电机学期末复习资料
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电机学复习题1.并励直流电动机,随着负载的增加,其转速( )A.上升;B.下降;C.不变;2.直流电机换向极绕组的接法是。
( )A.与电枢绕组串联B.与电枢绕组并联C.与励磁绕组串联D.与励磁绕组并联3.变压器带负载运行,随着负载系数的不同,效率在变化,获得最大效率时有( )。
A.铁耗比铜耗大得多B.铁耗比铜耗小得多C.铁耗等于铜耗D.无法确定4.他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,降低电源电压,电动机稳定时的转速将( )。
A.上升B.不变C.下降D.不确定5.一台变压器在工作时,额定电压调整率有可能为负值,这时的负载性质可能是。
( )A.电阻性负载B.电阻电容性负载C.电感性负载D.电阻电感性负载8.三相异步电动机的最大转矩大小( )。
A.与转子电阻无关B.与电源电压无关C.与电源频率无关D.与极对数无关6.一台额定条件下工作在 220V、60Hz 的单相变压器,错接在220V、50Hz的交流电源上,则额定负载时的主磁通会( )。
A.变大B.变小C.几乎不变D.不确定7.自耦变压器电磁感应容量与额定容量的关系是。
( )A.大小相等B.额定容量大于电磁感应容量C.额定容量小于电磁感应容量D.不确定9.三相异步电动机的功率因数( )。
A.总是滞后B.总是超前C.负载小时超前D.负载大时滞后10.以下哪一种起动方法不是三相鼠笼式异步电动机的起动方法。
( )A.直接起动B.定子串电抗减压起动C.星形-三角形起动D.转子串电阻起动11. 一台直流电动机电刷位于几何中性线上,如果磁路不饱和,这时的电枢反应对磁场的影响是()。
A.去磁B.増磁C.不去磁也不増磁D.不确定12.同步电动机的V型曲线中,以下哪一种说法是正确的()。
A.电机处于欠励时,功率因数是超前的B.电机处于欠励时,功率因数是滞后的C.电机处于过励时,功率因数是滞后的D.曲线越高,电磁功率越小13.三相异步电动机采用Y—△换接起动,只适用于。
电机学期末考试复习资料简答1.变压器⼀⼆次测间能量传递原理:⼀次绕组从电源西区的电功率,通过⼀⼆次绕组的磁动势平衡和电磁感应作⽤就传递到了⼆次绕组,并输出给负载。
2.感应电动机与电压器的⽐较①磁路:变压器的磁路是在铁⼼中闭合的,感应电动机的主磁路却两次穿过空⽓隙②绕组:变压器的⼀⼆次绕组均为集中绕组,感应电动机定、转⼦均为分布绕组③磁场:变压器铁⼼中是随时间按正弦律变化的脉动磁场,感应电动机的定⼦磁场,转⼦磁场和⽓隙中的合成磁场均为旋转磁场④转⼦:变压器中没有旋转体,绕组、铁⼼均为静⽌体,感应电动机定⼦不动,但转⼦是个以转速n旋转的旋转体。
3.改善感应电动机起动特性具体⽅法⑴笼型感应电动机的起动:①直接起动②减压起动:分为⾃耦变压器启动和星—三⾓起动⑵绕线转⼦感应电动机的起动:转⼦串起动电阻起动⑶深槽式与双笼型感应电动机:这是为改善笼型感应电动机的起动特性,同时⼜能保持其结构优点的两种笼型感应电动机。
4.集肤效应⼀个槽内转⼦道题沿铁⼼长度各导线的电压降必须相等,因此槽中导线内的电流分布与它们的阻抗成反⽐,当⼤部分电流集中在转⼦到条的槽⼝部分,相当于导条的有效截⾯积减⼩,这种现象称为集肤效应。
影响:频率越⾼,集肤效应越强,槽的深度⽐越⼤,集肤效应也越显著。
5..电枢反应:电枢绕组基波磁动势对磁动势的影响,亦把电枢磁动势就直接简称为电枢反应。
6.定⼦铁⼼作⽤:⑴减⼩磁路的磁阻,使同样的电流可激励更强的磁场⑵固定定⼦绕组7.变压器的功能是将某个电压的交流电压的交流电能转换成同频率但不同电压的交流电能8.变压器参数测定⑴空载试验:为测定励磁阻抗Z m①电源加在低压侧,⾼压侧开路②外施电源U0等于额定电压⑵短路试验:为测定短路阻抗Z k①电源加在⾼压侧,低压侧短接②短路电流I K=I N为额定值9. 感应电机调速途径①改变⽓隙旋转磁场的同步速度n②在固定的⽓隙旋转磁场转速下改变转差率s 10. 磁动势的基波分量是磁动势的主要成分,谐波次数越⾼,幅值越⼩,并且采⽤分布绕组和适当的短矩⾓β,更可使k wv⼤⼤减⼩,(k wv是v次空间谐波的绕组因数)相应的v次谐波⼤⼤削弱,有利于改善磁动势的波形。
电机学总复习要点大全资料1.电机分类:-直流电机:按励磁方式分为永磁直流电机和电梯直流电机。
-交流电机:按形状分为异步电机和同步电机。
异步电机包括感应电动机和异步永磁电动机;同步电机包括同步感应电动机和永磁同步电动机。
