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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电机复习提纲第一章：一、概念：主磁通,漏磁通,磁滞损耗,涡流损耗磁路的基本定律 : 安培环路定律 : HLNi磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 通量 乘以磁阻 Rm F 等于磁路内的磁磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上非常相像；E=IR 磁路的基尔霍夫定律（1）磁路的基尔霍夫电流定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零（2）磁路的基尔霍夫电压定律 沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数 和；其次节 常用铁磁材料及其特性 一、铁磁材料 1、软磁材料：磁滞回线较窄；剩磁和矫顽力都小的材料；软磁材 料磁导率较高,可用来制造
2、电机、变压器的铁心；2、硬磁材料：磁滞回线较宽；剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为 硬磁材料,可用来制成永久磁铁；二、铁心损耗1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、磁滞损耗材料被沟通磁场反复磁化,磁畴相互摩擦而消耗 的能量；2、涡流损耗铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗；3、铁心损耗磁滞损耗和涡流损耗之和；其次章：一、尽管电枢在转动, 但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终 不变,即进行所谓的“ 换向”；二、一台直流电机 作为电动机运行在直流电机的两电刷端上加上直流电压,电枢旋转,拖动生产机械旋转,输出机
3、械能；作为发动机运行用原动机拖动直流电机的电枢,电刷端引 出直流电动势,作为直流电源,输出电能；三、直流电机的主要结构（定子、转子）定子的主要作用是产生磁场转子又称为“ 电枢”, 作用是产生电磁转矩和感应电动势要实现机电能量转换, 电路和磁路之间必需在相对运动,所以旋转电机必需具备静止的和转动的两大部分,有肯定的间隙（称为：气隙）四、直流电机的铭牌数据 直流电机的额定值有：1、额定功率 PNkW 且静止和转动部分之间要名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、额定电压 UNV 3、额定电流 INA 4、额定转速 nNr
4、/min 5、额定励磁电压 UfNV 五、直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组,另一种叫单波绕组；单叠绕组的特点：元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上；元件的跨距：上层元件边与下层元件边的距离称为跨距 , 元件跨距称 为第一节距 y1 用所跨的槽数运算 ；一般要求元件的跨距等于电机 的极距；上层元件边与下层元件边所连接的两个换向片之间的距离称 为换向器节距 yc 用换向片数运算 ；直流电机的电枢绕组除了单叠、单波两种基本形式以外, 仍有其他形式,如复叠绕组、复波绕组、混合绕组等；各种绕组的差别主要在于它们的并联支路,条支路的串联元件数就少；支路数多,相应地组成每原就上,电流较大,
5、电压较低的直流电机多采纳叠绕组；电流较小, 电压较高, 就采纳支路较少而每条支路串联元件较多 的波绕组；所以大中容量直流电机多采纳叠绕组,而中小型电机采纳波绕 组；六、直流电机的励磁方式3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而是由其他 直流电源对励磁绕组供电；2、并励直流电机励磁绕组与电枢绕组并联；3、串励直流电机励磁绕组与电枢绕组串联；4、复励直流电机两个励磁绕组,一个与电枢绕组并联,另一个与电枢绕组串联；七、直流电机负载时的磁场及电枢反应 当直流电机带上负载以后,在
6、电机磁路中又形成一个磁动势,这个磁动势称为电枢磁动势； 此时的电机气隙磁场是由励磁磁动势和 电枢磁动势共同产生的；电枢磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反应；第五节 感应电动势和电磁转矩的运算 一、感应电动势的运算 先求出每个元件电动势的平均值, 然后乘上每条支路中串联元件 数；感应电动势的运算公式为E aC enC eKfIfnG afIf直流电机的感应电动势的运算公式是直流电机重要的基本公式之一；感应电动势 Ea的大小与每极磁通 有效磁通）和电枢转速的乘积成正比；如不计饱和影响,它与励磁电流 If 和电枢机械角速度乘积成正比；二、电磁转矩的运算4 名师归纳总结 T e2pZIapZIaC TI
