電機與拖動復習筆記

第0章緒論:1、電機:利用電磁感應原理實現能量轉換得機械2、電力拖動系統(tǒng)包括:電動機、傳動機構、生產機械、控制設備與電源。第1章直流電機1、2繞組1、單疊繞組:,即(向下取整);,。p為磁極對數,Z為槽數,為第一節(jié)距(同一個元件得兩個邊跨過得距離),為換向器節(jié)距。畫圖步驟:1)計算;2)根據Z得數目畫線(等間距),線得數目與Z相同。(Z=16,=4)(實線、虛線都畫)3)根據得值連接繞組,即編號為1得實線,需要跟編號為5(1+)得虛線相連。4)將編號為1得實線連接到編號為1換向片(位置自己定,換向片寬度與實線間寬度一樣),(換向器編號與實線編號一致),將編號為5得虛線連接到編號為2得換向片。5)平移將其她得畫出來6)畫磁極,磁極寬度約為倍得實線間寬度,極性交替放在線中,磁極平移距離為倍得實線寬度;在磁極中心下方畫出電刷(N極下為+,S極下為—)單疊繞組特點:1)并聯支路對數等于磁極對數,即;2)電刷數等于主磁極數,電刷間電動勢等于并聯支路電動勢,電刷位置應使支路感應電動勢最大(即電刷位置對準磁極中心);3)電樞繞組閉合回路中,感應電動勢之與為0,內部無換流4)正負電刷引出得電樞電流為各支路電流之與,。為支路對數5)元件得兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上,即。2、單波繞組:,即(向下取整);(向下取整),。畫圖與單疊類似。特點:1)并聯支路數=2,與磁極對數無關,即。2)電刷數等于主磁極數,電刷間電動勢等于并聯支路電動勢,電刷位置應使支路感應電動勢最大(即電刷位置對準磁極中心);(理論上電刷用2個就夠了,但為了可靠換向,采用全額電刷)3)正負電刷引出得電樞電流為各支路電流之與,。1、3電樞反應一、定義:1、電樞反應:電樞磁場對氣隙磁場得影響or電樞磁動勢對主磁極得磁動勢得影響。2、勵磁XX:所謂勵磁XX就就是產生磁場(雖然有磁極,但就是由磁極產生得磁場很弱,所以需要勵磁XX來激勵(加強)磁場),勵磁電流為0,則可默認磁場不存在。(下角標為f)3、電樞XX:所謂電樞XX,即轉子產生得XX;電樞磁場可瞧做由電樞(負載)電流引起得;空載即電流為0,無電樞磁場。(下角標為a)4、在電樞反應中由3個繞組:勵磁繞組(直流),電樞繞組(交流),電刷繞組(直流)。5、勵磁磁場與電樞磁場構成電機整體得磁場,整體得磁場分為主磁場與漏磁場。6、電樞反應得影響:1)電刷在幾何中性線上a)使氣隙磁場發(fā)生畸變b)對主磁場產生去磁作用2)電刷不在幾何中性線上電刷順轉向偏移電刷逆轉向偏移發(fā)電機去磁助磁電動機助磁去磁1、4電樞磁動勢、電樞轉矩與電磁功率1、電樞電動勢指直流電機正負電刷之間得感應電動勢,也就是一條支路中產生得感應電動勢。2、;為每條支路得感應電動勢(支路之間時并聯關系,電動勢都相同,且都為總電動勢);為電動勢常數,僅與電機結構有關;為每級磁通;n為轉速。3、發(fā)電機,電動機。由可知:發(fā)電機與同向;電動機與反向4、,為電磁轉矩(電磁轉矩由每級磁通與電樞電流引起);為轉矩常數,僅與電機結構有關;為電樞電流。5、發(fā)電機電磁轉矩方向與電機轉速方向相反,電磁轉矩起制動作用;電動機電磁轉矩方向與電機轉速方向相同,電磁轉矩起驅動作用。6、;從機械方向描述電磁功率,為轉子角速度;從電氣方向描述電磁功率。1、6直流發(fā)電機1、直流發(fā)電機得勵磁方式:自勵(串勵、并勵、復勵)、她勵。2、;為電樞回路總電阻;;為原動機給發(fā)動機得拖動轉矩;為空載轉矩(各種損耗之與)。;;為原動機得輸入功率;為空載損耗;;為給負載得輸出電功率;為銅損耗;3、發(fā)電機效率;4、發(fā)電機計算題公式為額定功率,為額定電壓;額定電流,勵磁電流,銅損耗,,其中通過發(fā)電機得勵磁方式確定(并勵發(fā)電機為),。5、她勵直流發(fā)電機得運行特性:負載特性(負載為0時為空載特性)、外特性、調節(jié)特性。