电机及拖动基础总复习.doc

电机及拖动根底复习

根本概念和定律

磁感应强度：B=Φ/S

磁场强度：H=B/μ

安培环路定律：，或者HL=INy

B=μH=μINy/L，当μ增大时，可以有效增大B

磁路欧姆定律：Φ=Fm/Rm，Fm=INy，Rm=l/Sμ

铁磁物质：〔μ比μ0大几千到上万倍〕

软磁材料硬磁材料

牛顿第二定律：T-TL=JdΩ/dt=GD2/375dn/dt

负责特性：〔n-T曲线〕

恒转矩〔对抗型，位能型〕、风机型、传动机构

电力拖动系统稳定运行条件：T=TL、dT/dndTL/dn

判断：dn0时，TTL稳定。

直流电机

结构、工作原理、特点

1〕定子：磁极〔绕组、铁芯〕、电刷〔铁芯的目的是增大磁通〕

2〕转子：电枢〔绕组、铁芯〕、换向片

3〕原理：

定子供电产生主磁极磁场；转子通过电刷和换向片供电，使得同一极性下的导体电流方向保持不变，获得恒定转矩使转子旋转。〔注意，电枢元件中的感应电势和电流方向是改变的〕

4〕特点：调速性能好。但是制作工艺复杂，本钱高，维护量大

电路模型及数学模型

1〕电路

RaRa

Ra

Ra

〔励磁方式：他励、并励、串励，复励〕

2〕数学模型

Ea=CeΦn、T=CTΦIa、Ua=Ea+Ia〔Ra+RΩ〕，If=Uf/Rf〔并励时Ua=Uf〕

功率和转矩

P1=IaUa、P2N=PN、P1=PM+pCua、PM=P2+p0

T=T2+T0

机械特性

1〕固有特性2〕人为特性〔串电阻、降电压、弱磁〕

直流电机的运行

1〕启动

、Ts=CTΦIs

2〕调速

手段：串电阻、降电压、弱磁

CTΦΦ

出题：TL、Ra、UN等，求RΩ、n等

3〕制动

能耗、反接、回馈

四象限工作点

第=1\*ROMANI象限：电动运行

第=2\*ROMANII象限：能耗制动、正向回馈制动、反接制动

第=3\*ROMANIII象限：反向电动

第=4\*ROMANIV象限：能耗制动运行、反向回馈制动运行、倒拉反转制动运行〔位能型负载〕

变压器

结构：铁芯〔硅钢片，加大磁通，减小涡流〕，原副绕组

电路模型及数学模型

电路模型

2〕折算

折算原那么：副绕组磁通势不变

折算后参数：欧姆：乘以K2、福特乘以K、安培乘以1/K

3〕参数：

折算前：U1、U2、I1、I2、K、R1、R2、X1、X2、Rm、Xm、

折算后：U1、U’2、I1、I’2、K、R1、R2’、X2’、Z

4)数学模型

变压器试验

1〕空载试验

低压侧做：加UN，测得I0、p0求得Rm、Xm，之后折算到高压侧

空载试验等效电路图〔忽略Z1〕

2)短路实验

高压侧做：加电压使I1=I1N，测得UK、PK求得RK、XK

RK=R1+R2’、XK=X1+X2

短路试验等效电路图〔忽略Zm〕

联接组别

接法，绘制相量图，指出联接组别

自耦变压器、仪用互感器

特点，用途

交流电动机

结构、工作原理、特点

结构：定子〔电枢〕：三相对称绕组、铁芯

转子：绕组〔笼型或绕线型〕、铁芯

原理：三相对称绕组通三相对称交流电产生旋转磁场，切割转子导体产生电流，受安培力作用，使转子旋转。

特点：无电刷，制作简单，维护量小本钱低，调速性能比直流差

根本概念

同步转速n1、极对数p、定子频率f1、转子频率f2、相序、转差率s

n1=60f1/p

等效电路

功率与转矩

1)功率

P1=3U1I1cosφ1、pCu1=3I12R1、pFe1=3I0Rm

PM=P1-pCu1-pFe1=3I2’2R2

pCu2=3I2’2R2’

Pm=PM-pCu2=〔1-s〕PM=3I2’2R2

P2=Pm-p0

p0=pm+ps

转矩

T=Pm/Ω=PM/Ω1

T=9550P/n

T0=9550p0/n=9550〔pm+ps〕/n

T2N=9550PN/nN

TN=T2N+T0

机械特性

1〕关键点：n1、Tm、sm、Ts

n1和频率成正比，和极对数成反比

Tm和电压平方成正比

Ts和电压平方成正比

sm和R2成正比

2〕固有特性和人为特性

降电压、定子串电阻电抗、转子串电阻

3〕实用表达式

交流电机的启动与运行

1〕启动：

降压启动：定子串电抗、Y-D启动、串自耦变压器启动

特点：启动电流下降同时，启动转矩下降

转子串电阻启动：绕线型

特点：启动电流下降，启动转矩升高

2〕运行

几个公式：

Tm=λTN

Ts=KTTN

TL、sm和s’m，求n〔s，n=〔1-s〕n1〕

PN、λ、TL，可求TN，Tm、sm，可求s和转速n

R2可求RΩ

四象限工作点

第=1\*ROMANI象限：电动运行

第=2\*ROMANII象限：能耗制动、正向回馈制动、反接制动

第=3\*ROMANIII象限：反向电动

第=4\*ROMANIV象限：能