電機(jī)學(xué)期末復(fù)習(xí)題集-電機(jī)學(xué)課件-湯蘊(yùn)璆主編第四

電機(jī)學(xué)期末復(fù)習(xí)題集-電機(jī)學(xué)課件-湯蘊(yùn)璆主編(第四版)目錄CONTENTS電機(jī)學(xué)概述直流電機(jī)交流電機(jī)基礎(chǔ)三相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)和同步電機(jī)01CHAPTER電機(jī)學(xué)概述現(xiàn)代電機(jī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)入20世紀(jì)以后，電機(jī)學(xué)的發(fā)展更加迅速，新型電機(jī)設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了電機(jī)學(xué)理論的不斷完善。未來電機(jī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)隨著科技的不斷進(jìn)步，電機(jī)學(xué)的發(fā)展將更加多元化和智能化，未來將會(huì)有更多的新型電機(jī)設(shè)備和應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)。電機(jī)學(xué)的起源電機(jī)學(xué)的發(fā)展可以追溯到19世紀(jì)初，隨著工業(yè)革命的興起，電機(jī)設(shè)備開始廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中。電機(jī)學(xué)的發(fā)展歷程123電機(jī)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的裝置，按照工作原理的不同可以分為直流電機(jī)、交流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。電機(jī)的定義與分類電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、電刷等部分組成，通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。電機(jī)的組成與工作原理電機(jī)的性能參數(shù)包括功率、轉(zhuǎn)速、效率、溫升等，這些參數(shù)決定了電機(jī)的性能和應(yīng)用范圍。電機(jī)的性能參數(shù)電機(jī)學(xué)的基本概念電機(jī)學(xué)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變頻器等，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的重要支撐。工業(yè)領(lǐng)域交通運(yùn)輸領(lǐng)域中也需要大量應(yīng)用電機(jī)學(xué)知識(shí)，如電動(dòng)汽車、軌道交通、航空航天等。交通運(yùn)輸領(lǐng)域電力系統(tǒng)是電機(jī)學(xué)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，如變壓器、電抗器、互感器等設(shè)備的應(yīng)用。電力系統(tǒng)除了上述領(lǐng)域外，電機(jī)學(xué)還廣泛應(yīng)用于家電、通訊、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中。其他領(lǐng)域電機(jī)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域02CHAPTER直流電機(jī)直流電機(jī)的基本工作原理基于電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)線切割磁力線時(shí)，導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而形成電流。電流在磁場(chǎng)中受到安培力的作用，使得導(dǎo)線發(fā)生運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生機(jī)械輸出。直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，定子部分包括主磁極和勵(lì)磁繞組，轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心和電樞繞組。直流電機(jī)的基本原理包括并勵(lì)直流電機(jī)、串勵(lì)直流電機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電機(jī)等。不同類型的直流電機(jī)具有不同的結(jié)構(gòu)和工作特性。包括額定電壓、額定電流、額定功率和額定轉(zhuǎn)速等，這些額定值是選擇和使用直流電機(jī)的重要依據(jù)。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類直流電機(jī)的額定值直流電機(jī)的基本類型指在一定的勵(lì)磁電流下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入電壓之間的關(guān)系。機(jī)械特性曲線可以用來分析電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)節(jié)性能。直流電機(jī)的機(jī)械特性指在一定的輸入電壓和負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，勵(lì)磁電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。調(diào)節(jié)特性曲線可以用來分析電機(jī)的調(diào)速性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。直流電機(jī)的調(diào)節(jié)特性直流電機(jī)的運(yùn)行特性直流電機(jī)的調(diào)速方法包括調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流、調(diào)節(jié)電樞電壓和調(diào)節(jié)電樞電阻等方法。不同的調(diào)速方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。直流電機(jī)的控制技術(shù)包括PID控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。這些控制技術(shù)能夠提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和穩(wěn)定性，使得直流電機(jī)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電機(jī)的調(diào)速與控制03CHAPTER交流電機(jī)基礎(chǔ)03交流電機(jī)的分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，交流電機(jī)可以分為異步電機(jī)和同步電機(jī)、單相電機(jī)和三相電機(jī)等。