畢業(yè)論文--電動機技術發(fā)展、工作原理及維護(編輯修改稿)
2025-02-08 08:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應用，但隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展，特別是精密機械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進步，對電力拖動在起動，制動，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動態(tài)響應方面提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術上難以實現(xiàn)這些要求，所以 20 世紀以來，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動技術領域中，相當時期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動，而交流電力拖動則主要用于恒 轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。 雖然直流電動機具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點，但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動機的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用），其電壓等級，額定轉(zhuǎn)速，單機容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在20世紀 60 年代以后，隨著電力電子技術的發(fā)展，半導體交流技術的交流技術的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是 70 年代以來，大規(guī)模集成電路和計算機控制技術的發(fā)展，為交流電力拖動的廣泛應用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機的串級調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動機調(diào)速等 ，使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動態(tài)響應快以及在四象限做可逆運行等良好的技術性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除 此之外，由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費用低等優(yōu)點，因此它今后將廣泛應用于各個工業(yè)電氣自動化領域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。 經(jīng)歷了 100 多年的技術發(fā)展，電動機自身的理論基本成熟。隨著電工技術的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高。電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術的廣泛應用，為電動機的發(fā)展注入了新的活力。 未來電動機將會沿著單位功率體積更小、機電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批 巨無霸 電機、一批 光怪陸奇 電機將同時展現(xiàn)在世人眼前。 第二章 電動機工作原理 目前較常用的主要是交流電動機，它可分為兩種： 三相異步電動機。 單相交流電動機。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上。下面以三相異步電動機為例介紹其基本工作原理。 三相籠型異步電動機。在定子鐵心里嵌放著對稱的三相繞組 U1UV1V W1W2。轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放有導條，導條 兩端用短路環(huán)短接起來，形成一個籠型的閉合繞組。定子三相繞組可接成星形，也可以接成三角 形。 由旋轉(zhuǎn)磁場理論分析可知，如果定子對稱三相繞組被施以對稱的三相電壓，就有對稱的三相電流流過，并且會在電機的氣隙中形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，這個磁場的轉(zhuǎn)速 n1 稱為同步轉(zhuǎn)速，它與電網(wǎng)的頻率f1及電機的磁極對數(shù) p 的關系為： n1=60 f1/p 轉(zhuǎn)向與三相繞組的排列以及三相電流的相序有關， U、 V、 W 相以順時針方向排列，當定子繞組中通人 U、 V、 W 相序的三相電流時，定子旋轉(zhuǎn)磁場 為順時針轉(zhuǎn)向。由于轉(zhuǎn)子是靜止的，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運動，轉(zhuǎn)子導體因切割定子磁場而產(chǎn)生感應電動勢，因轉(zhuǎn)子繞組自身閉合，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)便有電流流通。轉(zhuǎn)子有功電流與轉(zhuǎn)子感應電動勢同相位，其方向可由 右手發(fā)電機定則 確定。載有有功分量電流的轉(zhuǎn)子繞組在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下，將產(chǎn)生電磁力 F，其方向由 左手電動機定則 確定。電磁力對轉(zhuǎn)軸形成一個電磁轉(zhuǎn)距，其作用方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向一致，拖著轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，將輸入的電能變成旋轉(zhuǎn)的機械能。如果電動機軸上帶有機械負載，則機械負載隨著電動機的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，電動機對機械 負載做了功。 綜上分析可知，三相異步電動機轉(zhuǎn)
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