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1、电机与拖动基础复习提纲电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：常用基础理论部分：1铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。直流电机部分：直流电机部分：1直流电机的工作原理（如何实现正反转、电枢电流如何换向的，发电与电动的原理） 。2直流电机的结构：定子、转子，励磁方式、电枢的绕组方式。定子部分：（1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极的铁心和励磁组部分组成（2）换向极两相邻主磁极之间的小磁极称为换向极，其作用是减小电机运动时电刷与换向器之间可能的火花。换向极由换向极铁心和换向绕组组成，整个换向极也用螺钉固定于机座上。（3）机座（4）电刷装置转子部分：（1）电枢铁心（
2、2）电枢绕组（3）换向器（4）转轴励磁方式：1.他励直流电机2.并励直流电机3.串励直流电机4.复励直流电机电枢的绕组方式：单叠绕组：a=p单波绕组：a=1 3直流电机的铭牌数据及其含义，电动机额定功率与发电机额定功率之间的区别，额定功率与额定电压和电流之间的关系。（1）额定功率，是电机在额定运行状态时所提供的输出功率。对电动机而言，是指轴上的输出的机械功率；对发电机而言，是指线端输出的电功率，单位为千瓦。（2）额定电压 Un,是电机的电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为伏。（3）额定电流 In,是电机在额定运行状态时电枢绕组允许流过的最大电流，单位为安。（4）额定转速 Nn,
3、是电机在额定运行状态时的旋转速度，单位为转/分。额定功率与额定电压和额定电流的关系为直流电动机 P=UI直流发电机 P=UI4直流电机（电动机和发电机）的感应电动势、电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、直流电机的功率流程图。及相关的数量关系。 （以例题、作业题为复习重点）1、电枢绕组的感应电动势：、电枢绕组的感应电动势：电枢绕组的感应电动势（EaEa）是指正负电刷之间的感应电动势，即，每条支路中各串联线圈边感应电动势的代数和。根据电磁感应定律，任意一条线圈边感应电动势幅值的大小，取决于线圈边所在的磁场的大小和线圈边相对于磁场的转速 n。a 此可以感性的推得电枢绕组的感应电动势的公式为：E
4、a=CenEa=Cen，式中 CeCe 成为直流电机的电动势常数（其中 Ce=PN/60aCe=PN/60a）2、电枢绕组的电磁转矩：、电枢绕组的电磁转矩：当电枢绕组中通有电流时，载流绕组线圈边将与气隙磁场相互作用，产生电磁转矩 T。电磁转矩 T 的大小和电枢电流 I 及气隙磁场 的乘积成正比：T=CTIa，式中 CT成为直流电机的转矩常数( (其中其中 C CT T=PN/2=PN/2a)a)3、直流电机的电压方程、直流电机的电压方程：U=Ea+RaI ，式中 Ra 为电枢回路的总电阻，包括电枢绕组电阻和电刷的接触电阻对于直流电动机，UEa，电流为正；对于直流发电机，EaU，电流为负。I=I
5、a+If4、转矩方程：、转矩方程：（1）直流发电机的转矩方程：）直流发电机的转矩方程：T1=T0+T；其中 T1 为原动机的驱动转矩，T0 为电机本身的机械阻力转矩。这里的电磁转矩 T 是一个与转向相反的制动转矩。（2）直流电动机的转矩方程：）直流电动机的转矩方程：T=T0+T2T=T0+T2；其中 T2 为电动机轴上的负载转矩。这里的转矩 T 是一个驱动转矩，T0T0 为电动机空载损耗转矩5 5、电磁转矩：、电磁转矩：负载运行时，电枢绕组的感应电动势 Ea 和电枢电流 Ia 的乘积，称为电磁功率，用 Pe 表示：Pe=EaIaPe=EaIa考虑到转子的机械角速度 =2n/60=2n/60(
6、的单位为 rad/s，n 的单位为 r/min)，不难证明下面等式：Pe=EaIa=TePe=EaIa=Te对于电动机，EaIaEaIa 为电枢中的感应电动势所吸收的电功率，TeTe 为电动机的电磁转矩对机械负载所作的机械功率。由于能量守恒，两者相等。Pm=P2+P0=P2+Pmec+PPm=P2+P0=P2+Pmec+PFeFe式中 Pm=T,Pm=T,电磁功率；P2=T2,P2=T2,轴上输出的机械功率；P0=T0，空载损耗，包括机械损耗 Pmec 和铁损耗 PFe功率平衡方程式电动机输入功率 P1=UI=U(Ia+If)=(Ea+RaIa)Ia+UIf=EaIa+RaIa*Ia+UIf=
