電機(jī)與拖動復(fù)習(xí)資料

寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來

按磁導(dǎo)率分類：非磁性物質(zhì)、磁性物質(zhì)。一、非磁性物質(zhì)

≈

0

1.順磁物質(zhì)（如空氣）：

略大于

0

。2.反磁物質(zhì)（如銅）：

略小于

0。二、磁性物質(zhì)1.高導(dǎo)磁性

0

1.物質(zhì)的磁性能

磁性物質(zhì)內(nèi)部存在著很多很小的“磁疇”。

磁性物質(zhì)的高導(dǎo)磁性被廣泛應(yīng)用于變壓器和電機(jī)中。2.磁飽和性

≠常數(shù)起始磁化曲線BHOabcdB=f(H)B=

0H3.磁滯性注意：磁化曲線B的變化總是滯后于H的變化

按磁滯回線的不同，磁性物質(zhì)可分為(1)

硬磁物質(zhì)[B－H曲線寬，Br大、Hc大。用于制造永磁鐵.](2)

軟磁物質(zhì)[B－H曲線窄，Br小、Hc小。用于制造變壓器、電機(jī)和電器等的鐵心.](3)矩磁物質(zhì)[B－H曲線形狀接近矩形，Br大、Hc小.]BHOHmBm剩磁

－Hm矯頑磁力

Br－Hc－BmHc－Br磁滯回線BHO基本磁化曲線2.磁路歐姆定律1.恒定磁通的磁路歐姆定律μcAclcμ0A0l0+u－iΦ鐵心中：Bc=ΦA(chǔ)cHc=

Bc

c=Φ

c

Ac

氣隙中：B0=ΦA(chǔ)0Hc=

B0

0=Φ

0

A0

全電流定律:∮Hdl=

I左邊=

∮H

dl

=∮H

dl=Hc

lc＋H

0l0=(Rmc＋Rm0)Φ=RmΦlc

cAc=(＋)Φl0

0A0因此RmΦ

=F4.變壓器在電路中的作用2.交變磁通的磁路歐姆定律磁路歐姆定律：磁通勢幅值：磁阻抗：其中：磁阻磁抗3.變壓器的工作原理一、單相變壓器是利用電磁感應(yīng)原理將某一電壓的交流電變換成頻率相等的另一電壓的交流電的變換裝置。1.電壓變換忽略Z1和Z24.變壓器在電路中的作用2.電流變換電流變換5.i2的大小由什么決定？

i1的大小由什么決定？3.阻抗變換忽略Z1、Z2、

I0，則=

U1U2I2I1==kN1N2|Ze|

=U1I1=

kU2I2/kU2I2=k2|Ze|

=

k2|

ZL|等效4.變壓器在電路中的作用6.三相繞組的聯(lián)結(jié)方式7.變壓器的參數(shù)測定一、空載試驗(yàn)5.電壓比若要將|Z0|、R0和X0折算至高壓側(cè)，則

折算至高壓側(cè)的參數(shù)=k2×折算至低壓側(cè)的參數(shù)二、短路試驗(yàn)5.阻抗電壓US

銘牌上常用阻抗電壓的標(biāo)么值表示：標(biāo)么值=實(shí)際值基值[額定值]阻抗電壓的標(biāo)么值：8.標(biāo)么值折算至75℃時(shí)的RS值：繞阻電抗與溫度無關(guān)：XS75=XS

75℃時(shí)的短路阻抗模：若要將|ZS|、RS和XS折算至低壓側(cè)，則1k2折算至低壓側(cè)的參數(shù)=×折算至高壓側(cè)的參數(shù)折算至75℃9.三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行一、意義：變壓器并聯(lián)運(yùn)行可以解決單臺變壓器供電不足的困難，提高供電的可靠性，減少儲備容量，并可根據(jù)負(fù)載的大小來調(diào)整投入運(yùn)行的變壓器的數(shù)量，提高運(yùn)行效益。二、條件：1.

電壓比相等，以保證二次空載電壓相等。

規(guī)定：電壓比之差≤0.5%(平均電壓比)2.

