高考理綜答案[全國(guó)卷課件

1、總復(fù)習(xí)2.2 常用的基本定律與定則常用的基本定律與定則2.2.1 電機(jī)磁場(chǎng)的描述電機(jī)磁場(chǎng)的描述電流電流 磁場(chǎng)磁場(chǎng)用磁場(chǎng)線描述用磁場(chǎng)線描述磁通磁通:S 與磁場(chǎng)線垂直的某面積與磁場(chǎng)線垂直的某面積（m m2 ) )SB =（T） 通過(guò)磁場(chǎng)中某一面積的磁場(chǎng)線的總數(shù)。通過(guò)磁場(chǎng)中某一面積的磁場(chǎng)線的總數(shù)。單位：?jiǎn)挝唬篧b。 (1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B：矢量。：矢量。其數(shù)值其數(shù)值 B 表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，其方向表示磁場(chǎng)的方向。其方向表示磁場(chǎng)的方向。在均勻磁場(chǎng)中：在均勻磁場(chǎng)中： 磁通密度磁通密度H ：矢量。矢量。0= 4107 H / mBH=方向與方向與B 的方向相同。的方向相同。單位：

2、單位：A/m。 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率： 真空中的磁導(dǎo)率真空中的磁導(dǎo)率:(2) 磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度 HH 的大?。旱拇笮。褐慌c產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流大小成正只與產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流大小成正比，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。比，與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。B 的大?。旱拇笮。翰粌H與產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流大小有關(guān)，不僅與產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流大小有關(guān)，還與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。還與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。（H / m）HB鐵磁材料的磁性能鐵磁材料的磁性能 1.1.高導(dǎo)磁性高導(dǎo)磁性2.3 鐵磁材料的特性鐵磁材料的特性高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性、非線性高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性、非線性鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì)的磁化 鐵磁材料在外磁場(chǎng)中鐵磁材料在外磁場(chǎng)中 呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，此

3、呈現(xiàn)很強(qiáng)的磁性，此現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為鐵磁物質(zhì)的磁化鐵磁物質(zhì)的磁化。 0 0 鑄鋼：鑄鋼： 10000 硅鋼片：硅鋼片： (6000 7000)0當(dāng)外磁場(chǎng)（或勵(lì)磁電流）增大到一定值時(shí)，磁性材當(dāng)外磁場(chǎng)（或勵(lì)磁電流）增大到一定值時(shí)，磁性材料的全部磁疇的磁場(chǎng)方向都轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向一致，料的全部磁疇的磁場(chǎng)方向都轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向一致，磁化磁場(chǎng)的磁化磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B BJ J達(dá)到飽和值達(dá)到飽和值。 2.2.磁飽和特性磁飽和特性注注B BH H圖0.2 鐵磁材料的磁化曲線a ab bc cd d)(HfB)(HfFeHB0當(dāng)有磁性物質(zhì)存在時(shí)當(dāng)有磁性物質(zhì)存在時(shí)B與與H不成比例，不成比例， 與與I也不成

4、比例也不成比例。3.3.磁滯特性磁滯特性 磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的性質(zhì)稱磁性物磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的性質(zhì)稱磁性物質(zhì)的磁滯性。質(zhì)的磁滯性。磁滯回線磁滯回線: :呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的B-HB-H閉合回線閉合回線.BH0HmBr剩磁剩磁HC矯頑矯頑力力HmBrHC圖圖0.3 鐵磁材料的磁滯回線鐵磁材料的磁滯回線BHO基本磁化曲線基本磁化曲線一、一、 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理E+NS電刷電刷換向片換向片直流電源直流電源電刷電刷換向器換向器線圈線圈IaIaAB12abcd電樞線圈電樞線圈注意：注意：換向片和線圈固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)換向片和線圈固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎

5、樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。電刷壓在換向片上。由左手定則，通電線圈在磁場(chǎng)的作用下，由左手定則，通電線圈在磁場(chǎng)的作用下，使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。FFE+NS電刷電刷換向片換向片IaIaAB12abdc用右手定則判用右手定則判感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的方向的方向電樞繞組電樞繞組電阻電阻RaaaRIEU輸出電壓輸出電壓eeNSAB12二、二、 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)的工作原理的工作原理abcdaIFF+-直流電動(dòng)機(jī)的各種主要部件圖 他勵(lì)電機(jī)：他勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組的電源分開(kāi)。勵(lì)磁繞組與電樞繞組的電源分開(kāi)。

