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1、电机与拖动基础总复习试题类型一、填空题二、选择题四、简答题五、计算题第一章 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 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np。5 电枢反应 ： 直流电机在主极建立了主磁场， 当电枢
2、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。 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： 图342直流电机的励磁方式a）他展式b）广励式c）争扇式b）旦励向7直流电机的电枢电压方程和电动势：ERaiaEaCe na e直流电机电磁转矩TeCt 1513-17直流电动机的工作特性8直流电动机功率方程电功率 电磁功率机械功率Pi图主犯 直流电动讥的功率图RPfPaPcufPcuaPemPcu PFe PmPaddP2P2P9直流电机工作特性10 直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开一
3、旦励磁电流I f = 0，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毁。11 自励发电方式能否建立空载电压是有三个条件（ 1）电机必须有剩磁，如果没有须事先进行充磁；（ 2）励磁绕组的极性必须正确，也就是励磁绕组与电枢并联时接线要正确；（3）励磁回路的电阻不能太大，即其伏安特性的斜率U/If 不能太陡， 否则如果伏安特性的斜率太陡， 与发电机空载特性交点很低或无交点， 就无
4、法建立空载电压。 总之， 自励发电机的运行首先要在空载阶段建立电压，然后才能带负载运行。12 他励直流发电机的外特性 随着电流的增大，具输出电压下降。这是因为：随着发电机的负载增加， 其电枢反应的去磁效应增强， 使每极磁通量减小， 导致电枢电动势下降。电枢回路电阻上的电压将随着电流上升而增大，使发电机的输出电压下降。13 效率他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I a 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，Ia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，P2增大而效率上升，当可变损耗与不变损
5、耗相等时效率达到最大值。第二章变压器1变压器的基本原理与结构变压器的主要组成是铁心和绕组U 1EiU 2E2NiN2图54变压器的T作原理图额定电压UiN和U2N额定电流I 1N 和 I2N额定容量Sn单相变压器三相变压器SNSNU 2N I 2N 3U 2N I 2NU1N I1N, 3U in I1N2变压器的额定参数3 一次、二次绕组感应电动势Ei j4.44fi Ni由E2 j4.44fi 电中m4变压器负载时的基本方程式和等效电路 NiIo NiIi N2I2 UiEi IZU2 E2 I2Z2 EiI oZfEi kE2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
6、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k,电流的折算值等于实际值除以 k,而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值乘以k2这样，二次绕组经过折算后，变压器的基本方程式变为UUEEU2I 1 I 2Ei IZE2I2Z2I0乙E2I2ZL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& XR；d) T形等效电路b)简化等效电路6变压器带负载时的相量图图5-11变本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Uin ,然后测量Ui、Io、U20及空载损耗Po图，12变压
7、器的空载试验线路图由于空载电流Io很小，绕组损耗Io2R很小，所以认为变压器空载时的输入功率 Po完全用来平衡变压器的铁心损耗，即Po - A励磁阻抗Zf zo U1Io励磁电抗 Xf ZRf2(2)短路试验励磁电阻电压比RfPfeIoUiU 2o旦Io短路试验时， 用调压器TC使一次侧电流从零升到额定电流 Iin,分别测量其短路电压 Ush、短路电流Ish和短路损耗Psh ,并记录 试验时的室温。(C)。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Psh - A pcu O由简化等效电路，根据测量结果，取I sh=I 1N时的数据计算室温下的短路参数。短
8、路阻抗ZshU shUsh短路电阻I sh 11NPcuRh22IshIi2n短路电抗Xsh8变压器的外特性和电压变化率电压变化率的实用计算公式U变压器的负载系数1N(Rsh cos 2I1I 1NXsh sin 2)I 2I 2N100%9变压器的效率特性变压器的总损耗为PcuPFe2PshNP)短路损耗（铜损耗）Psh空载损耗P0变压器效率的实用计算公式P)Sn cos 22PshN 2100%B2PshN图5-15变压器的效率特性曲线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m为mPshN10三相变压器绕组的联结法图三相变压器绕组的联结）无中线的星
9、形联站附有中浅的星形联结。侑形状结11三相变压器联结组的判断方法 图5-2U三相变压器的联结组M 联结组 崂 dlllR结组12三相变压器的并联运行负载H）单相变氐圈的并联运行T 负献b）三相变压得的并联运行图S-21两台变压器的并联运行时的接线图变压器并联运行时有很多的优点： 1）提高供电的可靠性。2）提高运行的经济性。3）可以减小总的备用容量。变压器并联运行的理想情况是： 1）空载时并联运行的各台变压器之间没有环流；2）负载运行时，各台变压器所分担的负载电流按其容量的大小成比例分配， 使各台变压器能同时达到满载状态， 使并联运行的各台变压器的容量得到充分利用；3）负载运行时，各台变压器二次
10、侧电流同相位，这样当总的负载电流一定时， 各台变压器所分担的电流最小； 如果各台变压器的二次侧电流一定，则承担的负载电流最大。为达到上述理想的并联运行，需要满足下列三个条件 ： 1）并联运行的各台变压器的额定电压应相等，即各台变压器的电压比应相等；2）并联运行的各台变压器的联结组号必须相同；3）并联运行的各台变压器的短路阻抗（或阻抗电压）的相对值要相等。交流电机的理论交流电机包括：(1)异步电机(2)和同步电机1单相电枢绕组的磁动势d倒出 定子表面b)图$2整题集中绕组的磁动势a)两极电机示意图扪炉形波磁动势2旋转磁场的基本特点 (1)三相对称绕组通入三相对称电流所产生的三相基波合成磁动势是一
11、个旋转行波；(2)旋转磁场的旋转方向是从电流超前的相转向电流滞后的相，改变三相绕组的相序即可改变旋转磁场的方向;(3)旋转磁场的转速ni与电源频率fi、电机极对数np之间保持严格的关系，即异步电机原理1异步电动机的优缺点?异步电动机的优点：结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高。?异步电动机的缺点：功率因数较差，异步电动机运行时，必须 从电网里吸收滞后性的无功功率，它的功率因数总是小于 12异步电动机的分类?按定子相数分：单相异步电动机；三相异步电动机。?按转子结构分：绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机，其中 又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机、深梢式异步电 动机
12、3异步电动机的转差率：ni ns 4异步电机的运行方式a) 5 0 b) 0 $ 图7-8异步电机的三种运行方式a）发电机方式 b）电动机方式c）电磁制动方式（1）定子电压方程5异步电动机的电压方程UsEs EsIsRsss ss sEs jIsXs IsRsEs Is(Rs jXs)Es IsZs(2)转子电压方程UrErErIrRrErjIrXr IrRrErIr(Rr jXr)ErIr(Rr jXr)6异步电动机的电磁关系Us- IsIsRss * EsUsEsIs RsXsss s s sFf*Ir * FrEr r ErEr Ir Rr Xr图7-11异步电动机的电磁关系6三相异步电动机单相等效电路图7“2三相异步电动机单相等效电路7等效电路和相量图UsEs Is(Rs jXs)Es If(Rf jXf)Es Er0REro Ir(、jXro) sIs Ir If&N1kw1k 22MkwiEr0N2kW2I 2N2kW2RrXroXrkekiRrkekiXro
