电机学复习提纲课件

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1、电机学复习提纲第一篇第一篇 变压器变压器第二篇第二篇 交流电机的绕组电动势和磁动势交流电机的绕组电动势和磁动势第三篇第三篇 异步电机异步电机第三篇第三篇 同步电机同步电机第四篇第四篇 直流电机直流电机 变压器的用途、分类与结构1.变压器的基本作用原理变压器是根据变压器是根据_原理，将一种电压等级的交流电能原理，将一种电压等级的交流电能变换为同频率的另一种电压等级的的交流电能的静止电机。变换为同频率的另一种电压等级的的交流电能的静止电机。2.变压器的主要额定值1）额定电压）额定电压U1N/U2N(V或或kV)一次侧额定电压是指正常运行时，电源加到一次侧的额定电一次侧额定电压是指正常运行时，电源加

2、到一次侧的额定电压。压。二次侧额定电压是指变压器二次侧额定电压是指变压器一次侧加一次侧加_，二次侧，二次侧的的_电压电压。三相变压器的三相变压器的一次、二次一次、二次额定电压都是指额定电压都是指_。电磁感应电磁感应空载线空载线额定电压额定电压额定线电压额定线电压2）额定电流）额定电流I1N/I2N(A)额定电流是指变压器在额定运行条件下一、二次绕组允许额定电流是指变压器在额定运行条件下一、二次绕组允许通过的电流。通过的电流。三相变压器的三相变压器的一次、二次一次、二次额定电流都是指额定电流都是指_。3）额定容量）额定容量SN(VA或或kVA)在铭牌规定的额定状态下变压器输出的视在功率。在铭牌规

3、定的额定状态下变压器输出的视在功率。变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系：变压器的额定容量、额定电压、额定电流之间的关系：单相双绕组变压器单相双绕组变压器NNNNNIUIUS2211三相双绕组变压器三相双绕组变压器4）额定频率）额定频率fN(Hz)NNNNNIUIUS221133额定线电流额定线电流 基本知识基本知识：变压器的工作原理及额定数据。变压器的工作原理及额定数据。变压器的运行分析 基本要求：基本要求：1.掌握变压器的基本工作原理，熟练应用感应电势公式掌握变压器的基本工作原理，熟练应用感应电势公式2.掌握变压器绕组的折合条件、折合方法掌握变压器绕组的折合条件、折合方法3.掌握

4、分析变压器的基本方法掌握分析变压器的基本方法变压器的基本方程式、等值变压器的基本方程式、等值电路和相量图电路和相量图4.掌握变压器等值电路参数的测定方法掌握变压器等值电路参数的测定方法5.掌握变压器的运行性能指标及其计算掌握变压器的运行性能指标及其计算第二章 变压器的运行分析1.变压器的磁场为了便于研究，根据变压器内部磁场的实际分布和所起作为了便于研究，根据变压器内部磁场的实际分布和所起作用的不同，通常把磁通分为用的不同，通常把磁通分为_和和_。主磁通的性质和作用：主磁通的性质和作用：主磁通沿铁心闭合，其磁路是一主磁通沿铁心闭合，其磁路是一种非线性磁路，种非线性磁路，m与与I0 呈非线性关系，

5、主磁通在一、二次呈非线性关系，主磁通在一、二次绕组中分别感应电势绕组中分别感应电势E1和和E2，将电磁功率从一次绕组传递，将电磁功率从一次绕组传递到二次绕组，起到二次绕组，起_的作用。的作用。漏磁通的性质和作用：漏磁通的性质和作用：漏磁通主要沿非铁磁性材料闭合漏磁通主要沿非铁磁性材料闭合，其磁路是一种线性磁路，其磁路是一种线性磁路，s1（s2）与与I1（I2）呈线性呈线性关系，漏磁通只起关系，漏磁通只起_的作用，不直接参与的作用，不直接参与从一次绕组到二次绕组的能量传递。从一次绕组到二次绕组的能量传递。主磁通主磁通 漏磁通漏磁通传递能量传递能量产生漏电抗压降产生漏电抗压降一次绕组感应电动势一次