6、并勵(lì)電機(jī)：并勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)到同一電源上。勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)到同一電源上。串勵(lì)電機(jī)：串勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)接到同一電源勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)接到同一電源上。上。復(fù)勵(lì)電機(jī)：復(fù)勵(lì)電機(jī)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組的聯(lián)接有串有并，接在勵(lì)磁繞組與電樞繞組的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。同一電源上。M并勵(lì)并勵(lì)UIfM串勵(lì)串勵(lì)UM復(fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)U直流電機(jī)的勵(lì)磁方式直流電機(jī)的勵(lì)磁方式M他勵(lì)他勵(lì)UfIfIaU3.3 直流電機(jī)的磁場(chǎng)和基本方程式直流電機(jī)的磁場(chǎng)和基本方程式avaeaNE2nCnapNe60avNTT aIapN2aTIC U=Ea+-IaRamecPCuapCufpFepTIEPaa

7、MUIP 13.6.2 3.6.2 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性NUU fNfIIaIfn aNaNNICeRCeUnaIfNfII直流電動(dòng)機(jī)的工作特性，是指在直流電動(dòng)機(jī)的工作特性，是指在U=UN，時(shí)時(shí), , 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)矩T T和效率和效率 隨電樞電流隨電樞電流 而變化的關(guān)系。而變化的關(guān)系。1 1 轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性條件：條件：2 2 轉(zhuǎn)矩特性轉(zhuǎn)矩特性aIfaIfT 3 3 效率特性效率特性思考：并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞思考：并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組可否允許開(kāi)路運(yùn)行？為什么？組可否允許開(kāi)路運(yùn)行？為什么？3.6.3 3.6.3 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性串勵(lì)直

8、流電動(dòng)機(jī)的工作特性faII 特點(diǎn)：特點(diǎn)：)af(I)f(Ina1. 1. 轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性當(dāng)當(dāng)I Ia a較小時(shí)，較小時(shí)，afIK aeaeICRCUn可得可得根據(jù)根據(jù)eaaefeaafeCRICUKCRIKCUn 思考：串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可否允許空載運(yùn)思考：串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可否允許空載運(yùn)行？為什么？行？為什么？UIf+_IaMEaRaRf3.8.3 3.8.3 并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過(guò)程 和自勵(lì)條件和自勵(lì)條件自勵(lì)過(guò)程：自勵(lì)過(guò)程： 并勵(lì)發(fā)電機(jī)建立電壓的過(guò)程。并勵(lì)發(fā)電機(jī)建立電壓的過(guò)程。定義：定義：自勵(lì)條件：滿足建壓的條件。自勵(lì)條件：滿足建壓的條件。1、自勵(lì)過(guò)程：、自勵(lì)過(guò)程：U)(

9、foIfU fI1234foIA由以上分析可知并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件：由以上分析可知并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)條件：1 1）電機(jī)必須有剩磁。）電機(jī)必須有剩磁。 2 2）勵(lì)磁繞組的接線與電樞旋轉(zhuǎn)方向必須正確）勵(lì)磁繞組的接線與電樞旋轉(zhuǎn)方向必須正確配合，以使勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與剩磁配合，以使勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與剩磁方向一致。方向一致。3 3）勵(lì)磁回路的電阻應(yīng)小于與電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速下）勵(lì)磁回路的電阻應(yīng)小于與電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速下相對(duì)應(yīng)的臨界電阻。相對(duì)應(yīng)的臨界電阻。2 2、自勵(lì)條件：、自勵(lì)條件：對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方程式為對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，方程式為 dtdJTTLgGDmrJ422又因?yàn)橛忠驗(yàn)閼T性轉(zhuǎn)矩（或慣性轉(zhuǎn)矩（或稱加速轉(zhuǎn)矩）

10、稱加速轉(zhuǎn)矩）602 n所以所以dtdnGDTTL3752式中式中 GDGD2 2飛輪轉(zhuǎn)矩飛輪轉(zhuǎn)矩 NmNm2 2二、運(yùn)動(dòng)方程式二、運(yùn)動(dòng)方程式對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，方程式為對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，方程式為 dtdvmFFZ式中式中 F F拖動(dòng)力拖動(dòng)力 F FZ Z阻力阻力 慣性力慣性力 m m的單位為的單位為kgkg dtdvm電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)可由運(yùn)動(dòng)方程式判斷電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)可由運(yùn)動(dòng)方程式判斷 （1） 當(dāng)當(dāng) T=TT=TL L ， 0dtdn電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行（2） 當(dāng)當(dāng) TTTTL L ， 0dtdn電力拖動(dòng)系統(tǒng)加速運(yùn)行電力拖動(dòng)系統(tǒng)加速運(yùn)行 （3） 當(dāng)當(dāng) TTT - 90 - 90o o

