自动化电机与拖动学习精要

第一部分基础知识点绪论和磁路从能量传递的角度看，电动机是一种把电能转化为动能电磁转换机械装置；而发电机与之相反。从原理上讲，电机可以分为直流电机和交流电机两种。什么是电力拖动？一个典型的电力拖动系统有哪几个组成部分？概念：电动机拖动生产机械的运转，又称电气传动。由控制设备、电动机、传动机构、生产设备、电源组成在电机和变压器铁心材料周围的气隙中A磁场。A：存在 B：不存在C：不好确定在电磁学中，磁场强度和磁感应强度都是描述磁场强弱和方向的基本物理量，他们的区别是什么？磁场强度H只和产生它的电流有关；而磁感应强度B还与磁场中的所有介质有关。根据磁导率的不同，可以把自然界中的物质分为哪两类？并分别给出属于两类物质的具体例子，均不少于三个。非磁性物质（交压器油、空气、铜、铋）、磁性物质（硅钢片、铸钢、坡莫合金）磁性物质具有哪三个特点？并简单解释这三个特点的含义。高导磁性：磁性物质的四》四o磁饱和性：铁磁物质它的磁导率口不为常数磁滞性：B的变化总是滞后于H的变化根据磁滞回线的不同，可以把铁磁物质分为哪两类？硅钢片、稀土和铸钢分别属于哪一种？（1）硬磁物质（宽）：铸钢、稀土（2）软磁物质（窄）：硅钢片从概念上讲，磁路是卫^所经过的路径。根据励磁电流性质的不同，可以分为直流磁路和交流磁路种。根据磁路上物质导磁性能的不同，可以分为 和 种。指出下图中沿L对H进行线积分的值。[Hdl=T+ZTOC\o"1-5"\h\z11.恒定磁通的磁路欧姆定律是指作用在磁路上的磁动势等于磁路内的磁通量乘以磁阻 F=Ni=①R 。mdw 、td①e=—— =—N—12.电磁感应定律是指dtdt 楞次定律：当该线圈中的磁链甲发生变化时，线圈中将有感应电动势要想判断一个在磁场中做切割磁力线运动的导体中产生的电动势的方向，应该用 右手定则 。要想判断一个带电导体在磁场中受到的电磁力的方向，应该用左手定则。左f右v有人说，“在交流铁心线圈电路中，若U,f不变，则线圈中的磁通就基本不变”，请分析其是否正确。正确，U=E=4.44fNOm当外加电压U和频率f不变时，主磁通的最大值©m几乎不变。铁心中的损耗，即铁耗，它分为哪两种？频率，电压，体积的变化分别对其有什么影响？铁耗它分为涡流损耗Pe和磁滞损耗Ph磁滞损耗Ph它与交变频率f成正比，与磁密幅值Bm的a次方成正比涡流损耗Pe它与交变频率f的平方和Bm的平方成正比在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量L磁动势.若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁_A一。A：增加B：减小C：基本不变变压器变压器可否改变电能的频率？不能按相数、铁心的结构形式以及冷却方式的不同，变压器分别如何分类？按每相绕组的个数分类：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等。按结构形式分类：心式变压器和壳式变压器。按冷却方式分类：干式、油浸式某三相变压器，YN,d联结，容量SN=500kV・A,额定电压U1N/U2N=35/11kV。求该变压器在额定状态下运行时，高、低压绕组的线电流和相电流。

视在功率、有功功率和无功功率的相互关系是什么？（用三角形表示）变压器铭牌上所标注的额定功率指的是哪一种？P22思考题（1）（2）（3）（4）；变压器的一次侧电流和二次侧电流分别由什么决定？为什么？三相变压器分为和两种。计算题。某三相变压器，珈联结，向某对称三相负载供电。已知一次绕组的线电压riL=66kV3线电流上=15,76A:二次绕组的线电压r2L=10kV?线电流Al=104A.负载的功率因数=cos^=0+8o求该变压器一次、二次绕组的相电压和相电流以及变压器输出的视在功率、有功功率和无功功率。什么是变压器的折算？折算的目的是什么？原则是什么？画出变压器的T型等效电路，并说明各参数的含义。画出变压器空载时的最简等效电路，并说明各参数的含义。画出变压器满载时的最简等效电路，并说明各参数的含义。是在低压侧还是高压侧做？为什么？是在低压侧还是高压侧做？为什么？功率表的读数可以认为是铁耗还是铜耗？为什么？铁耗功率表的读数可以认为是铁耗还是铜耗？为什么？铜耗和两个参变压器的空载试验，是在低压侧还是高压侧做？为什么？是在低压侧还是高压侧做？为什么？功率表的读数可以认为是铁耗还是铜耗？为什么？铁耗功率表的读数可以认为是铁耗还是铜耗？为什么？