电动机及拖动基础件课件 绪论.ppt

1 0 1本课程的主要内容和性质0 2本课程的任务和学习方法0 3本课程常用的物理概和定理 绪论 2 1 本课程的主要内容主要包括 发电机 变压器 电动机的结构 工作原理 基本特性和拖动理论 电动机的主要类型有 A 直流电动机 他励直流电动机 并励直流电动机 串励直流电动机 复励直流电动机等 B 交流电动机 1 异步电动机 单相和三相异步电动机 鼠笼式和绕线式 0 1本课程的主要内容和性质 3 D 控制电动机 伺服电动机 力矩电动机 直线电动机 步进电动机 测速电动机 自整角机 旋转变压器等3 什么叫电力拖动 使用电动机做源动机 去拖动各种生产机械的各种工作机构运动 以实现各种生产工艺的要求 如机床 轧钢机 电炉 凿岩机 纺织机 造纸机 搅拌机 鼓风机等 C 同步电动机 单相和三相同步电动机 4 4 什么叫电力拖动 实现电力拖动的装置 如电动机起动 制动 正转 反转 调速控制系统等 5 电力拖动的种类 直流和交流电力拖动 6 电力拖动系统的的种类 直流和交流电力拖动系统 5 0 2本课程的任务和学习方法1 本课程的任务 掌握常用电动机的结构 工作原理 内部电磁过程 运行特性 启动制动方法 调速方法 电气电路参数计算等 为后继课程打好基础 2 学习方法对基本物理概 基本工作原理 基本电磁关系 基本公式的理解和掌握 学会分析问题和解决问题的能力 6 按时完成作业 提高学习效率 0 3本课程常用的物理概念和定理0 3 1基本概念1 磁感应强度 或磁通密度 B磁铁有直流磁铁 交流磁铁和永磁铁 在磁铁周围有一个磁力起作用的空间称为磁场 所以在磁铁周围分布有很多磁力线 对于电磁铁 磁力线的方向与电流的方向满足右手螺旋关系 通有电流I的长度为L的导体 在磁场将受到磁场力为F的作用力 7 人们将B F I L 称为磁感应强度 或称谓 磁密 单位为T 特 1T 1Wb m22 磁感应通量 若磁场的某一截面面积为S 磁感应强度为B B和S的乘积称谓磁感应通量 B S 单位Wb Tm2 3 磁场强度H磁场中某一点的磁感应强度B与材料的导 8 磁率 的比值 叫做该点的磁场强度H H B 4 磁导率m和磁化曲线1 磁化 未磁化的材料中的物质分子是无规则排列的 所以材料没有磁性 材料磁化后 材料中的物质分子变为有规则的排列 显示出磁性 这种物理变化称为磁化 2 导磁率 磁性材料导磁性能的强弱称为磁导率 单位为T m A 3 磁性材料 一般有铁 guo 镍等 真空磁导率 0 4 x10 7T m A 4 磁化曲线 电磁材料磁通密度B随磁场强度H变化的曲线 磁化曲线有B H曲线 基本曲线 H曲线等 如图0 2所示 9 磁化曲线参数 饱和磁感应强度Bs 剩余磁感应强度Br 矫顽力Hc 初始磁导率 i 最大磁导率 m 10 5 磁通势Fm1 磁路 磁力线经过的路线 2 磁通势 在磁路中 磁路中的磁场强度H与磁路长度L的乘积 叫磁通势 用Fm表示 其单位是安培 A 6 磁阻Rm磁阻 是磁路对磁通的阻碍作用 设磁路长度为L 截面积为S 磁导率为 则磁阻Rm L s 11 0 3 2基本定律安培环路定律 在磁场中 沿着任意一个封闭磁回路的磁场强度H线积分等于该回路所环链的所有电流的代数和 对于不规则的链路 如图0 3所示 HL H IN 其中 L为铁心回路长度 N为磁铁心上线圈的匝数 是空气间隙的长度 H 是空气间隙中的磁场强度 H是磁铁中的磁场强度 I是线圈中电流的大小 12 13 2 法拉第定律1 电磁感应现象 当导线 或线圈 在磁场中发生相对运动时 导线切割磁力线 或者导线 线圈 的磁通发生变化时 在导线 线圈 中就将产生感应电动势 这种现象称为电磁感应现象 2 法拉第定律 感应电动势e与磁感应强度B 线圈 导线 的长度L和线圈 导线 的运动上台速度 成正比 e BLv N d dt 其中N为线圈匝数 d dt为磁通的变化率 该式适用于变压器感应电动势的计算 感应电动势的方向由右手定则确定 14 3 电磁力定律1 电磁力 在均匀的磁场中 磁场就将对通过电流的导线产生作用力 称为电磁力 方向由左手定则确定 2 电磁力定律 电磁力f的大小与磁感应强度B 导线的长度L 导线中的电流I等成正比 f BLI Wb m2 m A 4 磁路的欧姆定律磁路中的磁阻Rm与磁路中的磁通势Fm成正比 与磁路中的磁通 成反比 Rm Fm 15 在结构上和指令设置方面支持多微处理器系统a 