電機與拖動重點資料-考試必備

第一章1、直流電動機的工作原理如果將電源正極接電刷A,電源負極接電刷B，則線圈abcd中流過電流Ia.在導體ab中，電流由a流向b,在導體cd中，電流由c流向d。如一圖所示。載流導體ab和cd均處于N和S極之間的磁場中，受到電磁力的作用。用左手定則可知，載流導體ab受到電磁力F的方向是向左的，力圖使電樞逆時針方向運動，載流導體cd受到的電磁力F的方向是向右的，也是力圖使電樞逆時針方向運動，這一對電磁力形成一個轉矩，稱為電磁轉矩。用T表示，轉矩的方向為逆時針方向，使整個電樞沿逆時針方向轉動。當電樞轉過180度，導體cd轉到N級下，ab轉到S級上，如圖二所示。由于電流仍從電刷A流入，使cd中的電流變?yōu)橛蒬轉到c,而ab中的電流由b流向a,再從電刷B流出。用左手定則判別可知，導體cd受到的電磁力的方向是向左，ab受到的電磁力的方向是向右的，因而電磁轉矩的方向仍是逆時針方向，是電樞沿逆時針方向繼續(xù)續(xù)轉動。當電樞再轉過180度，就又回到一圖所示的情況。2、直流發(fā)電機的工作原理直流發(fā)電機的模型與直流電機不同，不同的是電刷上不加直流電壓，而是利用原動機朝某一方向例如逆時針方向旋轉，如圖1.2這時導體ab和cd分別切割N極和S極下的磁場，產生感應電動勢，用右手定則可以確定，導體ab中的電動勢的方向由b指向a，導體cd中的電動勢方向由d指向c，所以電刷A為正極性，電刷B為負極性。電樞旋轉180度時，導體cd轉至N極下，感應電動勢的方向由c指向d，電刷A與d所連換向片接觸，仍為正極性；導體ab轉至S極上，感應電動勢的方向變?yōu)閍指向b，電刷B與a所連換向片接觸，仍為負極性?？梢娭绷靼l(fā)電機電樞線圈中的感應電動勢的方向是交變的，而通過換向器和電刷作用，在電刷A和B兩端輸出的電動勢是方向不變的直流電動勢。若在電刷A和B之間接上負載，發(fā)電機就能向負載供給直流電能。這就是直流發(fā)電機的基本工作原理。3.直流電機的結構直流電機由定子和轉子兩部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產生磁場，由機座，主磁極，換向極，端蓋，軸承和電刷裝置等組成。運行時轉動的部分稱為轉子，其主要作用是產生電磁轉矩和感應電動勢，是直流電機進行能量轉換的樞紐，所以通常又稱電樞，由轉軸，電樞鐵心，電樞繞組，換向器和風扇等組成。4.直流電機的型號Z2-51z表示直流電機2為第二次改型設計5表示機座號1表示電樞鐵心長度5.單疊繞組的連接規(guī)律特點：單疊繞組的并聯(lián)支路對數(shù)a總等于磁極對數(shù)p6.直流電機的勵磁方式：他勵直流電機并勵直流電機復勵直流電機串勵直流電機7.電樞反應的影響：一使氣隙磁場發(fā)生畸變二氣隙磁場的畸變使物理中心線偏離幾何中心線三磁路飽和時有去磁作用第二章1.變壓器的銘牌數(shù)據SL-1000|10SL為變壓器的基本型號S三相L鋁線1000表示額定容量10表示高壓側額定電壓2.通過空載試驗可以測定變壓器的變壓比K，空載電流Io，鐵損耗P(Fe)從而計算出勵磁阻抗Zm3.短路試驗可測變壓器參數(shù)：短路阻抗Zk和銅損耗P（KN)第三章1、三相異步電動機的工作原理若將外圓圈上的一對磁極以n1速度逆時針旋轉，成為旋轉磁場，旋轉磁場就會沿逆時針方向切割轉子導條。這種情況相當于磁極不動，轉子導條順時針方向以n1的旋轉速度切割磁場。按電磁感應原理，導條中會產生感應電動勢。用右手定則可知：N極下導條的感應電動勢方向是向內的；S極下的是向外的。這樣，在閉合線圈中會產生與感應電動勢同方向的電流。導條中有電流后，在磁場中會產生電磁力。由左手定則可知，N極下導條電磁力的方向向左，S極上的向右，這一對力偶產生了轉軸上的電磁轉矩T，其轉向為逆時針方向，轉子在電磁轉矩T的作用下，就會以n的速度沿逆時針方向旋轉起來，成為電動。2、異步電動機“異步”名稱的由來。旋轉磁場的轉速n1稱為同步轉速，運行時轉子的轉向與旋轉磁場相同，但轉速n要低于同步轉速n1.假若n與n1相等，則轉子導條與磁極之間就沒有相對運動，在轉子導條中沒有感應電動勢，不能產生電流和形成電磁轉矩。正常運行時n與n1不相等，這就是異步電動機“異步”名稱的由來。3單相繞組產生的脈動磁動勢；三相繞組產生的旋轉磁動勢4、為什么要進行頻率折算？