[工學(xué)]電力拖動基礎(chǔ)緒論.ppt

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1、電力拖動基礎(chǔ)（魏炳貴機械工業(yè)出版社）曾國輝上海工程技術(shù)大學(xué)電氣工程系—電力拖動基礎(chǔ)—10/3/20211電力拖動基礎(chǔ)前言一、本課程性質(zhì)及其特點：《電力拖動基礎(chǔ)》是電氣工程專業(yè)的一門專業(yè)課。本課程主要研究交、直流電動機的各種運行狀態(tài)、特性，詳細論述電動機拖動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)分析、各種調(diào)速方法以及工程計算。本課程注重概念的理解，公式雖然較復(fù)雜，但要在理解的基礎(chǔ)上去記憶。本課程的主要內(nèi)容如下：第一章：電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)第二章：直流電動機拖動系統(tǒng)第三章：三相異步電動機的機械特性、起動和制動第四章：交流異步電動機拖動系統(tǒng)的調(diào)速第五章：多電動機拖動系統(tǒng)第六章：電動機的選擇10/3/20212

2、電力拖動基礎(chǔ)二、要求：1、認真聽講作筆記，不要寄希望于考前兩天的學(xué)習(xí)；——我們都不是天才！2、準(zhǔn)備兩個作業(yè)本，按要求交作業(yè)；3、要能理解，活學(xué)活用，不要死記硬背。10/3/20213電力拖動基礎(chǔ)三、參考書：1、王毓東編《電機學(xué)》上、下浙江大學(xué)出版2、顧繩谷編《電機及拖動基礎(chǔ)》機械工業(yè)出版社3、黃立培編《電動機控制》清華大學(xué)出版社10/3/20214電力拖動基礎(chǔ)四、電機的作用：1、進行能量轉(zhuǎn)化、傳輸和分配電能一簡單供電系統(tǒng)圖10/3/20215電力拖動基礎(chǔ)2、驅(qū)動生產(chǎn)機械磁懸浮列車大型車床10/3/20216電力拖動基礎(chǔ)3、控制各種自動設(shè)備盲人引路車爬行機器人10/3/20217電力拖動

3、基礎(chǔ)電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)：由電動機來拖動生產(chǎn)機械運行的系統(tǒng)。直流電力拖動系統(tǒng)交流電力拖動系統(tǒng)10/3/20218電力拖動基礎(chǔ)電力拖動系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用一、電力拖動系統(tǒng)的發(fā)展概況始于19世紀(jì)60～70年代的第二次工業(yè)技術(shù)革命，是以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特點的。從此人類社會由蒸汽機時代步入了電氣化時代。在法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)上，一系列電氣發(fā)明相繼出現(xiàn)。1866年，德國工程師西門子制成發(fā)電機；1870年比利時人格拉姆發(fā)明了電動機，電力開始成為取代蒸汽來拖動機器的新能源。隨后，各種用電設(shè)備相繼出現(xiàn)。1882年法國學(xué)者德普勒發(fā)明了遠距離送電的方法。同年，美國著名發(fā)明家愛迪生創(chuàng)建了美國第一個火力

4、發(fā)電站，把輸電線結(jié)成網(wǎng)絡(luò)。從此電力作為一種新能源而廣泛應(yīng)用。那時，電機剛剛在工業(yè)上初步應(yīng)用，各種電機初步定型，電機設(shè)計理論和電機設(shè)計計算初步建立。隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科技的進步，對電機也提出了更高的要求，如：性能良好、運行可靠、單位容量的重量輕體積小等，而且隨著自動控制系統(tǒng)的發(fā)展要求，在旋轉(zhuǎn)電機的理論基礎(chǔ)上，又派生出多種精度高、響應(yīng)快的控制電機，成為電機學(xué)科的一個獨立分支。電機制造也向著大型、巨型發(fā)展。中小型電機正向多用途、多品種方向發(fā)展，向高效節(jié)能方向發(fā)展。各種響應(yīng)快速、起停快速的特種電機在各種復(fù)雜的計算機控制系統(tǒng)和無人工廠中實現(xiàn)了比人的手腳更復(fù)雜而精巧的運動。古老的電機學(xué)已經(jīng)和電力

5、電子學(xué)、計算機、控制論結(jié)合起來，發(fā)展成了一門新的學(xué)科。10/3/20219電力拖動基礎(chǔ)在我國，電機制造業(yè)也發(fā)生了巨大的變化。我國的電機生產(chǎn)從1917年至今已有80多年的歷史，經(jīng)過改革開放20多年的發(fā)展，特別是近10年的發(fā)展，有了長足的進步，令世人矚目。目前已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系，電機產(chǎn)品的品種、規(guī)格、性能和產(chǎn)量滿足了我國國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。而且一些產(chǎn)品已經(jīng)達到或接近世界先進水平。近來世界上電機行業(yè)專家紛紛預(yù)測，中國將會成為世界電動機的生產(chǎn)制造基地。近年來我國已生產(chǎn)了不少大型直流電動機、異步電動機和同步電動機；在中小型電機和控制電機方面，亦自行設(shè)計和生產(chǎn)了不少新系列電機；對電機的新理

6、論、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新運行方式和調(diào)試方法，進行了許多研究和試驗工作，取得不少成果。與電機發(fā)展過程一樣，電力拖動技術(shù)也有個不斷發(fā)展的過程。電動機拖動生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn)稱為電力拖動(或稱為電氣傳動)。電力拖動系統(tǒng)一般由控制設(shè)備、電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)機械和電源五部分組成。它們之間的關(guān)系如圖0.1所示。圖0.1電力拖動系統(tǒng)的構(gòu)成10/3/202110電力拖動基礎(chǔ)20世紀(jì)20年代以來，生產(chǎn)機械上廣泛采用一種“單電機拖動系統(tǒng)”，即一臺生產(chǎn)機械用一臺單獨的電動機拖動。簡化了機械結(jié)構(gòu)，且易于實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備運轉(zhuǎn)的全部自動化。但是，由于是一臺電動機拖動具有多個工作機構(gòu)的生產(chǎn)機械，需要負責(zé)能量傳遞的機械

7、傳動機構(gòu)。所以，從20世紀(jì)30年代起，廣泛采用了“多電動機拖動系統(tǒng)”，即每個工作機構(gòu)由單獨的電動機拖動，因而生產(chǎn)機械的機械結(jié)構(gòu)可以大大簡化，提高了機械機構(gòu)的可靠性。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科技水平的提高，對拖動系統(tǒng)提出了更高的要求，如：要求提高加工精度與工作速度，要求快速起動、制動及反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在大范圍內(nèi)調(diào)速以及整個生產(chǎn)過程自動化等。這些，都必須要有自動控制設(shè)備，以組成自動化的電力拖動系統(tǒng)。最早的電力拖動控制系統(tǒng)是繼電器-接觸器自動控制系統(tǒng)，屬于有觸點斷