自動化電機與拖動學(xué)習(xí)精要

第一部分基礎(chǔ)知識點緒論和磁路從能量傳遞的角度看，電動機是一種把電能轉(zhuǎn)化為動能電磁轉(zhuǎn)換機械裝置；而發(fā)電機與之相反。從原理上講，電機可以分為直流電機和交流電機兩種。什么是電力拖動？一個典型的電力拖動系統(tǒng)有哪幾個組成部分？概念：電動機拖動生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn)，又稱電氣傳動。由控制設(shè)備、電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備、電源組成在電機和變壓器鐵心材料周圍的氣隙中A磁場。A：存在 B：不存在C：不好確定在電磁學(xué)中，磁場強度和磁感應(yīng)強度都是描述磁場強弱和方向的基本物理量，他們的區(qū)別是什么？磁場強度H只和產(chǎn)生它的電流有關(guān)；而磁感應(yīng)強度B還與磁場中的所有介質(zhì)有關(guān)。根據(jù)磁導(dǎo)率的不同，可以把自然界中的物質(zhì)分為哪兩類？并分別給出屬于兩類物質(zhì)的具體例子，均不少于三個。非磁性物質(zhì)（交壓器油、空氣、銅、鉍）、磁性物質(zhì)（硅鋼片、鑄鋼、坡莫合金）磁性物質(zhì)具有哪三個特點？并簡單解釋這三個特點的含義。高導(dǎo)磁性：磁性物質(zhì)的四》四o磁飽和性：鐵磁物質(zhì)它的磁導(dǎo)率口不為常數(shù)磁滯性：B的變化總是滯后于H的變化根據(jù)磁滯回線的不同，可以把鐵磁物質(zhì)分為哪兩類？硅鋼片、稀土和鑄鋼分別屬于哪一種？（1）硬磁物質(zhì)（寬）：鑄鋼、稀土（2）軟磁物質(zhì)（窄）：硅鋼片從概念上講，磁路是衛(wèi)^所經(jīng)過的路徑。根據(jù)勵磁電流性質(zhì)的不同，可以分為直流磁路和交流磁路種。根據(jù)磁路上物質(zhì)導(dǎo)磁性能的不同，可以分為 和 種。指出下圖中沿L對H進行線積分的值。[Hdl=T+ZTOC\o"1-5"\h\z11.恒定磁通的磁路歐姆定律是指作用在磁路上的磁動勢等于磁路內(nèi)的磁通量乘以磁阻 F=Ni=①R 。mdw 、td①e=—— =—N—12.電磁感應(yīng)定律是指dtdt 楞次定律：當(dāng)該線圈中的磁鏈甲發(fā)生變化時，線圈中將有感應(yīng)電動勢要想判斷一個在磁場中做切割磁力線運動的導(dǎo)體中產(chǎn)生的電動勢的方向，應(yīng)該用 右手定則 。要想判斷一個帶電導(dǎo)體在磁場中受到的電磁力的方向，應(yīng)該用左手定則。左f右v有人說，“在交流鐵心線圈電路中，若U,f不變，則線圈中的磁通就基本不變”，請分析其是否正確。正確，U=E=4.44fNOm當(dāng)外加電壓U和頻率f不變時，主磁通的最大值?m幾乎不變。鐵心中的損耗，即鐵耗，它分為哪兩種？頻率，電壓，體積的變化分別對其有什么影響？鐵耗它分為渦流損耗Pe和磁滯損耗Ph磁滯損耗Ph它與交變頻率f成正比，與磁密幅值Bm的a次方成正比渦流損耗Pe它與交變頻率f的平方和Bm的平方成正比在磁路中與電路中的電勢源作用相同的物理量L磁動勢.若硅鋼片的疊片接縫增大，則其磁_A一。A：增加B：減小C：基本不變變壓器變壓器可否改變電能的頻率？不能按相數(shù)、鐵心的結(jié)構(gòu)形式以及冷卻方式的不同，變壓器分別如何分類？按每相繞組的個數(shù)分類：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器等。按結(jié)構(gòu)形式分類：心式變壓器和殼式變壓器。按冷卻方式分類：干式、油浸式某三相變壓器，YN,d聯(lián)結(jié)，容量SN=500kV?A,額定電壓U1N/U2N=35/11kV。求該變壓器在額定狀態(tài)下運行時，高、低壓繞組的線電流和相電流。

