電機(jī)與拖動復(fù)習(xí)筆記13頁

1、.第0章 緒論：1、電機(jī)：利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械2、電力拖動系統(tǒng)包括：電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)機(jī)械、控制設(shè)備和電源。第1章 直流電機(jī)1.2繞組1、單疊繞組：，即（向下取整）；，。p為磁極對數(shù)，Z為槽數(shù)，為第一節(jié)距（同一個元件的兩個邊跨過的距離），為換向器節(jié)距。畫圖步驟：1）計算；2）根據(jù)Z的數(shù)目畫線（等間距），線的數(shù)目和Z相同。（Z=16，=4）（實(shí)線、虛線都畫）3）根據(jù)的值連接繞組，即編號為1的實(shí)線，需要跟編號為5（1+）的虛線相連。4）將編號為1的實(shí)線連接到編號為1換向片（位置自己定，換向片寬度和實(shí)線間寬度一樣），（換向器編號和實(shí)線編號一致），將編號為5的虛線連接到編號為2的換向

2、片。5）平移將其他的畫出來6）畫磁極，磁極寬度約為倍的實(shí)線間寬度，極性交替放在線中，磁極平移距離為倍的實(shí)線寬度；在磁極中心下方畫出電刷（N極下為+，S極下為）單疊繞組特點(diǎn)：1）并聯(lián)支路對數(shù)等于磁極對數(shù)，即；2）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大（即電刷位置對準(zhǔn)磁極中心）；3）電樞繞組閉合回路中，感應(yīng)電動勢之和為0，內(nèi)部無換流4）正負(fù)電刷引出的電樞電流為各支路電流之和，。為支路對數(shù)5）元件的兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上，即。2、單波繞組：，即（向下取整）；（向下取整），。畫圖與單疊類似。特點(diǎn)：1）并聯(lián)支路數(shù)=2，與磁極對數(shù)無關(guān)，即。2）電刷數(shù)等

3、于主磁極數(shù)，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大（即電刷位置對準(zhǔn)磁極中心）；（理論上電刷用2個就夠了，但為了可靠換向，采用全額電刷）3）正負(fù)電刷引出的電樞電流為各支路電流之和，。1.3 電樞反應(yīng)一、定義：1、電樞反應(yīng)：電樞磁場對氣隙磁場的影響or電樞磁動勢對主磁極的磁動勢的影響。2、勵磁XX：所謂勵磁XX就是產(chǎn)生磁場（雖然有磁極，但是由磁極產(chǎn)生的磁場很弱，所以需要勵磁XX來激勵（加強(qiáng)）磁場），勵磁電流為0，則可默認(rèn)磁場不存在。（下角標(biāo)為f）3、電樞XX：所謂電樞XX，即轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的XX；電樞磁場可看做由電樞（負(fù)載）電流引起的；空載即電流為0，無電樞磁場。（下角標(biāo)為a）4

4、、在電樞反應(yīng)中由3個繞組：勵磁繞組（直流），電樞繞組（交流），電刷繞組（直流）。5、勵磁磁場和電樞磁場構(gòu)成電機(jī)整體的磁場，整體的磁場分為主磁場和漏磁場。6、電樞反應(yīng)的影響：1）電刷在幾何中性線上a）使氣隙磁場發(fā)生畸變b）對主磁場產(chǎn)生去磁作用2）電刷不在幾何中性線上電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機(jī)去磁助磁電動機(jī)助磁去磁1.4 電樞磁動勢、電樞轉(zhuǎn)矩和電磁功率1、電樞電動勢指直流電機(jī)正負(fù)電刷之間的感應(yīng)電動勢，也是一條支路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。2、；為每條支路的感應(yīng)電動勢（支路之間時并聯(lián)關(guān)系，電動勢都相同，且都為總電動勢）；為電動勢常數(shù)，僅與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)；為每級磁通；n為轉(zhuǎn)速。3、發(fā)電機(jī)，電動機(jī)。 由

