電機及拖動基礎(chǔ)報告

《電機及拖動基礎(chǔ)》

綜述報告

專業(yè)班級_____________09級自動化2班____________姓名_______________丁賢中_____________學(xué)號________________0905074035_______________授課老師__________________孫強__________完成時間______________201*年05月27日_

課程綜述得分表

六一二三四五1得分

合計3《電機及拖動基礎(chǔ)》綜述報告

《電機及拖動基礎(chǔ)》綜述報告

專業(yè)班級：09級自動化2班姓名：丁賢中學(xué)號：0905074035摘要：本綜述報告是對《電機及拖動基礎(chǔ)》這門課程的一個學(xué)后總結(jié)性質(zhì)的報告。在本報告中，我對本課程進行了簡介，并對這門課程所學(xué)的共14章的內(nèi)容進行了各個章節(jié)的內(nèi)容概括以及自己學(xué)習(xí)這門課程后的感想、認識和影響。關(guān)鍵詞：專業(yè)地位直流電機異步電機變壓器機械特性運轉(zhuǎn)特性

一、課程簡介

1、課程專業(yè)地位

《電機及拖動基礎(chǔ)》是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門專業(yè)性、實踐性很強的課程，在專業(yè)教學(xué)中占有極為重要的地位。

2、學(xué)習(xí)時間分布

本課程的學(xué)習(xí)時間從大三第二學(xué)期第1周到第10周，每周3個學(xué)時，第11周有2個學(xué)時，共32個學(xué)時，學(xué)習(xí)課本理論知識；第11周到第15周進行實驗課學(xué)習(xí)，每周2個學(xué)時，共10個學(xué)時，培養(yǎng)動手實踐能力。該課程共42個學(xué)時。

3、課程培養(yǎng)目標

本課程培養(yǎng)目標是使學(xué)生掌握常用交流電機、直流電機、控制電機及變壓器等的基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及電力拖動系統(tǒng)的運行性能、分析計算、電機選擇與實驗方法，為以后學(xué)習(xí)相關(guān)課程準備必要基礎(chǔ)知識；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4、課程教學(xué)概要

本課程，先首是進行電機與電力拖動系統(tǒng)的基本理論的學(xué)習(xí)，然后再進行必要的實驗學(xué)習(xí)，提高大家的知識掌握程度！

二、課程內(nèi)容

1、分析教材結(jié)構(gòu)

本教材包括“電機學(xué)”及“電力拖動基礎(chǔ)”兩門課程的主要內(nèi)容，分為上、下兩冊。上冊主要為電機部分，以電動機為切入點。下冊為電力拖動部分。

2、章節(jié)主要內(nèi)容

《電機及拖動基礎(chǔ)》綜述報告

（1）第一章：磁路

介紹磁路基本知識和基本定律，并說明有分支及無分支磁路計算方法，另外還有鐵磁物質(zhì)分類及其磁化特性。

（2）第二章：直流電機

以直流電機為主要對象，分析直流電機工作原理、結(jié)構(gòu)、電路、磁路、運行原理及換向等問題。

（3）第三章：變壓器

以普通雙繞組電力變壓器為主要對象，闡明變壓器工作原理，介紹分類及主要結(jié)構(gòu)和單相變壓器基本原理和運行特性。

（4）第四章：異步電機一

先介紹三相異步電機的工作原理及基本結(jié)構(gòu)，然后以旋轉(zhuǎn)磁場為基礎(chǔ)重點介紹了異步電機定子繞組、磁動勢磁場及電動勢的相關(guān)問題。

（5）第五章：異步電機二

先分析異步電機負載運行時的電磁過程，然后將其與相關(guān)公式相結(jié)合，最后介紹單向異步電機的基本原理。

（6）第六章：同步電機

同步電機的工作原理、運行特性等問題，還敘述了無換向器電動機。

（7）第七章：控制電機

控制電機主要任務(wù)是完成控制信號傳遞和轉(zhuǎn)換。根據(jù)功能要求不同分類。

（8）第八章：電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)

