电机与拖动总复习..

1、第一章电力拖动系统的动力学基础1运动方程式的一般形式Te hGD2 dn375 dtTi生产机械b2运动方程的物理意义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 TL时，dn/dt 0,系统处于加速状态；3) 若Te v TL时，dn/dt v 0,系统处于减速状态。也就是一旦 dn/dt丰TL，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多轴旋转系统等效为单轴旋转系统的方法(1) 静态转矩的折算根据功率不变原则，应有折算前后工作机构的传递功率相等(2) 转动惯量和飞轮矩的折算等效原

2、则是：折算前后系统的动能不变4电力拖动系统稳定运行的条件系统在平衡点稳定运行时应有Te T0(1-31)dndt=0平衡状态仅仅是系统稳定的必要 条件nAT图1-13电力拖动系统不稳定运行稳定运行的充分必要条件是TTl =0 dTe dTLI_dn dn2例、设某单轴电力拖动系统的飞轮矩为 GD ,作用在轴上的电磁转矩 T、负载转矩Tz及转速n的实际方向如图所示。分别列出以下几种情况系统的运动方程式，并判断系统是运行于加速、减速还是匀速运动状态?(3) T = Tz|( 4)T = Tz(1) Tz T电动状态；工作在第l象限。制动状态；工作在第2象限。反电势状态；工作在第4象限。反向电动状态

3、；工作在第 3象限。第二章直流电机一、直流电动机的工作原理二、直流电机的结构三、直流电机的铭牌数据四、直流电机的电枢绕组 原则上，电压低，电流大的直流电机采用叠绕组；电流小，电压高的直流电机采用波绕组。五、直流电机的励磁方式六、直流电机的磁场七、直流电机负载时的磁场及电枢反应电机负载时，会有电枢反应。电枢反应作用如下:（1）使气隙磁场分布发生畸变；（2）使物理中性线偏离几何中性线；（3）起去磁作用。八、直流电机的运行原理1、直流电机的基本方程式 电动势平衡方程式若电机稳态运行，对于电动机若电机稳态运行，对于发电机第三章直流电动机的电力拖动第一节他励直流电动机的机械特性Unn -C占导i!rRR

4、a2 Te电枢串联电阻时的人为机械特性UnCe NRaRqCeCT： NTe改变电压时的人为机械特性RaCeC2 Te减弱电动机磁通时的人为机械特性RaCe-CeCfTe2Ia图3-4减弱磁通的人为特性根据铭牌数据求电动机的固有机械特性，可按如下的次序进行：（1）估算EaN或实测Ra ；（2）计算（3）求 nO;（4）计算TN ；在坐标纸上标出（n0，0）， （nN,TN）两点，过此两点联成直线，即为该直流电动机的固有机械特性。 第二节他励直流电动机的起动他励直流电动机起动电阻的计算降压启动第三节 他励直流电动机的制动能耗制动；反接制动：（1 ）电压反接制动，（2）电动势反接制动；回馈（再生发

5、电）制动第四节他励直流电动机的调速1.调速范围；2 静差率（或称相对稳定性）；3 平滑性（平滑系数）、电枢串电阻调速改变电枢电源电压调速四、弱磁调速改变电枢电源电压调速图弓弦调速第四章变压器第一节变压器的基本工作原理与结构一、变压器的基本工作原理、变压器的分类三、变压器的结构四、变压器的额定值第二节变压器的空载运行wi =oi+ (_eiQ)+ (_ei)=尽 + 汕+ JdiatEi = - j4 . 4f4NimEi和E2的相量表达式不12E2 j4 . 4fi4N2m二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路0ia)UiU20变压器空载运行时的等效电路与相量图 町等效电路b）相量

