(完整word版)华中科技大学电机学(上)总结
- 格式:doc
- 大小:637.88 KB
- 文档页数:19
《电机学(上)》课时小结—---—--—--——-————--—-—----—-—---———-—-——-—-——-———--———-—-----——-———---—-—--——第一章绪论1.电机的定义、分类?2.铁磁材料的B=f(H)曲线、磁滞回线?(重点)3.铁磁材料的分类和各自的特点?磁路的饱和现象?何为剩磁?何为矫玩力?(重点)4.铁耗由哪些部分组成?它的大小受到什么物理参量的影响?如何减小铁耗?(重点)5.绕组的电感、电抗受哪些因素的影响?6.磁路的全电流定律、欧姆定律、基尔霍夫定律?7.电磁感应定律在电机中的应用(重点)?8.电机的制造材料有哪些(了解)?——-——-———-—-————--------——-—---————--——-——--———————-——--———--———-——--—--—----第二章变压器的基本作用原理与理论分析1.变压器的定义?基本工作原理?(重点)2.变压器的分类(了解) ?变压器的组成?3.铁芯的作用、材料和装配方式?铁芯截面形状的选择依据?4.绕组的作用、材料?铁芯式和铁壳式变压器特点?5.变压器油的作用?6.变压器的额定值?(重点)7.变压器的空载运行?8.变压器主磁通和漏磁通的区别?9.变压器物理量正方向的规定?10.变压器感应电动势表达式?变比?(重点)11.变压器主磁通的大小和波形受哪些因素影响?(重点)12.变压器励磁电流的组成及各分量的作用?13.变压器的r m、x m、x1的物理意义及特点?14.变压器空载运行时的等效电路、基本方程和相量图?(重点)15.变压器负载运行时的电磁现象?(要点:负载时的磁动势平衡式,与空载相比磁场有何变化?)16.变压器绕组归算的定义、原则和归算公式?(重点)17.变压器负载运行时的基本方程、等效电路和相量图?(归算后)(重点)18.Г型等效电路、简化简化等效电路?19.书面作业: 2—1 2-220.标么值的定义、基准值的选取、应用标么值的优点?21.变压器空载试验?(目的、线路、计算公式)(重点)22.变压器空载试验?(目的、线路、计算公式)(重点)23.变压器运行的铁耗和铜耗有何特点?24.短路电压、短路电压标么值?25.变压器电压变化率的定义?公式?实用公式?(重点)26.变压器的外特性?27.变压器运行效率的定义?公式?实用公式?28.变压器运行的最大效率及出现最大效率的条件? (重点)29.书面作业:2—6、8—--———————-—--—-—-—--——-——---—--———————-—-—-——-—---—-—-—-———-—-------—-—-———-第三章三相变压器及运行1.三相变压器的磁路及其特点?(组式、芯式)(重点)2.变压器的连接组别及时钟表示法?3.三相变压器连接组别的判断方法?(重点)4.书面作业P56:3-1、3-25.三相变压器的磁路及连接组别对电动势波形的影响?6.变压器并联运行的理想条件?并联时如何满足这些条件? (重点)7.变压器并联运行的负载分配?(重点)8. 书面作业P56:3-5、3-8表3.1 磁路和联边组别对电动势波形的影响表3。
一、电机学共同问题1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生: 直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的? 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的? 漏磁场是如何产生的?何时有?何时无?2. 磁势平衡方程、电枢反应问题 变压器、异步电机中,磁势平衡方程说明了什么? 直流电机、同步电机中,电枢反应的物理意义是是什么? 磁势平衡和电枢反应有何联系?3. 数学模型问题: I. 直流电机: u = E + I ×ra (+ 2∆U b )(电动) E = u + I ×ra (+ 2∆U b )(发电)E = C E Φ n C E = PN a /60/a T E = C M Φ I a C M = PN a /2π/a其中N a 上总导体数II. 变压器: 折算前11112222120121022/m LU E I ZU E I Z I I k I E kE E I ZU I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪+=⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩折算后11112222012121022'''''''''m LU E I Z U E I Z I I I E E E I ZU I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪=+⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩ III. 异步电机:f 折算后()11112222σ012121m m//i e U E I ZE I R s jX I I I k E k E E I Z ⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩ w 折算后()11112222σ1021210m/j U E I ZE I R s X I I I E E E I Z ⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩未折算时 ()111122222201212221m m, , s s s s s e s U E I ZE I R jX X sXF F F E k E E sE E I Z σσσ⎧=-+⎪=+=⎪⎪=+⎨⎪==⎪⎪=-⎩IV . 同步电机:0()a d ad q aqa d d q qE U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++ (凸极机、双反应理论)0()a aatE U I R jX jIX UIR jIX σ=+++=++ (隐极机)4. 等效电路:I. 直流电动机:II. 变压器:III.异步动机:IV. 同步发电机:隐极机5.相量图及其绘制I.直流电机:(无)II.变压器:6.异步电机:IV.同步电机隐极机(不计饱和)直流电动势:60E a E E C n pN C a=Φ=(N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数)交流电动势: 14.44N E fNk =Φ(N 为每相串联匝数)直流磁动势:()/a a a aF x Ax A N i D π==(无移刷时的情况。
