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1、复习课,陈小勤 13628183592,复习内容,0 绪论：磁路 1 电力拖动系统动力学 2 直流电机的原理及直流电动机的拖动 3 变压器 4 异步电机原理及异步电动机电力拖动 5 其它：同步电机转动原理和电动机的选择,0 绪论：磁路,重点: 1.1 磁路的基本定律; 1.2 铁磁材料的特性（饱和性与磁滞性）及基本磁化曲线; 难点: 1.3 磁滞回线； 1.4 铁心损耗； 1.5 磁路的计算。,一、磁场、磁路的基本概念 磁场、磁路、主磁通、漏磁通、主磁路、漏磁路、励磁线圈、励磁电流,二、基本变量及相互关系 B、H、 、Rm、F,磁滞回线形状与磁性材料的关系 磁滞回线宽：硬磁材料； 磁滞回线窄：
2、软磁材料（电机一般采用）,1.安培环路定律 2.磁路欧姆定律 3.磁路基尔霍夫定律 4.电磁感应定律 5.电磁力定律,三、磁路的基本定律,1 电力拖动系统动力学,重点： 1.1 单轴拖动系统的动力学方程 1.2 多轴电力系统的简化（两个标准：传递功率和储存动能不变） 1.3 电力拖动系统稳定运行的条件 难点： 多轴电力拖动系统的简化,如思考题：2-1，2-4，作业2-1,1.1 单轴拖动系统的动力学方程,1.2 多轴电力拖动系统的简化,一、旋转系统转矩折算原则：系统传递的功率不变,1. 电动状态,2. 发电机制动状态,1. 电动状态,1.2 多轴电力拖动系统的简化,无电动机和发电机之分,二、旋
3、转系统飞轮矩折算的原则：系统储藏的动能不变,1.2 多轴电力拖动系统的简化,三、平移系统转矩和飞轮矩折算,1.2 多轴电力拖动系统的简化,四、升降系统转矩和飞轮矩折算,提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态,（1）提升运动：,1.转矩的折算：,1.2 多轴电力拖动系统的简化,四、升降系统转矩和飞轮矩折算,提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态,（2）下降运动：,1.转矩的折算：,1.2 多轴电力拖动系统的简化,四、升降系统转矩和飞轮矩折算,提升运动：电动机为电动状态；下降运动：电动机为发电状态,2.飞轮矩的折算：不分上升和下降运动,多轴电力拖动系统简化总结,旋转
4、运动,升降或平移运动,1.3 系统稳定运行的条件,电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：,（1） T=TL。只有在两条机械特性的交点处，才能实现转矩平衡。 （2）在工作点处，,2 直流电机的原理及直流电动机的拖动,重点： 2.1 直流电机运行原理（电枢反应） 2.2 直流电机的平衡关系 2.3 直流发电机的运行特性(主要是他并励) 2.4 直流电动机的运行特性（尤其他、并励的机械特性） 2.5 直流电动机的电力拖动问题（他、并励的起动、制动和调速） 难点： 直流电机绕组的形式，直流电机的电枢反应和换向 直流电机的起动、制动和调速,2.1 直流电机电枢反应和换向,绕组形式：叠绕组和波绕组；叠绕组
5、：枢电流大、电动势小，波绕组：电枢电流小，电动势大。 电刷在几何中心线：交轴电枢反应（去磁，原因：铁磁材料的饱和特性） 电刷不在几何中心线：既有直轴与有交轴电枢反应 对电机运行的影响：电动机前极尖磁密加强，后极尖减弱，发电机反之。 改善换向的方法：几何中心线处加附加极（换向极）， 在极靴上加补偿绕组（均与电枢绕组串联）,2.2 直流电机的平衡关系,一、两个重要公式（电和磁的联系）,二、电压平衡（如何判断发电机与电动机状态？Ea与U的关系）,2.2 直流电机的平衡关系,三、功率平衡,2.2 直流电机的平衡关系,四、转矩平衡,如期中考试题一，作业3.4,2.3 直流发电机的运行特性,一、他励直流发
