電機(jī)與拖動(dòng)期末 總結(jié)

復(fù)習(xí)課陳小習(xí)內(nèi)容0緒論：磁路1電力拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)2直流電機(jī)的原理及直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)3變壓器4異步電機(jī)原理及異步電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)5其它：同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理和電動(dòng)機(jī)的選擇0緒論：磁路重點(diǎn):1.1磁路的基本定律;1.2鐵磁材料的特性（飽和性與磁滯性）及基本磁化曲線;難點(diǎn):1.3磁滯回線；1.4鐵心損耗；1.5磁路的計(jì)算。一、磁場、磁路的基本概念磁場、磁路、主磁通、漏磁通、主磁路、漏磁路、勵(lì)磁線圈、勵(lì)磁電流二、基本變量及相互關(guān)系B、H、Ф、μ

、Rm、FHB磁滯回線形狀與磁性材料的關(guān)系磁滯回線寬：硬磁材料；磁滯回線窄：軟磁材料（電機(jī)一般采用）1.安培環(huán)路定律2.磁路歐姆定律3.磁路基爾霍夫定律4.電磁感應(yīng)定律5.電磁力定律三、磁路的基本定律1電力拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)：1.1單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程1.2多軸電力系統(tǒng)的簡化（兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：傳遞功率和儲(chǔ)存動(dòng)能不變）1.3電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件難點(diǎn)：多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化如思考題：2-1，2-4，作業(yè)2-11.1單軸拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化一、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩折算原則：系統(tǒng)傳遞的功率不變1.電動(dòng)狀態(tài)

2.發(fā)電機(jī)制動(dòng)狀態(tài)

1.電動(dòng)狀態(tài)1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化無電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之分二、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)飛輪矩折算的原則：系統(tǒng)儲(chǔ)藏的動(dòng)能不變1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化三、平移系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和飛輪矩折算1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化四、升降系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和飛輪矩折算提升運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)狀態(tài)；下降運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為發(fā)電狀態(tài)（1）提升運(yùn)動(dòng)：1.轉(zhuǎn)矩的折算：1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化四、升降系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和飛輪矩折算提升運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)狀態(tài)；下降運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為發(fā)電狀態(tài)（2）下降運(yùn)動(dòng)：1.轉(zhuǎn)矩的折算：1.2多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡化四、升降系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和飛輪矩折算提升運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)狀態(tài)；下降運(yùn)動(dòng)：電動(dòng)機(jī)為發(fā)電狀態(tài)2.飛輪矩的折算：不分上升和下降運(yùn)動(dòng)

多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)簡化總結(jié)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)升降或平移運(yùn)動(dòng)1.3系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：（1）T=TL。只有在兩條機(jī)械特性的交點(diǎn)處，才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平衡。（2）在工作點(diǎn)處，2直流電機(jī)的原理及直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)重點(diǎn)：2.1直流電機(jī)運(yùn)行原理（電樞反應(yīng)）2.2直流電機(jī)的平衡關(guān)系2.3直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性(主要是他并勵(lì))2.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性（尤其他、并勵(lì)的機(jī)械特性）2.5直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)問題（他、并勵(lì)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速）難點(diǎn)：直流電機(jī)繞組的形式，直流電機(jī)的電樞反應(yīng)和換向直流電機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速2.1直流電機(jī)電樞反應(yīng)和換向繞組形式：疊繞組和波繞組；疊繞組：樞電流大、電動(dòng)勢小，波繞組：電樞電流小，電動(dòng)勢大。電刷在幾何中心線：交軸電樞反應(yīng)（去磁，原因：鐵磁材料的飽和特性）電刷不在幾何中心線：既有直軸與有交軸電樞反應(yīng)對電機(jī)運(yùn)行的影響：電動(dòng)機(jī)前極尖磁密加強(qiáng)，后極尖減弱，發(fā)電機(jī)反之。改善換向的方法：幾何中心線處加附加極（換向極），在極靴上加補(bǔ)償繞組（均與電樞繞組串聯(lián)）2.2直流電機(jī)的平衡關(guān)系一、兩個(gè)重要公式（電和磁的聯(lián)系）二、電壓平衡（如何判斷發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)？Ea與U的關(guān)系）2.2直流電機(jī)的平衡關(guān)系三、功率平衡2.2直流電機(jī)的平衡關(guān)系四、轉(zhuǎn)矩平衡如期中考試題一，作業(yè)3.42.3直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性一、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性2.3直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性二、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程（掌握自勵(lì)過程與自勵(lì)條件，其特性與他勵(lì)類似，但有差別）他勵(lì)

