電機與拖動基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

1、電機與拖動基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)試題類型一、填空題二、選擇題四、簡答題五、計算題第一章 直流電機原理1 直流電動機主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷裝置、端蓋、軸承、通風(fēng)冷卻系統(tǒng)等部件組成。 定子由機座、主磁極、換向極、電刷裝置等組成。轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等組成。2直流電機的繞組有五種形式：單疊繞組、單波繞組、復(fù)疊繞組、復(fù)波繞組和蛙繞組（疊繞和波繞混合繞組） 。3 極距、繞組的節(jié)距（第一節(jié)距、第二節(jié)距、合成節(jié)距）的概念和關(guān)系。4 單疊繞組把每個主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路， 因此其主要特點是繞組的并聯(lián)支路對數(shù)a 等于極對數(shù)np。5 電樞反應(yīng) ： 直流電機在主極建立了主磁場， 當(dāng)電樞

2、繞組中通過電流時， 產(chǎn)生電樞磁動勢， 也在氣隙中建立起電樞磁場。 這時電機的氣隙中形成由主極磁場和電樞磁場共同作用的合成磁場。 這種由電樞磁場引起主磁場畸變的現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。 6 直流電機的勵磁方式： 圖342直流電機的勵磁方式a）他展式b）廣勵式c）爭扇式b）旦勵向7直流電機的電樞電壓方程和電動勢：ERaiaEaCe na e直流電機電磁轉(zhuǎn)矩TeCt 1513-17直流電動機的工作特性8直流電動機功率方程電功率 電磁功率機械功率Pi圖主犯 直流電動譏的功率圖RPfPaPcufPcuaPemPcu PFe PmPaddP2P2P9直流電機工作特性10 直流電動機勵磁回路連接可靠，絕不能斷開一

3、旦勵磁電流I f = 0，則電機主磁通將迅速下降至剩磁磁通，若此時電動機負(fù)載較輕， 電動機的轉(zhuǎn)速將迅速上升， 造成 “飛車 ” ； 若電動機的負(fù)載為重載， 則電動機的電磁轉(zhuǎn)矩將小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩， 使電機轉(zhuǎn)速減小， 但電樞電流將飛速增大， 超過電動機允許的最大電流值， 引起電樞繞組因大電流過熱而燒毀。11 自勵發(fā)電方式能否建立空載電壓是有三個條件（ 1）電機必須有剩磁，如果沒有須事先進行充磁；（ 2）勵磁繞組的極性必須正確，也就是勵磁繞組與電樞并聯(lián)時接線要正確；（3）勵磁回路的電阻不能太大，即其伏安特性的斜率U/If 不能太陡， 否則如果伏安特性的斜率太陡， 與發(fā)電機空載特性交點很低或無交點， 就無

4、法建立空載電壓。 總之， 自勵發(fā)電機的運行首先要在空載階段建立電壓，然后才能帶負(fù)載運行。12 他勵直流發(fā)電機的外特性 隨著電流的增大，具輸出電壓下降。這是因為：隨著發(fā)電機的負(fù)載增加， 其電樞反應(yīng)的去磁效應(yīng)增強， 使每極磁通量減小， 導(dǎo)致電樞電動勢下降。電樞回路電阻上的電壓將隨著電流上升而增大，使發(fā)電機的輸出電壓下降。13 效率他勵直流發(fā)電機帶負(fù)載運行時，其損耗中僅電樞回路的銅耗與電流I a 的平方成正比，稱為可變損耗；其他部分損耗與電樞電流無關(guān)，稱為不變損耗。當(dāng)負(fù)載較小時，Ia也較小，此時發(fā)電機的損耗是以不變損耗為主，但因輸出功率小而效率低；隨著負(fù)載增加，P2增大而效率上升，當(dāng)可變損耗與不變損