6、绕组感应电动势mfNjE1144.4二次绕组感应电动势二次绕组感应电动势mfNjE2244.4 变压器的变比：变压器的变比：变压器的一次侧与二次侧变压器的一次侧与二次侧_，称为变压器的变比，用称为变压器的变比，用k表示，即表示，即2121NNEEk2.主磁通感应电动势和励磁电流相电势之比相电势之比 励磁电流：励磁电流：在铁心饱和时，为了得到正弦波的主磁通，励在铁心饱和时，为了得到正弦波的主磁通，励磁电流应为磁电流应为_。尖顶波的励磁电流可以分解为。尖顶波的励磁电流可以分解为基波和基波和3、5、7一系列奇次谐波。一系列奇次谐波。考虑铁耗的影响后，励考虑铁耗的影响后，励磁电流将超前主磁通一个铁耗角

7、磁电流将超前主磁通一个铁耗角。尖顶波尖顶波3.变压器绕组的折合折合条件：折合条件：_。折合方法：折合方法：22EkEkII22222ZkZ LLZkZ24.变压器的基本方程式、等效电路、相量图 T型等效电路型等效电路折合前后二次绕组的磁动势不变折合前后二次绕组的磁动势不变T型等效电路中各参数的物理型等效电路中各参数的物理意义：意义：励磁电阻励磁电阻Rm是表征是表征铁铁耗耗的等效电阻。励磁电抗的等效电阻。励磁电抗Xm反映了主磁通对电路的电磁效反映了主磁通对电路的电磁效应，是与应，是与_对应对应的电抗。的电抗。一次绕组漏电抗一次绕组漏电抗X1反映了一次绕组漏磁通对电路的电磁效反映了一次绕组漏磁通对

8、电路的电磁效应，是同应，是同_相对应的电抗。二次绕组漏电相对应的电抗。二次绕组漏电抗抗X2反映了二次绕组漏磁通对电路的电磁效应，是同反映了二次绕组漏磁通对电路的电磁效应，是同_ _相对应的电抗。相对应的电抗。4.变压器的基本方程式、等效电路、相量图主磁通主磁通一次绕组漏磁通一次绕组漏磁通二次绕组漏磁通二次绕组漏磁通4.变压器的基本方程式、等效电路、相量图 简化等效电路简化等效电路5.变压器的参数测定 变压器的空载试验变压器的空载试验10NmUZI励磁阻抗020mPRI励磁电阻22mmmXZR励磁电抗120NUkU变比5.变压器的参数测定 变压器的短路试验变压器的短路试验kkkUZI短路阻抗2k

9、kkPRI短路电阻22kkkXZR短路电抗12121212kkRRRXXX对对T T型等效电路：型等效电路：6.变压器的运行性能1）变压器的电压调整率变压器的电压调整率U 定义：定义：变压器带上负载以后，电压变化的差值（二次额变压器带上负载以后，电压变化的差值（二次额定电压定电压U2N与二次电压与二次电压U2之差）与二次额定电压的比值称之差）与二次额定电压的比值称为电压调整率，用为电压调整率，用 U表示，表示，即即 222100%NNUUUU 计算公式：计算公式：)sincos(22kkXRU影响影响变压器电压调整率变压器电压调整率 U的因素有：的因素有：_、_和和_。负载的大小负载的大小kk

10、R X短路阻抗参数、负载的性质负载的性质2）变压器的损耗和效率变压器的损耗和效率变压器的损耗有铁耗和铜耗。变压器的损耗有铁耗和铜耗。铁耗不随负载的大小而改变，也称为不变损耗，铁耗不随负载的大小而改变，也称为不变损耗，0Pepp22CupI铜耗随负载的大小而改变，也称为可变损耗，铜耗随负载的大小而改变，也称为可变损耗，2CukNpp变压器额定负载时的铜耗（即额定短路功率）为变压器额定负载时的铜耗（即额定短路功率）为pkN，则任，则任意负载时的铜耗为意负载时的铜耗为 。变压器的效率计算公式：变压器的效率计算公式：202201coskNNkNPpSpp 2）变压器的损耗和效率变压器的损耗和效率202

11、201coskNNkNPpSpp 变压器产生最大效率的条件：变压器产生最大效率的条件：20mkNPP或或0mkNPP即当即当 时，变压器的效率最高。时，变压器的效率最高。Fecupp影响影响变压器变压器效率效率 的因素有：的因素有：_、_和和_。负载的大小负载的大小负载的性质负载的性质变压器本身的损耗变压器本身的损耗p0、pkN 三相变压器 基本要求：基本要求：1.掌握三相变压器组和三铁心式变压器磁路的特点掌握三相变压器组和三铁心式变压器磁路的特点2.掌握三相变压器的联结组标号，能利用电动势相量图判掌握三相变压器的联结组标号，能利用电动势相量图判定联结组标号定联结组标号3.掌握变压器理想并联运

