电拖及机床电气控制教学课件作者张文红项目一.ppt

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1、项目1直流电机的运行与维护12任务1直流电机的基本特性任务2他励直流电动机的拖动及其实现返回任务1直流电机的基本特性【任务目标】(1)学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。(2)认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。(3)熟悉他励直流电动机(即并励直流电动机按他励方式)的接线、启动、改变电机转向与调速的方法。(4)测定他励直流电动机在各种运转状态的机械特性。【任务描述】他励直流电动机的启动、调速、接线。下一页返回任务1直流电机的基本特性【知识准备】一、直流电机的工作原理及其结构1.电机的基本知识及发展概况1)电机在现代，电能是一种广泛应用的

2、能源。电能与其他能源相比，有突出的优点:首先电能的生产与转换比较经济，目前我国的公共电网就是由众多的火力发电厂与水力发电站并网运行组成的;其次电能传输与分配比较容易，尤为突出的是，它可以远距离输送，可把某地生产的电能输送到几千公里工之外的地区;再者电能的使用与控制比较方便，且易于实现自动化。因此，在现代社会中，电能的应用已遍及各行各业。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性在电能的生产、转换、传输、分配、使用与控制等方面，都必须通过能够进行能量(或信号)传递与变换的电磁机械装置，这些电磁机械装置被广义地称为电机。通常所说的电机，是指那些利用电磁感应原理设计制造而成的

3、，用于实现能量(或信号)传递与变换的电磁机械装置的统称。按电机的功能来分类，电机可分为:(1)发电机—把机械能转变成电能。(2)电动机—把电能转变成机械能。(3)变压器、变频机、变流机、移相器等，是分别用于改变电压、频率、电流及相位的机械装置，即把一种类型的电能转变成另一种类型的电能。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性(4)控制电机—应用于各类自动控制系统中的控制元件。值得指出的是，从基本工作原理来看，发电机与电动机只是电机的两种不同的运行方式，从能量转换的观点来看，二者是可逆的。上述的各种电机中，有些是静止的，如变压器;有些是旋转的，如各种类型的发电机与电动机

4、。按电流的类型及工作原理的差异，旋转电机又可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机及各种具有专门用途的控制电机等。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性2)电机以及电力拖动的发展概况始于19世纪六七十年代的第二次工业技术革命，是以电力的广泛应用为显著特点的。从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。在法拉第电磁感应定律基础上，一系列电气发明相继出现)1866年，德国工程师西门子制成发电机;1870年比利时人格拉姆发明了电动机，电力开始成为取代蒸汽来拖动机器的新能源。随后，各种用电设备相继出现。1882年法国学者德普勒发明了远距离送电方法。同年，美国著名发明家爱迪生

5、创建了美国第一个火力发电站，把输电线结成网络，从此电力作为一种新能源而被广泛应用。那时，电机在工业上刚刚得到初步应用，各种电机初步定型，电机设计理论和电机设计计算初步建立。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性社会生产的发展和科技的进步，对电机也提出了更高的要求，如:性能良好，运行可靠，单位容量的重量轻、体积小等，而且随着自动控制系统的发展，在旋转电机的理论基础上，又派生出多种精度高、响应快的控制电机，成为电机学科的一个独立分支。电机制造也向着大型、巨型发展。中小型电机正向多用途、多品种方向发展，向高效节能方向发展。各种响应快、启停快的特种电机在各种复杂的计算机控制

6、系统和无人工厂中实现了比人的手脚更复杂而精巧的运动。古老的电机学已经和电力电子学、计算机、控制论结合起来，发展成了一门新的学科。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性在我国，电机制造业也发生了巨大的变化。我国的电机生产从1917年至今已有90多年的历史，经过改革开放30多年的发展，特别是近10年的发展，有了长足的进步，令世人瞩目。目前已经形成比较完整的产业体系，电机产品的品种、规格、性能和产量满足了我国国民经济发展的需要，而且一些产品已经达到或接近世界先进水平。近年来，世界上电机行业专家纷纷预测，中国将会成为世界电机的生产制造基地。近年来我国已生产了很多大型直流电动

7、机、异步电动机和同步电动机;在中小型电机和控制电机方面，亦自行设计和生产了很多新系列电机;对电机的新理论、新结构、新工艺、新材料、新运行方式和调试方法，进行了许多研究和试验工作，取得不少成果。上一页下一页返回任务1直流电机的基本特性3)电力拖动系统与电机发展过程一样，电力拖动技术也有不断发展的过程。电动机拖动生产机械的运转称为电力拖动(或称为电气传动)。电力拖动系统一般由控制设备、电动机、传动机构、生产设备、反馈装置和电源六部分组成，它们之间的关系如图1.1所示。电力拖动代替蒸汽或水力拖动之初，电力拖动的方式是成组拖动，就是由一台电动机拖动一组生产机