聯(lián)結(jié)組相同，以保證二次空載電壓相位相同。10.【例2.7.1】12.三相異步電動機(jī)工作原理一、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速——同步轉(zhuǎn)速n0

60f1pn0=

f=50Hz時(shí)：123456300015001000750600500pn0/(r/min)二、工作原理1.電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生異步電機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)

狀態(tài)制動狀態(tài)堵轉(zhuǎn)狀態(tài)電動機(jī)狀態(tài)理想空載狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差率n＜0s＞1n=0s=10＜n＜n0

1＞s＞0n=n0s=0n＞n0s＜0轉(zhuǎn)差率:1.電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生s=×100%n0－nn0轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:n=(1-s)n0

起動時(shí)n=0，s=1

理想空載時(shí)n=n0，s=0

正常運(yùn)行時(shí)0＜n＜n0，1＞s＞0

額定運(yùn)行時(shí)sN=0.01~0.092.電磁轉(zhuǎn)矩的大小

T=CTΦmI2cos

23.電磁轉(zhuǎn)矩的的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。13.三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)三相異步電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，按轉(zhuǎn)子繞組的不同，又分為籠型和繞線型兩種。一、三相繞組(假設(shè)已知電機(jī)的槽數(shù)z、磁極對數(shù)p、繞組的相數(shù)m。)

每極每相槽數(shù)q

z2pmq=

槽距角α(相鄰兩槽中心線間的電角度。)

=p·360oz

極距

(相鄰兩磁極中心線間的距離（槽數(shù)）。)

z2p

=14.三相異步電動機(jī)的分類、特點(diǎn)15.異步電動機(jī)根據(jù)繞組的分類二、籠型繞組1.極數(shù)轉(zhuǎn)子磁極極數(shù)=定子磁極極數(shù)p1=

p2=p2.相數(shù)籠型轉(zhuǎn)子是對稱多相繞組。

轉(zhuǎn)子槽數(shù)能被磁極對數(shù)整除時(shí)m2=z2p每對磁極下的每一根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。各對極下占相同位置的導(dǎo)條可看作是屬于一相的并聯(lián)導(dǎo)條，即每相有p根導(dǎo)條并聯(lián)。m2=6

轉(zhuǎn)子槽數(shù)不能被極對數(shù)整除時(shí)m2=z2即每一根導(dǎo)條就構(gòu)成一相。NNSS123456789101112m2=z23.匝數(shù)16.籠型轉(zhuǎn)子是對稱多相繞組，計(jì)算方法？※三相異步電動機(jī)的額定值之間的關(guān)系：17.【例3.2.1】19.電動機(jī)磁場的特點(diǎn)

P74

公式①轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通勢與定子磁通勢在空間是沿同一方向以同一速度旋轉(zhuǎn)的。②二者組成了統(tǒng)一的合成旋轉(zhuǎn)磁通勢，共同產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場.20.三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩一、三相異步電動機(jī)的功率1.輸入功率P12.

定子銅損耗PCu1PCu1=m1R1I123.

鐵損耗PFe（轉(zhuǎn)子鐵損耗忽略不計(jì)）PFe=m1R0I024.電磁功率PePe=P1－PCu1－PFePe=m2E2I2cos

2=m1E2'

I2'cos

2R2's=m1I2'2=m1R2'I2'

2+m1R2'I2'

21－ssPCu2=m2R2I22=m1R2'

I2'

2=s

Pe5.轉(zhuǎn)子銅損耗PCu26.機(jī)械功率Pm7.空載損耗P08.輸出功率P2P2=Pm－P0

=Pe－PCu2－P0

=P1－PCu1－PFe－PCu2－P0二、三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩

電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)T

=T2=TL

【例3.6.2】求例3.6.1中的電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2、T0和T。解:輸出轉(zhuǎn)矩空載損耗P0=Pm－P2空載轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩T

=T0+T2或者21.單相異步電動機(jī)的啟動方法P852.罩極起動22.電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式及其應(yīng)用1.電磁轉(zhuǎn)矩的物理公式

4.44pm2kw2N2

2

CT=轉(zhuǎn)矩常數(shù)2.電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)公式()2m22

KT

=kw2N2kw1N1

T

=KTspR2U12f1［R22＋(sX2)2］3.電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式

若忽略

T0，則電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式解上述方程，可得

當(dāng)T=TN

時(shí)，則或

|s

|<|sM|時(shí)取負(fù)號(電動狀態(tài)),|s

|>|sM|時(shí)取正號(制動狀態(tài))?！纠?.1.1】

Y132M－4型三相異步電動機(jī)帶某負(fù)載運(yùn)行，轉(zhuǎn)速n=1455r/min，試問該電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL是多少？若負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=45N·m，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n是多少？23.【例4.1.1】解：由電工手冊查到該電機(jī)的PN=7.5kW，n0=1500r/min，nN=1440r/min，