12、行的条件掌握变压器理想并联运行的条件4.掌握变压器并联运行时负载分配的计算方法掌握变压器并联运行时负载分配的计算方法 三相变压器1.三相变压器的磁路系统独立磁路系统：三相变压器组独立磁路系统：三相变压器组相关磁路系统：三铁心柱式变压器相关磁路系统：三铁心柱式变压器2.三相变压器的联结组三相变压器的联结组标号表示高、低压侧对应三相变压器的联结组标号表示高、低压侧对应_之之间的相位关系间的相位关系。已知三相变压器的绕组接线图已知三相变压器的绕组接线图确定其联结组标号；确定其联结组标号；已知三相变压器的联结组标号已知三相变压器的联结组标号画绕组接线图画绕组接线图线电势线电势3.三相变压器空载运行电动

13、势波形不同的磁路系统和绕组的联结方式对变压器空载电势波形不同的磁路系统和绕组的联结方式对变压器空载电势波形的影响很大。的影响很大。为了获得正弦波相电势，三相变压器组不应采用为了获得正弦波相电势，三相变压器组不应采用Yy联结，联结，否则相电动势畸变为尖顶波；小容量三铁心柱式变压器可否则相电动势畸变为尖顶波；小容量三铁心柱式变压器可以采用以采用Yy联结。联结。当当三相变压器采用三相变压器采用Dy联结或联结或Yd联结时，或者一次侧采用联结时，或者一次侧采用YN接时，其空载相电势为正弦波或接近正弦波。接时，其空载相电势为正弦波或接近正弦波。4.变压器的并联运行1）变压器理想并联运行的条件）变压器理想并

14、联运行的条件各变压器的变压比相等；各变压器的变压比相等；联结组标号相同；联结组标号相同；短路阻抗的标幺值相等。短路阻抗的标幺值相等。2）并联运行变压器的负载分配）并联运行变压器的负载分配kkkZZZ1:1:1:SSSSNNN 交流电机的绕组和电动势 基本知识：基本知识：1.交流绕组的基本概念交流绕组的基本概念2.利用电动势星形图分析三相绕组的方法利用电动势星形图分析三相绕组的方法3.三相单层分布绕组和三相单层分布绕组和三相双层叠绕组三相双层叠绕组的连接规律的连接规律4.绕组基波因数的物理意义，交流绕组基波相电动势的计算绕组基波因数的物理意义，交流绕组基波相电动势的计算 交流电机的绕组和电动势1

15、.对交流绕组的基本要求是力求获得较大的基波电势，尽量减对交流绕组的基本要求是力求获得较大的基波电势，尽量减少谐波电势。且保持三相电动势对称，同时还要节约用铜和少谐波电势。且保持三相电动势对称，同时还要节约用铜和工艺方便。工艺方便。2.槽导体电势星形图是分析交流绕组的最基本的一种方法，利槽导体电势星形图是分析交流绕组的最基本的一种方法，利用它划分各相各属槽号，然后按电势相加的原则连接绕组。用它划分各相各属槽号，然后按电势相加的原则连接绕组。绕组的基本参数：绕组的基本参数：2Qp极距每极每相槽数2Qqpm槽距角360pQ3.交流绕组的形式很多，通常小功率交流电机多采用单层绕交流绕组的形式很多，通常

16、小功率交流电机多采用单层绕组，功率较大的交流电机多采用双层短距绕组，以削弱高次组，功率较大的交流电机多采用双层短距绕组，以削弱高次谐波，改善电动势和磁动势的波形。谐波，改善电动势和磁动势的波形。12kpqNNa 双层叠绕组的特点：双层叠绕组的特点：每个槽内有两个线圈边，线圈数等于槽每个槽内有两个线圈边，线圈数等于槽数；每相有数；每相有2p个线圈组，每个线圈组由个线圈组，每个线圈组由q个线圈串联而成；最个线圈串联而成；最大并联支路数大并联支路数amax=2p；每相串联匝数；每相串联匝数 。1kpqNNa 单层分布绕组的特点：单层分布绕组的特点：每个槽内只有一个线圈边，线圈数等每个槽内只有一个线圈

