電機(jī)與拖動重點(diǎn)資料-考試必備

第一章1、直流電動機(jī)的工作原理如果將電源正極接電刷A,電源負(fù)極接電刷B，則線圈abcd中流過電流Ia.在導(dǎo)體ab中，電流由a流向b,在導(dǎo)體cd中，電流由c流向d。如一圖所示。載流導(dǎo)體ab和cd均處于N和S極之間的磁場中，受到電磁力的作用。用左手定則可知，載流導(dǎo)體ab受到電磁力F的方向是向左的，力圖使電樞逆時針方向運(yùn)動，載流導(dǎo)體cd受到的電磁力F的方向是向右的，也是力圖使電樞逆時針方向運(yùn)動，這一對電磁力形成一個轉(zhuǎn)矩，稱為電磁轉(zhuǎn)矩。用T表示，轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)槟鏁r針方向，使整個電樞沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180度，導(dǎo)體cd轉(zhuǎn)到N級下，ab轉(zhuǎn)到S級上，如圖二所示。由于電流仍從電刷A流入，使cd中的電流變?yōu)橛蒬轉(zhuǎn)到c,而ab中的電流由b流向a,再從電刷B流出。用左手定則判別可知，導(dǎo)體cd受到的電磁力的方向是向左，ab受到的電磁力的方向是向右的，因而電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍是逆時針方向，是電樞沿逆時針方向繼續(xù)續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)電樞再轉(zhuǎn)過180度，就又回到一圖所示的情況。2、直流發(fā)電機(jī)的工作原理直流發(fā)電機(jī)的模型與直流電機(jī)不同，不同的是電刷上不加直流電壓，而是利用原動機(jī)朝某一方向例如逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖1.2這時導(dǎo)體ab和cd分別切割N極和S極下的磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，用右手定則可以確定，導(dǎo)體ab中的電動勢的方向由b指向a，導(dǎo)體cd中的電動勢方向由d指向c，所以電刷A為正極性，電刷B為負(fù)極性。電樞旋轉(zhuǎn)180度時，導(dǎo)體cd轉(zhuǎn)至N極下，感應(yīng)電動勢的方向由c指向d，電刷A與d所連換向片接觸，仍為正極性；導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)至S極上，感應(yīng)電動勢的方向變?yōu)閍指向b，電刷B與a所連換向片接觸，仍為負(fù)極性?？梢娭绷靼l(fā)電機(jī)電樞線圈中的感應(yīng)電動勢的方向是交變的，而通過換向器和電刷作用，在電刷A和B兩端輸出的電動勢是方向不變的直流電動勢。若在電刷A和B之間接上負(fù)載，發(fā)電機(jī)就能向負(fù)載供給直流電能。這就是直流發(fā)電機(jī)的基本工作原理。3.直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座，主磁極，換向極，端蓋，軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱電樞，由轉(zhuǎn)軸，電樞鐵心，電樞繞組，換向器和風(fēng)扇等組成。4.直流電機(jī)的型號Z2-51z表示直流電機(jī)2為第二次改型設(shè)計(jì)5表示機(jī)座號1表示電樞鐵心長度5.單疊繞組的連接規(guī)律特點(diǎn)：單疊繞組的并聯(lián)支路對數(shù)a總等于磁極對數(shù)p6.直流電機(jī)的勵磁方式：他勵直流電機(jī)并勵直流電機(jī)復(fù)勵直流電機(jī)串勵直流電機(jī)7.電樞反應(yīng)的影響：一使氣隙磁場發(fā)生畸變二氣隙磁場的畸變使物理中心線偏離幾何中心線三磁路飽和時有去磁作用第二章1.變壓器的銘牌數(shù)據(jù)SL-1000|10SL為變壓器的基本型號S三相L鋁線1000表示額定容量10表示高壓側(cè)額定電壓2.通過空載試驗(yàn)可以測定變壓器的變壓比K，空載電流Io，鐵損耗P(Fe)從而計(jì)算出勵磁阻抗Zm3.短路試驗(yàn)可測變壓器參數(shù)：短路阻抗Zk和銅損耗P（KN)第三章1、三相異步電動機(jī)的工作原理若將外圓圈上的一對磁極以n1速度逆時針旋轉(zhuǎn)，成為旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場就會沿逆時針方向切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條。這種情況相當(dāng)于磁極不動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條順時針方向以n1的旋轉(zhuǎn)速度切割磁場。按電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)條中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。