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電力拖動基礎(chǔ)、電力拖動控制線路與技能實訓(xùn)
電力拖動基礎(chǔ)、電力拖動控制線路與技能實訓(xùn)《電力拖動與控制》是“電氣工程及其自動化專業(yè)”的一門專業(yè)限選課。本課程的教學(xué)目的是的是使學(xué)生電力拖動基礎(chǔ)、直流電動機和三相異步電動機的起動、調(diào)速、制動、過度過程及電機的選擇的有關(guān)內(nèi)容，以及常用低壓電器、電氣控制線路設(shè)計，電動機的基本控制線路，電動機的保護等。通過課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握本學(xué)科的有關(guān)基礎(chǔ)知識及分析、電機的起動、調(diào)速、制動的原理并熟練使用用繼電器、接觸器對電機的控制，處理一些實際工程問題的能力，為電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域培養(yǎng)高級技術(shù)人才而奠定基礎(chǔ)。
電力拖動，以電動機作為原動機拖動機械設(shè)備運動的一種拖動方式。又稱電氣傳動。由于電動機易于控制且可靠，故易實現(xiàn)過程自動化。如配以計算裝置，則更能靈活控制。用于各種生產(chǎn)部門。
電力拖動簡介
生產(chǎn)多以風(fēng)力、水力或蒸汽機作為動力。19世紀(jì)30年代出現(xiàn)了直流電動機，俄國物理學(xué)家Б.С.雅科比首次以蓄電池供電給直流電動機，作為快艇螺旋槳的動力裝置，以推動快艇航行。此后，以電動機作為原動機的拖動方式開始被人們所矚目。到80年代，由于三相交流電傳輸方便以及結(jié)構(gòu)簡單的三相交流異步電動機的發(fā)明，使電力拖動得到了發(fā)展。
20世紀(jì)，隨著社會的進步，為提高生產(chǎn)率和改善產(chǎn)品質(zhì)量，工業(yè)部門對機械設(shè)備不斷提出新的、高的技術(shù)要求。如要求有寬的速度調(diào)節(jié)范圍、有高的調(diào)速精度、能快速地進行可逆運行以及對位置、加速度、張力、轉(zhuǎn)矩等物理量的可控性能的要求等。以蒸汽機、柴油機等作為原動機的拖動裝置很難甚至不可能予以完成，而應(yīng)用電力拖動則能很好地滿足上述技術(shù)要求。因此，電力拖動被廣泛用于冶金、石油、交通、紡織、機械、煤炭、輕工、國防和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門，在國民經(jīng)濟中占有重要地位，是社會生產(chǎn)不可缺少的一種傳動方式。
電力拖動特點
由于電能獲得方便，使用電動機的設(shè)備體積比其他動力裝置小,并且沒有汽、油等對環(huán)境的污染,控制方便，運行性能好，傳動效率高，可節(jié)省能源等。所以，80％以上的機械設(shè)備，小如用步進電機拖動指針跳動的電子手表、大到上萬千瓦的大型軋鋼機械等都應(yīng)用電力拖動。80年代，中國生產(chǎn)的電能中約有三分之一用于電力拖動。單個電力拖動裝置的功率可以從幾毫瓦到幾百兆瓦，轉(zhuǎn)速可從每小時幾轉(zhuǎn)到每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)。
電力拖動組成
電力拖動裝置由電動機及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機起動、制動的控制，對電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的控制，對電動機轉(zhuǎn)矩的控制以及對某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等，可實現(xiàn)對機械設(shè)備的自動化控制。采用電力拖動不但可以把人們從繁重的體力勞動中解放出來，還可以把人們從繁雜的信息處理事務(wù)中解脫出來，并能改善機械設(shè)備的控制性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。
電力拖動分類
按電動機供電電流制式的不同，有直流電力拖動和交流電力拖動兩種。
早期的生產(chǎn)機械如通用機床、風(fēng)機、泵等不要求調(diào)速或調(diào)速要求不高，以電磁式電器組成的簡單交、直流電力拖動即可以滿足。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對電力拖動的靜態(tài)與動態(tài)控制性能都有了較高的要求，具有反饋控制的直流電力拖動以其優(yōu)越的性能曾一度占據(jù)了可調(diào)速與可逆電力拖動的絕大部分應(yīng)用場合。
直流電力拖動
自20年代以來，可調(diào)速直流電力拖動較多采用的是直流發(fā)電機-電動機系統(tǒng),并以電機擴大機、磁放大器作為其控制元件。電力電子器件發(fā)明后，以電子元件控制、由可控整流器供電的直流電力拖動系統(tǒng)逐漸取代了直流發(fā)電機-電動機系統(tǒng),并發(fā)展到采用數(shù)字電路控制的電力拖動系統(tǒng)。這種電力拖動系統(tǒng)具有精密調(diào)速和動態(tài)響應(yīng)快等性能。這種以弱電控制強電的技術(shù)是現(xiàn)代電力拖動的重要特征和趨勢。
交流電力拖動
交流電動機沒有機械式整流子，結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠,有良好的節(jié)能效果,在功率和轉(zhuǎn)速極限方面都比直流電動機高；但由于交流電力拖動控制性能沒有直流電力拖動好，所以70年代以前未能在高性能電力拖動中獲得廣泛應(yīng)用。隨著電力電子器件的發(fā)展，自動控制技術(shù)的進步，出現(xiàn)了如晶閘管的串級調(diào)速、電力電子開關(guān)器件組成的變頻調(diào)速等交流電力拖動系統(tǒng)，使交流電力拖動已能在控制性能方面與直流電力拖動相抗衡和媲美，并已在較大的應(yīng)用范圍內(nèi)取代了直流電力拖動。