視在功率、有功功率和無功功率的相互關(guān)系是什么？（用三角形表示）變壓器銘牌上所標(biāo)注的額定功率指的是哪一種？P22思考題（1）（2）（3）（4）；變壓器的一次側(cè)電流和二次側(cè)電流分別由什么決定？為什么？三相變壓器分為和兩種。計算題。某三相變壓器，珈聯(lián)結(jié)，向某對稱三相負(fù)載供電。已知一次繞組的線電壓riL=66kV3線電流上=15,76A:二次繞組的線電壓r2L=10kV?線電流Al=104A.負(fù)載的功率因數(shù)=cos^=0+8o求該變壓器一次、二次繞組的相電壓和相電流以及變壓器輸出的視在功率、有功功率和無功功率。什么是變壓器的折算？折算的目的是什么？原則是什么？畫出變壓器的T型等效電路，并說明各參數(shù)的含義。畫出變壓器空載時的最簡等效電路，并說明各參數(shù)的含義。畫出變壓器滿載時的最簡等效電路，并說明各參數(shù)的含義。是在低壓側(cè)還是高壓側(cè)做？為什么？是在低壓側(cè)還是高壓側(cè)做？為什么？功率表的讀數(shù)可以認(rèn)為是鐵耗還是銅耗？為什么？鐵耗功率表的讀數(shù)可以認(rèn)為是鐵耗還是銅耗？為什么？銅耗和兩個參變壓器的空載試驗，是在低壓側(cè)還是高壓側(cè)做？為什么？是在低壓側(cè)還是高壓側(cè)做？為什么？功率表的讀數(shù)可以認(rèn)為是鐵耗還是銅耗？為什么？鐵耗功率表的讀數(shù)可以認(rèn)為是鐵耗還是銅耗？為什么？銅耗和兩個參變壓器的短路試驗，變壓器空載試驗時，變壓器短路試驗時，空載試驗的目的是為了得到等效電路中的數(shù)；短路試驗的目的是為了得到等效電路中的和四個參數(shù)。短路試驗中，當(dāng)電流達(dá)到額定值時，一次側(cè)所加的電壓稱為“負(fù)載越重，變壓器一次側(cè)的電流越大”，這句話是。若該側(cè)電流的標(biāo)幺值為0.8，則此時變壓器處于狀態(tài)。若電壓的實際值是110V，額定值為220V，則電壓的標(biāo)幺值是。標(biāo)幺值中基準(zhǔn)值選取的原則是什么？“單位不同的實際值若用標(biāo)幺值表示是有可能相等的”，這句話是對是錯，請舉一個例子說明。變壓器外特性的含義是什么？變壓器電壓調(diào)整率的含義是什么？為什么說它是變壓器的一個很重要的參數(shù)？變壓器電壓調(diào)整率可以小于零嗎？若可以，請指出在什么情況下可能小于零？“若變壓器的電壓調(diào)整率小于零，則說明變壓器二次側(cè)所輸出的實際電壓大于額定電壓”，這句話對不對？寫出變壓器的效率計算公式。變壓器在什么時候會取得效率的最大值？一般情況下，額定工作的變壓器是工作在效率的最大值處嗎？“變壓器的一次側(cè)就是高壓側(cè)”，這句話對不對?畫圖判斷連接組。變壓器并聯(lián)運行的理想狀態(tài)是什么？變壓器理想并聯(lián)運行的條件是什么？變壓器并聯(lián)運行有哪些好處？計算題兩臺電壓比和聯(lián)結(jié)組相同的變壓器并聯(lián)運行。已知坎n=100RV：A…SXn=100歡A|［寸11=0+04,|uA\=0.0453試求當(dāng)總負(fù)載為200kV：A時，兩臺變壓器各自分擔(dān)的負(fù)栽是多少？為了不使兩臺變壓器過栽，最大負(fù)栽應(yīng)是多少？“自耦變壓器只有一個繞組”，這句話是對是錯？“三繞組變壓器的三個繞組是放在同一個鐵心柱上的”，這句話是對是錯?“三繞組變壓器中，各繞組的額定容量是相同的”，這句話是對是錯？“電壓互感器是升壓變壓器”，這句話是對是錯？國產(chǎn)電壓互感器二次側(cè)的額定電壓是。電壓互感器使用時的注意事項是什么？“電流互感器是的二次繞組比一次繞組多”，這句話是對是錯？國產(chǎn)電流互感器二次側(cè)的額定電壓是。電流互感器使用時的注意事項是什么？計算題5.1有一臺三相變壓器，額定容量為Sn=5000上以，額定電壓為UlN/U2N=10kV/6.3kV,Y,d聯(lián)結(jié),試求：(1)一、二側(cè)繞組的額定電流；(2)—、二側(cè)繞組的相電壓與相電流。異步電機旋轉(zhuǎn)磁場是怎么產(chǎn)生的？其轉(zhuǎn)速表達(dá)式是？其轉(zhuǎn)向由什么決定？三相異步電動機的工作原理是？為什么把三相異步電動機又稱為感應(yīng)電機？作電動機運行時，三相異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可不可以和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等？轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計算公式分別是？三相異步電動機在堵轉(zhuǎn)、理想空載、電動機運行、發(fā)電機運行等四種狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的大小或范圍分別是？