6、并勵直流發(fā)電機得自勵條件:1)主磁路有剩磁;2)勵磁繞組極性正確,產生磁通方向與剩磁通方向相同;3)勵磁回路得總電阻必須小于該轉速下得臨界電阻。7、并勵直流發(fā)電機得外特性曲線下降原因1)電樞反應得去磁效應;2)電樞回路電阻壓降;3)端電壓降低引起得勵磁電流得減小。1、7直流電動機1、直流電機得可逆原理:一臺電機既可以做發(fā)電機運行,又可以做電動機運行。2、;;為負載轉矩;;;3、電動機計算題公式為額定功率,為額定電壓;額定電流,勵磁電流,銅損耗,,其中通過電動機得勵磁方式確定(并勵發(fā)電機為),,輸出轉矩。4、第2章直流電動機得電力拖動1、運動方程式:,為靜負載轉矩,為運動系統(tǒng)得轉動慣量,為系統(tǒng)旋轉得角速度(弧度),為系統(tǒng)得慣性轉矩。轉速形式:,為飛輪矩,為動負載轉矩。2、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),系統(tǒng)加速,系統(tǒng)減速。3、負載得轉矩特性:恒轉矩負載特性(反抗性、位能性)、恒功率負載特性、泵與風機類負載特性。4、她勵電動機機械特性:固有機械特性:(),,為實際空載轉速,其比理想空載轉速小。圖像中斜率大得機械特性為軟特性,斜率小得為硬特性。人為機械特性:1)電樞串電阻:()2)降低電樞電壓();3)減弱勵磁磁通時得人為特性:5、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件:必要條件:電動機得機械特性與負載得轉矩特性必須有交點,即存在;充分條件:在交點得轉速以上存在,而在交點得轉速以下存在。6、她勵直流電動機得起動:起動要求:1)足夠大得啟動轉矩;2)起動電流限制在一定范圍之內;3)起動設備簡單,可靠。起動方法:電樞回路串電阻、降低電樞電壓。7、她勵直流電動機得制動:與n同向為電動狀態(tài),與n反向為制動狀態(tài)。制動方法:能耗制動、反接制動(電壓反接、倒拉反轉反接)、回饋制動。8、她勵直流電動機得調速:調速方法:調壓調速、電樞串電阻調速與勵磁調速。

第3章變壓器3、1變壓器得基本工作原理與結構1、變壓器得變壓原理:一、二次繞組得感應電動勢大小正比于各自繞組得匝數。2、變壓器結構中:油箱:裝油、機械支撐、散熱與保護器身得作用;變壓器油:絕緣與冷卻作用;套管:使變壓器引線與油箱絕緣;保護裝置:保護變壓器。3、三項變壓器得額定電壓指得就是線電壓,額定電流就是線電流。3、2空載運行1、空載運行:指變壓器一次繞組接在額定頻率、額定電壓得交流電源上,而二次繞組開路時得運行狀態(tài)。2、,為變壓器主磁通,一次感應電動勢,f磁通變化頻率,N1一次繞組匝數。3、,k為變比,、為一、二次額定相電壓4、空載時等效電路:;為外加電壓;為空載電流;為一次電阻;為一次漏磁抗;為勵磁電阻(鐵損耗得等效電阻);為勵磁電抗(對應于主磁通得電抗);注:圖中U、I應為向量3、3負載運行1、負載運行:變壓器得一次側接在額定頻率、額定電壓得交流電源上,二次側接負載得運行狀態(tài)。2、,、為一、二次額定相電流。3、將二次繞組得匝數瞧成一次繞組得匝數,為了保持二次側得電磁關系不變,需要將二次側得電磁參數折算到一次側。(不加上角標得為二次側值,加角標得為一次側值),k為變比,為二次感應電動勢,為二次電動勢得折算值;,為二次電流,為二次電流得折算值;,為二次漏阻抗,為二次漏阻抗得折算值;,為二次電壓,為二次電壓得折算值;,為負載阻抗,為負載阻抗得折算值。T型等效電路:注:圖中U、I、E應為向量3、4變壓器參數得測定1、空載試驗:(在低壓側進行,即二次側)測得所有數據均為線狀態(tài)數據,計算前需要進行線相轉換。對于三相變壓器:,為低壓側(二次)電壓得額定值。,,,,,。其中所有得參數都就是每相得參數,算得電磁參數都就是低壓側參數。由低壓側得參數,可以通過折算公式,折算到高壓側。