电机与拖动基础考点总结讲诉文档格式.docx
- 文档编号:12989843
- 上传时间:2022-10-01
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:720.47KB
电机与拖动基础考点总结讲诉文档格式.docx
《电机与拖动基础考点总结讲诉文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电机与拖动基础考点总结讲诉文档格式.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
由于
故
三、直流电机
(一)分类:
直流电动机和直流发电机。
直流电动机:
直流电能
机械能直流发电机:
机械能
(二)直流电动机(考点:
他励直流电动机【如下图】)
1.电压方程:
励磁回路:
电枢回路:
(特点:
)
(
——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻
——直流电机感应电动势)
其中
2.转矩方程:
3.功率方程:
输入电功率
电磁功率
=励磁回路输入电功率
+电枢回路输入电功率
(注意:
一般题目没有给出励磁信息,那么输入电功率=电枢回路输入电功率)
电枢回路输入电功率
=电磁功率
+铜耗功率
励磁回路输入的电功率:
电枢回路输入的电功率:
——电枢回路的铜耗
——电机的电磁功率)
且有
即
(原本基础公式为
而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式:
故
的取值单位为w才适用)
的取值单位为kW才适用)
输出机械功率
电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)
和
——电机的机械负载功率
——电机的空载损耗,包括机械摩擦损耗
和铁心损耗
式中
——电动机的输出功率,有P2=PL;
——电动机的附加损耗,是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗;
——电动机的总损耗,并有
故电动机的效率为:
4.工作特性:
5.如何避免造成“飞车”?
答:
直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠,绝不能断开。
原因:
一旦励磁电流If=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。
因此,在闭合电动机电枢电路前应先闭合励磁电路,保证电动机可靠运行。
(三)直流发电机(考点:
他励直流发电机【如下图】)
1.电压方程:
)式中
2.转矩方程:
3.功率方程:
输入机械功率
(原动机)=电磁功率
+克服空载功率
输出电功率
=输出电功率
直流发电机的效率
——直流发电机的总损耗,
四、考题解答
1.某他励直流电动机的额定数据为
=17kW,
=220V,
=1500r/min,
=83%。
计算额定电枢电流
、额定电磁转矩和额定负载时的输入电功率。
分析:
电机的额定功率指的是输出功率,电动机的额定功率
指的是机械功率(没有空载损耗=电磁功率)(发电机的额定功率
指的是电功率)
解:
(1)额定电枢电流
=
(2)额定电磁转矩
(3)额定负载时输入电功率
法一:
法二:
2.有一他励直流发电机的额定数据为:
=46kW,
=230V,
=1000r/min,
=0.1
,已知
=1kW,
=0.01
,求额定负载下
、
。
电机的额定功率指的是输出功率,发电机的额定功率
指的是电功率;
(1)额定负载下输入功率
(2)额定负载下电磁功率
(3)额定负载下发电机效率
法一:
法二:
第六章
一、他励直流电动机的机械特性:
1.机械特性的一般形式
——直流电机的理想空载转速,
;
——直流电机机械特性的斜率,
2.固有机械特性(特点:
电枢电压、励磁电压均为额定值)
时,
是理想空载转速,由
可知,同时
,
固有机械特性硬:
斜率
较小,表示固有转速的变化小,所有固有机械特性比较硬。
电动机起动时n=0,由
,感应电动势
,这时电枢电流为起动电流
电磁转矩为启动转矩
又因为电枢电阻
很小,在额定电压的作用下,起动电流将非常大,远远超过电动机所允许的最大电流,会
烧坏换向器,因此直流电机一般不允许全电压直接起动。
若转矩
,特性曲线在第四象限;
若
则特性曲线在第二象限,电磁转矩与转速方向相反,形成制动转矩,电机处于发电状态。
3.人为机械特性
改变电枢电压U减小每极气隙磁通
电枢回路串接电阻R
减小U或串接R都使得n减小,而减小
却使得n增加)
二、他励直流电动机的起动方式(2种)
电枢回路串电阻起动降压起动
三、他励直流电动机的调速
1.静差率:
是指在同一条机械特性上,从理想空载到额定负载时的转速降与理想空载转速之比。
用百分比表示为:
静差率s值与机械特性的硬度及理想空载转速
有关。
当理想空载转速
一定时,机械特性越硬,额定速降
越小,则静差率越小。
2.他励直流电动机的调速方法(根据3种改变n的人为机械特性)
串电阻调速
