150 likes | 257 Views
天津轻工职业技术学院. 电机及机床电气控制. 项目一 交流电机的运行控制. 电机及机床电气控制. 教学目标: 知识目标: 1 、三相异步电动机工作特性; 2 、三相异步电动机的启动、制动方法; 3 、三相异步电动机的调速方法; 4 、三相异步电动机的启动、制动控制电路。 能力目标: 1 、三相异步电动机的启动、制动方法; 2 、三相异步电动机的调速方法; 3 、三相异步电动机的启动、制动控制电路; 4 、三相异步电动机的启动、制动控制电路。
E N D
天津轻工职业技术学院 电机及机床电气控制 项目一 交流电机的运行控制
电机及机床电气控制 教学目标: 知识目标:1、三相异步电动机工作特性; 2、三相异步电动机的启动、制动方法; 3、三相异步电动机的调速方法; 4、三相异步电动机的启动、制动控制电路。 能力目标:1、三相异步电动机的启动、制动方法; 2、三相异步电动机的调速方法; 3、三相异步电动机的启动、制动控制电路; 4、三相异步电动机的启动、制动控制电路。 情感目标:通过交流电机的运行控制,锻炼学生科学的思维方式和职业素养、细致的工作作风。通过项目教学,养成团结协作的团队精神。
电机及机床电气控制 教学重点和难点: 重 点:1、交流异步电动机的结构; 2、掌握交流异步电动机的负载特性; 3、掌握交流异步电动机的启动方法; 4、掌握交流异步电动机的制动方法。 难 点:1、掌握交流异步电动机的启动方法; 2、掌握交流异步电动机的制动方法。 教学方法: 项目教学法:1、引出问题; 2、项目分析; 3、行为引导法; 4、学练结合
电机及机床电气控制 学时、教具、课前准备: 学时:12学时 教具:交流电机、交流电机控制装备、万用表 课前准备:学生预习相关课程知识;设备调试;规范标准准备; 教学过程: 一、项目提出 交流电动机有同步和异步之分。异步电动机按相数不同,又可分为三相异步电动机和单相异步电动机;按其转子结构不同,又可分为笼型和绕线转子型,其中笼型三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低廉、维护方便的特点,应用最为广泛。本任务主要完成三相异步电动机的结构与工作原理极其负载特征,重点分析三相异步电动机的机械特性及电力拖动的相关知识,对单相异步电动机也做简要介绍。
电机及机床电气控制 二、项目分析 由变压器的工作过程分析,引出交流异步电动机工作情况,在此基础上,掌握交流异步电动机的负载特性,掌握交流异步电动机的启动方法,掌握交流异步电动机的制动方法。 三、项目计划及决策 1、控制设备的准备: DZSZ-1D型电机及电器自动控制实验装置。万用表的准备。 2、工作准备 交流电机控制的启动、停止、运行线路方案准备。 3、电源配备
电机及机床电气控制 知识点一、三相异步电动机结构与工作原理 一、三相异步电动机的结构 1、定子:结构和连线方法 2、转子 3、三相异步电动机的分类和用途 开启式;防护式;封闭式;特殊防护式 二、三相异步电动机的工作原理 1、旋转磁场 1)旋转磁场的产生,重点是两极三相异步电动机旋转磁场的产生。 2)旋转磁场的转速: n = 60f1/p 3)旋转磁场的旋转方向 2、转子的转动 1)转子转动的工作原理 2)转子的转速n、转差率s与转动方向 3、三相异步电动机的名牌及主要系列
电机及机床电气控制 知识点二、三相异步电动机的空载运行 U1≈E1=4.44f1N1K1Øm ,由式可知,当电源频率一定时,电机的每极磁通Øm仅与外加电压U1成正比。 知识点三、三相异步电动机的负载运行 安排系统现场教学(录象): 了解整个电机急拖动的工作过程。 知识点四、三相异步电动的工作特性 三相异步电动机的工作特性是指U1=UN和f1=fN及定、转子绕组不串任何阻抗的情况下,电动机的转速n、定子电流I1电磁转矩T、功率因数cosφ1,效率η与输出功率P2的关系。 一、转速特性n = f (P2)曲线 二、定子电流特性I1 = f (P2)曲线 三、功率因数特性cosφ1= f (P2)曲线 四、转矩特性T= f (P2)曲线 五、效率特性η= f (P2)曲线
