电机与电气控制案例教程 教学课件 作者 何永艳 王锁庭 主编第4章 控制电机及其他电动机.ppt

《电机与电气控制案例教程 教学课件 作者 何永艳 王锁庭 主编第4章 控制电机及其他电动机.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电机与电气控制案例教程第四章控制电机及其他电动机在拖动系统中，除了使用前述的直流电动机和三相异步电动机外，还有使用其它各种用途的电动机。如单向异步电动机、同步电动机、直线电动机等。在日常生活中，很多家用电器中均配备单向异步电动机，如洗衣机、电冰箱、电风扇、抽排油烟机等。这些设备的电动机均有一个共同的特点：功率不大、使用单向交流电源。同步电动机是常用的三大类电动机（直流、异步、同步电动机）中一类重要的电动机。同步电动机与异步电动机一样，都属于交流电动机。由于同步电动机转速不随负载转矩的变化而变化，且与定子电流的频率

2、有严格的比例关系。这一特点使它在电力拖动系统中占有越来越重要的地位。直线电动机是一种新型电动机，它是直接将电能转换为直线运动的驱动机械，省去了中间转换机构，并具有速度范围宽、推力大、精度高等特点。控制电机。它广泛应用于国防、航天航空技术、先进工业技术、民用领域之尖端技术与现代化装备中。如雷达的扫描跟踪、舰船方位控制、飞机自动驾驶、轧钢控制、数控机床控制、工业机器人控制、遥测遥控、医疗设备、自动化仪表及计算机外围设备等。主要内容4.1单相异步电动机4.2三相同步电动机4.3直线电动机4.4.伺服电动机4.5.步进电

3、动机4.6测速发电机4.7自整角机和旋转变压器4.1单相异步电动机单相异步电动机是用单相电源供电的一类驱动用微型电动机。它具有结构简单、成本低廉、运行可靠，以及维修方便等一系列的优点，特别是因为它可以直接使用普通民用电源，所以广泛地应用于小型电动工具、日用电器、仪器仪表、商业服务、办公用具和文教卫生设备中。电风扇的种类很多，规格各异，它的功能随它使用的不同场合而不同。但是电风扇的主要功能是送风、吹凉，尽管它的型号很多，但原理与结构基本相同，其中电动机就是电风扇的心脏部分，其性能指标基本上就可以决定电风扇的质量高低

4、。电风扇用的电动机可分为交流和直流电动机，一般使用的有单相电容运转异步电动机、罩极电动机、交直流电动机和直流电动机等，其中以单相电容运转异步电动机的用量占绝大多数。4.1.1【案例说明】电风扇的调速电路4.1.2【知识进阶1】单相异步电动机的结构4.1.3【知识进阶2】单相异步电动机工作原理4.1.4【知识进阶3】单相异步电动机的起动方法4.1.5【技能拓展】电冰箱中的单相异步电动机【问题探讨】4.1.1电风扇的调速电路图4-1为采用电容分相式异步电动机拖动，利用电抗器降压进行调速，调速电路中串入具有抽头的电抗器

5、，当转速开关S处于不同位置时，电抗器的电压降不同，使电动机端电压改变而实现有级调速。图4-1电风扇的调速电路4.1.2单相异步电动机的结构单相异步电动机的结构与三相笼型异步电动机结构相似，但转子只采用笼型，定子只安装单相绕组或两相绕组。与同容量的三相异步电动机相比，单相异步电动机的体积较大，运行性能较差，所以单相异步电动机只制成小容量的。4.1.3单相异步电动机工作原理（1）单相绕组的脉振磁场及脉振磁场的分解单相异步电动机定子上的主绕组是一个单相绕组。当主绕组外加一个单相正弦交流电源后，就有单相正弦交流电流通过主

6、绕组，在气隙中就会产生一个脉振磁场（或称脉动磁场）。为了便于分析问题，利用已经学过的三相异步电动机的知识来研究单相异步电动机，因此首先将脉振磁通势分解为旋转磁通势。4.1.3单相异步电动机工作原理通过图4-2分析可知，一个脉振磁通势可以分解为两个大小相等（大小为脉振磁通势幅值的一半，）、旋转速度相等、旋转方向相反的正、反向旋转磁通势；反之，同样也成立。其中与电动机转动方向相同的磁通势称为正向旋转磁通势，而与电动机转动方向相反的磁通势称为反向旋转磁通势，由正、反向磁通势对应产生的磁场分别称为正向旋转磁场和反向旋转磁

7、场。相反，幅值相等的一正一反两个旋转磁场同样也能合成一个脉振磁场。图4-2脉振磁通势的分解4.1.3单相异步电动机工作原理（2）单相异步电动机的机械特性由于脉振磁场可以分解为两个正、反向的旋转磁场，因此可以认为单相单绕组异步电动机的电磁转矩，是由这两个正、反向旋转磁场分别产生的电磁转矩所合成，即。故此可得到单相异步电动机的机械特性，如图4-3中的曲线3所示。当为拖动转矩时，就为制动转矩。从曲线上可以得到如下结论：图4-3单相异步电动机的机械特性曲线4.1.3单相异步电动机工作原理1）当转子不动时，表明单相异步电动

8、机无起动转矩，如不采取其它措施，则不能自行起动。2）当n>0,，T>0，机械特性在第二象限，属于拖动性质转矩，也就是说由于某种原因使电动机正转后，电磁转矩能使电动机继续正转运行。3）当n<0,，T<0，机械特性在第四象限，T仍为拖动性质的转矩，同样，若电动机已经反转了，则仍能继续反转。由于存在反向电磁转矩，它起制动作用，使得电动机的总输出转矩减小，所以，单相异步电动机的过