电机拖动基础温习


填空题


1.电流互感器不允许开路;电压互感器不允许短路


2.变压器等效电路中的Rm的物理意义是表示铁芯损耗的等效电阻


3.交流电机一般采用短距、分布绕组的原因是为了改善电动势和磁动势的波形


4.脉振磁动势:两个幅值相等、转速相同,转向相反的旋转磁动势


5.(1-s)/sr2->*总机械功率的等效电阻


6.三相异步电动机转子结构有绕线型鼠笼型


7.变压器主磁通主要作用是能量传递,路径是铁芯;漏磁通的主要作用是漏阻抗压降,路径是空气


8.异步电动机的功率因素总是滞后的


9.当转子转向与定子磁动势转向相反时处于电磁制动状态


10.直流电动机的电磁转矩是由每极气隙磁通量电枢电流共同作用产生的


11.电枢反应指的是电枢磁动势对励磁磁动势所建立的气隙磁场的影响


12.电枢反应对气隙的影响:气隙磁场发生畸变、对主磁极起附加的去磁作用使磁密为零的物理中性线偏离几何中性线


13.运行中的变压器,当电源电压下降,则主磁通下降,空载电流下降,励磁阻抗增大,一次绕组漏抗不变,变比不变


14.单叠绕组适合于低电压、大电流的直流电机;单波绕组适合于高电压、小电流的直流电机


15.对于单叠绕组,支路对数应等于极对数(p=a),对于单波绕组,支路数恒为1


16.并励直流电动机的功率流程图


17.并励直流电动机功率流程图


18.直流电动机调速
恒转矩调速:电枢回路串电阻;改变电源电压
恒功率调速:改变励磁磁通(弱磁调速)


19.直流电动机制动
能耗制动

  • 反抗性负载:
    • 对于反抗性负载,能耗制动的稳定点为坐标原点
    • RΩ>=Ea/2In-Ra
  • 位能性负载
    • 可实现匀速下放重物
    • RΩ=(CeCtΦ2nc)/T-Ra

反接制动

  • 电压反接制动:
    • n=-n0-(Ra+RΩ)/(CeCtΦ2)*T
    • RΩ>=(Ea+Un)/2In-Ra
  • 电动势反接
    • (同串电阻)

回馈制动

  • 所需下方速度大于理想空载转速,应采用反馈制动

20.变压器的T型等效电路


21.变压器的电压调整率以及效率的实用表达式


22.变压器的铁耗可以看作是不变损耗铜耗可变损耗


23.电角度的计算,每极每相槽数,槽距角,极距的计算


24.三相单层绕组的绘制


25.(大概知道即可)

  • 单相绕组脉振磁动势中基波磁动势中的幅值为FΦ1=0.9NKw1/p IaRa
  • 三相绕组合成磁动势的幅值恒等于单相绕组磁动势的3/2倍
  • 三相绕组合成磁动势从电流超前的相转向电流滞后的相
  • 如果合成磁动势形成的磁场为1对极,电流交变一次,旋转磁场在空间转过半周

26.三相异步电动机的等效电路


27.三相异步电动机的功率流程图及功率基本计算关系


28.三相异步电动机的临界转差率,最大转矩,过载倍数,起动转矩,起动转矩倍数计算公式大致了解


29.三相异步电动机的实用表达式必须知道


30.负载转矩的折算原则是这算前后功率不变,飞轮矩的折算原则是折算前后动能不变


31.变压器空载运行时的功率因素很低,这是由于空载时建立主、漏磁通所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需要的有功功率


32.三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通转子电流的有功分量


33.三相异步电动机起动性能的改善:深槽笼式异步电动机、双笼型异步电动机(都是利用集肤效应)


34.三相异步电动机的变频调速:

  • 基频以下调速:最大转矩和转差率是不变的
  • 基频以上调速:可以看作恒功率调速方式

35.三相异步电动机的变极调速:

  • 变极调速只适用于笼型三相异步电动机
  • Y-YY变极调速属于恒转矩方式
  • ∆-YY变极调速近似认为是恒功率方式

36.电压互感器本质上是降压互感器


37.异步电动机的频率折算原则是保证折算前后转子磁动势F2保持不变


38.直流电动机的电枢绕组是双层短距分布绕组


39.直流电动机的电刷应该放在主磁极的轴线上,这样可使位于几何中性线的元件被短路


问答题


1.简述三相异步电动机的基本工作原理:
答:
(1)电生磁即定子产生旋转磁场:定子三相对称绕组通入三相对称电流时,在电机气隙中产生一个旋转磁场,转速为同步转速;
(2)动磁生电即转子导体产生感应电动势:定子旋转磁场切割转子导体,在转子道题中产生感应电动势,并在闭合转子绕组中产生感应电流;
(3)电磁定理并形成电磁转矩:载有感应电流的转子导体处于磁场受到电磁力作用,对转轴形成足够大的电磁转矩,其方向与定子旋转磁场方向一致,转子在该转矩作用下便顺着磁场方向旋转起来。


2.发电机输出电压随负载增加而下降的原因(并励发电机增加(3))
答:
(1)Ea=CeΦn,U=Ea-IaRa
Ia增加->电枢反应增强->去磁作用增强->Φ减小->Ea减小->U减小
(2)U=Ea-IaRa
Ia增加->IaRa增加->U减小
(3)If=U/rf,端电压U->If减小->Φ减小,使输出电压进一步减弱