8088进行复杂运算比较耗费时间 b 开发了专门用于浮点运算的协处理器 c 8088中在结构和指令方面已经考虑了能够和8087相连接 组成运算速度很高的处理单元 d 8088中在结构和指令方面已经考虑了能够构成共享总线的多微处理器系统结构 16 a 8088CPU有40条引线b 许多引线具有双重功能 分时复用工作 c 具有MN MX输入引 8088CPU引线及其功能 线 为1时 8088CPU工作于最小模式 为0时工作于最大模式 17 d 8086 8088CPU的两种工作模式最小模式 系统中只有一个8088 8086微处理器 所有总线控制信号均直接由8088 8086CPU产生 系统中的总线控制逻辑电路被减到最少 适用于规模较小的微机应用系统 18 最大模式 系统至少包含两个微处理器 其中一个为主处理器 即8086 8086CPU 其它的称之为协处理器 即协助主处理器工作 与8088 8086CPU配合工作的协处理器有两类 一类是数值协处理器8087 另一类是输入 输出协处理器8089 8087专用于数值运算 能实现多种类型的数值运算 如高精度的整型和浮点型数值运算 超越函数 三角函数 对数函数 的计算等 19 8089协处理器有一套专门用于输入 输出操作的指令系统 可以直接为输入 输出设备服务 使主处理器不再承担这类工作 在系统中增加8089协处理器之后 会明显提高主处理器的效率 尤其是在输入 输出操作比较频繁的系统中 20 最小模式下的引线最小模式下 8088CPU的引线如图 不包括括号内的信号 1 A16 A19 S3 S6 分时复用 三态输出 在CPU执行指令的过程中 某一时刻输出A16 A19 地址的最高4位 另一时刻输出状态信息S3 S6 21 S6始终为低 S5指示状态寄存器中的中断允许标志的状态 S4 S3如下表 22 当CPU访问I O端口时 不使用这4位地址 这4条线的输出均为低电平 在一些特殊情形 这4条线还可处于高阻状态 23 2 A8 A15 三态输出引线 CPU寻址内存或接口时 这些引线送出地址A8 A15 3 AD0 AD7 分时复用的地址数据线 传送地址时三态输出 传送数据时可双向三态输入 输出 CPU读写数据时 先给出地址再读写数据 于是地址与数据在时序上存在先后 在CPU的外部配置地址锁存器 24 4 IO M IO Memory 存储器或I O端口访问信号 5 WR 写信号 三态输出 低电平有效 表示CPU正在写存贮器或I O端口 6 DT R 数据发出 接收控制信号 控制数据总线驱动器8286 8287的数据传送方向 当该信号为高电平时 表示数据由CPU经总线收发器8286 8287输出 否则 数据传送方向相反 25 7 DEN 数据允许信号 用作数据总线驱动器的片选信号 表示CPU当前准备发送或接收一项数据 8 ALE 地址锁存允许信号 CPU通过该引脚向地址锁存器8282 8283发出地址锁存允许信号 把当前地址 数据复用总线上输出的地址信息 锁存到地址锁存器8282 8283中去 注意 ALE信号不能被浮空 26 9 RD 读信号 三态输出 低电平有效 表示CPU正在读存贮器或I O端口 10 READY 准备就绪输入信号 接收来自于内存单元或I O端口向CPU发来的 准备好 状态信号 表示CPU访问的存储器或I O端口已为传送做好准备 若未准备就绪 则要求CPU插入TWAIT周期 直至ready有效为止 27 11 INTR 可屏蔽中断请求输入信号 电平触发 CPU在每条指令执行的最后一个时钟周期采样该信号 决定是否进入中断响应周期 该信号可以用软件复位内部的中断允许位进行屏蔽12 TEST 测试信号输入引脚 低电平有效 TEST信号与WAIT指令结合起来使用 CPU执行WAIT指令后 处于等待状态 当TEST引脚输入低电平时 系统脱离等待状态 继续执行被暂停执行的指令 13 NMI 非屏蔽中断输入信号 边沿触发 正跳变有效 该信号不能被屏蔽 当有效时 CPU在现行指令执行结束后就引起中断 28 14 RESET CPU的复位输入信号 高电平有效 为使CPU完成内部复位 该信号至少保持4个时钟周期 当RESET返回低电平时 CPU将重新启动 复位后的内部寄存器状态 29 复位后各引脚的状态 续 30 15 INTA CPU输出的中断响应信号 表示CPU响应了外部输入的INTR信号 16 HOLD 高电平有效的输入信号