電機與拖動復(fù)習(xí)筆記

第0章緒論：G、電機：利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的機械2、電力拖動系統(tǒng)包括：電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)機械、控制設(shè)備和電源。第1章直流電機D1.2繞組1、單疊繞組：y=Z±￡，即y=[_￡]（向下取整）；y=1，/Ki"12p12pk一墅:y2=yi-y°p為磁極對數(shù)，Z為槽數(shù)，yi為第一節(jié)距（同一個元件1的兩個邊跨過的距離），y為換向器節(jié)距。畫圖步驟：1）計算y；12）根據(jù)Z的數(shù)目畫線（等間距），線的數(shù)目和Z相同。（Z=16，y1=4）（實線、虛線都畫）\II!'!IH!|I!|>\II!'!IH!|I!|>|!!!|!!!!!!線相連。4）將編號為1的實線連接到編號為1換向片（位置自己定，換向片寬度和實線間寬度一樣），（換向器編號和實線編號一致），將編號為5的虛線連接到編號為2的換向片。5）平移將其他的畫出來6）畫磁極，磁極寬度約為07—倍2P5）平移將其他的畫出來的實線間寬度，極性交替放在線中，磁極平移距離為Z倍的實線寬度；2P在磁極中心下方畫出電刷（N極下為+，S極下為一）單疊繞組特點：1）并聯(lián)支路對數(shù)等于磁極對數(shù)，即a=p；2）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷間電動勢等于并聯(lián)支路電動勢，電刷位置應(yīng)使支路感應(yīng)電動勢最大（即電刷位置對準(zhǔn)磁極中心）；3）電樞繞組閉合回路中，感應(yīng)電動勢之和為0，內(nèi)部無換流4）正負電刷引出的電樞電流/為各支路電流之和，i=2ai。a為支路對數(shù)5）元件的兩個出線端連接于相鄰兩個換向片上，即七二1。Q單波繞組：y=Z±￡，即y=[_￡]（向下取整）；y=Ml（向下取整），12p12pkpy2=yk-yio畫圖與單疊類似。特點：1）并聯(lián)支路數(shù)二2,與磁極對數(shù)無關(guān)，即a=1o2）畫圖與單疊類似。特點：1）并聯(lián)支路數(shù)二2,與磁極對數(shù)無關(guān)，即a=1o3）正負電刷引出的電樞電流/為各支路電流之和，/2/o1.3電樞反應(yīng)一、定義：1、電樞反應(yīng)：電樞磁場對氣隙磁場的影響or電樞磁動勢對主磁極的磁動勢的影響。2、勵磁XX：所謂勵磁XX就是產(chǎn)生磁場（雖然有磁極，但是由磁極產(chǎn)生的磁場很弱，所以需要勵磁XX來激勵（加強）磁場），勵磁電流為0，則可默認磁場不存在。（下角標(biāo)為f）3、電樞XX：所謂電樞XX，即轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的XX；電樞磁場可看做由電樞（負載）電流引起的；空載即電流為0，無電樞磁場。（下角標(biāo)為a）<4、在電樞反應(yīng)中由3個繞組：勵磁繞組（直流），電樞繞組（交流），電刷繞組（直流）。5、勵磁磁場和電樞磁場構(gòu)成電機整體的磁場，整體的磁場分為主磁場和漏磁場。6、電樞反應(yīng)的影響：1）電刷在幾何中性線上a）使氣隙磁場發(fā)生畸變b）對主磁場產(chǎn)生去磁作用2）電刷不在幾何中性線上電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機去磁助磁電動機助磁去磁1.4電樞磁動勢、電樞轉(zhuǎn)矩和電磁功率1、電樞電動勢指直流電機正負電刷之間的感應(yīng)電動勢，也是一條支路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。2、氣=CE中〃；Ea為每條支路的感應(yīng)電動勢（支路之間時并聯(lián)關(guān)系，電動勢都相同，且都為總電動勢）；C二虬為電動勢常數(shù)，僅與電E60a機結(jié)構(gòu)有關(guān)；中為每級磁通；n為轉(zhuǎn)速。3、發(fā)電機E>U，電動機E<U。由E=U+IR可知：發(fā)電機E與/同向；電動機E與I反向4、T=C①I，T為電磁轉(zhuǎn)矩（電磁轉(zhuǎn)矩由每級磁通和電樞電流引emTaem起）；CT=牛=9.55Ce為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，僅與電機結(jié)構(gòu)有關(guān)；I為電樞電流。5、發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機轉(zhuǎn)速方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩起制動作用；電機與拖動復(fù)習(xí)筆記電動機電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機轉(zhuǎn)速方向相同，電磁轉(zhuǎn)矩起驅(qū)動作用。6、P=TQ=EI；TQ從機械方向描述電磁功率，Q為轉(zhuǎn)子角速ememaaem1.6直流發(fā)電機度；EI1.6直流發(fā)電機O1、直流發(fā)電機的勵磁方式：自勵（串勵、并勵、復(fù)勵）、他勵。他勵-并勵他勵-并勵復(fù)勵串勵2、E=U+IR；R為電樞回路總電阻；T=T+T；T為原動機給發(fā)動機的拖動轉(zhuǎn)矩；T為空載轉(zhuǎn)矩（各1em010種損耗之和）。P1=Pem+P0；CmP為給負載的輸出電功2=P+"+P^；P1為原動機的輸入功率；P=TQ為空載損耗；P=P+P+P；000Femecad率；P為銅損耗；3、發(fā)電機效率門=PxP1=Pem+P0；CmP為給負載的輸出電功2Pn為額定功率，Un為額定電壓；額定電流I=烏，勵磁電流I='，銅損耗P=12R，NUfRCuaaaNfP=12R，其中I通過發(fā)電機的勵磁方式確定（并勵發(fā)電機為CufffaI=I+I），P=P。aNf2N5、他勵直流發(fā)電機的運行特性：負載特性（負載為0時為空載特性）U=f（I「、外特性U=f（I）、調(diào)節(jié)特性If=f（I）。6、并勵直流發(fā)電機的自勵條件：1）主磁路有剩磁；2）勵磁繞組極性正確，產(chǎn)生磁通方向與剩磁通方向相同；3）勵磁回路的總電阻必須小于該轉(zhuǎn)速下的臨界電阻。7、并勵直流發(fā)電機的外特性曲線下降原因1）電樞反應(yīng)的去磁效應(yīng)；2）電樞回路電阻壓降；3）端電壓降低引起的勵磁電流的減小。1.7直流電動機1、直流電機的可逆原理：一臺電機既可以做發(fā)電機運行，又可以做電動機運行。2、U=E+IR；T=T+T；T2為負載轉(zhuǎn)矩；P=P+P；P=P+P+P；em201emCuaCuf3、電動機計算題公式Pn為額定功率，un為額定電壓；額定電流I=二，勵磁電流I='，銅損耗P=12R，NU門fRCuaaaP=12R，其中I通過電動機的勵磁方式確定（并勵發(fā)電機為Cufffa

