电机与拖动基础知识重点.docx

《电机与拖动基础知识重点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机与拖动基础知识重点.docx（52页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、电机与拖动基础总复习试题类型一、填空题（每题1分，共20分）二、判断题（每题1分，共10分）三、单项选择题（每题2分，共20分）四、简答题（两题，共15分）五、计算题（三题，共35分）电力拖动系统动力学基础1 .电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。2 .电力拖动运动方程的实用形式为7； 一冗=也经e l 375 dt由电动机的电磁转矩或与生产机械的负载转矩71的关系：1）当Te= Tl时，dn/d/=0,表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；2）若或Tl时，dn/d

2、t 0,系统处于加速状态；3）若VTl时，dn/d/ 0,系统处于减速状态。也就是一旦dn/dt # 0 ,则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。3 .生产机械的负载转矩特性：图2-3反抗性恒转矩负贰特性图2-4位能性恒转矩负我特性图24通风机负我特性图24恒功率负载特性dn dn直流电机原理1 .直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。2 .直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）

3、。3极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。4单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a等于极对数与。5电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场o这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。6直流电机的励磁方式:rC)d)图312直流电机的励磁方式a）他励式b）并励式c）串励式b）旦励式7直流电机的电枢电压方程和电动势：U,、= E + RI E、= C&nddCl aa6直流电机电磁转矩8直流电动机功率方程机

4、械功率1 H电功率AnecFea）电动机机械功率DM电功率b）发电机9直流电机工作特性图3/7直流电动机的工作特性UR, Tn =+ /aC(DC a”二幺100%= 1-PPFe + Pmec + Pcuf + T K +U4+4)当。=UN,/f=/fN时，寸/a）的关系曲线10直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开一旦励磁电流为o,则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小,但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧El!11效率他

5、励直流发电机带负载运行时，其损耗中仅电枢回路的铜耗与电流7a的平方成正比，称为可变损耗；其他部分损耗与电枢电流无关，称为不变损耗。当负载较小时，人也较小，此时发电机的损耗是以不变损耗为主，但因输出功率小而效率低；随着负载增加，尸2增大而效率上升，当可变损耗与不变损耗相等时效率达到最大值。直流电机拖动基础1他励直流电动机的机械特性2人为机械特性(1)改变电枢电压：一组平行曲线(2)减小每极气隙磁通：特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高(3)电枢回路串接电阻3他励直流电动机的起动StEn般直流电动机拖动负载顺利起动的条件是:1)限制/st (Zst W4/N, 2为电机的过载倍数);2)

6、 Tst 2 (1.1L2) Tn ;电枢回路串电阻起动(1)a)图46他励直流电动机中电阻起动a)原理图 b)机械特性（2）减压起动/7a）电力电子可控整流供电系统0Tl T2Tstb）减压起动的机械特性图4-7他励直流电动机减压起动4他励直流电动机的调速调速范围、静差率、平滑性图4/0他励直流电动机中电阴调速特点:1）实现简单，操作方便;2）低速时机械特性变软，静差率增大，相对稳定性变差;3）只能在基速以下调速，因而调速范围较小，一般D W 2；4）由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差;5）由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低,能耗越大。图4Tl调压调速

7、时的机械特性特点是：1）由于调压电源可连续平滑调节，所以拖动系统可实现无级调速;2）调速前后机械特性硬度不变，因而相对稳定性较好;3）在基速以下调速，调速范围较宽，。可达1020；4）调速过程中能量损耗较少，因此调速经济性较好;5）需要一套可控的直流电源。（3）弱磁调速b）大容量系统OTlC）改变磁通时的机械特性Te图4-12弱磁调速原理特点:1）由于励磁电流7a ,因而控制方便，能量损耗小;2）可连续调节电阻值，以实现无级调速；3）在基速以上调速，由于受电机机械强度和换向火花的限制，转速不能太高，一般约为（L2L5） N ,特殊设计的弱磁调速电动机,最高转速为（34）WN ,因而调速范围窄。

