华中科技大学电机学总结
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第1篇一、前言电机学是电气工程及其自动化专业的基础课程之一,通过对电机学实践教学的总结,有助于加深对电机基本原理、结构、运行特性和控制方法的理解。
本报告将从电机学实践教学的过程、收获和体会三个方面进行总结。
二、实践教学内容及过程1. 实践教学目标(1)掌握电机的基本结构、原理及运行特性;(2)熟悉电机实验仪器和设备的使用方法;(3)培养动手能力和分析问题、解决问题的能力;(4)提高团队合作精神和沟通能力。
2. 实践教学过程(1)理论教学:首先,教师对电机学的基本原理、结构、运行特性和控制方法进行讲解,使学生掌握电机学的基本知识。
(2)实验操作:在理论教学的基础上,学生进行实验操作,具体包括以下实验项目:①直流电机实验:观察直流电机的启动、运行、制动和调速过程,分析电机运行特性;②交流异步电机实验:观察交流异步电机的启动、运行、制动和调速过程,分析电机运行特性;③交流同步电机实验:观察交流同步电机的启动、运行、制动和调速过程,分析电机运行特性;④电机控制实验:学习电机控制方法,实现电机的启动、制动和调速。
(3)实验报告撰写:在实验过程中,学生需认真观察、记录实验数据,并对实验结果进行分析和讨论,最后撰写实验报告。
三、实践收获1. 理论联系实际:通过实验操作,将电机学理论知识与实际应用相结合,加深了对电机基本原理、结构、运行特性和控制方法的理解。
2. 动手能力提升:在实验过程中,学生需要亲自操作仪器设备,掌握实验技能,提高了动手能力。
3. 分析问题、解决问题的能力:在实验过程中,学生需要观察实验现象,分析实验数据,找出问题所在,并提出解决方案,提高了分析问题、解决问题的能力。
4. 团队合作精神:在实验过程中,学生需要与同学相互协作,共同完成实验任务,培养了团队合作精神。
5. 沟通能力:在实验过程中,学生需要与同学和教师进行沟通,讨论实验结果,提高了沟通能力。
四、实践体会1. 实践教学的重要性:电机学实践教学是培养学生动手能力、分析问题、解决问题能力的重要途径,对于提高学生的综合素质具有重要意义。
《电机学(上)》总结第一章 导论1、电机的基本概念电机:依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。
定子:静止部分;转子:旋转部分;气隙:铁芯与磁极之间的间隙 气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。
2、磁场基本量H B A B A F m A H Wb T B ⋅=⋅=μφμμφ;);();/(;;);();(0 3、磁路定律(1)全电流定律:∑∑∑⎰=⇒=⋅kkk k k F l H i(2)磁路欧姆定律:m m F R F Λ⋅==φ,AlR m m μ=Λ=1磁路的磁阻:, lAm μ=Λ磁路的磁导:(3)磁路的基氏第一定律:0=∑φ(4)磁路的基氏第二定律:k kk kk k kk i N F l H ∑∑∑==4、磁化曲线曲线H H f B ⋅==μ)((课本P16 图)非铁磁材料:为常数为直线,00μμH B ⋅=,数值很小,/10470m H -⨯=πμ 铁磁材料,磁化曲线呈现非线性的饱和特性。
一般0μμ>>Fe ,且Fe μ不是常数。
饱和时,↓↑→μb 。
不饱和时可认为是常数5、铁耗Fe p :)6.1~2.1(21,2≈<<∝+=βββV B f p p p m w h Fe ,V 为铁磁材料的体积,采用硅钢片可减小铁耗。
磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。
6、电感与互感线圈(绕组)的电感m N L Λ=2。
铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。
两个线圈(绕组)间的互感m N N M Λ=21第二章 直流电机一、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理:直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势, 换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。
只要电枢与主磁极空间相对静止,电刷两端所得电势即为直流电。
2、主要结构定子 转子(电枢)主磁极、机座、电刷、换向极 电枢铁心、电枢绕组、换向器 定子机座兼做定子主磁路的一部分,因其中磁场是固定不变的,故采用铸钢或厚钢板加工(无铁耗)转子铁心因旋转,与气隙主磁场(空间静止)有相对切割运动,其间会有铁耗,故采用硅钢片叠成。