I=I-I),P=P，輸出轉(zhuǎn)矩T=4aNf2N2QN4、n4、n=--^ICe①Ce①a第2章直流電動機的電力拖動0、運動方程式：T-T=J竺，T為靜負載轉(zhuǎn)矩，j為運動系統(tǒng)的emldtL轉(zhuǎn)動慣量，Q為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的角速度（弧度），JdQ為系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩。dt轉(zhuǎn)速形式：T-T=竺2.空，GD2為飛輪矩，四.空為動負載轉(zhuǎn)

eml375dt375dt矩。2、t=T系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)，T>T系統(tǒng)加速，T<T系統(tǒng)減速。emLemLemL3、負載的轉(zhuǎn)矩特性：負載特性。（反抗性、位能性）、恒功率負載特性、泵與風(fēng)機類4、他勵電動機機械特性:固有機械特性：（U」-J

CeQCeqn0CeQ負載特性。（反抗性、位能性）、恒功率負載特性、泵與風(fēng)機類4、他勵電動機機械特性:固有機械特性：（U」-J

CeQCeqn0CeQCCtQ2n為實際空載轉(zhuǎn)速0其比理想空載轉(zhuǎn)速小。圖像中斜率大的機械特性為軟特性，斜率小的為硬特性。人為機械特性：1）電樞串電阻：（u=U,Q=Q）2）降低電樞電壓CEONCC^ONemn=Un-R+RTn=Un-R+RT；CEoncctonemnn=—―R—T回卜中產(chǎn)5產(chǎn)吃y5、電力拖動京定運行條件:CEOCC回卜中產(chǎn)5產(chǎn)吃y5、電力拖動京定運行條件:必要條件：電動機的機械特性與負載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，即存在Tem=T；em充分條件：在交點的轉(zhuǎn)速以上存在T<Tl，而在交點的轉(zhuǎn)速以下存也T>T。em6、他勵直流電動機的起動:起動要求：1）足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩;2）起動電流限制在一定范圍之內(nèi);3）起動設(shè)備簡單，可靠。（起動方法：電樞回路串電阻、降低電樞電壓。7、他勵直流電動機的制動：T與n同向為電動狀態(tài)，t與n反向為制動狀態(tài)。ememem電機與拖動復(fù)習(xí)筆記熟動方法：能耗制動、反接制動(電壓反接、倒拉反轉(zhuǎn)反接)、回饋制動。8、他勵直流電動機的調(diào)速:n=Ur(Ra+RS)CE①調(diào)速方法：調(diào)壓調(diào)速、電樞串電阻調(diào)速和勵磁調(diào)速。電機與拖動復(fù)習(xí)筆記

