电机与拖动基础23

电机拖动基础---杭州电子科技大学

杭州电子科技大学自动化学院电气工程系

电机与拖动基础第二十三讲王家军 Email: wangjiajun@http://doc.guandang.net2009年5月11日

电机拖动基础---杭州电子科技大学

第十一章

电动机的选择

一,电动机(种类)的选择 1,电动机的主要种类直流电动机他励直流电动机并励直流电动机鼠笼式异步电动机串励直流电动机复励直流电动机

交流电动机

异步电动机

三相异步电动机

普通鼠笼式高启动转矩式(深槽式,双笼式)多速电动机

绕线式异步电动机单相异步电动机

同步电动机

凸极同步电动机

隐极同步电动机

永磁同步电动机

第1页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

2,电动机种类选择时考虑的主要内容 1)电动机的机械特性; 2)电动机的调速性能; 3)电动机的启动性能; 4)电源情况; 5)经济性.二,电动机类型的选择 1,安装方式卧式和立式 2,轴伸个数单轴和多轴

3,防护方式开启式,防护式,封闭式和防暴式等.第2页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

三,电动机额定电压和额定转速的选择 1,额定电压的选择电动机电压等级,相数,频率都要与供电电源一致. 2,额定转速的选择对于电动机本身而言,额定功率相同的电动机额定转速越高,体积越小,造价越低.一般来说,电动机的转子越细长,转子的转动惯量越小,启,制动时间越短.

第3页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

四,电动机的发热与温升电动机温度比环境温度高出的值称为电动机的温升.当单位时间发出的热量等于散出的热量时,电动机处于热平衡状态.

τ

τ

τ F00

τ F0= 0t

τLτL= 0t

0温升曲线冷却曲线

第4页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

五,电动机的允许温升电动机内耐温最薄弱的是绝缘材料,绝缘材料存在耐温极限,这个温度极限就是绝缘材料的允许温度,这也就是电动机的允许温度.绝缘材料的寿命决定电动机的寿命.我国的电机设计取40度为标准环境温度.电机常用的绝缘等级和允许温升 A ) 105 E 120 80 B 130 90 F 155 115 H 180 140

允许温度( C

0

允许温升( 0 C ) 65

第5页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

六,电动机额定功率选择的步骤电动机额定功率的选择一般分为三个步骤:第一步,计算负载功率.第二步,根据负载功率,预选电动机的功率和其他参数等.第三步,校核预选电动机.一般先校核温升,再校核过载倍数,必要时校核启动能力.

第6页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

第十二章控制电机微控电机驱动微电机

微控电机

1,执行元件:伺服电机,步进电机,力矩电机和低速电机等. 2,信号元件:旋转变压器,自整角机,测速发电机和感应同步器等.单相异步电动机,微型同步电动机,微型直流电动机和微型换向器电动机等.

第7页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

12.1单相异步电动机12.1.1一相定子绕组通电时的机械特性 n s n+&& 1 F= F~

T

+

= f (s)

& F+

& FT

T

+

T

一相定子绕组通电

T= f (s) T

= f (s)

n1

第8页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

12.1.2两相绕组通电时的机械特性

~&& F+> F

s

n

n1

T

+

= f (s)

& F+

& F

T T+

T

两相定子绕组通电

T= f (s) T

= f (s)

n1

第9页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

单相异步电动机启动的必要条件: 1)定子具有空间不同相位的两个绕组; 2)两个绕组通入不同相位的交流电流.

如何把工作绕组和启动绕组中的电流相位分开,即所谓的"分相"问题,是单相异步电动机十分重要的问题,单相异步电动机的分类就是根据不同的分相方法进行区分的.

第10页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

单相异步电动机的类型: 1)单相电阻分相启动异步电动机; 2)单相电容分相启动异步电动机; 3)单相电容运转异步电动机; 4)单相电容起动与运转异步电动机; 5)单相罩极式异步电动机.

第11页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

12.2伺服电动机伺服电动机把输入的信号电压变为转轴的角位移或角速度输出,转轴的转向与转速随着信号电压的方向和大小而变化.伺服电动机包括直流伺服电动机和交流伺服电动机. 12.2.1直流伺服电动机直流伺服电动机的分类,按磁极种类: 1)永磁式直流伺服电动机; 2)电磁式直流伺服电动机.

第12页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

Ua Ra T= n0β T n= 2 C eΦ C eC tΦn U a1> U a 2> U a 2 n1 1n2 2n3 3 U a2 U a3

nn1 n2 n3

T 2> T1> 0

T=0T1 T2

T1

T2

T

0

U a 3 U a 2 U a1

Ua

第13页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

12.2.2交流伺服电动机直流伺服电动机交流伺服电动机交流同步伺服电动机正弦波永磁同步电动机 PMSM方波永磁同步电动机 BLDCM交流异步伺服电动机两相异步伺服电动机三相异步伺服电动机

第14页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

伺服运动控制与一般运动控制的区别伺服运动控制必然是闭环控制,而一般的运动控制开环就可以达到控制的要求.闭环控制控制器相当于"大脑"控制器

电动机相当于"肌肉"电动机

反馈单元

反馈单元相当于"眼睛"第15页