电机原理与控制复习题

电机原理与控制总复习1电机控制总复习第三章 直流电机第一节 直流电机的基本工作原理和结构1、熟悉直流发电机、直流电动机的基本原理。2 、 了解直流电机的组成。（ 1）定子 ：励磁绕组，电刷装置（ 2）电枢 ：电枢绕组，换向器等3、掌握直流电机的正反转控制（他励式）（ 1）改变电枢电压极性（ 2）改变励磁电流方向2电机控制总复习3.1直流电机原理3.1.1 直流电机的用途和主要结构1基本 结构 ：直流电机主要由 定子 （固定部分）和 转子 （转动部分） 两大部分 组成定子的作用是用来产生磁场和作电机的机械支撑。转子用来感应电势而实现能量转换。3电机控制总复习转子：电枢铁心，槽内嵌入线圈线圈的首末端分别连接到两片相邻且相互绝缘的圆弧形铜片，即 换向片 上。与一个线圈的末端相联的换向片同时与下一个线圈的首端连接，于是，各线圈通过换向片连接起来构成 电枢绕组 。各换向片固定于转轴上且与转轴绝缘。这种由换向片构成的整体称为 换向器 。 4电机控制总复习5电机控制总复习2 电机的主要额定值在额定运行时，(1) 额定容量（功率） PN (kW)：对 电动机，转轴输出的机械功率； PN UN INN 对发电机，是电刷端的输出电功率： PN UN IN(2) 额定电压 UN (V)： 加在电枢绕组上的电压；(3) 额定电流 IN (A)：对应于额定功率下电枢绕组的电流；(4) 额定转速 nN (r min): 输出额定功率时电机轴的转速；(5) 励磁方式和额定励磁电流 If (A)(6) 电机的效率： N PN /P1 6电机控制总复习电枢电动势 :直流电动机制成后，其反电势的大小正比于每极磁通和机械转速。 一根导体的平均电动势乘上串联支路的总导体数7电机控制总复习产生 :电枢旋转时 ,主磁场在电枢绕组中 感应的电动势简称为电枢电动势 .大小 :性质 :发电机 :电源电势 (与电枢电流同方向 );电动机 :反电势 (与电枢电流反方向 ).2电磁转矩 : (3-1-13)8电机控制总复习1 励磁 励磁绕组的供电方式称为励磁方式。9电机控制总复习第四章 直流电动机的电力拖动第一节 运动方程式分析： T=TL 稳速TTL 加速10电机控制总复习第二节 生产机械的负载转矩特性一、恒功率二、恒转矩三、通风机11电机控制总复习他励直流 电动 机的机械特性机械特性的曲线：TemTNT0通常称 大的机械特性为软特性， 小 的机械特性为硬特性。12电机控制总复习固有机械特性和人为机械特性1、固有机械特性当 时的机械特性称为固有机械特性：2、人为机械特性当改变 或 或 得到的机械特性称为人为机械特性13电机控制总复习1）电枢串电阻时的人为特性 保持 不变，只在电枢回路中串入电阻 的人为特性：特点：（ 1） n0不变， 变大； （ 2） RS越大，特性越软。Tem14电机控制总复习2）降低电枢电压时的人为特性 保持 不变，只改变电枢电压 的人为特性：特点：（ 1） n0 随 U 变化； （ 2） U 不同，曲线是一组 平行线。Tem15电机控制总复习3）减弱励磁磁通时的人为特性 保持 不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为特性：特点：（ 1）弱磁， n0 增大； （ 2）弱磁， 增大TK1TK2TemTK16电机控制总复习他励式 直流电动机的制动一、能耗制动二、反接制动三、回馈制动17电机控制总复习他励直流 电动 机的 调 速电 力拖 动 系 统 的 调 速 : 1)机械 调 速 ; 2)电 气调 速他励电动机的转速公式：电气调速方法：1）调压调速； 2）电枢回路串电阻调速； 3）调磁调速18电机控制总复习调 速指 标：1、调速范围 D：2、静差率（相对稳定性） %： 指负载变化时，转速变化的程度，转速变化小，稳定性好。%越小， 相对稳定性越好 ； %与机械特性硬度和 n0有关 。19电机控制总复习D与 %相互制约 ： 越小， D越小，相对稳定性越好；在保证一定的 指标的前提下，要扩大 D， 须减少 n ， 即提高机械特性的硬度。20电机控制总复习3、调速的平滑性 ： 在一定的 调 速范 围 内， 调 速的 级 数越多，调 速越平滑。相 邻 两 级转 速之比， 为 平滑系数 ：越接近 1，平滑性越好，当 时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。4、调速的经济性 ： 主要指调速的投资、运行效率及维修费用等。21电机控制总复习nTemTLRan0nN A0ABn1Ra+Rs1n2Ra+RS2CRS1RS21、 电 枢回路串 电 阻 调 速22电机控制总复习他励直流电动机的调速优点 ：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。缺点：1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； 2）低速时特性曲线斜率大，静差率大，所以转速的相对稳定性差； 23电机控制总复习第 4章 直流电动机调速系统$4.1 可控直流电源及其数学模型 $4.2 对转速控制的要求和开环系统的问题$4.3 转速负反馈单闭环直流调速系统 $4.4 转速、电流双闭环调速系统$4.5 调速系统动态参数的工程设计方法24电机控制总复习4.1.1 直流系统用两种可控直流电源1 晶闸管可控整流电源二极管整流器用于给励磁绕组供电， VT是晶闸管可控整流器。通过调节触发装置 GT控制电压来移动触发脉冲的相位，即可通过改变整流电压以实现平滑调速。 25电机控制总复习26电机控制总复习显然，简单的开环调速系统是满足不了生产机械工艺要求的，只有把额定负载下的转速降落从开环调速系统的 r min降低到满足要求的 2.63r min才行。这就应采用负反馈控制，构成闭环调速系统。27电机控制总复习4.3单闭环调速系统的组成及静特性开环调速系统存在的问题 :至少有静态（稳态）误差（没有讨论跟随性能、抗扰性能等）。为了解决各种指标之间的矛