电机与拖动重点资料-考试必备

第一章1、直流电动机的工作原理如果将电源正极接电刷A,电源负极接电刷B，则线圈abcd中流过电流Ia.在导体ab中，电流由a流向b,在导体cd中，电流由c流向d。如一图所示。载流导体ab和cd均处于N和S极之间的磁场中，受到电磁力的作用。用左手定则可知，载流导体ab受到电磁力F的方向是向左的，力图使电枢逆时针方向运动，载流导体cd受到的电磁力F的方向是向右的，也是力图使电枢逆时针方向运动，这一对电磁力形成一个转矩，称为电磁转矩。用T表示，转矩的方向为逆时针方向，使整个电枢沿逆时针方向转动。当电枢转过180度，导体cd转到N级下，ab转到S级上，如图二所示。由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流变为由d转到c,而ab中的电流由b流向a,再从电刷B流出。用左手定则判别可知，导体cd受到的电磁力的方向是向左，ab受到的电磁力的方向是向右的，因而电磁转矩的方向仍是逆时针方向，是电枢沿逆时针方向继续续转动。当电枢再转过180度，就又回到一图所示的情况。2、直流发电机的工作原理直流发电机的模型与直流电机不同，不同的是电刷上不加直流电压，而是利用原动机朝某一方向例如逆时针方向旋转，如图1.2这时导体ab和cd分别切割N极和S极下的磁场，产生感应电动势，用右手定则可以确定，导体ab中的电动势的方向由b指向a，导体cd中的电动势方向由d指向c，所以电刷A为正极性，电刷B为负极性。电枢旋转180度时，导体cd转至N极下，感应电动势的方向由c指向d，电刷A与d所连换向片接触，仍为正极性；导体ab转至S极上，感应电动势的方向变为a指向b，电刷B与a所连换向片接触，仍为负极性。可见直流发电机电枢线圈中的感应电动势的方向是交变的，而通过换向器和电刷作用，在电刷A和B两端输出的电动势是方向不变的直流电动势。若在电刷A和B之间接上负载，发电机就能向负载供给直流电能。这就是直流发电机的基本工作原理。3.直流电机的结构直流电机由定子和转子两部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座，主磁极，换向极，端盖，轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称电枢，由转轴，电枢铁心，电枢绕组，换向器和风扇等组成。4.直流电机的型号Z2-51z表示直流电机2为第二次改型设计5表示机座号1表示电枢铁心长度5.单叠绕组的连接规律特点：单叠绕组的并联支路对数a总等于磁极对数p6.直流电机的励磁方式：他励直流电机并励直流电机复励直流电机串励直流电机7.电枢反应的影响：一使气隙磁场发生畸变二气隙磁场的畸变使物理中心线偏离几何中心线三磁路饱和时有去磁作用第二章1.变压器的铭牌数据SL-1000|10SL为变压器的基本型号S三相L铝线1000表示额定容量10表示高压侧额定电压2.通过空载试验可以测定变压器的变压比K，空载电流Io，铁损耗P(Fe)从而计算出励磁阻抗Zm3.短路试验可测变压器参数：短路阻抗Zk和铜损耗P（KN)第三章1、三相异步电动机的工作原理若将外圆圈上的一对磁极以n1速度逆时针旋转，成为旋转磁场，旋转磁场就会沿逆时针方向切割转子导条。这种情况相当于磁极不动，转子导条顺时针方向以n1的旋转速度切割磁场。按电磁感应原理，导条中会产生感应电动势。用右手定则可知：N极下导条的感应电动势方向是向内的；S极下的是向外的。这样，在闭合线圈中会产生与感应电动势同方向的电流。导条中有电流后，在磁场中会产生电磁力。由左手定则可知，N极下导条电磁力的方向向左，S极上的向右，这一对力偶产生了转轴上的电磁转矩T，其转向为逆时针方向，转子在电磁转矩T的作用下，就会以n的速度沿逆时针方向旋转起来，成为电动。2、异步电动机“异步”名称的由来。旋转磁场的转速n1称为同步转速，运行时转子的转向与旋转磁场相同，但转速n要低于同步转速n1.假若n与n1相等，则转子导条与磁极之间就没有相对运动，在转子导条中没有感应电动势，不能产生电流和形成电磁转矩。正常运行时n与n1不相等，这就是异步电动机“异步”名称的由来。