第三章变压器3. 1变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么?变压器的主要部件:铁心 : 磁路 , 包括芯柱和铁轭两部分绕组:电路油箱 : 加强散热,提高绝缘强度套管 : 使高压引线和接地的油箱绝缘3.2变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?变压器铁心的作用是磁路. 铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗, 用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心, 可以大大减小铁耗.3. 3为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度 .3. 4变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么?额定值I1N, I 2N,U1N, U2N, S N, f NU U 1N :一次绕组端子间电压保证值2 N :空载时 ,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3. 5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使E1N1k ,实现变压功能E2N2漏磁通 :只交链自身绕组 , 作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通 ,E1和二次电压 U2的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用Z m反应磁通的作用,用x1, x2反应漏磁通的作用3. 6电抗X1、X k、X m的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为Z k和 Z m是不变的?Z k的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器Z k的范围如何?x1:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此x1很小,因为空气的磁导率为常数,∴ x1为常数x k x1x2叫短路电抗x m:对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小 ,而电抗与磁阻成反比,因此x m很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时x m比空载试验时的 x m大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,x1, x k在空载试验 ,断路试验和负载运行时 ,数值相等 ,ZK U K叫短路阻抗Z K R K j X K( 1R2R)( j1 x是常数∴不变 (R1,R2随温I K2x)度变化 )Z m E1 4.44 fN1 m 2 fN21(见背面 ) I02I 0N1R m3.7为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流与成正比,如感应电势成正弦,则也为正弦变化,∴i0也为正弦铁心饱和时 : i为尖顶波,见P图 3.801233. 8试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流 I产生的磁动势 F和二次电流 I2产生的磁动势F共同作用在磁路上,等于磁通112乘磁组 ,即F1F2m R m其中是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的R m很小,而 R m0,则F1F20,即F1F2这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大 .当仅考虑数量关系时 ,有N1I1N2I 2即kI1I2或I1I2∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一 ,二次电流之比和他们的匝数成反比 .3.9为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么?P02P Fe空载时I0很小,∴解:P Fe∵空载损耗 P0 mI 0 R1 mI02R1可忽略∴P0P FeP k P c u∵ P k Pcu P Fe∵短路试验时外施电压U k很小,∴很小 ,I 0很小∴铁耗很小 ,可忽略铁耗 ,P k Pcu负载时 P Fe:与空载时无差别,这是因为当f不变时, P Fe B22E2U 2负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴P Fe基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些P cu:如果是同一电流,则无差别。
电机知识点难点归纳总结一、电机基础知识电机是将电能转换为机械能的装置,广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
在学习电机知识时,首先需要掌握电机的基础知识,包括电机的分类、工作原理和结构特点等。
1. 电机的分类电机根据其工作原理和结构特点可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机包括分别激励直流电机和串励直流电机,交流电机包括异步电动机和同步电动机等,每种类型电机有其特有的特点和适用场合。
2. 电机的工作原理电机的工作原理是基于电磁感应现象,当通电导体置于磁场中运动时,就会受到洛伦兹力的作用而产生运动。
根据洛伦兹力的方向,可以确定电机的旋转方向。
同时,电机的工作原理还与电流方向和磁场的方向有关,掌握好这些关系对于理解电机的工作过程至关重要。
3. 电机的结构特点电机的结构特点包括定子、转子、磁场和电刷等部件。
不同类型的电机结构特点也会有所差异,例如直流电机的电刷结构和交流电机的转子结构都有其独特之处。
二、电机性能参数电机的性能参数是评价电机性能优劣的重要指标,掌握电机性能参数的含义和计算方法对于电机的选型和使用具有重要意义。
1. 电机的额定功率电机的额定功率是指在额定工况下,电机能够持续工作的功率。
额定功率是电机选型的基本参数之一,直接影响着电机的使用寿命和性能。
