文档介绍：1 、电机概述及其作用电能是能量的一种形式, 与其他形式的能量相比, 它具有明显的优越性: 适用于大量生产、集中管理、远距离传输和自动控制。电机就是一种将电能与机械能相互转换的电磁机械装置。电机一般有两种应用形式: 第一种是把机械能转换为电能, 称之为发电机, 它通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能, 然后再把机械能转换为电能, 最后经输电、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种用电场合; 第二种是把电能转换为机械能, 称之为电动机, 它用来驱动各种用途的生产机械和其他装置,以满足不同的要求。电动机根据应用场合的要求和电源的不同, 可分为直流电动机、交流感应电动机( 交流异步电动机)和交流同步电动机。另外, 运用电磁感应原理工作的变压器和控制电机也属于电机的类别。变压器是将一种交流电压、电流转换成同频率的另一种交流电压、电流的静止电器。控制电机的主要职能是在电气机械系统中进行调节、放大和控制电机是随着生产力的发展而发展的。反过来,电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从 19 世纪末起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机。近一个世纪来, 电机的基本结构似乎并没有大的变化, 但是电机的类型却有了很大发展, 在运行性能、经济指标等方面也都有了很大的改进和提高, 而且随着自动控制系统和计算装置的发展, 在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种高可靠性、高精度、快速响应的控制电机,成为电机学科的一个独立分支。随着科学技术的快速发展和人民生活水平的不断提高, 各类电机在工业自动化和人们的生活工作中正起着越来越大的作用。电机作为机电能量转换的重要装置, 是电气传动的基础部件,其耗电量占据了全部用电量的 60% 以上,对国民经济、能源利用、环境保护和人民生活质量的提高都起着十分重要的作用。电机作为一个动力驱动源应用十分广泛, 在世界各国的经济发展中占据着越来越重要的地位, 这一产业为牵引许多工业国经济发展的腾飞发挥着重要作用。它不仅是工业设备的动力, 同时也是实现生活现代化的动力。电机质量和先进程度同样也是反映一个国家自动化水平的指标, 电机质量决定着人们的生活质量和国家的工业化水平。总之, 在电力工业中, 发电机是生产电能的主要设备; 变压器是变电站输、配电线路中对电压进行变换的主要设备; 在机械、冶金、纺织、煤炭、石油、化工、交通运输和家用电器等行业中, 电动机是各种生产机械的主要动力设备; 在国防和民用的各种自动控制系统中, 控制电机是重要和不可缺少的元件。因此, 电机在国民经济的各个领域中起着极其重要的作用。 2 、直流电机简介常用的直流电机有以下几种: 第一, 最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电, 通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行设备制造方便, 价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速,所以目前极少采用。第二,三十年代末,出现了发电机- 电动机( 也称为旋转变流组) ,配合采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制器件,可获得优良的调速性能,如有较宽的调速范围( 十比一至数十比一) 、较小的转速变化率和调速平滑等,特别是当电动机减速时,可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网, 这样, 一方面可得到平滑的制动特性, 另一方面又可减少能量的损耗, 提高效率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备,因而体积大,维修困难等。第三, 自出现***弧变流器后, 利用***弧变流器代替上述发电机、电动机系统, 使调速性能指标又进一步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。但是***弧变流器仍存在一些缺点: 维修还是不太方便,特别是水银蒸汽对维护人员会造成一定的危害等。第四, 1957 年世界上出现了第一只晶闸管,与其它变流元件相比,晶闸管具有许多独特的优越性, 因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。由于它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点, 采用晶闸管供电, 不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高, 而且在技术性能上也显示出很大的优越性。晶闸管变流装置的放大倍数在 10000 以上,比机组( 放大倍数 10) 高 1000 倍,比***弧变流器( 放大倍数 1000) 高 10倍; 在响应快速性上,机组是秒级,而晶闸管变流装置为毫秒级。从 20 世纪 80 年代中后期起, 以晶闸管整流装置取代了以往的直流发电机电动机组及水银整流装置,使直流电气传动完成一次大的跃进。同时,控制电路也实现了高度集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术的应用, 使直流调速系统的性能指标大幅提高, 应用范围不断扩大,直流调速技术不断发展。直流电动机具有很多优点: 过