3.变压器空载试验在低压侧进行的原因,短路试验在高压侧进行的原因?
答:
(1)(低压侧进行空载试验的原因):由于试验场合所能提供的电源电压不高,测量仪表量程有限,此外还有人身安全的考虑,所以空载试验在低压侧进行。
(2)(高压侧进行短路试验的原因):由于实验场合所能提供的电源的耐流值以及测量仪表量程有限,所以选择在高压侧进行短路试验。


4.空载试验为什么电流表内接,短路试验为什么电压表内接?
答:
(1)空载试验主要是为了测空载电流,所以电流表内接,如果电流表外接,所测电流中就会包含电压表的电流
(2)短路试验主要是为了测短路电压,所以电压表内接,如果电压表外接,所测电压就会包含电流表的电压


5.电压调整率的定义
答:
保持一次绕组所接电压是额定电压U2n,二次绕嘴所接负载的功率因素cosΦ2为常数,当变压器从空载到负载时二次绕组端电压变化的百分比


6.为什么电压互感器二次侧绝对禁止短路,电流互感器二次侧绝对禁止开路?
答:
(1)由于电压互感器短路阻抗很小,稳态短路电流将很大,会烧毁电压互感器
(2)在正常运行时,由于二次绕组电流的去磁作用,励磁电流是很小的,加入二次绕组开路,则二次侧的去磁作用不复存在,一次绕组的电流全部转换为励磁电流,Φ增大->pfe增大->发热->烧毁


7.为什么三相异步电动机采用分布绕组而不采用集中绕组?
答:
使用集中绕组一方面在客观上槽里放不下;同时采用分布绕组可以抑制高次谐波,改善磁动势波形


8.一个单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势有什么特点?请分别从空间分布和时间分布上的变化说明?
答:
单相整距线圈流过正弦交流电产生的磁动势波形在气息空间是矩形分布的,其幅值按正弦规律交变,变化频率与电流频率一致。


9.电力拖动系统稳定运行的条件
答:
(1)必要条件:电动机的机械特性与负载特性必须有交点,即Tem=Tl
(2)充分条件:在交点的转速以上存在TemTl


10.为什么变压器空载损耗可以近似的看作铁耗,负载损耗可以近似的看作铜耗?
答:
(1)变压器在额定电压空载时输入的功率P0全部消耗于铁耗和铜耗,此时因为电流很小,一次绕组的铜损很小可以忽略不计,而电压为额定值时主磁通很大,故可认为空载损耗就是铁损
(2)负载试验在二次侧短路电流为额定值时,一次电压很低,磁通很低,铁损很小,在不计铁损的时候可以认为全是铜损


11.他励直流电动机为何不能直接起动?起动时为何要把励磁回路中所有的电阻短路?
答:
直接起动,在开始瞬间n=0,E=0,则Ia=(U-E)/Ra=Un/Ra,电机电枢电阻很小,这时电枢电流就很大,可能烧毁换向器和电刷。另外,转矩与电流成正比,这么大的电磁转矩会对传动机构造成破坏。励磁回路短路,励磁电流大,磁通大,将产生较大的电磁转矩,电机会很快的转动起来


12.变频调速时,通常为什么要求电源电压也随之变化?
答:
U1=E1=4.44f1N1ΦmKw1,变频调速,f1下降,如果电源电压不变,Φm增加,铁心饱和,磁导下降,电抗下降,励磁电流增加,会导致电机发热,所以必须使电源电压随之变化


13.一台单相变压器,高压侧加额定电压,将变压器铁芯割开一道气息,则变压器的主磁通,高压侧和低压侧的漏磁通、主磁路的磁阻和铁耗将如何变化?
答:
(1)U1=4.44f1N1Φm,U1,F1,N1不变,Φm不变
(2)铁心割开气隙后,主磁路的磁阻增大
(3)铁耗正比于f的β次方,磁密的平方,而Φm,f都没有变,所以铁损不变
(4)低压侧空载,故低压侧的漏磁通始终为0
(5)磁动势=磁通乘以磁阻,刺痛不变,磁阻增大,磁动势增大,故高压侧的漏磁通也增大


14.直流电动机空载运行时候,励磁绕组突然断开,试问有什么后果
答:
分析:画出机械特性图,从失磁后起动转矩小于和大于负载转矩两种情况分析


15.他励直流发电机的自励过程概述
答:
电机磁路中有剩磁,发电机由原动机推动至额定转速时,会产生剩磁电压,而励磁绕组又接到了电枢两端,因此在剩磁电压的作用下,励磁绕组将流过一个不大的电流,并产生一个励磁磁动势,在满足励磁调节的情况下,励磁电流会进一步变大,从而建立一个稳定的端电压


计算题


1.直流电动机的功率流程图,转矩,功率,电动势的计算


2.直流电动机拖动系统的静差率,调速范围等的计算


3.变压器的参数测定及标幺值计算方法


4.利用变压器的T型等效电路计算


5.异步电动机的功率流程图,转矩,功率等的计算


6.三相异步电动机的T型等效电路


7.鼠笼式异步电动机的起动方法


8.三相异步电动机的实用参数表达式的计算


只能做这么多了,我得去考试了