8、5他励直流电动机的制动常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制动三种。图4-15 他励直流电动机的能耗制动B能耗制动运行状态B倒拉反接制动4& + 凡bCN CeJ NKMn图4-20他励直流电动机倒拉反转运行(3)回馈制动A正向回馈制动在调压调速系统中，电压降低的幅度稍大时，会出现电动机经过第二象限的减速过程a)b)图421正向回馈制动过程电动车下坡时，将出现正向回馈制动运行正向回馈制动运行正向电动运行Tu0T口图4-22正向回馈就t1运行B反向回馈制动运行图右23反向回馈制动运行6他励直流电动机的四象限运行正向回馈剃动n图424他励直流电动机的四象限运行2变压器的额定参数变压器变压器

9、的主要组成是铁心和绕组U3.且一丛 /Ve2 n2图5/变压器的工作原理图额定电压U1N和U2N额定电流/1N和/2N额定容量Sn单相变压器三相变压器q - ij j - u jU2N，2N =1N，1N=CU2N12N =6Untn3 一次、二次绕组感应电动势芯=14-44/小力 =-j4.4”N2 粼4变压器负载时的基本方程式和等效电路对0由20 、NK = N3+N35= -E+病=瓦-：22E = -i（）Zf1 = kEu2 = i2z乙 乙 1/J图59变压器负载运行时的等效电路5绕组折算和“T”型等效电路将变压器二次绕组折算到一次绕组时，电动势和电压的折算值等于实际值乘以电压比上

10、 电流的折算值等于实际值除以匕 而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值乘以k这样，二次绕组经过折算后,变压器的基本方程警为1+ 2=-E+女耳=-i（）ZfE - E；u = iz乙乙 L/分析变压器内部的电磁关系可采用三种方法：基本方程式、等效电路和相量图。a) “T”形等效电路Z1b)简化等效电路6变压器带负载时的相量图图5-11变压器带感性负载时的相量图7变压器的参数测定(1)空载试验调压器TC加上工频的正弦交流电源，调节调压器的输出电压使其等于额定电压U1N ,然后测量U1、/0、U20及空载损耗尸0FUO 1=1 TCO*图512变压器的空载试验线路图由于空载电流/O很小，绕组损耗I

11、R很小，所以认为变压器空载时的输入功率产。完全用来平衡变压器的铁心损耗，即尸。& A励磁阻抗励磁电阻R = PFe x P。励磁电抗X(2)短路试验.U电压比 R xU 20短路试验时，用调压器TC使一次侧电流从零升到额定电流Zin,分别测量其短路电压Ush、短路电流/sh和短路损耗Psh ,并记录试验时的室温0 ()o由于短路试验时外加电压很低，主磁通很小，所以铁耗和励磁电流均可忽略不计，这时输入的功率（短路损耗）Psh可认为完全消耗在绕组的电阻损耗上，即Pshypcuo由简化等效电路，根据测量结果，取/sh=/1N时的数据计算室温下的短路参数。短路阻抗Zg=% =% 短路电阻 R,h=岭小

12、4/1Nsh /1N短路电抗8变压器的外特性和电压变化率变压器的负载系数21(7?sh coscp? + Xsh sin%)x100%9变压器的效率特性IN ，2N变压器的总损耗为Z? = ACu + Np我 力2舄2 + 6空载损耗产。短路损耗（铜损耗）Psh/、xlOO%当可变损耗与不变损耗相等时，效率达最大值，由此可得到产生变压器最大效率时的负载系数为为10三相变压器绕组的联结法图518三相变压器绕组的联结a）无中线的星形联结b）有中线的星形联结c）三角形联结11三相变压器联结组的判断方法a）图520三相变压器的联结组a） YvO联结组b） Yd 11联结组交流电机的旋转磁场理论交流电机包括：（1）异步电机（2）和同步电机1单相电枢绕组的磁动势匝线圈Niti-Ntllb）