主頁（yè） > 新聞動態 > 電機的工作原理及解析（xī）2017-08-14

電機的工作原理及（jí）解析

一.直流電機的物理模型圖解釋
     其中（zhōng），固定部分有磁鐵，這裏稱作主磁極；固（gù）定部分還有電刷。轉動（dòng）部分有環形鐵心和繞在環形鐵心上的繞組。(其中2個（gè）小圓圈是為了方便表示該位置上的（de）導體電勢或（huò）電（diàn）流的方向而設置的)
    一台最簡單的兩極直流電（diàn）機模型，它的固定部分（定子）上，裝設了一對直流勵磁的靜止的主磁（cí）極N和S，在旋轉部分（轉子）上裝設電樞鐵心。定子與轉子之間有（yǒu）一氣隙。在電樞（shū）鐵心上放置了由（yóu）A和X兩根導體（tǐ）連（lián）成的電樞線圈，線圈的首端和末端分（fèn）別連到兩個圓弧形的銅片上（shàng），此銅片稱為換向片。換（huàn）向片之間互相絕緣，由換向片構成的整體稱為換向器（qì）。換向器固定在轉軸（zhóu）上，換向片與轉（zhuǎn）軸之間亦互（hù）相絕緣。在換向片上放置著一（yī）對固定不動的電刷B1和B2，當電樞旋轉時，電樞線圈通過換向片和（hé）電刷與外電路接通（tōng）。
二.直流發電機的工作原理
    直流發（fā）電機是機械能轉換為直流電能的電氣（qì）設備。
    機械能轉換分（fèn）以下步驟說明：
    設原動機拖動轉（zhuǎn）子以每分轉n轉轉動；
    電機內部的固定部（bù）分要有磁場。這個磁場可以是如圖示（shì）的磁鐵也可以是磁極鐵（tiě）心上繞（rào）套線圈，再通過直流電產生磁場。其中 If 稱之為勵磁電（diàn）流。這種線圈每個（gè）磁極上有一個，也就是，電機有幾個磁極就有幾個勵磁線圈，這幾個線圈串聯（或並聯）起來就構成了勵磁繞組。這裏（lǐ）要注意各線圈通過電流的方向不可出錯。在以上（shàng）條件下環外導體（tǐ）將感（gǎn）應電勢，其大小與磁通密度 B 、導體的（de）有效長度 l 和導體（tǐ）切割磁場速度 v 三者的乘積成正比，其方向（xiàng）用右手定則判斷。
    但是要注意某一根（gēn）轉子導（dǎo）體（tǐ）的電勢性質是交流電。而經電刷輸出的電動勢確是直流電了。這便是（shì）直（zhí）流發電機的工（gōng）作原理。

MY-G4 電力電子及電機控（kòng）製技術實驗實訓裝置

一、概述:
“MY-G4型電（diàn）力電子（zǐ）及（jí）電機控製技術實驗實訓裝置”依據高（gāo）等院校最新統編教材《電力電子技術》(第四版)(西安交通大學王兆安編著)、《電力拖動自動控製係統》（第三版）(上海大學（xué）陳伯時編著)等實（shí）驗大（dà）綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點（diǎn），充（chōng）分考慮了（le）實驗室的現（xiàn）狀和發展趨勢，精心研製（zhì）而成。在同類產品中結構合理、功能完善、可靠性好、性價（jià）比高。它不僅涵蓋了各類高校所開設的《電力電子技術》、《直流調速係統》、《交流調速係統》、《電力拖動自動控製係統（tǒng）》等專業課程所要求的主要實驗項目，還可以對從業人（rén）員進（jìn）行崗位培訓、就業培訓以及各（gè）省、市的維修電工培訓（xùn）和鑒定考核使用。
二、特點
1、綜合（hé）性強 本裝（zhuāng）置綜（zōng）合了目前（qián）國內各類學校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控製（zhì）、控製理論等實驗項目。
2、適應性強 能滿足各類學校相應課程的實（shí）驗教學，深度和廣（guǎng）度可（kě）根據需（xū）要（yào）作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機的（de）結合，裝置采用積木式結構，更（gèng）換便捷（jié），如需要擴展功能（néng）或開發（fā）新實驗，隻需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性強 從專用電源、電機及其它實驗部件到實（shí）驗連接專用導線配套齊全，配（pèi）套部件的性能、規格等均（jun1）密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀（guān）性強 各實驗掛件采用分隔結（jié）構形（xíng）式，組件麵板示（shì）意、圖線分明，各（gè）掛件任務明確，操作、維護（hù）方便（biàn）。
