电机与拖动基础复习提纲.doc

电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。直流电机部分：1直流电机的工作原理（如何实现正反转、电枢电流如何换向的，发电与电动的原理）。2直流电机的结构：定子、转子，励磁方式、电枢的绕组方式。定子部分：（1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极的铁心和励磁组部分组成（2）换向极两相邻主磁极之间的小磁极称为换向极，其作用是减小电机运动时电刷与换向器之间可能的火花。换向极由换向极铁心和换向绕组组成，整个换向极也用螺钉固定于机座上。 （3）机座 （4）电刷装置转子部分：（1）电枢铁心 （2）电枢绕组 （3）换向器 （4）转轴励磁方式：1.他励直流电机 2.并励直流电机 3.串励直流电机 4.复励直流电机电枢的绕组方式：单叠绕组：a=p 单波绕组：a=1 3直流电机的铭牌数据及其含义，电动机额定功率与发电机额定功率之间的区别，额定功率与额定电压和电流之间的关系。（1）额定功率，是电机在额定运行状态时所提供的输出功率。对电动机而言，是指轴上的输出的机械功率；对发电机而言，是指线端输出的电功率，单位为千瓦。（2）额定电压Un,是电机的电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为伏。（3）额定电流In,是电机在额定运行状态时电枢绕组允许流过的最大电流，单位为安。（4）额定转速Nn,是电机在额定运行状态时的旋转速度，单位为转/分。额定功率与额定电压和额定电流的关系为直流电动机 P=UI直流发电机 P=UI4直流电机（电动机和发电机）的感应电动势、电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、直流电机的功率流程图。及相关的数量关系。（以例题、作业题为复习重点） 1、电枢绕组的感应电动势：电枢绕组的感应电动势（Ea）是指正负电刷之间的感应电动势，即，每条支路中各串联线圈边感应电动势的代数和。根据电磁感应定律，任意一条线圈边感应电动势幅值的大小，取决于线圈边所在的磁场的大小和线圈边相对于磁场的转速n。a此可以感性的推得电枢绕组的感应电动势的公式为：Ea=Cen，式中Ce成为直流电机的电动势常数（其中Ce=PN/60a）2、电枢绕组的电磁转矩：当电枢绕组中通有电流时，载流绕组线圈边将与气隙磁场相互作用，产生电磁转矩T。电磁转矩T的大小和电枢电流I及气隙磁场的乘积成正比：T=CTIa，式中CT成为直流电机的转矩常数(其中CT=PN/2a)3、直流电机的电压方程：U=Ea+RaI ，式中Ra为电枢回路的总电阻，包括电枢绕组电阻和电刷的接触电阻对于直流电动机，UEa，电流为正；对于直流发电机，EaU，电流为负。I=Ia+If4、转矩方程：（1）直流发电机的转矩方程：T1=T0+T；其中T1为原动机的驱动转矩，T0为电机本身的机械阻力转矩。这里的电磁转矩T是一个与转向相反的制动转矩。（2）直流电动机的转矩方程：T=T0+T2；其中T2为电动机轴上的负载转矩。这里的转矩T是一个驱动转矩，T0为电动机空载损耗转矩5、电磁转矩：负载运行时，电枢绕组的感应电动势Ea和电枢电流Ia的乘积，称为电磁功率，用Pe表示：Pe=EaIa考虑到转子的机械角速度=2n/60(的单位为rad/s，n的单位为r/min)，不难证明下面等式：Pe=EaIa=Te对于电动机，EaIa为电枢中的感应电动势所吸收的电功率，Te为电动机的电磁转矩对机械负载所作的机械功率。由于能量守恒，两者相等。Pm=P2+P0=P2+Pmec+PFe式中Pm=T,电磁功率；P2=T2,轴上输出的机械功率；P0=T0，空载损耗，包括机械损耗Pmec和铁损耗PFe功率平衡方程式电动机输入功率P1=UI=U(Ia+If)=(Ea+RaIa)Ia+UIf=EaIa+RaIa*Ia+UIf=Pm+Pcua+Pcuf式中，Pm=EaIa,为电磁功率；Pcua=RaIa*Ia,是电枢回路的铜损耗；Pcuf=UIf,为励磁绕组的铜损耗。