7、a第 4 页,共 22 页4 a2 a- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电磁转矩也可以表示为T eG I Ia其中 Gaf=C T Kf 电磁转矩运算公式是直流电机的重要基本公式 , 它说明：电磁转矩 Te 的大小与每极磁通 和电枢电流 Ia 的乘积 成正比；或：如不计饱和影响, 它与励磁电流 If 和电枢电流 Ia 的乘积成 正比；三、几个重要关系式直流电机感应电动势运算公式：EaCen直流电机电磁转矩运算公式：T eCTIae电动势常数：CepZPZ60 a转矩常数：CTC T9.55 C2 a电动势常数与转矩常数的关系：电动机电枢回路稳态运行时的
8、电动势平稳方程式；U=Ea+RaIa Ea=Ce n 四、 直流电动机的工作特性是指其端电压U=UN额定电压）,电枢回路中无外加电阻、励磁电流If=IfN（额定励磁电流）时,电动机的转速 n、电磁转矩 Te和效率 三者与输出功率（一）并励直流电动机的工作特性1. 转速特性nUIR aIaCeCe2. 转矩特性T eCTaC IaP2之间的关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 效率特性 =P2/P1 100% 电机励磁损耗、机械损耗、铁耗等于电枢铜耗时,效率最大；（二）串励直流电动机的工作特性串励电机不答应在
9、空载或负载很小的情形下运行；五、直流发电机的工作特性 1、空载特性直流电动机的固有机械特性当他励直流发电机被原动机拖动,n=nN 时,励磁绕组端加上励磁电压 Uf , 调剂励磁电流 If0 , 得出空载特性曲线 U0=fI0 ；2、负载运行无论他励、并励仍是复励发电机,建立电压以后,在 n = nN 的条件下,加上负载后,发电机的端电压都将发生变化；第七节 直流电机的换向元件内电流方向转变的过程就是换向；位是换向片数；一、换向的电磁现象 1、电抗电动势直流电动机换向器节距单在换向过程中, 元件中电流方向将发生变化, 由于电枢绕组是电感元 件,所以必存自感和互感作用； 换向元件中显现的由自感与互
10、感作用所引起的感应电动势,称为电抗电动势 2、电枢反应电动势 由于电刷放置在磁极轴线下的换向器上,ex=Lx2ia/Tc ；在几何中心线处, 虽然主磁6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 场的磁密等于零, 可是电枢磁场的磁密不为零； 换向元件切割电枢磁场,产生一种电动势,称为电枢反应电动势 二、改善换向的方法 改善换向一般采纳以下方法：ea=2NyBalv；装设换向磁极位于几何中性线处装换向磁极；换向绕组与电枢绕组串联,在换向元件处产生换向磁动势抵消电枢反应磁动势；大型直流电机在主磁极极靴内安装补偿绕组,联,产生的
11、磁动势抵消电枢反应磁动势；其次章课后习题 2-15、2-19、2-21 第三章 变压器 一、变压器的工作原理补偿绕组与电枢绕组串变压器的主要部件铁心和套在铁心上的两个绕组；两绕组只有磁 耦合没电联系；在一次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕组 的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势；电动势平稳方程式：u 1e 1N 1du2e 2N2dd td t一次、二次绕组电压、电动势的有效值与匝数的关系：U1E 1N1kk 匝比（电压比）U2E2N27 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 变压器的额定值额定容量为变压器的视在
12、功率（用SN 表示,单位kV A ,V A）额定电压（一次和二次绕组上分别为 额定电流（一次和二次绕组上分别为 二、负载运行时的基本方程式 1、磁动势平稳方程式 2、电动势平稳方程式 变压器负载运行基本方程式U1N 和 U2N ,单位 V, kV ）I1N 和 I2N ,单位 A , kA ）I1N1I2N21ImN1U2E2E 1/E2N1/N2kImZmU1E 1IZ1I2Z2E1第四节 变压器的等效电路 归算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效,同时,对该绕组的电磁量作相应的变换,以保持两侧的电磁关系不变；目的：用一个等效的电路代替实际的变压器；归算原就： 1）保持二次侧磁动
