電機基礎(chǔ)概述全套

電機基礎(chǔ)概述全套電機學介紹電機和變壓器的結(jié)構(gòu)、研究它們的原理、特性、試驗和應(yīng)用的一門學科。依據(jù)物理學、電工原理及工程力學等基礎(chǔ)理論，進一步認識和掌握電機及變壓器中的電磁現(xiàn)象、運行特性及發(fā)熱等規(guī)律，為研究電機的設(shè)計和運行以及發(fā)展新型高效電機創(chuàng)造條件，以不斷提高效率，降低成本。電機根據(jù)電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，使電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)機械。主要部件是定子和轉(zhuǎn)子，各自裝有繞組。按能量變換的方向分為電動機和發(fā)電機。電動機又稱“馬達”。利用載電流導體和磁場間的相互作用把電能變?yōu)闄C械能的電機。有直流電動機、同步電動機、異步電動機及各種特種電動機。發(fā)電機利用運動導體與磁場間的相互作用把機械能變成電能的電機。分直流發(fā)電機和交流發(fā)電機（同步發(fā)電機、異步發(fā)電機等）。激磁又稱“勵磁”。給電機激磁繞組供電使之產(chǎn)生激磁磁勢，建立磁場。直流電動機將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電機。按激勵方式分為他激、并激、串激和復激式直流電動機。激磁繞組另接直流電源的稱“他激”，同電樞繞組串聯(lián)的稱“串激”，同電樞繞組并聯(lián)的稱“并激”，有兩個激磁繞組分別同電樞繞組串、并聯(lián)的稱“復激”。直流發(fā)電機把機械能變?yōu)橹绷麟娔艿碾姍C。有他激、串激、并激和復激四種。參見“直流電動機”。異步電動機一種交流電動機。依工作原理又稱“感應(yīng)電動機”。工作轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速。有三相、二相和單相三類。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又分繞線式和鼠籠式。同步電動機一種雙邊勵磁的交流電動機。定子邊用交流勵磁建立旋轉(zhuǎn)磁碭，轉(zhuǎn)子邊用直流勵磁構(gòu)成旋轉(zhuǎn)的磁極。無起動轉(zhuǎn)矩，通常裝有鼠籠型起動繞組。轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)同步，僅同供電頻率有關(guān)。異步發(fā)電機一種交流發(fā)電機。依工作原理又稱“感應(yīng)發(fā)電機”。轉(zhuǎn)速略高于同步轉(zhuǎn)速。輸出功率隨轉(zhuǎn)差率大小而增減?？捎呻娋W(wǎng)激磁或用電力電容器自行激磁。同步發(fā)電機一種交流發(fā)電機。其電樞或磁極被電動機及其他機械設(shè)備驅(qū)動時可產(chǎn)生交流電能。絕大多數(shù)是三相。分汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機及內(nèi)燃發(fā)電機等。磁阻式電動機又稱“反應(yīng)式電動機”。無激磁繞組的凸極同步電動機。一般容量較小。步進電動機一種用脈沖信號控制并能一步一步轉(zhuǎn)動的電動機。實質(zhì)是一種反應(yīng)式或永磁式同步電動機。伺服電動機又稱“執(zhí)行電機”。它服從控制信號的要求而迅速動作，訊號到達轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動、訊號消失轉(zhuǎn)子自行停轉(zhuǎn)。是自動控制系統(tǒng)中直接對被控設(shè)備進行控制的電機。分直流和交流兩類。用于計算機的磁帶存貯器和電鍵拖動，以及自動控制中迅速定位和跟蹤系統(tǒng)的微量控制。測速發(fā)電機輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比的微型電機。類型和結(jié)構(gòu)均與伺服電動機相似。常裝在電動機或其他轉(zhuǎn)動機械軸上測量轉(zhuǎn)速。分馬力電動機１J８—３J４馬力的電動機。微電機功率在６００瓦以下，主要作拖動用的電動機和微型控制電機（如伺服電動機、自整角機等）。自整角機又稱“自整步機”。一種對角位移或角速度的偏差能迅速自動整步的控制電機。兩個或兩個以上組合使用，能將轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)角變?yōu)殡娪嵦柣驅(qū)㈦娪嵦栕優(yōu)檗D(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角，使機械上互不聯(lián)系的兩根或幾根轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)，而實現(xiàn)角度的傳輸、變換和接收。有三相和單相兩類。當發(fā)送機和接收機位置相同時，定子回路因電勢平衡而無電流；發(fā)送機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，電勢平衡被打破，定子回路產(chǎn)生電流，引起電磁轉(zhuǎn)矩，迫使接收機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動同樣角度而達新的平衡。