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f折算后w折算后
未折算时
IV.同步电机:
(凸极机、双反应理论)
(隐极机)
4.等效电路:
I.直流电动机:
II.变压器:
III.异步动机:
IV.同步发电机:
隐极机
5.相量图及其绘制
I.直流电机:
(无)
II.变压器:
6.异步电机:
IV.同步电机
隐极机(不计饱和)
6.交流绕组与直流绕组
共同的概念
直流电机独有
交流电机独有
单层、双层绕组
叠绕组、波绕组
y1、y2、y
短距、长距、整距
集中、分布
换向器节距yk
电刷
电刷移位
几何中性线
物理中性线
绕组系数:
短距系数:
分布系数:
分数槽绕组
单一闭合回路
并联支路对数a
三相星形、三角形
并联支路数a
主磁场、漏磁场、励磁磁场
圆形旋磁:
椭圆旋磁:
脉振磁场:
磁场旋转速度:
直流电动势:
(Na为电枢总导体数、a为并联支路对数)
交流电动势:
(N为每相串联匝数)
直流磁动势:
(无移刷时的情况。
x以磁极中心为起点,A为电负荷)
(移刷电角度时)
交流磁动势:
(单相脉振幅值,N为每相串联匝数,I为相电流有效值)
(三相旋转磁动势幅值)
7.电磁转矩(功率)
I.直流电机:
II.变压器:
(单相)
(三相)
III.异步电机:
(忽略激磁支路而得)
最大电磁转矩发生的位置为:
,即在忽略激磁支路后,当等效电路中的转子电阻值R’2/sm等于电路的其余元件的阻抗之和时,异步电机电磁转矩达到最大值。
IV.同步电机:
(凸极机)
(隐极机)
保持Pem不变,调节无功:
(以U垂直为参照,E0终点轨迹垂直,I终点轨迹水平)
V形曲线(励磁正常时,cos=1,I最小,)
8.效率计算:
I.直流电动机:
最大效率发生位置:
,即可变损耗等于不变损耗时。
发生最大效率的位置:
可变损耗等于不变损耗时,即时。
IV.同步电机:
(不要求)
9.电压变化率或电压调整率
I.直流发电机电压变化率:
II.变压器电压变化率:
(一次侧为额定电压不变)
III.异步电机(无)
IV.同步发电机电压调整率:
(励磁电流不变为IfN)
10.电动机的调速:
I.直流电动机调速:
:
调压调速、电枢串电阻调速、调励磁调速等
II.异步电动机调速:
变频、变极、变转差率调速
调压、转子串电阻等调s法
III.同步电动机调速:
变频、变极
11.起动、并网问题:
I.直流电动机起动:
直接起动、三点启动器、调压软起动
II.变压器并联运行:
变比相同;
连接组号相同;
短路阻抗标幺值相同、阻抗角相等。
负载分配:
与短路阻抗成反比
III.异步电动机起动:
调压器降压起动、先Y-后起动、转子回路串电阻起动
IV.同步发电机并网:
相序相同、频率相同、电压大小和相位相同
旋转灯光法(交叉连接)、灯光熄灭法(对应连接)
同步电动机起动:
牵入同步法(阻尼、励磁绕组短路的异步电动机起动法);
(异步电动机带动到接近同步转速的起动法);
变频器供电起动
12.制动问题:
电源反接制动(E、U同向,快速)
串励电动机超速制动(E>
U,能量回馈)
II.异步电动机:
从0速开始,沿同步速的反方向下放重物;
电动机运行中,调换电源某两相,制动减速或停车;
定子接入直流电,电磁制动
III.同步电动机:
定子绕组短路电磁制动(不要求)
13.空载试验:
I.直流电发机空载试验:
测磁化曲线
直流电动机空载试验:
II.变压器空载试验:
电压侧进行,测UN附近的数据U0、I0、p0;
计算Zm、Rm、Xm
(也叫开路试验,忽略1、2次侧漏抗)
III.异步电动机空载试验:
测UN附近的数据U0、I0、p0;
分离pmec,计算Zm、Rm、Xm等