17、边，线圈数等于槽数的一半；每相有于槽数的一半；每相有p个线圈组，每个线圈组由个线圈组，每个线圈组由q个线圈串个线圈串联而成；最大并联支路数联而成；最大并联支路数amax=p；每相串联匝数；每相串联匝数 。4.在正弦分布磁场下交流绕组的相电势为在正弦分布磁场下交流绕组的相电势为 11114.44d pEfN k式中，式中，N1为一相绕组串联匝数。为一相绕组串联匝数。1N 双层绕组双层绕组2KpqNaKpqNa单层绕组单层绕组绕组的基波因数绕组的基波因数1111sin2sin90sin2dppdqykk kq 交流绕组的磁动势 基本知识：基本知识：1.单相绕组基波磁动势的表达式及其特点单相绕组基波

18、磁动势的表达式及其特点2.脉振磁动势和旋转磁动势之间的关系脉振磁动势和旋转磁动势之间的关系3.三相绕组基波合成磁动势的表达式及其特点三相绕组基波合成磁动势的表达式及其特点 交流绕组的磁动势1.单相绕组的基波磁动势单相绕组中流过余弦交流电流产生的磁动势是脉振磁动势单相绕组中流过余弦交流电流产生的磁动势是脉振磁动势，其磁势轴线在空间固定不动，各点磁势的大小随时间而，其磁势轴线在空间固定不动，各点磁势的大小随时间而变化。该磁动势可以分解为变化。该磁动势可以分解为基波和一系列谐波之和。基波和一系列谐波之和。单相绕组基波磁动势的单相绕组基波磁动势的表达式表达式11(,)coscosftFt单相绕组的基波

19、磁动势的单相绕组的基波磁动势的特点：特点：性质：脉振磁动势性质：脉振磁动势波形：余弦波波形：余弦波脉振频率：等于电流的频率脉振频率：等于电流的频率 极对数：极对数：电机的极对数电机的极对数p波幅位置：相绕组的轴线波幅位置：相绕组的轴线振幅：振幅：1110.9dpN IFkp2.脉振磁动势和旋转磁动势之间的关系脉振磁动势可以分解为两个脉振磁动势可以分解为两个转速转速_，转向，转向_的的旋转磁动势旋转磁动势，每个旋转磁动势的幅值为脉振磁动势最大振幅每个旋转磁动势的幅值为脉振磁动势最大振幅的的_。11111coscoscos()cos()22FtFtFt 相同相同 相反相反一半一半3.三相绕组的基波

20、合成磁动势三相对称绕组中流过对称三相电流所产生的基波合成磁动势三相对称绕组中流过对称三相电流所产生的基波合成磁动势是一个是一个_。1113(,)cos()cos()2f tFtFt 三相基波合成磁动势的表达式三相基波合成磁动势的表达式 三相基波合成磁动势的特点：三相基波合成磁动势的特点：性质：圆形旋转磁动势性质：圆形旋转磁动势幅值：幅值：111131.352dpN IFFkp圆形旋转磁动势圆形旋转磁动势转速：转速：160 fnp瞬时瞬时位置：当某相电流达到正的最大值时，三相基波合位置：当某相电流达到正的最大值时，三相基波合成磁动势的正波幅就转到该相绕组的轴线上。成磁动势的正波幅就转到该相绕组的

21、轴线上。转向：从电流超前相的相轴转向电流滞后相的相轴。转向：从电流超前相的相轴转向电流滞后相的相轴。三相异步电机的结构和基本工作原理1.三相异步电动机的额定值（1）额定功率）额定功率PN：电动机在额定运行时，轴上输出的机械电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率。功率。（2）额定电压）额定电压UN：电动机在额定运行时，加在定子绕组上电动机在额定运行时，加在定子绕组上的线电压。的线电压。（3）额定电流）额定电流IN：电动机在额定运行时，定子绕组流过的：电动机在额定运行时，定子绕组流过的线电流。线电流。（4）额定频率）额定频率fN （5）额定转速）额定转速nN（6）额定功率因数）额定功率因数cos

22、N：电动机在额定负载时，定子边的电动机在额定负载时，定子边的功率因数。功率因数。NNNNNIUPcos32.三相异步电机的基本工作原理1）基本工作原理）基本工作原理定子绕组接至三相对称交流电源，绕组中流过三相对称电流定子绕组接至三相对称交流电源，绕组中流过三相对称电流，在气隙中建立基波旋转磁场；该旋转磁场以转差速率切割，在气隙中建立基波旋转磁场；该旋转磁场以转差速率切割转子导体，在转子导体中感应电动势，电动势在闭合的转子转子导体，在转子导体中感应电动势，电动势在闭合的转子绕组中产生电流；转子电流的有功分量与气隙基波旋转磁场绕组中产生电流；转子电流的有功分量与气隙基波旋转磁场相作用产生电磁转矩，

