電機(jī)拖動(dòng)論文

1、武 漢 理 工 大 學(xué)電力拖動(dòng)與控制作業(yè)異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展學(xué)院： 物流工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：機(jī)設(shè)1201班 姓名： 王永元 學(xué)號(hào)： 0121218380104目錄1.前言32.電動(dòng)機(jī)分類33 電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀34. 電動(dòng)機(jī)的發(fā)展54.電動(dòng)機(jī)的未來6異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展1.前言 電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源，而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)；電力拖動(dòng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動(dòng)方式，是生產(chǎn)過程電氣化、自動(dòng)化的重要前提。由此可見，電機(jī)及電力拖動(dòng)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。2.電動(dòng)機(jī)的分類1按工作電源分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和

2、交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永

3、磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。3按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、電容盍式電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和分相式電動(dòng)機(jī)。4按用途分類 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。5按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。6按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類 電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無極變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)

4、速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。3.電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀電動(dòng)機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，一個(gè)多世紀(jì)以來，雖然電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動(dòng)機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高，而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動(dòng)機(jī)，控制電動(dòng)機(jī)具有高可靠性好精確度快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動(dòng)機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。 電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，

5、它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動(dòng)，液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)性能好耗損小經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。 按照電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類。 縱觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過程，交、直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)方式，19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī)，致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到

6、了廣泛的應(yīng)用，但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進(jìn)步，對(duì)電力拖動(dòng)在起動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來，在可逆，可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng)，而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。 雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，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(dòng)機(jī)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(chǎng)合使用），其電壓等級(jí)，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在2

7、0世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美。除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流。4.異步電機(jī)的發(fā)展異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)，主

8、要作電動(dòng)機(jī)使用。異步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動(dòng)機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動(dòng)機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域，控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用，主要由于它有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用，而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。異步電機(jī)主要的缺點(diǎn)是：目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率，雖然異步電機(jī)

9、的交流調(diào)速已有長(zhǎng)足進(jìn)展，但成本較高，尚不能廣泛使用；在電網(wǎng)負(fù)載中，異步電機(jī)所占比重較大，這個(gè)滯后的無功功率對(duì)電網(wǎng)是一個(gè)相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)，它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動(dòng)機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器，一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組，并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小進(jìn)行投，所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來使發(fā)電機(jī)由空載至滿載，維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。2010年我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)，因?yàn)樾逻M(jìn)入企業(yè)不斷增多，

10、上游原材料價(jià)格持續(xù)上漲，發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯(cuò)。導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)降低，因此我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵(lì)磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩，但跟著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)際金融危機(jī)的逐漸消退，我國(guó)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時(shí)，利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。異步電念頭加上適量的電容器，便成為一臺(tái)異步發(fā)電機(jī)，也就是將所需要的電容器，并接在異步電念頭定子出線端即可。對(duì)于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加 電容器并接在負(fù)荷之上，隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)

11、對(duì)，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)上風(fēng)，于此同時(shí)異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場(chǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù)，了解該行業(yè)國(guó)家政策法規(guī)走向，把握 同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的發(fā)展動(dòng)態(tài)，只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位，并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得領(lǐng)先上風(fēng)?？蛰d勵(lì)磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇，準(zhǔn)確選擇空載勵(lì)磁并聯(lián)電容量很重要，假如電容量選擇過大，則造成空載電壓太高，可能損壞設(shè)備；選得過小，空載電壓又太低，選擇空載勵(lì)磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過銘牌劃定的額定電壓。自勵(lì)式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提，為了同時(shí)知足動(dòng)力及照明負(fù)荷的用電，通常應(yīng)選擇Y型接法的異步電念頭，以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念