【正文】 注冊電氣工程師（供配電）專業(yè) 執(zhí)業(yè)資格考試專業(yè)部分 17. 電動機與電氣傳動 17. 電動機與電氣傳動（考試大綱） 17． 1 熟悉電氣傳動系統(tǒng)的組成及分類 17． 2 了解電動機的選擇 17． 3 掌握交、直流電動機的起動方式及起動校驗 17． 4 掌握交、直流電動機調(diào)速技術(shù) 17． 5 掌握交、直流電動機的電氣制動方式及計算方法 17． 6 掌握電動機保護配置及計算方法 17． 7 熟悉低壓電動機控制電器的選擇 17． 8 了解電動機調(diào)速系統(tǒng)性能指標 17． 9 了解傳動系統(tǒng)動態(tài)指標的運用 17． 10 了解調(diào)節(jié)理論在電氣傳動工程中的運用 17． 11 熟悉 PLC的組成及工作原理 17. 電動機與電氣傳動 17． 1 電氣傳動系統(tǒng)的組成及分類 17． 1． 1 電氣傳動系統(tǒng)的組成 電氣傳動控制系統(tǒng)通常由電動機、電源裝置和信息、控制裝置三部分組成 。 電源裝置 （電力電子變流器） 電動機及設(shè)備 信息裝置 指令、控制 裝置 17． 1． 2 電氣傳動的分類與比較 （ 1）按是否調(diào)速來劃分： 從節(jié)約電能、改善機械性能的角度，將有越來越多的調(diào)速傳動取代不調(diào)速傳動，如：風機、泵類負載，平均可節(jié)電 15％～ 20％。 電氣傳動 不調(diào)速 調(diào)速 機械 機電 電氣 開環(huán) 閉環(huán) 例１、２ （ 2）按照電動機的不同類型來劃分 : 例１７－３ 17． 2 電動機的選擇 17． 2． 1 選擇電動機的原則 （ 1） 要從供電電網(wǎng)的質(zhì)量 、 起制動特性 、 調(diào)速性能 、 控制特性等幾個方面綜合考慮 ， 選擇適當類型的電動機及其控制方式 。 （ 2） 額定功率要滿足負載需要 ， 但不宜過大 。過大會使投資增高 ， 而且會造成輕載運行時損耗大 、 效率低 、 功率因數(shù)低 、 起動時沖擊大等問題 。 （ 3） 根據(jù)溫升和使用環(huán)境條件 ， 選擇合適的通風方式 、 結(jié)構(gòu)型式和防護等級 。 17． 2． 1 選擇電動機的原則 （ 4） 按照現(xiàn)場使用狀況和被傳動機械的要求 ，選擇結(jié)構(gòu)和安裝方式 ， 與傳動機械的連接方式 ，傳動機構(gòu)有無振動和沖擊以及安裝基礎(chǔ)的牢固程度等 。 （ 5） 盡量選用可靠性高 、 互換性好 、 維護方便 ， 且有標準定額的電動機 。 （ 6）考慮初期投資和運行費用，要從電動機及其控制設(shè)備的總投資、效率、功率因數(shù)和電費以及全部設(shè)備的年維修費用等因素加以選擇。 17． 2 電動機的選擇 17． 2 電動機的選擇 17． 2． 2 選擇電動機的步驟框圖 17． 2． 2 選擇電動機的步驟 1. 電動機類型的選擇 （ 1）根據(jù)環(huán)境條件選擇電動機的類型 不同的使用環(huán)境條件對電動機的結(jié)構(gòu)、通風及類型均有不同的要求（詳見表 2321） 。 其中： ①爆炸和火災(zāi)危險場所的分級詳見 《 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 》 ② IP的分級及定義詳見 GB4208－ 93《 外殼防護等級（ IP代碼） 》 表 2321 設(shè)計規(guī)范 IP代碼 17． 2 電動機的選擇 （ 2）根據(jù)負載性質(zhì)選擇電動機的類型 17． 