并勵(lì)自勵(lì)條件：①主磁路存在剩磁；②并聯(lián)在電樞兩端的勵(lì)磁繞組極性要正確，使勵(lì)磁電流產(chǎn)生的補(bǔ)充磁通方向與剩磁磁通方向相同；③勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電阻

2.3直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性三、串勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性2.3直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性四、復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性2.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性一、他（并）勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性如何改變并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？如思考題4.32.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性4.機(jī)械特性（固有和人為，圖為固有）：一、他（并）勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性人為機(jī)械特性要會(huì)畫：降U，串電阻、弱磁固有機(jī)械特性的求取已知，求兩點(diǎn):1）理想空載點(diǎn)和額定運(yùn)行。具體步驟：1）估算2）計(jì)算3）計(jì)算理想空載點(diǎn)：4）計(jì)算額定工作點(diǎn)：2.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性二、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性（要知道，但非重點(diǎn)）2.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性二、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性2.4直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性二、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性（復(fù)勵(lì)略）2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題1.降壓2.電樞回路串電阻一、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)方法另外：掌握起動(dòng)電阻的計(jì)算如：作業(yè)4-12.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題電磁制動(dòng)方式1.能耗制動(dòng)2.反接制動(dòng)3.回饋（再生制動(dòng)）二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)如：作業(yè)4-8，4-122.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題1.能耗制動(dòng)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作點(diǎn)制動(dòng)瞬間工作點(diǎn)制動(dòng)過程工作段電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載,穩(wěn)定工作點(diǎn)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題2.反接制動(dòng)（電源反接）二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)DE2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題2.反接制動(dòng)（倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)）二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)適用于低速下放重物。制動(dòng)時(shí)在電路串入一個(gè)大電阻。2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題3.回饋制動(dòng)二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)機(jī)車在下坡時(shí)正向回饋：當(dāng)電車下坡時(shí)，運(yùn)行轉(zhuǎn)速可能超過理想空載轉(zhuǎn)速,進(jìn)入第二象限反向回饋：電壓反接制動(dòng)帶位能性負(fù)載進(jìn)入第四象限反向電動(dòng)機(jī)運(yùn)行2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題4.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行二、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題調(diào)速指標(biāo)：（1）調(diào)速范圍（2）調(diào)速穩(wěn)定性（靜差率）（3）平滑性（4）經(jīng)濟(jì)性三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題方法：（1）降壓（2）串電阻（3）弱磁三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速如：作業(yè)4-4，4-72.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題1.降壓調(diào)速三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速TTLAA’B調(diào)速壓前工作點(diǎn)A降壓瞬間工作點(diǎn)穩(wěn)定后工作點(diǎn)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題2.串電阻調(diào)速三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速nTTLRan0nNA0A’Bn1Ra+Rs1未串電阻時(shí)的工作點(diǎn)串電阻Rs1后,工作點(diǎn)由A→A’→BB’CRa+Rs1+Rs22.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題3.弱磁調(diào)速三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速A’B調(diào)節(jié)磁場前工作點(diǎn)弱磁瞬間工作點(diǎn)A→A‘弱磁穩(wěn)定后的工作點(diǎn)TTLA2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題4.調(diào)速方式與負(fù)載類型的配合降壓和串電阻調(diào)速與恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載類型配合弱磁調(diào)速與恒功率負(fù)載類型配合三、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可通過分析其人為機(jī)械特性出發(fā)1.串電阻四、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可通過分析其人為機(jī)械特性出發(fā)2.降壓時(shí)四、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速可通過分析其人為機(jī)械特性出發(fā)2.降壓時(shí)四、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題1.能耗制動(dòng)五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題2.反接制動(dòng)（電源反接）五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題2.反接制動(dòng)（倒拉反轉(zhuǎn)反接）五、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)2.5直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)問題六、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程（了解）3變壓器復(fù)習(xí)※重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):1.變壓器的基本方程和等效電路;2.等效電路參數(shù)的測定;3.標(biāo)幺值;4.變壓器的運(yùn)行特性；