力矩電動機低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩、在高精度和準確性的自動控制系統(tǒng)中直接拖動的一類伺服電動機。低慣量電動機一種轉(zhuǎn)動慣量低的伺服電動機。通常采用套筒形轉(zhuǎn)子和小直徑、細長、無槽電樞結(jié)構(gòu)來降低轉(zhuǎn)動慣量。無換向器電動機又稱“可控硅供電電動機”或“無整流子電動機”。分交、直流兩類。參見“可控硅供電電動機”。直線電動機將電能直接轉(zhuǎn)換成直線機械運動的電動機。結(jié)構(gòu)原理上相當于將電動機沿電樞軸線剖開展成一個平面而作直線運動。在旋轉(zhuǎn)電動機原理基礎(chǔ)上結(jié)合直線運動特點發(fā)展起來的。屬于異步電動機，轉(zhuǎn)子作近似直線運動。旋轉(zhuǎn)變壓器又稱“回旋變壓器”。結(jié)構(gòu)類似兩相繞線式異步電動機但工作原理與變壓器相近的電器。因轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)，故稱。定、轉(zhuǎn)子均裝有匝數(shù)、尺寸完全相同兩個繞組，利用繞組的不同連接可使轉(zhuǎn)子輸出電壓與轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角成正比或正（余）弦關(guān)系。定子邊相當于變壓器原邊。電機測功計一種測量機械轉(zhuǎn)矩的裝置。實質(zhì)是定子也能旋轉(zhuǎn)的直流發(fā)電機。在轉(zhuǎn)軸上輸入轉(zhuǎn)矩時，它的可動定子因反轉(zhuǎn)矩而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，利用秤和裝在定子上的杠桿臂方便而準確地測出轉(zhuǎn)矩。若同時測出轉(zhuǎn)速即可算出機械功率。電樞電機中能量轉(zhuǎn)換的場所，由硅鋼片造成的鐵芯及固定其上的繞組構(gòu)成。它在直流電機中指轉(zhuǎn)子而同步電機中常指定子。補償繞組電機用來抵消主繞組電流產(chǎn)生的磁場的繞組。如它在直流電動機中用以抵消電樞反應(yīng)。阻尼繞組電機中用以產(chǎn)生阻尼轉(zhuǎn)矩的繞組?？墒闺姶努F(xiàn)象的過渡過程中產(chǎn)生的振蕩迅速衰減。換向器又稱“整流子”。直流電機和交流整流子電動機電樞的一個重要部件。電機轉(zhuǎn)動時起換向作用。集電環(huán)又稱“滑環(huán)”。裝在電機轉(zhuǎn)軸上的相互絕緣的銅環(huán)或鋼環(huán)。通過它和靜止的電刷，使轉(zhuǎn)子電路同外界聯(lián)系。電刷又稱“炭刷”。在轉(zhuǎn)子滑動面上保持靜止部分與旋轉(zhuǎn)部分電接觸的導體。用以輸入或輸出電流。由炭、石墨等材料制成。旋轉(zhuǎn)磁場在空間環(huán)繞固定軸心以一定速度旋轉(zhuǎn)的磁場?？捎呻姎猓ㄈ缛喈惒诫姍C定子繞組通以三相交流電時在空氣隙中產(chǎn)生）和機械（如同步電機的轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生）的方法形成。脈動磁場一種大小按時間周期變化而空間位置固定的磁場?？煞纸獬蓛蓚€大小相等、轉(zhuǎn)速相同但轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。電樞反應(yīng)電樞繞組中電流所產(chǎn)生的磁勢對電機主磁勢的反作用。能改變主磁場的磁力線分布和發(fā)生增磁或去磁作用。換向直流電機和交流整流子電機在每個電樞繞組元件兩端聯(lián)接的換向器經(jīng)過電刷時，繞組元件中的電流改變方向或大小的過程。同步轉(zhuǎn)速交流電機旋轉(zhuǎn)磁場的速度。轉(zhuǎn)差率又稱“滑差率”。異步電機轉(zhuǎn)速ｎ與同步轉(zhuǎn)速ｎ０之差對同步轉(zhuǎn)速之比。Ｓ＝（ｎ０－ｎ）Jｎ０。Ｓ不大時與電機的輸出功率或轉(zhuǎn)矩成正比。過載能力機械與電氣設(shè)備的最大可能輸出對額定輸出之比。電壓變化率標志電壓隨負載而變化的程度的物理量。發(fā)電機和變壓器在激勵不變情況下，負載從滿額到空載變化時輸出電壓的變化值與額定電壓的比值。變壓器一種利用電磁感應(yīng)作用改變交流電壓和電流的電氣設(shè)備。由矽鋼片迭成或卷成的鐵芯和套于其上的一個或幾個繞組構(gòu)成。有單相和三相、芯式和殼式之分。初級繞組輸入電能，次級繞組輸出電能。配電變壓器用以接受和分配電能，將電網(wǎng)較高的電壓變成用戶所需電壓的變壓器。自耦變壓器初級和次級共用一個繞組的變壓器。借助電磁感應(yīng)和電的直接傳導傳輸電能。調(diào)壓器輸出電壓可以調(diào)節(jié)的變壓器。按調(diào)節(jié)方式分連續(xù)式和分級式。感應(yīng)調(diào)壓器一種轉(zhuǎn)子不能旋轉(zhuǎn)的繞線式單相或三相異步電動機。轉(zhuǎn)子繞組接電源，定子繞組串聯(lián)在電源和用電設(shè)備之間。因而輸出電壓等于電源電壓和定子電壓的矢量