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电机及拖动基础知识要点复习.doc
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电机及拖动基础知识要点复习.doc
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电机复习提纲
第一章:
一、概念:主磁通,漏磁通,磁滞损耗,涡流损耗
磁路的根本定律:
安培环路定律:
磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通
量 Φ 乘以磁阻 Rm
磁路与电路的类比:与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。E=IR
磁路的基尔霍夫定律
〔1〕磁路的基尔霍夫电流定律
穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零
〔2〕磁路的基尔霍夫电压定律
沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。
第二节 常用铁磁材料及其特性
一、铁磁材料
1、软磁材料:磁滞回线较窄。剩磁和矫顽力都小的材料。软磁材
料磁导率较高,可用来制造电机、变压器的铁心。
2、硬磁材料:磁滞回线较宽。剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为
硬磁材料,可用来制成永久磁铁。
二、铁心损耗
1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化,磁畴相互摩擦而消耗
的能量。
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2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。
3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
第二章:
一、尽管电枢在转动,但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始
终不变,即进展所谓的“换向〞。
二、一台直流电机
作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压,
电枢旋转,拖动生产机械旋转 ,输出机械能;
作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢,电刷端引
出直流电动势,作为直流电源,输出电能。
三、直流电机的主要构造〔定子、转子〕
定子的主要作用是产生磁场
转子又称为“电枢〞,作用是产生电磁转矩和感应电动势
要实现机电能量转换,电路和磁路之间必须在相对运动,所以
旋转电机必须具备静止的和转动的两大局部,且静止和转动局部之
间要有一定的间隙〔称为:气隙〕
四、直流电机的铭牌数据
直流电机的额定值有:
1、额定功率 PN(kW)
2、额定电压 UN(V)
3、额定电流 IN(A)
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4、额定转速 nN(r/min)
5、额定励磁电压 UfN(V)
五、直流电机电枢绕组的根本形式有两种:
一种叫单叠绕组,另一种叫单波绕组。
单叠绕组的特点:元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。
元件的跨距:上层元件边与下层元件边的距离称为跨距,元件跨距称
为第一节距 y1(用所跨的槽数计算)。一般要求元件的跨距等于电机
的极距。上层元件边与下层元件边所连接的两个换向片之间的距离
称为换向器节距 yc(用换向片数计算)。
直流电机的电枢绕组除了单叠、单波两种根本形式以外,还有
其他形式,如复叠绕组、复波绕组、混合绕组等。
各种绕组的差异主要在于它们的并联支路,支路数多,相应地组成
每条支路的串联元件数就少。
原那么上,电流较大,电压较低的直流电机多采用叠绕组;
电流较小,电压较高,就采用支路较少而每条支路串联元件较多
的波绕组。
所以大中容量直流电机多采用叠绕组,而中小型电机采用波绕组。
六、直流电机的励磁方式
1、他励直流电机——励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而是由其他
直流电源对励磁绕组供电。
2、并励直流电机——励磁绕组与电枢绕组并联。
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3、串励直流电机——励磁绕组与电枢绕组串联。
4、复励直流电机——两个励磁绕组,一个与电枢绕组并联,
另一个与电枢绕组串联。
七、直流电机负载时的磁场及电枢反响
当直流电机带上负载以后,在电机磁路中又形成一个磁动势,
这个磁动势称为电枢磁动势。此时的电机气隙磁场是由励磁磁动势
和电枢磁动势共同产生的。
电枢磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反响。
第五节 感应电动势和电磁转矩的计算
一、感应电动势的计算
先求出每个元件电动势的平均值,然后乘上每条支路中串联元
件数。
感应电动势的计算公式为
直流电机的感应电动势的计算公式是直流电机重要的根本公式之一。
感应电动势 Ea 的大小与每极磁通 Φ(有效磁通〕和电枢转速的乘
积成正比。如不计饱和影响,它与励磁电流 If 和电枢机械角速度乘
积成正比。
二、电磁转矩的计算
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fafffe
IGnIKCnCE
ea
电磁转矩也可以表示为
e af f a
T G I I
其中G
af
=C
T
K
f
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电磁转矩计算公式是直流电机的重要根本公式,
它说明:电磁转矩 Te 的大小与每极磁通 Φ 和电枢电流 Ia 的乘积
成正比。
或:如不计饱和影响,它与励磁电流 If 和电枢电流 Ia 的乘积成正
比。
三、几个重要关系式
直流电机感应电动势计算公式:
直流电机电磁转矩计算公式:
电动势常数:
转矩常数:
电动势常数与转矩常数的关系:
电动机电枢回路稳态运行时的电动势平衡方程式。
U=Ea+RaIaEa=CeΦn
四、直流电动机的工作特性是指其端电压 U=UN(额定电压〕,电枢
回路中无外加电阻、励磁电流 If=IfN〔额定励磁电流〕时,电动机
的转速 n、电磁转矩 Te 和效率 η 三者与输出功率 P2 之间的关系。
〔一〕并励直流电动机的工作特性
1. 转速特性
2. 转矩特性
3. 效率特性 η=(P2/P1)×100%
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