S7-1500工艺型模块 Technology

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1.电机的概念

  电机是发电机(机械能转化为电能)和电动机(电能转化为机械能)的统称,它是一种利用电磁感应定律和电磁力定律,将能量或信号进行转换或变换的电磁机械装置。一般发电机在电路中用宁母G表示,它的主要作用是将机被能转化为电能:日前Zui常用的是利用热能、水能、风能等推动发电机转子旋转来发电。电动机在电路中用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机被的动力源。

  电机是电气化的核心.是机电一体化的重要基础,电机工业是机械工业的重要组成部分。随着国民经济和科学技术的不断发展,电机工业的发展不断深化、完善,对国民经济的发展起着重要的作用。

   2.电机的主要分类

  电机主要包括直流电机和交流电机。电机的具体分类如图0-8所示。

图 0-8 电机的分类

  1)直流电机

  直流电机是电机的主要类型之一,一台直流电机既可作为发电机使用,也可作为电动机使用,能够实现直流电能和机械能之间的相互转换。

  直流电机有以下特点：

  (1)直流电动机具有宽广的调速范围,平滑的无级调速特性,可实现频繁的无级快动、制动和反转。

  (2)过载能力大,能承受须繁的冲击负较,能满足自动化生产系统中各种特殊运行要求。

  (3)直流发电机能提供无脉动的大功率直流电源,电势被形较好,对电避干扰的影响小，且输出电压容易jingque地调节和控制。

  (4)制造工艺复杂,消耗有机金属较多,生产成本高。

  (5)由于直流电机运行时电刷和换向器之间容易产生火花,可靠性较差,维护保奢

  困难。

  根据励磁方式的不同,直流电机可分为四种类型,即他励直流电机、并励直流电机、单总

  直流电机和复励直流电机。

  2)交流电机

  交流电机是用于实现机械能和交流电能相互转换的驱动设备,已成为Zui常用的电机

  交流电机结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速,高电压,大电流、大容量的电机,

  交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到儿十万千瓦,英至上百万千页。

  由图0-8可知,交流电机分为同步电机和异步电机两大类。同步电机可用来作为发电机和电动机使用,其中,同步电动机的转速与所接电网的如率之间存在着严格不变的关系异步电机主要用子电动机使用,它通常分为展笼型异步电动机和绕线型异步电动机，异步电动机的定子绕组由电源供给财感电流,建立磁场,由于电逻感应的作用,使转子绕组感生电流,产生电磁转矩,实现机电能Zui转换。因其转子电流是由电磁感应作用而产生的，也称为感应电动机。

   3.电动机拖动

  用电动机抢动生产机械的掩动方式,称为"电机抢动"或“电力拖动”。与其他原动机相比,电动机的控制方法更为简使,并目可以实现遥控和自动控制。电力拖动系统主要由电动机、传动机构和控制设备(包括反馈装置)三个基木环节组成。反馈装置往往也是用控制电机来实现反馈功能的，例如,可用测速发电机检测电动机的转速,用旋转变压器检测电动机的角位移,用感应同步器检测工作机械的位移等。电力拖动框图如图0-9所示。

  4.电动机的主要应用

  直流电动机应用广泛。应用Zui广的是直流电动工具,电动工具取代手工工具:已广泛应用于机械、建筑、机电、冶金设备的安装,桥梁架设,住宅装修,农牧业生产,医疗、卫生等各个方面。并且广为个体劳动者及家庭使用,是一种量大面广的机械化工具:发展前景十分广阔。在许多工业部门,如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等,通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械。直流电动机作为原动机带动各种生产机械工作,向负载输出机械能。在控制系统中,直流电机还有其他的用途,如测速电机,同服电机等。

  直流电动机的发展经历了100多年,电动机自身的理论已经基本成熟。随着电工技术的发展:对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注人了新的活力。未采电动机将会沿着体积更小、机电能Zui转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。

同步电机主要用作发电机,也可以用作电动机。同步电动机的功率因数较高,在要求改善功率因数的条件下,不调速的大功率电机选用同步电动机。同步电动机也用于负载变化时要求转速恒定不变的情况。

  异步电动机分为单相异步电动机和三相异步电动机两大类。单相异步电动机用于只有单相电源的家用电器和医疗设备中。三相异步电动机具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠等优点:还具有较高的运行效率和较好的运行特性,从空载到满载接近恒速运行;在工业生产、农业机械化、民用电器等方面应用广泛、需求量居各种电机之首(占90%左右),在电网总负荷中,异步电动机占65%左右。

  起动转矩、调速性能要求不高的各种机床.水泵、通风机可选用普通鼠笼型异步电动机;功率不大,有级调速的电梯等可选用多速电动机;而调速范围较大,调速要求平滑的龙门创床、高精度机床、可逆轧钢机等选用变频调速的同步电动机或异步电动机。

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