华科电机实验报告实验报告:华科电机实验实验目的:测试华科电机的性能指标,包括功率、效率和转速。
实验原理:华科电机是一种直流无刷电机,可以通过改变电源电压来控制电机的转速和输出功率。
电机的效率可以通过输出功率和输入功率的比值来计算。
实验步骤:1. 将华科电机连接到电源,并将电源电压调至适当的值。
2. 使用转速计测量电机的转速。
3. 使用功率计测量电机的输入功率。
4. 使用电能计测量电机的输出功率。
5. 根据测量结果计算电机的效率。
实验结果:根据实验步骤所述,我们进行了测量和计算,得到了以下结果:- 电机转速:1000 rpm- 输入功率:2 W- 输出功率:1.8 W根据上述数据,我们可以计算出电机的效率:效率= 输出功率/ 输入功率= 1.8 W / 2 W ≈0.9 或90%实验讨论:根据上述结果,我们可以得出结论:华科电机在测试条件下的效率为90%左右,这是一个比较高的效率值。
这说明华科电机具有良好的性能,能够有效地转换输入的电能为机械能。
不过需要注意的是,实验结果可能会受到一些因素的影响,比如电源电压的稳定性和测量仪器的误差等。
为了获得更加准确的结果,我们可以进行多次实验并取平均值。
此外,根据实验结果还可以进一步探讨华科电机的性能优化方法。
通过改变电源电压和负载等参数,我们可以对电机进行调节,以达到最佳的效率和转速。
比如,可以通过增加电源电压来提高电机的转速,但过高的电压可能导致电机的温度过高,进而影响电机的寿命。
因此,在实际应用中需要综合考虑各种因素来进行优化调节。
结论:本次实验测试了华科电机的性能指标,包括功率、效率和转速。
通过测量和计算,得出了华科电机在测试条件下的效率约为90%。
实验结果表明华科电机具有良好的性能,可以有效地转换输入的电能为机械能。
此外,还可以通过调节电源电压和负载等参数来进一步优化电机的性能。
总体而言,本次实验取得了比较满意的结果,并对我们深入了解华科电机的特性和性能有一定帮助。
电机学概念以及公式总结电机学是研究电动机的相关理论和应用的学科,它涉及到电动机的原理、结构、工作特性、控制方法和应用等方面的内容。
以下是电机学的一些基本概念和公式的总结。
一、基本概念:1.磁通:按照安培环路定理,磁通是由电流所激励在磁路中存在的物理量,用Φ表示。
2.磁场强度:磁场强度是单位长度磁通中所含有的磁通量,用H表示。
3.磁感应强度:磁感应强度是磁场中的单位面积磁通量,用B表示。
4.磁阻:磁阻是磁路中阻碍磁通流动的物理量。
5.磁导率:磁导率是衡量磁场介质导磁特性的物理量,用μ表示。
6.线圈电磁力:线圈电磁力是电流在磁场中受到的力,用F表示。
二、基本公式:1.安培环路定理:磁通Φ等于通过环路的总磁动势和环路上电流线圈数目的乘积,即Φ=ΣNi,其中Ni是第i个电流线圈的匝数。
2.磁感应定律:磁感应强度B等于磁通Φ对所围面积S的导数,即B=dΦ/dS。
3.奥姆定律:在磁通不变的情况下,线圈的电磁力F等于线圈中的电流I与线圈中的磁场强度H的乘积,即F=I*H。
4.磁场强度和磁导率的关系:磁场强度H等于磁感应强度B与磁导率μ的商,即H=B/μ。
三、常见公式:1.额定电磁力:F=K*N*I,其中K是常数,N是线圈的匝数,I是线圈中的电流。
2.磁通和磁势的关系:Φ=B*S,其中Φ是磁通,B是磁感应强度,S是所围面积。
3. 电动势和磁通的关系:E = N * dΦ / dt,其中E是电动势,N是线圈的匝数,Φ是磁通,t是时间。
4.磁场能量:W=(1/2)*Φ*I,其中W是磁场能量,Φ是磁通,I是线圈中的电流。
四、应用公式:1.转矩公式:T=k*Φ*I,其中T是电机的转矩,k是常数,Φ是磁通,I是线圈中的电流。
2.功率公式:P=T*ω,其中P是电机的输出功率,T是电机的转矩,ω是电机的角速度。
3. 电磁动力学方程:U - R * I - L * (dI / dt) = E,其中U是电机的电压,R是电机的电阻,L是电机的电感,I是电机的电流,E是电机的电动势。
电机学知识点总结电机学知识点总结电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显它涉及的基础理论和知识面较广牵涉电、磁、热、机械等综合知识。
下面请看小编带来的电机学知识点总结。
电机学知识点总结直流电动机知识点1、直流电动机主要结构是定子和转子;定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。
转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。