第3章變壓器

3.1變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)1、變壓器的變壓原理：一、二次繞組的感應(yīng)電動勢大小正比于各自繞組的匝數(shù)。2、變壓器結(jié)構(gòu)中：油箱：裝油、機械支撐、散熱和保護器身的作用；變壓器油：絕緣和冷卻作用；套管：使變壓器引線與油箱絕緣；保護裝置：保護變壓器。3、三項變壓器的額定電壓指的是線電壓，額定電流是線電流。3.2空載運行1、空載運行：指變壓器一次繞組接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路時的運行狀態(tài)。2、中二,，中為變壓器主磁通，e一次感應(yīng)電動勢，f磁通m4.44fNm13、變化頻率，牛一次繞組匝數(shù)。3、U1、U2為一、二次額定相電壓k=U=N，k為變比，UN2U1、U2為一、二次額定相電壓U1=(R+jX1+R+jX)I0；U1為外加電壓；I。為空載電流；￡為一次電阻；X1為一次漏磁抗；R為勵磁電阻(鐵損耗的等效電阻);X為勵磁電抗（對應(yīng)于主磁通的電抗）;I應(yīng)為向量X為勵磁電抗（對應(yīng)于主磁通的電抗）;I應(yīng)為向量注：圖中U、1、負載運行：變壓器的一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次側(cè)接負載的運行狀態(tài)。2、k=?=*，I、12為一、二次額定相電流。12@將二次繞組的匝數(shù)看成一次繞組的匝數(shù)，為了保持二次側(cè)的電磁關(guān)系不變，需要將二次側(cè)的電磁參數(shù)折算到一次側(cè)。（不加上角標(biāo)的為二次側(cè)值，加角標(biāo)的為一次側(cè)值）E；=化氣，k為變比，E2為二次感應(yīng)電動勢，E；為二次電動勢的折算值;I=1I，I為二次電流，I為二次電流的折算值；2k222R，=k2R，R為二次漏阻抗，R為二次漏阻抗的折算值;2222U；=kU2，U2為二次電壓，U2為二次電壓的折算值；Z「k2ZL，Z、為負載阻抗，Z［為負載阻抗的折算值。T型等效電T型等效電"<路:注：圖中U、I、E應(yīng)為向量電機與拖動復(fù)習(xí)筆記3.4變壓器參數(shù)的測定1、空載試驗：（在低壓側(cè)進行，即二次側(cè)）測得所有數(shù)據(jù)均為線狀態(tài)數(shù)據(jù)，計算前需要進行線相轉(zhuǎn)換。對于三相變壓器：in=_￡-，u0為低壓側(cè)（二次）電壓的額定值。'N,UIUPk=―n，I%=fX100%，P=P/3，Z=0，R=Y，U0IFe0mIm122N2N00XmS-吃。其中所有的參數(shù)都是每相的參數(shù)，算的電磁參數(shù)都是低壓側(cè)參數(shù)。由低壓側(cè)的參數(shù)，可以通過折算公式，折算到高壓側(cè)。2、短路試驗：（在高壓側(cè)進行，即一次側(cè)）測得所有數(shù)據(jù)均為線狀態(tài)數(shù)據(jù)，計算前需要進行線相轉(zhuǎn)換，帶下標(biāo)S的為短路狀態(tài)下的。對三相變壓器：Z=U，R=p，X=JZ2—R2。ss溫度折算：由于變壓器的工作溫度為75°C，而短路試驗時溫度為20°C，所以需要進行溫度換算。R=234.5+75R，9為室溫，一般為20C。鋁線變壓器時234.5S75C234.5+9應(yīng)替換為228。Z海c=技;+R方。計算時通過試驗溫度下的Zs求Xs后，反求Z,7戲，再進行計算。對于T型等效電路，RnR=1R，XnX'=1X。122S122SPS75°CUS75PS75°CUS75CZS75c'1NZS75c'1NXU1N100%，U%="s75Cyx100%,u%=SaUSr1NXI—^4NX100%U1N分別為短路電壓百分值，短路電壓電阻（有功）分量百分值，短路電壓電抗（無功）分量百分值。式中所有參數(shù)均為每相的參數(shù)。下角標(biāo)1為一次側(cè)，2為二次側(cè)。3.5標(biāo)么值1、標(biāo)么值=實際值，基準(zhǔn)值一般取每相的額定值。