電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)知識要點(diǎn)復(fù)習(xí)

電機(jī)復(fù)習(xí)提綱

第一早：

一、概念：主磁通，漏磁通，磁滯損耗，渦流損耗

磁路的基本定律：

安培環(huán)路定律：HL=Ni

磁路的歐姆定律作用在磁路上的磁動(dòng)勢F等于磁路內(nèi)的磁

通量◎乘以磁阻而

磁路與電路的類比：與電路中的歐姆定律在形式上十分相似。E=IR

磁路的基爾霍夫定律

(1)磁路的基爾霍夫電流定律

穿出或進(jìn)入任何一閉合面的總磁通恒等于零

(2)磁路的基爾霍夫電壓定律

沿任何閉合磁路的總磁動(dòng)勢恒等于各段磁路磁位差的代數(shù)

和。

第二節(jié)常用鐵磁材料及其特性

一、鐵磁材料

1、軟磁材料：磁滯回線較窄。剩磁和矯頑力都小的材料。軟磁材

料磁導(dǎo)率較高，可用來制造電機(jī)、變壓器的鐵心。

2、硬磁材料：磁滯回線較寬。剩磁和矯頑力都大的鐵磁材料稱為

硬磁材料，可用來制成永久磁鐵。

二、鐵心損耗

1、磁滯損耗一一材料被交流磁場反復(fù)磁化，磁疇相互摩擦而消耗

的能量。

2、渦流損耗一一鐵心內(nèi)部由于渦流在鐵心電阻上產(chǎn)生的熱能損耗。

3、鐵心損耗一一磁滯損耗和渦流損耗之和。

第二章：

一、盡管電樞在轉(zhuǎn)動(dòng)，但處于同一磁極下的線圈邊中電流方向應(yīng)始終

不變，即進(jìn)行所謂的“換向”。

二、一臺直流電機(jī)

作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行——在直流電機(jī)的兩電刷端上加上直流電壓，

電樞旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械能；

作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行——用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流電機(jī)的電樞，電刷端引

出直流電動(dòng)勢，作為直流電源，輸出電能。

三、直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)(定子、轉(zhuǎn)子)

定子的主要作用是產(chǎn)生磁場

轉(zhuǎn)子又稱為“電樞”，作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢

要實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，電路和磁路之間必須在相對運(yùn)動(dòng)，所以旋

轉(zhuǎn)電機(jī)必須具備靜止的和轉(zhuǎn)動(dòng)的兩大部分，且靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間要

有一定的間隙(稱為：氣隙)

四、直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

直流電機(jī)的額定值有：

1、額定功率PN(kW)

2、額定電壓t/N(V)

3、額定電流7N(A)

4、額定轉(zhuǎn)速?N(r/min)

5、額定勵(lì)磁電壓UM(V)

五、直流電機(jī)電樞繞組的基本形式有兩種：

一種叫單疊繞組，另一種叫單波繞組。

單疊繞組的特點(diǎn)：元件的兩個(gè)端子連接在相鄰的兩個(gè)換向片上。

元件的跨距：上層元件邊與下層元件邊的距離稱為跨距，元件跨距稱

為第一節(jié)距yl(用所跨的槽數(shù)計(jì)算)。一般要求元件的跨距等于電機(jī)的

極距。上層元件邊與下層元件邊所連接的兩個(gè)換向片之間的距離稱為

換向器節(jié)距yc(用換向片數(shù)計(jì)算)。

直流電機(jī)的電樞繞組除了單疊、單波兩種基本形式以外，還有其

他形式，如復(fù)疊繞組、復(fù)波繞組、混合繞組等。

各種繞組的差別主要在于它們的并聯(lián)支路，支路數(shù)多，相應(yīng)地組成每

條支路的串聯(lián)元件數(shù)就少。

原則上，電流較大，電壓較低的直流電機(jī)多采用疊繞組；

電流較小，電壓較高，就采用支路較少而每條支路串聯(lián)元件較多

的波繞組。

所以大中容量直流電機(jī)多采用疊繞組，而中小型電機(jī)采用波繞

組。

六、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式

1、他勵(lì)直流電機(jī)——?jiǎng)?lì)磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而是由其他