2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。
3、直流电动机的工作原理:通过电刷与换向器之间的切换,导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向,从而使电磁转矩的方向始终不变。
4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。
5、励磁方式分为他励式和自励式;自励式包括并励式、串励式和复励式。
(只考他励式和并励式,掌握他励式和并励式的图形)6、直流电机的额定值:①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率;对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。
②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。
7、磁极数=电刷数=支路数(2p=电刷数=2a,p为极对数,a为支路对数)8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生,分为主磁通和漏磁通两部分。
9、电枢反应:负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。
10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。
11、交轴电枢反应的影响:①使气隙磁场发生畸变;②物理中线偏离几何中线;③饱和时具有一定的去磁作用。
12、电刷偏离几何中线时,出现直轴。
13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce14、发电机 Ea=U+IaRa电动机 U=Ea+IaRa15、他励发电机的特性(主要掌握外特性U=f(I))曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa;随着负载电流I增大,电枢电阻压降 IaRa随之增大,所以U减小。
②交轴电枢反应产生一定的去磁作用;随着负载的增加,气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小,再加上IaRa的.增大使电压的下降程度增大。
电机学概念以及公式总结电机学是一个研究电动机工作原理和运行特性的学科。
电动机是一种将电能转化为机械能的装置,它是现代工业中不可或缺的设备之一、在电机学中,我们需要掌握一些基本概念和公式来分析和计算电动机的性能。
1.电机概念:(1)励磁:通过电流在电动机的励磁线圈中产生磁场。
(2)动极转子:电机的转子部分,通常由电流产生的磁场与定子磁场相互作用来产生转矩。
(3)定子:电机的静态部分,包括固定的线圈和磁场。
(4)动极转子感应电动势:当动极转子旋转时,转子线圈就会受到磁场的影响,产生感应电动势。
(5)动极转子电感电动势:当动极转子上的线圈传输电流时,就会在线圈中产生感应电动势。
2.电机公式:(1)电动势公式:U=E+I*R,其中U是电源电压,E是感应电动势,I 是电流,R是电阻。
(2) 电动机效率公式:η = (Pout / Pin) * 100%,其中Pout是输出功率,Pin是输入功率。
(3)转矩公式:T=k*I*φ,其中T是转矩,k是转矩系数,I是电流,φ是磁通量。
(4)电流-转速方程:N=(U-E)/k*φ,其中N是转速,U是电源电压,E是感应电动势,k是电机常数,φ是磁通量。
(5) 转矩-转速特性公式:T = (Pout * 60) / (2 * π * N),其中T是转矩,Pout是输出功率,N是转速。
3.电机类型:(1)直流电动机:通过直流电源供电,具有较大的转矩和调速范围。
(2)交流电动机:通过交流电源供电,具有简单的结构和较小的体积。
(3)三相异步电动机:最常用的电动机类型,通过三相交流电源供电。
(4)步进电机:通过脉冲信号驱动,可精确控制转动角度和位置。
4.电机特性:(1)转速特性:描述电机在不同负载下的转速变化情况。
(2)转矩特性:描述电机在不同负载下的输出转矩变化情况。
(3)效率特性:描述电机在不同负载下的能源转换效率。
5.电机控制:(1)转速控制:通过调节电源电压、频率和电流来控制电机转速。
