電機(jī)與電氣掌握教案電機(jī)與電氣掌握電機(jī)及電力拖動系統(tǒng)概述電機(jī)電機(jī)是生產(chǎn)、傳輸、安排及應(yīng)用電能的主要設(shè)備。電力拖動系統(tǒng)系統(tǒng)，是生產(chǎn)過程電氣化、自動化的重要前提。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械，它應(yīng)用廣泛，種類繁多，種是按功能用途分，可分為發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器和掌握電機(jī)四大傳遞。另一種分類方法是依據(jù)電機(jī)的構(gòu)造或轉(zhuǎn)速分類，可分為變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)。變壓器為靜止不旋轉(zhuǎn)電機(jī)。依據(jù)電源電流的不同旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為直流電機(jī)和溝通電機(jī)兩大類，溝通電機(jī)又分為同步電機(jī)和異步電機(jī)兩類。綜合以上兩種分類方法，可歸納如下。變壓器直流電機(jī)溝通電機(jī)異步電機(jī)電力拖動用電動機(jī)作為原動機(jī)來拖動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行的系統(tǒng)，稱為電力拖動生產(chǎn)機(jī)械、掌握設(shè)備和電源五個局部，他們之間的關(guān)系如下所示。掌握設(shè)備→電動機(jī)→傳動機(jī)構(gòu)→生產(chǎn)機(jī)械電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過傳動機(jī)構(gòu)把電動機(jī)的運(yùn)動經(jīng)過中間變速或變換運(yùn)動方式后，再傳給生產(chǎn)機(jī)械，驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械工作。設(shè)備是由各種掌握電機(jī)、電器、電子元件及掌握計算機(jī)等組成，用以由于電力拖動具有掌握簡潔，調(diào)整性能好、損耗小、經(jīng)濟(jì)、能實(shí)電力拖動。電氣掌握不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝不同，需要生產(chǎn)機(jī)械具有不同的動作，這就用，但以電氣掌握最為普遍。本課程的性質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容本課程是以工業(yè)自動化、電氣自動化技術(shù)、供用電技術(shù)和機(jī)電一體化等專業(yè)的一門專業(yè)根底課。它是將“電機(jī)學(xué)”、“電力拖動”、程，在整個專業(yè)的課程體系中起著重要的承上啟下的作用。本課程的任務(wù)是使學(xué)生把握變壓器、交直流電機(jī)及掌握電機(jī)的根本構(gòu)造和工作原理，以及電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)行性能、分析計算、電機(jī)選擇及試驗(yàn)方法和電氣掌握技術(shù)。其次講1.1直流電機(jī)的構(gòu)造與工作原理直流電機(jī)的主要構(gòu)造直流電機(jī)可作為電動機(jī)的運(yùn)行，也可作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。電動機(jī)和稱為轉(zhuǎn)子，靜止局部稱為定子。定子局部定子主要由主磁極、機(jī)座、換向磁極、電刷裝置和端蓋組成。主極靴。直流電機(jī)的機(jī)座有兩種形式，一種為整體機(jī)座，另一種為疊片機(jī)機(jī)械支撐作用。換向極又叫附加極，其作用是改善直流電機(jī)的換向，一般電機(jī)的1kW電刷裝置是直流電機(jī)的重要組成局部。通過該裝置把電樞中的電電流變成電刷上的直流或把外部電路中的直流變成電樞中的電流。轉(zhuǎn)子局部直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是電機(jī)的轉(zhuǎn)動局部，由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、電機(jī)轉(zhuǎn)軸和軸承等局部組成。電樞鐵心是主磁路的一局部，同時對放置在其上的電樞繞組起支撐作用。為削減當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時鐵心中由于磁通方向發(fā)生變化引起0.5mm用來放置繞組，沖制好的硅鋼片疊裝成電樞鐵心。電樞繞組是直流電機(jī)的重要組成局部。繞組由帶絕緣的導(dǎo)體繞制來形成電樞繞組。換向器又叫整流子。對于發(fā)電機(jī)，換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妱觿菹蛲獠枯敵鲋绷麟妷?；對于電動機(jī)，它是把外界供給的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電流以使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)的根本工作原理直流電機(jī)分為直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩大類。直流電機(jī)的工作原理可通過直流電機(jī)模型加以說明。