2.电机工作原理:-直流电动机:利用安培力和洛伦兹力的相互作用实现电能与机械能的转换。
-交流电动机:利用磁场旋转和感应原理实现电能与机械能的转换。
3.直流电机的构造:-励磁系统:提供磁场,分为永磁励磁和电梯励磁。
-转子系统:可以是铁芯或者铁心绕组。
-定子系统:通常由定子绕组、定子铁芯和机壳组成。
4.直流电机的性能参数:-额定功率:在额定工作条件下,电机所能提供的机械功率。
-额定电压:在额定工作条件下,电机所需的电压。
-额定电流:在额定工作条件下,电机所需的电流。
-额定转速:在额定工作条件下,电机的转速。
-效率:电机所输出的有用功率与输入的电能之比。
5.交流电机的构造:-感应电动机:由定子和转子组成,定子绕组通常为三相绕组,转子可以是鳄鱼绕组或者铜条短路绕组。
-同步电动机:由定子和转子组成,转子一般为永磁体,定子绕组可以是三相绕组或者单相绕组。
6.交流电机的性能参数:-引入功率:电机所需的电能。
-输出功率:电机输出的机械功率。
-功率因数:引入功率与输出功率的比值。
-正弦波方程:描述电机的电压和电流之间的关系。
7.电机的运行和控制方法:-直流电机的运行和控制方法:电流控制和电势控制。
-交流电机的运行和控制方法:-异步电动机:变频调速技术,通过改变电源频率改变电机的转速。
-同步电动机:电势控制和电流控制。
8.电机的应用:-家用电器:洗衣机、冰箱、风扇等。
-工业机械:泵、风机、压缩机等。
-车辆和交通:电动汽车、铁路车辆等。
-可再生能源:风力发电、太阳能发电等。
《电机学》复习资料直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。
( X )电刷放在几何中性线上时,电枢反应只有直轴分量。
( X )考虑饱和时,交轴电枢反应有助磁作用。
( X )异步电机转子结构有鼠笼式和___绕线________式两种。
利用变比为K A 的自耦变压器对鼠笼异步电机进行降压起动时,电网提供的电流与电机直接起动时的电流之比为___AK 21___________。
异步电机恒转矩变频调速时,____定子电压与定子电流频率之比应保持不变,目的是为了保持___磁通_______不变。
直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。
( X )直流电机的电刷压降随负载变化而有很大的变化。
( X )平复励发电机的电压变化率比较大。
( X )异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻,其上的电功率代表转子的__总的机械功率______功率,该电阻称为__模拟______电阻。
异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到____80%__________ 直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。
( V )直流电机单波绕组的合成节距等于+1或-1。
( X )若同步电机的气隙合成磁场超前于转子主磁场,则电机运行于发电机状态。
(⨯ ) 对于隐极同步发电机,其同步电抗等于电枢反应电抗。
(⨯ ) 临界转差率___不变_______,负载不变时,电机的转速将___降低_______。
变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。
(⨯ ) 电角度=机械角度×2p 。
(⨯ ) 双层叠绕组的最多并联之路数为2。
(⨯ ) 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形,也可以改善__电势____________波形。
设电机定子为双层绕组,极距为12槽,为同时削弱5次和7次谐波,绕组的节距应取____10__________槽。
单层绕组的短距系数为____1.0_________。
在直流电动机的电磁功率中,包含电枢电阻的损耗。
1.定子三相绕组为Y形接线的异步电动机,若换接成△接线,为什么会烧毁电机?答:当电动机由Y形接线错接成三角形接线后,定子相电压将增加倍。
因此电动机铁芯将高度”饱和”,激磁电流分量也将急剧增加,铁损耗也将大大增加,引起铁芯过热。
而且负载电流分量与激磁电流分量之和要比额定电流大好几倍。
这样在的定子电流将使绕组铜损耗急剧增大,导致严重过热。
由于铁芯和绕组均严重过热将使电动机烧毁。