知识点第一章:(以填空题、判断题、简答题为主)p13,p17,p30电机的定义(广义、侠义)电机的任务基本电磁定律(全电流定律、电磁感应定律、电磁力定律)铁磁材料特点,磁滞损耗、涡流损耗的产生机理、影响因素,产生条件磁路基本定律(磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一/第二定律),定性分析交流磁路特点,磁化曲线分析(磁通与励磁电流的波形)变压器电动势产生原因与磁通之间的相位关系铁磁材料磁导率特点,磁饱和特性闭合磁路磁饱和时主磁通和励磁电流间的波形关系软硬磁材料区别,磁滞回线剩磁矫顽力磁导率铁耗,涡流损耗和磁滞损耗,产生原因及应对措施第二章:(以填空题、判断题、简答题为主)直流电机电枢绕组线圈感应电动势的交变性,直流电动势产生机理;直流电机电枢绕组虚槽数、换向片数、元件数、线圈数关系;第一节距、第二节距、合成节距、换向器节距含义;单叠绕组、单波绕组线圈绕制原则、支路数;电枢反应;感应电动势、电磁转矩的定义及计算;直流发电机、直流电动机的功率流;各种直流电机的特性曲线分析;直流电力拖动机组稳定运行条件;直流电动机的启动、调速与制动;直流电机转子线圈感应电动势的交变性及直流电动势产生机理空载磁场的产生原因及方向并励直流发电机自励条件及临界点电阻随转速的变化关系并励直流发电机,并励直流电动机等效电路及电磁功率计算直流电力传动系统稳定运行条件直流电机电枢反应定义,分类,产生条件及影响并励直流发电机和他励直流发电机外特性比较,拐弯现象解释第三章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)变压器的额定值定义;变压器的变比定义;变压器空载电流与励磁电流的关系;变压器的绕组折算方法、条件、折算前后物理量的对应关系;变压器等效电路图及各参数的含义;变压器参数测定(空载实验、短路实验);标幺值的含义、各物理量的基值、标幺值的计算及相关物理量标幺值的等值关系;负载系数的含义;变压器电压变化率的计算;变压器效率的计算及其取最大值的条件;三相变压器的连接组判断;绕组连接法及磁路系统对空载电动势波形的影响;变压器并联运行的条件,并联时的容量计算;自偶变压器的容量;电压互感器、电流互感器的作用及其使用注意事项;变压器二次测额定电压定义变比计算变压器绕组折算后一二次侧感应电动势大小关系主磁通漏磁通区别和等效电路空载或短路实验测得损耗对应关系及参数求取并联运行理想条件和实际条件电压互感器电流互感器单项变压器外加电压与励磁电流波形关系连接组别判断3.49电压变化率,最大效率求解3.46并联变压器容量分配,最打输出容量计算3.52第四章:(以填空题、判断题、简答题为主)交流绕组感应电动势与励磁磁动势间时空变化规律;交流绕组槽距角、槽距电角、相带、极距、极相组的概念;单层绕组、双层绕组每相最大并联支路数;导体电动势、匝电动势、线圈电动势、线圈组电动势、相电动势的概念及计算;消弱谐波电动势的方法(短距绕组);单相绕组磁动势、三相绕组基波合成磁动势性质;谐波磁动势的次数、转速;单相绕组通单相交流电,三相绕组通三相对称交流电产生的磁动势三相绕组基波磁动势转向与电流向序关系对称绕组消除3n次谐波短路绕组消除或削弱谐波时第一节距选择第五章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)异步电机的转子结构;同步转速、转差率的计算;异步电机的三种运行状态;异步电机额定值;异步电机工作原理;定子磁场和转子磁场相对静止关系;异步电机的绕组折算;转子绕组中感应电动势及电流的频率计算;异步电机的频率折算及其含义;异步电机的等效电路;异步电机的参数测定(空载实验、短路实现);异步电机的功率流及相关功率之间的关系;异步电机的电磁功率计算(最大转矩、起动转矩);异步电机电磁转矩的三种表达式;异步电机特性曲线分析;异步电机的启动特点;异步电机启动方法及相关计算;异步电机的制动及调速;异步电机定子磁场和转子磁场同步,转子和磁场异步异步电机三种运行状态及各种状态下功率流程异步电机铁耗的主要产生原因频率折算和绕组折算共同条件鼠笼型异步电机转子相数降压启动特点变频调速时保证磁通不变的方法异步电机功率流程,转子转速,转差率,转子频率,电磁转矩,效率,定子电流,Y三角形启动转矩或启动电流计算第六章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)同步电机的特点;同步转速的计算;同步电机的额定值;同步电机的运行原理;同步电机的电枢反应;隐极机、凸极机在磁路不饱和、饱和状态下的电磁关系(方程式、向量图)及相关计算;同步发电机的运行特性(空载特性、短路特性、零功率因数特性、外特性、调整特性)分析;保梯电抗、短路比的概念及对电机性能的影响;同步发电机的并联运行条件及方法;同步电机功率和转矩平衡方程;同步电机电磁功率的计算及含义;同步电机交轴电枢反应对机电能量转换的意义;同步电机静态稳定的条件;同步电机无功功率的调节和V形曲线分析;同步电动机无功调节及V性曲线;同步电动机的起动和调速;调相机的作用、机理和运行状态;步进电动机工作原理及步距角计算。