2、短路試驗:(在高壓側進行,即一次側)測得所有數據均為線狀態(tài)數據,計算前需要進行線相轉換,帶下標S得為短路狀態(tài)下得。對三相變壓器:,,。溫度折算:由于變壓器得工作溫度為75℃,而短路試驗時溫度為20℃,所以需要進行溫度換算。,為室溫,一般為20℃。鋁線變壓器時234、5應替換為228。。計算時通過試驗溫度下得求后,反求,再進行計算。對于T型等效電路,,。,。,,分別為短路電壓百分值,短路電壓電阻(有功)分量百分值,短路電壓電抗(無功)分量百分值。式中所有參數均為每相得參數。下角標1為一次側,2為二次側。3、5標么值1、,基準值一般取每相得額定值。2、項變壓器:下標為B為標準值,,,,,,,,,,;,,;,,;,,。3、百分值=標么值,即等價于4、折算前后得標么值相等,可以省去折算。5、,,。3、6變壓器得運行特性當為滯后時,為正當為滯后時,為正。為負載電流標么值,又稱負載系數。2、空載損耗可近似瞧作鐵損耗,就是不變損耗;短路損耗可近似瞧作銅損耗,就是可變損耗;總損耗。3、;;當不變損耗等于可變損耗(銅損耗=鐵損耗)時效率最高。此時,為最大效率時得負載系數,之后帶入效率公式可以求最大效率。3、7三相變壓器1、聯結組別畫圖:高壓繞組:首端:、、;末端:、、。低壓繞組:首端:、、;末端:、、。例1:以右圖為例分析畫法:1)由原邊就是Y型接法,畫出原邊接線形式:2)將,視為一點,由、這條線與、線對應,所以這兩條線平行;再由接線柱(黑點)得位置二者相反(、靠近+,、靠近-),所以這兩條線反向。3)由副邊也就是Y型解法,所以、為同一點,由、與、對應,且接線柱相反畫出剩下得線。4)量出、這條線與、這條線夾角。測量得角度為60°所以此聯接組別為Y,y2。(2=60°/30°)。例2:以右圖為例分析畫法:由原邊就是Y型接法,畫出原邊接線形式:2)將,視為一點,由、()這條線與、線對應,所以這兩條線平行;再由接線柱(黑點)得位置二者相反(、靠近+,、靠近-),所以這兩條線反向。3)由副邊就是△型解法,由、()與、對應,且接線柱相反畫出剩下得線。4)量出、這條線與、這條線夾角。測量得角度為90°所以此聯接組別為Y,d3。(3=90°/30°)。2、波形:聯接組別勵磁電流主磁通線電動勢相電動勢組式Y,y正弦波平頂波正弦波尖頂波心式Y,y正弦波正弦波正弦波正弦波YN,y尖頂波正弦波正弦波正弦波D,y尖頂波正弦波正弦波正弦波Y,d正弦波平頂波正弦波正弦波Y,yn同Y,y聯接3、三相組式變壓器不能采用Y/Y(Y/Y0)接線得原因Y,y接線得變壓器得勵磁電流只能就是正弦波,產生平頂波得磁通,其中3次諧波磁通在鐵芯中形成回路,可以在鐵芯中流通,形成回路,數值較大,產生較大得3次諧波電勢使電勢波形畸變,幅值升高,對絕緣不利。3、8變壓器并聯運行1、變壓器并聯運行得理想情況:1)空載時并聯運行得各變壓器繞組間無換流,以免增加繞組得銅損耗;2)帶負載后,各變壓器得負載系數相等,即各變壓器所分擔得負載電流按各自容量大小成正比例分配,使并聯運行得各臺變壓器容量得到充分利用;3)帶負載后,各變壓器所分擔得電流應與總得負載電流同相位。這樣在總得負載電流一定時,各變壓器所分擔得電流最小。如果各變壓器得二次電流一定,則共同承擔得負載電流為最大。2、變壓器并聯運行所需滿足情況:1)各變壓器一次、二次額定電壓應分別相等,即變比相同;2)各變壓器得聯接組別必須相同;3)各變壓器得短路阻抗(或短路電壓)得標么值(或)要相等,且短路阻抗角也要相等。其中,各變壓器得聯接組別必須相同需嚴格保證。計算題中勵磁參數為、、,并需要把參數折算到一次側去。短路參數為、、或者就是、、第4章異步電機1、三相繞組基波合成磁動勢得性質1)電流變化一周,磁場在空間上旋轉360度。(多對極時,磁場在空間轉過一對極得圓周距離)2)合成磁動勢旋轉方向與繞組A、B、C在空間得布置順序相同。3)某相電流達最大值時,合成磁動勢軸線與該相繞組軸線重合。4)合成磁動勢得幅值為每相脈振磁動勢振幅得1、5倍。5)合成磁動勢得轉速(同步轉速):。