6、图-E1 - Ei T 尺=-Ej1 X1 T 尺=E2-E1 I 0Z1第三节 变压器的负载运行一、负载运行时的物理情况Nil。N1I N2I2二、负载运行时的基本方程式1、磁动势平衡方程式打叫 T2N2 =（打 一 I0）NR1, XfX1，因此Z产Zf , 则有：R TFe Po励磁电阻Rf = I I;Ui励磁阻抗乙 Z0 :10励磁电抗Xf =、乙- Rf电压比,U1k茫】、负载试验U2o（又称短路试验）通过测量短路电流、短路电压及 短路功率来计算变压器的短路电 压百分数、铜损和短路阻抗。高压侧加电压，低压侧短路；由于外加电压很小，主磁通很少，铁 损耗很少，忽略铁损。Psh短路阻抗

7、乙山shshIsh IlNPcu短路电阻Rsh = IP2CU ：:I shI 1N短路电抗折算到759时的数值铜线变压器R _2345 + 75rRsh75c2345 , Rsh铝线变压器Rsh75CXsh 二爲- Rh228 75 R228 二 Rsh25第六节三相变压器Y y0联结组A32bi需要满足下列三个条件：（1）并联运行的各台变压器的额定电压应相等，即各台变压器的电压比应相等；（2）并联运行的各台变压器的联结组号必须相同；（3）并联运行的各台变压器的短路阻抗（或阻抗电压）的相对值要相等。二、互感器电压互感器在工作时不允许二次侧短路？电流互感器在工作时不允许二次侧开路？答：由于电压

8、互感器二次侧所接的电压表或者功率表等仪表，内阻很大，所以实际上电压互感器工作时相当于一 太降压变压器的空载运行，此时二次侧短路，会产生很大的短路电流，烧坏变压器绕组，所以不允许二次侧短路。电流互感器正常工作时，二次侧相当于短路，二次侧电流所产生的磁动势近似与一次侧磁动势大小相等，方向相 反，所以建立铁芯中主磁通的合成磁动势和励磁电流很小。但是如果二次侧开路，则一次侧电流全部为励磁电流，在 铁芯中产生的磁通会很大，铁芯过饱和，铁损耗增大，互感器发热。而且二次绕组匝数很多，将会感应出危险的高电 压，危机操作人员安全。第五章三相异步电动机的基本原理第一节三相异步电动机的工作原理及结构 一、三相异步电

9、动机的工作原理与运行状态（）基本工作原理（二）旋转磁场的产生（三）三相异步电动机的工作原理_（四）三相异步电动机的转速与运行状态表5.1三相异步电动机的转速与运行状n。状态实现电动机定子绕组接对称电源电磁制动外力使电机沿磁场反方向旋转发电机外力使电机快速旋转转速0 ： n : n1n : 0转差率0 ： S : 1S 1电磁转矩拖动制动感应电势反电势反电势能量关系电能和机械能变成内电能转变为机械能厶冃匕n mS:： 0制动电源电势机械能转变为电能二、三相异步电机的结构第二节三相异步电动机的铭牌数据第三节三相异步电动机的定子绕组1、电角度与机械角度 电角度=pX机械角度（二）线圈及节距 y槽数表

10、示的极距-（三）槽距角:Q2ppj60Q（四）每极每相槽数qQ2 pm二、交流绕组的排列和联接三、三相单层绕组四、三相双层绕组第四节三相异步电动机的定子磁动势及磁场一、单相绕组的磁动势-脉振磁动势（一）整距线圈的磁动势（二）线圈组的磁动势线圈组合成磁动势基波幅值为Fq1qFy1 sin q-y 2.aqsi n2=qkq1 Fy1kq1称为交流绕组的为分布系数kq1sinq：2qsin2（三）短距线圈组的磁动势匸VV 二Fq1 = 2Fqu cos 2Fqu cos( ) = 2Fqu sin( )22t 2= 2Fquky1 =2(qkq1Fy1)ky1ky1 =si n（丄 x ） = s

11、i 门（丫疋90）短距系数2二、三相绕组的磁动势-旋转磁动势三个相磁动势基波表示式为A131二 FP1 cos t cos xB1二 FP1 cos( tji-120 )cos( x-120 )TC1=FP1 cos( tTt-240 )cos( x - 240 )COS：应用三角公式11COSCOS(：)COS(:22分解相磁动势为fB1fC11fP1 cos( t1FP1 cos( t1FP1 cos( tJix)Tn_x)TTtx)1二FP1 cos( t x)1二FP1 cos( t x - 240 )21 二FP1 cos( t x 120)三相合成基波磁动势为上述三式求和，得到兀f