5、科學性強 裝置占地麵積（jī）少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均（jun1）經特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參（cān）數；小電機耗電省，節約（yuē）能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計（jì）合理，除了加深理論知識外還可結合實際開（kāi）設設（shè）計性實驗。
6、開放性強 控製屏供（gòng）電采用（yòng）三相隔離變壓器隔離，並設有電壓型漏（lòu）電保（bǎo）護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均（jun1）有監示及短路保護等功能（néng），各測（cè）量儀表均有可靠的保護（hù）功能，使用安全可靠；控製屏還設有定（dìng）時（shí）器兼報警記（jì）錄儀，為學生實（shí）驗技能的考核提（tí）供一個統（tǒng）一的標準。由於整套裝置經過精心設計，加上可靠的元器件質量及可（kě）靠的工藝作為保障，產品性能優良，所有這些均為開放（fàng）性實驗室，創造了條件。
三、技術性（xìng）能
1、輸（shū）入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、工作環境: 溫度（dù）-10℃－+40℃　相（xiàng）對（duì）濕度（dù）＜85％（25℃）海撥＜4000m
3、裝置容（róng）量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：187.3×72.5×162.2 cm3
四、裝置的基（jī）本（běn）裝（zhuāng）備
1、MY-G4電源（yuán）控製屏（鐵質雙層亞光密紋（wén）噴塑結構，鋁質麵板）
（1）交流電源：三相交流電（diàn）源 220V 1.5A電流（帶有過流保護措施）
三相交流電源 380V （具有輸出短（duǎn）路保護）。
（2）高壓直流（liú）電源
勵（lì）磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。
（3）指針式儀表：
交（jiāo）流電壓表一（yī）隻：可通過其下方的波段開關切換指示三相電網（wǎng）輸入線電壓，精度1.0級;
(4)數字式儀表
1）真有效值（zhí）交流數字電壓表一隻（zhī）：測量範圍0～500V,量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯（xiǎn），為交流（liú）調速係統提供電壓指示；
2）真有（yǒu）效值交（jiāo）流數字電流（liú）表一隻：測量範圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半（bàn）數顯，具（jù）有超量程告（gào）警（jǐng）、指示及切斷總電源功（gōng）能，為交流調速係統（tǒng）提（tí）供電流指（zhǐ）示；
3）直流數字電壓表一隻（zhī）：測（cè）量範圍0～300V，三位半數顯（xiǎn），輸入阻抗為10MΩ，精（jīng）度0.5級；
4）直流（liú）數字毫安表一隻：測量範圍為0～2000mA，分20 mA、200 mA、2000 mA三檔，直鍵開關切換，三位半數顯，精度0.5級，具有（yǒu）超量程報警（jǐng）、指示及切斷總電源等功能。
5）人身安全保護體係
三相隔（gé）離變壓（yā）器一組：三相電源首（shǒu）先通過三相漏電保護（hù）器（qì），然後經鑰匙開關、接觸器（qì）到隔離變壓器，使輸出與電網隔離（浮地設計（jì）），對人身（shēn）安全起到（dào）一定的保護作用。
電壓型漏電（diàn）保護器1：對（duì）隔離變壓器前的（de）線路出（chū）現的漏電現象進行保護，使控製屏內的接（jiē）觸（chù）器跳（tiào）閘（zhá），切（qiē）斷電源。
電壓型漏電保護器2：對隔離變壓器後的線（xiàn）路及實驗過程中的接線等（děng）出現的漏（lòu）電現象進行保護，發出報警信號並切斷電源（yuán），確保人身安全。
電流型漏電保（bǎo）護裝置：控製屏若（ruò）有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
實驗連接線及插座：強、弱電連接線及插座分（fèn）開，不（bú）能混（hún）插。強電連接（jiē）線及插座采用全封閉工藝（yì），使用安全、可靠、防觸電（diàn）。
6）實驗管理器
具有設定實驗時間、定時報警、切（qiē）斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由於接線或操作錯誤所造成（chéng）的漏電（diàn）告警、儀（yí）表超量程告警等。
