电机拖动与调速技术2-直流电机拖动与调速运行教学课件中职 高三 高教版

《电机拖动与调速技术》教学课件 电机拖动与调速技术 直流电机拖动与调速运行 2 学习目标 任务说明 知识和能力要求 任务一、直流电机的通电运行 工作内容与要求 任务准备 任务实施 实训模块1 知识链接1 。。。 问题与思考 小结 复习思考题 任务二、直流电机的调速运行 工作内容与要求 任务准备 任务实施 实训模块1 知识链接1 。。。 问题与思考 小结 复习思考题 2、直流电机拖动与调速运行 任务说明 ★学习目标 在学习任务一当中我们已经学习了直流电机的工作原理与基本结构，在本任务中，学生首先需要对直流电机（主要是直流电动机）的运行原理及调速性能进行了解，然后再通过实际的运行进一步加深对直流电动机的理解，使学生具备对直流电动机使用的能力。 在人们生产生活中，直流电动机以其起动转矩大和良好的调速性能而成为不可或缺的重要设备。同时，由于直流电源比较容易获得，所以，目前直流电动机的使用也是比价广泛的。要想掌握直流电动机的正确使用，就必须要了解直流电动机的运行原理、拖动及调速。 2、直流电机拖动与调速运行 知识和能力要求 ★学习目标 能力要求 （1）能够独立完成直流电动机的接线并通电运行； （2）能够根据图纸对直流电动机的起动和制动电路进行连接； （3）能够对直流电动机的起动电阻与制动电阻进行计算； （4）能够根据图纸对直流电动机的调速电路进行连接。 知识要求 （1）掌握直流电机的电枢电动势和电磁转矩的计算方法； （2）掌握直流电动机的平衡方程式与工作特性； （3）理解电力拖动系统的运动方程式及常见负载的转矩特性； （4）掌握直流电动机的固有机械特性和人为机械特性； （5）掌握他励直流电动机常用的起动和制动方法； （6）掌握他励直流电动机常用的调速方法。 2、直流电机拖动与调速运行 ★直流电机换向技术发展历程 直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的。 有接触的换向装置限制了有刷直流电机在许多场合的应用，为了取代有刷直流电机的换向器装置，人们曾经对此做过长期的探索。 1、1915年，美国人Langmil发明了控制栅极的水银整流器，制成直流变交流的逆变装置； 2、1955年美国D.Harrison等人首次申请用晶体管换向线路代替电机电刷接触的专利，这就是无刷直流电机的雏形； 3、又经过反复的实验找到了用位置传感器和电子换向线路来代替有刷直流电机的机械换向装置，从而为无刷直流电机的发展开辟了新的途径； 4、1962年试制成功了借助霍尔效应来实现换流的无刷直流电机； 5、随着磁敏二极管的出现，七十年代初期，试制成功了磁敏二极管换流的无刷直流电机； 6、20世纪80年代以后，无转子位置传感器的无刷直流电机得以进入实用化阶段。 科技引导进步，爱国敬业，努力拼搏，科技强国，科技兴国！ 2、直流电机拖动与调速运行 工作内容及要求 ★任务一 直流电动机的通电运行 通过对实际的直流电动机进行通电运行，使学生对直流电动机的起动和制动有一个直观的了解，从而对直流电机的工作特性有一个深入的掌握。通过实际操作，使学生深入理解直流电动机在实际生产中的起动和制动方式。此外，通过对直流电机的工作特性进行测定，使学生进一步深入理解直流电机的运行原理。 任务准备 要对直流电机进行通电运行，首先应当了解直流电机的基本运行原理。 2.1、直流电动机的通电运行 一、直流电机的电枢电动势和电磁转矩 ★任务准备 由电磁学的基本原理，容易得到电枢电动势的表达式为： 1．直流电机的电枢电动势 式中，a为电枢绕组并联支路对数；N为电枢导体总数；Ce为电动势常数。 上式表明，直流电机的电枢电动势Ea的大小与磁通Φ和转速n的乘积成正比，通过改变磁通或转速可以改变电枢电动势的大小。 2.1、直流电动机的通电运行 一、直流电机的电枢电动势和电磁转矩 ★任务准备 由电磁学以及力学的基本原理，容易得到电枢电动势的表达式为： 2．直流电机的电磁转矩 式中，CT为转矩常数 ，且有CT = 9.55Ce 。 上式表明，直流电机的电磁转矩Tem与磁通Φ、电枢电流Ia成正比。 2.1、直流电动机的通电运行 二、直流电动机的基本平衡方程式 ★任务准备 基本平衡方程式主要有电动势平衡方程式、功率平衡方程式、转矩平衡方程式。 在列写基本平衡方程式前应定好各参量的方向，一般按照右图所示的参考方向规定，各参量的方向与规定的参考方向一致时为正，反之为负。 2.1、直流电动机的通电运行 二、直流电动机的基本平衡方程式 ★任务准备 U = Ea + IaRa ： 1．电动势平衡方程式 式中，U为电枢两端的电压，V；Ra为电枢电阻，Ω。 2．功率平衡方程式 P1 = Pem + PCu