12、1( X, t) apFC O S (1第五节 三相异步电动机定子绕组的感应电动势一、绕组的感应电动势.q:sin -y1qEy1kq1qsi n2qa 2Rs in 2Eqi 二 Eyi：二 qE2Rsi n2绕组的分布系数 q- sin k2_qsi n线圈组的基波电动势有效值为Eq厂 qEyK厂 4.44qNcky1kq1f/4.44qNckwifi ： ikw1为绕组的基波绕组系数，kwi=kyikqi。二、线圈的电动势三相电动势Epi = 4.44fiNkwii第六章三相异步电动机运行原理第一节三相异步电动机的空载运行一、空载电流和空载磁动势二、空载时的定子电压平衡关系Ui Ei -

13、 EliI。 Ei I。 jliXi Ei TZi第二节三相异步电动机的负载运行二、基 磁方:平衡 方程卩2 n = sno .nr。负载时FBmC m)空载时BmoCm0 )于是Fi F2 二 Fm、Fmo F厂 Fm (- F2)抵消屯产生0“相量表达式巳八 j4.44fNkwi ： mE2s =j4.44f2N2kw2： m =j444 f1N2kw2 mS（三）电动势平衡方程式Ui =（-也）（-也）IiR El imZm = Th（Rm jX m）Eqs = C E2 J ER R ）Zm为表征铁心磁化特性和铁耗的一个综合参数，称为励磁阻抗；Xm称为励磁电抗；Rm为反映铁耗的励磁电阻

14、。异步电动机负载时的基本方程式列出 U厂-E + 山尺 + jN1x1 = -+ 山z1Eqs 二 EqS 二 I*2（R2 RJ jlXzSE1山（出jXm）mZ1Li三、等效电路第三节三相异步电动机的功率和转矩第四节 三相异步电动机的等效电路及相量图第五节三相异步电动机的工作特性及其测取方法第六节三相异步电动机参数的测定一、空载试验与励磁参数的确定x1UiP Fe110m i I 10Zm、短路试验及参数的确定ZsisPsmi2sXs =VzS- r第七章三相异步电动机的电力拖动 第一节三相异步电动机的机械特性一、机械特性的三种表达式（一）物理表达式人丄cos?I2E2J(R/s)2 心C

15、OS 2民/sJR/S)2 心（二）参数表达式（二）实用表达式2R；尽+尿+ （兀+灯s尺一鱼1 J+ （兀 +、2。）忽略SmR简化得匚2瓦Tm 一 + 亘Sm.SNSmSNSmSmSN = 2 ” mSmSN2 mS 4 mSN 4Sn2SmSm = SN ( m、固有机械特性三、人为机械特性0异歩电动机降低q时的人为机械特性（二）定子回路串接三相对称电阻的人为机械特性定子电路$联对称电阻吋的人为机械特性“+些乞霸2土尺+収+ （/ +劝 （三）定子电路串联对称电抗nn0（四）转子回路串入三相对称电阻的人为机械特性第二节三相异步电动机的启动一、异步电动机的启动性能2.异步电动机的启动特性二、三相笼型异步电动机的启动（一）直接起动（二）降压启动1. 星-三角形启动2. 自耦变压器降压启动三、转子回路串电阻启动（一）转子串电阻分级起动（二）转子回路串频敏变阻器起动 第三节 三相异步电动机的电气制动一、能耗制动二. 反接制动1、反抗性负载2、位能性负载三、回馈制动(一)正向回馈制动(二)反向回馈制动运行一 n。 - (n)no-nonocos =1图9-16同步电动机的U形曲线制动运行第四节三相异步电动机的调速从异步电动机的转速关系式n = no (1-s)=(1-s)60fi/p可以看出，异