6、电机的运行特性,2.3 直流发电机的运行特性,二、并励直流发电机的自励过程（掌握自励过程与自励条件，其特性与他励类似，但有差别）,自励条件：主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻,2.3 直流发电机的运行特性,三、串励直流发电机的外特性,2.3 直流发电机的运行特性,四、复励直流发电机的外特性,2.4 直流电动机的运行特性,一、他（并）励直流电动机的工作特性,如何改变并励电动机的转向？如思考题4.3,2.4 直流电动机的运行特性,4.机械特性（固有和人为，图为固有）：,一、他（并）励直流电动机的工作特
7、性,人为机械特性要会画：降U，串电阻、弱磁,固有机械特性的求取,已知 ，求两点:1）理想空载点 和额定运行 。,具体步骤：,1）估算,2）计算,3）计算理想空载点：,4）计算额定工作点：,2.4 直流电动机的运行特性,二、串励直流电动机的工作特性（要知道，但非重点）,2.4 直流电动机的运行特性,二、串励直流电动机的工作特性,2.4 直流电动机的运行特性,二、串励直流电动机的工作特性（复励略）,2.5 直流电动机的拖动问题,1.降压 2.电枢回路串电阻,一、他励直流电动机的起动,起动方法,另外：掌握起动电阻的计算,如：作业4-1,2.5 直流电动机的拖动问题,电磁制动方式 1.能耗制动 2.反
8、接制动 3.回馈（再生制动）,二、他励直流电动机的制动,如：作业4-8，4-12,2.5 直流电动机的拖动问题,1.能耗制动,二、他励直流电动机的制动,电动机状态工作点,制动瞬间工作点,制动过程工作段,电动机拖动反抗性负载，电机停转。,若电动机带位能性负载,稳定工作点,2.5 直流电动机的拖动问题,2.反接制动（电源反接）,二、他励直流电动机的制动,2.5 直流电动机的拖动问题,2.反接制动（倒拉反转反接制动）,二、他励直流电动机的制动,倒拉反转反接制动适用于低速下放重物。,制动时在电路串入一个大电阻。,2.5 直流电动机的拖动问题,3.回馈制动,二、他励直流电动机的制动,机车在下坡时,正向回
9、馈：当电车下坡时，运行转速可能超过理想空载转速,进入第二象限,反向回馈：电压反接制动带位能性负载进入第四象限,反向电动机运行,2.5 直流电动机的拖动问题,4.他励直流电动机的四象限运行,二、他励直流电动机的制动,2.5 直流电动机的拖动问题,调速指标： （1）调速范围 （2）调速稳定性（静差率） （3）平滑性 （4）经济性,三、他励直流电动机的调速,2.5 直流电动机的拖动问题,方法： （1）降压 （2）串电阻 （3）弱磁,三、他励直流电动机的调速,如：作业4-4，4-7,2.5 直流电动机的拖动问题,1.降压调速,三、他励直流电动机的调速,调速压前工作点A,降压瞬间工作点,稳定后工作点,2
10、.5 直流电动机的拖动问题,2.串电阻调速,三、他励直流电动机的调速,未串电阻时的工作点,串电阻Rs1后,工作点由AAB,2.5 直流电动机的拖动问题,3.弱磁调速,三、他励直流电动机的调速,调节磁场前工作点,弱磁瞬间工作点AA,弱磁稳定后的工作点,2.5 直流电动机的拖动问题,4.调速方式与负载类型的配合 降压和串电阻调速与恒转矩负载类型配合 弱磁调速与恒功率负载类型配合,三、他励直流电动机的调速,2.5 直流电动机的拖动问题,串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发 1.串电阻,四、串励直流电动机的调速,2.5 直流电动机的拖动问题,串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发 2.降
11、压时,四、串励直流电动机的调速,2.5 直流电动机的拖动问题,串励电动机的调速可通过分析其人为机械特性出发 2.降压时,四、串励直流电动机的调速,2.5 直流电动机的拖动问题,1.能耗制动,五、串励直流电动机制动,2.5 直流电动机的拖动问题,2.反接制动（电源反接）,五、串励直流电动机制动,2.5 直流电动机的拖动问题,2.反接制动（倒拉反转反接）,五、串励直流电动机制动,2.5 直流电动机的拖动问题,六、电力拖动系统的过渡过程（了解）,3 变压器复习, 重点与难点,重点:1.变压器的基本方程和等效电路;2.等效电路参数的测定;3.标幺值;4.变压器的运行特性；5.三相变压器的联接组别.,难