電力拖動機械特性和過渡過程有關(guān)理論知識。

（9）第九章：直流電動機的電力拖動

闡明了他勵直流電機機械特性及各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（10）第十章：三相異步電機的機械特性及各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)

異步電動機機械特性可導(dǎo)出三種形式表達式。重點研究三相異步電機機械特性及各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下機械特性計算。

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（11）第十一章：三相異步電機的起動及起動設(shè)備計算

三相籠型及繞線轉(zhuǎn)子異步電動機各種起動方法及起動電阻與起動設(shè)備計算方法。標志異步電動機起動性能的主要指標是起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)。

（12）第十二章：三相異步電機的調(diào)速

異步電動機調(diào)速方法的基本原理、方法與特性。

（13）第十三章：多電機拖動系統(tǒng)

多電動機拖動系統(tǒng)中的兩個問題：硬軸聯(lián)接雙電動機拖動系統(tǒng)和電軸系統(tǒng)。

（14）第十四章：電力拖動系統(tǒng)電動機的選擇

闡明如何為生產(chǎn)機械正確地選擇電動機。

3、自我學(xué)習(xí)要點

磁路的基本定律、直流電機的工作原理及結(jié)構(gòu)、變壓器的工作原理及結(jié)構(gòu)、異步電機的工作原理及結(jié)構(gòu)、同步電機、控制電機、電力拖動系統(tǒng)基礎(chǔ)、直流電機的電力拖動、三相異步電機的機械特性及運轉(zhuǎn)狀態(tài)、三相異步電機的啟動及其調(diào)速、電力拖動系統(tǒng)的電機選擇。

三、學(xué)習(xí)小結(jié)

1、學(xué)習(xí)課程知識后感想

我在這門課的學(xué)習(xí)的過程很是感覺到這門課程的難學(xué)，就我個人認為，這門可的學(xué)習(xí)不僅僅是背定理背公式，更重要的是理解，要學(xué)會運用所學(xué)的內(nèi)容。

因此，我有以下幾個建議：

a.不僅要懂得珍惜時間，更要學(xué)會運籌時間，使自己在最短的時間內(nèi)，得到最大的學(xué)習(xí)效果。

b.必須分清主次，用有限的精力來幫助自己取得盡可能高的學(xué)習(xí)效率。c.學(xué)會排除和隔離這些學(xué)習(xí)中的消極因素，將它們的負面效應(yīng)降到最低。d.要養(yǎng)成做筆記的習(xí)慣，但是做筆記不是抄老師上課的課件，而是記錄自己學(xué)習(xí)時的收獲，一點一滴地累積，可以是一道做錯的題目，或者一道做對的難題。

最后，我覺得還是多做些題目才能更加深刻的理解本課程的知識。

2、對自己知識程度拓展

《電機及拖動基礎(chǔ)》綜述報告

通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，使我對電機及其構(gòu)成的工作系統(tǒng)等知識有了一個全新的認識。

a.一般地，在一個完整的自動控制系統(tǒng)中，信號電機、功率電動機和控制電動機都會有自己的用武之地。通�？刂齐妱訖C是很“精確”的電動機，在控制系統(tǒng)中充當“核心執(zhí)行裝置”；而功率電動機是比較“強壯”的大功率電動機，常用來拖動現(xiàn)場的機器設(shè)備；信號電機則在控制系統(tǒng)中擔(dān)任“通訊員”的角色，本質(zhì)上就是“電機傳感器”。當然，并不是所有的自動控制系統(tǒng)中都具備這三種電機，在一般的自動化領(lǐng)域，例如運動控制和過程控制，尤其是在運動控制中，控制電動機是必不可少的“核心器件”，所以控制電動機在自動化領(lǐng)域中的地位是舉足輕重的，這也是人們對控制電動機研究最多的原因之一。