11、時(shí)時(shí)時(shí)軸AE0.CE0.BE0.AI.CI.BI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS+90+900 0FaFa(1) 0 90o時(shí)(負(fù)載為感性) FaFad，與Ff1反向，去磁性質(zhì)Faq，與Ff1正交，交磁性質(zhì)IadIa qI(2) 90o 0o時(shí)(負(fù)載為容性) FaFad，與Ff1同向，助磁性質(zhì)Faq，與Ff1正交，交磁性質(zhì)a qIadII當(dāng)當(dāng)角為不同值的電樞反應(yīng)角為不同值的電樞反應(yīng) 位置位置夾角夾角記作記作電樞反電樞反應(yīng)性質(zhì)應(yīng)性質(zhì)對(duì)電機(jī)的影響對(duì)電機(jī)的影響負(fù)載性質(zhì)負(fù)載性質(zhì)n(f)n(f)U U=0=00 0q q軸軸+90+900 0交軸交軸波形波形畸變畸變下降下降不變不變R

12、 R=90=900 0d d軸軸+90+900 0直、去直、去削弱削弱不變不變下降下降L L=-90=-900 0d d軸軸+90+900 0直、助直、助增強(qiáng)增強(qiáng)不變不變上升上升C C0 00 090900 0d d、q q軸軸+90+900 0交、直去交、直去削弱削弱下降下降下降下降 R R、L L-90-900 0000 0d d、q q軸軸+90+900 0交、直助交、直助增強(qiáng)增強(qiáng)下降下降上升上升R R、C CaFafFFaFaqFadFadFaqFadFadFaqFdF 采用發(fā)電機(jī)慣例，以輸出電流作為電樞電流的正方向時(shí)，采用發(fā)電機(jī)慣例，以輸出電流作為電樞電流的正方向時(shí)，電樞的電壓方程為

13、電樞的電壓方程為 UjXRIEEaa)(0IFEaaaaaXI jE因因可可aX-電樞反應(yīng)電抗電樞反應(yīng)電抗saaaXI jRIUXI jXI jRIUE0稱為隱極同步電機(jī)的同步電抗，不計(jì)稱為隱極同步電機(jī)的同步電抗，不計(jì)飽和時(shí)，是一個(gè)常值。飽和時(shí)，是一個(gè)常值。Xs=Xa+XXs=Xa+X 不考慮磁飽和時(shí)不考慮磁飽和時(shí)同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)物理量的關(guān)系：同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)物理量的關(guān)系：二、凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖二、凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖fIfF0 0 E EadE ad adFaF Iaq aqE aqF E XI jaddXXXaqqXXX-交軸同步電抗交軸同步電抗qqdda

14、aqqaddaaqqaddaXI jXI jRIUXXI jXXI jRIUXI jXI jXI jRIUE)()(0-直軸同步電抗直軸同步電抗0 qI 0 Ed dj j0 UdI qdXI j IaRI ddXI j 返回凸極同步發(fā)電機(jī)的向量圖凸極同步發(fā)電機(jī)的向量圖QE)(0qddQXXI jEEqaqddqqddaQXI jRIUXXI jXI jXI jRIUE)()(aqIRUIXUjjcossinarctan0引入虛擬電動(dòng)勢(shì)引入虛擬電動(dòng)勢(shì) ，使使確定內(nèi)功率因數(shù)角確定內(nèi)功率因數(shù)角 0Y可得可得對(duì)應(yīng)的相量圖如對(duì)應(yīng)的相量圖如圖圖所示所示由此得凸極同步發(fā)電機(jī)的等效電路，如由此得凸極同步發(fā)電