直流電源對勵(lì)磁繞組供電。

2、并勵(lì)直流電機(jī)——?jiǎng)?lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。

3、串勵(lì)直流電機(jī)——?jiǎng)?lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。

4、復(fù)勵(lì)直流電機(jī)——兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)與電樞繞組并聯(lián)，

另一個(gè)與電樞繞組串聯(lián)。

七、直流電機(jī)負(fù)載時(shí)的磁場及電樞反應(yīng)

當(dāng)直流電機(jī)帶上負(fù)載以后，在電機(jī)磁路中又形成一個(gè)磁動(dòng)勢，

這個(gè)磁動(dòng)勢稱為電樞磁動(dòng)勢。此時(shí)的電機(jī)氣隙磁場是由勵(lì)磁磁動(dòng)勢和

電樞磁動(dòng)勢共同產(chǎn)生的。

電樞磁動(dòng)勢對氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。

第五節(jié)感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算

一、感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算

先求出每個(gè)元件電動(dòng)勢的平均值，然后乘上每條支路中串聯(lián)元件

數(shù)。

工=C=CKln=G

感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算公式為aecJfJfajJ

直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算公式是直流電機(jī)重要的基本公式之一。

感應(yīng)電動(dòng)勢Ea的大小與每極磁通中（有效磁通）和電樞轉(zhuǎn)速的乘

積成正比。如不計(jì)飽和影響，它與勵(lì)磁電流If和電樞機(jī)械角速度乘

積成正比。

二、電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算

Zpz

Te=2pla0

4na271a

<244-J-.UTST-主eoffa-tF-c丫了

電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式是直流電機(jī)的重要基本公式，

它表明：電磁轉(zhuǎn)矩Te的大小與每極磁通①和電樞電流/a的乘積

成正比。

或：如不計(jì)飽和影響，它與勵(lì)磁電流"和電樞電流的乘積成

正比。

三、幾個(gè)重要關(guān)系式

直流電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算公式：E

a=CeOn

直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式：Te=CT^la

P7

電動(dòng)勢常數(shù)：0=詈

60。

轉(zhuǎn)矩常數(shù)：CT呼

2兀。

電動(dòng)勢常數(shù)與轉(zhuǎn)矩常數(shù)的關(guān)系：Q=9.55Ce

電動(dòng)機(jī)電樞回路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)勢平衡方程式。

U-Ea+RalaEa-Ce①n

四、直流電動(dòng)機(jī)的工作特性是指其端電壓U=UN（額定電壓），電樞

回路中無外加電阻、勵(lì)磁電流為加（額定勵(lì)磁電流）時(shí)，電動(dòng)機(jī)的

轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩Te和效率H三者與輸出功率P2之間的關(guān)系。

（一）并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性

1.轉(zhuǎn)速特性”卷一卷/〃

2.轉(zhuǎn)矩特性7；=5◎4=44

3.效率特性〃=（尸2/Pl）X100%

電機(jī)勵(lì)磁損耗、機(jī)械損耗、鐵耗等于電樞銅耗時(shí)，效率最大。

（二）串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性

串勵(lì)電機(jī)不允許在空載或負(fù)載很小的情況下運(yùn)行。

五、直流發(fā)電機(jī)的工作特性直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性

1、空載特性

當(dāng)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，n=nN時(shí)，勵(lì)磁繞組端加上勵(lì)磁電

壓矽■，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流?，得出空載特性曲線UO=f（IO）a

2、負(fù)載運(yùn)行

無論他勵(lì)、并勵(lì)還是復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，建立電壓以后，在〃=〃N的條件