13、势不变；）保持二次侧各功率或损耗不变； 2一、绕组归算（一）电动势和电压的归算 二次绕组归算后,变压器一次和二次绕组具有同样的匝数,即8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要把二次侧电动势归算到一次侧,只需要乘以电压比k 即可；E2kE2（二）电流的归算I2I2k（三）阻抗的归算二 、近似等效电路图考虑到一般变压器中, ZmZ1,如把励磁支路前移,认为在肯定的电源电压下,励磁电流Im=常数,不受负载变化影响,同时,忽视Im 在一次绕组中产生的漏阻抗压降；这样的电路称为“ ” 形等电 路；依据这种电路对变压器的运行情
14、形进行定量运算,所引起的误差 是很小的；由于一般变压器Imns s0 发电机状态n1 电磁制动状态nns 0s1 电动机状态其次节三相异步电动机的铭牌数据一、沟通绕组的一些基本学问和基本量1、电角度与机械角度电机圆周按电角度运算就为 p 360 ,而机械角度总是360；电角度 = p 机械角度2、线圈3、节距一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距,用 y1 表示,一般用槽数运算；节距应当接近极距 ；4、槽距角 相邻槽之间的电角度称为槽距角如 Q1为定子槽数, p 为极对数,就槽距角5、每极每相槽数 q 每一极每相绕组所占槽数,用符号 q 表示（m相数）11 名师归纳总结 - - - -
15、- - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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整距线圈所形成的磁动势在任何瞬时,空间的分布总是一个矩形波,而在空间上任意一点的大小随电流的变化而变化；这种从空间上看位置固定,从时间上看,大小在正负最大值之间变化的磁动势,称为脉振磁动势；脉振磁动势的频率就是沟通电流的频率；对于单相绕组磁动势,可以归纳以下几点：1）单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时间变化的脉振磁动势；2）单相绕组的基波磁动势幅值的位置与绕组的轴线相重合；3）单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值为；而 v 次谐
16、波磁动势幅值为：； 谐波次数越高,幅值越小；二、三相绕组的磁动势旋转磁动势三相基波合成磁动势具有以下特性：1）是一个旋转磁动势,转速均为同步转速,旋转方向打算于电流的相序；2）幅值 F1 不变,为各相脉振磁动势幅值的 迹是一个圆；3/2 倍,旋转幅值轨3）三相电流中任意一相电流瞬时值达到最大值时,三相基波合 成磁动势的幅值,恰好在这一组绕组的轴线上；第五章 异步电机（二）12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三相异步电动机运行原理及单相异步电动机第一节 三相异步电动机运行时的电磁过程空载的情形下： nns, I
17、20 当电机带有机械负载后：nns, 这时,气隙中以同步转速旋转和主磁场与转子之间的相对转速增大,于是在转子绕组中感应电动势 E2s和转子电流 I2 都增大；不能再认为 成了磁动势 F2；E2s0 及 I2 0,而且 I2 也形第五章课后习题 5-13、5-14、5-15 第七章 掌握电机 这些电磁元件就是各式各样的小功率电动机,依据它们的作用,我们统称其为掌握电机；第一节伺服电动机 伺服电动机具有听从掌握信号的要求而动作的职能,在信号来之 前,转子静止不动；信号来到之后,转子立刻转动；当信号消逝,转 子能准时自行停转；依据自动掌握系统的要求, 伺服电动机必需具备可控性好、稳固 性高和适应性强
18、等基本性能； 常用的伺服电动机有： 沟通伺服电动机、直流伺服电动机 一、沟通伺服电动机（一）掌握方法 沟通伺服电动机的掌握方法有以下三种方式：13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、幅值掌握保持掌握电压相位不变,转变其幅值进行掌握；2、相位掌握保持掌握电压幅值不变,转变其相位进行掌握；3、幅相掌握同时转变掌握电压的幅值和相位来进行（二）机械特性和调剂特性 1、机械特性 机械特性是指掌握电压信号肯定时,电磁转矩随转速变化的关系；2、调剂特性 调剂特性是指输出转矩肯定时,转速与掌握电压信号变化的关系；二、直流伺服