7.［例］有一臺SOHz的三相異步電動機運行，空載轉(zhuǎn)差率為0.267%,P58W，思考題(1)釧(3)求該電動機的極對數(shù).同步轉(zhuǎn)速.空載三相異步電動機的感瞰子分部包含哪幾個部分？根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的不同，可以將三相異步電動機分為哪兩種？若一個電機，銘牌上標(biāo)明：380/660V,A/Y，若現(xiàn)在電源電壓是660V,能否接成A運行？為什么？每極每相槽數(shù)q的含義是什么？根據(jù)它和1的關(guān)系，可以把繞組分為哪兩類？籠型繞組的定、轉(zhuǎn)子極對數(shù)是否相同？如何區(qū)分滿載、過載和欠載？P66【例321】 Y180M-2型三相異步電動機，PN=22kW,t/N=380V,三角形聯(lián)結(jié)，1^=422A,%=0.89,=50Hz>u^=2940iiniiu求額定運行時的：(1)轉(zhuǎn)差率；(2)定子繞組的相電流；(3)輸入有功功率；(4)效率.P66思考題(3)(4)(5)三相異步電動機定、轉(zhuǎn)子電動勢的頻率有什么關(guān)系？三相異步電動機轉(zhuǎn)子電流什么時候最大？為什么？三相異步電動機轉(zhuǎn)子電流最大時，電磁轉(zhuǎn)矩是否最大？為什么？對于一個三相異步電動機，若電壓和頻率不變，那么隨著負(fù)載的變化，氣隙中的磁通變化嗎？為什么？P75，思考題(1)三相異步電動機的折算分哪兩步進行？三相異步電動機頻率折算的具體思想是什么？畫出三相異步電動機的T形等效電路，并說明上面各電阻的含義。P79(1)、(2)三相異步電動機中，電磁功率、機械功率和轉(zhuǎn)子銅損三者間的關(guān)系式是什么？P82，(1)、(2)、(5)單相異步電動機的磁場具有什么樣的特點？單相異步電動機的工作原理是什么？單相異步電動機能否自行起動？單相異步電動機兩相起動的基本方法和運行方式是什么？一個正在運行中的三相異步電動機，若突然U相電斷掉了，那么電動機還會運轉(zhuǎn)嗎？為什么？三相異步電動機，若只給兩相繞組通電，那么它能起動嗎？為什么？P90，3.2.3畫出三相異步電動機的固有機械特性、增加轉(zhuǎn)子電阻時的人為機械特性，改變定子頻率時的人為機械特性。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)、起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和起動電流倍數(shù)分別描述了電機的什么性能？P96，例4.1.2P100，(1)(2)(3)(4)負(fù)載的機械特性有哪三種類型？寫出它們的名字，并畫出相應(yīng)的曲線。三相異步電動機分別帶上這幾種負(fù)載后，判斷并分析能否穩(wěn)定運行？P102，(2)(3)三相異步電動機星-三角形減壓起動的方法、優(yōu)缺點是什么？三相異步電動機自耦變壓器減壓起動的方法、優(yōu)缺點是什么？P106，4.3.1P112，(1)(2)(3)(4)(5)調(diào)速范圍、平滑性、穩(wěn)定性以及機械特性的硬度是調(diào)速時常見的幾個指標(biāo)，它們的含義分別是什么？P123，(1)1(2)(3)(4)(5)制動時，轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩方向相同還是相反？有哪三種常見的制動方法？三相異步電動機能耗制動的方法是什么？定子反向反接制動的方法是什么？同步電機三相同步電動機的工作原理是什么？三相同步發(fā)電機的工作原理是什么？三相同步電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速如何計算？三相同步電動機中的定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢產(chǎn)生的原理是否一樣？二者的相對轉(zhuǎn)速是多少？對一個同步電機而言，負(fù)載越重，功角越小還是越大？三相同步發(fā)電機發(fā)出的交流電的頻率如何計算？P132(1)(2)(3)三相同步電動機能否自行起動？三相同步電機的基本結(jié)構(gòu)有哪些？三相同步電機的勵磁方式有哪幾種？按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、安裝方式、原動機的不同，可以分別把同步電機分為哪兩類？