3单相绕组产生的脉动磁动势；三相绕组产生的旋转磁动势4、为什么要进行频率折算？在转子旋转时，异步电动机的定子电动势和电流的频率均为f1，而转子电动势和电流的频率则为f2=sf1，定、转子两方面的频率是不同的，对不同频率的电量列出的方程组不能联立求解，也不能根据他们求出等值电路和相量图。要把转子的频率折合，使定、转子有相同的频率。由以前的分析可知，当转子静止时，定、转子两方面的频率是相同的，因此，只要把旋转的转子转化为等效静止的转子，便会使转子频率由f2变为f1，从而得到相应的等值电路和相量图。把旋转的转子转化为等效静止的转子，就叫频率折算。5.降低定子端电压的人为特性特点一降压后同步转速n1不变，不同U1的人为特性都是通过固有特性上的同步转速点二降压后，最大转矩Tm随U1的平方成比例下降，但是临界转差率Sm不变三降压后的启动转矩T’（st)也随U1的平方成比例下降6转子回路传入对称三相电阻的人为特性①n1不变，不同R（欧）的人为特性都通过固有特性的同步转速点②临界转差率s（m）··（R2+R欧），s（m)会随转子电阻的增加而增加，但是Tm不变③当s‘（m)<1时，起动转矩Tst随R欧的增加而增加，当s‘（m)>1时，T（st）随R欧的增加反而减少第四章1.同步电动机的工作原理当同步电机定子三相绕组接三相交流电源，转子励磁绕组接直流电源时，就作为同步电动机运行。这时定子三相对称绕组流过对称的三相交流电流在定子转子气息中产生旋转磁场；转子励磁绕组流过直流电流产生恒定磁场。旋转磁场对转子磁场作用，会产生电磁转矩，拖动转子并带动负载旋转，是点动机运行状态。转子转速与旋转磁场转速相等，就是同步转速n1=60f1/p只要电源频率恒定，电动机的转速就是恒定的，总是与旋转磁场同步，因而成为同步电动机。当同步电机的转子励磁绕组通过直流电流，且转子由原动机拖动以恒速n1旋转时，同步电机就作为同步发电机运行。因为在转子旋转过程中，转子上的磁极一恒速n1切割定子的三相对称绕组，会在定子的三相对称绕组中产生三相对称电动势，外接三相负载时，同步电机就可向负载供电，成为同步发电机。同步发电机带上负载时，定子的三相绕组就有三相电流流过，会产生旋转磁场，旋转磁场与转子磁场相互作用，企图阻止转子旋转，所以必须由原动机产生拖动转矩以克服旋转磁场对转子磁场产生的阻转矩，拖动转子恒速旋转，这样，同步发电机就把输入的机械能转变为电能供给负载。2.同步电动机的型号T2500-4/2150T同步电动机2500功率4磁极数2150定子铁心外径（mm）Ø3.功角特性与矩角特性4.凸极同步电动机的电磁转矩包含两个部分：基本电磁转矩附加电磁转矩5.维持同步电动机稳定运行的条件：dT/dØ>06.同步电动机功率因数的变化规律φΦ①当励磁电流恰到好处时，使电枢电流I恰好与电源电压U同相位，这时的同步电动机相当于一个电阻性负载，功率因数cosφ=1，称对应励磁电流I1为正常励磁②励磁电流大于正常励磁的状态称为过励状态，即I’（f)>I(f),过励磁时，电枢电流I’超前电源电压U一个相位角φ’，同步电动机相当于一个电阻电容性负载，可以提高电源的功率因数③励磁电流小于正常励磁的状态称为欠励状态，即I“（f)<I(f),欠励磁时，电枢电流I”滞后电源电压一个相位角φ“这是的同步电动机相当于一个电阻电感性负载改变同步电动机的励磁电流就能改变其功率因数，这是同步电动机独具的有点，是异步电动机无法比拟的。为了发挥这一优点，同步电动机拖动负载运行时，一般是运行在过励状态，至少运行在正常励磁状态，不会运行在欠励状态。第六章1.电力拖动系统稳定运行的条件必要且充分条件：机械特性和负载转矩特性有交点，在交点T=T(L),且转速升高时T<T（L），转速降低时T>T(L),也就是说，在交点处有dT/dn<dT(L)/dn2.他励直流电动机的起动方式：降压启动电枢回路串电阻起动3.他励直流电动机的调速指标：静差率，调速范围，调速的平滑性，调速的经济性4.他励直流电动机的调速方式点数串电阻调速，降压调速，弱磁调速归纳为两组调速方式即恒转矩调速方式和恒功率调速方式。在调速前后，电动机的电磁转矩保持不变的调速方式为恒转矩调速方式；在调速前后，电动机的电磁功率保持不变的的调速方式为恒功率调速方式。绪论1.电力拖动系统组成：由电源