19、电动机 由直流电动机的调速方法可知,转变电枢电压或转变励磁电流调速 时,特性有所不同；所以直流伺服电动机可由励磁绕组励磁,用电枢 绕组进行掌握；或由电枢绕组励磁,用励磁绕组进行掌握；由于直流伺服电动机的功率不大,绕组；可以用永久磁铁制磁极, 省去励磁直流伺服电动机多采纳电枢掌握方式；其次节 测速发电机 测速发电机是一种检测元件,其基本任务是将机械转速转换为 电气信号；依据测速发电机的职能,对它的要求是： 1）输出电压与转速成严格的线性关系,以达到高的精确度；）输出电动势斜率要大,即转速变化所引起的电动势的变化要 2 大,以满意灵敏度的要求；测速发电机也有交、直流两大类；14 名师归纳总结 -
20、- - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三节 自整角机第四节 旋转变压器第八章 电力拖动系统的动力学基础第一节 电力拖动系统的运动方程式电力拖动装置可分为电动机、工作机构、掌握设备及电源等四个组成部分一、运动方程式F电动机在电力拖动系统必需遵循两个基本方程对于直线运动Fzmd vdtTT zJdd t对于旋转运动1、当TTzd n0电动机静止或等速旋转,电力拖动d t2、当TTzd n0电力拖动系统处于加速状态d t3、当TT zd n0电力拖动系统处于减速状态d t二、运动方程式中转矩的正负符号分析运动方程式的一般形式TT zGD2
21、dn375d t式中正、负号的规定,预先规定某一旋转方向为正方向,假如15 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 转矩 T 的方向与参考方向相同取正号,相反取负号；而阻转矩 Tz 的方向假如与参考方向相同时取负号,相反取正号；第四节 生产机械的负载转矩特性在运动方程式中,阻转矩（或称负载转矩）Tz 与转速 n 的关系 Tz=f n 即为生产机械的负载转矩特性；大多数生产机械的负载转矩可归纳为以下三种类型一、恒转矩负载特性恒转矩负载特性,就是指负载转矩Tz 与转速 n 无关的特性,即当转速变化时,负载转矩 Tz 保持常
22、值；二、通风机负载特性通风机负载的转矩与转速大小有关,基本上与转速的平方成正比Tz；Kn2为抵抗性负载；三、恒功率负载特性第九章 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电动机的机械特性是指电动机的转速 n=fT 一、固有机械特性与人为机械特性 当他励电动机电压及磁通均为额定值时,n 与电磁转矩 T 的关系电枢没有串联电阻时的机械特性称为固有机械特性；nUNNC eR aN2TCeCT（一）电枢串联电阻时的人为机械特性16 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - （二）转变电压时的人为机械特性（三）减弱电动
23、机磁通时的人为机械特性 四、电力拖动稳固运行的条件 对于恒转矩负载, 要得到稳固运行, 电动机需要具有向下倾斜的 机械特性,假如电动机的机械特性向上翘,就不能稳固运行；其次节 他励直流电动机的起动 一、他励直流电动机的起动方法 第三节 他励直流电动机的制动 他励直流电动机有两种运转状态 1）电动运转状态电动机转矩的方向与转速的方向相同,此时电 网向电动机输入电能,并变为机械能以带动负载；2） 制动运转状态电动机转矩与转速的方向相反,此时,电动机 吸取机械能并转化为电能；制动的目的是使拖动系统停车,最简洁的方法是断开电源,使 系统停下来,这叫自由停车,自由停车需要较长的时间；假如期望制 动过程加
24、快,可以使用电磁制动器,也可使用电气掌握方法,常用的 有能耗制动、反接制动、在调速系统减速过程中, 仍可应用回馈制动；第四节 他励直流电动机的调速 采纳肯定的方法来转变生产机械的工作速度,以满意生产的需 要,这种方法通常称为调速；要转变电动机的转速,可以转变电枢电压Ua或转变励磁磁通 ；但提高电动机的电枢电压受到绕组绝缘耐压的限制,依据 规定,17 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 只答应比额定电压提高30%,因此提高电压的可能范畴不大,实际上转变电压 Ua常应用在减压时,从额定转速向下调速；转变励磁磁通, 增加
25、 的可能性也不大, 由于一般电动机的额定磁通已设计得使铁心接近饱和；因此,转变励磁磁通一般应用也在减弱磁的方面,称为弱磁调速,使转速从额定值向上调剂；在调速的范畴要求较宽等情形下,可结合应用上述二种方法, 即在额转速以下降低电压,而在额定转速以上弱磁；一、调速指标 最主要的有两大指标：即技术指标与经济指标（一）调速的技术指标 1. 调速范畴 D 最大转速与最小转速之比,或最大线速度与最小线速度之比；2静差率（或称相对稳固性）在一条机械特性上运行时,电动机由抱负空载加载到额定负载,所显现的转降nN与抱负空载转速比之；n 0n 0nN100%nN100%n0电动机的机械特性愈硬,就静差率愈小,相对
