简介:本文是电机相关电大毕业论文范文和电机拖动类在职开题报告范文.
摘 要：直流电力拖动系统和交流电力拖动系统均于19 世纪诞生,在上世纪初期,鉴于直流电力拖动系统的调速性能极好,所以被广泛用于高性能可调速拖动系统,而交流电机则主要被用于占电力拖动总容量 80% 以上的不变速拖动系统.随着电力电子技术的飞速发展,很多领域都逐步实现了采用电力电子变换器的交流拖动系统,促使了大规模、高能的计算机控制和交流调速系统的产生.文章首先介绍了电机的拖动原理,进而分析了不同种类的电机控制方法,最后探讨了一些电机拖动控制中应注意的问题.
关键词：电机拖动;电力控制;注意事项
电机是一种能够实现电能量转换的电磁装置,主要包括电动机和发电机.其中电动机将电能转换为机械能,发电机则是将机械能转换成电能.构造的一般原则是将导磁和导电材料通过一定的方式连接形成能够相互进行电磁感应的电路和磁路,以产生电磁功率和电磁转矩,从而达到能量转换的目的.随着社会科学和计算机水平的不断进步,电机及电机拖动控制 已经被引入课堂教学,也被广泛运用于日常生活的方方面面,例如我们常见的空调、厨房电器、电梯等.
1.电机拖动原理
拖动是指由原动机带动生产机械运动,以电动机作为原动机,按照人们通常给定的规律带 动生产机械的运转,就称为电机拖动.电机拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统,其具体连接方式为：
直流电动机是将直流电能转变成机械能的旋转机械,N 和 S 是一对固定的磁极（电磁铁或永久磁铁均可）,把电刷A、B分别接到直流电源正极、负极,此时电枢线圈中将有方向 为 a→b→c→d→a 的电流通過.在磁场作用下,N 极性下导体 ab 受力 方向 从右向 左,S 极下导体 cd 受力方向从左向右,该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩.当 电磁转矩大于阻转矩时,电机转子逆时针方向旋转.
三相交流异步电动机在接通电源后在铁芯中会产生旋转磁场,根据电磁感应原理,线圈 转子中 有电流通过,在磁场的电磁力作用下会转动起来,因此也常被称为感应电机.
2. 如何选择不同类型电机
一台变频器同时带几台甚至几十台电机,所有电机的速度都有同一台变频器的输出 频率控制,理论上所有电机的速度是一致的,并且能保证同时升速与降速.但是由 于电机制造上的差异或者电机所带负载大小的不同,因此每台电机的实际运行速度是有差异的,并且系统内没有纠 正这种差异的机制,也无法安装纠 正差异的机构,所以,在一些设备之间 没有连接的场合,这种控制方法肯定会产生积累误差.可以把变频器看成供电电源,在一些刚性连接的系统中,运转得稍快的电机负载会重而运转得稍慢的电机负载会轻,但因是同一个变频器驱动,负载重的转差率变大,负载轻的转差率变小,这样就会有一定的自动纠正能力,最终会使各台电机保持同步运行,但是负载分配是不均匀的,一般在选择电机时要把电机功率放大一级.对于需要快速制动的应用 场合,为了防止停止时产生过电压,应加制动单元和制动电阻,有的小功率的变频器已内 置制动单元,因此只需接制动电阻即可.
正确选择电动机容量的意义：如果电机容量过大,则电机效率低,容量浪费,如果电机容量不能充分利用;如果容量过小,则电机过热,电机寿命要降低.每台电机绝缘材料限制了 它的最高允许温度,若工作温度超过允许温度,则每升高 8℃,绝缘寿命缩短一半.所以必须选择合适的容量,选电机时除选容量外,还要选电机的型式、电流种类、转速等.
在研究电动机发热时,常把电动机温度与周围环境温度之差称为“温升”.显然,使用不同的绝缘材料的电动机,其最高允许温升是不同的.电动机铭牌上所标的温升是指所用 绝缘材料的最高允许温度与40℃ 之差,或称为额定温升.选择电动机功率时,除考虑发热外,有时还要考虑电动机的过载能力是否足够,因为 各种电动机的短时过载能力都是有限的.
选择电动机要从直流交流、机械特性、调速与启动性能、等各个方面综合考量,一般原则为：① 首先考虑三相鼠笼型异步电动机,它主要适用于机械特性较强且没有变速要求的生产机械拖动,普通机床以及功率在 100KW 一下的水泵等生产机械.② 当 现场电源容量较小、电动机功率较大以及操作过程中要求变速时,就应该选用 绕线型电动机,因其机械特性良好,比较适用 于一些起重设备、卷扬提升设备等.③ 滑差电动机的结构形式可分为立式和卧式两种,卧式的转轴是水平的,立式的是垂直于地面.一般情况下当 调速要求在 1：10 的范围内,且可以连续调速的就可选择滑差电动机,应尽量避免使用 立式电动机,只有在需要垂直运转的场合才需要为 简化传动装置而选用 立式电动机,另一方面立式也相对较高些.
3. 电机拖动控制中的注意事项
在电动机的传动系统中,电动机和工作机械被连接在一起,为了使系统能够安全稳定地运行,就必须是电动机的机械特性与工作机械的机械特性相结合.机电传动系统稳定运行包括两层含义：一是能够以稳定的速度匀速运转,二是当 系统因外部干扰因素（例如电压波动、负载转矩波动等）导致转速发生变化时,应保证干扰消除后仍能以原来的转速运转.
直流电动机的启动性能良好,能够满足一般的调速性能要求,且过载能力很强,但其存在电流换向问题,需要人员看守并定时调控,运行可靠性、换向能力限制了直流电机的容量 和速度,且结构工艺复杂、昂贵.因此为维持系统的正常运行,必须经常性的检查、维修电刷和换相器.电机与变频器相连,应该充分考虑电机电缆的长度,确保电缆总长度在变 频器允许的范围内,必要时可在变频器输出端安装滤波器.为保护电机,每台电机都应该安 装热继电器,可避免电机过载时主回路断开,对电机和变频器造成 损坏.
综上所述
电机拖动主要包括直流电机拖动和交流电机拖动,二者根据各自的特性被运用于不同的领域.在本文介绍的不同类型的电机拖动控制方法中,应该针对工作机构不同的连接方式来选择合适的控制方式,在实际的操作中也要注意控制好操作较困难的环节,以推进电机拖动控制调节方法的发展.
参考文献：
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[2]宋新宇 . 电机与拖动实验装置的研究 [J]. 大连理工大学,2005.
[3]付正刚,唐军 . 浅析电机拖动系统的节能空间 [J]. 机械与电子,2010,（S1）.
（作者单位：1.吉林省白山市恒月机电设备有限公司;2.吉林省通钢板石矿业有限责任公司）
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电机拖动引用文献:
[1] 最新电力拖动论文选题参考 电力拖动论文题目哪个好
[2] 电力拖动论文参考文献 电力拖动论文参考文献数量是多少
[3] 电力拖动论文大纲格式样本 电力拖动论文框架如何写
