导论
1、发电机和电机只是电机的两种运动形式,其本身是可逆的。
2、全电流定律:磁场强度沿任意闭合环路的线积分等于闭合路径包围的导体电流的代数和。
3、变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势E=。运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的eT与磁密B,运动速度v,导体长度l,匝数N有关。
4、电磁转矩的方向与拖动发电机得原动机得驱动转矩方向相反。
5、磁化曲线B=f(H):bc磁饱和现象(B增加缓慢);c—深度饱和磁导率曲线u-f(H),在bc磁饱和过程中,随H增大而减小,故存在最大值。
6、磁滞:铁磁材料中磁场密度的变化之后与磁场强度的变化的现象。
7、磁滞回线表明:一,上升磁化曲线与下降磁化曲线不重合(铁磁材料磁化过程不可逆);二,不同铁磁材料有不同的磁滞回线;三,同一铁磁材料Bm越大磁滞回线包围面积越大。
8、软磁材料(磁路回线很窄):硅钢片、铸铁、铸钢;硬磁(永磁)材料:铁氧体、稀土钴、钕铁硼。
9、磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下的反复磁化过程,磁畴不停转动,相互摩擦,产生功率损耗。
10、磁滞损耗与电流频率、铁芯体积、磁滞回线面积成正比。
11、涡流:硅钢片中将有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流;涡流损耗涡流在其流通路径上的等效电阻产生的功率损耗。
12、涡流损耗与交变磁场频率、最大磁感应强度、硅钢片厚度的平方成正比,与硅钢片的电阻率成反比。(减少涡流损耗,首先减小硅钢片厚度,提高硅含量可以提高电阻率)
13、铁耗:磁滞损耗+涡流损耗
14、磁路基尔霍夫第一定律:进入或穿出任一封闭面的总磁通的代数和等于零(入=出);磁路基尔霍夫第二定律:任意闭合磁路上磁动势的代数和等于磁压降的代数和。
15、自感系数的大小与匝数的平方、磁导(磁导率、平均长度、磁路截面积)成正比;互感系数与两线圈匝数的乘积、互感回路所经磁路磁导成正比。木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
16、交流磁路与直流磁路:一,铁耗产生磁滞损耗和涡流损耗;二,外施电压需与线圈中的感应的反电动势达成平衡;三,交流磁通、电流的波形和相位问题。
17、磁场起到了能量转换媒介的关键作用。
18、电机内部的四种能量形态:电能、机械能、磁场储能、热能。
19、耦合磁场(气隙磁场)对电气系统的作用或反作用是通过感应电动势表现;耦合磁场对机械系统的作用或反作用是通过电磁力或电磁转矩表现。
20、电机的机电能量转换过程,起重要作用的是电磁功率和电磁转矩,无论是其中哪一个,都需耦合磁场——气隙磁场作用才能产生。
21、为限制电机温度:一,降低电机各部分损耗,使发热量减少;二,改善电机冷却系统,提高传热和散热能力。
22、工程中表示电机发热和散热情况的是电机的温升而不是温度。(标温40)
23、冷却介质:气体(空气、氢气)、液体(水、油);冷却方式:自然冷却、自扇冷却、他扇冷却
二、直流电机
1、直流电机:输出直流电流作为发电机,通入直流电流而产生机械运动的电动机。电动机定子侧直流变为转子侧交流,逆变过程;发电机转子测交流变为定子侧直流,整流过程。
2、气隙、换向片(线圈首末端的弧形铜片)、换向器(由换向片构成的整体)、电枢(实现机电能量转换之中枢,逆时针旋转时为发电机)、电刷(固定)
3、导体内感应电动势随时间的变化规律与气隙磁场沿气隙的分布规律相同。
4、几何中性线:N极和S极的分界线。规定从电枢进入磁极的磁通方向为正方向
5、直流电机线圈中的感应电动势是交变的;电刷之间为直流电动势。
6、只有一线圈供电电压和电流的波形的脉动会大一些。(一般情况下,若每极下均匀分布的线圈个数大于8,则电动势脉动幅度小于1%)。
7、直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势,只是由于换向器配合电刷的作用才把交流电动势换向成为极性恒定的直流电动势。(换向器式直流电机)
8、定子:主磁极、换向极(改善电机换向,使电机运行时不产生有害火花)、电刷装置(电刷等)、机座、端盖;转子:转轴、电枢铁芯、电枢绕组(用来感应电动势,通过电流并产生电磁力或电磁转矩,使电机能够实现机电能量转换的核心构件,由多个用绝缘导线绕制的线圈连接而成,每个线圈两端分别焊接在两个换向片上,电流通道的主体,电磁力的载体)、换向器(把电枢绕组内的交流电动势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电动势)
9、额定功率:电机的额定输出功率,发电机——电端口所输出的功率,电动机——转轴上(机械端口)输出的机械功率
11、元件:两端分别与两片换向片连接的单匝或多匝线圈。
元件边:每一个元件有两个放在槽中切割磁力线、感应电动势的有效边。
端接:元件在槽外(电枢铁芯两边)的部分只作为连接引线。
上元件边:每个元件的一个元件边放在某一槽的上层。
下元件边:另一个元件边则放在另一个槽的下层。
虚槽:设槽内每层有u个元件边,实际一个槽包含u个虚槽。
第一节距:每个元件的两个元件边在电枢表面的跨距,用虚槽数表示。
极距:每个主磁极在电枢表面占据的距离或相邻两主极间的距离,用所跨弧长或该弧长所对应的虚槽数来表示.