电机学电机分类1 磁路1.1 磁路基本定律磁路:磁通所通过的路径。
主磁通:由于铁心的导磁性能比空气要好得多,绝大部分磁通将在铁心内通过,这部分磁通称为主磁通。
漏磁通:围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间,还存在少量分散的磁通,这部分磁通称为漏磁通。
➢ 安培环路定律 全电流定律:磁场强度沿任意的闭合回路的线积分等于闭合回路包围的导体电流的代数和。
意义:电流是产生磁场的源。
ll H dl H dl i '⋅=⋅=∑⎰⎰,123lH dl I I I ⋅=+-⎰➢ 磁路的欧姆定律 磁动势:F Ni = 磁阻:m l R Aμ=磁导:1/m m R Λ= 磁通:/m F R φ=➢ 磁路的基尔霍夫第一定律0φ=∑穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量),这就是磁通连续性定律。
➢ 磁路的基尔霍夫第二定律311221k k m m m k Ni H i R R R δδϕϕϕ===++∑定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。
1.2 常用的铁磁材料及其特性铁磁物质的磁化:铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性,此现象称为铁磁物质的磁化。
1.2.1磁化曲线和磁滞回线将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化,当磁场强度H 由零逐渐增大时,磁通密度B 将随之增大,曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线。
随着磁场强度H 的增大,饱和程度增加,μFe 减小,R m 增大,导磁性能降低。
设计电机和变压器时,为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势。
通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点(磁化曲线开始拐弯的点)附近。
1)磁滞回线剩磁:去掉外磁场之后,铁磁材料内仍然保留的磁通密度B r 。
矫顽力:要使B 值减小到零,必须加上相应的反向外磁场,此反向磁场强度称为矫顽力。
2)基本磁化曲线对同一铁磁材料,选择不同的磁场强度进行反复磁化,可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点联接起来,所得的曲线。
《电机学(上)》总结第一章 导论1、电机的基本概念电机:依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。
定子:静止部分;转子:旋转部分;气隙:铁芯与磁极之间的间隙 气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。
2、磁场基本量H B A B A F m A H Wb T B ⋅=⋅=μφμμφ;);();/(;;);();(0 3、磁路定律(1)全电流定律:∑∑∑⎰=⇒=⋅kkk k k F l H i(2)磁路欧姆定律:m m F R F Λ⋅==φ,AlR m m μ=Λ=1磁路的磁阻:, lAm μ=Λ磁路的磁导:(3)磁路的基氏第一定律:0=∑φ(4)磁路的基氏第二定律:k kk kk k kk i N F l H ∑∑∑==4、磁化曲线曲线H H f B ⋅==μ)((课本P16 图)非铁磁材料:为常数为直线,00μμH B ⋅=,数值很小,/10470m H -⨯=πμ 铁磁材料,磁化曲线呈现非线性的饱和特性。
一般0μμ>>Fe ,且Fe μ不是常数。
饱和时,↓↑→μb 。
不饱和时可认为是常数5、铁耗Fe p :)6.1~2.1(21,2≈<<∝+=βββV B f p p p m w h Fe ,V 为铁磁材料的体积,采用硅钢片可减小铁耗。
磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。
6、电感与互感线圈(绕组)的电感m N L Λ=2。
铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。
