电机及拖动总结复习

《电机与拖动》课程复习总结第一章直流电机重点：掌握直流电机的内部结构和电机的绕组；了解直流电机的磁场和磁场的特点；掌握直流电机的运行原理和各种状态的计算公式。难点：理解电枢反应概念，分清电动机与发电机的计算公式1、直流电机基本工作原理2、直流电机的结构及额定值3、直流电机的磁场1）四种励磁方式2）磁化曲线3）空载时磁密分布波形呈平顶波Ifφ5、直流电机的电枢反应1）电枢反应的概念2）交轴电枢反应①使主磁场的波形畸变。②具有一定的饱和去磁作用3）直轴电枢反应（仅在电刷偏移理论位置时存在）电刷偏移方向直流发电机直流电动机顺转向偏去磁增磁逆转向偏增磁去磁6、直流电机的电枢电势及电磁转矩7、直流发电机1）功率流程及功率平衡：PM=TΩ=CTΦIaΩ=pN/(2πa)ΦIa×(2πn/60)=pN/(60a)ΦnIa=EaIa2）他励发电机开路特性及外特性直流发电机直流电动机前极端去磁增磁后极端增磁去磁nCnEe60apNaaTaa2pNICIT3）并励发电机建压条件：（1）电机中要有剩磁；（2）励磁电流所产生的磁通与剩磁同方向（3）励磁回路的总电阻要小于临界电阻值。6、直流电动机1）功率流程及功率平衡2）他励电动机机械特性:3）串励电动机机械特性:7、直流电机的换向1）换向元件中的电动势：自感电动势；互感电动势；切割电动势；换向电动势；2）改善换向的方法：装设换向磁极；安装补偿绕组：第二章电力拖动系统动力学基础重点：系统的运动方程式的物理意义；通过转矩、飞轮矩的折算如何把实际的多轴电力拖动系统折算为单轴系统。1.电力拖动系统的运行方程式nn0nNTNTKCRTKCUKCKCRKICUEaETEaaE--n2、多轴电力拖动系统转矩、飞轮矩的折算3.生产机械负载转矩特性：恒转矩负载特性；恒功率负载；风机类负载；第三章直流电机的电力拖动重点：他励直流电动机的机械特性；用机械特性对各种运转状态及起动、调速的分析及计算方法；如何用机械特性来分析机械过渡过程。难点：如何分析不同负载情况下电机的运行状态。1、他励直流电动机的机械特性及电力拖动稳定运行1）机械特性的硬度：2）人为机械特性：电枢回路串电阻人为特性；降压人为特性；弱磁通人为特性；nTTfzn0nTTfzn0dtdDfzDDJTTdtdnGDfzDTT3752fzjTdxTTcDfzcfz1cfzfzcdzfznFfzdxFT55.91)25.11.1(;212222221fzjjjddxGDGDGDfz22)(365nfzdxfzGGDnTdndT或;3）机械特性的计算与绘制：4）电力拖动系统的稳定运行条件：2、他励直流电动机的起动1）直接起动的问题：大电流形成环火和火花；大Tdu机械冲击；电网波动2）起动方法：降压；串电阻3）起动参数的选择和起动电阻的计算3、电力拖动系统的过渡过程Tn0nTfzNTNTNTnRIUNeIPIUsCCCCRNsNNNNNN55.92601021230,dndTdndTfzfzTTnTTNTdun0nN5.2~21；NTT；fzTT)2.1~1.1(2m=3~4smmRRmRRIUmsmNR;11)转速n的变化规律n=f(t)2)转矩T的变化规律T=f(t)3)电流I变化规律I=f(t)4)启动时间:5)Tm的物理意义:6)过渡过程曲线形状:4、他励直流电动机的制动1)制动状态：能耗制动；电压反接制动；电势反接制动；回馈制动2）制动机械特性：3）制动电阻：4）功率关系：5、他励直流电动机的调速1）速度变化与速度调节2）调速方法：改变电枢电压U；电枢回路串电阻；改变磁通Ø；3）调速范围：4）调速方式与负载转矩的配合：）（mTtmTtmTtenennennnnwqswqsw1)(）（或：mTtmTtmTteTeTTeTTTTfzqsfzqsfz1)(）（或：mTtmTtmTteIeIIeIIIIfzqsfzqsfz1)(tq=4TmwxwqsnnnnmqxTtlnfzxfzqsTTTTmqxTtlnfzxfzqsIIIImqxTtlnmtdtdnwTn0TneTeensCCRRTnTefsedCCRRCUsIEnRRNasIUEfRRsedssIEUfRRfzsN)(2nsaaaRRIIET）（fsaaaaRRIIEUI2NTTnnDminmaxnnminn0TN5）各调速方法的调速性能第四章变压器重点：变压器的等值电路及相量图；等值的概念及折算；三相变压器的联接组。难点：变压器各种物理量的计算，变压器的联接组；1、变压器的工作原理及结构2、单相变压器的空载运行1)感应电动势分析:2)漏磁通感应的电动势:3)等效电路与激磁阻抗0nNnmaxTTTfzmfNjE1144.4)90sin()90sin(20101011tEtfNdtdNemmmfNjE11144.410011XIjILjEmmmZIjXRIE001)(3、单相变压器的负载运行1)电磁关系：2）基本方程：3）折算：mRmX1X1R11IR11E22IR22E1U1I2I2U111INF222INF010INF01E1E012211INININ021III111111111ZIEXIjRIEU222222222ZIEXIjRIEU12EE01IZEmkII2222122kUUEkEE2222222222ZkZRkRXRkR4、变压器的等值电路及相量图5、变压器的运行参数测定6、变压器的运行特性1）外特性及电压变化率：2）效率特性7、三相变压器1）三相变压器的连接组别分析2）磁路系统和绕组连接方式对电动势波形的影响8、特殊变压器1）自耦变压器电流容量关系：2）电流/电压互感器应用注意事项：)sincos(2*2*kkXRUCuFeCuFeppPppPp2111%100)cos1(20220kNNkNPPSPP02PPkNm%100)2cos21(020maxPSPNmtransferaxaxaxaxPPIUIUIIUIUP)(11222)11(221AkIIII第五章三相异步电机的运行原理重点：交流电机的工作原理，三相旋转磁场的产生；交流电机的定子磁势理论推导及磁场产生；交流电机的等值电路图及等值变换。