23、拖动转子顺着旋转磁场方向旋转，输相作用产生电磁转矩，拖动转子顺着旋转磁场方向旋转，输出机械功率。出机械功率。2）转差率）转差率转差率转差率s表示同步速表示同步速n1和电机转速和电机转速n之差与同步速的比值，即之差与同步速的比值，即11nnns由转差率由转差率s的大小的正负可以确定异步电机的运行状态：的大小的正负可以确定异步电机的运行状态：当当0s1时，为时，为_状态；当状态；当s0时，为时，为_状状态；当态；当s1时，为时，为_状态。状态。电动机电动机电磁制动电磁制动发电机发电机由转差率由转差率s s和同步速和同步速n n1 1和可求出电动机转速和可求出电动机转速n n，即，即1(1)ns n

24、3.异步电机的三种运行状态 复习重点：复习重点：三相异步电机的基本工作原理三相异步电机的基本工作原理三相异步电机的三种运行状态及其判别方法三相异步电机的三种运行状态及其判别方法 三相异步电动机的运行原理1.三相异步电动机转子旋转时的电磁关系sI21s0F2s2sE22RIs11RI1U1I1F2F1sEB1EsE2f1f2转子频率为转子频率为21fsf2.三相异步电动机转子的折合异步电动机定、转子绕组感应电动势的频率和大小均不同，异步电动机定、转子绕组感应电动势的频率和大小均不同，所以在推导三相异步电机的等效电路时，必须要进行所以在推导三相异步电机的等效电路时，必须要进行_的折合和的折合和_的

25、折合。的折合。1）转子）转子频率的折合频率的折合异步电动机转子频率的折合，就是用一个等效的静止转子来异步电动机转子频率的折合，就是用一个等效的静止转子来代替实际旋转的转子，使转子绕组的频率与定子绕组的频率代替实际旋转的转子，使转子绕组的频率与定子绕组的频率相同。相同。折合的原则：折合的原则：折合前后转子的电磁效应不变。折合前后转子的电磁效应不变。转子频率转子频率转子绕组转子绕组折合的条件：折合的条件：（1 1）折合前后转子磁动势不变；（）折合前后转子磁动势不变；（2 2）折合）折合前后转子侧的各种功率和损耗不变。前后转子侧的各种功率和损耗不变。2）转子绕组的折合）转子绕组的折合异步电动机转子绕

26、组的折合，就是用一套和定子绕组完全相异步电动机转子绕组的折合，就是用一套和定子绕组完全相同的等效转子绕组（相数为同的等效转子绕组（相数为m1、绕组匝数为、绕组匝数为N1、绕组系数为、绕组系数为kdp1）替代实际的转子绕组（相数为）替代实际的转子绕组（相数为m2、绕组匝数为、绕组匝数为N2、绕、绕组系数为组系数为kdp2）。）。通过对通过对转子绕组转子绕组频率进行折合，以转差率频率进行折合，以转差率s旋转的转子，可用旋转的转子，可用一静止的等效转子来代替，该等效静止转子的电势为转子不一静止的等效转子来代替，该等效静止转子的电势为转子不转时的电动势转时的电动势 ，漏电抗为转子不转时的电抗，漏电抗为

27、转子不转时的电抗 ，转子回，转子回路的电阻变为路的电阻变为 。2E2XsR2转子绕组的折合方法：转子绕组的折合方法：122EEkEe221IkIi22RkkRie22XkkXie22ZkkZie222111dpdpikNmkNmk 为异步电动机的电流变比；为异步电动机的电流变比；式中，式中，2211dpdpekNkNk 为异步电动机的电压变比。为异步电动机的电压变比。3.三相异步电动机的基本方程式、等效电路和相量图1）三相异步电动机的基本方程式）三相异步电动机的基本方程式)(11111jXRIEU)(001mmmjXRIZIE21EE)(2222XjsRIE021III2）三相异步电动机的）三

28、相异步电动机的T 型等效电路型等效电路1R1jX1U1I2R2Xj mRmjX21EE2I0I21Rss附加电阻附加电阻 的物理意义：的物理意义：模拟三相异步电机模拟三相异步电机_的等效电阻。的等效电阻。21sRs总机械功率总机械功率三相异步电机的磁动势、电动势平衡关系三相异步电机的磁动势、电动势平衡关系三相异步电动机转子折合的原则、步骤和方法三相异步电动机转子折合的原则、步骤和方法三相异步电动机的等效电路及附加电阻的物理意义三相异步电动机的等效电路及附加电阻的物理意义 三相异步电动机的运行原理1.功率关系1PMP1cup2cupFepmP1R1jX1U1I2R2Xj mRmjX21EE2I0