b.在現(xiàn)代社會中，電機的應(yīng)用可以說是無處不在的。例如，在交通運輸業(yè)中，如城市交通運輸和電氣化的鐵道，需要各種具有良好啟動和調(diào)速性能的牽引電機；在航運和航空事業(yè)中又需要各種特殊的電機；在農(nóng)業(yè)中，如電力排灌、脫粒、輾米、榨油等農(nóng)業(yè)機械業(yè)廣泛的采用電動機拖動；在現(xiàn)代家庭生活中，如洗衣機、電冰箱、空調(diào)、電風(fēng)扇等家用電器，需要各種小型電動機來拖動；在自動控制技術(shù)中，各種各樣的微型控制電機廣泛地作為檢測、放大和執(zhí)行元件

c.隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，電力工業(yè)不斷發(fā)展，發(fā)電機和變壓器的電機容量不斷增大，中、小型電動機的應(yīng)用范圍也不斷擴大，電機性能指標和經(jīng)濟效益不斷提高，這是電機工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

3、課程對實際問題解決的幫助

學(xué)習(xí)本課程不僅在理論上是使我對電機方面的知識有了一個較新、較全面的認識，而且在日常的實踐訓(xùn)練中也已有了一定的幫助。就比如，在做“直流他勵電動機在各種運動狀態(tài)下的機械特性”實驗時，我們了解了改變他勵直流電動機機械特性地方法以及他勵直流電動機在什么情況下，從電動機運行狀態(tài)進入回饋制動狀態(tài)；他勵直流電動機回饋制動和反接制動時，能量傳遞關(guān)系，電動勢平衡方程式及機械特性又是什么情況。通過本課程的學(xué)習(xí)，我們可以更好地完成實驗。

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綜述報告

專業(yè)及班級______09級自動化(1)班______姓名_______________________學(xué)號_________0905072025__________授課老師__________孫強_____________完成時間_________201*525____________

課程綜述評分表

一二三四五1得分23六合計注：課程綜述評分標準可參見《學(xué)生課程綜述應(yīng)包含的內(nèi)容及評分標準》

摘要：

電機及拖動基礎(chǔ)對于我們自動化專業(yè)的學(xué)生來說是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，我們學(xué)習(xí)的大部分專業(yè)課都與它有著緊密的聯(lián)系，而且在我們將來工作以后如果在工廠工作，所接觸的主要對象也是電機，所以可以說電機及拖動基礎(chǔ)這門課不僅僅對于我們學(xué)習(xí)專業(yè)課有著重要意義，對于我們將來的工作也很重要。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以掌握電機與拖動的基本理論、基本分析方法和基本實驗技能，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事專業(yè)工作打下堅實的基礎(chǔ)。并且使自己能應(yīng)用已有的數(shù)學(xué)知識對電力拖動自動控制系統(tǒng)進行定量計算和定性分析，培養(yǎng)了自正己分析問題和解決問題的能力。

關(guān)鍵字：磁路、變壓器、機械特性、直流電機異步電機、運轉(zhuǎn)狀態(tài)、同步電機正文：

一、課程簡介

1、課程專業(yè)地位

本課程是自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

2、課程的培養(yǎng)目標

本課程的培養(yǎng)目標是使學(xué)生掌握常用交流電機、直流電機、控制電機及變壓器等的基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及電力拖動系統(tǒng)的運行性能、分析計算、電機選擇與實驗方法，為學(xué)習(xí)“電力拖動自動控制系統(tǒng)（運動控制系統(tǒng)）”、“反饋控制理論”及“計算機控制技術(shù)”等課程準備必要的基礎(chǔ)知識。

3、時間安排

學(xué)習(xí)時間長16周，每周4個課時，共計64個課時；課程實驗課4周，每周4個課時，總共16課時。

二、課程主要內(nèi)容

本課程包括“電機學(xué)”及“電力拖動基礎(chǔ)”兩門課的主要內(nèi)容，分為上、下兩冊。上冊主要為電機部分，下冊為電力拖動部分,具體內(nèi)容如下：第一章磁路

本章復(fù)習(xí)了磁路有關(guān)常用量，建立起磁路的概念。在分析磁路時，應(yīng)注意鐵磁材料構(gòu)成的磁路是非線性的問題，其磁阻不是常數(shù)，而是隨著磁路飽和程度大小而變化的。第二章直流電機

