電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)件緒論（課堂PPT）

1、.10.1本課程的主要內(nèi)容和性質(zhì)0.2本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法0.3本課程常用的物理概和定理緒論 .21、本課程的主要內(nèi)容 主要包括：發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，工作原理、基本特性和拖動(dòng)理論。 電動(dòng)機(jī)的主要類型有：A：直流電動(dòng)機(jī)（他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)等）B：交流電動(dòng)機(jī)1、異步電動(dòng)機(jī)：（單相和三相異步電動(dòng)機(jī)（鼠籠式和繞線式）；0.1本課程的主要內(nèi)容和性質(zhì).3D、控制電動(dòng)機(jī)：伺服電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī) 、直線電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、測(cè)速電動(dòng)機(jī)、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器等3、什么叫電力拖動(dòng)？ 使用電動(dòng)機(jī)做源動(dòng)機(jī)，去拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的各種工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝的

2、要求。如機(jī)床、軋鋼機(jī)、電爐、鑿巖機(jī)、紡織機(jī)、造紙機(jī)、攪拌機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等。C、同步電動(dòng)機(jī)（單相和三相同步電動(dòng)機(jī)）.44、什么叫電力拖動(dòng)； 實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)的裝置：如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速控制系統(tǒng)等。5、電力拖動(dòng)的種類（直流和交流電力拖動(dòng)）6、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的的種類（直流和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)）.5 0-2本課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法1）本課程的任務(wù): 掌握常用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、內(nèi)部電磁過(guò)程、運(yùn)行特性、啟動(dòng)制動(dòng)方法、調(diào)速方法、電氣電路參數(shù)計(jì)算等。為后繼課程打好基礎(chǔ)。 2）學(xué)習(xí)方法 對(duì)基本物理概、基本工作原理、基本電磁關(guān)系、基本公式的理解和掌握。學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。.6 按時(shí)完成作業(yè)、提高

3、學(xué)習(xí)效率。0-3 本課程常用的物理概念和定理0-3-1基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度（或磁通密度）B 磁鐵有直流磁鐵、交流磁鐵和永磁鐵。在磁鐵周圍有一個(gè)磁力起作用的空間稱為磁場(chǎng)。所以在磁鐵周圍分布有很多磁力線。對(duì)于電磁鐵，磁力線的方向與電流的方向滿足右手螺旋關(guān)系。通有電流I的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的 導(dǎo)體，在磁場(chǎng)將受到磁場(chǎng)力為F的作用力。.7人們將B=F/（I.L）稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度,或稱謂(磁密),單位為T(特) 。1T=1Wb/m22、磁感應(yīng)通量 若磁場(chǎng)的某一截面面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。B和S的乘積稱謂磁感應(yīng)通量。 =B.S (單位Wb=Tm2)3、磁場(chǎng)強(qiáng)度H 磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與材料的導(dǎo) .8磁率的比值

4、，叫做該點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H。 H=B/4、磁導(dǎo)率m和磁化曲線 1)磁化-未磁化的材料中的物質(zhì)分子是無(wú)規(guī)則排列的,所以材料沒有磁性.材料磁化后,材料中的物質(zhì)分子變?yōu)橛幸?guī)則的排列,顯示出磁性,這種物理變化稱為磁化. 2)導(dǎo)磁率:磁性材料導(dǎo)磁性能的強(qiáng)弱稱為磁導(dǎo)率.單位為T.m/A. 3）、磁性材料：一般有鐵、guo, 鎳等。真空磁導(dǎo)率0=4x10-7T.m/A. 4）磁化曲線：電磁材料磁通密度B隨磁場(chǎng)強(qiáng)度H變化的曲線。磁化曲線有B-H曲線；基本曲線；-H曲線等。如圖0-2所示。 .9磁化曲線參數(shù)：飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs；剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br；矯頑力Hc；初始磁導(dǎo)率i；最大磁導(dǎo)率m；.105、磁通勢(shì)Fm 1)磁