29、I21RssFecuMppPP112cuMmpPP02)(pPppPPmamm三相异步电动机的功率平衡方程式：三相异步电动机的功率平衡方程式：pPpppppPPamcuFecu12112第二十章 异步电动机的功率、转矩与运行性能2.转矩关系电磁功率电磁功率PM、转子铜耗、转子铜耗pcu2和总机械功率和总机械功率Pm之间的关系：之间的关系：PM：pcu2：Pm=_。02TTT电磁功率：电磁功率：221 2MRPm Is3.电磁转矩1MmPPT1：s：（：（1-s）电磁转矩的物理表达式电磁转矩的物理表达式:3.电磁转矩22cosICTmT该式反映了三相异步电动机的电磁转矩是由气隙基波磁通与该式反映

30、了三相异步电动机的电磁转矩是由气隙基波磁通与_相互作用产生的这一物理本质。相互作用产生的这一物理本质。221221122112XXsRRfsRpUmT4.三相异步电动机的机械特性1）机械特性的参数表达式）机械特性的参数表达式转子电流的有功分量转子电流的有功分量212221212XXRXXRRsm临界转差率临界转差率最大电磁转矩最大电磁转矩211211221211211441XXfpUmXXRRfpUmTm过载能力过载能力NmmTTk起动转矩起动转矩)()(222122112211XXRRfRpUmTs起动转矩倍数起动转矩倍数NsstTTkdsdTdsdTL异步异步电动机稳定运行的条件：电动机稳

31、定运行的条件：3）机械特性的实用表达式）机械特性的实用表达式ssssTTmmm22）稳定运行问题）稳定运行问题NNNNnPTT95502NmmTkT Tm的确定的确定12LNmLNmmTTkTTkss12mmNmkkss12LNmLNmmTTkTTkss 电动机拖动恒转矩负载电动机拖动恒转矩负载TL的转速的转速 sm的确定的确定7.三相异步电动机的工作特性三相异步电动机的工作特性：三相异步电动机的工作特性：当当U=U1N且且f1=f1N时，时，n=f(P2)、I1=f(P2)、cos 1=f(P2)、T=f(P2)、=f(P2)的关系。的关系。8.三相异步电动机参数的测定1）短路参数测定）短路

32、参数测定12RRRkkkIUZ112113kIPRkk22kkkRZXkXXX21212）空载参数测定）空载参数测定000IUZ20003IpPRm20200RZX10RRRm10XXXm或或203IpRFem第二十一章 三相异步电动机的起动1.三相异步电动机的直接起动1）对异步电动机起动性能的要求）对异步电动机起动性能的要求起动电流较小而起动转矩较大。起动电流较小而起动转矩较大。2）普通异步电动机起动性能的特点）普通异步电动机起动性能的特点最初起动电流很大，最初起动转矩并不大。最初起动电流很大，最初起动转矩并不大。2.三相鼠笼型异步电动机降压起动对三相鼠笼型异步电动机，如果电网容量允许，应尽

33、量采用对三相鼠笼型异步电动机，如果电网容量允许，应尽量采用直接起动，以获得较大的起动转矩。当不允许直接起动时，直接起动，以获得较大的起动转矩。当不允许直接起动时，应采用降压起动以减小起动电流。应采用降压起动以减小起动电流。三相鼠笼型异步电动机的降压起动方法有三相鼠笼型异步电动机的降压起动方法有_、_ _、_ _。1）定子串电抗器起动）定子串电抗器起动uIIss2uTTss2）Y-D降压起动降压起动31ssII31ssTTuUU113111UU3）自耦降压起动）自耦降压起动21AsskTT21AsskIIAkUU111 定子串电抗器起动定子串电抗器起动Y-D降压起动降压起动 自耦减压起动自耦减压

34、起动3.高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机1）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机）转子电阻值较大的鼠笼型异步电动机采用电阻率较高的材料制造鼠笼，转子电阻较大，可以增大采用电阻率较高的材料制造鼠笼，转子电阻较大，可以增大起动转矩，改善起动性能；但起动转矩，改善起动性能；但正常运行时正常运行时转差率较大，效率转差率较大，效率较低，且电动机造价较高。较低，且电动机造价较高。2）深槽式和双鼠笼异步电动机）深槽式和双鼠笼异步电动机深槽式和双鼠笼异步电动机都是采用集肤效应使起动时转子深槽式和双鼠笼异步电动机都是采用集肤效应使起动时转子的有效电阻增大，以减小起动电流和增大起动转矩。在正常的有效电阻增大，以减小起

