电机与拖动总复习Word文档格式.docx
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A
O
T
图1-13电力拖动系统不稳定运行
稳定运行的充分必要条件是
TeTL0
dTe
dTL
例、设某单轴电力拖动系统的飞轮矩为
GD2
，作用在轴上的电磁转矩
T、负载转矩TZ及转速n的实际方向如图所示。
分别列出以下几种情况系统的运动方程式，并判断系统是运行于加速、减速还是匀速运动状态？
nT
TZ
TZ
nTTZ
（1）TZ>
（2）T>
TZ（3）T=TZ（4）T=TZ
答：
（1）电动状态；
工作在第l象限。
（2）制动状态；
工作在第2象限。
（3）反电势状态；
工作在第4象限。
（4）反向电动状态；
工作在第3象限。
第二章直流电机
一、直流电动机的工作原理
二、直流电机的结构
三、直流电机的铭牌数据
四、直流电机的电枢绕组
原则上，电压低，电流大的直流电机采用叠绕组；
电流小，电压高的直流电机采用波绕组。
五、直流电机的励磁方式
六、直流电机的磁场
七、直流电机负载时的磁场及电枢反应
电机负载时，会有电枢反应。
电枢反应作用如下：
（1）使气隙磁场分布发生畸变；
（2）使物理中性线偏离几何中性线；
（3）起去磁作用。
八、直流电机的运行原理
1、直流电机的基本方程式
电动势平衡方程式
若电机稳态运行，对于电动机若电机稳态运行，对于发电机第三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
UEaIaRa
UEaIaRa
UN
Ra
C
电枢串联电阻时的人为机械特性
RΩ2Te
CeN
CeCT
N
改变电压时的人为机械特性
U
CC
eTN
减弱电动机磁通时的人为机械特性
n0
n01
U1
U1UN
RS
Tem
图3-3降电压人为特性
图3-2电枢串电阻人为特性
n02n
121N
根据电机的铭牌数据估算机
械特性
（UNIN
PN）
Tk2TTk
2Ia2
k1
图3-4
减弱磁通的人为特性
根据铭牌数据求电动机的固有机械特性，可按如下的次序进行：
（1）估算EaN或实测Ra；
（2）计算
（3）求n0；
（4）计算TN；
在坐标纸上标出（n0，0），（nN,TN）两点，过此两点联成直线，即为该直流电动机的固有机械特性。
第二节他励直流电动机的起动
他励直流电动机起动电阻的计算
降压启动
第三节他励直流电动机的制动
能耗制动；
反接制动:
（1）电压反接制动，
（2）电动势反接制动;
回馈（再生发电）制动
四、他励直流电动机的各种运行状态分析
第四节他励直流电动机的调速
1.调速范围；
2．静差率（或称相对稳定性）；
3．平滑性（平滑系数）
二、电枢串电阻调速
三、改变电枢电源电压调速
四、弱磁调速
第四章变压器
第一节变压器的基本工作原理与结构
一、变压器的基本工作原理
二、变压器的分类
三、变压器的结构
四、变压器的额定值
第二节变压器的空载运行
E
f
NΦ
j4.441
1m
E1和E2的相量表达式
j4.4
142m
二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路
E1E1σI0R1E1jI0X1I0R1E1I0Z1
U20
E2
第三节变压器的负载运行
N1I0N1I1N2I2
一、负载运行时的物理情况
二、负载运行时的基本方程式
1、磁动势平衡方程式
I1N1
I2N2
（I1
I0）N1
I2N2
I0N1
I1
I0
N2I2
I2
I0
I1L
N1
k
I2/k
为负载电流分量
由于变压器空载电流
I0很小，为方便分析问题，常忽略不计
可近似为：
I
2、电动势平衡方程式
E1
I1R1
jI1X1
I1Z1
E/EN/N
U2
I2R2
jI2X2
I2Z2
I0Zf
Z1、Z2、R1、R2、X1和X2分别为一次和二次绕组的漏阻抗、电阻和漏电抗。
16
第四节变压器的等效电路及相量图
第五节变压器的参数测定
一、空载试验
由于空载电流I0很小，绕组损耗I02R很小，所以认为变压器空载时的输入功率P0完全用来平衡变压器的铁心损耗，即
P0≈pFe由等效电路可知，变压器空载时的总阻抗
Z0
Z1Zf
R1
jX1
Rf
jXf
由于电力变压器中，一般
R
>
R，X
X，因此Z≈Z
，
则有：
1f
0f
pFe
P0
励磁电阻
I02
励磁阻抗
Zf
励磁电抗
X
Z
R2
电压比
U2024
二、负载试验
（又称短路试验）
通过测量短路电流、短路电压及
短路功率来计算变压器的短路电
压百分数、铜损和短路阻抗。
高压侧加电压，低压侧短路；
由于外加电压很小，主磁通很少，铁
损耗很少，忽略铁损。
Psh≈ΔpCu
Rsh
pCu
Psh
Ush
短路电阻
Ish2
I1N2
短路阻抗Zsh
Ish
I1N
短路电抗
Xsh
Zsh2
Rsh2
铜线变压器
234.575Rsh
铝线变压器
228
75R
Rsh75C
234.5
sh75C
sh
25
第六节三相变压器
Yy0联结组
Yd11联结组
32
需要满足下列三个条件：
（1）并联运行的各台变压器的额定电压应相等，即各台变压器的电压比应相等；
（2）并联运行的各台变压器的联结组号必须相同；
（3）并联运行的各台变压器的短路阻抗（或阻抗电压）的相对值要相等。
二、互感器
电压互感器在工作时不允许二次侧短路？
电流互感器在工作时不允许二次侧开路？
由于电压互感器二次侧所接的电压表或者功率表等仪表，内阻很大，所以实际上电压互感器工作时相当于一太降压变压器的空载运行，此时二次侧短路，会产生很大的短路电流，烧坏变压器绕组，所以不允许二次侧短路。
电流互感器正常工作时，二次侧相当于短路，二次侧电流所产生的磁动势近似与一次侧磁动势大小相等，方向相反，所以建立铁芯中主磁通的合成磁动势和励磁电流很小。
但是如果二次侧开路，则一次侧电流全部为励磁电流，在铁芯中产生的磁通会很大，铁芯过饱和，铁损耗增大，互感器发热。
而且二次绕组匝数很多，将会感应出危险的高电压，危机操作人员安全。
第五章三相异步电动机的基本原理
第一节三相异步电动机的工作原理及结构
一、三相异步电动机的工作原理与运行状态
（－）基本工作原理
（二）旋转磁场的产生
（三）三相异步电动机的工作原理
（四）三相异步电动机的转速与运行状态n0n表5.1三相异步电动机的转S速与运行状态
状态
电动机
电磁制动
发电机
实现
定子绕组接
外力使电机沿
外力使电机
对称电源
磁场反方向旋转
快速旋转
转速
n1
转差率
S
电磁转矩
拖动
制动
感应电势
反电势
电源电势
能量关系
电能转变为机械能
电能和机械能变成内
机械能转变为电能
能
二、三相异步电机的结构
第二
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