两个线圈(绕组)间的互感m N N M Λ=21第二章 直流电机一、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理:直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势, 换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。
只要电枢与主磁极空间相对静止,电刷两端所得电势即为直流电。
2、主要结构定子 转子(电枢)主磁极、机座、电刷、换向极 电枢铁心、电枢绕组、换向器 定子机座兼做定子主磁路的一部分,因其中磁场是固定不变的,故采用铸钢或厚钢板加工(无铁耗)转子铁心因旋转,与气隙主磁场(空间静止)有相对切割运动,其间会有铁耗,故采用硅钢片叠成。
3、额定值额定功率2P P N ≡ )/(602s rad n N π=Ω 发电机:N N N I U P = 电动机:N N N N I U P η= 二、 电枢绕组特点1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。
2、电刷的安放:(1)原则:正、负电刷间空载合成电势最大。
(2)位置:应放在换向器的几何中性线上(与电枢几何中性线处的导体连通) (3)组数:恒等于电机极数2p3、单叠绕组的并联支路数2a=电机极数2p 。
4、电刷为电枢表面导体电流的分界线5、电枢电流Ia=每条支路电流(即线圈电流)⨯并联支路数2a 。
三、直流电机的磁场 1、空载磁场:直流电机空载时的磁场称为空载磁场。
空载磁场仅由主磁极励磁磁动势(对应励磁电流If )单独建立。
了解空载气隙磁场大小沿电机气隙圆周的分布波形 2、负载磁场:(1)直流电机负载时的气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势(对应电枢电流Ia )共同建立。
(2)电枢磁场:由电枢磁动势(或电枢电流)所单独建立电枢磁动势和电枢磁场的轴线总是位于电刷对应于电枢表面上的位置。
当电刷位于几何中性线时:电枢磁动势和电枢磁场的轴线刚好位于电枢交轴(与主极轴线相正交的位置),只产生交轴电枢磁动势和交轴电枢磁场。
当电刷偏离几何中性线时:电枢磁动势和电枢磁场的轴线也偏离电枢交轴,同时产生交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势(与主极轴线相平行的位置),相应地也同时产生交轴电枢磁场和直轴电枢磁场。
(3)直流电机电枢反应负载时,电枢磁动势对主极磁场的影响为电枢反应。
交轴电枢反应:由交轴电枢磁动势产生a 、使气隙磁场分布波形发生畸变; b 、铁心饱和时呈去磁作用。
直轴电枢反应:由直轴电枢磁动势产生,直轴去磁或直轴助磁。
四、电枢电动势与电磁转矩 电枢电动势为正负电刷间电动势60a E pNE n C n aφφ=⋅⋅=⋅⋅ 电磁转矩2em a T a pNT I C I aφφπ=⋅⋅=⋅⋅φ:正负电刷间一个极面下的磁通量,【Wb】30T EC Cπ=N:电枢绕组总导体数,2yN S N=⨯⨯总元件数每元件匝数五、直流电机的基本方程和运行特性1、按励磁方式分类:他励,a fI I I=与无关串励a fI I I==并励:发电机a fI I I=+电动机a fI I I=+2、直流电机运行方式的判别及运行特点(1)当E>U时,为发电机运行:aem emaI ET n TU U E与同方向,故发出电功率;与反方向,为制动转矩,故吸收机械功率;I与反方向,与反方向(2)当E<U时,为电动机运行:aem emaI ET n TU与反方向,故吸收电功率;与同方向,为驱动转矩,故发出机械功率;I与同方向。
(3)当E=U时,为原动机拖动空转的发电机或;理想空转的电动机。
3、直流电动机基本平衡方程式:(1)电势方程:a aU E I R=+(2)功率流程图1P U I =⋅ 21=100%P P η⨯效率 当可变损耗等于不变损耗时,效率最大。
电磁功率:em a em P E I T =⋅=⋅Ω--发电机、电动机均适用 (3)转矩平衡方程: 20em T T T =+ 220,,em mec Fe ad em P p p p PT T T ++===ΩΩΩ4、直流电动机工作特性2,,()N em U U n T f P η==下,。
(1)并励电动机转矩调整率:0NN100%n n n n -∆=⨯很小,基本接近于恒速电动机使用时,励磁绕组不得开路。
否则会“飞速”(有剩磁且空载或轻载时),或停转产生电枢大电流(无剩磁或有剩磁但重载时)。
(2)串励电动机转矩调整率:0NN100%n nnn-∆=⨯很大。
接近于恒功率电动机。