基準(zhǔn)值2、項變壓器：下標(biāo)為B為標(biāo)準(zhǔn)值5、U*=1U—1-，U1NU*二2U——5、U*=1U—1-，U1NU*二2U——J，U2NI*二1，I*=-^2-I1N212N，Z1BU=—I1Z—c2Z2B，R*1R二—1-Z1B，R*2二R，X*二R，Z1Z2B1BX*2Rc2Z2BS*=S—，SNP*二P，SNQ*二Q?9SNZ*=mU*—1N二I*01二，I*0R*二mP*0-，I*201X*=1：Z*2-R*2;mZ*=SU*—SNI*N二U*N，R*SP*二I*2NP二P*二—SN，SNSNX*二S\：'Z*2LS百分值二標(biāo)么值，即I*等價于I%1N，2R*2。S3、11Z*4、折算前后的標(biāo)么值相等，可以省去折算。1BZ*二u*，R*二u*，X*=u*。SSSSaSSr正。電機與拖動復(fù)習(xí)筆記…U-U'RIcos中+XIsin中小以AU=1N2X100%=S-12S-12X100%氣U1N=P(R*cos中+X*sin中)x100%p=L=二=1*為負載電流標(biāo)么值，又稱負載系數(shù)。I1N12N20空載損耗可近似看作鐵損耗Pf=P°，是不變損耗;短路損耗可近似看作銅損耗pCu=短路損耗可近似看作銅損耗pCu=p2P，是可變損耗;總損耗￡p=p^+Pc=P+P2PsnP=P2=(1-￡P(guān))=1-P+PPp1P2+￡pP2+￡pp+P)+P2psn=PScos甲；當(dāng)不變損耗等于可變損耗（銅損耗二鐵損耗）時效率最高。此時P為最大效率時的負載系數(shù)，之后帶入效率公式可以求最大效率。O1、聯(lián)結(jié)組別畫圖:3.7三相變壓器高壓繞組：首端:U1、V、吧。低壓繞組：首端:、、、1）由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式:2O1、聯(lián)結(jié)組別畫圖:3.7三相變壓器高壓繞組：首端:U1、V、吧。低壓繞組：首端:、、、1）由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式:22u、w。V1例1:以右圖為例分析畫法:W線對應(yīng)，所以這兩條線平行；再由接線柱（黑點）的位置二者相反2（W、13）W2靠近+，七、u2靠近-），所以這兩條線反向。由副邊也是Y型解法，所以uW2靠近+，七、u2靠近-），所以這兩條線反向。由副邊也是Y型解法，所以u、y為同一點，由y、221且接線柱相反畫出剩下的線。對應(yīng)，4)TOC\o"1-5"\h\z1111測量得角度為60。所以此聯(lián)接組別為Y，y2。（2=60例2：以右圖為例分析畫法:（黑點）的位置W1）由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式:y靠近-），所以這兩條線反13）由副邊是△型解法，由y、W（y）與U、1121（咯、吧靠近+，七、向。2）將U，（黑點）的位置W1）由原邊是Y型接法，畫出原邊接線形式:y靠近-），所以這兩條線反13）由副邊是△型解法，由y、W（y）與U、1121（咯、吧靠近+，七、向。/30°)。二者相反O2、4）量出u、y這條線與U、V這條線夾角。1111(3=90°/30°)。測量得角度為90。所以此聯(lián)接組別為Y，d3。O2、(3=90°/30°)。聯(lián)接組別勵磁電流主磁通線電動勢相電動勢波形:組式Y(jié)，y正弦波平頂波正弦波尖頂波心式丫，y正弦波正弦波正弦波正弦波YN，y尖頂波正弦波正弦波正弦波D，y尖頂波正弦波正弦波正弦波Y，d正弦波平頂波正弦波正弦波Y，yn同Y，y聯(lián)接G、三相組式變壓器不能采用Y/Y(Y/Y0)接線的原因Y,y接線的變壓器的勵磁電流只能是正弦波，產(chǎn)生平頂波的磁通，其中3次諧波磁通在鐵芯中形成回路，可以在鐵芯中流通，形成回3路，數(shù)值較大，產(chǎn)生較大的3次諧波電勢E3使電勢波形畸變，幅值升高，對絕緣不利。D3.8變壓器并聯(lián)運行1、變壓器并聯(lián)運行的理想情況：空載時并聯(lián)運行的各變壓器繞組間無換流，以免增加繞組的銅損耗；帶負載后，各變壓器的負載系數(shù)相等，即各變壓器所分擔(dān)的負載電流按各自容量大小成正比例分配，使并聯(lián)運行的各臺變壓器容量得到充分利用；電機與拖動復(fù)習(xí)筆記3）帶負載后，各變壓器所分擔(dān)的電流應(yīng)與總的負載電流同相位。這樣在總的負載電流一定時，各變壓器所分擔(dān)的電流最小。如果各變壓器的二次電流一定，則共同承擔(dān)的負載電流為最大。G、變壓器并聯(lián)運行所需滿足情況：1）各變壓器一次、