5、耗相等時效率達到最大值。第二章變壓器1變壓器的基本原理與結(jié)構(gòu)變壓器的主要組成是鐵心和繞組U 1EiU 2E2NiN2圖54變壓器的T作原理圖額定電壓UiN和U2N額定電流I 1N 和 I2N額定容量Sn單相變壓器三相變壓器SNSNU 2N I 2N' 3U 2N I 2NU1N I1N, 3U in I1N2變壓器的額定參數(shù)3 一次、二次繞組感應(yīng)電動勢Ei j4.44fi Ni由E2 j4.44fi 電中m4變壓器負(fù)載時的基本方程式和等效電路 NiIo NiIi N2I2 UiEi IZU2 E2 I2Z2 EiI oZfEi kE2圖59變壓器負(fù)載運行時的等效電路5繞組折算和“T型等

6、效電路 將變壓器二次繞組折算到一次繞組時， 電動勢和電壓的折算值等于實際值乘以電壓比k,電流的折算值等于實際值除以 k,而電阻、漏電抗及阻抗的折算值等于實際值乘以k2這樣，二次繞組經(jīng)過折算后，變壓器的基本方程式變?yōu)閁UEEU2I 1 I 2Ei IZE2I2Z2I0乙E2I2ZL分析變壓器內(nèi)部的電磁關(guān)系可采用三種方法:基本方程式、等效電路& XR；d) T形等效電路b)簡化等效電路6變壓器帶負(fù)載時的相量圖圖5-11變本器帶感性負(fù)載時的相量圖7變壓器的參數(shù)測定 (1)空載試驗調(diào)壓器TC加上工頻的正弦交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓使其等于額定電壓Uin ,然后測量Ui、Io、U20及空載損

7、耗Po圖，12變壓器的空載試驗線路圖由于空載電流Io很小，繞組損耗Io2R很小，所以認(rèn)為變壓器空載時的輸入功率 Po完全用來平衡變壓器的鐵心損耗，即Po - A勵磁阻抗Zf zo U1Io勵磁電抗 Xf ZRf2(2)短路試驗勵磁電阻電壓比RfPfeIoUiU 2o旦Io短路試驗時， 用調(diào)壓器TC使一次側(cè)電流從零升到額定電流 Iin,分別測量其短路電壓 Ush、短路電流Ish和短路損耗Psh ,并記錄 試驗時的室溫。(C)。均可忽略不計，這時輸入的功率（短路損耗）Psh可認(rèn)為完全消耗在繞組的電阻損耗上，即Psh - A pcu O由簡化等效電路，根據(jù)測量結(jié)果，取I sh=I 1N時的數(shù)據(jù)計算室

8、溫下的短路參數(shù)。短路阻抗ZshU shUsh短路電阻I sh 11NPcuRh22IshIi2n短路電抗Xsh8變壓器的外特性和電壓變化率電壓變化率的實用計算公式U變壓器的負(fù)載系數(shù)1N(Rsh cos 2I1I 1NXsh sin 2)I 2I 2N100%9變壓器的效率特性變壓器的總損耗為PcuPFe2PshNP)短路損耗（銅損耗）Psh空載損耗P0變壓器效率的實用計算公式P)Sn cos 22PshN 2100%B2PshN圖5-15變壓器的效率特性曲線當(dāng)可變損耗與不變損耗相等時，效率達最大值，由此可得到產(chǎn)生變壓器最大效率時的負(fù)載系數(shù)m為mPshN10三相變壓器繞組的聯(lián)結(jié)法圖三相變壓器繞組