35、动电流和增大起动转矩。在正常运行时，由于转子电流频率很低，集肤效应基本消失，因而运行时，由于转子电流频率很低，集肤效应基本消失，因而转子电阻较小，正常运行时的转差率仍然很小。转子电阻较小，正常运行时的转差率仍然很小。4.三相绕线型异步电动机的起动三相绕线型异步电动机起动时，在转子回路中串入电阻，既三相绕线型异步电动机起动时，在转子回路中串入电阻，既可以减小起动电流也可以增大起动转矩，所以在对起动性能可以减小起动电流也可以增大起动转矩，所以在对起动性能要求高的场合，常采用三相绕线型异步电动机转子回路串电要求高的场合，常采用三相绕线型异步电动机转子回路串电阻起动或阻起动或 转子回路串频敏变阻器起动

36、。转子回路串频敏变阻器起动。三相绕线型异步电动机转子回路串电阻起动时的最初起动电三相绕线型异步电动机转子回路串电阻起动时的最初起动电流为：流为：2212211XXRRRUIss221212XXRRRssm临界转差率为：临界转差率为：复习重点：复习重点：三相异步电动机降压起动的方法及其特点三相异步电动机降压起动的方法及其特点 三相异步电动机的调速1.三相异步电动机的调速方法snn11spf1601三相异步电动机的转速三相异步电动机的转速三相异步电动机的调速方法有：三相异步电动机的调速方法有：_；_；_：常用的有改变定子端电压：常用的有改变定子端电压U1调速调速和转子回路串电阻调速。和转子回路串电

37、阻调速。变极调速变极调速变频调速变频调速改变转差率改变转差率s调速调速2.三相绕线型异步电动机转子回路串接电阻调速三相异步电动机拖动恒转矩负载时，如果采用转子回路串电三相异步电动机拖动恒转矩负载时，如果采用转子回路串电阻调速，则有阻调速，则有或或常数sRRsRsN22)1(2NsssRR12RRsssN 复习重点：复习重点：三相异步电动机的调速方法三相异步电动机的调速方法三相绕线型异步电动机转子串接电阻调速的计算三相绕线型异步电动机转子串接电阻调速的计算 同步发电机的基本电磁关系 基本知识：基本知识：1.同步发电机时空相矢量图的绘制方法同步发电机时空相矢量图的绘制方法2.同步发电机对称负载时的

38、电枢反应同步发电机对称负载时的电枢反应3.同步发电机各种电抗的物理意义同步发电机各种电抗的物理意义3.利用隐极同步发电机的电动势方程式和电动势相量图进行利用隐极同步发电机的电动势方程式和电动势相量图进行计算计算 4.利用凸极同步发电机的电动势方程式和电动势相量图进行利用凸极同步发电机的电动势方程式和电动势相量图进行计算计算 同步发电机的基本电磁关系1.同步发电机的时空相-矢量图时空相时空相-矢量图是分析同步电机的重要方法。利用时空相矢量图是分析同步电机的重要方法。利用时空相-矢矢量图可以很方便地求出同步电机各电磁量之间的相位关系，量图可以很方便地求出同步电机各电磁量之间的相位关系，并且方法简单

39、、概念明确。并且方法简单、概念明确。绘制时空相绘制时空相-矢量图时，当把各相的时轴取在该相的相轴上矢量图时，当把各相的时轴取在该相的相轴上时，有以下特点：时，有以下特点：忽略铁心中的损耗时，忽略铁心中的损耗时，与与 重合；重合；0B1fF 滞后滞后 90 电角度电角度；0E1fF 与与 同相位。同相位。aFI2.同步发电机对称负载时的电枢反应_对对_的影响称为的影响称为电枢反应电枢反应。对称负载运行时，三相电枢绕组中流过三相对称电流产生对称负载运行时，三相电枢绕组中流过三相对称电流产生基波电枢磁动势基波电枢磁动势 。和和 同转向、同转速、极对数也相同转向、同转速、极对数也相同，两者在空间相对静