下，加上負(fù)載后，發(fā)電機(jī)的端電壓都將發(fā)生變化。

第七節(jié)直流電機(jī)的換向

元件內(nèi)電流方向改變的過程就是換向。直流電動(dòng)機(jī)換向器節(jié)距單

位是換向片數(shù)。

一、換向的電磁現(xiàn)象

1、電抗電動(dòng)勢

在換向過程中，元件中電流方向?qū)l(fā)生變化，由于電樞繞組是電感元

件，所以必存自感和互感作用。換向元件中出現(xiàn)的由自感與互感作用

所引起的感應(yīng)電動(dòng)勢，稱為電抗電動(dòng)勢

2、電樞反應(yīng)電動(dòng)勢

由于電刷放置在磁極軸線下的換向器上，在幾何中心線處，雖然主磁

場的磁密等于零，可是電樞磁場的磁密不為零。換向元件切割電樞磁

場，產(chǎn)生一種電動(dòng)勢，稱為電樞反應(yīng)電動(dòng)勢ea=2Nyfia/v。

二、改善換向的方法

改善換向一般采用以下方法：

裝設(shè)換向磁極——位于幾何中性線處裝換向磁極。換向繞組與電樞繞

組串聯(lián)，在換向元件處產(chǎn)生換向磁動(dòng)勢抵消電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢。

大型直流電機(jī)在主磁極極靴內(nèi)安裝補(bǔ)償繞組，補(bǔ)償繞組與電樞繞組串

聯(lián)，產(chǎn)生的磁動(dòng)勢抵消電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢。

第二章課后習(xí)題2-15、2-19、2-21

第三章變壓器

一、變壓器的工作原理

變壓器的主要部件——鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁

耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組

的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢。

電動(dòng)勢平衡方程式：

u

i=-G=—u2=e2=-N2—

一次、二次繞組電壓、電動(dòng)勢的有效值與匝數(shù)的關(guān)系:

幺一旦一小一女

瑪電而tk（由鳳世）

變壓器的額定值

額定容量為變壓器的視在功率（用SN表示，單位kV-A,V-A）

額定電壓（一次和二次繞組上分別為U1N和。2N,單位V,kV）

額定電流（一次和二次繞組上分別為/IN和/2N，單位A,kA）

二、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式

1、磁動(dòng)勢平衡方程式

2、電動(dòng)勢平衡方程式

變壓器負(fù)載運(yùn)行基本方程式

i'Ni+，2愀=JN]EJE2=NX/N2=k

"=-&+碣u2=E^j2Z2-E1=ImZm

第四節(jié)變壓器的等效電路

歸算：將變壓器的二次（或一次）繞組用另一個(gè)繞組來等效，同時(shí)，

對該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換，以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變。

目的：用一個(gè)等效的電路代替實(shí)際的變壓器。

歸算原則：

1）保持二次側(cè)磁動(dòng)勢不變；

2）保持二次側(cè)各功率或損耗不變。

一、繞組歸算

（一）電動(dòng)勢和電壓的歸算

二次繞組歸算后，變壓器一次和二次繞組具有同樣的匝數(shù)，即

要把二次側(cè)電動(dòng)勢歸算到一次側(cè)，只需要乘以電壓比上即可。E\=kE?

7,_12

（二）電流的歸算=—

（三）阻抗的歸算

二、近似等效電路圖

考慮到一般變壓器中，Zm?Zl,若把勵(lì)磁支路前移，認(rèn)為在一

定的電源電壓下，勵(lì)磁電流7m=常數(shù)，不受負(fù)載變化影響，同時(shí)，忽

略7m在一次繞組中產(chǎn)生的漏阻抗壓降。這樣的電路稱為“T”形等

電路。根據(jù)這種電路對變壓器的運(yùn)行情況進(jìn)行定量計(jì)算，所引起的誤

差是很小的。

由于一般變壓器Zm?7N,可以進(jìn)一步把勵(lì)磁電流Im忽略不計(jì)。

得到變壓器的近似等效電路。（要求會(huì)畫）

第五節(jié)等效電路的參數(shù)測定

一、空載試驗(yàn)