5、可知：發(fā)電機(jī)與同向；電動機(jī)與反向4、，為電磁轉(zhuǎn)矩（電磁轉(zhuǎn)矩由每級磁通和電樞電流引起）；為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，僅與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)；為電樞電流。5、發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)轉(zhuǎn)速方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用； 電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)轉(zhuǎn)速方向相同，電磁轉(zhuǎn)矩起驅(qū)動作用。6、；從機(jī)械方向描述電磁功率，為轉(zhuǎn)子角速度；從電氣方向描述電磁功率。1.6 直流發(fā)電機(jī)1、直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式：自勵（串勵、并勵、復(fù)勵）、他勵。2、；為電樞回路總電阻；為原動機(jī)給發(fā)動機(jī)的拖動轉(zhuǎn)矩；為空載轉(zhuǎn)矩（各種損耗之和）。；為原動機(jī)的輸入功率；為空載損耗； 為給負(fù)載的輸出電功率；為銅損耗；3、發(fā)電機(jī)效率；4、發(fā)電機(jī)計算題公式為額定功率，為額定電壓

6、；額定電流，勵磁電流，銅損耗，其中通過發(fā)電機(jī)的勵磁方式確定（并勵發(fā)電機(jī)為）, 。5、他勵直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性：負(fù)載特性（負(fù)載為0時為空載特性）、外特性、調(diào)節(jié)特性。6、并勵直流發(fā)電機(jī)的自勵條件：1）主磁路有剩磁；2）勵磁繞組極性正確，產(chǎn)生磁通方向與剩磁通方向相同；3）勵磁回路的總電阻必須小于該轉(zhuǎn)速下的臨界電阻。7、并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性曲線下降原因1）電樞反應(yīng)的去磁效應(yīng)；2）電樞回路電阻壓降；3）端電壓降低引起的勵磁電流的減小。1.7 直流電動機(jī)1、直流電機(jī)的可逆原理：一臺電機(jī)既可以做發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又可以做電動機(jī)運(yùn)行。2、； ；為負(fù)載轉(zhuǎn)矩； ；3、電動機(jī)計算題公式為額定功率，為額定電壓；額定電流，

7、勵磁電流，銅損耗，其中通過電動機(jī)的勵磁方式確定（并勵發(fā)電機(jī)為）, ，輸出轉(zhuǎn)矩。4、第2章 直流電動機(jī)的電力拖動1、運(yùn)動方程式：，為靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩，為運(yùn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的角速度（弧度），為系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速形式:，為飛輪矩，為動負(fù)載轉(zhuǎn)矩。2、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)加速，系統(tǒng)減速。3、負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性（反抗性、位能性）、恒功率負(fù)載特性、泵與風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性。4、他勵電動機(jī)機(jī)械特性：固有機(jī)械特性：（），為實(shí)際空載轉(zhuǎn)速，其比理想空載轉(zhuǎn)速小。圖像中斜率大的機(jī)械特性為軟特性，斜率小的為硬特性。人為機(jī)械特性：1）電樞串電阻：（） 2）降低電樞電壓（）； 3）減弱勵磁磁通時的人為特性：5、電力拖

8、動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件：必要條件：電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)，即存在；充分條件：在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在，而在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在。6、他勵直流電動機(jī)的起動：起動要求：1）足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩；2）起動電流限制在一定范圍之內(nèi)；3）起動設(shè)備簡單，可靠。起動方法：電樞回路串電阻、降低電樞電壓。7、他勵直流電動機(jī)的制動：與n同向?yàn)殡妱訝顟B(tài)，與n反向?yàn)橹苿訝顟B(tài)。制動方法：能耗制動、反接制動（電壓反接、倒拉反轉(zhuǎn)反接）、回饋制動。8、他勵直流電動機(jī)的調(diào)速：調(diào)速方法：調(diào)壓調(diào)速、電樞串電阻調(diào)速和勵磁調(diào)速。第3章 變壓器3.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)1、變壓器的變壓原理：一、二次繞組的感應(yīng)電動勢大小正比于