MT=2.2。由此求得忽略

T0，則當(dāng)

TL

=T2=T=

45N·m時(shí)公式小結(jié)：24.人為特性P97~P1001.降低定子電壓時(shí)的人為特性(1)SM與U1無關(guān)(2)T

正比于

U12轉(zhuǎn)矩特性機(jī)械特性2.增加轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的人為特性(1)sM正比于

R2(2)TM與R2

無關(guān)。轉(zhuǎn)矩特性機(jī)械特性R2增加后，TST大小則與R2和X2的相對大小有關(guān)。

當(dāng)R2＜X2時(shí)，sM＜1，

R2

→TST

。當(dāng)R2=X2時(shí)，sM

=1，

TS=

TM。當(dāng)R2＞X2時(shí)，sM＞1，

R2

→TST

。3.改變定子頻率時(shí)的人為特性(1)f1＜fN為保持Φm

=常數(shù)4.改變磁極對數(shù)時(shí)的人為特性Y－YY變極△－YY變極25.電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的條件電動機(jī)的機(jī)械特性與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性有交點(diǎn)，即：26.自適應(yīng)負(fù)載能力是電動機(jī)區(qū)別于其他動力機(jī)械的重要特點(diǎn)。27.三相異步電動機(jī)的起動條件、起動方法有哪些？4.3節(jié)一、起動指標(biāo)1.起動轉(zhuǎn)矩足夠大2.起動電流不超過允許范圍。二、起動方法及條件(1).籠型異步電動機(jī)的直接起動(2).籠型異步電動機(jī)的減壓起動1.定子串聯(lián)電阻或電抗減壓起動2.星形－三角形減壓起動（Y－

起動）適用于：正常運(yùn)行為△形聯(lián)結(jié)的電動機(jī)。

Y－

起動的使用條件3.自耦變壓器減壓起動

自耦變壓器減壓起動的使用條件【例4.3.1】

一臺

Y250M－6型三相籠型異步電動機(jī)，UN=380V，

聯(lián)結(jié)，PN=37kW，

nN=985r/min，IN=72A，

ST=1.8，

SC=6.5。如果要求電動機(jī)起動時(shí)，起動轉(zhuǎn)矩必須大于250N·m，從電源取用的電流必須小于360A。試問：(1)能否直接起動？(2)能否采用Y－

起動？(3)能否采用KA=0.8的自耦變壓器起動？28.【例4.3.1】解：(1)能否直接起動直接起動時(shí)起動轉(zhuǎn)矩和起動電流為TST=

STTN=

1.8×359N·m=646N·mIST=

SCIN

=

6.5×72A=468A雖然TST＞250N·m，但是

IST＞360A，所以不能采用直接起動。(2)能否采用Y－

起動雖然ISTY＜360A，但是

TSTY＜250N·m，所以不能采用Y－

起動。(3)能否采用KA=0.8的自耦變壓器起動TSTa=KA2TST

=

0.82×646N·m=413N·mISTa=KA2IST

=

0.82×468A=300A由于TSTa＞250N·m，而且

ISTa＜360A，所以能采用

KA=0.8的自耦變壓器起動。31.三相異步電動機(jī)的調(diào)速詳見P114~P1201.改變磁極對數(shù)p2.改變轉(zhuǎn)差率s3.改變電源頻率f1(變頻調(diào)速)33.三相異步電動機(jī)的制動4.5節(jié)一、能耗制動能耗制動時(shí)的機(jī)械特性1.能耗制動時(shí)的機(jī)械特性的特點(diǎn)(1)因T與n方向相反，n－T曲線在第二、四象限。(2)因n=0時(shí)，T=0，n－T曲線過原點(diǎn)。(3)制動電流增大時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩也增大；產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速變。2.能耗制動過程——迅速停機(jī)(1)制動原理制動前：特性1。制動時(shí)：特性2。3.能耗制動運(yùn)行——下放重物下放重物的能耗制動二、反接制動1.定子反向的反接制動——迅速停機(jī)2.轉(zhuǎn)子反向的反接制動——下放重物三