(3)交流电动机的工作原理及特性; (4) 控制电动机.
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概述
电机是利用电磁感应原理工作的机械。
电机与拖动
电机常用的分类方式有两种：一是按功能分，有发电机、 电动机、变压器和控制电机四大类；二是按电机结构或转速分， 有变压器和旋转电机。 两种方法归纳如下：
变压器 直流电机 电机 交流电机
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电机与拖动
2.电气控制系统的发展概况
1) 继电器-接触器控制系统
能对控制对象实现起动,制动,有级调速控制;
结构简单,动作可靠;控制速度慢,控制精度差.
2) 连续控制方式和自动控制系统
20世纪30年代的电机放大机控制,40-50年代的磁 放大器控制和水银整流器控制,1958年以后的晶闸 管-直流电动机无级调速系统,80年代以来的新型电 力电子元件-交流电动机无级调速系统;
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4) 计算机数字控制系统


3. 本课程的性质和任务
1) 课程性质
电机与拖动
该课程是机械类专业的一门必修的专业基础课, 是机电一体化人才所需电知识的驱体.
2) 课程内容
全书11章，取前2-5章共4章内容：

(1)机电传动系统的动力学基础和过渡过程;


(2)直流电机的工作原理及特性;
电机与拖动
电 机 与 拖 动
教材：机电传动控制
邓星钟 主编
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电机与拖动
第1章

概述
机电传动的发展概况; 电气控制系统的发展概况; “电机与拖动”课程的性质和任务.


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1.机电传动发展的概况
电机与拖动
1) 成组拖动 一台电动机---一根天轴---一组生产机械设备 机构复杂,损耗大,效率低,工作可靠性差. 2) 单台电动机拖动 一台电动机---一台设备 当生产机械设备运动部件较多时,机构仍复杂,满足不了 生产工艺要求. 3) 多台电动机拖动 一台专门的电动机---同一台设备的每一个运动部件 机构简单,控制灵活,便于生产机械的自动化. 举例: 龙门刨床的刨台,左垂直刀架,右垂直刀架,侧刀架, 横梁,夹紧机构,都是分别由一台电动机拖动的.
TM 轴 n
TL
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在工程计算中，常用 n 代替 表示系统速度，用飞轮矩 GD2代替 J 表示系统机械惯性
TM TL J d dt
电机与拖动
2 n 60
2 D G GD J m 2 g 2 4g
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电机与拖动
参考教材:
1.《电机与拖动基础》清华大学出版社 李发海主编 2. 《电机及电力拖动》机械工业出版社 周定颐主编
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电机与拖动
第2章 机电传动系统的动力学基础

掌握机电传动系统的运动方程式,用它来分析机电
传动系统的运动状态;

了解多轴拖动系统中转矩,转动惯量和飞轮转矩的
折算方法;

了解几种典型生产机械的机械特性;
掌握机电传动系统稳定运行的条件；

了解决传动系统的过渡过程。
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电机与拖动
电力拖动是用电动机带动生产机械运动，以完成一定的
生产任务 电力拖动系统一般由电动机、生产机械的工作机构、传 动机构、控制设备及电源五大部分组成。
4)本课程的特点及学习方法
电机及拖动是一门理论性很强的技术基础课，同时又具有 专业课的性质，涉及的基础理论和实际知识面广，是电磁学、 动力学、热力学等学科知识的综合。用理论分析电机及拖动的 实际问题时，必须结合电机的具体结构，采用工程观点和分析 方法。掌握基本理论的同时，还要注意培养实验操作技能和计 算方法。
TM
d J dt
定义式
GD 2 dn TL 375 dt
工程计算式
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电机与拖动
电力拖动系统正方向的规定：
先规定旋转方向为正方向，转速
n 的正方向一般选实际转向。
规定与n方向相同的TM为正,与n方 向相反的TL为正 规定与n方向相反的TM为负,与n方 向相同的TL为负。
直流发电机
直流电动机 同步电机 异步电机 同步发电机
同步电动机
异步发电机
控制电机
异步电动机
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3) 课程学习任务
电机与拖动
要求掌握电机的基本结构和工作原理，以及拖动系统的运 行性能、分析计算及试验方法，培养在电机及电力拖动方面分 析和解决问题的能力，为今后学习和工作打下坚实的基础。Fra bibliotek2
2 GD dn TM TL 375 dt
m 转动部分的质量,(kg)
转动部分的惯量半径,(m)
G 转动部分的重量,( N ) D 转动部分的惯性直径,(m) GD2 转动部分的飞轮矩,工程上看成整体,( N m2)
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电机与拖动
2.系统动态转矩Td 令系统动态转矩: 讨论: 1)当Td=0时, 系统称之为稳态或静态. 2)当Td≠0时, 系统为动态: (1) Td＞0, dn/dt = a＞0, 系统加速， (2) Td＜0, dn/dt = a＜0, 系统减速，称之为动态 因此: TM ，TL有大小，有方向。
电源
控制设备
电动机
传动和工作机构
电力拖动系统中有的部件作直线运动、有的部件作旋转 运动。采用古典动力学来分析。
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§2.1 机电传动系统的运动方程式 TM n T0 TL
电动机
生产机械
电机与拖动
轴 n
TL
TM
1.单轴机电传动系统运动方程式:
根据动量守恒定律：
TM TL
控制简单,可靠性高,连续控制,拖动性能好.
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电机与拖动
电气控制系统的发展概况
3) 可编程序控制器(PLC)

是继电器常规控制技术与微机技术的结合,是一台按开关 量输入的工业控制专用计算机;
具有逻辑运算功能,定时/计数功能,数字运算功能,通信功 能. 1952年美国出现第一台数控铣床,1958年出现加工中 心,20世纪70年代CNC应用于数控机床和加工中心,80年代 出现了柔性制造系统(FNS); 提高了生产机械的通用性和效率,实现机械加工全盘自动 化.