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第二章 旋转系统运动学基础 单轴拖动系统的组成：电机、联轴器、生产机械。 旋转系统的运动方程式：。 旋转系统的两种状态：稳态（）；动态（）。 以转速的方向为参考来确定转矩方向的正负。：与的正方向一致时为正； ：与的正方向相反时为正。 生产机械的负载特性：负载转矩和转速之间的函数关系。 电机的机械特性：电机电磁转矩和转速之间的函数关系。 负载特性分类：恒转矩负载特性、风机型负载特性、直线型负载特性、恒功 率型负载特性。 旋转系统稳定运行的含义：匀速且干扰消失后恢复原来的工作状态。 旋转系统稳定运行的条件：必要条件，电动机的输出转矩和负载转矩大 小相等，方向相反。充分条件，系统受扰动时，，系统受扰动时， 。 第三章 直流电动机工作原理及特性 3.1 基本工作原理 直流电机的组成可分为定子、转子和换向器三大部分。 直流电动机工作原理：通电导体在磁场中会受到电磁力的作用。 电刷的位置：被电刷短路的元件的感应的电动势最小。 电枢电动势：。 电磁转矩：。 转矩平衡方程式：。 电压平衡方程：。 直流电机的分类：按励磁方式分为他励式、并励式、永磁式、串励式和复励式。 3.2机械特性 1.机械特性的推导过程：，，； ；。 2.机械特性特点：(1)理想空载转速；(2)转速降落； (3)机械特性硬度：。 固有机械特性。 固有特性计算步骤：(1)估算电枢电阻； 求；(3)求理想空载转速；(4)求额定转矩。 人为机械特性：(1)电枢回路串电阻； 改变电枢电压，； 改变磁通，。 6. 励磁一定要先来后走：如果不先来(1)空载时飞车；(2)负载时堵转。 如果不后走(1)空载飞车，负载时堵转。 3.3调节特性 电动机在一定负载转矩下，稳态转速随控制电压变化的关系。 调节特性： 3.死区电压(启动电压)： 3.4启动特性 1.直流伺服电动机的启动要求：(1)启动时，电磁转矩要大(足够大)； (2)启动时，电枢电流不能太大(减少对电网的冲击)。 2.电机启动时，，很大。 3.直流伺服电动机的启动方法：(1)用调压电源，调速物理过程： 电枢电路串电阻，逐级切除，其物理调速过程： 3.5调速特性 改变电枢电路外串电阻，不变，变化； 改变电枢电压，，不变； 改变磁通，，，调速物理过程： 改变电机转向的方法：励磁电流方向或电枢电流方向，两者只能改变其一。 3.6制动特性(三本过) 与同向为电动状态，反向为制动状态。 制动状态分为反接制动、反馈制动和能耗制动。 反接制动：(1)电枢电压反接制动， 物理调速过程：由交点1的位置可知，，即反向，由于转速不能突变，所以，此时，，根据，即较大，需串接电阻，。 (2)倒拉反接制动， 物理调速过程：由于转速不能突变，所以，，由于是位能负载，。 反馈制动（发电制动）， 物理调速过程：由于转速不能突变，所以，，此时处于反馈制动(发电制动)状态5.能耗制动， 物理调速过程：由于转速不能突变，所以， 第五章 交流电动机工作原理及特性 5.1三相异步电动机的基本结构和工作原理 基本结构：定子+转子。 定子包括：定子铁心、定子绕组和机壳。 定子绕组为三相，对称排列，称为三相对称绕组。分别用AX、BY、CZ表示，其中， A、 B、C称为首端，而X、Y、Z称为末端。 ； (5)极对数； (6)同步转速； (7)转子导条切割磁场。 转差率： 定子感应电流的频率：，转子感应电流的频率： 5.2三相异步电动机的额定参数 三相异步电机的两种接法：星形（Y型）和三角形（△形）。 线电压：两相绕组首端的电压；相电压：每相绕组首、尾之间的电压；星形， 三角形。 线电流：电网供电电流；相电流：每相绕组的电流。星形，三角形。 输入功率：，为功率因数。 额定功率：在额定运行情况下，电动机轴上输出的机械功率，。 额定电压：在额定运行情况下，定子绕组端应加的线电压。 额定频率：在额定运行情况下，定子外加电压的频率。 额定电流：在额定频率、额定电压和轴上输出额定功率时，定子的线电流值。 额定转速：在额定频率、额定电压和电动机轴上输出额定功率时，电动机的转速。 额定功率因数：在额定频率、额定电压和电动机轴上输出额定功率时，定子相电流与相电压之间相位差的余弦。 额定效率：在额定频率、额定电压和电动机轴上输出额定功率时，电动机输出机械功率与输入电功率之比。 额定负载转矩：电动机在额定转速下输出额定功率时轴上的负载载矩。 5.3三相异步电动机的转矩特性和机械特性 定子电路分析： 转子电路分析： 转矩特性： 固有机械特性： 理想空载点：； 额定工作点：； 启动工作点：；启