2. 电机的效率电机的效率是指电机输出功率与输入功率的比值,是评价电机能耗的重要指标。
提高电机的效率可以有效节约能源和降低生产成本,因此在电机设计和使用中需要重视电机的效率。
3. 电机的功率因数电机的功率因数是指电机的实际有用功和视在功之比,也是电机性能的重要指标之一。
功率因数的大小关系着电机的能耗和稳定性,需要在电机设计和使用中对功率因数进行合理控制。
4. 电机的启动和制动特性电机的启动和制动特性包括启动方式、起动时间、制动方式、制动时间等参数,这些参数直接影响着电机的工作过程和安全性,需要在电机设计和选型时进行合理考虑。
三、电机的控制和保护电机的控制和保护是电机应用的关键环节,不同的控制方式和保护措施对于电机的正常运行和安全性具有重要意义。
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能,其磁导率极高(可达到真空磁导率的数百乃至数千倍),能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅,增加了材料的电阻率,从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下,磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时,将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m式中, β为频率指数,与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此,铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止,单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势,与变压器工作时的情况一样,并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时,单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢,磁导率减小,这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时,磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时,磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小,没有饱和,则可以用叠加原理。
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。
《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 dl H(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1.6)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 E C C π=N:电枢绕组总导体数,2y N 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 f I I I =与无关 串励a f I I I == 并励:发电机a f I I I =+ 电动机a f I 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:a em em a I E T n T U 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:a em em a I E T n T U 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 a U 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 n n n -∆=⨯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:()em n f T =(1)并励电动机 数学描述:a a j a j em2T ()E E E U I R R R R U n T C ΦC ΦC C Φ-++==-R j 为串入电枢回路的调节电阻,用于改变机械特性的形状。
R j =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2a j ()n C R R =-+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 N U U I I 在三相中均为线值单相:11221122N N N N N N N N N S U I U I U I U I φφφφ====三相:1122112233N N N N N N N N N S I I U I U I φφφφ==== 注意Y 接法还是∆接法。
2N U 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φ≈1110221122m mE l U l U I I fN A fN A X πμπμ≈≈≈= 励磁电抗212m AX fN lμπ= ,反映了主磁通的作用,对已制成的变压器一次侧漏电抗21112X fN σσπ=Λ 二次侧漏电抗22222X fN σσπ=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 jX U E I Z Z R jX I I I kσσ=-+=+=-=+=+ 121022L m E kE E I Z U 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。
222211N I I I N k '== '12222N E E kE N == 22222222''''L L L LR k R X k X R k R X k X σσ⎧=⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩ (4)折算后基本方程11112222012U E I Z U E I Z I I I =-+''''=-'=+121022L m E E E I Z U 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 p 0、空载电流 I 0 以及励磁阻抗m Z 。