9、各自繞組的匝數(shù)。2、變壓器結(jié)構(gòu)中：油箱：裝油、機(jī)械支撐、散熱和保護(hù)器身的作用；變壓器油：絕緣和冷卻作用； 套管：使變壓器引線與油箱絕緣； 保護(hù)裝置：保護(hù)變壓器。3、三項變壓器的額定電壓指的是線電壓，額定電流是線電流。3.2 空載運(yùn)行1、空載運(yùn)行：指變壓器一次繞組接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路時的運(yùn)行狀態(tài)。2、，為變壓器主磁通，一次感應(yīng)電動勢，f磁通變化頻率，N1一次繞組匝數(shù)。3、，k為變比，、為一、二次額定相電壓4、空載時等效電路：；為外加電壓；為空載電流；為一次電阻；為一次漏磁抗；為勵磁電阻（鐵損耗的等效電阻）；為勵磁電抗（對應(yīng)于主磁通的電抗）； 注：圖中U、I應(yīng)為向量3

10、.3 負(fù)載運(yùn)行1、負(fù)載運(yùn)行：變壓器的一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次側(cè)接負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)。2、，、為一、二次額定相電流。3、將二次繞組的匝數(shù)看成一次繞組的匝數(shù)，為了保持二次側(cè)的電磁關(guān)系不變，需要將二次側(cè)的電磁參數(shù)折算到一次側(cè)。（不加上角標(biāo)的為二次側(cè)值，加角標(biāo)的為一次側(cè)值），k為變比，為二次感應(yīng)電動勢，為二次電動勢的折算值；，為二次電流，為二次電流的折算值；，為二次漏阻抗，為二次漏阻抗的折算值；，為二次電壓，為二次電壓的折算值；，為負(fù)載阻抗，為負(fù)載阻抗的折算值。T型等效電路：注：圖中U、I、E應(yīng)為向量3.4 變壓器參數(shù)的測定1、空載試驗(yàn)：（在低壓側(cè)進(jìn)行，即二次側(cè)）測得所有數(shù)據(jù)均為線狀

11、態(tài)數(shù)據(jù)，計算前需要進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換。對于三相變壓器：，為低壓側(cè)（二次）電壓的額定值。，。其中所有的參數(shù)都是每相的參數(shù)，算的電磁參數(shù)都是低壓側(cè)參數(shù)。 由低壓側(cè)的參數(shù)，可以通過折算公式，折算到高壓側(cè)。2、短路試驗(yàn)：（在高壓側(cè)進(jìn)行，即一次側(cè)）測得所有數(shù)據(jù)均為線狀態(tài)數(shù)據(jù)，計算前需要進(jìn)行線相轉(zhuǎn)換，帶下標(biāo)S的為短路狀態(tài)下的。對三相變壓器：， 。溫度折算：由于變壓器的工作溫度為75，而短路試驗(yàn)時溫度為20，所以需要進(jìn)行溫度換算。，為室溫，一般為20。鋁線變壓器時234.5應(yīng)替換為228。計算時通過試驗(yàn)溫度下的求后，反求，再進(jìn)行計算。對于T型等效電路，。，。，分別為短路電壓百分值，短路電壓電阻（有功）分量百分值，

12、短路電壓電抗（無功）分量百分值。式中所有參數(shù)均為每相的參數(shù)。下角標(biāo)1為一次側(cè)，2為二次側(cè)。3.5 標(biāo)么值1、，基準(zhǔn)值一般取每相的額定值。2、項變壓器：下標(biāo)為B為標(biāo)準(zhǔn)值，；，；，；，。3、百分值=標(biāo)么值，即等價于4、折算前后的標(biāo)么值相等，可以省去折算。5、，。3.6 變壓器的運(yùn)行特性當(dāng)為滯后時，為正。1、電壓變化率： 為負(fù)載電流標(biāo)么值，又稱負(fù)載系數(shù)。2、空載損耗可近似看作鐵損耗，是不變損耗； 短路損耗可近似看作銅損耗，是可變損耗； 總損耗。3、；當(dāng)不變損耗等于可變損耗（銅損耗=鐵損耗）時效率最高。此時，為最大效率時的負(fù)載系數(shù)，之后帶入效率公式可以求最大效率。3.7 三相變壓器1、聯(lián)結(jié)組別畫圖：