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≤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。
(电枢串电阻调速的方法多用于对调速性能要求不高的场合,如过去的起重机、电车等,现在已不多见。
调电压调速
(整流装置输出电压
整流装置内阻
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,D可达10~20;
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。
(调压调速多用在对调速性能要求较高的生产机械上,如机床、轧钢机、造纸机等。
)弱磁调速
1)由于励磁电流If<
<
Ia,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(1.2~1.5)nN,特殊设计的弱磁调速电动机,最高转速为(3~4)nN,因而调速范围窄。
(弱磁调速的调速范围小,所以很少单独使用,一般都与调压调速配合,以获得很宽范围的、高效、平滑而又经济的调速。
3.调速方式
恒转矩调速方式:
在整个调速过程中保持电动机电磁转矩
不变;
恒功率调速方式:
在整个调速过程中保持电动机电磁功率
不变。
一般弱磁调速适用于恒功率调速,其余两个适用于恒转矩调速)
相关例题:
一台他励直流电动机额定数据为:
=100kW,
=220V,
=517A,
=1200r/min,电枢回路电阻
=0.044Ω。
求:
1)固有机械特性方程式;
2)额定负载时的电枢电势和额定电磁转矩;
3)额定输出转矩和空载转矩;
4)理想空载转速和实际空载转速;
5)电机额定运行,分别求电枢回路外串电阻
=0.206Ω时的转速、电压U=50V时的转速和磁通Φ=75%
时的转速。
(1)固有机械特性方程式常数
(2)电枢电势和电磁转矩电枢电势为:
电磁转矩为:
(3)额定输出转矩和空载转矩输出转矩为:
空载转矩为:
(4)求理想空载转速和实际空载转速理想空载转速为:
实际空载转速为:
(5)电枢回路外串电阻
=0.206Ω时的转速
电压U=50V时的转速
磁通Φ=75%
时的转速
四、他励直流电动机的四象限运行
可见,电动机运行状态分成两大类,
与n同方向时为电动运行状态,
与n反方向时为制动运行状态。
1.电动状态机械特性分布在一【正向电动运行】、三【反向电动运行】象限;
2.制动状态机械特性分布在二、四象限;
制动方法:
机械制动+电气制动
电气制动方法:
1、能耗制动;
2、反接制动:
电枢反接(用于反抗性负载)倒位反接(用于位能负载)3、回馈制动:
正向回馈制动反向回馈制动
(着重图形,计算不做要求)
图知:
1、与负载
有交点称为运行,没有交点则称为过程;
2、电动运行状态分布在一【正向电动运行】、三【反向电动运行】象限;
3、能耗制动分布在二、四象限,且过原点。
4、反接制动过二、三、四(电枢反接)象限或者一、四(倒位反接)象限。
(但是制动只分布在二、四象限!
5、回馈制动过一、二(正向回馈制动)象限或三、四(反向回馈制动)象限。
第七章
一、三相变压器的电路系统——联结组
1.三相变压器绕组的联结法(2种)
1)星形:
绕组末端XYZ联结一起,首端ABC引出
(用字母Y或y表示,如果有中线N引出则用YN或yn表示)
2)三角形:
各项绕组首末相连(规定A—X—C—Z—B—Y—A联结)
(用字母D或d表示)
2.三相变压器联结组的判断(考点:
Yy0和Yd11)
两个皆为同名端同时作为首端,即A和a作为首端)
大写为高压侧绕组,小写为低压侧绕组)
数字填涂看高压绕组EAB和Eab相差多少,逆时针为转向,看Eab到EAB滞后的度数,30度1个点,图2就是滞后330度即11点)
一般采用Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0等5种标准联结线。
其中的Yyn0联结组是在低压侧引出中性点,便于220V电器用户使用;
YNd11主要是供高压输电使用。
例如:
Dyn表示高压绕组是三角形联结线;
低压绕组是星形联结线,并有中性点引出;
YNyn表示高压绕组是星形联结,低压绕组也是星形联结,而且两个绕组都有中性点引出;
第九章
一、异步电动机的分类
1、按定子相数分:
单相异步电动机;
三相异步电动机。
2、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、深槽式异步电动机
二、异步电动机的转差率
—同步转速;
n—转子转速)
补充公式
三、异步电机的运行方式
1、电动机运行方式
2、发电机运行方式
3、电磁制动运行方式
四、异步电动机的功率
电磁功率(s为转差率)
电源输入的功率
定子铜耗
定子铁耗
(转子铁耗很小,忽略不计)
输出机械功率(s为转差率)
转子铜耗
重点:
五、异步电动机的电磁转矩
—旋转磁场的同步角速度)
即
—输出转矩;
—空载转矩,
称空载损耗】)
第十章
一、同步电动机的功率因数
1、当改变同步电动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电机 拖动 基础 考点 总结