《电气传动的原理和实践》简介

更新于 2026年10月10日 版权声明

《电气传动的原理和实践》这本书是由秦晓平创作的,《电气传动的原理和实践》共有130章节

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前言

电气传动这门学科已经有百年的历史,从最初简单的电动机控制技术到当今的数字控制技术,无论是数学、物理概念,还是元器件都发生了很大的变化。不同的生产机械对于电气传动
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绪论

电已经完全融入我们的日常生活和生产领域中。毫不夸张地说,没有电就没有现代文明。利用电能最重要的一个方面就是通过电动机把电能转换成机械能做功。在日常生活中,电动机
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1.1  电气传动的任务和发展趋势

电气传动既是一个理论性很鲜明的学科,也是一门实践性很强的应用技术。 电气传动的第一项功能是能量转换——借助于电动机把电能转变为机械能,这是现代工业、农业、交通运
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1.2  电气传动技术对现代社会发展的作用

现代工业、农业、交通运输、公用事业、家用电器都与各种各样的机械运动有关。除了一些运输车辆和农用机械(汽车、拖拉机等)之外,几乎所有的工作机械都是采用电气传动设备
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1.3  电气传动系统的构成

电气传动系统是由电动机、机械传动机构、变流器和控制装置构成的。 电动机是利用电磁原理把电能转变为机械能的机电能量转换器。按照转换成机械能的运动形式划分,电动机可
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1.4  电气传动的分类

根据使用场合、原理结构、功能特点、自动化程度等原则,电气传动可以有不同的分类方式。表1-1是按照不同原则对电气传动进行分类的结果。 表1-1 电气传动的分类表
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小知识  转速和角速度

通常用字母n(r/min)表示电动机转速,同样也可以用角速度ω(rad/s)来表示电动机转速。前者适用于日常生活和生产,后者符合国际单位制,适合于推导和计算。两
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自检思考题

1.叙述电气传动的定义。 2.说出电气传动的两个重要功能。 3.举出几个使用电气传动的工作机械或运动机构的例子。 4.举例说明电气传动的电力通道和机械通道是由哪
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2.1  电动机的机械特性和负载的机械特性

电气传动的目的是驱动工作机械运动并控制这个运动。运动的形式主要有平动和转动,表述运动的变量见表2-1。 表2-1 表述运动的变量 对物体运动起主要作用的变量是
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2.2  电动工况和发电工况

电动机是机电能量转换的设备,根据能量转换的方式,可以把工作状况分为两种:电动工况——把电能转变为机械能;发电工况——把机械能转变为电能。发电工况也称制动工况。图
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2.3  电气传动的运动方程

在电气传动系统中,旋转的电动机轴上作用着两个转矩:电动机发出的电磁转矩T和工作机械的阻碍运动的负载转矩TL(见图2-7)。如果电动机的电磁转矩等于负载转矩,即
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2.4  机械环节的折算关系

如果电动机轴与工作机械直接相连,在分析运动状态时可以直接使用运动方程(2-11)。典型的直接连接的机械是风机和水泵,因为它们是旋转运动,而且转速高,易于和电动机
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小知识  圆柱体转动惯量的计算公式

转动惯量(Moment of Inertia)是刚体转动时惯性的量度,其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。在电气传动的机械中运动物体主要是质量分布均匀
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自检思考题

1.用什么关系式反映电动机的机械特性和工作机械的机械特性? 2.怎样利用电动机的机械特性和工作机械的机械特性确定稳定运行转速? 3.什么是机械特性的硬度? 4.
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3.1  交流电动机的调速方法

三相交流电动机是工厂中最主要的动力源,其中应用最多的是笼型异步电动机,其次是绕线转子异步电动机和少量的同步电动机。异步电动机的转速公式为 式中 n——电动机转
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3.2.1  异步电动机的工作原理

异步电动机的全称是交流三相异步电动机,其定子上分布着3相互差120°电角度的绕组。定子绕组的磁极对数pn=1(磁极数=2)的绕组分布示意图如图3-2a所示。如果
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3.2.2  异步电动机的机械特性

先来研究绕线转子异步电动机转子短接的工作情况。式(3-4)表明,异步电动机的电磁转矩同磁通Φ、转子有功电流分量I2′a成比例(撇号表示把转子侧的电流值折算到定子
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3.2.3  绕线转子异步电动机的起动

根据《冶金及起重用绕线转子三相异步电动机》产品标准的规定:“电动机起动时,转子必须串入附加电阻或电抗,以限制起动电流的平均值不超过各工作制的额定电流的2倍”。对
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3.2.4  笼型异步电动机的基本特性

前文已经提到,异步电动机直接起动时起动电流是额定电流的4~7倍。起动转矩却只有0.9~1.3倍。绕线转子异步电动机通过在转子回路串入附加的起动电阻形成良好的起动
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3.2.5  异步电动机在电动工况时的能流图

前文已经提到,如果异步电动机工作在电动工况,它的转差率对应于1~0的区间。转差率在0~sk区间是机械特性的工作区段;转差率在sk~1的区间是机械特性的起动区段。
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3.2.6  异步电动机的定子调压调速和减压起动

异步电动机的磁通量正比于定子电压U1。转子电动势、转子电流I2也跟随磁通变化,也和定子电压成正比。因此,异步电动机的转矩以及临界转矩Tk都与定子电压的二次方成正
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3.2.7  异步电动机的制动

异步电动机常用的制动工况属于发电工况。常用的制动方式有3种:回馈制动、能耗制动和反接制动。还有一种特殊的制动方式——电容制动。为了说明这几种制动方式,图3-13
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3.2.8  异步电动机的变极调速

变极调速是通过改变电动机定子绕组的极对数pn来改变转速。只有改变定子绕组结构,才能改变极对数。改变极对数的电动机必须采用笼型转子,因为笼型转子的极对数能够自动地
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3.3.1  同步电动机的工作原理

很多大功率(大于160kW)不需要调速的工作机械采用同步电动机电气传动。同步电动机的定子绕组结构和异步电动机的定子绕组结构相同。三相交流电流流过定子三相绕组产生
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