电机与拖动期末 总结

复习课陈小习内容0绪论：磁路1电力拖动系统动力学2直流电机的原理及直流电动机的拖动3变压器4异步电机原理及异步电动机电力拖动5其它：同步电机转动原理和电动机的选择0绪论：磁路重点:1.1磁路的基本定律;1.2铁磁材料的特性（饱和性与磁滞性）及基本磁化曲线;难点:1.3磁滞回线；1.4铁心损耗；1.5磁路的计算。一、磁场、磁路的基本概念磁场、磁路、主磁通、漏磁通、主磁路、漏磁路、励磁线圈、励磁电流二、基本变量及相互关系B、H、Ф、μ

、Rm、FHB磁滞回线形状与磁性材料的关系磁滞回线宽：硬磁材料；磁滞回线窄：软磁材料（电机一般采用）1.安培环路定律2.磁路欧姆定律3.磁路基尔霍夫定律4.电磁感应定律5.电磁力定律三、磁路的基本定律1电力拖动系统动力学重点：1.1单轴拖动系统的动力学方程1.2多轴电力系统的简化（两个标准：传递功率和储存动能不变）1.3电力拖动系统稳定运行的条件难点：多轴电力拖动系统的简化如思考题：2-1，2-4，作业2-11.1单轴拖动系统的动力学方程1.2多轴电力拖动系统的简化一、旋转系统转矩折算原则：系统传递的功率不变1.电动状态

2.发电机制动状态

1.电动状态1.2多轴电力拖动系统的简化无电动机和发电机之分二、旋转系统飞轮矩折算的原则：系统储藏的动能不变1.2多轴电力拖动系统的简化三、平移系统转矩和飞轮矩折算1.2多轴电力拖动系统的简化四、升降系统转矩和飞轮矩折算提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态（1）提升运动：1.转矩的折算：1.2多轴电力拖动系统的简化四、升降系统转矩和飞轮矩折算提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态（2）下降运动：1.转矩的折算：1.2多轴电力拖动系统的简化四、升降系统转矩和飞轮矩折算提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态2.飞轮矩的折算：不分上升和下降运动

多轴电力拖动系统简化总结旋转运动升降或平移运动1.3系统稳定运行的条件电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：（1）T=TL。只有在两条机械特性的交点处，才能实现转矩平衡。（2）在工作点处，2直流电机的原理及直流电动机的拖动重点：2.1直流电机运行原理（电枢反应）2.2直流电机的平衡关系2.3直流发电机的运行特性(主要是他并励)2.4直流电动机的运行特性（尤其他、并励的机械特性）2.5直流电动机的电力拖动问题（他、并励的起动、制动和调速）难点：直流电机绕组的形式，直流电机的电枢反应和换向直流电机的起动、制动和调速2.1直流电机电枢反应和换向绕组形式：叠绕组和波绕组；叠绕组：枢电流大、电动势小，波绕组：电枢电流小，电动势大。电刷在几何中心线：交轴电枢反应（去磁，原因：铁磁材料的饱和特性）电刷不在几何中心线：既有直轴与有交轴电枢反应对电机运行的影响：电动机前极尖磁密加强，后极尖减弱，发电机反之。改善换向的方法：几何中心线处加附加极（换向极），在极靴上加补偿绕组（均与电枢绕组串联）2.2直流电机的平衡关系一、两个重要公式（电和磁的联系）二、电压平衡（如何判断发电机与电动机状态？Ea与U的关系）2.2直流电机的平衡关系三、功率平衡2.2直流电机的平衡关系四、转矩平衡如期中考试题一，作业3.42.3直流发电机的运行特性一、他励直流发电机的运行特性2.3直流发电机的运行特性二、并励直流发电机的自励过程（掌握自励过程与自励条件，其特性与他励类似，但有差别）他励