5、路：磁力線經(jīng)過(guò)的路線。 2）磁通勢(shì)：在磁路中，磁路中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與磁路長(zhǎng)度L的乘積，叫磁通勢(shì)。用Fm表示。其單位是安培（A）。6、磁阻Rm 磁阻：是磁路對(duì)磁通的阻礙作用。設(shè)磁路長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面積為S，磁導(dǎo)率為，則磁阻Rm=L/s.110.3.2基本定律 安培環(huán)路定律：在磁場(chǎng)中，沿著任意一個(gè)封閉磁回路的磁場(chǎng)強(qiáng)度H線積分等于該回路所環(huán)鏈的所有電流的代數(shù)和。對(duì)于不規(guī)則的鏈路，如圖0-3所示； HL+H=IN。I.其中：L為鐵心回路長(zhǎng)度，N為磁鐵心上線圈的匝數(shù)，是空氣間隙的長(zhǎng)度，H是空氣間隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度，H是磁鐵中的磁場(chǎng)強(qiáng)度，I是線圈中電流的大小。.12.13 2、法拉第定律1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線（或

6、線圈）在磁場(chǎng)中發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線切割磁力線；或者導(dǎo)線*（線圈）的磁通發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)線（線圈）中就將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2）法拉第定律： 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、線圈（導(dǎo)線）的長(zhǎng)度L和線圈（導(dǎo)線）的運(yùn)動(dòng)上臺(tái)速度成正比。 e=BLv=-N(d/dt)其中N為線圈匝數(shù)，d/dt為磁通的變化率。該式適用于變壓器感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。.143、電磁力定律1)電磁力：在均勻的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)就將對(duì)通過(guò)電流的導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，稱為電磁力。方向由左手定則確定。2) 電磁力定律：電磁力f的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B, 導(dǎo) 線的長(zhǎng)度L，導(dǎo)線中的電流I等成正比： f=BL

7、I (Wb/m2).m.A 。4、磁路的歐姆定律 磁路中的磁阻Rm與磁路中的磁通勢(shì)Fm成正比，與磁路中的磁通成反比。 Rm=Fm/.15在結(jié)構(gòu)上和指令設(shè)置方面支持多微處理器系統(tǒng)a)8088進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算比較耗費(fèi)時(shí)間。b)開發(fā)了專門用于浮點(diǎn)運(yùn)算的協(xié)處理器。c)8088中在結(jié)構(gòu)和指令方面已經(jīng)考慮了能夠和8087相連接，組成運(yùn)算速度很高的處理單元。d) 8088中在結(jié)構(gòu)和指令方面已經(jīng)考慮了能夠構(gòu)成共享總線的多微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。.16a)8088 CPU有40條引線b)許多引線具有雙重功 能，分時(shí)復(fù)用工作。c)具有MN/MX輸入引8088 CPU引線及其功能線，為1時(shí)，8088 CPU工作于最小模式，

8、為0時(shí)工作于最大模式。.17d) 8086/8088CPU的兩種工作模式的兩種工作模式最小模式:系統(tǒng)中只有一個(gè)8088/8086微處理器，所有總線控制信號(hào)均直接由8088/8086CPU產(chǎn)生，系統(tǒng)中的總線控制邏輯電路被減到最少，適用于規(guī)模較小的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 。 .18最大模式：系統(tǒng)至少包含兩個(gè)微處理器，其中一個(gè)為主處理器，即8086/8086CPU，其它的稱之為協(xié)處理器，即協(xié)助主處理器工作。與8088/8086CPU配合工作的協(xié)處理器有兩類，一類是數(shù)值協(xié)處理器8087，另一類是輸入/輸出協(xié)處理器8089。8087專用于數(shù)值運(yùn)算，能實(shí)現(xiàn)多種類型的數(shù)值運(yùn)算，如高精度的整型和浮點(diǎn)型數(shù)值運(yùn)算，超越函數(shù)

9、（三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)）的計(jì)算等。.198089協(xié)處理器有一套專門用于輸入/輸出操作的指令系統(tǒng)，可以直接為輸入/輸出設(shè)備服務(wù)，使主處理器不再承擔(dān)這類工作。在系統(tǒng)中增加8089協(xié)處理器之后，會(huì)明顯提高主處理器的效率，尤其是在輸入/輸出操作比較頻繁的系統(tǒng)中。 .20最小模式下的引線 最小模式下，8088 CPU的引線如圖 (不包括括號(hào)內(nèi)的信號(hào))。1）A16A19/S3S6:分時(shí)復(fù)用、三態(tài)輸出。 在CPU執(zhí)行指令的過(guò)程中， 某一時(shí)刻輸出A16A19（地址的最高4位）。 另一時(shí)刻輸出狀態(tài)信息S3S6。 .21 S6始終為低； S5指示狀態(tài)寄存器中的中斷允許標(biāo)志的狀態(tài)； S4、S3如下表：S4S3所代表段

