电机与拖动基础---期末复习

前言

用于期末复习

知识点

（1）磁路和电路虽然具有类别关系，但是两者性质却是不同的，分析计算时也有以下几点差别：
<1>电路中有电流I时，就有功率损耗I2R;而直流磁路中，维持一定的磁通量时，铁心没有功率损耗。
<2>在电路中可以认为电流全部在导线中流通，导线外没有电流。在磁路中，则没有绝对的磁绝缘体，除了铁心中的磁通外，实际上总有一部分漏磁通散布在周围的空气中。
<3>电路中导体的电阻率在一定的温度下是不变的，而磁路中铁心的磁导率却不是常值，它是随铁心的饱和程度大小而变化的。
<4>对于线性电路，计算时可以应用叠加原理，单对于铁心磁路，计算时不能应用叠加原理，因为铁心饱和时磁路为非线性。
所以，磁路与电路仅是一种形式上的类似，而不是物理本质的相似。
（2）去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的磁通密度B称为剩余磁通密度，简称剩磁。
（3）铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强度H的现象，叫做磁滞。呈现磁滞现象的B-H闭合回线，称为磁滞回线。
（4）按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可以分为软磁材料和永磁（硬磁）材料两大类。
（5）
<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。
<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。
（6）
<1>额定功率：额定条件下电机所能提供的功率。对于发电机而言，是指电刷间输出的额定电功率。对于电动机而言，是指轴上的输出机械功率
<2>额定电压：额定工况下，电机出线端的平均电压。对于发电机，是指输出额定电压。对于电动机，是指输入的额定电压。
<3>额定电流：额定电压下，运行于额定功率时对应的电流。
<4>额定转速：在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速。
<5>额定励磁电流：对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流
<6>励磁方式：指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式
（7）
<1>电机运行时，所有物理量与额定值相同，电机运行于额定状态。
<2>电机的运行电流小于额定电流，欠载运行。
<3>运行电流大于额定电流，过载运行。
<4>长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。
<5>电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。
（8）直流发电机的绕组电刷不动，换向器动。
（9） 单叠绕组的支路数就等于电机的极数。
（10）电机可以空载运行，此时只有励磁磁动势。当电机有负载的时候，不仅仅有励磁磁动势，还有电枢磁动势。
（11）单波绕组的支路对数与磁极对数无关，总等于1。
（12）凡是电动机的电磁转矩方向与旋转方向相反时，就称电动机处于制动运行状态。他励电动机有三种制动方式：能耗制动，反接制动，回馈制动。
（13）电机类型：变压器；直流电机；交流电机（交流电机又分为同步电机和异步电机，同步电机常作发电机，异步电机常做电动机）
（14）铁磁材料最基本的特性：
<1>高导磁性
<2>磁化曲线的非线性
<3>磁滞现象和磁滞损耗
<4>涡流现象与涡流损耗
（15）电机所用的材料分为四大类：
<1>导电材料
<2>导磁材料
<3>绝缘材料
<4>机械支撑材料
（14）
<1>电枢磁动势（转子）对主磁极磁动势（定子）的影响称为电枢反应。
<2>电枢磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。
（15）直流电机的主磁路可分为五段：定、转子之间的气隙（空气）、电枢齿，电枢铁轭（转子），主磁极和定子铁轭（定子）。
（16）
<1>发电机的的E和Ia同向；电动机E和Ia反向。
<2>发电机电磁转矩方向与电机转速方向相反，电磁转矩起制动作用；
<3>电动机电磁转矩方向与电机转速方向相同，电磁转矩起驱动作用。
（17）他励直流电动机的启动要求：
<1>足够大的启动转矩
<2>启动电流限制在一定范围之内
<3>启动设备简单，可靠
启动方法：电枢回路串电阻、降低电枢电压
（18）他励直流电动机的制动方法：能耗制动、反接制动（电压反接、倒拉反转反接）、回馈制动。
（19）评价调速的指标：
<1>调速范围
<2>静差率（相对稳定性）
<3>调速的平滑性
<4>调速的经济性
（20）电枢磁动势对励磁磁动势所产生的气隙磁场的影响称为电枢反应
（21）电枢反应的作用不但使电机内气隙磁场发生畸变，而且还会呈去磁作用对电机的运行也是有影响的
（22）为了方便测量，高压侧加电压，低压侧短路
（23）负载实验是当以额定频率的额定电流通过变压器的一个绕组，另一个绕组的端子接成短路时所进行的试验。
（24）空载试验在变压器一次侧、二次侧都可以进行，通常为了安全起见，一般在低压侧进行。
（25）空载电流产生的铜耗可以忽略不计。
（26）完全消耗于励磁回路称为励磁损耗，消耗在电枢绕组电阻中的这部分功率称为电枢铜耗
（27）变压器只有铁耗与铜耗两大类
（28）通常变压器的空载损耗是指铁耗，而负载损耗是指铜耗
（29）和直流电机一样，变压器的基本铁耗主要是磁滞损耗与涡流损耗。
（30）磁滞损耗与硅钢片材料的性质、磁通密度的最大值以及电源频率有关。涡流损耗与硅钢片的厚度、电阻率、磁通密度最大值有关。