5.三相變壓器的聯(lián)接組別.難點(diǎn):變壓器的運(yùn)行原理和運(yùn)行特性如：作業(yè)5-6，5-12，5-13，5-16，5-17如：思考題5-15一、雙繞組變壓器（單相、三相）1、等效電路、電壓方程和相量圖（T、Γ和簡化等效，若是三相，則表示其中的某一相，以T型為例）θ2o2、參數(shù)測定（1）基值（2）有名值（3）標(biāo)幺值無原副邊區(qū)分、三/單相區(qū)分，常用標(biāo)幺值如下：3、運(yùn)行性能與效率4、三相變壓器三相變壓器的連接組別與判定，繞組連接與磁路對諧波的影響：芯式變壓器可接成Y-y接，而三相變壓器組不行.4.1異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)4.2異步電機(jī)的等效電路4.3異步電機(jī)的參數(shù)的測定4.4異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡4.5異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性4.6異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)4.7異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)4.8異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速4三相異步電動(dòng)機(jī)與三相變壓器比較------相似性相似性三相變壓器三相異步電動(dòng)機(jī)原邊電路原邊繞組定子繞組副邊電路副邊繞組轉(zhuǎn)子繞組副邊電能感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)產(chǎn)生媒介主磁通Ф主磁通Ф主磁通正弦交變正弦交變感應(yīng)電勢E1=4.44f1N1ФmE1=4.44f1N1kN1Фm與三相變壓器比較------特殊性特殊性三相變壓器三相異步電動(dòng)機(jī)主磁勢脈動(dòng)磁勢旋轉(zhuǎn)磁勢磁勢產(chǎn)生單相繞組三相繞組主磁路鐵芯鐵芯+氣隙激磁電流I0=（3~8）%INI0=（20~25）%IN繞組集中繞組分布繞組4.1

異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)例：設(shè)有一臺(tái)50Hz，四極三相異步電動(dòng)機(jī)，請?zhí)羁眨?540147001500-600S-0.0270.002101.4f2(Hz)-1.35150070工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)靜止/起動(dòng)/堵轉(zhuǎn)理想空載電磁制動(dòng)4.2異步電機(jī)的等效電路

T型、近似等效、簡化（相量圖）簡化等效電路物理意義T型如：作業(yè)7-64.3

異步電機(jī)的參數(shù)的測定空載實(shí)驗(yàn)（S=0）堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（S=1）4.4

異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡如：作業(yè)7-3～7-5，思考題7-27，7-31表述機(jī)械特性的三種表達(dá)式4.5

異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性s>1,n<0,

T>0T與n方向相反---制動(dòng)Breakingn1>n≥0,0<s≤1,T>0,T與n方向一致---電動(dòng)機(jī)Motors<0n>n1T<0T與n方向相反---發(fā)電機(jī)Generator起動(dòng)點(diǎn)同步點(diǎn)額定運(yùn)行點(diǎn)最大轉(zhuǎn)矩1如：作業(yè)7-7～7-10異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性最大轉(zhuǎn)矩不變轉(zhuǎn)子電阻增大電壓降低隨著轉(zhuǎn)速的增加，電磁轉(zhuǎn)矩減少，能保持穩(wěn)定運(yùn)行隨著轉(zhuǎn)速的增加，電磁轉(zhuǎn)矩隨之增大，不能保持穩(wěn)定運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行條件4.6

異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)衡量起動(dòng)的性能指標(biāo)：1.起動(dòng)電流倍數(shù)2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)3.起動(dòng)時(shí)間4