东北电力大学电机学ppt讲义第16章

例 题
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2．简单并联磁路
定义:指考虑漏磁影响，或磁回路有两个以上分 支的磁路。 点击书本进入例题1-３
例 题
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二、直流电机的空载磁路和磁化曲线
1.空载磁路及其计算 定义:直流电机的空载磁场是指励磁绕组内通有 直流励磁电流时由励磁磁动势单独激励的磁场。 2.直流电机的磁化曲线
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2．涡流损耗
涡流:当通过铁心的磁通随时间变化时,根据电 磁感应定律,铁心中将产生感应电动势,并引起 环流,环流在铁心内部围绕磁通作旋涡状流动 称为涡流。示意图1-12。
定义:涡流在铁心中引起的损耗。 公式: 2 2
pe Ce f B V
2 m
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三、铁磁材料
1．软磁材料 定义: 磁滞回线窄、剩磁和矫顽力都很小的材料。 附图1-11a
常用软磁材料:铸铁、铸钢和硅钢片等。
软磁材料的磁导率较高,故用以制造电机和变压器 的铁心。
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2．硬磁(永磁)材料 定义:磁滞回线宽、剩磁和矫顽力都很大的铁磁材 料称为硬磁材料，又称为永磁材料。 附图1-11b
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1-1磁路的基本定律
一、磁路的概念:
磁路：磁通所通过的路径.见图１－１。
主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多， 所以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。 东北电力大学
Ni H k ik 1 Rm1 2 Rm 2 3 Rm3
k 1
3

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为理想情况。通常情况下 Σe ≠ 0 。若 Σe 较大，将导致换向不良，在电刷下产生火花。 • 二、换向元件中电流的变化规律 直线换向 • 当换向元件中的合成电动势 Σe = 0 时，换向元件中的电 流变化规律大体为一直线，这种换向称为直线换向 直线换向，如图 直线换向 27-3(a)所示。 • 直线换向的特点是，电刷接触面上的电流密度分布均匀、 换向良好。 •
向元件瞬时断开后刷边容易出现火花导致换向不良超越换向若换向极磁场较强则换向元件中与电抗电动势反向的旋转电动势可能大于电抗电动势此时因而换向元件中电流改变方向的时刻将比直线换向时提前如图273c所示这种换向称为超越换向轻微的超越换向有一定好处但过度的超越换向也是不利的?作为正值如果和由合成电动势il则换向元件中的电产生的附加换向电e?re0e??i?cie0??东北电力大学?附加换向电流将反向cici东北电力大学?图273换向元件中电流的变化?四火花等级?虽然直流电机在运行时电刷下往往产生火花但只要火花被限制在一定程度就不会危及电机的运行
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•
换向极的极性可以由换向极磁场与电枢磁场相反的原 则来确定。对于图27-4所示主极极性，电机作发电机逆时 针旋转时，电枢磁场的方向为自左至右，故换向极磁场的 方向为自右至左。由此可见，在发电机中，换向极的极性 应与顺旋转方向的下一个主极的极性相同；在电动机中， 换向极的极性与发电机相反。由于电抗电动势与电枢电流 成正比，所以换向磁场也应与电枢电流成正比，使切割换 向磁场产生的电动势与电枢电流成正比，和在不同负载下 均能抵消，所以换向极绕组应与电枢绕组串联。
第27章 直流电机的换向 章
27-1 换向过程的物理现象 直流电机的电枢旋转时，由于换向器的作用，电枢元件 从一条支路进入另一条支路，元件内电流的方向发生了改 变，元件电流改变方向的过程，称为换向 换向。换向前后的电 换向 流大小相等、方向相反。在直流电机中，任何瞬间都有元 件在换向。 换向是直流电机的共同问题，也是制约直流电机进一步 发展的最主要问题。直流电机换向不好，将在电刷和换向 器之间引起火花，火花超过一定程度，将烧坏电刷和换向 器。火花严重时，还可能与电位差火花汇合在一起，形成 环火，烧毁电机。此外，火花还会产生电磁波，产生无线 电干扰。

【电路】：
ui
R1 if i1
∞ -
+ +
uO
R2
【分析】：
i1 if i 0
i i1
if
i1
ui
u R1
ui u R1
u uo Rf
if
u
uo
R f
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第16章 集成运算放大器
ui u uuo
R1
Rf
u 0u
Rui1
uo Rf
ui
uoR R1f ui AufR R1f
RF
【电路】：
【分析】： 叠加定理：
ui1
R1
ui2 R2
∞
-
+ +
uO
R3
ui1单 独ui作 20 用 uo ， R R 1 f ui1 u i2 单独 u i1 作 0 u o 用 (1 R R 1 f， )R 2 R 3 R 3u i2 共 同 u o u o 作 u o R R 用 1 fu i1 ( 1 R R 1 f)R 2 R 3 R 3u i2
RF
∞
-
ui R2
+ +
uO
R3
u o u u R 2 R 3 R 3u i ( 2 R R 3 ,2 R //3 R R f)
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二、加法运算
ui1 i1 R11 if RF
【电路】： 【分析】：
ui2 i2 R12
i1i2if i0
i i1i2if
若R f： R 1R 2R 3 u ou i2u i1 减法
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第16章 集成运算放大器

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2.短路试验 2.短路试验
短路试验可以测量变压器的短路参数及铜耗。 短路试验可以测量变压器的短路参数及铜耗。
图2－16 变压器短路实验接线图 － (a) 单相 (b)三相 三相
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短路试验时，为了便于测量， 短路试验时，为了便于测量，通常是在高压侧 加电压，将低压侧短路。 加电压，将低压侧短路。 为了避免过大的短路电流，短路试验必须在较 为了避免过大的短路电流， 低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限， 低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限， 此时外加电压为额定电压的（ 10）％左右。 ）％左右 此时外加电压为额定电压的（5-10）％左右。
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根据二次侧短路时的简化等效电路， 根据二次侧短路时的简化等效电路，可计算 短路阻抗为： 短路阻抗为：
Uk Zk = Ik
rk =
2 Zk 2 − rk
pk
2 Ik
xk =
形等效电路计算时， 在T形等效电路计算时，可取 形等效电路计算时
x1σ
1 ′ = x 2σ = x k 2
1 ′ r1 = r2 = rk 2
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短路试验时， 短路试验时，变压器从电源吸取的功率全部 转化为一、二次绕组的铜耗和铁耗， 转化为一、二次绕组的铜耗和铁耗，但由于试验 时外加电压很低，铁心中的磁通很小， 时外加电压很低，铁心中的磁通很小，铁耗可忽 这样可认为短路损耗即为变压器铜耗， 略，这样可认为短路损耗即为变压器铜耗，有：
2 2 2
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三、变压器负载时的磁动势平衡关系
F1 + F2 = Fm
& & & I1 N1 + I 2 N 2 = I 0 N1