直流電機的工作原理建立在電和磁互相作用的基礎(chǔ)上，為此，必須熟練地運用在電路理論中所學(xué)習(xí)過的基本電磁定律，結(jié)合換向器和電刷的作用一起去理解。第三章變壓器

變壓器的基本功能是改變電能或信號的電壓或電流。變壓器歸屬于電機，其工作原理是建立在電磁感應(yīng)和磁動勢平衡這兩個關(guān)系基礎(chǔ)之上的。第四章異步電機（一）三相異步電動機的基本原理

三相異步電動機的工作原理是定子上對稱三相繞組中通過對稱三相交流電流時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢及相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場。這種旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子繞組，則在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電動勢及電流，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

第五章異步電機（二）三相異步電動機的運行原理及單相異步電動機異步電動機與變壓器極為相似。異步電動機的定、轉(zhuǎn)子和變壓器額一次、二次電壓、電流都是交流的，兩者之間的關(guān)系都是感應(yīng)關(guān)系，它們都以磁動勢平衡、電動勢平衡、電磁感應(yīng)和全電流定律為理論基礎(chǔ)。第六章同步電機

三相同步電機的轉(zhuǎn)子電流的轉(zhuǎn)差頻率等于零，電機的轉(zhuǎn)速始終是同步轉(zhuǎn)速，它是三相異步電動機的一種特殊情況，其與直流電動機都屬于雙邊勵磁的電機，負載時存在電樞反應(yīng)現(xiàn)象。第七章控制電機

控制電機的主要任務(wù)是完成控制信號的傳遞和轉(zhuǎn)換。根據(jù)功能要求不同，分為伺服電動機、測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器和力矩電動機等。第八章電力拖動系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)

電力拖動系統(tǒng)主要研究電動機和生產(chǎn)機械之間的關(guān)系，具體表現(xiàn)在電磁轉(zhuǎn)矩T與負載轉(zhuǎn)矩TZ的關(guān)系上。

第九章直流電動機的電力拖動

電動和制動的機械特性可用統(tǒng)一的方程表示。電動狀態(tài)對應(yīng)的機械特性位于第一象限（正轉(zhuǎn)）及第三象限（反轉(zhuǎn)）中；制動狀態(tài)對應(yīng)的機械特性處于第二、第四象限中。

第十章三相異步電動機的機械特性及各種運行狀態(tài)

異步電動機的機械特性可導(dǎo)出三種形式的表達式，即物理表達式、參數(shù)表達式和實用表達式。機械特性三種表達式可用以表示異步電動機的固有機械特性，也可用以表示改變各種參數(shù)時的人為機械特性，根據(jù)不同的目的，可有起動、調(diào)速及各種制動狀態(tài)的人為機械特性。第十一章三相異步電動機的起動及起動設(shè)備的計算

本章介紹了三相籠型及繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的各種起動方法及起動電阻與起動設(shè)備的計算方法。標志異步電動機起動性能的主要指標是起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)。

第十二章三相異步電動機的調(diào)速

異步電動機的調(diào)速方法主要有變極、變頻及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差能耗等三種。在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差能耗的調(diào)速方法中主要討論了轉(zhuǎn)子電路串聯(lián)電阻、改變定子電壓、滑差電動機、串級調(diào)速及脈沖調(diào)速等。第十三章多電動機拖動系統(tǒng)

本章介紹了多電動機拖動系統(tǒng)中的兩個問題：硬軸聯(lián)接的雙電動機拖動系統(tǒng)和電軸系統(tǒng)。

第十四章電力拖動系統(tǒng)電動機的選擇

電動機的選擇包括功率、電流種類、形式、額定電壓及額定轉(zhuǎn)速的選擇。根據(jù)電動機不同的工作制，按不同的機械負載圖，預(yù)選電動機的功率，在繪制電動機負載圖的基礎(chǔ)上進行發(fā)熱、過載能力及起動能力的校驗。