由空載試驗(yàn)可以測定變壓器的電壓比底鐵耗以及等效電路

中的勵(lì)磁阻抗Zmo

二、負(fù)載試驗(yàn)（又稱短路試驗(yàn)）

負(fù)載試驗(yàn)是以額定頻率的額定電流通過變壓器的一個(gè)繞組，另一

個(gè)繞組的端子接成短路。讀取pk、t/k、7k數(shù)據(jù)來計(jì)算變壓器的短路

電壓百分?jǐn)?shù)“k%、銅損pk和短路阻抗Zk。

標(biāo)么值，就是指某一物理量的實(shí)際值與選定的同一單位的基準(zhǔn)值

標(biāo)么值—實(shí)際值

的比值（通常以額定值為基準(zhǔn)值），即稱么值一基準(zhǔn)值

第六節(jié)三相變壓器

決定三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號的步驟為：（要求會(huì)畫）

1）按規(guī)定的繞組端子標(biāo)志，連接成所規(guī)定的聯(lián)結(jié)組，畫出聯(lián)結(jié)

圖。

2）標(biāo)明繞組的同名端和相電壓的方向。

3）判斷同一相的相電壓相位，畫出高、低壓對稱邊三相電勢的

相量圖，將相量EAX與Eax的頭A和a畫在一起。

4）根據(jù)高、低壓線電勢的相位差確定聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號。

第七節(jié)變壓器的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行

描述變壓器運(yùn)行特性的主要指標(biāo)有兩個(gè)：電壓調(diào)整率和效率

第三章課后習(xí)題3-13、3-16

第四章異步電機(jī)（一）

一三相異步電動(dòng)機(jī)的基本原理

交流電機(jī)有兩大類：異步電機(jī)和同步電機(jī)。

第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)

三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的前提是產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)磁場。

1、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

當(dāng)三相對稱繞組接上三相對稱電源，就產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。對稱三相

電流通入對稱三相繞組時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小不變、轉(zhuǎn)速一定的旋

轉(zhuǎn)磁場。

2、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

3、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與運(yùn)行狀態(tài)

轉(zhuǎn)差的存在是異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的必要條件。轉(zhuǎn)差表示為同步

轉(zhuǎn)速的百分值，稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示。

s=2一—x1OO%

n>nss<0發(fā)電機(jī)狀態(tài)

n<0S>1電磁制動(dòng)狀態(tài)

n<ns0<5<l電動(dòng)機(jī)狀態(tài)

