设定值时吸合。