三、課程學(xué)習(xí)總結(jié)四、1、個人總結(jié)

通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，使我對電機及其構(gòu)成的工作系統(tǒng)等知識有了一個全新的認識。首先，最主要的是了解到變壓器是包含在電機范疇里的，這在

人們一般的認識當中是沒有這個概念的。由于變壓器的工作原理主要也是建立在電磁感應(yīng)和磁動勢平衡這兩個關(guān)系的基礎(chǔ)之上的，所以變壓器雖不同于旋轉(zhuǎn)電機，但也歸屬于電機的范疇之中。

在學(xué)習(xí)的過程中感覺這門課程很難學(xué)，主要是感覺好多東西太抽象很難理解而且很多內(nèi)容前后有很大關(guān)系，自己認為這門可的學(xué)習(xí)不僅僅是背定理背公式，更重要的是理解，要學(xué)會運用所學(xué)的內(nèi)容。所以必須有一套適合自己的學(xué)習(xí)方法，根據(jù)《電機及拖動基礎(chǔ)》的課程特色，我的學(xué)習(xí)思路為：課前做好預(yù)習(xí)，上課注重，課后及時復(fù)習(xí)，理論聯(lián)系實踐。在學(xué)習(xí)該課程的過程中，注重對基本概念和基本方法的理解，掌握常用交流電動機、直流電機、控制電機及變壓器等的基本結(jié)構(gòu)與工作原理以及電力拖動系統(tǒng)的運行性能、分析計算、電機選擇與試驗方法。在理論推導(dǎo)中引出工程應(yīng)用的概念，在實例分析中強化理論概念。另外要養(yǎng)成做筆記的習(xí)慣，但是做筆記不是抄老師上課的課件，而是記錄自己學(xué)習(xí)時的收獲，一點一滴地累積，可以是一道做錯的題目，或者一道做對的難題。

孫老師在本課程的授課過程中，通過大量的圖形和例子來啟發(fā)我們的學(xué)習(xí)；通過細致詳細的講解為我們解惑，沒講完一部分知識點都會很細心的問我們是否明白，有時遇見重點難點時總是不厭其煩的多講解幾遍。老師的教學(xué)方法還是很有特點的，比較喜歡。每次課后都會留些問題并表明下堂課會提問，這樣我們在課下復(fù)習(xí)時有了重點，主要圍繞老師提出的問題著重復(fù)習(xí)，而在第二次課老師提出問題時，我們也會在底下討論答案，就這樣加深了我們對學(xué)習(xí)重點的理解。但是，我還是希望老師能夠?qū)⑸险n的氣氛變得更加活躍一些，雖然您的PPT做的非常棒，但是由于知識難于理解，而多媒體教學(xué)時PPT總是一頁一頁就翻過去了，一堂課教授的內(nèi)容實在太多，課下也難以完全消化和吸收。

最后，要感謝孫老師這學(xué)期以來的悉心教導(dǎo)和諄諄教誨！

2、舉例-同步電機

2.1特點

穩(wěn)態(tài)運行時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p，ns成為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變，則穩(wěn)態(tài)時同步電機的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與

負載的大小無關(guān)。

2.2工作原理

主磁場的建立：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即建立起主磁場。

載流導(dǎo)體：三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。

切割運動：原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)〔給電機輸入機械能〕，極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組〔相當于繞組的導(dǎo)體反向切割勵磁磁場〕。

交變電勢的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。

交變性與對稱性：由于旋轉(zhuǎn)磁場極性相間，使得感應(yīng)電勢的極性交變；由于電樞繞組的對稱性，保證了感應(yīng)電勢的三相對稱性。

2.3運行方式

同步電機的主要運行方式有三種，即作為發(fā)電機、電動機和補償機運行。作為發(fā)電機運行是同步電機最主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場合，應(yīng)用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。同步電機還可以接于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。異步電動機又稱感應(yīng)電動機,是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換為機械能量的一種交流電機。異步電動機按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式:有鼠籠式和繞線式異步電動機。

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