所以并励直流电动机的功率平衡方程式P1=P2+Pmec+PFe+Pcua+Pcuf并励直流电动机转速特性公式：n= UN/ CeNRaIa/ CeN他励直流电动机转速特性公式：n= U/ CeR/ CeCTT令U/ Ce=no,称no为理想空载转速，是机械特性曲线和纵轴交点的转速；令R/ CeCTT=T=n,是负载转矩为T时的转速降，式中，=R/ CeCT称为机械特性曲线的斜率。n=n0-T对于发电机，Te为原动机为克服电磁转矩而输入电机的机械功率，EaIa为电枢发出的电功率。两者也相等。直流发电机1.电压平衡方程式：U=Ea IaRa2.功率平衡方程式：P1=Pm+P0 式中，P1= T1，为原动机输给发电机的机械功率，即输入功率；Pm=T,发电机的电磁功率；P0=T0,发电机的空载损耗功率。Pm= T= PN/60aIa n=EaIa5直流电机的换向与换向火花；直流电机的电枢效应；环火产生的原因及防止措施。6并励直流发电机建压的条件。7并励（或他励）直流电动机的机械特性表达式；根据名牌数据求取固有机械特性。绘制和求取三种人为特性。（以例题、作业题为复习重点）8直流电机起动的方法，多级电枢电阻起动的机械特性绘制与计算。直流电机的制动方法，直流电动机的调速方法，及其机械特性和相关计算问题。直流电机调速方法中哪些属恒转矩，哪些属恒功率调速。（以例题、作业题为复习重点）变压器部分1变压器的工作原理、基本结构、变压器按用途分类。2变压器的铭牌数据的物理含义，相互之间的关系。对三相变压器，额定电压与额定电流指（空载/负载）时的（线/相）电压或电流？3变压器的各物理量参考方向确定方法，等值电路及每个电路元件的物理含义，变压器的功率流程图。二次侧往一次侧折算时的折算关系。电压平衡方程式。4变压器的空载实验和短路实验，一般在高压侧还是在低压侧做？分别能测量出什么参数，如何处理实验数据？5变压器外特性是什么含义，变压器的负载分别为阻/容/感性负载时，外特性如何变化。相关计算不作要求。6三相变压器有哪两种结构，各有什么特点。三相变压器一二次侧有些什么接法（Y接和接），变压器联接组别是什么含义。7变压器并联运行的理论条件、三条实际必须满足的条件。8电压与电流互感器的作用，使用注意事项。自耦变压器的优点与缺点，注意事项。交流异步电机部分1交流异步电机的工作原理；如何实现正反转、定子磁场（动势）的特性，转差率的定义、转子转速与同步转速的关系；转子回路电流频率与转速的关系。2交流异步电机的结构：定子、转子（两种类型），定子绕组的型式，定子绕组的接法（Y接和接）。3交流异步电机的铭牌数据及其含义，额定功率与额定电压和电流之间的关系。额定电压与额定电流指（线/相）电压或电流？4交流异步电机的等值电路，等值电路各元件代表的物理含义、功率流程图。电磁功率、机械功率、转子铜损三者之间的关系。5三相交流异步电动机的实用机械特性表达式；根据铭牌数据求取固有机械特性的方法。绘制改变定子电压、定子回路串阻抗和转子回路串阻抗的三种人为特性。根据机械特性计算转矩和转速的问题（以例题、作业题为复习重点）。6交流异步电机起动的方法，制动方法，调速方法。绘制交流异步电机起动、制动、调速时的机械特性并描述其过程。交流异步电机调速方法中哪些属于恒转矩，哪些属于恒功率调速。交流变频调速基频以上和基频以下如何调速。分别属于恒转矩还是恒功率调速？ 同步电机部分1同步电机的工作原理、结构（两种类型转子，适用于什么场合）。2*同步电机的双反应理论、功角、矩角特性，同步电机的起动和调速方法。同步电机功率因数的调节与V形曲线。特种电机部分1*交直流伺服电机的结构特点、工作原理、应用场合、机械特性与调节特性的定义。交直流伺服电机的控制方法，各自的优缺点。2*直、交、同测速电机的结构特点、工作原理。各自的优缺点。存在什么误差，如何减少误差提高精度。3*步进电机的工作原理、应用场合；步距角、静力矩、拍、矩角特性、通电循环、单、双等概念；静稳态区、动稳态区与连续运行时的矩频特性。4*直线电机与磁悬浮相关定