9、的聯(lián)結(jié)）無中線的星形聯(lián)站附有中淺的星形聯(lián)結(jié)。侑形狀結(jié)11三相變壓器聯(lián)結(jié)組的判斷方法 圖5-2U三相變壓器的聯(lián)結(jié)組M 聯(lián)結(jié)組 嶗 dlllR結(jié)組12三相變壓器的并聯(lián)運行負(fù)載H）單相變氐圈的并聯(lián)運行'T '負(fù)獻b）三相變壓得的并聯(lián)運行圖S-21兩臺變壓器的并聯(lián)運行時的接線圖變壓器并聯(lián)運行時有很多的優(yōu)點： 1）提高供電的可靠性。2）提高運行的經(jīng)濟性。3）可以減小總的備用容量。變壓器并聯(lián)運行的理想情況是： 1）空載時并聯(lián)運行的各臺變壓器之間沒有環(huán)流；2）負(fù)載運行時，各臺變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流按其容量的大小成比例分配， 使各臺變壓器能同時達到滿載狀態(tài)， 使并聯(lián)運行的各臺變壓器的容量得到充

10、分利用；3）負(fù)載運行時，各臺變壓器二次側(cè)電流同相位，這樣當(dāng)總的負(fù)載電流一定時， 各臺變壓器所分擔(dān)的電流最小； 如果各臺變壓器的二次側(cè)電流一定，則承擔(dān)的負(fù)載電流最大。為達到上述理想的并聯(lián)運行，需要滿足下列三個條件 ： 1）并聯(lián)運行的各臺變壓器的額定電壓應(yīng)相等，即各臺變壓器的電壓比應(yīng)相等；2）并聯(lián)運行的各臺變壓器的聯(lián)結(jié)組號必須相同；3）并聯(lián)運行的各臺變壓器的短路阻抗（或阻抗電壓）的相對值要相等。交流電機的理論交流電機包括：(1)異步電機(2)和同步電機1單相電樞繞組的磁動勢d倒出 定子表面b)圖$2整題集中繞組的磁動勢a)兩極電機示意圖捫爐形波磁動勢2旋轉(zhuǎn)磁場的基本特點 (1)三相對稱繞組通入三相

11、對稱電流所產(chǎn)生的三相基波合成磁動勢是一個旋轉(zhuǎn)行波；(2)旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向是從電流超前的相轉(zhuǎn)向電流滯后的相，改變?nèi)嗬@組的相序即可改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向;(3)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速ni與電源頻率fi、電機極對數(shù)np之間保持嚴(yán)格的關(guān)系，即異步電機原理1異步電動機的優(yōu)缺點?異步電動機的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、價格低廉、運行可靠、堅固耐用、運行效率較高。?異步電動機的缺點：功率因數(shù)較差，異步電動機運行時，必須 從電網(wǎng)里吸收滯后性的無功功率，它的功率因數(shù)總是小于 12異步電動機的分類?按定子相數(shù)分：單相異步電動機；三相異步電動機。?按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線式異步電動機；鼠籠式異步電動機，其中 又包括單鼠籠異步電動機

12、、雙鼠籠異步電動機、深梢式異步電 動機3異步電動機的轉(zhuǎn)差率：ni ns 4異步電機的運行方式a) 5 <0" b) 0 < $ <c) s>圖7-8異步電機的三種運行方式a）發(fā)電機方式 b）電動機方式c）電磁制動方式（1）定子電壓方程5異步電動機的電壓方程UsEs EsIsRsss ss sEs jIsXs IsRsEs Is(Rs jXs)Es IsZs(2)轉(zhuǎn)子電壓方程UrErErIrRrErjIrXr IrRrErIr(Rr jXr)ErIr(Rr jXr)6異步電動機的電磁關(guān)系Us- IsIsRss * EsUsEsIs RsXsss s s sFf*

13、Ir * FrEr r » ErEr Ir Rr Xr圖7-11異步電動機的電磁關(guān)系6三相異步電動機單相等效電路圖7“2三相異步電動機單相等效電路7等效電路和相量圖UsEs Is(Rs jXs)Es If(Rf jXf)Es Er0REro Ir(、jXro) sIs Ir If&N1kw1k 22MkwiEr0N2kW2I 2N2kW2RrXroXrkekiRrkekiXrosX r0sR虛擬電阻的損耗，實質(zhì)上表征了異步電動機的機械功率用 工 人 K圖7-13異步電動機的T形等效電路8異步電動機的功率電功率電磁功率 機械功率圖7-15異步電動機的功率流程圖9異步電動機的電磁