铜耗和两个参变压器的短路试验，变压器空载试验时，变压器短路试验时，空载试验的目的是为了得到等效电路中的数；短路试验的目的是为了得到等效电路中的和四个参数。短路试验中，当电流达到额定值时，一次侧所加的电压称为“负载越重，变压器一次侧的电流越大”，这句话是。若该侧电流的标幺值为0.8，则此时变压器处于状态。若电压的实际值是110V，额定值为220V，则电压的标幺值是。标幺值中基准值选取的原则是什么？“单位不同的实际值若用标幺值表示是有可能相等的”，这句话是对是错，请举一个例子说明。变压器外特性的含义是什么？变压器电压调整率的含义是什么？为什么说它是变压器的一个很重要的参数？变压器电压调整率可以小于零吗？若可以，请指出在什么情况下可能小于零？“若变压器的电压调整率小于零，则说明变压器二次侧所输出的实际电压大于额定电压”，这句话对不对？写出变压器的效率计算公式。变压器在什么时候会取得效率的最大值？一般情况下，额定工作的变压器是工作在效率的最大值处吗？“变压器的一次侧就是高压侧”，这句话对不对?画图判断连接组。变压器并联运行的理想状态是什么？变压器理想并联运行的条件是什么？变压器并联运行有哪些好处？计算题两台电压比和联结组相同的变压器并联运行。已知坎n=100RV：A…SXn=100欢A|［寸11=0+04,|uA\=0.0453试求当总负载为200kV：A时，两台变压器各自分担的负栽是多少？为了不使两台变压器过栽，最大负栽应是多少？“自耦变压器只有一个绕组”，这句话是对是错？“三绕组变压器的三个绕组是放在同一个铁心柱上的”，这句话是对是错?“三绕组变压器中，各绕组的额定容量是相同的”，这句话是对是错？“电压互感器是升压变压器”，这句话是对是错？国产电压互感器二次侧的额定电压是。电压互感器使用时的注意事项是什么？“电流互感器是的二次绕组比一次绕组多”，这句话是对是错？国产电流互感器二次侧的额定电压是。电流互感器使用时的注意事项是什么？计算题5.1有一台三相变压器，额定容量为Sn=5000上以，额定电压为UlN/U2N=10kV/6.3kV,Y,d联结,试求：(1)一、二侧绕组的额定电流；(2)—、二侧绕组的相电压与相电流。异步电机旋转磁场是怎么产生的？其转速表达式是？其转向由什么决定？三相异步电动机的工作原理是？为什么把三相异步电动机又称为感应电机？作电动机运行时，三相异步电动机的转子转速可不可以和旋转磁场的转速相等？转差率和转子转速的计算公式分别是？三相异步电动机在堵转、理想空载、电动机运行、发电机运行等四种状态下的转速和转差率的大小或范围分别是？7.［例］有一台SOHz的三相异步电动机运行，空载转差率为0.267%,P58W，思考题(1)钏(3)求该电动机的极对数.同步转速.空载三相异步电动机的感瞰子分部包含哪几个部分？根据转子绕组的不同，可以将三相异步电动机分为哪两种？若一个电机，铭牌上标明：380/660V,A/Y，若现在电源电压是660V,能否接成A运行？为什么？每极每相槽数q的含义是什么？根据它和1的关系，可以把绕组分为哪两类？笼型绕组的定、转子极对数是否相同？如何区分满载、过载和欠载？P66【例321】 Y180M-2型三相异步电动机，PN=22kW,t/N=380V,三角形联结，1^=422A,%=0.89,=50Hz>u^=2940iiniiu求额定运行时的：(1)转差率；(2)定子绕组的相电流；(3)输入有功功率；(4)效率.P66思考题(3)(4)(5)三相异步电动机定、转子电动势的频率有什么关系？三相异步电动机转子电流什么时候最大？为什么？三相异步电动机转子电流最大时，电磁转矩是否最大？为什么？对于一个三相异步电动机，若电压和频率不变，那么随着负载的变化，气隙中的磁通变化吗？为什么？P75，思考题(1)三相异步电动机的折算分哪两步进行？三相异步电动机频率折算的具体思想是什么？画出三相异步电动机的T形等效电路，并说明上面各电阻的含义。P79(1)、(2)三相异步电动机中，电磁功率、机械功率和转子铜损三者间的关系式是什么？P82，(1)、(2)、(5)单相异步电动机的磁场具有什么样的特点？单相异步电动机的工作原理是什么？单相异步电动机能否自行起动？单相异步电动机两相起动的基本方法和运行方式是什么？一个正在运行中的三相异步电动机，若突然U相电断掉了，那么电动机还会运转吗？为什么？三相异步电动机，若只给两相绕组通电，那么它能起动吗？为什么？P90，3.2.3画出三相异步电动机的固有机械特性、增加转子电阻时的人为机械特性，改变定子频率时的人为机械特性。最大转矩倍数、起动转矩倍数和起动电流倍数分别描述了电机的什么性能？