10、寄存器 00數(shù)據(jù)段寄存器 01堆棧段寄存器 10代碼段寄存器或不使用 11附加段寄存器 .22當(dāng)CPU訪問(wèn)I/O端口時(shí)，不使用這4位地址，這4條線的輸出均為低電平。在一些特殊情形，這4條線還可處于高阻狀態(tài)。.232）A8A15 :三態(tài)輸出引線。 CPU尋址內(nèi)存或接口時(shí)，這些引線送出地址A8A15。3）AD0AD7：分時(shí)復(fù)用的地址數(shù)據(jù)線。 傳送地址時(shí)三態(tài)輸出。 傳送數(shù)據(jù)時(shí)可雙向三態(tài)輸入/輸出。 CPU讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，先給出地址再讀寫數(shù)據(jù)； 于是地址與數(shù)據(jù)在時(shí)序上存在先后；在CPU的外部配置地址鎖存器；.244）IO/M (IO/Memory):存儲(chǔ)器或I/O端口訪問(wèn)信號(hào)。 5）WR:寫信號(hào)，三態(tài)輸出

11、，低電平有效，表示CPU正在寫存貯器或I/O端口。6）DT/R :數(shù)據(jù)發(fā)出/接收控制信號(hào)， 控制數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)器8286/8287的數(shù)據(jù)傳送方向，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)由CPU經(jīng)總線收發(fā)器8286/8287輸出，否則，數(shù)據(jù)傳送方向相反。 .257）DEN:數(shù)據(jù)允許信號(hào)，用作數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)器的片選信號(hào)，表示CPU當(dāng)前準(zhǔn)備發(fā)送或接收一項(xiàng)數(shù)據(jù)。 8）ALE：地址鎖存允許信號(hào)，CPU通過(guò)該引腳向地址鎖存器8282/8283發(fā)出地址鎖存允許信號(hào)，把當(dāng)前地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線上輸出的地址信息，鎖存到地址鎖存器8282/8283中去。注意：ALE信號(hào)不能被浮空。 .269）RD ：讀信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效

12、，表示CPU正在讀存貯器或I/O端口。10）READY：準(zhǔn)備就緒輸入信號(hào)，接收來(lái)自于內(nèi)存單元或I/O端口向CPU發(fā)來(lái)的“準(zhǔn)備好”狀態(tài)信號(hào)，表示CPU訪問(wèn)的存儲(chǔ)器或I/O端口已為傳送做好準(zhǔn)備。若未準(zhǔn)備就緒，則要求CPU插入TWAIT周期，直至ready有效為止。.2711）INTR：可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)，電平觸發(fā)， CPU在每條指令執(zhí)行的最后一個(gè)時(shí)鐘周期采樣該信號(hào)，決定是否進(jìn)入中斷響應(yīng)周期，該信號(hào)可以用軟件復(fù)位內(nèi)部的中斷允許位進(jìn)行屏蔽12）TEST：測(cè)試信號(hào)輸入引腳，低電平有效，TEST信號(hào)與WAIT指令結(jié)合起來(lái)使用，CPU執(zhí)行WAIT指令后，處于等待狀態(tài)，當(dāng)TEST引腳輸入低電平時(shí)，系統(tǒng)脫離等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行被暫停執(zhí)行的指令。 13）NMI：非屏蔽中斷輸入信號(hào)，邊沿觸發(fā)，正跳變有效。該信號(hào)不能被屏蔽，當(dāng)有效時(shí)，CPU在現(xiàn)行指令執(zhí)行結(jié)束后就引起中斷。.2814）RESET：CPU的復(fù)位輸入信號(hào)，高電平有效，為使CPU完成內(nèi)部復(fù)位，該信號(hào)至少保持4個(gè)時(shí)鐘周期。當(dāng)RESET返回低電平時(shí)，CPU將重新啟動(dòng)。復(fù)位后的內(nèi)部寄存器狀態(tài) .29復(fù)位后各引腳的狀態(tài) （續(xù)）.3015）INTA：CPU輸出的中斷響應(yīng)信號(hào)，表示CPU響應(yīng)了外部輸入的INTR信號(hào)。16）HOLD：高電平有效的輸入信