14、轉(zhuǎn)矩 與每極磁通和轉(zhuǎn)子電流有功分量的乘積成正比Te Ct mIr COS10異步電動機的工作特性異步電動機的轉(zhuǎn)速特性為一條稍向下傾斜的曲線隨著負(fù)載的增大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子電流增大，定子電流及磁 動勢也隨之增大，抵消轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的磁動勢，以保持磁動勢的 平衡。定子電流幾乎隨 P2按正比例增加。CGS四圖716異步電動機的工作特性當(dāng)負(fù)載增加時，轉(zhuǎn)子電流的有功分量增加，定子電流的有功分量也隨之增加，即可使功率因數(shù)提高。在接近額定負(fù)載時，功率因數(shù)達到最大。異步電動機的負(fù)載不超過額定值時，角速度變化很小。而空載轉(zhuǎn)矩T0又可認(rèn)為基本上不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩特性近似為一條斜 率為1/ 的直線。Te T0 P2

15、異步電動機中的損耗也可分為不變損耗和可變損耗兩部分。當(dāng)輸 出功率P2增加時，可變損耗增加較慢，所以效率上升很快。當(dāng) 可變損耗等于不變損耗時異步電動機的效率達到最大值。隨著負(fù) 載繼續(xù)增加，可變損耗增加很快，效率就要降低。第六章直流電機拖動基礎(chǔ)1他勵直流電動機的機械特性n Ua以0R)CeeUaCeeRaR 2 Ten0TeCeCT 2人為機械特性(1)改變電樞電壓一組平行曲線(2)減小每極氣隙磁通特性曲線傾斜度增加，電動機的轉(zhuǎn)速較原來有所提高，整個特性曲線均在固有機械特性之上(3)電樞回路串接電阻no=Const ; R越大，曲線越傾斜圖4.5改變電樞電阻的人為機械3他勵直流電動機的起動一般直流

16、切護拖動響順禾峙由£午件是：1stst T N stRa艮制Ist (Ist < In,為電機的過載倍數(shù))；2) Tst > (1.1 1.2) Tn ；3)起動設(shè)備簡單、可靠。(1)電樞回路串電阻起動圖4+他勵H流電動機印電出起前田原理留心機械特性(2)減壓起動b)藏壓起動的機械特性圖47他勵直流電動機減壓起動4他勵直他勵直流電動機的調(diào)速 調(diào)速范圍、靜差率、平滑性(1)串電阻調(diào)速 n UNRa R TCe n CeCT N e特點：1）實現(xiàn)簡單，操作方便；2）低速時機械特性變軟，靜差率增大，相對穩(wěn)定性變差；3）只能在基速以下調(diào)速，因而調(diào)速范圍較小，一般 D < 2

17、;4）由于電阻是分級切除的，所以只能實現(xiàn)有級調(diào)速，平滑性差；5）由于串接電阻上要消耗電功率， 因而經(jīng)濟性較差，而且轉(zhuǎn)速越低, 能耗越大。圖411調(diào)壓調(diào)速時的機械特性特點是： 1）由于調(diào)壓電源可連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，所以拖動系統(tǒng)可實現(xiàn)無級調(diào)速；2）調(diào)速前后機械特性硬度不變，因而相對穩(wěn)定性較好；3）在基速以下調(diào)速，調(diào)速范圍較寬，D 可達 1020；4）調(diào)速過程中能量損耗較少，因此調(diào)速經(jīng)濟性較好；5）需要一套可控的直流電源。3） 弱磁調(diào)速圖4-12弱磁調(diào)速原理特點：1）由于勵磁電流If << Ia ,因而控制方便，能量損耗小;2）可連續(xù)調(diào)節(jié)電阻值，以實現(xiàn)無級調(diào)速;3）在基速以上調(diào)速，由于受電機機