26、稳固性就愈高；3平滑性在肯定的调速范畴内, 调速的级数愈多就认为调速愈平滑；它是相邻两级转速或线速度之比；n i1vi1niv i值愈接近于 1,就平滑性愈好；时称为无级调速,即转速连续 可调,级数接近无穷多,此时调速的平滑性最好；18 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4调速时的容许输出（或调速时的功率与转矩）容许输出是指电动机在得到充分利用的情形下,能输出的功率和转矩；（二）调速的经济指标在调速过程中轴上所调速的经济指标打算于调速系统的设备投资及运行费用,费用又打算于调速过程的损耗,它可用设备的效率来说明；而
27、运行 P 2P 2P二、降低电枢端电压调速（一）电枢串联电阻电枢串电阻的调速方法的调速指标不高,平滑性不高,并且是有级调速；（二）降低电源电压 三、弱磁调速调速范畴不大, 调速的弱磁调速的优点是,在功率较小的励磁电路中进行调剂,掌握 便利,能量损耗小,调速的平滑性较高；由于调速范畴不大,对于普 通电动机最多为 D=2,对于特别设计的额定转速较低的调磁电动机 D=34,因此,常和额定转速以下的降压调速协作应用,以扩大调整 范畴；四、调速时的功率与转矩第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态 第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式 与直流电动机相同, 三相异步电动机的机械特性也是由转速与
28、转19 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 矩间的关系 n=fT ；其表达式有三种形式；一、物理表达式TC T1mI2cos2二、参数表达式 得异步电动机的机械特性参数表达式Tm 1R 1R 2U2R 21X22ss2Xs三、有用表达式T2 T max1s mR 1R 2ss m2 s mR 1R 2s ms其次节 三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性 一、固有机械特性 固有机械特性是指异步电动机工作在额定电压及额定频率下,电 动机按规定的接线方法接线, 定子及转子电路中不外接电阻 （电抗或 电容）时所获得的
29、机械特性曲线；二、人为机械特性 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 一、电动运转状态 电动运转状态的特点是电动机转矩的方向与旋转的方向相同；二、制动运转状态 异步电动机可工作于回馈制动,反接制动及能耗制动三种制动状态；其共同特点是电动机转矩与转速的方向相反,以实现制动；此时,电20 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 动机由轴上吸取机械能,并转换为电能；第十一章 三相异步电动机的起动及起动设备的运算第一节 三相异步电动机的起动方法一、三相笼型异步电动机的起动方法（一）直接起动（二）减压起动 有四种降压起动的方法1
30、电阻减压或电抗减压起动电动机在起动过程中,在定子电路串联电阻或电抗, 起动电流在电阻或电抗上将产生压降,降低了电动机定子绕组上的电压,起动电流也减小了； 2 自耦补偿起动自耦减压起动是利用自耦变压器降低加到电动机定子绕组的电压,以减小起动电流；3星形一三角形（ Y ）起动 *4 延边三角形起动（三）软起动方法 1 限流或恒流起动方法；用电子软起动器实现起动时限制电动机 起动电流或保持恒定的起动电流,主要用于轻载软起动； 2 斜坡电压起动法； 用电子软起动实现电动机起动时定子电压由 小到大斜坡线性上升,主要用于重载软起动； 3 转矩掌握起动法； 用电子软起动实现电动机起动时起动转矩由 小到大线性
31、上升,起动的平滑性好,能够降低起动时对电网的冲击,是较好的重载软起动方法 ; 21 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 转矩加脉冲突跳掌握起动法；此方法与转矩掌握起动法类似,其差别在于： 起动瞬时加脉冲突跳转矩以克服电动机的负载转矩,然 后转矩平滑上升；此法也适用于重载软起动； 5 电压掌握起动法； 用电子软起动器掌握电压以保证电动机起动 时产生较大的起动转矩,是较好的轻载软起动方法；二、三相绕线转子异步电动机的起动方法三相绕线式转子异步电动机的起动方法有：绕组串联频敏变阻器两种起动方法；转子串联电阻和转子第三节 三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的运算 第四节 三相笼型电动机起动自耦变压器的运算第五节三相绕线转子异步电动机转子对称起动电阻的运算22 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 22 页