难点：交流电机基本原理，定子磁势的分析方法及电势的计算；交流电机的运行原理，电机的电磁过程及计算方法。1、交流电机的工作原理及结构2、交流电机的三相绕组及感应电势1）交流绕组的基本概念：极距；线圈节距；电角度；槽距角；每极每相槽数2）导体电势：3）短距系数：4）分布系数：5）一相绕组的基波电动势：6）改善电动势波形的方法:3、交流电机的定子磁势及磁场1）单相绕组的磁动势——单相脉动磁动势：产生条件；性质电动势频率：60pnf电动势波形:Blve电动势大小:12221cE.fΦ090111y(yτ)yy(yτ)Eyksin()Eτ11122q(q1)qq(q=1)qasinEk==aEqsin1114.44pwE=fNk对单层绕组：2cpqNN=a对双层绕组：c2pqNN=2a2）三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势：产生条件；性质4、三相异步电机运行时的电磁过程1）负载运行时的电磁关系：2）转子绕组各电磁量：电动势的频率；感应电动势；绕组的漏阻抗；绕组的电流3）转子旋转磁动势及磁场相对静止4）频率折算：5）绕组折算：5、三相异步电机的等值电路及相量图11IR11E22IR22E)(1三相系统U)(1三相系统I)(2多相系统I1F2F0F01EsE2111211160p(n-n)n-npnf===sfnn20222244.4sEkNfEws222s2Lπf2XsX222s22s2s2s22sjsXREsjXREZEI112nnn)(nnn212s2s2222s2s22222EEsEEI====-sZR+jXR+jsXR+jX+Rs6、三相异步电机的功率及转矩1）功率流程：2）功率平衡：3）功率关系：4）电磁转矩：7、三相异步电机的工作特性第六章三相异步电动机的电力拖动与调速重点：三相异步电动机机械特性的实用表达式；用机械特性对三相异步电动机各种运转状态及起动、调速的分析和计算方法。1R1X'2R'2X'21Rss1U1I0I2ImRmX1cupFep2cupmP1PMPpPpppppPPFecucusm21221121nnsPPsPpMmMcu1MmPPT1160216026021602MMMMmmPnPsnPnPsnPP难点：如何分析不同负载情况下电机的运行状态。1、三相异步电动机机械特性（固有特性、人为特性）1）物理表达式：2）参数表达式：3）实用表达式：4）人为机械特性：降压人为机械特性；转子串电阻人为机械特性；2、三相异步电动机启动1）直接起动：PN7.5KW；2）降压起动：定子串电阻、电抗：星三角：串自耦变压器：3）转子回路串电阻起动3、三相异步电动机的制动1）制动方式：能耗制动；定子反向的反接制动；转子反向的反接制动；回馈制动T=CTΦmI2cos22'2121'2'2211)()/(/2XXRsRsRUfpmT)(4])([2'2112112'212112111XXfUpmXXRRUmTm'21'22'21'1'2)(XXRXXRRSmmsssmsmTT2NTmTKT)1(2TTNmKKss)kW()kVAkI电动机容量电源容量（341NststUUII1'1'2212'1'NststUUTT31'ststYII31'ststYTT2'1kIIstst2'1kTTstst2）能耗制动：①产生制动转矩原理②机械特性曲线③制动效果：3）定子反向的反接制动①产生制动转矩原理②机械特性曲线③功率关系：4）转子反向的反接制动①产生制动转矩条件—位能负载②机械特性曲线③功率关系：5）回馈制动：①特点：|n|＞|n1|，s＜0②功率关系：③无功功率-励磁电流：3、三相异步电动机的调速1）基本调速方法：变极、变频、边转差率；2）变极调速：变极原理：21'21221)(43IXXfXpITmmm'2'2'2RXXRSmm0'22'21sRImPM012222MmsPRssImP0)/(/)/(/)/(2'22'2'2'22'22'2'22'22'2'2'2XsRsREXsRsRXsREIa0)/()/()/(2'22'2'2'22'22'2'22'22'2'2'2XsRXEXsRXXsREIr变极接线方式：Y→反并YY；∆→YY；容许输出：机械特性：应用：必须同时改变定子绕组的相序；只适用于鼠笼转子；3）变频调速：调速原理：控制方式：机械特性：4）变转差率调速转子串接电阻调速；串级调速；调压调速；电磁转差离合器调速；第七章同步电动机重点：同步电动机的等值电路和矩角特性难点：同步电动机的电枢反应分析1、同步电动机基本工作原理同步电机的分类2、同步电动机的电压方程式、相量图和等值电路1）隐极同步电动机电