第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

一、交流繞組的一些基本知識和基本量

1、電角度與機(jī)械角度

電機(jī)圓周按電角度計(jì)算就為pX360°,而機(jī)械角度總是360°o

電角度=pX機(jī)械角度

2、線圈

3、節(jié)距

一個(gè)線圈的兩個(gè)邊所跨定子圓周上的距離稱為節(jié)距，用yl表示,

一般用槽數(shù)計(jì)算。節(jié)距應(yīng)該接近極距

4、槽距角a一相鄰槽之間的電角度稱為槽距角

若。1為定子槽數(shù)，p為極對數(shù)，則槽距角

5、每極每相槽數(shù)q——每一極每相繞組所占槽數(shù)，用符號q表示

（m——相數(shù)）

第四節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁動(dòng)勢及磁場

一、單相繞組的磁動(dòng)勢-脈振磁動(dòng)勢

整距線圈所形成的磁動(dòng)勢在任何瞬時(shí)，空間的分布總是一個(gè)矩

形波，而在空間上任意一點(diǎn)的大小隨電流的變化而變化。這種從空間

上看位置固定，從時(shí)間上看，大小在正負(fù)最大值之間變化的磁動(dòng)勢，

稱為脈振磁動(dòng)勢。脈振磁動(dòng)勢的頻率就是交流電流的頻率。

對于單相繞組磁動(dòng)勢，可以歸納以下幾點(diǎn)：

1）單相繞組的磁動(dòng)勢是一種空間位置上固定、幅值隨時(shí)間變化的

脈振磁動(dòng)勢。

2）單相繞組的基波磁動(dòng)勢幅值的位置與繞組的軸線相重合。

3）單相繞組脈振磁動(dòng)勢中的基波磁動(dòng)勢幅值為；而v次

諧波磁動(dòng)勢幅值為：；諧波次數(shù)越高，幅值越小。

二、三相繞組的磁動(dòng)勢-旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢

三相基波合成磁動(dòng)勢具有以下特性：

1）是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，轉(zhuǎn)速均為同步轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)方向

決定于電流的相序。

2）幅值尸1不變，為各相脈振磁動(dòng)勢幅值的3/2倍，旋轉(zhuǎn)幅值軌

跡是一個(gè)圓。

3）三相電流中任意一相電流瞬時(shí)值達(dá)到最大值時(shí)，三相基波合

成磁動(dòng)勢的幅值，恰好在這一組繞組的軸線上。

第五章異步電機(jī)（二）

一三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理及單相異步電動(dòng)機(jī)

第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的電磁過程

空載的情況下：n=ns,12^0

當(dāng)電機(jī)帶有機(jī)械負(fù)載后：n<ns,這時(shí)，氣隙中以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)和主

磁場與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)速增大，于是在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢E2s

和轉(zhuǎn)子電流/2都增大。不能再認(rèn)為及12p0,而且72也形成

了磁動(dòng)勢F2。

第五章課后習(xí)題5-13、5-14、5-15

第七章控制電機(jī)

這些電磁元件就是各式各樣的小功率電動(dòng)機(jī)，根據(jù)它們的作用，

我們統(tǒng)稱其為控制電機(jī)。

第一節(jié)伺服電動(dòng)機(jī)

伺服電動(dòng)機(jī)具有服從控制信號的要求而動(dòng)作的職能，在信號來之

前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；信號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)信號消失，轉(zhuǎn)

子能及時(shí)自行停轉(zhuǎn)。

按照自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，伺服電動(dòng)機(jī)必須具備可控性好、穩(wěn)定

性高和適應(yīng)性強(qiáng)等基本性能。常用的伺服電動(dòng)機(jī)有：交流伺服電動(dòng)機(jī)、

直流伺服電動(dòng)機(jī)

一、交流伺服電動(dòng)機(jī)

（一）控制方法

交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有以下三種方式：

1、幅值控制——保持控制電壓相位不變，改變其幅值進(jìn)行控制；

2、相位控制一一保持控制電壓幅值不變，改變其相位進(jìn)行控制；

3、幅一相控制一一同時(shí)改變控制電壓的幅值和相位來進(jìn)行

（二）機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性

1、機(jī)械特性

機(jī)械特性是指控制電壓信號一定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。

2、調(diào)節(jié)特性

調(diào)節(jié)特性是指輸出轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，轉(zhuǎn)速與控制電壓信號變化的關(guān)系。

二、直流伺服電動(dòng)機(jī)

由直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法可知，改變電樞電壓或改變勵(lì)磁電流調(diào)速

時(shí)，特性有所不同。所以直流伺服電動(dòng)機(jī)可由勵(lì)磁繞組勵(lì)磁，用電樞

繞組進(jìn)行控制；或由電樞繞組勵(lì)磁，用勵(lì)磁繞組進(jìn)行控制。

由于直流伺服電動(dòng)機(jī)的功率不大，可以用永久磁鐵制磁極，省去勵(lì)磁

繞組。

直流伺服電動(dòng)機(jī)多采用電樞控制方式。

第二節(jié)測速發(fā)電機(jī)

測速發(fā)電機(jī)是一種檢測元件，其基本任務(wù)是將機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為