2•单相异步电动机为什么没有启动转矩?主要分哪儿种类型?如何改变单相异步电机的转向?答:从合成机械特性T em=f)可以看出:当转速"0时,电磁转矩r cm=o,亦即运行绕组单独通电时,没有启动转矩,不能自行启动。
单相异步电动机可分为电阻分相单相异步电动机和电容分相单相异步电动机(电容启动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容启动运转式单相异步电动机)和罩极式单相异步电动机。
改变单相电容运转电动机转向的方法有两种:一是在电动机与电源断开时,在主绕组或副绕组中任意一组的首尾两端换接以改变旋转矽场的方向,从而改变电动机的转向;二是在电动机运转时,将副绕组上的电容器串接于主绕组上,即主、副绕组对调,从而改变旋转磁场和转子的转向。
3.什么叫自转现象?如何消除交流伺服电动机的自转现象?答:在单相异步电动机中,当转子转动起来以后,断开启动绕组,电动机仍然能够转动。
如果在交流伺服电动机中,控制绕组断开后,电动机仍然转动,那么伺服电动机就处于“自转”状态,这是伺服电动机所不能允许的。
消除交流伺服电动机自转现象的方法是增加伺服电动机的转子电阻。
4.变压器的额定电压为220/110伏,若不慎将低压方误接到220伏电源上,试问励磁电流将会发生什么变化?变压器将会出现什么现象?答:误接后由E=U=4.44fN(pN知,磁通增加近一倍,使励磁电流增加很多(饱和是大于一倍〉。
此时变压器处于过饱和状态,副边电压440V左右,使效率降低,绝缘可能被击穿等现象。
电机学复习资料第一章 基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的,掌握这些基本定律,是研究电机基本理论的基础。
▲ 全电流定律全电流定律 ∑⎰=I Hdl l式中,当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时,电流取正号。
在电机和变压器的磁路计算中,上式可简化为∑∑=Ni Hl▲电磁感应定律①电磁感应定律 e=- dtd N dt d Φ-=ψ 式中,感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。
②变压器电动势磁场与导体间无相对运动,由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。
电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的,线圈中感应电动势的有效值为m fN E φ44.4=③运动电动势e=Blv④自感电动势 dt di Le L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律① 磁路欧姆定律Φ=A l Ni μ=mR F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ;R m =Al μ——磁阻,单位为H -1; Λm =lA R m μ=1——磁导,单位为H 。
② 磁路的基尔霍夫第一定律20=⎰sBds 上式表明,穿入(或穿出)任一封闭面的磁通等于零。
③ 磁路的基尔霍夫第二定律∑∑∑==m R Hl F φ上式表明,在磁路中,沿任何闭合磁路,磁动势的代数和等于次压降的代数和。
磁路和电路的比较第二章 直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。
穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通;仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。
直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。
空载时,主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f (F 0)为电机的磁化曲线。
从磁化曲线可以看出电机的饱和程度,饱和程度对电机的性能有很大的影响。
▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关,而与电机的励磁方式无关。
电机学1.并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了,电机将可能飞车,也可能停转。
2.变压器不能转变直流电的电压。
3. 三相异步电动机“制动”含义是指电磁转矩与转子转向相反。
4. 若硅钢片的叠片接缝增大,则其磁阻增加。
