电机与拖动期末复习范围

2010 -2011学年第一学期《 电机与电力拖动》课程期末复习资料1、直流电机的基本结构：直流电机由定子（固定不动）与转子（旋转）两大部分组成，定子与转子之间有空隙,称为气隙。

定子部分包括机座、主磁极、换向极、端盖、电刷等装置；转子部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、风扇等部件。

1.2 直流电机的电枢绕组简介电枢绕组是由结构、形状相同的线圈组成，线圈有单匝、多匝之分。

不论单匝或多匝线圈，它的两个边分别安放在不同的槽中。

1.3 直流电机的电枢反应 直流电机磁场组成：励磁磁场、电枢磁场合成。

1.4.1 电枢电动势电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间的感应电动势，也就是每条支路里的感应电动势。

每条支路所串联的元件数是相等的，只要求出一根导体的感应电动势，再乘上一条支路里总的导体数，就是电枢电动势。

1.5 直流电机的换向什么是换向：绕组元件从一个支路经电刷，进入另一个支路时，电流方向改变。

换向的影响：换向会使电刷和换向器之间产生火花，严重时会烧坏换向器与电刷，使电机不能正常工作和寿命缩短。

1.6.1 直流电动机的励磁方式根据直流电动机励磁绕组和电枢绕组与电源连接关系的不同，直流电动机可分为他励、并励、串励、复励电动机等类型。

2、电力拖动系统一般由控制设备、电动机、传动机构、生产机械和电源5部分组成。

2.3 他励直流电动机的机械特性机械特性：在电枢电压、励磁电流、电枢总电阻为恒值的条件下，电动机转速n 与电磁转矩的关系曲线。

机械特性的作用：确定稳定运行转速；分析转速、转矩及电流随时间的变化规律。

2.4.4 他励直流电动机的反转改变电磁转矩的方向即可实现反转。

方法：（1）改变励磁电流方向：保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组反接，使励磁电流反向，磁通即改变方向。

2）改变电枢电压极性：保持励磁绕组两端的电压极性不变，将电枢绕组反接，电枢电流即改变方向。

他励直流电动机的电气制动： 能耗制动； 反接制动； 回馈制动。

考试题型：填空、单项选择题、名词解释、简答题、计算题（磁路必有一题，来自作业或者PPT）第一章磁路1、磁场的基本物理量概念，记住真空磁导率2、磁性物质的三个性能，磁饱和概念3、掌握磁路的基本定律，例题、作业题一定要会做。

4、交流铁心线圈电路电动势平衡方程，铁损耗包括哪几部分？第二章变压器1、变压器一次绕组、二次绕组、变压器的主磁通和漏磁通、电压比的概念、变压器的用途，变压器的基本结构2、三相变压器按变换方式不同的分类，相电压、相电流、线电压、线电流的概念3、变压器的额定值4、变压器运行分析的三种工具，T形等效电路、简化等效电路5、单相变压器空载实验、短路实验6、变压器外特性概念，并能判断变压器在不同负载（电感性、电容性、电阻性)下的外特性7、作业与例题第三章异步电机的基本理论1、旋转磁场产生的原理，旋转磁场的转速、方向，电磁转矩产生的原理、方向2、转差率计算公式，会由转差率计算公式推转子转速计算公式3、三相异步电动机根据转子结构可分为哪两类？4、笼型绕组的相数、每相匝数5、定子、转子电路电动势平衡方程6、三相异步电动机的功率流程图，并清楚每一个功率对应的名称7、三相异步电动机与功率对应的转矩计算公式8、作业与例题第四章异步电机的电机拖动1、三相异步电动机的电磁转矩公式有哪几种？2、三相异步电动机的转矩特性、机械特性、固有特性、人为特性、硬特性概念3、三相异步电动机固有特性上N、M、S三个特殊工作点分别代表什么状态？分别说明电机的什么能力？4、会根据相应物理量变化判断人为特性趋势5、三种典型的负载特性、电力拖动系统稳定运行的条件。