7）控製屏（píng）其它設施
控製屏正麵大凹槽內，設有兩根不鏽鋼管，可掛置實訓部件，凹槽底部設（shè）有10芯、9芯（xīn）、7芯、3芯等插座，掛箱的供電由這些插座提供。控製屏（píng）兩邊設有單相（xiàng）三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
2、實驗桌
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌麵為防水、防火、耐磨高（gāo）密度板，結構堅固，造（zào）型美觀大方：設有兩（liǎng）個（gè）大抽屜，用於放置工具、存放部件及資（zī）料等。實訓桌還設有四個萬向輪和四個（gè）固定（dìng）調節機構，便於移動和固定性。
3、DK03晶閘管主（zhǔ）電路
提供12隻5A/1000V的晶（jīng）閘管，分成正、反橋兩組，每隻晶（jīng）閘管均設有RC吸收和保險絲保護（hù）裝置，晶（jīng）閘管可通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈衝輸入接口（kǒu））。另外還設有帶鏡麵精密指針式直流電壓表（biǎo）（+300V，精度1.0級）、帶鏡麵精密指針式直流電流表（+2A，精度（dù）1.0級）各一隻以及一組平波電抗器。
4、DK04三相晶閘管觸發電路（lù）
提供三相（xiàng）晶閘管觸發電路（lù）、功放電路等，與DK03配套使用（yòng）。
5、DK05 單相晶閘管觸發電路
提供單結晶體管觸（chù）發電路、正弦波同步移相（xiàng）觸發電路、鋸齒波同步（bù）移相觸發電路、單相交流調（diào）壓觸發電路及西門子TAC785觸發電路共五種觸發電路。
6、DK06電機調速控製電（diàn）路（I）
提（tí）供（gòng）以下模塊：給定（帶數顯）、調節器I、轉速變換（FBS）、調節器II、反號器（AR）、電（diàn）流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調節器I和調節（jiē）器II的比例增益由電位器調節。
7、DK07直流斬波電（diàn）路
主（zhǔ）要由斬波器觸發電路及斬波主電路兩大部分組成。
8、DK08給定及（jí）實驗器件
提供給定（±15V可調（diào）電壓輸出）、壓敏電阻（作為過壓保護元（yuán）件，內部已連成三角形接法）、二極管、24V電源及電感。
9、DK09新器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，通過實驗可測定其特性（xìng）曲（qǔ）線。
10、DK10可調電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調（diào）電容三組，調節範（fàn）圍（wéi）為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進製可調電阻兩組。
11、DK11單（dān）相調（diào）壓與可調負載
提供了一隻0～250V/0.5KVA單相交流（liú）自耦（ǒu）調壓器，為相（xiàng）應的實驗提供可調電源；一個整流濾（lǜ）波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（並聯）瓷盤可調電阻，為相應的實（shí）驗提供一個可調的阻性負載。
12、DK12變壓器實驗
提供三（sān）相芯式變壓器（qì）一個（該變壓器有2套（tào）副邊繞組，原（yuán）、副（fù）邊（biān）繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用於異步電機串（chuàn）級調（diào）速實驗和三相（xiàng）橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路和逆變變壓器各一組。
13、DK18電機調速控製電路（II）
提供以下模塊：零電平（píng）檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（bié）（DPT）、邏輯控製（DLC）。
14、 DQ27 三相可調電（diàn）阻
提供三相平（píng）衡負載，每相有900Ω×2/0.41A的瓷盤電阻。
15、 DQ07-1 直流發電機
16、DQ09 直流並勵電動機
17、DQ11 三相線繞式異步電（diàn）動機
18、DQ12 線繞式異步電動（dòng）機轉子專用（yòng）箱
19、DQ10 三相鼠籠異步電動（dòng）機。
20、DQ03-1不鏽鋼電機導、光碼盤測速係統（日本歐姆龍1024光電編碼器及數（shù）顯轉速表）