12、点:变压器的运行原理和运行特性,如：作业5-6，5-12，5-13，5-16，5-17 如：思考题5-15,一、双绕组变压器（单相、三相）,1、等效电路、电压方程和相量图 （T、和简化等效，若是三相，则表示其中的某一相，以T型为例）,2、参数测定,（1）基值,（2）有名值,（3）标幺值,无原副边区分、三/单相区分，常用标幺值如下：,3、运行性能与效率,4、三相变压器,三相变压器的连接组别与判定，绕组连接与磁路对谐波的影响：芯式变压器可接成Y-y接，而三相变压器组不行.,4.1 异步电机的运行状态 4.2 异步电机的等效电路 4.3 异步电机的参数的测定 4.4 异步电动机的功率平衡和转矩平衡
13、4.5 异步电动机的机械特性 4.6 异步电动机的起动 4.7 异步电动机的制动 4.8 异步电动机的调速,4 三相异步电动机,与三相变压器比较-相似性,与三相变压器比较-特殊性,4.1 异步电机的运行状态,例：设有一台50Hz，四极三相异步电动机，请填空：,4.2 异步电机的等效电路,T型、近似等效、简化（相量图）,简化等效电路,物理意义,T型,如：作业7-6,4.3 异步电机的参数的测定,空载实验（S=0）,堵转实验（S=1）,4.4 异步电动机的功率平衡和转矩平衡,如：作业7-37-5，思考题7-27，7-31,表述机械特性的三种表达式,4.5 异步电动机的机械特性,起动点,同步点,额定
14、运行点,最大转矩,1,如：作业7-77-10,异步电动机的人为机械特性,随着转速的增加，电磁转矩减少，能保持稳定运行,随着转速的增加，电磁转矩随之增大，不能保持稳定运行,异步电动机稳定运行条件,4.6 异步电动机的起动,衡量起动的性能指标： 1. 起动电流倍数 2. 起动转矩倍数 3. 起动时间 4. 起动时能量消耗与发热 5. 起动设备的简单性和可靠性 6. 起动中的过渡过程,国标规定本例起动电流倍数为6.5，起动转矩为1.8,如：作业8-18-5，思考题8-7,要求： 有足够的启动转矩，使电动机尽快加速缩短启动过程，避免长时间绕组过若； 满足启动转矩时，尽量降低启动电流，减少对电源的影响。
15、,原则措施： 笼型电动机可直接启动； 降压（自耦、Y-、定子串电抗） 转子串电阻（笼型：深槽和双笼。绕线型：串(频敏)电阻）,制约起动的因素： 供电系统的容量、负载的性质、起动的频繁程度,（1）全压起动： 即直接起动，当电网容量足够大。,（2） 自耦变压器降压起动,设在额定电压下直接起动时，起动电流为Ist。 自耦变压器的变比为ka,起动时电压降低到1/ka倍，电动机的起动电流相应减小到1/ka倍。,电网供给的起动电流比直接起动时减小到 倍,（3） 丫- 起动,三角形连接直接起动时起动电流,星形连接起动，起动电流,起动电流和转矩均减少为1/3,（4） 定子回路串电阻、电抗器起动,电网供给的起动
16、电流减少至原来的K倍，而电机的起动转矩减少为原来的K2(以前面同)，但损耗增加,（5）线绕转子异步电动机的起动,若sk=1，则起动转矩等于最大转矩,起动变阻器的电阻值r,接在转子回路中的实际电阻,制动在原有旋转方向上产生一个反方向的转矩（如加速停转、减速运行、恒速等） 异步电动机有四种制动方法（电磁转矩与速度方向相反）：能耗制动回馈制动反接制动正接反转制动,4.7 异步电机的制动,如：作业8-7,三相异步电机的四象限运行,4.8 异步电动机的调速,异步电动机的调速方法,异步电动机的转速 1、改变供电电源的频率f； 2、改变电动机的极对数p 笼型转子电机； 3、改变转差率s：改变外施电压U；在转子回路中引入外加电阻；在转子回路中引入附加电势。 其它：电磁调速、齿轮减速等,