18、械強度和換向火花的限制，轉(zhuǎn)速 不能太高，一般約為（1.21.5） nN ,特殊設(shè)計的弱磁調(diào)速電動機, 最局轉(zhuǎn)速為（34） nN ,因而調(diào)速范圍窄。5他勵直流電動機的制動常用的電氣制動方法有能耗制動、反接制動、回饋制動三種。（1）能耗制動A能耗制動過程nRaRebTeCeNCTNRaRebICe Nao 門、o十Bb)能耗制動過程a)控制電路原理圖圖4-15他勵直流電動機的能耗制動RebUNRaI N(2)反接制動A電樞反接制動UnCeNRaRrbTCeCT NeRrb2UnI N圖418他勵直流電動機的反接制動Rrb2UnI NB倒拉反接制動U nRaRrb 1n了 TeCenCeCT ；KM

19、a)b)圖4To他勵直流電動機倒拉反轉(zhuǎn)運行(3)回饋制動A正向回饋制動在調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中，電壓降低的幅度稍大時，會出現(xiàn)電動機經(jīng)過第二象限的減速過程71時I”圖正向回饋制動過程電動車下坡時，將出現(xiàn)正向回饋制動運行正向回設(shè)O Til圖事22正向回臨蝌運行B反向回饋制動運行圖4s反向回饋制動運行6他勵直流電動機的四象限運行 圖24他勖直前屯動機的四象限運行第七章交流電機拖動基礎(chǔ)1機械特性的三種表達式 (1)物理表達式Te CT(DmIr cos 2I 'Uscos 2 I Rr rRs Rr/s2 Xs Xr2R'2(SX'ro)2(2)參數(shù)表達式Te2_',3U s

20、Rr / s2 ',3npUs Rr/sp_ _ m1 _ _'2' 2 1 Rs Rr/sXs Xr 60s r-2f1Rs Rr/sXs X r(3)實用表達式TemTn最大電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比,與漏電抗成反比；臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比，與電壓大小無關(guān)。Tem13npU：；-sm2 2f1(Xs Xr) mRr(Xs Xr)異步電動機機械特性的三種表達式,其應(yīng)用場合各有不同。一般物理表達式適用于定性地分析Te與m及12 cos 2間的關(guān)系；參數(shù)表達式多用于分析各參數(shù)變化對電動機運行性能的影響；實用表達式 最適用于進行機械特性的工程計算。2機械特性圖22改變定

21、于電壓的人為機械特性圖9-1三相片步電動機固有機械特性機械特性的直線部分他機械特性的曲線部分起動轉(zhuǎn)矩Tst2 _'3nUs Rrp_ _' 2' 22fi(Rs Rr)(Xs Xr)穩(wěn)定運行問題：0ssN（1）降低定子端電壓的人為機械特性特點:1）固有特性的同步轉(zhuǎn)速不變。2）最大轉(zhuǎn)矩隨電壓的降低而 按二次方規(guī)律減小。3 ）最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率保持不變.KtTstTN(2)定子回路串三相對稱電阻的人為機械特性n圖93定子串三相對稱電阻的人為機械特性圖M轉(zhuǎn)子網(wǎng)路中三相對稱電阻的人為機械特性當(dāng)所串入的電阻滿足RrRXs X；23npUs Rr2fJ（Rs R；）2 （Xs X

22、；）2定子回路串入電阻并不影響同步轉(zhuǎn)速， 但是最大電磁轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)差率都隨著定子回路電阻值的增大而減小(3)定子回路串三相對稱電抗的人為機械特性(4)轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機械特性特點：(1 )同步轉(zhuǎn)速由、最大電磁轉(zhuǎn)矩Tem不變。(2)臨界轉(zhuǎn)差率Sm增大。(3 )起動轉(zhuǎn)矩增大.起動轉(zhuǎn)矩為最大電磁轉(zhuǎn)矩3異步電動機的起動 起動要求：(1 )足夠大的起動轉(zhuǎn)矩。起動電流倍數(shù) Ki=Ist /In(2)不要太大的起動電流。起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KT=Tst /Tn。普通的異步電動機 如果不采取任何措施而直接接入電網(wǎng)起動時，往往起動電流1st很大，而起動轉(zhuǎn)矩Tst不足。Te Ct mlrCOS 2I