01交流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)交流電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成，其中定子包括機(jī)座、繞組和鐵芯，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)軸。02交流電機(jī)的運(yùn)行原理交流電機(jī)利用交流電在繞組中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。交流電機(jī)的基本原理交流電機(jī)的繞組是用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的一種裝置，通常由絕緣導(dǎo)線繞成線圈，然后按一定規(guī)律嵌放在定子鐵芯槽中。交流電機(jī)的繞組磁動(dòng)勢(shì)是指交流電機(jī)中磁場(chǎng)產(chǎn)生的力，它的大小和方向隨著時(shí)間和相位的改變而變化，對(duì)電機(jī)的性能有著重要影響。交流電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)繞組系數(shù)是衡量繞組性能的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)的能力和效率。交流電機(jī)的繞組系數(shù)交流電機(jī)的繞組與磁動(dòng)勢(shì)交流電機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩功率和轉(zhuǎn)矩是衡量交流電機(jī)性能的重要參數(shù)，它們的大小和變化規(guī)律對(duì)電機(jī)的運(yùn)行有著重要影響。交流電機(jī)的效率與溫升效率是指電機(jī)輸出功率與輸入功率的比值，溫升是指電機(jī)溫度與周圍環(huán)境溫度的差值。交流電機(jī)的電壓與電流交流電機(jī)在運(yùn)行過程中，電壓和電流的波形會(huì)隨著時(shí)間和相位的改變而變化。交流電機(jī)的運(yùn)行特性交流電機(jī)的啟動(dòng)方式交流電機(jī)可以采用不同的啟動(dòng)方式，如直接啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)、軟啟動(dòng)等。交流電機(jī)的調(diào)速方法調(diào)速是交流電機(jī)控制的重要手段之一，可以通過改變輸入電壓、電流或頻率來實(shí)現(xiàn)。交流電機(jī)的制動(dòng)方式當(dāng)需要停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以采用不同的制動(dòng)方式，如能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)等。交流電機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速04CHAPTER三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相異步電動(dòng)機(jī)通過三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的關(guān)系轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同，因此被稱為異步電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相互作用時(shí)，會(huì)在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理定子是電動(dòng)機(jī)的主要部分，包括鐵心和繞組，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子轉(zhuǎn)子由鐵心和繞組組成，通過軸承支撐在電動(dòng)機(jī)殼體上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為鼠籠式和繞線式兩類。分類三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類電壓與電流的關(guān)系電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和電流之間的關(guān)系受到電動(dòng)機(jī)參數(shù)和運(yùn)行條件的影響。功率因數(shù)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)隨負(fù)載的變化而變化，通常在額定負(fù)載附近達(dá)到最大值。效率電動(dòng)機(jī)的效率隨負(fù)載的變化而變化，通常在額定負(fù)載附近達(dá)到最高效率。三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式包括直接啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)和軟啟動(dòng)等。啟動(dòng)方式三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式包括變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速等。調(diào)速方式三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與調(diào)速05CHAPTER單相異步電動(dòng)機(jī)和同步電機(jī)異步電動(dòng)機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。當(dāng)單相正弦交流電通入定子繞組時(shí)，產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，二者之差稱為轉(zhuǎn)差。單相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理單相異步電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子包括機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組等部分，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部分。單相異步電動(dòng)機(jī)有多種分類方式，如按結(jié)構(gòu)形式可分為分相式和罩極式，按工作電源可分為電容分相式和電阻分相式等。單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類

單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性與控制單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性包括轉(zhuǎn)矩特性、機(jī)械特性、效率特性和起動(dòng)特性等。控制單相異步電動(dòng)機(jī)的方法包括調(diào)速、起動(dòng)和制動(dòng)等。調(diào)速可以通過改變電源頻率、電壓或串入電抗器等