用右手定則可知：N極下導(dǎo)條的感應(yīng)電動勢方向是向內(nèi)的；S極下的是向外的。這樣，在閉合線圈中會產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢同方向的電流。導(dǎo)條中有電流后，在磁場中會產(chǎn)生電磁力。由左手定則可知，N極下導(dǎo)條電磁力的方向向左，S極上的向右，這一對力偶產(chǎn)生了轉(zhuǎn)軸上的電磁轉(zhuǎn)矩T，其轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r針方向，轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩T的作用下，就會以n的速度沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來，成為電動。2、異步電動機(jī)“異步”名稱的由來。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1稱為同步轉(zhuǎn)速，運(yùn)行時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場相同，但轉(zhuǎn)速n要低于同步轉(zhuǎn)速n1.假若n與n1相等，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁極之間就沒有相對運(yùn)動，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中沒有感應(yīng)電動勢，不能產(chǎn)生電流和形成電磁轉(zhuǎn)矩。正常運(yùn)行時n與n1不相等，這就是異步電動機(jī)“異步”名稱的由來。3單相繞組產(chǎn)生的脈動磁動勢；三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢4、為什么要進(jìn)行頻率折算？在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，異步電動機(jī)的定子電動勢和電流的頻率均為f1，而轉(zhuǎn)子電動勢和電流的頻率則為f2=sf1，定、轉(zhuǎn)子兩方面的頻率是不同的，對不同頻率的電量列出的方程組不能聯(lián)立求解，也不能根據(jù)他們求出等值電路和相量圖。要把轉(zhuǎn)子的頻率折合，使定、轉(zhuǎn)子有相同的頻率。由以前的分析可知，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時，定、轉(zhuǎn)子兩方面的頻率是相同的，因此，只要把旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)化為等效靜止的轉(zhuǎn)子，便會使轉(zhuǎn)子頻率由f2變?yōu)閒1，從而得到相應(yīng)的等值電路和相量圖。把旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)化為等效靜止的轉(zhuǎn)子，就叫頻率折算。5.降低定子端電壓的人為特性特點(diǎn)一降壓后同步轉(zhuǎn)速n1不變，不同U1的人為特性都是通過固有特性上的同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)二降壓后，最大轉(zhuǎn)矩Tm隨U1的平方成比例下降，但是臨界轉(zhuǎn)差率Sm不變?nèi)祲汉蟮膯愚D(zhuǎn)矩T’（st)也隨U1的平方成比例下降6轉(zhuǎn)子回路傳入對稱三相電阻的人為特性①n1不變，不同R（歐）的人為特性都通過固有特性的同步轉(zhuǎn)速點(diǎn)②臨界轉(zhuǎn)差率s（m）··（R2+R歐），s（m)會隨轉(zhuǎn)子電阻的增加而增加，但是Tm不變③當(dāng)s‘（m)<1時，起動轉(zhuǎn)矩Tst隨R歐的增加而增加，當(dāng)s‘（m)>1時，T（st）隨R歐的增加反而減少第四章1.同步電動機(jī)的工作原理當(dāng)同步電機(jī)定子三相繞組接三相交流電源，轉(zhuǎn)子勵磁繞組接直流電源時，就作為同步電動機(jī)運(yùn)行。這時定子三相對稱繞組流過對稱的三相交流電流在定子轉(zhuǎn)子氣息中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；轉(zhuǎn)子勵磁繞組流過直流電流產(chǎn)生恒定磁場。旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子磁場作用，會產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，拖動轉(zhuǎn)子并帶動負(fù)載旋轉(zhuǎn)，是點(diǎn)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相等，就是同步轉(zhuǎn)速n1=60f1/p只要電源頻率恒定，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就是恒定的，總是與旋轉(zhuǎn)磁場同步，因而成為同步電動機(jī)。