5. 变压器匝数多的一侧电流比匝数少的一侧电流小。
6. 当三相异步电动机的转差率s=1时,电机为起动状态。
7.三相异步电动机的转矩与电源电压平方成正比。
8. 同步补偿机的作用是改善电网功率因数。
9.当交流电源电压加到变压器一次侧绕组后,就有交流电流通过该绕组,在铁芯中产生交变磁通,这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组,同时也穿过二次侧绕组,两个绕组分别产生感应电势。
10. 某三相异步电动机的额定转速为735r/min,则转差率为0.02。
11. 三相异步电动机正常运行时,其转子绕组感应电动势E2S<E2。
12. 变压器等效电路二次绕组电压的归算值U2'=kU2。
13. 直流发电机电枢导体中的电流是交流电。
14. 一台直流发电机,额定功率22kW,额定电压230V,额定电流是95.6 A。
15. 直流电动机运行能量转换关键部件是电枢。
16. 感应电动机运行时的转子电流的频率为sf1。
17. 三相变压器Dyn11绕组接线表示一次绕组接成三角形。
18.直流电机定子磁场是恒定磁场。
19. 星形连接是三相变压器绕组中有一个同名端相互连在一个公共点(中性点)上,其他三个线端接电源或负载。
20.同步发电机所带负载为感性时的电枢反应是直轴去磁与交轴电枢反应。
21. 直流电机公式E a=C eФn中的Φ指的是每极合成磁通。
22. 高压侧的额定电流是28.87A。
23.电流互感器二次绕组不允许开路。
电压互感器二次绕组不允许短路。
24. 直流电动机的额定功率指转轴上输出的机械功率。
25.同步发电机的额定功率指电枢端口输出的电功率。
26. 直流电机运行在电动机状态时,其E a<U。
27. 变压器是一种静止的电气设备。
期末复习一. 基本概念1、三相异步电机工作在发电机状态时,其转差率s<0。
2、一台三相四极异步电动机,电源频率为50赫,转子转速n=1440转/分,此时转子绕组感应电势频率为2赫。
3、深槽式异步电动机,起动时,转子导体的电流就被"挤"到了槽口部分称为集肤效应 。
4、当降低感应电动机的电压时,感应电动机的最大转矩 减小 ,产生最大转矩的临界转差率 不变 ,起动转矩 减小 。
5、同步发电机三相电动势的相序由转子转向决定。
6、我国生产的72500千瓦的水轮发电机,其转速为125转/分,那么,极对数p= 12 。
7、同步发电机的电枢电流I 超前激磁电动势E 0时,直轴电枢反应F ad 的性质为 增 磁,交轴电枢反应F aq 的性质为 交 磁。
8、同步发电机参数X ad 称为直轴电枢反应电抗。
9、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的无功功率 。
10.三相异步电动机电磁转矩的大小正比于电磁功率 。
11.三相异步电动机最大转矩与转子电阻无关。
12. 三相异步电动机当转子不动时,定转子的频率关系是f 1=f 2 。
13. 对称负载运行时,凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为σX X X X X aq q ad d >>>>。
14.三相同步发电机在与电网并联时,必须满足一些条件,但首先必须绝对满足的条件是相序相同 。
15. 同步补偿机的作用是改善电网功率因数。
16. 同步发电机带感性负载时,其调整特性是一条上升曲线。
17.一台三相异步电动机,额定频率为50赫,额定转速是960转/分,该机极数为6极。
18.一台三相绕线式感应电动机,拖动恒定转矩负载运行(忽略空载转矩),当在转子三相绕组中串入一定的电阻R 之后,电机的转速n 下降 ,定子电流I 1 不变 ,效率η下降 。
19.一台三相笼型转子异步电动机,正常运行时,定子绕组为三角形连接,若采用Y/D 降压起动,则起动电流变为额定值的 1/3 倍,起动转矩变为额定值的 1/3 倍。
电机学备考部分CHM 一.电机的分类1. 1)机械能转换为电功率---发电机 2)电功率转换为机械能---电动机3)电功率转换为另一种形式的电功率---变压器、交流机、变频机、移相机 4)不以传递能量为主要职能,在电气机械系统运行起调节、放大、控制2.按电流种类:直流电机、交流电机3.按原理和运动方式1)没有固定同步速度---直流电机 2)静止设备---变压器3)作为电动机运行时,速度较同步速度小;作为发电机运行时,速度较同步速度大---异步电机4)速度等于同步速度---同步电机5)速度可以在宽广的范围内随意调节,可以从同步速度下调至同步速度以上---交流换向器电机【同步速度指的是定子的旋转磁场】二.电机的磁路和磁路定律电在电机中主要以路的形式出现,即由电机内的线圈(或绕组)构成电机的电路磁在电机中是以场的形式存在,常把磁场简化磁路处理1.电机的电磁基本理论1)线圈中流过电流将产生磁场(右手螺旋),穿过线圈的磁通形成磁链,一个线圈通过单位电流所产生的磁链为该线圈的电感。