题目

试验时如果发现并励直流发电机不能建立起电压，应如何找原因？怎么处理？

（1）
<1>剩磁消失。
<2>励磁绕组接反。
<3>旋转方向错误。
<4>励磁绕组断路。
<5>电枢短路。
<6>电刷接触不良。
<7>磁场回路电阻过大。
（2）
<1>应充磁，另用直流电通入并励绕组产生磁场。
<2>校对后重新接线。
<3>按机壳箭头所指方向改变原动机旋转方向。
<4>须检查励磁绕组及磁场变阻器连接是否松脱或接错，磁场绕组或变阻器内有否断路。
<5>检查外部接线货换向表面及接头片是否有短路处或用毫伏表进行检查。
<6>检查电刷刷握弹簧是否松弛，并改善接触面。
<7>检查磁场变阻器和励磁绕组电阻大小，并检查触头接触面电阻大小。

转差率的定义

转差率（slip）是指异步电动机的实际转速和同步速的差占同步速的比重。即同步速减去实际转速所得的差再除以同步数。通常用字母S表示。定义见下式：

$$s=\frac{n_1-n_2}{n_1}$$

<1>s–转差率。无单位。
<2>n1–同步速，即电动机旋转磁场的转速，单位[转/分]（r/min 或RPM或rpm）
<3>n2–电动机的实际转速，单位[转/分]（r/min 或RPM或rpm）,当实际转速与旋转磁场转向相反时，为负值。

电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这种材料有哪些主要特性？

（1）磁导率高的铁磁材料
（2）磁导率高

说明铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗产生的原因

磁畴的来回翻转产生摩擦引起了磁滞损耗。
环流产生的损耗，称为涡流损耗。

磁路的基本定律有那几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？

（1）安排环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；
（2）不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。

下列结构部件中术语直流电动机静止部件的为（）

A，主磁极 B，电枢绕组 C，换向器 D，电刷
（1）A，D
（2）注意：电机外接电源的那部分叫电枢，交流电机的电枢一般指定定子绕组。

什么叫过载，什么叫欠载，过载运行和欠载运行有什么危害？

（1）电机的运行电流小于额定电流，欠载运行。
（2）运行电流大于额定电流，过载运行。
（3）长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。

串励电动机不能在轻载或空载下运行

正确

直流电动机为什么一般不允许直接启动，如果直接启动会引起什么后果

（1）这样大的电流会使换向产生火花
（2）产生很大的电磁力而损坏绕组
（3）与电枢电流成正比的过大电磁转矩会使传动机构受到强烈冲击
（4）引起电网的电压波动，影响其他用电设备的正常工作
因此，直流电动机不允许直接启动，限制启动电流，不超过（1.5~2）IN

他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大

正确

直流电动机中机械特性最硬的一般为（）

A，并励电动机 B，他励电动机 C，串励电动机 D，复励电动机
答案：B