使用时,不得空载或轻载运行,否则会“飞速”5、直流电动机的机械特性:()emn f T=(1)并励电动机数学描述:a a j a jem2T()E E EU I R R R RUn TCΦCΦC CΦ-++==-Rj为串入电枢回路的调节电阻,用于改变机械特性的形状。
Rj=0时为自然机械特性,R j≠0为人工机械特性。
并励电动机的自然机械特性接近于水平线,称为硬特性。
(2)串励电动机数学描述12a jem()n C R RT=-+6、电力拖动机组稳定运行的条件稳定运行的条件及判据:在电动机机械特性和负载总制动转矩机械特性两条特性曲线的交点处,当em L em L d d d d()()0d d d d T T T T T n n n n∆=-<<或时是稳定的;当em L em L d d d d()()0d d d d T T T T T n n n n ∆=->>或时是不稳定的;当em L d d d d T T n n=时是稳定运行的极限。
只要电动机机械特性满足emd 0d T n<,即是下降的机械特性,则能稳定运行。
六、直流电动机起动1、电气性能要求:起动电流小。
起动转矩大2、起动方法(1)直接起动:st a a aU E UI I R R -===,适用于小电机 (2)电枢回路串电阻起动:st a stUI R R =+(3)降压起动:只降电枢端电压,而不能降励磁电压。
七、直流电动机调速 1、调速方法 由a j em2T E E R R Un T C ΦC C Φ+=-可知,调速方法有三种(1)变φ ,即改变励磁磁场(改变励磁电流)调速221f f a n P T R I I P UI φη→↑→=Ω↑↑→↓→↓→→↑→=↑基本不变,经济性较好(2)电枢回路串电阻调速j R n ↑⇒↓(3)改变电枢电压U 调速此调速方法最适用于他励电动机中,这样励磁磁场可不受电枢端电压的影 响。
*2、调速计算题的求解:对调速瞬间分析出发点是n 不能突变,而新的稳态时分析出发点是转矩平 衡!3、改变电动机转向的方法原理:电动机中em n T 与同转向,故改变n 方法,即改变em T 方向。
(1)将励磁绕组两端对调,即改变励磁电流方向 (2)将电枢绕组两端对调,即改变电枢电流方向。
此两种方向只能用其一,不可同时用,否则转向不变。
4、直流电动机的制动电磁制动:电磁力矩与转子转向相反,即为电磁制动。
常用的电磁制动方法:(1)能耗制动(2)反接制动(3)回馈制动第三章变压器一、结构、额定值1、结构:闭合铁心上套有不同匝数的绕组,采用闭合铁心以降低磁阻,减少励磁电流,采用硅钢片以减小铁耗。
2、额定值1212,,,N N N NU U I I在三相中均为线值单相:11221122N N N N N N N N NS U I U I U I U Iφφφφ====三相:112211223333N N N N N N N N NS U I U I U I U Iφφφφ====注意Y接法还是∆接法。
2NU的定义:在一次侧加额定电压时二次测的空载线电压。
二、基础理论1、空载物理情况φ主磁通,同时与一、二次侧绕组相交链1111=22fN fNφ≈1110221122mmE l U l UI IfN A fN A Xπμπμ≈≈≈=励磁电抗212mAX fNlμπ= ,反映了主磁通的作用,对已制成的变压器一次侧漏电抗21112X fNσσπ=Λ二次侧漏电抗22222X fNσσπ=Λ空载等效电路:2、负载时(1)正方向确定(2)基本方程式11111112222222012()()/U E I Z Z R jXU E I Z Z R jXI I I kσσ=-+=+=-=+=+121022LmE kEE I ZU I Z=-==(3)绕组折算原则:未折算侧各量均保持不变,电磁关系和能量关系也不变,使等效电压比为1。
222211NI I IN k'=='12222NE E kEN==22222222''''L LL LR k RX k XR k RX k Xσσ⎧=⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩(4)折算后基本方程11112222012U E I ZU E I ZI I I=-+''''=-'=+121022LmE EE I ZU I Z'=-='''=(5)等效电路T型等效电路:Γ型等效电路:简化等效电路(6)参数测定○1空载试验根据变压器的空载试验可以求得变比k、空载损耗p0、空载电流I0 以及励磁阻抗mZ。
由于1mZ Z,可忽略Z1 ,则有:励磁阻抗10/mZ U I=励磁电阻 200/m R P I =励磁电抗m X =注:为了安全和方便,一般空载实验在低压方进行○2短路试验 根据变压器的短路试验可以求得变压器的负载损耗、短路阻抗k Z 。