23、rEr0Rr/sRr(R/s)2 XroC0S 2 J(R1/s)2 XiJ(Rr)2 (sXjUsEs EsIsRsEs 4.44fNkwi m在起動初始，n = 0,轉(zhuǎn)差率s = 1,轉(zhuǎn)子電流的頻率f2=sfi 50Hz ,轉(zhuǎn)子繞組的電動勢sEr0=Er0,比正常運行時(s = 0.010.05) 的電動勢值大20倍，則此時轉(zhuǎn)子電流Ir很大，定子電流的負(fù)載分量 也隨之急劇增大，使得定子電流(即起動電流)很大；轉(zhuǎn)子漏磁sXr0>>Rr,使得轉(zhuǎn)子內(nèi)的功率因數(shù)cos也很小，所以盡 管起動時轉(zhuǎn)子電流Ir很大，但其有功分量IrCOs也并不大。而且，由 于起動電流很大，定子繞組的漏阻抗壓降

24、增大，使得感應(yīng)電勢 Es和 與之成正比的主磁通 m減小，因此起動轉(zhuǎn)矩 Tst并不大。異步電動機在起動時存在以下兩種矛盾：1)起動電流大，而電網(wǎng)承受沖擊電流的能力有限；2)起動轉(zhuǎn)矩小，而負(fù)載又要求有足夠的轉(zhuǎn)矩才能起動。(1)小容量電動機的輕載起動直接起動直接起動也稱為全壓起動。(7 .5kW)優(yōu)點：操作簡便、起動設(shè)備簡單；缺點：起動電流大，會引起電網(wǎng)電壓波動。(2)中、大容量電動機輕載起動 一一降壓起動(A)星形-三角形(Y-A)換接起動 1 stY 1: 3圖V-*換接起動接線岸理圖(B)自耦降壓起動圖96自耦變壓器的減壓原理圖電動機端電壓:Us=U2 = N2/ Ni Ui定子電流:I s=

25、I 2=N2 / Ni I st從電網(wǎng)上吸取的電流：11 =I st N 2 / N1 2起動轉(zhuǎn)矩與起動電流降低同樣的倍數(shù)。圖y7異步電動機自耦戒張:起動原理（C）串電阻（抗）起動方法優(yōu)點:起動電流沖擊小，運行可靠，起動設(shè)備構(gòu)造簡單;缺點:起動時電能損耗較多。（D）延邊三角形起動方法 圖9用片步電動機出接電阻（抗）起動原理圖a）定子三相繞組b）延邊三角形接線圖圖9-5異步電動機定子繞組聯(lián)結(jié)成延邊三角形原理圖優(yōu)點：體積小、質(zhì)量輕、允許經(jīng)常起動等。缺點：電動機內(nèi)部接線較為復(fù)雜。(3)小容量電動機重載起動 籠型異步電動機的特殊形式主要矛盾：起動轉(zhuǎn)矩不足。解決方法有：(1 )按起動要求選擇容量大一號或

26、更大些的電動機；(2)選用起動轉(zhuǎn)矩較高的特殊形式的籠型電動機。(A)深梢式異步電動機(B)雙籠型異步電動機(4)中、大容量電動機重載起動 一一繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動 起動的兩種矛盾(起動轉(zhuǎn)矩小，起動電流大)同時起作用。如果上述特殊形式的籠型電動機還不能適應(yīng)，則只能采用繞線 轉(zhuǎn)子異步電動機了。在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子上串接電阻時，如果阻值選擇合適，可以既增大起動轉(zhuǎn)矩，又減小起動電流，兩種矛盾 都能得到解決。(A)轉(zhuǎn)子串接電阻起動方法QiIM9-I2繞線梏子異步電動機轉(zhuǎn)子申接電阻起動原理圖在起動時，在轉(zhuǎn)子繞組中串接適當(dāng)?shù)钠饎与娮瑁?以減小起動電流，增 加起動轉(zhuǎn)矩。待轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定時，將起動電阻從