在轉子旋轉時，異步電動機的定子電動勢和電流的頻率均為f1，而轉子電動勢和電流的頻率則為f2=sf1，定、轉子兩方面的頻率是不同的，對不同頻率的電量列出的方程組不能聯(lián)立求解，也不能根據他們求出等值電路和相量圖。要把轉子的頻率折合，使定、轉子有相同的頻率。由以前的分析可知，當轉子靜止時，定、轉子兩方面的頻率是相同的，因此，只要把旋轉的轉子轉化為等效靜止的轉子，便會使轉子頻率由f2變?yōu)閒1，從而得到相應的等值電路和相量圖。把旋轉的轉子轉化為等效靜止的轉子，就叫頻率折算。5.降低定子端電壓的人為特性特點一降壓后同步轉速n1不變，不同U1的人為特性都是通過固有特性上的同步轉速點二降壓后，最大轉矩Tm隨U1的平方成比例下降，但是臨界轉差率Sm不變三降壓后的啟動轉矩T’（st)也隨U1的平方成比例下降6轉子回路傳入對稱三相電阻的人為特性①n1不變，不同R（歐）的人為特性都通過固有特性的同步轉速點②臨界轉差率s（m）··（R2+R歐），s（m)會隨轉子電阻的增加而增加，但是Tm不變③當s‘（m)<1時，起動轉矩Tst隨R歐的增加而增加，當s‘（m)>1時，T（st）隨R歐的增加反而減少第四章1.同步電動機的工作原理當同步電機定子三相繞組接三相交流電源，轉子勵磁繞組接直流電源時，就作為同步電動機運行。這時定子三相對稱繞組流過對稱的三相交流電流在定子轉子氣息中產生旋轉磁場；轉子勵磁繞組流過直流電流產生恒定磁場。旋轉磁場對轉子磁場作用，會產生電磁轉矩，拖動轉子并帶動負載旋轉，是點動機運行狀態(tài)。轉子轉速與旋轉磁場轉速相等，就是同步轉速n1=60f1/p只要電源頻率恒定，電動機的轉速就是恒定的，總是與旋轉磁場同步，因而成為同步電動機。當同步電機的轉子勵磁繞組通過直流電流，且轉子由原動機拖動以恒速n1旋轉時，同步電機就作為同步發(fā)電機運行。因為在轉子旋轉過程中，轉子上的磁極一恒速n1切割定子的三相對稱繞組，會在定子的三相對稱繞組中產生三相對稱電動勢，外接三相負載時，同步電機就可向負載供電，成為同步發(fā)電機。同步發(fā)電機帶上負載時，定子的三相繞組就有三相電流流過，會產生旋轉磁場，旋轉磁場與轉子磁場相互作用，企圖阻止轉子旋轉，所以必須由原動機產生拖動轉矩以克服旋轉磁場對轉子磁場產生的阻轉矩，拖動轉子恒速旋轉，這樣，同步發(fā)電機就把輸入的機械能轉變?yōu)殡娔芄┙o負載。2.同步電動機的型號T2500-4/2150T同步電動機2500功率4磁極數(shù)2150定子鐵心外徑（mm）?3.功角特性與矩角特性4.凸極同步電動機的電磁轉矩包含兩個部分：基本電磁轉矩附加電磁轉矩5.維持同步電動機穩(wěn)定運行的條件：dT/d?>06.同步電動機功率因數(shù)的變化規(guī)律φΦ①當勵磁電流恰到好處時，使電樞電流I恰好與電源電壓U同相位，這時的同步電動機相當于一個電阻性負載，功率因數(shù)cosφ=1，稱對應勵磁電流I1為正常勵磁②勵磁電流大于正常勵磁的狀態(tài)稱為過勵狀態(tài)，即I’（f)>I(f),過勵磁時，電樞電流I’超前電源電壓U一個相位角φ’，同步電動機相當于一個電阻電容性負載，可以提高電源的功率因數(shù)③勵磁電流小于正常勵磁的狀態(tài)稱為欠勵狀態(tài)，即I“（f)<I(f),欠勵磁時，電樞電流I”滯后電源電壓一個相位角φ“這是的同步電動機相當于一個電阻電感性負載改變同步電動機的勵磁電流就能改變其功率因數(shù)，這是同步電動機獨具的有點，是異步電動機無法比擬的。為了發(fā)揮這一優(yōu)點，同步電動機拖動負載運行時，一般是運行在過勵狀態(tài)，至少運行在正常勵磁狀態(tài)，不會運行在欠勵狀態(tài)。第六章1.電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件必要且充分條件：機械特性和負載轉矩特性有交點，在交點T=T(L),且轉速升高時T<T（L），轉速降低時T>T(L),也就是說，在交點處有dT/dn<dT(L)/dn2.他勵直流電動機的起動方式：降壓啟動電樞回路串電阻起動3.他勵直流電動機的調速指標：靜差率，調速范圍，調速的平滑性，調速的經濟性4.他勵直流電動機的調速方式點數(shù)串電阻調速，降壓調速，弱磁調速歸納為兩組調速方式即恒轉矩調速方式和恒功率調速方式。在調速前后，電動機的電磁轉矩保持不變的調速方式為恒轉矩調速方式；在調速前后，電動機的電磁功率保持不變的的調速方式為恒功率調速方式。緒論1.電力拖動系統(tǒng)組成：由電源