电机及机床电气控制 知识点五、三相异步电动机的电磁转矩特性 异步电动机的转子电流与旋转磁场磁通相互作用,产生了电磁力和电磁转矩,在电磁转矩作用下,电动机旋转。 一、电磁转矩的物理表达式 T =CTØMI2S cosφ2 二、电磁转矩的参数表达式 T = C(U1sR2)/(f1R2+(sX2)2) 1)电动状态 2)发电状态 3)制动状态 三、电磁转矩的实用表达式 T = 2Tm/(Sm/S+S/Sm)
电机及机床电气控制 知识点六、三相异步电动机的机械特性 一、机械特性曲线分析 1)额定转矩TN 2)最大转矩Tm 3)启动转矩TST 二、固有特性 三、人为机械特性 1)降低定子端电压的人为机械特性 2)转子回路串对称三相电阻的人为机械特性 强调:掌握三相异步电动机的上述三个特性,在使用和分析其工作性能方面有相当重要的作用。理解公式中各参数的意义,对后续课程的学习有帮助。
电机及机床电气控制 知识点七、电力拖动的基本知识 一、电力拖动系统的运动方程式 1)单轴电力拖动系统运动方程式 2)电力拖动系统的运动状态 二、电力拖动系统的负载和负载转矩特性 1)恒转矩特性 2)恒功率特性 3)通风机型负载特性 三、电力拖动系统稳定运行的条件 四、转矩特性T= f (P2)曲线 五、效率特性η= f (P2)曲线
电机及机床电气控制 知识点八、三相异步电动机的启动 异步电动机的转子电流与旋转磁场磁通相互作用,产生了电磁力和电磁转矩,在电磁转矩作用下,电动机旋转。 一、三相笼型异步电动机的启动 二、三相绕线转子异步电动机的启动 1)转子串电阻启动; 2)转子串频敏变阻器启动 提示:掌握三相异步电动机的启动方法,在使用和分析其工作性能方面有相当重要的作用。理解公式中各参数的意义,对后续课程的学习有帮助。
电机及机床电气控制 知识点九、三相异步电动机的制动 制动的目的。 常用三种方法:反接制动、能耗制动和回馈制动。 一、反接制动 分电源反接制动和倒拉反接制动。 1)电源反接制动 2)倒拉反接制动 二、能耗制动 三、回馈制动 1)反向回馈制动 2)正向回馈制动
电机及机床电气控制 拓展与提高:三相异步电动机的调速 根据转速公式:n = n1 (1-s) = (1-s)60f1/p 可知有三种方法。 一、三相笼型异步电动机的变极调速 1)变极原理 2)两种常用的变极接线法 a) Y / Y Y变极调速 b) Δ / Y Y变极调速 3) 变极调速的机械特性 二、变频调速 1)变频与调压的配合; 2)恒转矩变频调速时机械特性 3)三相异步电机变频调速 4)变频电源简介 三、变转差率s调速(简介)
电机及机床电气控制 五、项目检查 掌握三相异步电动机的工作特性,完成电机控制线路的搭接;万用表使用方法正确;交流电机的启动和制动方法。 在使用和分析其工作性能方面的技能。掌握三相异步电动机的调速方法。 六、项目评估 1三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的?其转速是由什么决定?对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少? 2试述三相异步电动机的转动原理、 3 旋转磁场的转向由什么决定?如何改变旋转磁场的转向? 4 当三相异步电动机的转子电路开路时,电动机能否转动?为什么? 5何谓三相异步电动机的转差率?额定转差率一般是多少?启动瞬时的转差率是多少?
电机及机床电气控制 6 试述三相异步电动机当机械负载增加时,三相异步电动机的内部经过怎样的变化,最终使电动机在较以前低的转速下稳定运行? 7 当三相异步电动机的机械负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增加? 8三相异步电动机在空载时的功率因数约为多少?当在额定负载下运行时,功率因数为何会提高? 9电网电压太高或太低,都易使三相异步电机定子绕组过热而损坏,为什么? 10三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有何关系?若电源电压下降20%,电动机最大转矩和起动转矩将变为多大? 11为什么在减压起动的各种方法中,自耦变压器减压起动性能相对较好? 12三相笼型异步电动机定子回路串电阻起动和串电抗起动相比,哪一种较好?为什么? 13 对于三相绕线转子异步电动机转子串合适电阻起动,为什么既能减小起动电流,又能增大起动转矩?串入电阻是否越大越好?