7、Pm+Pcua+Pcuf式中，Pm=EaIa,为电磁功率；Pcua=RaIa*Ia,是电枢回路的铜损耗；Pcuf=UIf,为励磁绕组的铜损耗。所以并励直流电动机的功率平衡方程式P1=P2+Pmec+PP1=P2+Pmec+PFeFe+Pcua+Pcuf+Pcua+Pcuf并励直流电动机转速特性公式：并励直流电动机转速特性公式：n=n= U UN N/ / CeCeN NRaIa/RaIa/ CeCeN N他励直流电动机转速特性公式：他励直流电动机转速特性公式：n=n= U/U/ CeCeR/R/ CeCCeCT TTT令令 U/U/ Ce=no,Ce=no,称称 nono 为理想空载转速，是机
8、械特性曲线和纵轴交点为理想空载转速，是机械特性曲线和纵轴交点的转速；令的转速；令 R/R/ CeCCeCT TT=T=n,T=T=n,是负载转矩为是负载转矩为 T T 时的转速降，式时的转速降，式中，中，=R/=R/ CeCCeCT T 称为机械特性曲线的斜率。称为机械特性曲线的斜率。n=nn=n0 0-T-T对于发电机，TeTe 为原动机为克服电磁转矩而输入电机的机械功率，EaIaEaIa 为电枢发出的电功率。两者也相等。直流发电机1.1.电压平衡方程式：U=Ea IaRa2.功率平衡方程式：P1=Pm+P0 式中，P1= T1T1，为原动机输给发电机的机械功率，即输入功率；Pm=T,Pm=
9、T,发电机的电磁功率；P0=T0,P0=T0,发电机的空载损耗功率。Pm=Pm= T=T= PN/60aIaPN/60aIa n=EaIan=EaIa5直流电机的换向与换向火花；直流电机的电枢效应；环火产生的原因及防止措施。6并励直流发电机建压的条件。7并励（或他励）直流电动机的机械特性表达式；根据名牌数据求取固有机械特性。绘制和求取三种人为特性。 （以例题、作业题为复习重点）8直流电机起动的方法，多级电枢电阻起动的机械特性绘制与计算。直流电机的制动方法，直流电动机的调速方法，及其机械特性和相关计算问题。直流电机调速方法中哪些属恒转矩，哪些属恒功率调速。 （以例题、作业题为复习重点）变压器部分
10、变压器部分1变压器的工作原理、基本结构、变压器按用途分类。2变压器的铭牌数据的物理含义，相互之间的关系。对三相变压器，额定电压与额定电流指（空载/负载）时的（线/相）电压或电流？3变压器的各物理量参考方向确定方法，等值电路及每个电路元件的物理含义，变压器的功率流程图。二次侧往一次侧折算时的折算关系。电压平衡方程式。4变压器的空载实验和短路实验，一般在高压侧还是在低压侧做？分别能测量出什么参数，如何处理实验数据？5变压器外特性是什么含义，变压器的负载分别为阻/容/感性负载时，外特性如何变化。相关计算不作要求。6三相变压器有哪两种结构，各有什么特点。三相变压器一二次侧有些什么接法（Y 接和接） ，
11、变压器联接组别是什么含义。7变压器并联运行的理论条件、三条实际必须满足的条件。8电压与电流互感器的作用，使用注意事项。自耦变压器的优点与缺点，注意事项。交流异步电机部分交流异步电机部分1交流异步电机的工作原理；如何实现正反转、定子磁场（动势）的特性，转差率的定义、转子转速与同步转速的关系；转子回路电流频率与转速的关系。2交流异步电机的结构：定子、转子（两种类型） ，定子绕组的型式，定子绕组的接法（Y 接和接） 。3交流异步电机的铭牌数据及其含义，额定功率与额定电压和电流之间的关系。额定电压与额定电流指（线/相）电压或电流？4交流异步电机的等值电路，等值电路各元件代表的物理含义、功率流程图。电磁
12、功率、机械功率、转子铜损三者之间的关系。5三相交流异步电动机的实用机械特性表达式；根据铭牌数据求取固有机械特性的方法。绘制改变定子电压、定子回路串阻抗和转子回路串阻抗的三种人为特性。根据机械特性计算转矩和转速的问题（以例题、作业题为复习重点） 。6交流异步电机起动的方法，制动方法，调速方法。绘制交流异步电机起动、制动、调速时的机械特性并描述其过程。交流异步电机调速方法中哪些属于恒转矩，哪些属于恒功率调速。交流变频调速基频以上和基频以下如何调速。分别属于恒转矩还是恒功率调速？ 同步电机部分同步电机部分1同步电机的工作原理、结构（两种类型转子，适用于什么场合） 。2*同步电机的双反应理论、功角、矩
13、角特性，同步电机的起动和调速方法。同步电机功率因数的调节与 V 形曲线。特种电机部分特种电机部分1*交直流伺服电机的结构特点、工作原理、应用场合、机械特性与调节特性的定义。交直流伺服电机的控制方法，各自的优缺点。2*直、交、同测速电机的结构特点、工作原理。各自的优缺点。存在什么误差，如何减少误差提高精度。3*步进电机的工作原理、应用场合；步距角、静力矩、拍、矩角特性、通电循环、单、双等概念；静稳态区、动稳态区与连续运行时的矩频特性。4*直线电机与磁悬浮相关定义。电力拖动系统中电机的选择电力拖动系统中电机的选择1*正确选择电机的意义。2*.电机的发热与冷却过程,电机的温升；电机的不同工作制及其特点。3*.电动机类型及其容量选择方法。 考试内容分值分布：考试内容分值分布：直流电机 40%变压器 20%变流电机 35%同步电机 5% 考试题型考试题型 ：填空题 1.520=30判断题 210=20单项选择题 35=15简答题 53=15计算题 102=20