2)线圈流过正弦交流电时,线圈电感常用相应的电抗表示wl x l =(w 为交变频率) (施加电压↑ 磁通磁路越大 磁路越饱和 磁阻↑ 电抗↓)3)电磁感应定律:若线圈中磁链发生变化,线圈感应出电动势(线圈感应电动势趋于阻碍磁链变化)三.变压器1)标幺值=实际值/基值(基值一般取额定值) 2)测定参数⑴空载实验 (计算励磁电阻电抗,r1、x1很小可忽略)电路等效图:计算公式:000i u z =020i p a r =a a r z x 202-=一般加压于低压侧,原因:空载实验测得是励磁电抗和电阻,励磁电流大些才能测出,并且在低压侧操作比较安全⑵短路实验 等效电路图:计算公式:kki u k z 11=kki p k r 2=k k k r z x 22-= 一般加压于高压侧,原因:短路实验所测的是k r 和k x ,所以励磁电流要比较小;若加在低压侧,就算1i 很小,但2i 也很大,而2x 2r 很小,避免大电流烧坏绕组。
电机学复习资料 第一章 基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的,掌握这些基本定律,是研究电机基本理论的基础。
▲ 全电流定律 全电流定律 ∑⎰=I Hdl l式中,当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时,电流取正号。
在电机和变压器的磁路计算中,上式可简化为∑∑=Ni Hl▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=-dtd Ndt d Φ-=ψ 式中,感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。
②变压器电动势磁场与导体间无相对运动,由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。
电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的,线圈中感应电动势的有效值为m fN E φ44.4=③运动电动势e=Blv④自感电动势 dtdiL e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dtdi1 ▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ=A l Ni μ=mR F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ;R m =Alμ——磁阻,单位为H -1; Λm =lA R m μ=1——磁导,单位为H 。
② 磁路的基尔霍夫第一定律0=⎰sBds上式表明,穿入(或穿出)任一封闭面的磁通等于零。
③ 磁路的基尔霍夫第二定律∑∑∑==m R Hl F φ上式表明,在磁路中,沿任何闭合磁路,磁动势的代数和等于次压降的代数和。
第二章 直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。
穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通;仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。
直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。
空载时,主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f (F 0)为电机的磁化曲线。
从磁化曲线可以看出电机的饱和程度,饱和程度对电机的性能有很大的影响。
▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关,而与电机的励磁方式无关。
电机的运行特性与磁化曲线密切相关。
设计电机时,一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分,这样既可保证一定的可调节度,又不至于浪费材料。
▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接,构成一个闭合回路,回路内各元件的电动势互相抵消,从而不产生环流。
元件内的电动势和电流均为交变量,通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。
电刷的放置原则是:空载时正、负电刷之间获得最大的电动势,这时被电刷短路的元件的电动势为零。
因此,电刷应放在换向器的几何中性线上。
对端接对称的元件,换向器的几何中性线应与主极轴线重合。
▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ;②y 1=Z i /2p με=整数;③y=y 1+y 2。
其中,S 为元件数,K 为换向片数,Z i 为虚槽数,p 为极对数,y 1为第一节距,y 2为第二节距,y 为合成节距,ε为小于1的分数,用来把y 1凑成整数。
对单叠绕组,y=±1,y 2小于0,并联支路对数a=p ,即每极下元件串联构成一条支路。
对单波绕组,y 2大于零,a=1,即所有同极性下元件串联构成一条支路。
▲ 当电枢绕组中通过电流时,产生电枢磁动势,此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。
▲ 电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
直流电机电枢磁动势是空间分布固定的三角波,其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处。
▲ 当电刷安装在换向器的几何中性线上时,只存在交轴电枢磁动势F aq 。
F aq 对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应,它使①气隙磁场发生畸变;②物理中性线偏离几何中性线一个角度,③不饱和时,每极磁通量不变,饱和时,有去磁作用。
当电刷偏离几何中性线时,除了F aq 外,还存在直轴电枢磁动势F ad 。
F ad 对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应,当F ad 与励磁磁动势同方向时,起助磁作用;当F ad 与励磁磁动势反方向时,起去磁作用。
当电刷在几何中性线上时,交轴电枢反应磁动势的大小为F aq =21A τ(A/极)式中,A=aaD Ni π——线负荷(A/m );pD a2πτ=——极距(m );N ——电枢圆周总导体数; D a ——电枢外径(m ) I a ——支路电流(A )当电刷从几何中性线上移开机械角度时,β交直轴电枢磁动势分别为F aq =A (2τ-b β)(A/极)F ad =A b β(A/极)式中,b β=a D πβ360——电刷在电枢表面移过的弧长(m )。
▲ 电枢绕组感应电动势E 是指正、负电刷间的电动势,即一条支路的电动势。
电磁转距T em 是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的。
感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公式E=C e Фn (V ) T em =C T ФIa (Nm )式中,Ф——每极磁通量; n ——电机转速; Ia ——电枢电流;C e 、C T ——与电机结构有关的常数。
其中apN Ce 60=,a pN C T π2=,T C =9.55Ce▲ 直流电机的励磁方式共有四种:他励、并励、串励。
复励。
电机端电流I 、电枢电流Ia 、励磁电流If 的关系如下对于复励电机,Is ▲ 对于发电机:E>U ,Ia 与E 同方向,Tem 与n 反方向,将机械能转化为电能;对于电动机:E<U ,;调整特性I=f(I) ▲并励发电机的自励必须满足三个条件。
▲直流电动机的工作特性有:速率特性)(2P f n =;转矩特性)(2P f T em =;效率特性)(2P f =η。
当输出功率2P 增加时,输入功率1P 必须增加,在端电压不变的条件下,a I 必须增加。
因此a I 随1P 的增加而增加。
不同励磁方式的直流电动机的工作特性有很大差异。
并励电动机的速率特性是一条略微下降的曲线,其转矩特性近似为直线。
串励电动机的转速随着2P 的增加而迅速下降,转矩则随着2P 的增加而迅速上升。
直流电动机使用时应注意,并励电动机励磁回路不允许开路,串励电动机不允许空载或轻载运行。