40、止。同，两者在空间相对静止。aFaF1fF同步发电机电枢反应的性质取决于负载性质和电机本身的参同步发电机电枢反应的性质取决于负载性质和电机本身的参数，即取决于数，即取决于_ 。一般情况，当。一般情况，当为任意角为任意角度时可将电枢磁势分解为交轴分量和直轴分量，分别研究它度时可将电枢磁势分解为交轴分量和直轴分量，分别研究它们所起的作用。们所起的作用。aadaqFFFsinadaFFcosaqaFF电枢磁动势电枢磁动势 励磁磁动势励磁磁动势内功率因数角内功率因数角 当当角为不同值的电枢反应：角为不同值的电枢反应：电枢反应磁动势电枢反应磁动势的作用位置的作用位置 电枢反应的性质电枢反应的性质 =00

41、 =900 =90000 U时，为直流发电机；时，为直流发电机；当当EaU 时，为直流电动机时，为直流电动机 电动势平衡方程式电动势平衡方程式aaaUEI R 功率平衡方程式功率平衡方程式 他励直流电动机他励直流电动机并励直流电动机并励直流电动机 转矩平衡方程式转矩平衡方程式20LTTTT12mFeacuPPppppcuMpPP102pPPMfcuaFempppppPP21fcuMppPP102pPPM4.直流电动机的机械特性 他励他励直流电动机的机械特性：电动机在电枢电压直流电动机的机械特性：电动机在电枢电压U、励磁电、励磁电流流If、电枢回路总电阻一定的条件下，转速、电枢回路总电阻一定的条

42、件下，转速n与电磁转矩与电磁转矩T之之间的关系，即间的关系，即n=f(T)的关系。的关系。TnTCCRRCUnteSae02 他励他励直流电动机的固有机械特性：直流电动机的固有机械特性：U=UN，If=IfN，电枢回，电枢回路没有外串任何电阻时的机械特性。路没有外串任何电阻时的机械特性。02NaeNetNURnTnTCC C 他励直流电动机的人为机械特性他励直流电动机的人为机械特性：人为地改变电源电压：人为地改变电源电压U、励磁电流励磁电流If或在电枢回路中串联电阻或在电枢回路中串联电阻Rs时所得到的机械特性。时所得到的机械特性。dndTdndTL 直流直流电动机带负载运行时，稳定运行的条件是

43、电动机带负载运行时，稳定运行的条件是_，说明在恒转矩负载条件下，具有下降的机械特性的电动机能说明在恒转矩负载条件下，具有下降的机械特性的电动机能够稳定运行。够稳定运行。5.直流电动机的起动直流电动机的起动转矩与起动电流成正比，大的起动电流带直流电动机的起动转矩与起动电流成正比，大的起动电流带来大的起动转矩。所以直流电动机具有良好的起动性能。来大的起动转矩。所以直流电动机具有良好的起动性能。直流电动机的起动方法有：直流电动机的起动方法有：(1)_；(2)_；(3)_。直接起动直接起动 电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动 降压起动降压起动6.直流电动机的调速直流电动机具有良好的调速性能，这是它的

44、突出优点。直流电动机具有良好的调速性能，这是它的突出优点。他励直流电动机的调速方法有：他励直流电动机的调速方法有：(1)_；(2)_；(3)_。211212aaEEnn1122nEEnaa1122nEEnaa对于恒转矩负载，如果调速前后气隙磁通维持不变的话，对于恒转矩负载，如果调速前后气隙磁通维持不变的话，则调速前后稳态时的电枢电流保持不变。则调速前后稳态时的电枢电流保持不变。改变电枢回路中的串联电阻调速改变电枢回路中的串联电阻调速减小气隙磁通调速减小气隙磁通调速改变电枢端电压调速改变电枢端电压调速7.直流电动机的电磁制动直流电动机的电磁制动状态是指电磁转矩和转速方向相反，直流电动机的电磁制动状态是指电磁转矩和转速方向相反，电磁转矩对系统起制动作用的运行状态。电磁转矩对系统起制动作用的运行状态。直流电动机的电磁制动方法有直流电动机的电磁制动方法有：_、_、_。能耗制动和反接制动都用于使电动机停转，前者的制动转矩能耗制动和反接制动都用于使电动机停转，前者的制动转矩小，后者的制动转矩大，两者都消耗较多的电能。回馈制动小，后者的制动转矩大，两者都消耗较多的电能。回馈制动是最为经济的制动方法，但只适用于限制电动机升速和使电是最为经济的制动方法，但只适用于限制电动机升速和使电动机减速的场合。动机减速的场合。回馈制动回馈制动 能耗制动能耗制动 反接制动反接制动