6、电动机起动指标、调速指标、异步电动机调速的方法、电机制动的方法（三种制动方法的原理要清楚）7 、作业与例题第五章同步电机的基本理论1、同步电动机转子转速计算公式，电枢反应概念2、会根据电枢与转子的相对位置判断同步电机的工作状态3、同步电机转子分类？同步电机定子又叫？4、同步电机额定值5、三相同步电动机功率流程图6、三相同步电动机的三种励磁状态7 、作业与例题第六章同步电机的电力拖动1、同步电动机是否可以在异步转速下运行？2、同步电动机的机械特性为绝对硬特性3 、作业与例题第七章直流电机的基本理论1、直流电动机、直流发电机的工作原理（什么是反电动势？换向器的作用？能量转换的形式？）2、直流电机的主要部件？3、会根据电枢绕组线圈与换向片的连接示意图画出电枢绕组电路图（参考P177图7.3.8）4、直流电机的四种励磁方式，会根据电路图判断励磁方式5、直流电机的额定值6、直流电机工作时存在哪两种磁通势？分别是怎么形成的？7、直流电机的电枢反应（与同步电机的电枢反应对比记忆）？电枢反应的影响是什么？8、直流电机电磁转矩、电动势计算公式？9、他励直流电动机运行分析（励磁电路电流表达式、电枢电路电流表达式）、转速表达式、如何改变电机旋转方向10、直流电机在使用时务必注意防止励磁电路断电11、直流电动机、发电机的功率、转矩12 、作业与例题第八章直流电机的电力拖动1、他励直流电动机的机械特性？他励直流电动机的固有特性上N、M两个工作点分别代表什么状态？分别说明电机的什么能力？2、他励直流电动机为什么不能直接起动？直接起动会引起什么后果？他励直流电动机起动方法？调速方法？制动方法？3、作业与例题第九章1、电力拖动概念（电力拖动：用电动机作为原动机的拖动方式。

电机与拖动复习资料一、、填空题（每空1分，共30分）1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。

2．接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装臵）等三大部分组成。

3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。

若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。

4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。

但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。

5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。

6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。

7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。

8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。

9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。

10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。

二、判断题（每小题1分，共10分）。

（某）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（某）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（某）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（某）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。

（某）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。

1.电力拖动：以电动机作为原动机来带动生产机械按人们所给定的规律运行。

组成：电动机，传动机构，生产机械2.电力拖动系统分类：单机单轴系统；单机多轴系统；多机多轴系统。

3.生产机械的负载特性：（1）恒转矩负载特性：当转矩变化时，负载转矩的大小保持不变（反抗性恒转矩负载：负载转矩大小与速度无关，其方向始终与转向相反；2、位能性恒转矩负载）；（2）恒功率负载特性：负载转矩与转速成反比；（3）通风机负载特性。

4.他励直流电动机的人为机械特性：（1）电枢回路串电阻时的人为特性（它是通过同一理想空载点的一束直线）；（2）改变端电压时的人为特性（比固有特性低，而与之相平行的一族直线，特性的硬度不变）；（3）减弱电动机主磁通时的人为特性（理想空载转速比固有特性高，弱磁人为特性比固有特性软）。

5.电力拖动系统稳定运行的条件：电动机的机械特性与生产机械的负载转矩特性必须有交点，且在交点处满足（dT/dn<dTz/dn）。

6.他励直流电动机的起动：1、直接起动危害：（1）影响周围用电设备；（2）换向恶化，环火；（3）破坏传动设备；（4）破坏设备。

2、降压起动优点：启动平稳，启动过程中能量损耗小。

3、电枢回路串电阻起动7.他励直流电动机的制动：（1）能耗制动（带反抗性负载能准确停车）；（2）反接制动：电压反向的反接制动（用于快速停车）、电动势反向的反接制动（用于位能负载稳定低速下方）；（3）回馈制动：电压反向的回馈制动、电压不反向的反馈制动。

8.他励直流电动机的调速方法：电枢回路串电阻调速、降低电枢端电压调速、减弱电动机主磁通调速。

9.评价调速方法的主要指标：（1）调速范围；（2）静差度；（3）调速的平滑性；（4）调速时电动机的容许输出；（5）调速的经济性。

10.稳定的平衡状态：电力拖动系统原来处于平衡状态，由于外界原因，系统离开平衡状态，但能在新的条件下达到新的平衡；或者外界扰动消灭后，能够恢复到原来的平衡状态，则称拖动系统原来运行的状态是稳定状态。

电机与电力拖动复习材料一、填空题1．电动机按其功能可分为动力电动机和控制电动机。

2．电动机按用电类型可分为交流电动机和直流电动机。

3．电动机按其转速与电网电源频率之间的关系可分为同步电动机和异步电动机。

4．电动机的工作原理是建立在电磁感应定律通电导体在磁场中受电动力定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。