整距、长距、短剧元件:第一节距和极距的大小关系。
第二节距:同一换向片相连的两个元件中第一个元件的下元件边到第二个元件的上元件边在电枢表面的跨距。
合成节距:相串联的两个元件的对应边在电枢表面的跨距。
换向器节距:与每个元件相邻的两片换向片在换向器表面的跨距,用换向片数表示。等于合成节距,,大于零右行绕组,小于零左行绕组。
12、叠绕组:电枢绕组中任何两个串联元件都是后一个叠在前一个上面的,合成节距=1为单叠绕组。
13、几何中性线的基本特征:电机空载时此处径向磁场为零,位于此的元件边中感应电动势为零。
14、电刷放置的一般原则:确保空载时通过正负电刷引出的电动势最大,或者,被电刷短路的元件中电动势为零。
电刷放置在几何中性线上,,正负电刷是电枢绕组支路的并联点,两者之间的电动势有最大值。
无论等距、短距、长距元件,只要元件边与主极轴线重合,元件中的电动势变为零。
15、电刷固定放置在换向器上的几何中性线上。换向器几何中性线:元件所接两片换向片间的中心线。
16、对于端接对称的元件,元件轴线、主极轴线和换向器上的几何中性线三线合一,故电刷也就放置在主极轴下的换向器几何中性线下。若端接不对称,则电刷应移过与换向器轴线偏离主极轴线相同的角度,及电刷与换向器上的几何中性线总是保持重合。
17、在单绕组并联支路中,有四条支路与负载并联,在电枢旋转时,虽然各元件的位置随之移动,构成各支路的元件循环替换,但任意期间,每个主极下的串联元件总是构成一条电动势方向相同的支路,总的并联支路数不变,即等于主极数。
18、单波绕组(特点)中,并联支路数与主极数无关,只有两条并联支路;在元件数相同的情况下,波绕组每条支路的串联元件数就可能比叠绕组多,支路电压也就会比较高。(全额电刷2p组降电刷的电流密度)
19、磁场是实现机电能量转换的媒介。励磁方式是指励磁绕组的供电方式。
20、直流电机按励磁方式分类:他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机、复励直流电机。
21、为了经济的利用材料,电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的膝点附近。
22、电枢磁场:当电机有负载、电枢绕组中有电流通过,该电流在电机中产生的磁场。电枢反应:电枢磁场对励磁磁场的作用
23、电枢磁动势沿空间分布为三角型奇函数(无槽情况考虑,若有槽变为阶梯型),磁密分布曲线为马鞍形,主极轴线处过零,几何中性线处有最大值。直流电枢磁场方向总是对准交轴。(以上为电刷放置在几何中性线上)
24、电刷偏离几何中性线角度,则电枢表面移过弧长。电枢磁动势分为2之外的范围内的导体电流产生的交轴电枢磁动势;另一部分为范围之内的导体电流产生的磁动势,此磁动势轴线与主极轴线方向重合,为直流电枢磁动势。
25、电刷偏离几何中性线后,电枢电流除了产生交轴电枢磁动势外同时还出现了直轴电枢磁动势。
26、交轴电枢反应不但使气隙磁场发生畸变,还有去磁作用。直轴电枢磁场助磁作用。
27、直流发电机空载损耗(不变损耗):机械损耗,铁芯损耗,杂散损耗。
28、当可变损耗与不变损耗相等时,效率达到最大。普通直流电机的额定效率在70%-96%。
29、空载特性:,转速恒定,电枢电流为0,U0和If的关系。励磁电流为0时发电机有一个不大的电压,为剩磁电压数值为额定电压的0.02-0.04,对应的为其励磁电流。空载特性均由他励接线方式测定。
30、负载特性,n、负载电流为常值,U和励磁电流的关系。
31、他励发电机外特性:n,励磁电流常值,U和I的关系,随负载电流增大而下垂的曲线,原因是电枢回路电阻上的压降和电枢反应的去磁效应都随电流增加而增加。
32、电压调整率:额定负载过渡到空载是的电压变化率,他励发电机一般为0.05-0.1.