15、機(jī)的等效電路，如圖圖所示所示0 0 EQE qI )(qddXXI j qXI j aRI dI Ij j0 返回角的確定角的確定7.8.1 7.8.1 投入并聯(lián)的條件和方法投入并聯(lián)的條件和方法(1) (1) 波形相同波形相同(2) (2) 頻率相同頻率相同(3) (3) 幅值相同幅值相同(4) (4) 相位相同相位相同(5) (5) 相序相同相序相同1. 1. 并聯(lián)條件并聯(lián)條件發(fā)電機(jī)端電壓與電網(wǎng)電壓滿足以下條件：發(fā)電機(jī)端電壓與電網(wǎng)電壓滿足以下條件：整步過(guò)程：整步過(guò)程：為了將發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)運(yùn)行所進(jìn)行為了將發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)運(yùn)行所進(jìn)行的調(diào)節(jié)和操作過(guò)程。的調(diào)節(jié)和操作過(guò)程。準(zhǔn)確整步法：準(zhǔn)確整步法：將發(fā)電

16、機(jī)調(diào)到完全符合投入并聯(lián)將發(fā)電機(jī)調(diào)到完全符合投入并聯(lián)條件，然后投入電網(wǎng)。條件，然后投入電網(wǎng)。自整步法：自整步法：先驗(yàn)證發(fā)電機(jī)相序，拖到同步轉(zhuǎn)速先驗(yàn)證發(fā)電機(jī)相序，拖到同步轉(zhuǎn)速，然后直接加入電網(wǎng)。，然后直接加入電網(wǎng)。準(zhǔn)確同步法直接接法準(zhǔn)確同步法直接接法接線圖向量圖電機(jī)各端與電網(wǎng)同相端對(duì)應(yīng)，三燈泡同時(shí)亮、暗，當(dāng)燈泡亮、暗頻率很低并且燈泡變暗的瞬間為合閘的最佳時(shí)機(jī)。2.2.并聯(lián)方法并聯(lián)方法接線圖向量圖準(zhǔn)確同步法交叉接法準(zhǔn)確同步法交叉接法一相燈泡同端連接，另外兩組交叉連接，三組燈泡依次亮、暗一相燈泡同端連接，另外兩組交叉連接，三組燈泡依次亮、暗，當(dāng)三組燈泡亮度旋轉(zhuǎn)速度很慢且第一組燈泡變暗的瞬間為合，當(dāng)三組

17、燈泡亮度旋轉(zhuǎn)速度很慢且第一組燈泡變暗的瞬間為合閘的最佳時(shí)機(jī)。閘的最佳時(shí)機(jī)。7.9.2 7.9.2 同步發(fā)電機(jī)的功角特性同步發(fā)電機(jī)的功角特性功角特性功角特性：當(dāng)：當(dāng)E E0 0和和U U保持不變時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電磁功保持不變時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電磁功率和功率角之間的關(guān)系率和功率角之間的關(guān)系)(dfPM忽略定子電阻時(shí)，忽略定子電阻時(shí)，)sinsincos(cosddYY mUI)cos(cos2djYmUImUIPPM)sincos(dddqIImUsinqqUIX0(cos )ddEUIX)sincos(dddqMIImUP由凸極機(jī)向量圖，有由凸極機(jī)向量圖，有dd2sin)11(2sin20dqdM

18、XXUmXUEmP代入上式，得功角特性表達(dá)式代入上式，得功角特性表達(dá)式基本電磁功率基本電磁功率附加電磁功率附加電磁功率靜態(tài)穩(wěn)定的條件靜態(tài)穩(wěn)定的條件 0ddedP0ddedP靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)：靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)： 其對(duì)應(yīng)的功率稱為靜態(tài)穩(wěn)定極限功率其對(duì)應(yīng)的功率稱為靜態(tài)穩(wěn)定極限功率 當(dāng)電網(wǎng)或原動(dòng)機(jī)偶然發(fā)生微小擾動(dòng)時(shí)，若在擾動(dòng)消失后發(fā)電機(jī)能自行回復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行，則稱發(fā)電機(jī)是靜態(tài)穩(wěn)定的；反之，就是不穩(wěn)定的。整步功率系數(shù)slP2 工作方式工作方式 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式可分為：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。單雙六拍、三相雙三拍等。“三相三相”：定子有三相繞組；定子有三相繞組；“單單”：同時(shí)只讓一相繞組通電；同時(shí)只讓一相繞組通電；“雙雙”：同時(shí)有兩相繞組通電；同時(shí)有兩相繞組通電；“拍拍”：定子繞組改變一次通電方式；定子繞組改變一次通電方式；“三拍三拍”：通電三次完成一個(gè)循環(huán)。通電三次完成一個(gè)循環(huán)。（3）工作過(guò)程）工作過(guò)程轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁阻轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的位置力圖使通電相磁路的磁阻最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。最小，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。A 相通電，相通電，A 方向的磁