5．产生旋转磁场的必要条件是在三相对称绕组中通入对称三相交流电。

6．电动机的转动方向与旋转磁场的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的相序决定。

7．电动机工作在额定状态时，铁心中的磁通处于临界饱和状态，这样可以减少电动机铁心的磁滞和涡流损耗。

8．工作制是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为连续、短时和周期断续三种。

9．三相电动机定子绕组的连接方法有星形和三角形两种。

10．根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为笼型电动机和绕线式电动机两大类。

11．三相异步电动机固有机械特性是在额定电压、额定频率、按规定方法接线条件下的特性。

12．固有机械特性曲线上的四个特殊点是额定点、理想空载点、启动点、临界点。

13．常用的人为机械特性曲线是转子串电阻和降低定子电压。

14．常用的降压启动方法有定子串电阻、星形-三角形降压、自耦降压等。

15．降压启动在启动电流减小的同时启动转矩也减小了。

16．绕线式异步电动机启动方法有转子串电阻和转子串频敏变阻器两种，其中控制简单的是转子串频敏变阻器方法。

17．能耗制动实现时应断开定子的三相电源电源，在定子两相上加上直流电源，同时串电阻。

18．电源两相反接反接制动的制动能源来自于电源和转子转动的动能，其制动力较能耗制动更大。

19．最常见的出现回馈制动的情况是限速下放重物和降低电压调速。

20．变极调速的调速范围大，调速的平滑性差，最突出的优点是低速时转矩大，所以常被用于重载启动。

21．变频调速的优点有调速范围宽、静差率小，稳定性好、平滑性好，能实现无级调速、可适应各种负载、效率较高。

电机与拖动复习提纲一、填空判断题1、确定感应电势的方向用什么定则？确定电磁力的方向用什么定则, 确定电流产生磁通的方向用什么定则？2、直流电机的运行状态有哪几种？各是什么条件？3、直流电机的励磁方式分为哪几种？4、在直流电机中，电磁转矩是由什么与什么相互作用而产生的电磁力所形成的？5、一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流Ia将怎样变化？转速n将怎样变化？（增加，减少或不变）6、既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为什么磁通，仅和一侧绕组交链的磁通为什么磁通？7、旋转磁场是在三相对称绕组中通以什么而产生的？8、三相单层绕组在每一个槽内只安放一个线圈边，所以三相绕组的总线圈数等于槽数的多少？9、三相感应电机转速为，定子旋转磁场的转速为，当时为什么运行状态；当时为什么运行状态；当与反向时为什么运行状态？10、一台三相八极异步电动机的电网频率50HZ，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为多少？当转差率为0.04时，转子的转速为多少？11、三相异步电动机，如使起动转矩到达最大，此时应该怎样？转子总电阻值约为多少？12、直流电机电枢绕组元件流过的电流是什么电流，流过电刷的电流是什么电流？（直流、交流）13、直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。

将机械能转换为电能的是什么，将电能转换为机械能的是什么。

直流电机的损耗可分为：由各类摩擦引起的机械损耗、涡流损耗之和的铁耗、励磁回路铜耗、附加损耗和另外哪两种损耗？14、凡是由电动机拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统，都称为什么？15、他励直流电动机制动方式有哪三种？16、他励直流电动机三种调速方法中属于恒转矩调速的方法有哪两种，恒功率调速方法有哪种？17、每个磁极沿定子铁心内圆所占的范围称为什么？18、三相双层绕组在每个槽内要安放两个不同线圈的线圈边，所以三相绕组的总线圈数与槽数的关系为怎样的？19、一台三相八极异步电动机的电网频率50HZ，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为多少；当转差率为0.04时，转子的转速为多少。

《电机与电力拖动》复习提纲一、填空题1．刀开关是一种结构简单，应用广泛的低压电器，常用的有开启式负荷开关、封闭式负荷开关和组合开关。

2.断路器又称自动空气开关，可以实现短路保护、过载保护和欠压保护3.熔断器主要在低压配电和电力拖动系统中作为短路保护。

4.接触器是一种电气行业通用的电磁式电器，主要用来频繁的接通或断开交流主电路，并可实现远距离控制。

5.热继电器是一种利用电流的热效应来切换电路的保护电路，它主要在电路中用作电动机的过载保护。

6．熔断器主要由熔体、熔管和熔座三大部分构成。

7.时间继电器按照延时的方式可以分为通电延时型和断电延时型两种。

8.按钮是一种手动操作的指令电器，在控制电路电路中发出“指令”，控制接触器、继电器等电器。

9．低压电器按照用途分，可以划分为_低压配电电器和低压控制电器；按照动作方式分，可以划分为自动切换电器和非自动切换电器；按照触点类型分，可以划分为_有触点_电器和_无触点电器；10．根据工用状态指示和工作情况要求选择按钮颜色和带指示灯按钮颜色，紧急停止按钮选用红色。