包括日本歐姆（mǔ）龍1024光電編碼器及（jí）固定電機的不鏽鋼導軌等。不（bú）鏽鋼導軌平整度好，無應力變形，加工精細，同（tóng）心（xīn）度好，互（hù）換性好，能保證電機與電（diàn）機之間連接的（de）同心度不超過+5絲，電機運行噪音小（xiǎo），實驗參數典型，能較好滿足實驗要求。
21、實驗連接線：根據（jù）不同實驗項目（mù）的（de）特（tè）點（diǎn），配備兩種不同的實（shí）驗聯接線，強（qiáng）電（diàn）部分采用高可靠（kào）護套結構手（shǒu）槍插連接線（不存在任何觸電的可能），裏麵采用無（wú）氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟（ruǎn）目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有（yǒu）柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點（diǎn），插頭采用實芯銅質件外套鈹（pí）輕銅彈片（piàn），接觸安全（quán）可靠；弱電部分采（cǎi）用彈性鈹輕銅裸露結構（gòu）聯接線，兩種導線都隻能配合相應內孔的插座，這樣（yàng）大大（dà）提高了實驗的安全及合理性（xìng）。
五、本裝置能開設的實驗實訓項目
(一) 電力電子技術
1. 單結晶體管觸發電路實驗
2. 正弦波同步移相觸發（fā）電路實驗
3. 鋸齒波同步移（yí）相（xiàng）觸發電路實驗
4. 西門子TCA785集成觸發電路實驗（yàn）
5. 單相半波可控整（zhěng）流電路實驗
6. 單相橋式半控整流電路實驗
7．單相橋式（shì）全控整流及有（yǒu）源逆變電路實驗
8．三相半波可控整（zhěng）流電路實驗
9．三相橋（qiáo）式半控整流電路實驗
10．三相半（bàn）波有源逆變電路實驗
11．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
12．單相（xiàng）並聯逆變電路實（shí）驗
13．單相交流調壓電（diàn）路實驗（yàn）
14．單相交流調功電路實驗
15．三相交流調壓電路實驗
16．直流斬波電路原理實驗
17．直流斬（zhǎn）波（bō）電路原理實驗
18．單向晶閘管（SCR）特性（xìng）實驗（yàn）
19．可關斷晶閘管（guǎn）（GTO）特性實驗
20．功率場效應管（MOSFET）特性實驗
21．電力晶體管（GTR）特性實驗
22．絕緣雙極（jí）型晶體（tǐ）管（IGBT）特性實驗（yàn）
（二）電力拖動自動控製係統
1. 晶閘管直流調速係統參數和環節特性的測定實驗
2. 晶閘管直流調速係統（tǒng）主要單元的調試
3. 帶（dài）電流截止負反饋的轉速單閉環直流調（diào）速係統（tǒng）
4. 轉速、電流雙閉環直流調速係（xì）統
5. 電壓、電流雙閉環直流（liú）調速係統
6. 邏（luó）輯無環流可逆直流調（diào）速係統
7．雙閉環三（sān）相異步電機調壓調速係統實驗
8．雙閉環三相異步電機串極調速（sù）係統（tǒng）實驗
六、裝置配置清單

序號	編號	名稱（chēng）	數量
1	MY-G4	電源（yuán）控製屏（píng）	1件
2	DK02	實驗桌	1張
3	DQ03-1	不鏽鋼電機導軌、光碼盤測速係統（配日本歐姆龍（lóng）1024光電編碼器）及智能數顯（xiǎn）轉速表	1件
4	DQ27	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶閘管主電（diàn）路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發（fā）電路	1件
7	DK05	單相晶閘管觸發電路	1件
8	DK06	電機調速控製實驗（Ⅰ）	1件
9	DK07	直流（liú）斬波電路	1件
10	DK08	給定及實驗器件	1件
11	DK09	新器件特性實驗（yàn）	1件（jiàn）
12	DK10	可調電阻（zǔ）、電（diàn）容箱	1件
13	DK11	單相調壓與可調負載	1件
14	DK12	變壓器實驗	1件
15	DK18	電機調速控製係統（Ⅱ）	1件（jiàn）
16	DQ07-1	直流發電機（220W）	1台
17	DQ09	直流並勵電動機	1台
18	DQ10	三相鼠籠異步電動機	1台
19	DQ11	三相線（xiàn）繞（rào）式異步（bù）電動機	1台
20	DQ12	線繞（rào）式異步電機轉子專用箱	1件
21		高可靠護套結構手槍插實驗連接線及（jí）配件	1套

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