▲电动机的转速与电磁转矩之间的关系曲线称为机械特性。
当电枢回路不串入调节电阻时的机械特性叫做自然机械特性,串入电阻叫做人工机械特性。
▲直流电动机的起动方法有:直接启动;在电枢回路串电阻起动;降压起动。
不管采用哪种起动时,在起动时,励磁回路的调节电阻要调到最小,以保证起动时Φ达到最大。
▲直流电动机具有良好的调速性能。
电动机的转速为Φ+-=e j a a C R R I U n )(常用的调速方法有:改变励磁电流调速;改变端电压调速;改变电枢回路电阻调速。
▲直流电机的制动方式有三种在:能耗制动;反接制动;回馈制动。
这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向,从而得到制动转矩。
第三章 变压器▲变压器是一种静止电磁装置,一次绕组和二次绕组通过交变磁场联系起来,利用电磁感应关系实现电能转变.根据变压器内部磁场的实际分布和所起作用的不同,把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用,所经磁路是线性的。
在变压器中,既有磁路的问题,又有电路问题。
为了把电磁场问题转化成电路问题,引入了电路参数:励磁阻抗Zm ,漏电抗X 1σ X 2σ 。
Zm=R m +jX m 。
励磁电阻R m 不是一个实际存在的电阻,它只是一个代表铁耗的电阻,其上消耗的功率等于铁耗。
励磁电抗X m 与主磁通Φm 对应,X 1σ和 X 2σ 分别与一次绕组和二次绕组的漏磁通Φ1σ 和Φ2σ 对应,它们分别与电源频率、匝数的平方、对应磁通所经磁路的磁导成正比,既m m m fN fN X Λ∝Λ=21212πm fN fN X σσσπ12121112Λ∝Λ= σσσπ22222222Λ∝Λ=fN fN X式中,f ——电源频率; N 1 —— 一次绕组匝数m Λ——Φm 所经磁路的磁导 N 2 —— 二次绕组匝数σ1Λ——Φ1σ所经磁路的磁导σ2Λ——Φ2σ所经磁路的磁导由于Φm 经铁心闭和,受铁心饱和的影响,故m X 不是常数,随着铁心饱和程度的提高, m X 变小。
Φ1σ和Φ2σ主要经非铁磁物质闭合,基本不受铁心饱和程度的影响,故σ1X 和σ2X 基本上是常数。
另外由于 μFe 》μO ,因此m X 》σ1X 、σ2X 。
▲ 为了简化定量计算和得出变压器一次、二次测有电的联系的等效电路,引入了折算法。
折算的方法是用一个匝数和一次绕组相同的绕组代替二次绕组。
折算的原则是:保持折算前后二次绕组的磁动势的大小及空间分布不变,从而使得一次绕组的各种物理量在折算前后保持不变。
▲ 主磁通 Фm 在一次、二次绕组的感应电动势.1E 、 .2E 的大小分别为E 1=4.44FN 1Ф E 2=4.44FN 2Фm在相位上,.1E 、 .2E 均滞后于,m φ90°。
▲ 变比k 定义为E 1和E 2之比。
K 可以通过几个途径计算。
其计算式为φφN N U U N N E E k 212121=== 式中,U 1N Φ、U 2N Φ——三相变压器一次绕组和二次绕组的额定相电压。
对于单相变压器,k=U 1N /U 2N 。
▲ 在铁心饱和时,为了得到正弦形变化的磁通,励磁电流必然为非正弦。
励磁电流除基波外,主要包含三次谐波分量。
空载时,变压器主磁通由空载电流建立,因此,空载电流就是励磁电流。
负载时,主磁通有一次和二次绕组共同建立。
▲ 基本方程式、等效电路和相量图是分析变压器问题的三种方法,三者是完全一致的,知道其中一种就可以推导出其他两种。
在实际工作中,可根据具体情况灵活运用。
变压器负载时的基本方程式为▲ 变压器的电压调整率的实用计算公式为 ΔU=β(R K *COS Φ2+ X K *SIN Φ2) 三相变压器▲三相变压器的一次绕组和二次绕组主要有两种连接法:星形联接和三角形联接。
表示变压器一次、二次绕组联结法的组合称为联结组,共有四种:①Yy ②Yd ③ Dy ④ Dd ;其中Y 或y 表示星形联结,D 或d 表示三角形联结;Y 和D 表示高压绕组,y 和d 表示低压绕组。
▲ 三相变压器一、二次绕组对应线电动势或线电压(励磁支路电压降)系)(一、二次侧电动势关(磁动式方程式)(二次侧电压方程式)(一次侧电压方程式)..'''..1.'2.1..'2.1..'2'2'2.'21.1.1.1m m m Z I E E E I I I Z I E U Z I E U =-==+-=+-=的相位差与绕组的绕向、首末端标志和联结组有关,各种联结组的这种相位差都是30°的正倍数,用时钟的时数表示,称为联结组标号。