11．一般情况下，热继电器整定电流为被保护电动机额定电流的 0.95 ～1.05倍。

12．热继电器的三相热元件应分别串接在电动机的三相主电路中，常闭触头串接在控制电路的接触器线圈回路中。

13．交流接触器电磁系统主要由线圈、静铁芯、动铁芯三部分组成。

14．电磁系统的主要作用是利用线圈的通电或断电，使动铁芯和静铁芯释放，从而带动触头与静触头闭合或分断，实现电路接通或断开。

15．交流接触器的静铁芯和动铁芯一般用E形硅钢片叠压铆成，其目的是减少工作时交磁场在铁芯中产生的涡流，避免铁芯过热。

16．为了减少接触器吸合时产生的振动和噪声，在静铁芯上装有一个铜短路环。

17．点动控制主要应用于设备的快速移动和校正装置，由于它是短时断续工作，因而不需要过载保护。

18．电路图一般分电源电路、主电路、控制电路三部分绘制。

19．接触器选用时，主触点的额定工作电流应大于或_等于负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路_电压相等_。

1.直流发电机发出直流电。

其电枢绕组内导体的电势和电流是交流。

2.一台直流发电机。

额定运行状态，转速下降为原来的30%。

而励磁电流及电枢电流不变。

和Ea下降30%。

3.他励直流电动机在电枢回路串电阻调速过程中。

如果负载转距不变则输入功率P1不变。

4.直流电动机带恒转距负载运行。

如果增加它的励磁电流if说明以下各量的变化。

电枢电流ia减小。

电枢电动势Ea增加。

转速n变化不定。

5.直流电动机工作时电枢电流大小主要取决于负载转距大小。

6.一台直流发电机，由额定运行状态转速他降为原来的30%。

而励磁电流及电枢电流不变。

此时Ea下降30%。

7.一台直流电动机拖动一台他励直流发电机。

当电动机的外电压历史电流不变。

增加发电机的负载。

则电动机的电枢，电流ia和转速n将ia增大n降低；8.在直流电动机中，公式ea等于cen和t等于cta five中的five指的是每级合成的磁通。

9.直流电动机的额定功率指转轴上吸收的机械功率。

10.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是交流。

11.直流发电机电磁转接的方向和电枢旋转的方向相反，直流电动机电磁转距的方向和电枢旋转方向相同。

12.单叠和单波绕组。

极对数均为p时，并联支路分别为2p，2。

13.直流电机的电磁转距是由每级气隙磁通量和电枢电流组成的。

14.直流发电机的电磁转距是自动转句。

直流电动机的电磁转距是驱动转矩。

15.一台直流电动机带额定负载直接启动的启动电流大于空载直接启动的启动电流。

错16.直接电动机处于制动状态。

因为的电动于将减速停转。

错17.直流电动机的电磁转距与电机转子方向相同。

18.直流电动机的倒拉反转状态的稳定运行点位于机械特性平面的第四象限。

19.直流电动机的人为特性与固有特性相比。

其理想转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是弱磁的人为特性。

20.直流电动机采用降低电源电压方法启动题目底是为了减小启动电流。

21.当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于反接制动状态22.他励直流电动机拖动恒转距负载，进行串电阻调速。

试题类型一、填空题二、单项选择题三、简答画图题四、计算题第1章绪论一、基本物理量1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。

2．把穿过某一截面S 的磁力线根数被称为磁通量 。

在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度B。

磁场强度H是用来计算导磁材料中的磁场引入的物理量。

☆理解B和H的关系和物理意义。

3．非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系是线性的。

在导磁材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系不是线性的。

4．磁通与电压之间存在如下关系：1）如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势；2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。

5．电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。

由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。

6.铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。

二、磁路的基本定律1．安培环路定理（或称全电流定理）在磁路中沿任一闭合路径L，磁场强度H的线积分等于该闭和回路所包围的总电流即：⎰∑=⋅li dL H电流的参数方向与闭合路径方向符合右手螺旋关系取正号，反之为负.若沿长度L 。

磁路强度H 处处相等，且闭和回路所包围的总电流是由通过I 的N 匝线圈提供，则上式可写成：HL=Ni2．磁路的欧姆定律若铁心上绕有通有电流I 的N 匝线圈，铁心的截面积为A ，磁路的平均长度为L ，材料的导磁率为μ，不计漏磁通，且各截面上的磁通密度为平均并垂直于各截面则：⎰=⋅=ΦBA dA BLA L BHl Ni μμΦ===m R FA L Ni ==Φ∴μm R F Φ=∴ A l R m μ=上式m R F Φ=称为磁路的欧姆定律，与电路欧姆定律形式上相似。

注：磁阻Rm 与电阻R 对应，两者的计算公式相似，但铁磁材料的磁导率μ不是常数，所以Rm 不是常数。