27、轉(zhuǎn)子電路中切除，進入正常運行。(B)轉(zhuǎn)子串接頻敏變阻器起動方法頻敏變阻器的特點是其電阻值隨轉(zhuǎn)速的上升而自動減小鐵耗的等效電阻4繞組的電阻 4鐵心繞組的電抗刀由b)等效電路a)頻敏變阻器圖9/3頻敏變阻器的構(gòu)成與等效電路? R1為繞組的電阻，Xm為帶鐵心繞組的電抗，Rm是反映鐵耗的 等效電阻。?電動機剛起動時，轉(zhuǎn)子頻率較高，頻敏變阻器內(nèi)的與頻率平方 成正比的渦流損耗較大，其等效電阻也因之較大，可以限制電 動機的起動電流，并增大起動轉(zhuǎn)矩。4異步電動機的調(diào)速P2 (1 S)Pem；另一部分是轉(zhuǎn)差功率Ps SPn ,與轉(zhuǎn)差率成從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率 Pem可分成兩部分：一部分為拖動負(fù)載的 有效功率

28、正比 把異步電動機的調(diào)速方法分為三類:1)轉(zhuǎn)差功率消耗型一全部轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)換成熱能消耗掉。效率最低。2)轉(zhuǎn)差功率回饋型 一 轉(zhuǎn)差功率的一部分消耗掉，大部分則通 過變流裝置回饋電網(wǎng)，其效率比功率消耗型高。3)轉(zhuǎn)差功率不變型一轉(zhuǎn)差率保持不變，所以轉(zhuǎn)差功率的消耗也基本 不變，因此效率最高。(1)轉(zhuǎn)差功率消耗型異步電動機調(diào)速方法(A)改變定子電壓調(diào)速圖”改變定子電壓調(diào)速的機械特性(B)轉(zhuǎn)子電路串接電阻調(diào)速Q(mào)振理圖b)特性曲線圖9-16行子電路用接電阻調(diào)速(2)轉(zhuǎn)差功率回饋型異步電動機調(diào)速方法串級調(diào)速1.串級調(diào)速的基本原理IrsEr0EaddRr2 (sXro)2(1)次同步調(diào)速方式(2)超同步調(diào)速方式3

29、.串級調(diào)速的機械特性2Tm2TmEadd(s/ sm ) (sm/s)(s/ sm) ( sm / s) sE ro圖加19串接調(diào)速時異步電動機的機械特性(3)轉(zhuǎn)差功率不變型異步電動機調(diào)速方法(A)變極調(diào)速多速異步電動機 a)改接法三嵬形 . 二雙星形Y、低速高 速b» A/YY改接法圖單.繞組雙速電動機定子三相繞組改變連接的方法(B)變頻調(diào)速1)基頻以下調(diào)速圖9-25恒壓頻比控制變領(lǐng)調(diào)速的機械特性2)基頻以上調(diào)速圖用6由基場向I旁驪1周速的機械恃件國527異歷電動機變脫調(diào)速控制特性5異步電動機的制動(1)異步電動機的能耗制動 (2)異步電動機的反接制動圖9-3 2異步電動機能1E制