當(dāng)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁繞組通過直流電流，且轉(zhuǎn)子由原動機(jī)拖動以恒速n1旋轉(zhuǎn)時，同步電機(jī)就作為同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行。因?yàn)樵谵D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子上的磁極一恒速n1切割定子的三相對稱繞組，會在定子的三相對稱繞組中產(chǎn)生三相對稱電動勢，外接三相負(fù)載時，同步電機(jī)就可向負(fù)載供電，成為同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)帶上負(fù)載時，定子的三相繞組就有三相電流流過，會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用，企圖阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所以必須由原動機(jī)產(chǎn)生拖動轉(zhuǎn)矩以克服旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩，拖動轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)，這樣，同步發(fā)電機(jī)就把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o負(fù)載。2.同步電動機(jī)的型號T2500-4/2150T同步電動機(jī)2500功率4磁極數(shù)2150定子鐵心外徑（mm）?3.功角特性與矩角特性4.凸極同步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩包含兩個部分：基本電磁轉(zhuǎn)矩附加電磁轉(zhuǎn)矩5.維持同步電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件：dT/d?>06.同步電動機(jī)功率因數(shù)的變化規(guī)律φΦ①當(dāng)勵磁電流恰到好處時，使電樞電流I恰好與電源電壓U同相位，這時的同步電動機(jī)相當(dāng)于一個電阻性負(fù)載，功率因數(shù)cosφ=1，稱對應(yīng)勵磁電流I1為正常勵磁②勵磁電流大于正常勵磁的狀態(tài)稱為過勵狀態(tài)，即I’（f)>I(f),過勵磁時，電樞電流I’超前電源電壓U一個相位角φ’，同步電動機(jī)相當(dāng)于一個電阻電容性負(fù)載，可以提高電源的功率因數(shù)③勵磁電流小于正常勵磁的狀態(tài)稱為欠勵狀態(tài)，即I“（f)<I(f),欠勵磁時，電樞電流I”滯后電源電壓一個相位角φ“這是的同步電動機(jī)相當(dāng)于一個電阻電感性負(fù)載改變同步電動機(jī)的勵磁電流就能改變其功率因數(shù)，這是同步電動機(jī)獨(dú)具的有點(diǎn)，是異步電動機(jī)無法比擬的。為了發(fā)揮這一優(yōu)點(diǎn)，同步電動機(jī)拖動負(fù)載運(yùn)行時，一般是運(yùn)行在過勵狀態(tài)，至少運(yùn)行在正常勵磁狀態(tài)，不會運(yùn)行在欠勵狀態(tài)。第六章1.電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件必要且充分條件：機(jī)械特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有交點(diǎn)，在交點(diǎn)T=T(L),且轉(zhuǎn)速升高時T<T（L），轉(zhuǎn)速降低時T>T(L),也就是說，在交點(diǎn)處有dT/dn<dT(L)/dn2.他勵直流電動機(jī)的起動方式：降壓啟動電樞回路串電阻起動3.他勵直流電動機(jī)的調(diào)速指標(biāo)：靜差率，調(diào)速范圍，調(diào)速的平滑性，調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性4.他勵直流電動機(jī)的調(diào)速方式點(diǎn)數(shù)串電阻調(diào)速，降壓調(diào)速，弱磁調(diào)速歸納為兩組調(diào)速方式即恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式和恒功率調(diào)速方式。在調(diào)速前后，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩保持不變的調(diào)速方式為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式；在調(diào)速前后，電動機(jī)的電磁功率保持不變的的調(diào)速方式為恒功率調(diào)速方式。緒論1.電力拖動系統(tǒng)組成：由電源