p0同U02为近似线性关系,pmec基本不变,故在U0=0时,可分离出pmec。
IV.同步发电机空载试验:
14.短路试验:
I.直流电机(无)
II.变压器短路试验:
在高压侧做,测IN附近的数据Uk、Ik、pk;
计算Zk、Rk、Xk
(忽略激磁支路)
III.异步电动机短路试验:
计算定、转子漏阻抗参数
(也称堵转试验,不能忽略激磁支路)
IV.同步发电机三相对称短路试验:
短路电流只有去磁性质的Id分量,Id和If成正比,测Xd的不饱和值。
15.磁势平衡与电枢反应问题
I.直流电机的电枢反应:
电枢(负载)电流产生一个磁动势,对主极磁动势有影响。
A.电刷在几何中性线上时,只有交轴电枢反应。
(无移刷时的情况。
交磁作用:
①几何、物理中性线不重合;
②不饱和时每极磁通不变;
饱和时,有去磁作用。
B.电刷移位后,出现直轴电枢反应磁动势,可能去磁,也可能助磁。
II.变压器的磁势平衡:
一次侧电流的负载分量同二次侧电流二者的磁动势大小相同、方向相反,互相抵消,即
III.异步电动机的磁势平衡(也称转子反应):
定子电流的负载分量同转子电流二者的磁动势大小相同、方向相反,互相抵消,即
IV.同步电机的电枢反应:
用I和E0的夹角来区分:
E0代表滞后m、If、Ff90°
的交轴(q轴)方向。
电枢反应磁动势、磁场、磁通、电动势:
Fa、Ba、a、Ea
隐极机:
电枢反应电抗Xa,同步电控Xt=Xa+X
凸极机:
(双反应理论)
直轴电枢反应电抗Xad、直轴同步电抗Xd=Xad+X
交轴电枢反应电抗Xaq、交轴同步电抗Xq=Xaq+X
励磁问题:
直流电机:
他励、并联、自励、串励、复励(积复励、差复励、平复励)
变压器:
Im、m基本不变:
空载时由一次侧单独提供;
负载时,m由F1、F2共同产生
异步电机:
Im、0基本不变:
空载时由定子电流单独提供;
负载时,由F1、F2共同产生
同步电机:
直流励磁发电机励磁
同步励磁发电机旋转整流励磁
静止整流装置整流励磁
17.不对称运行问题:
对称分量法:
(正序、负序、零序的概念)
1.直流电机(无)
2.变压器:
(正序、负序、零序)电路及阻抗的特点
单相负载或短路分析
两相间短路分析
3.异步电动机:
不对称电压下的运行分析
4.同步发电机:
(正序、负序、零序)电路及阻抗
三相短路Ik3:
两相短路Ik2:
单相短路Ik1=1:
:
3
18.折算问题
绕组折算
变比k
3.异步电机:
频率折算、绕组折算
电动势变比ke
电流变比ki
4.同步电机(无)
19.标幺值问题
基准的选择
20额定值问题
额定值间的关系
21.定、转子磁场相对静止问题
22.发电机、电动机可逆原理
23.稳定性问题、判断
二、电机学个别问题
1.直流电机
为什么需要换向器?
电枢导体中的电流是交流还是直流?
单波绕组的并联支路对数等于1
单叠绕组的并联支路对数等于p
2.变压器
三相变压器的两种磁路结构;
三相变压器的连接组号和组别、时钟表示法;
同一铁心柱上的两套绕组,感应的反电势要么同相位,要么反相位:
绕组同名端的概念;
电压互感器不能短路,电流互感器不能开路
3.异步电动机
三种运行状态
鼠笼转子的特点、极数自动适应问题
单相(电源)异步电动机
4.同步电动机
转差发测量xd、xq的不饱和值
特性三角形:
空载特性曲线、零功率因数特性曲线间相差一个特性三角形
利用特性三角形求漏电抗xp
短路比:
在空载额定电压时,发生短路,相应的短路电流标幺值。
E0与I夹角的求取:
考虑电枢去磁作用、漏电抗X压降时,励磁电流If的求取方法。
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