电机与拖动－总结

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电机与拖动总结,直流电机基本工作原理、结构；,直流电机的电枢绕组,直流电机的磁场分析；,直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率；,直流电动机基本电磁关系、运行特性，电压、电磁功率平衡式；,直流电机的换向；,直流电机,1,直流电机的基本结构总结,主要由定子、转子两部分组成,直流电机,定子,转子,机座,换向极,主磁极,电刷装置,电枢铁心,轴承,换向器,风扇,转轴,电枢绕组,2,直流电动机运行时的几点结论,外施电压、电流是直流， 电枢线圈内电流是交流；,线圈中感应电势与电流方向相反；,线圈是旋转的，电枢电流是交变的。 电枢电流产生的磁场在空间上是恒定不变的；,产生的电磁转矩,M,与转子转向相同， 是驱动性质；,3,单迭绕组和单波绕组,单迭绕组：,先串联所有上元件边在同一极下的元件， 形成一条支路。 每增加一对主极就增加一对支路。 2a2p。,单波绕组：,把全部上元件边在相同极性下的元件相连，形成一条支路。 整个绕组只有一对支路， 极数的增减与支路数无关。 2a2。,4,电枢磁场、电枢反应,直流电机负载后，电枢绕组有电流通过，该电流建立的磁场简称,电枢磁场,，电枢磁场对主磁场的影响就称为,电枢反应,。,当电机带上负载后，电机的气隙磁场由主磁场和电枢两个磁场共同决定。电枢磁动势的出现，使气隙磁场发生畸变，即电枢反应。,5,电磁转矩：,感应电动势：,电枢回路电势平衡式：,电动机转速特性：,直流电机基本公式,6,直流电动机功率平衡式,7,直流电机的换向,影响换向的因素；,（电抗电动势、旋转电动势）,改善换向的方法；,（装换向极是最有效的手段）,换向极和补偿绕组的作用；,8,直流电机的电力拖动,直流电动机的机械特性；,电力拖动的稳定性判据；,直流电动机的起动；,直流电动机的制动；,直流电动机的调速；,掌握电动及制动等不同运行状态下电量及转矩相互关系。,9,机械特性,机械特性一般表达式：,固有机械特性：通过理想空载点和额定工作点确定,人为机械特性：,电枢回路串电阻人为特性；,改变端电压人为特性；,减弱磁通人为特性,10,稳定性判据,稳定点的条件：,通常具有上翘机械特性的拖动系统运行是不稳定的。,11,直流电动机起动,直接起动；,限制起动电流,降低端电压；,电枢回路串电阻,12,直流电动机的制动,制动运行：从轴上吸收机械能转换成电能而消耗在电机内部或反馈电网。,特点：转矩与转速方向相反,制动方式：,能耗制动,反接制动（电压反向的反接制动， 电动势反向的反接制动）,回馈制动,13,直流电动机调速,直流电动机的转速公式：,直流电动机的调速方法,：,（1）改变励磁电流从而改变磁通；,（2）改变施加在电枢两端的电压U；,（3）改变串入电枢回路的调节电阻；,14,变压器,变压器基本结构与基本原理；,变压器空载运行之物理现象及电势、电流分析；,变压器负载运行时电磁关系与等效电路；,原、副边折算以及电压、磁势平衡式；,标么值的运用；,等效电路,三相变压器及联结组别。,掌握变压器空载、负载运行分析方法，及由磁势不变导出折算的概念与等值电路的建立。,15,等效电路,T型等值电路,（1）电路中全部的量和参数都是每一相的值。原边为实际值，副边为折算值。,（2）等效的是稳态对称运行状态。,16,变压器基本公式,有效值：,17,一、空载试验,空载试验可以测出变压器的励磁参数。为了便于测试和安全， 空载试验在低压侧施加电压。,空载运行时，总阻抗,激磁参数：,变压器参数测定,18,二、短路试验,为了便于测试， 短路试验常在高压侧加电源电压，低压侧直接短路。,参数计算：,19,电压变化率,用参数表达的电压变化率,20,（1）在接线图上标出各相电动势相量；,（2）画出原绕组电动势相量位形图；,（3）根据同一铁心柱上原、副绕组感应电动势的相位关系， 画出副边绕组电动势位形图。将“a”点与“A”点重合，使相位关系更直观。,A,B,C,可以判断得到， 该联接组为Y/Y12,A,B,C,X,Y,Z,a,b,c,x,y,z,（4）比较原、副绕组线电动势 与 的相位关系。 根据钟点法确定联接组别。,联接组别（例）,21,异步电机,感应电动机基本结构、磁场分布和运行原理；,交流电机的一般问题,感应电动机的功率、转矩和工作特性；,感应电动机的折算和等效电路；,掌握感应电机的折算概念及其等值电路，并熟练地利用感应电机等值电路进行电压、电流、电磁功率等的分析计算。,22,基本工作原理,三相感应电动机定子对称三相绕组通入对称三相电流后， 气隙中建立旋转磁场转速为n1，与转子中的感应电流相互作用产生电磁转矩， 使转子以转速n沿n1方向旋转。,转差率：,0S1时 电动状态,S1时， 反接制动状态；,23,交流电机的统一问题,三相交流绕组；,交流绕组的感应电势；,交流绕组的磁势；,旋转磁势与脉振磁势；,交流电机的时间空间相量图；,对交流电机中气隙磁场的性质和时空关系要有深入的了解，能够熟练地进行磁势、电势的计算与分析。,24,交流电机的统一问题基本公式,25,T形等效电路,26,三相感应电动机基本公式,27,三相感应电动机的拖动,三相感应电动机的机械特性；,三相感应电动机的起动；,三相感应电动机的制动；,三相感应电动机的调速；,掌握各种起动、调速、制动方式的实现手段和不同运行状态下电量及转矩相互关系。,28,三相感应电动机的电力拖动基本公式,29,机械特性的特殊点,固有机械特性的特殊点：,起动点,A：,该点,S1；,临界点,B：,该点,S,Sm,；,额定点,C：,该点,S,Sn,；,同步点,D：,该点,S0，,又称理想空载点；,T,S,S=0,S=1,T,0,Sn,T,n,Sm,T,m,30,三相感应电动机的起动,直接起动,降压起动,定子串电阻或电抗降压起动；,用自耦变压器降压起动；,Y,起动,延边三角形起动,绕线式电动机起动方法,改善起动性能的笼形感应电动机,31,三相感应电动机的制动,反接制动,转向反向的反接制动,定子两相对调的反接制动,回馈制动,能耗制动,32,三相感应电动机的调速,调速的方法：,（1） 改变定子绕组的极对数p；,（2）改变电源的频率f1；,（3）改变电动机的转差率；,改变定子绕组的端电压；,改变定子绕组的外加电阻或电抗；,转子回路加电阻或电抗；,转子回路引进fsf的外加电势,33,