P96，例4.1.2P100，(1)(2)(3)(4)负载的机械特性有哪三种类型？写出它们的名字，并画出相应的曲线。三相异步电动机分别带上这几种负载后，判断并分析能否稳定运行？P102，(2)(3)三相异步电动机星-三角形减压起动的方法、优缺点是什么？三相异步电动机自耦变压器减压起动的方法、优缺点是什么？P106，4.3.1P112，(1)(2)(3)(4)(5)调速范围、平滑性、稳定性以及机械特性的硬度是调速时常见的几个指标，它们的含义分别是什么？P123，(1)1(2)(3)(4)(5)制动时，转速和电磁转矩方向相同还是相反？有哪三种常见的制动方法？三相异步电动机能耗制动的方法是什么？定子反向反接制动的方法是什么？同步电机三相同步电动机的工作原理是什么？三相同步发电机的工作原理是什么？三相同步电机转子的转速如何计算？三相同步电动机中的定、转子旋转磁动势产生的原理是否一样？二者的相对转速是多少？对一个同步电机而言，负载越重，功角越小还是越大？三相同步发电机发出的交流电的频率如何计算？P132(1)(2)(3)三相同步电动机能否自行起动？三相同步电机的基本结构有哪些？三相同步电机的励磁方式有哪几种？按照转子结构、安装方式、原动机的不同，可以分别把同步电机分为哪两类？P134(1)(2)(3)画相量图时，同步电动机中的电感性指的是电机本身的性质还是负载的？三相隐极同步电动机的功角特性和矩角特性分别是什么样的曲线？三相同步电动机分为哪三种励磁状态？分别指出不同励磁状态下，电机呈现的性质。同步补偿机的作用是什么？它工作在何种励磁状态下？P146，思考题。同步发电机与电网并联运行的条件是什么？三相同步电动机常用的起动方法有哪几种？它们分别是如何实现的？直流电机直流电动机的基本工作原理是什么？直流发电机的基本工作原理是什么？什么是直流电机的可逆原理？直流电动机电枢绕组内部的电枢电流、电动势的方向是否相同？直流发电机呢？电刷和换向器在直流电动机和直流发电机中的作用分别是什么？在直流电动机和直流发电机中，转速和电磁转矩的方向是相同还是相反？性质上讲是制动还是驱动？简述直流电机的基本机构及每个构件的作用。机座在直流电机中是不是主磁路的一部分？什么是励磁方式？根据励磁方式的不同，直流电机可以分为哪四类？在直流他励电动机和发电机中，电源电流、励磁电流、电枢电流的关系式分别是什么？

什么是第一节距？根据它和极距的关系，可以把直流电机的绕组分为哪三类？直流电机电枢绕组有哪两种最基本的绕组形式？它们最基本的特点是什么？直流电动机、发电机额定功率、额定电压、额定转矩、效率的计算。I已知一台直流电机的名牌参数如下：额定功率PN=230kW,额定电压Un=230V,额定转速nN=1450r/min,额定效率妒90%口试求:：:二•"一(1)作发电机运行时的额定输入功率％和额定电流瓦(2)作电动机运行时的额定输出功率％和额定电流In什么是直流电机的电枢反应？在电动机中它会起到增磁还是减磁的作用？直流电机中电磁转矩和电动势的基本公式是什么？要想改变直流电动机的转向，有哪些方法？(需考虑励磁方式)要想改变直流发电机的电压极性，有哪些方法？(需考虑励磁方式)关于电磁转矩的计算。I例某四极直流电机，电枢槽数Z=36,单迭绕组，每槽导体数为6,每根磁通2.2X10-2WB,电枢电流Ia=800A,问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？关于电动势的计算。例某六极直流电机电枢为单迭绕组，每极磁通①=2.1X10^电枢总导体数N=398,转速n=1500r/minT求电枢电动势E/若其它条件不变，绕组改变为单波，求产生同样电枢电动势时的转速•直流他励电动机和发电机中的电压平衡方程式分别是什么？并指出公式中电动势和电压的大小关系。励磁绕组的匝数往往很多，很细，为什么？稳态时，电枢电流的大小由什么决定？对于他励电动机，轻载时，若励磁回路突然断电，电机会怎样运转？若重载时突然断电呢？因此，其励磁回路可不可以串接保险丝？串励电动机能否轻载运行？使用时的注意事项有哪些？直流电动机的转矩平衡方程式是？写出直流他励电动机转速与电磁转矩的关系式，画出固有机械特性以及人为机械特性。他励电动机直接起动时的起动电流大不大？为什么？为了限制制动电流，有哪两种方法？这两种方法的基本思想分别是什么？

他励直流电动机的调速有哪些方法？理解各种调速方法下的调速过程。计算。【例831】一台他励电动机，Pn=4kW,膈=16。「/通=34.4A,U^=1450r/min,拖