電氣信號。按照測速發(fā)電機(jī)的職能，對它的要求是：

1）輸出電壓與轉(zhuǎn)速成嚴(yán)格的線性關(guān)系，以達(dá)到高的精確度；

2）輸出電動(dòng)勢斜率要大，即轉(zhuǎn)速變化所引起的電動(dòng)勢的變化要

大，以滿足靈敏度的要求。

測速發(fā)電機(jī)也有交、直流兩大類。

第三節(jié)自整角機(jī)

第四節(jié)旋轉(zhuǎn)變壓器

第八章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

第一節(jié)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式

電力拖動(dòng)裝置可分為電動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備及電源等四

個(gè)組成部分

一、運(yùn)動(dòng)方程式電動(dòng)機(jī)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)必須遵循兩個(gè)基本方程

對于直線運(yùn)動(dòng)F-F_=m—

T小,(1/2

T-T.=J——

dr

對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

T=TZ電動(dòng)機(jī)靜止或等速旋轉(zhuǎn)，電力拖動(dòng)

dn八

,比T>T——>0

zdt曲力痂劫案穌孫干加葆湫木

T,Td"

比T〈T,—<0由力拓劫案除外千滿葆球太

dt

二、運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩的正負(fù)符號分析

運(yùn)動(dòng)方程式的一般形式±丁_（±《）=GD2dn

375dt

式中正、負(fù)號的規(guī)定，預(yù)先規(guī)定某一旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较颍绻?/p>

轉(zhuǎn)矩T的方向與參考方向相同取正號，相反取負(fù)號；而阻轉(zhuǎn)矩Tz的

方向如果與參考方向相同時(shí)取負(fù)號，相反取正號。

第四節(jié)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性

在運(yùn)動(dòng)方程式中，阻轉(zhuǎn)矩（或稱負(fù)載轉(zhuǎn)矩）Tz與轉(zhuǎn)速n的關(guān)

系Tz=f（n）即為生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)

矩可歸納為以下三種類型

一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，就是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz與轉(zhuǎn)速〃無關(guān)的特性，即當(dāng)轉(zhuǎn)

速變化時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz保持常值。

二、通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性

通風(fēng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速大小有關(guān)，基本上與轉(zhuǎn)速的平方成正已,

為反抗性負(fù)載。

三、恒功率負(fù)載特性

第九章直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

第一節(jié)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系

一、固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性

當(dāng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電壓及磁通均為額定值時(shí)，電樞沒有串聯(lián)電阻時(shí)的機(jī)械

特性稱為固有機(jī)械特性。"=號

（一）電樞串聯(lián)電阻時(shí)的人為機(jī)械特性

（二）改變電壓時(shí)的人為機(jī)械特性

（三）減弱電動(dòng)機(jī)磁通時(shí)的人為機(jī)械特性

四、電力拖動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件

對于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要得到穩(wěn)定運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)需要具有向下傾斜的

機(jī)械特性，如果電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性向上翹，則不能穩(wěn)定運(yùn)行。

第二節(jié)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

一、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

第三節(jié)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

1）電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相同，此時(shí)電

網(wǎng)向電動(dòng)機(jī)輸入電能，并變?yōu)闄C(jī)械能以帶動(dòng)負(fù)載。

2）制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向相反，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)

吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為電能。

制動(dòng)的目的是使拖動(dòng)系統(tǒng)停車，最簡單的方法是斷開電源，使

系統(tǒng)停下來，這叫自由停車，自由停車需要較長的時(shí)間。如果希望制

動(dòng)過程加快，可以使用電磁制動(dòng)器，也可使用電氣控制方法，常用的

有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、在調(diào)速系統(tǒng)減速過程中，還可應(yīng)用回饋制動(dòng)。