30、動時的機械特性(A)轉(zhuǎn)速反向的反接制動圖9-33異步電動機轉(zhuǎn)速反向的 反接制動時的機械特性（B）定子兩相對調(diào)反接制動a）接線原理圖h）機械特性曲線圖434異步電動機定子兩相對調(diào)的反接制動兩種反接制動電動機的轉(zhuǎn)差率都大于1能量：從電網(wǎng)吸收電能；從旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)獲得動能（定子兩相對調(diào)反接制 動）或勢能（轉(zhuǎn)速反向反接制動）轉(zhuǎn)化為電能。這些能量都消耗在轉(zhuǎn) 子回路中（3）異步電動機的回饋制動由）正向回饋制動b）反向網(wǎng)饋制動圖975異步電動機的回饋制動機械特性兩種回饋制動電動機的轉(zhuǎn)差率都小于 0能量：從旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)獲得勢能轉(zhuǎn)化為電能，并回饋給電網(wǎng)6異步電動機運行狀態(tài)小結(jié)第四章同步電機原理1同步電機的結(jié)構(gòu)和運行方式同

31、步電機靜止的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)的定子組成 同步電機的轉(zhuǎn)子有兩種結(jié)構(gòu)形式：凸極式、隱極式圖8-2同步電機的物理模型國8-3同步電機的運行模式 研發(fā)電機方式m理想空低。電購機方式2同步電動機的磁動勢圖8-4同步電機的直軸與交軸圖8-5勵磁磁通區(qū)二匕十 %«)加圖8-6電樞反應(yīng)磁動勢及磁通方電帆反底減動勢a門軸梗通 門支新地通3同步電動機的功率方程和功角特性電功率電磁功率機械功率圖生10凸極同步F乜動機的助角特性5同步電動機的穩(wěn)定運行3Us2 Xd Xq2XdXqsin 2Te3 里 siniXd23Us Xd Xq2 iXdXqsin 2E-cPem3 7 sinXd4同步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與矩角

32、特性Pern圖8-12隱極同步電動機的短角特性隱極同步電動機：當(dāng)電動機拖動負(fù)載運行在=。90的范圍內(nèi)，電動機能夠穩(wěn)定運行；當(dāng)電動機拖動負(fù)載運行在=90180UsEojIdXd jlqXq直軸同步電抗 Xd Xad Xq d ad sa）凸極式b）除極式圖8方同步電動機相景圖UsEo jIsXc7同步電動機的功率因數(shù)及V形曲線ccs& =常數(shù)圖815同步電動機僅改變勵磁電流時的相量圖當(dāng)改變同步電動機的勵磁電流時，能夠改變同步電動機的功率因數(shù)。當(dāng)改變勵磁電流時，同步電動機功率因數(shù)變化的規(guī)律可以分為三 種情況，即正常勵磁狀態(tài)、欠勵狀態(tài)（”）和過勵狀態(tài)（ 同步電動機拖動負(fù)載運行時，一般要過勵，

33、至少運行在正常勵磁 狀態(tài)，不要讓它運行在欠勵狀態(tài)。人、匠/ '* = 1過勵區(qū)圖8/6同步電動機的V形曲線在線的左邊是欠勵區(qū)，右邊是過勵區(qū)當(dāng)同步電動機帶一定負(fù)載時， 若減小勵磁電流，電動勢、電磁功 率減小。當(dāng)電磁功率減小到一定程度， 。超過90 ,電動機就失 去同步，如圖8-16中虛線所示的不穩(wěn)定區(qū)。從這個角度來看，同步電動機最好也不運行于欠勵狀態(tài)。 第十章電力拖動系統(tǒng)電動機的選擇1 如何根據(jù)電機的銘牌進行定子的接線： 如果電動機定子繞組有六根引出線， 并已知其首、 末端， 分兩種情況討論：1）銘牌上標(biāo)明 電壓380/220V,接法Y/A"2）銘牌上標(biāo)明 電壓380V,接法 ”，在起動過程中，可接成Y型，接在380V電源上，起動完畢，恢復(fù)接法。2 確定電動機額定功率考慮因素 1）電動機的發(fā)熱及溫升；2）電動機的短時過載能力；3）籠型異步電動機還應(yīng)考慮起動能力。3 連續(xù)工作制電動機額定功率的選擇1. 恒定負(fù)載計算出