直流發(fā)電機(jī)的工作原理磁極固定不動，稱其為直流電機(jī)的定子。轉(zhuǎn)子線圈與外電路的連間隙存在，稱其為空氣隙。簡稱氣隙。導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的方向可用右手定則確定。實(shí)際直流發(fā)電機(jī)的電樞是依據(jù)實(shí)際應(yīng)用狀況需要有多個線圈，線圈分布于電樞鐵心外表的不同位置上，并依據(jù)肯定的規(guī)律連接起來，構(gòu)成電機(jī)的電樞繞組。磁極也是依據(jù)需要N、S直流電動機(jī)的工作原理把電刷A、BAB接電源的負(fù)極，此時在電樞線圈中將有電流流過。依據(jù)畢-薩電磁力定律可知導(dǎo)體每邊所受電磁力的大小為：f=BxlIN導(dǎo)體受力方向由左手定則確定。與直流發(fā)電機(jī)一樣，實(shí)際直流發(fā)電機(jī)的電樞并非單一線圈，磁極也并非一對。直流電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)及主要系列銘牌數(shù)據(jù)主要包括：電機(jī)型號、電機(jī)額定功率、額定電壓、額定如出場編號、出廠日期等。國產(chǎn)電機(jī)的型號一般承受大寫的漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示，字表示，第四個字符表示電樞鐵心長度代號，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示?，F(xiàn)以Z2-92Z標(biāo)292第三講1.2直流電機(jī)的繞組簡介氣隙磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的相互轉(zhuǎn)換。電樞繞組根本學(xué)問電樞繞組是由多個外形一樣的繞組元件，依據(jù)肯定的規(guī)律連接起來組成的。依據(jù)連接規(guī)律的不同，繞組可分為單疊繞組、單波繞組、根本學(xué)問。向片相連，其中一根叫首端，另一根叫末端。極距：相鄰主磁極間的距離稱為極距。極距用τ表示，可用下式πDτ=2p式中，Dp疊繞組：是指相串聯(lián)的后一個元件端接局部緊疊在前一個元件端接局部的上面，整個繞組呈折疊式前進(jìn)。波繞組：是指相串聯(lián)的兩個元件像波浪式的前進(jìn)。單疊繞組單疊繞組的特點(diǎn)是相鄰元件相互疊壓，合成節(jié)距與換向節(jié)距均為1，即：y=yk=1。單疊繞組的節(jié)距計算第一節(jié)距y1Zy1=±ε2p式中，Zp；ε為使y1的一個小數(shù)。當(dāng)ε為負(fù)的小數(shù)時，線圈為短距線圈；當(dāng)ε為正的小數(shù)時，線圈為長距線圈。長短距線圈的有效邊的長度是一樣的，但長距線圈。單疊繞組的合成節(jié)距和換向節(jié)距一樣，即y=yk=±1，一般取y=yk=+1，此時的單疊繞組稱為右行繞組，元件的連接挨次為從左向右進(jìn)展。其次節(jié)距y2單疊繞組的其次節(jié)距y2y2=y1—y單疊繞組的開放圖電機(jī)的繞組的開放圖是把放在鐵心槽里，構(gòu)成繞組的全部元件均除元件外，開放圖中還包括主磁極、換向片及電刷以表示元件間、電刷與主磁極間的相對位置關(guān)系。單疊繞組的元件連接挨次及并聯(lián)支路圖單疊繞組有以下特點(diǎn)。①同一主磁極下的元件串連在一起組成一個支路，這樣有幾個主磁極就有幾個支路。②電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢。③電樞電流等于各并聯(lián)支路電流之和。單疊繞組為保證兩電刷間感應(yīng)電動勢為最大，被電刷所短路的元幾何中心線處。單波繞組單波繞組的節(jié)距計算單波繞組的第一節(jié)距y1沿圓周向一個方向繞了一周。經(jīng)過p〔p數(shù)〕，其末尾所連的換向片必需落在與起始的換向片相鄰的位置，這pypyk=K±1K±1由上式可得換向節(jié)距為yk=單波繞組的特點(diǎn)p①同極性下各元件串聯(lián)起來組成一個支路，支路對數(shù)a=1，與磁極對數(shù)p②當(dāng)元件的幾何外形對稱時，電刷在換向器外表上的位置對準(zhǔn)主磁極中心線，支路電動勢最大〔即正、負(fù)電刷間電動勢最大〕。③電刷桿數(shù)也應(yīng)等于磁極數(shù)〔常用全額電刷〕；④電樞電動勢等于支路感應(yīng)電動勢；⑤電樞電流等于兩條支路電流之和。單疊繞組適合用于低電壓、大電流的直流電機(jī)。而單波繞組適用于較高電壓、較小電樞電流的直流電機(jī)。第四講1.3當(dāng)直流電機(jī)作為電動機(jī)運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)距為拖動轉(zhuǎn)距，通過電機(jī)動勢向外輸出電壓，供給直流負(fù)載。直流電機(jī)的電樞電動勢電樞繞組中的感應(yīng)電動勢，簡稱為電樞電動勢。電樞電動勢是指動勢。Ea=pNφn=CeφnpNCea60a支路對數(shù)；Nφ的單位為Wb，轉(zhuǎn)數(shù)n位為r/min，感應(yīng)電動勢EaV。公式說明直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢與電機(jī)構(gòu)造、氣隙磁通和電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)電機(jī)制造好以后，與電機(jī)有關(guān)的常數(shù)Ce電動勢的大小