并励自励条件：①主磁路存在剩磁；②并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻

2.3直流发电机的运行特性三、串励直流发电机的外特性2.3直流发电机的运行特性四、复励直流发电机的外特性2.4直流电动机的运行特性一、他（并）励直流电动机的工作特性如何改变并励电动机的转向？如思考题4.32.4直流电动机的运行特性4.机械特性（固有和人为，图为固有）：一、他（并）励直流电动机的工作特性人为机械特性要会画：降U，串电阻、弱磁固有机械特性的求取已知，求两点:1）理想空载点和额定运行。具体步骤：1）估算2）计算3）计算理想空载点：4）计算额定工作点：2.4直流电动机的运行特性二、串励直流电动机的工作特性（要知道，但非重点）2.4直流电动机的运行特性二、串励直流电动机的工作特性2.4直流电动机的运行特性二、串励直流电动机的工作特性（复励略）2.5直流电动机的拖动问题1.降压2.电枢回路串电阻一、他励直流电动机的起动起动方法另外：掌握起动电阻的计算如：作业4-12.5直流电动机的拖动问题电磁制动方式1.能耗制动2.反接制动3.回馈（再生制动）二、他励直流电动机的制动如：作业4-8，4-122.5直流电动机的拖动问题1.能耗制动二、他励直流电动机的制动电动机状态工作点制动瞬间工作点制动过程工作段电动机拖动反抗性负载，电机停转。若电动机带位能性负载,稳定工作点2.5直流电动机的拖动问题2.反接制动（电源反接）二、他励直流电动机的制动DE2.5直流电动机的拖动问题2.反接制动（倒拉反转反接制动）二、他励直流电动机的制动倒拉反转反接制动适用于低速下放重物。制动时在电路串入一个大电阻。2.5直流电动机的拖动问题3.回馈制动二、他励直流电动机的制动机车在下坡时正向回馈：当电车下坡时，运行转速可能超过理想空载转速,进入第二象限反向回馈：电压反接制动带位能性负载进入第四象限反向电动机运行2.5直流电动机的拖动问题4.他励直流电动机的四象限运行二、他励直流电动机的制动2.5直流电动机的拖动问题调速指标：（1）调速范围（2）调速稳定性（静差率）（3）平滑性（4）经济性三、他励直流电动机的调速2.5直流电动机的拖动问题方法：（1）降压（2）串电阻（3）弱磁三、他励直流电动机的调速如：作业4-4，4-72.5直流电动机的拖动问题1.降压调速三、他励直流电动机的调速TTLAA’B调速压前工作点A降压瞬间工作点稳定后工作点2.5直流电动机的拖动问题2.串电阻调速三、他励直流电动机的调速nTTLRan0nNA0A’Bn1Ra+Rs1未串电阻时的工作点串电阻Rs1后,工作点由A→A’→BB’CRa+Rs1+Rs22.5直流电动机的拖动问题3.弱磁调速三、他励直流电动机的调速A’B调节磁场前工作点弱磁瞬间工作点A→A‘弱磁稳定后的工作点TTLA2.5直流电动机的拖动问题4.调速方式与负载类型的配合降压和串电阻调速与恒转矩负载类型配合弱磁调速与恒功率负载类型配合三、他励直流电动机的调速2.5直流电动机的拖动问题串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发1.串电阻四、串励直流电动机的调速2.5直流电动机的拖动问题串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发2.降压时四、串励直流电动机的调速2.5直流电动机的拖动问题串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发2.降压时四、串励直流电动机的调速2.5直流电动机的拖动问题1.能耗制动五、串励直流电动机制动2.5直流电动机的拖动问题2.反接制动（电源反接）五、串励直流电动机制动2.5直流电动机的拖动问题2.反接制动（倒拉反转反接）五、串励直流电动机制动2.5直流电动机的拖动问题六、电力拖动系统的过渡过程（了解）3变压器复习※重点与难点重点:1.变压器的基本方程和等效电路;2.等效电路参数的测定;3.标幺值;4.变压器的运行特性；

5.三相变压器的联接组别.难点:变压器的运行原理和运行特性如：作业5-6，5-12，5-13，5-16，5-17如：思考题5-15一、双绕组变压器（单相、三相）1、等效电路、电压方程和相量图（T、Γ和简化等效，若是三相，则表示其中的某一相，以T型为例）θ2o2、参数测定（1）基值（2）有名值（3）标幺值无原副边区分、三/单相区分，常用标幺值如下：3、运行性能与效率4、三相变压器三相变压器的连接组别与判定，绕组连接与磁路对谐波的影响：芯式变压器可接成Y-y接，而三相变压器组不行.4.1异步电机的运行状态4.2异步电机的等效电路4.3异步电机的参数的测定4.4异步电动机的功率平衡和转矩平衡4.5异步电动机的机械特性4.6异步电动机的起动4.7异步电动机的制动4.8异步电动机的调速4三相异步电动机与三相变压器比较------相似性相似性三相变压器三相异步电动机原边电路原边绕组定子绕组副边电路副边绕组转子绕组副边电能感应产生感应产生媒介主磁通Ф主磁通Ф主磁通正弦交变正弦交变感应电势E1=4.44f1N1ФmE1=4.44f1N1kN1Фm与三相变压器比较------特殊性特殊性三相变压器三相异步电动机主磁势脉动磁势旋转磁势磁势产生单相绕组三相绕组主磁路铁芯铁芯+气隙激磁电流I0=（3~8）%INI0=（20~25）%IN绕组集中绕组分布绕组4.1

异步电机的运行状态例：设有一台50Hz，四极三相异步电动机，请填空：1540147001500-600S-0.0270.002101.4f2(Hz)-1.35150070工作状态发电机电动机静止/起动/堵转理想空载电磁制动4.2异步电机的等效电路

T型、近似等效、简化（相量图）简化等效电路物理意义T型如：作业7-64.3

异步电机的参数的测定空载实验（S=0）堵转实验（S=1）4.4

异步电动机的功率平衡和转矩平衡如：作业7-3～7-5，思考题7-27，7-31表述机械特性的三种表达式4.5

异步电动机的机械特性s>1,n<0,

T>0T与n方向相反---制动Breakingn1>n≥0,0<s≤1,T>0,T与n方向一致---电动机Motors<0n>n1T<0T与n方向相反---发电机Generator起动点同步点额定运行点最大转矩1如：作业7-7～7-10异步电动机的人为机械特性最大转矩不变转子电阻增大电压降低随着转速的增加，电磁转矩减少，能保持稳定运行随着转速的增加，电磁转矩随之增大，不能保持稳定运行异步电动机稳定运行条件4.6

异步电动机的起动衡量起动的性能指标：1.起动电流倍数2.起动转矩倍数3.起动时间4