P134(1)(2)(3)畫相量圖時，同步電動機中的電感性指的是電機本身的性質(zhì)還是負(fù)載的？三相隱極同步電動機的功角特性和矩角特性分別是什么樣的曲線？三相同步電動機分為哪三種勵磁狀態(tài)？分別指出不同勵磁狀態(tài)下，電機呈現(xiàn)的性質(zhì)。同步補償機的作用是什么？它工作在何種勵磁狀態(tài)下？P146，思考題。同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件是什么？三相同步電動機常用的起動方法有哪幾種？它們分別是如何實現(xiàn)的？直流電機直流電動機的基本工作原理是什么？直流發(fā)電機的基本工作原理是什么？什么是直流電機的可逆原理？直流電動機電樞繞組內(nèi)部的電樞電流、電動勢的方向是否相同？直流發(fā)電機呢？電刷和換向器在直流電動機和直流發(fā)電機中的作用分別是什么？在直流電動機和直流發(fā)電機中，轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的方向是相同還是相反？性質(zhì)上講是制動還是驅(qū)動？簡述直流電機的基本機構(gòu)及每個構(gòu)件的作用。機座在直流電機中是不是主磁路的一部分？什么是勵磁方式？根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機可以分為哪四類？在直流他勵電動機和發(fā)電機中，電源電流、勵磁電流、電樞電流的關(guān)系式分別是什么？

什么是第一節(jié)距？根據(jù)它和極距的關(guān)系，可以把直流電機的繞組分為哪三類？直流電機電樞繞組有哪兩種最基本的繞組形式？它們最基本的特點是什么？直流電動機、發(fā)電機額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)矩、效率的計算。I已知一臺直流電機的名牌參數(shù)如下：額定功率PN=230kW,額定電壓Un=230V,額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min,額定效率妒90%口試求:：:二?"一(1)作發(fā)電機運行時的額定輸入功率％和額定電流瓦(2)作電動機運行時的額定輸出功率％和額定電流In什么是直流電機的電樞反應(yīng)？在電動機中它會起到增磁還是減磁的作用？直流電機中電磁轉(zhuǎn)矩和電動勢的基本公式是什么？要想改變直流電動機的轉(zhuǎn)向，有哪些方法？(需考慮勵磁方式)要想改變直流發(fā)電機的電壓極性，有哪些方法？(需考慮勵磁方式)關(guān)于電磁轉(zhuǎn)矩的計算。I例某四極直流電機，電樞槽數(shù)Z=36,單迭繞組，每槽導(dǎo)體數(shù)為6,每根磁通2.2X10-2WB,電樞電流Ia=800A,問此時電磁轉(zhuǎn)矩為多少？如改為單波繞組，保持支路電流不變，其電磁轉(zhuǎn)矩為多少？關(guān)于電動勢的計算。例某六極直流電機電樞為單迭繞組，每極磁通①=2.1X10^電樞總導(dǎo)體數(shù)N=398,轉(zhuǎn)速n=1500r/minT求電樞電動勢E/若其它條件不變，繞組改變?yōu)閱尾?，求產(chǎn)生同樣電樞電動勢時的轉(zhuǎn)速?直流他勵電動機和發(fā)電機中的電壓平衡方程式分別是什么？并指出公式中電動勢和電壓的大小關(guān)系。勵磁繞組的匝數(shù)往往很多，很細(xì)，為什么？穩(wěn)態(tài)時，電樞電流的大小由什么決定？對于他勵電動機，輕載時，若勵磁回路突然斷電，電機會怎樣運轉(zhuǎn)？若重載時突然斷電呢？因此，其勵磁回路可不可以串接保險絲？串勵電動機能否輕載運行？使用時的注意事項有哪些？直流電動機的轉(zhuǎn)矩平衡方程式是？寫出直流他勵電動機轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系式，畫出固有機械特性以及人為機械特性。他勵電動機直接起動時的起動電流大不大？為什么？為了限制制動電流，有哪兩種方法？這兩種方法的基本思想分別是什么？

他勵直流電動機的調(diào)速有哪些方法？理解各種調(diào)速方法下的調(diào)速過程。計算?！纠?31】一臺他勵電動機，Pn=4kW,膈=16?！?通=34.4A,U^=1450r/min,拖