2 電動機的選擇 （ 3）直流與交流電動機的比較（自學） （ 4）交流電動機的選擇 1）普通勵磁同步電機 優(yōu)點： ① 電機功率因數(shù)高 ， ② 用于變頻傳動時 ， 電機功率因數(shù)等于 “ 1”， 使變頻裝置容量最小 ， 變頻器輸入功率因數(shù)改善； ③ 效率比異步電機的高； ④氣隙比異步電機的大 ， 大容量電機制造容易 。 缺點： ① 需附加勵磁裝置； ② 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)比異步電動機的復雜； 應(yīng)用場合： ① 大功率不調(diào)速傳動； ② 600r／ min以下大功率交一交變頻傳動 ， 例如軋機 、 卷揚 、 船舶驅(qū)動 、 水泥磨機等 。 17． 2 電動機的選擇 2） 永磁同步電動機 永磁同步電動機與 PWM變頻裝置配合使用 ， 電流為正弦波 。 目前一般容量在幾十千瓦以下 ． 但容量正在逐漸擴大 ，目前已能做到上百千瓦 ， 速度精度較高 ，在伺服系統(tǒng)中采用按轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制系統(tǒng) ， 性能優(yōu)于其他電機 （ 直流 、異步或永磁無換向器電機 ） ， 但成本略高 ， 適用于高性能場合 。 17． 2 電動機的選擇 3） 無換向器電機 ： ① 輸入電流為 120176。 方波 ， 導致轉(zhuǎn)矩脈動及低速性能差； ② 電路設(shè)計時需計及諧波電流帶來的附加損耗； ③ 要求變頻器容量及勵磁電流較大；電機過載能力差 （ 1． 5～ 2） ， 電機短粗 ， GD2大 。 ④ 無轉(zhuǎn)速和頻率上限 。 ： ① 大中功率用于負載平穩(wěn) 、 過載不多的場合 ， 例如風機 、 泵等 ， 一般 600r／ min以上； ② 小功率常與 PWM 變頻器配合 ， 用于性能一般的伺服系統(tǒng) 。 17． 2 電動機的選擇 4） 異步電動機 a. 特點： ① 籠型電動機結(jié)構(gòu)簡單 ， 制造容易 ， 價格便宜； ② 繞線轉(zhuǎn)子電動機可以通過在轉(zhuǎn)子回路中串電阻 、 頻敏電阻或通過雙饋改變電機特性 ， 改善起動性能或?qū)崿F(xiàn)調(diào)速； ③ 功率因數(shù)及效率低 。 在采用變頻調(diào)速時加大變頻器容量； ④ 氣隙小 ， 大功率電機制造困難 ， ⑤ 調(diào)速控制系統(tǒng)比同步電動機的簡單 。 b. 應(yīng)用場合 ① 20xx～ 3000kW以下 、 不調(diào)速 、 操作不頻繁場合 ， 宜用籠型電動機； ② 20xx～ 3000kw以下 、 不調(diào)速 ， 但要求起動力矩大或操作較頻繁場合 ， 宜用繞線轉(zhuǎn)子電動機； ③ 環(huán)境惡劣場合宜用籠型電動機； ④ 20xx～ 3000kW以下的交流調(diào)速系統(tǒng)。 17． 2 電動機的選擇 5） 磁阻電機 是一種與小功率籠型電動機競爭的新型調(diào)速電機 ， 轉(zhuǎn)子為實心鐵芯 ， d、 q軸磁路不對稱 ， 定子有多相繞組 ， 利用大功率晶體管輪流接通定子各繞組 ， 靠反應(yīng)力矩使電機旋轉(zhuǎn) 。 這種電機調(diào)速裝置簡單 ， 不用逆變器 ， 無逆變失敗故障 ， 可靠性高 ， 它的結(jié)構(gòu)比籠型電動機簡單 ， 而功率因數(shù)和效率兩者差不多 。 目前容量范圍在幾千瓦以下 ， 個別達幾十千瓦 ， 近些年用于小功率調(diào)速裝置 。 1