电机原理与拖动复习提纲

试题类型一、填空题二、单项选择题三、简答画图题四、计算题第 1 章 绪论一、基本物理量1按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。2把穿过某一截面 S 的磁力线根数被称为磁通量 。在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度 B。磁场强度 H是用来计算导磁材料中的磁场引入的物理量。理解 B和 H的关系和物理意义。3非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度 H与磁通密度 B的关系是线性的。在导磁材料中，磁场强度 H与磁通密度 B的关系不是线性的。4磁通与电压之间存在如下关系：1）如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势；2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。5电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。6.铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。二、磁路的基本定律1安培环路定理（或称全电流定理）在磁路中沿任一闭合路径 L，磁场强度 H 的线积分等于该闭和回路所包围的总电流即： lid电流的参数方向与闭合路径方向符合右手螺旋关系取正号，反之为负.若沿长度 L。磁路强度 H 处处相等，且闭和回路所包围的总电流是由通过 I 的N 匝线圈提供，则上式可写成：HL=Ni 2磁路的欧姆定律若铁心上绕有通有电流 I 的 N 匝线圈，铁心的截面积为 A，磁路的平均长度为 L，材料的导磁率为 ，不计漏磁通，且各截面上的磁通密度为平均并垂直于各截面则：BAdLHlNimRFAmRFAl上式 称为磁路的欧姆定律，与电路欧姆定律形式上相似。F注：磁阻 Rm 与电阻 R 对应，两者的计算公式相似，但铁磁材料的磁导率 不是常数，所以 Rm 不是常数。第 2 章 电力拖动系统动力学1电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。 2电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩 Te与生产机械的负载转矩 TL的关系：1）当 Te = TL 时， dn/dt = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；2）若 Te T L 时， dn/dt 0，系统处于加速状态；3）若 TeT L 时， dn/dt 0，系统处于减速状态。也就是一旦 dn/dt 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。3生产机械的负载转矩特性：4会用机械特性图分析电力拖动系统是否稳定运行，以及工作点的变化轨迹。第 3 章 直流电机原理1直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。 定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。直流电机铭牌数据的意义2直流电机的绕组：单叠绕组、单波绕组。tnGDd3752L3极距、绕组的节距（第一节距）的概念和关系。4单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数 a 等于极对数 p。单波绕组把同一主磁极下的元件串联成一条支路。5.直流电机的励磁方式： 并励、串励如何改变电动机的转向。6.直流电机的电枢电压方程和电动势：直流电机电磁转矩7. 直流电动机功率方程8. 他励直流电动机的机械特性nCEeaaTeICpPppPpP 2admFeCuemCuafaf1aIRU9. 人为机械特性（1）改变电枢电压 一组平行曲线（2）减小每极气隙磁通特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上（3）电枢回路串接电阻n0=Const ； R 越大，曲线越倾斜e0e2Teaeaeaa )( TnCRUCRIUn 10.直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开一旦励磁电流 If = 0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。 典型例题： P58 例题 3-9第 4 章 他励直流电动机的运行1.他励直流电动机的启动为什么启动电流很大。（1）电枢回路串电阻启动（2）减压起动2.他励直他励直流电动机的调速调速范围、静差率、平滑性（1）串电阻调速 eTCRUn2NeaNe特点：1）实现简单，操作方便；2）低速时机械特性变软，静差率增大，相对稳定性变差；3）只能在基速以下调速，因而调速范围较小，一般 D 2；4）由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差；5）由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低，能耗越大。（2） 调电压调速特点是：1）由于调压电源可连续平滑调节，所以拖动系统可实现无级调速；2）调速前后机械特性硬度不变，因而相对稳定性较好； 3）在基速以下调速，调速范围较宽，D 可达 1020；4）调速过程中能量损耗较少，因此调速经济性较好；5）需要一套可控的直流电源。（3） 弱磁调速特点：1）由于励磁电流 I f Ia ，因而控制方便，能量损耗小；2）可连续调节电阻值，以实现无级调速；3）在基速以上调速，由于受电机机械强度和换向火花的限制，转速不能太高，一般约为（1.21.5）n N ，特殊设计的弱磁调速电动机，最高转速为（ 34）n N ，因而调速范围窄。3.他