13、高壓繞組：首端：、；末端：、。 低壓繞組：首端：、；末端：、。例1：以右圖為例分析畫法：1）由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式：2）將，視為一點(diǎn)，由、這條線與、線對應(yīng)，所以這兩條線平行；再由接線柱（黑點(diǎn)）的位置二者相反（、靠近+，、靠近-），所以這兩條線反向。3）由副邊也是Y型解法，所以、為同一點(diǎn)，由、與、對應(yīng)，且接線柱相反畫出剩下的線。4）量出、這條線與、這條線夾角。測量得角度為60所以此聯(lián)接組別為Y，y2。（2=60/30）。例2：以右圖為例分析畫法：1） 由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式：2）將，視為一點(diǎn)，由、（）這條線與、線對應(yīng)，所以這兩條線平行；再由接線柱（黑點(diǎn)）的位置二者相反（、

14、靠近+，、靠近-），所以這兩條線反向。3）由副邊是型解法，由、（）與、對應(yīng)，且接線柱相反畫出剩下的線。4）量出、這條線與、這條線夾角。測量得角度為90所以此聯(lián)接組別為Y，d3。（3=90/30）。2、波形：聯(lián)接組別勵磁電流主磁通線電動勢相電動勢組式Y(jié)，y正弦波平頂波正弦波尖頂波心式Y(jié)，y正弦波正弦波正弦波正弦波YN，y尖頂波正弦波正弦波正弦波D，y尖頂波正弦波正弦波正弦波Y，d正弦波平頂波正弦波正弦波Y，yn同Y，y聯(lián)接3、三相組式變壓器不能采用Y/Y（Y/Y0）接線的原因Y，y接線的變壓器的勵磁電流只能是正弦波，產(chǎn)生平頂波的磁通，其中3次諧波磁通在鐵芯中形成回路，可以在鐵芯中流通，形成回路，

15、數(shù)值較大，產(chǎn)生較大的3次諧波電勢使電勢波形畸變，幅值升高，對絕緣不利。3.8變壓器并聯(lián)運(yùn)行1、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的理想情況：1）空載時并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器繞組間無換流，以免增加繞組的銅損耗；2）帶負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，即各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流按各自容量大小成正比例分配，使并聯(lián)運(yùn)行的各臺變壓器容量得到充分利用；3）帶負(fù)載后，各變壓器所分擔(dān)的電流應(yīng)與總的負(fù)載電流同相位。這樣在總的負(fù)載電流一定時，各變壓器所分擔(dān)的電流最小。如果各變壓器的二次電流一定，則共同承擔(dān)的負(fù)載電流為最大。2、變壓器并聯(lián)運(yùn)行所需滿足情況：1）各變壓器一次、二次額定電壓應(yīng)分別相等，即變比相同；2）各變壓器的聯(lián)接組別必須相同；3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）的標(biāo)么值（或）要相等，且短路阻抗角也要相等。其中，各變壓器的聯(lián)接組別必須相同需嚴(yán)格保證。計算題中勵磁參數(shù)為、，并需要把參數(shù)折算到一次側(cè)去。短路參數(shù)為、或者是、第4章 異步電機(jī)1、三相繞組基波合成磁動勢的性質(zhì)1）電流變化一周，磁場在空間上旋轉(zhuǎn)360度。（多對極時，磁場在空間轉(zhuǎn)過一對極的圓周距離）2）合成磁動勢旋轉(zhuǎn)方向與繞組A、B、C在空間的布置順序相同。3）某相電流達(dá)最大值時，合成磁動勢軸線與該相繞組軸線重合。4）合成磁動勢的幅值為每相脈振磁動勢振幅的1.5倍。5）合成磁動勢的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）：。2、異步電動機(jī)以轉(zhuǎn)子結(jié)