绪论

0.1 电机及电力拖动系统概述

电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机械能与电能能量转换的机械装置。

电能转换为机械能主要由电动机完成。电动机拖动生产机械运转的方式称为电力拖动。

由于电动机的效率高、种类和规格多、具有各种良好的特性，电力拖动易于操作和控制，可以实现自动控制和远距离控制，因此，电力拖动广泛应用于国民经济各领域，例如各种机床、轧制生产线、电力机车、风机、水泵、电动工具乃至家用电器等。

为了能建立一个感性认识，对电机进行简单的分类，如图0-1所示。

图0-1 电机分类

简单的电力拖动系统由电源、电动机、传动机构、负载和自动控制装置等部分组成。如图0-2所示。电源提供电动机和控制系统所需的电能；电动机完成电能向机械能的转换；传动机构用于传递动力，并实现运转方式和运转速度的转换，以满足不同负载的要求；自动控制装置则控制电动机拖动负载按照设定的工作方式运行，完成规定的生产任务。

图0-2 电力拖动系统的组成

19世纪末到20世纪初为生产机械电力拖动的初期，常以一台电动机拖动多台设备，或使一台机床的多个运动部件由一台电动机拖动，称为集中拖动。此拖动系统传动机构较为复杂，不能满足生产机械自动控制的需要。随后出现了单机拖动，至20世纪30年代发展成为分散拖动，即各运动部件分别用不同的电动机拖动，不仅简化了机械传动机构，提高传动效率，也为生产机械各部分能够选择最合理的运行速度和自动控制方案创造了良好条件。

电力拖动技术发展至今，具有许多其他拖动方式无法比拟的优点。电动机起动、制动、反转和调速的控制简单、方便、快速且效率高；电动机的类型多，且具有各种不同的运行特性来满足各种类型生产机械的要求；整个系统各参数的检测和信号的变换与传送方便，易于实现最优控制。因此电力拖动已成为国民经济电气自动化的基础。