第四節(jié)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

采用一定的方法來改變生產(chǎn)機(jī)械的工作速度，以滿足生產(chǎn)的需

要，這種方法通常稱為調(diào)速。

要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改變電樞電壓Ua或改變勵(lì)磁磁通

①。但提高電動(dòng)機(jī)的電樞電壓受到繞組絕緣耐壓的限制，根據(jù)規(guī)定,

只允許比額定電壓提高30%,因此提高電壓的可能范圍不大，實(shí)際上

改變電壓Ua常應(yīng)用在減壓時(shí)，從額定轉(zhuǎn)速向下調(diào)速。

改變勵(lì)磁磁通，增加①的可能性也不大，因?yàn)橐话汶妱?dòng)機(jī)的額定

磁通已設(shè)計(jì)得使鐵心接近飽和。因此，改變勵(lì)磁磁通一般應(yīng)用也在減

弱磁的方面，稱為弱磁調(diào)速，使轉(zhuǎn)速從額定值向上調(diào)節(jié)。

在調(diào)速的范圍要求較寬等情況下，可結(jié)合應(yīng)用上述二種方法，即在額

轉(zhuǎn)速以下降低電壓，而在額定轉(zhuǎn)速以上弱磁。

一、調(diào)速指標(biāo)最主要的有兩大指標(biāo)：即技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

（一）調(diào)速的技術(shù)指標(biāo)

1.調(diào)速范圍D

最大轉(zhuǎn)速與最小轉(zhuǎn)速之比，或最大線速度與最小線速度之比。

2.靜差率（或稱相對穩(wěn)定性）

在一條機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)由理想空載加載到額定負(fù)載，

所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)降A(chǔ)nN與理想空載轉(zhuǎn)速比之。

5=ML=X100%=①3x100%

%?0

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性愈硬，則靜差率愈小，相對穩(wěn)定性就愈高。

3.平滑性

在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級數(shù)愈多則認(rèn)為調(diào)速愈平滑。它是相鄰

兩級轉(zhuǎn)速或線速度之比。上

?i-lVi-X

值愈接近于1,則平滑性愈好。時(shí)稱為無級調(diào)速，即轉(zhuǎn)速連續(xù)

可調(diào)，級數(shù)接近無窮多，此時(shí)調(diào)速的平滑性最好。

4.調(diào)速時(shí)的容許輸出（或調(diào)速時(shí)的功率與轉(zhuǎn)矩）

容許輸出是指電動(dòng)機(jī)在得到充分利用的情況下，在調(diào)速過程中軸上所

能輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。

（二）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

調(diào)速的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)決定于調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，而運(yùn)行

費(fèi)用又決定于調(diào)速過程的損耗，它可用設(shè)備的效率來說明?！?/p>

二、降低電樞端電壓調(diào)速

（一）電樞串聯(lián)電阻

電樞串電阻的調(diào)速方法的調(diào)速指標(biāo)不高，調(diào)速范圍不大，調(diào)速的

平滑性不高，并且是有級調(diào)速。

（二）降低電源電壓

三、弱磁調(diào)速

弱磁調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是，在功率較小的勵(lì)磁電路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制

方便，能量損耗小，調(diào)速的平滑性較高。由于調(diào)速范圍不大，對于普

通電動(dòng)機(jī)最多為D=2,對于特殊設(shè)計(jì)的額定轉(zhuǎn)速較低的調(diào)磁電動(dòng)機(jī)

D=3T,因此，常和額定轉(zhuǎn)速以下的降壓調(diào)速配合應(yīng)用，以擴(kuò)大調(diào)

整范圍。

四、調(diào)速時(shí)的功率與轉(zhuǎn)矩

第十章三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

第一節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式

與直流電動(dòng)機(jī)相同，三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性也是由轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)

矩間的關(guān)系其表達(dá)式有三種形式。

、物理表達(dá)式T=coscp；

二、參數(shù)表達(dá)式

得異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式

三、實(shí)用表達(dá)式

/R,

2&xl+s"

T=I電）

――2sg

SmSR,

第二節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性與人為機(jī)械特性

一、固有機(jī)械特性

固有機(jī)械特性是指異步電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓及額定頻率下，電

動(dòng)機(jī)按規(guī)定的接線方法接線，定子及轉(zhuǎn)子電路中不外接電阻（電抗或

電容）時(shí)所獲得的機(jī)械特性