33、调节特性:转速,输出电压为常值,励磁电流与输出电流的关系,随负载电流增大而上翘。原因是为保持端电压不变,励磁电流必须随负载电流的增加而增加,以补偿电枢反应的去磁作用,并且由于铁磁材料的饱和影响,励磁电流增加的速率要高于负载电流。
34、励磁回路电阻越大,稳定运行下的端电压越低。
35、并励发电机的自励条件:电机应有剩磁;励磁绕组连接正确;励磁回路电阻应小于临界电阻(电阻线与空载特性的线性段重合时对应的电阻值)以确保发电机端有一个恰当的端电压。解决不能自励:减小励磁回路电阻,看电压能否建立;励磁绕组和电枢绕组改变两端极性;充磁。
36、并励发电机的端电压比他励发电机下降的快:电枢回路电阻下降和电枢回路的去磁效应,而并励发电机还要加上端电压下降而导致的励磁电流减小。其外特性的突出特点是负载电流有拐弯现象。
37、并励电动机的转速调整率在0.03/0.04之间,转速基本恒定。并励电动机运行时,励磁绕组绝对不能开路。因为重载时会导致电机停转,电枢电流将急剧增大导致过热,轻载时将飞速而损坏转动部件。
38、串励电动机绝不允许空载运行,避免产生飞速现象。其电磁转矩会随着输出功率的增加而快速上升区别于并励电动机。具有较大的起动转矩和很强的过载能力,适用于电力机车一类的牵引负载。其机械特性为双曲线,转速随转矩增加而下降的速率很快,称之为软特性。
39、机组稳态运行的条件:负载机械特性曲线的切线斜率大于电动机机械特性曲线的切线。
40、直流电动机的启动方法:直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动。
调速:电枢回路串电阻,改变励磁电流,改变端电压。
41、电枢回路串电阻调速:由速度调节量公式可知,负号表示调节电阻的串入是特性变软,即速度下降,在恒转矩负载条件下,调节前后的电枢电流保持不变,输出功率与转速成正比,但是损耗增加,输出功率减小,效率降低,很不经济。
42、改变励磁电流调速:平滑的、较大范围的改变电机速度。只适合于上调升速。
43、改变端电压调速:转速既可升高又可降低,配合励磁调节,调速范围更广,需要专用电源(辅以整流电源)配合。
44、直流电动机制动:机械制动、电磁制动。电磁制动:能耗制动(制动时间较长,低速时制动转矩很小,操作简单、容易实现)、反接制动(保证励磁电流不变,利用反向开关把电枢两端反接到电网。很快使机组停转,但是电流过大须在电枢回路中传入足够大的电阻。当转速接近于零时,即使把电源断开,否则电机将反转运行)、回馈制动。
45、起动电动机先开励磁再开电枢,停止电动机先断电枢回路,再断励磁回路。
46、换向:他励和并励情况下,调换电枢两端反向连接或者励磁两端反向连接;在串励是,两个绕组回路都要调换方向。改善换向的措施:减小换向回路的合成电动势;增加换向回路电阻。
47、环火:电磁性火花和电位性火花汇合在一起,严重时形成跨越正负电刷之间的电弧,使整个换向器被一圈火环所包围。
48、自动控制系统对直流伺服电动机的基本要求:可控性好、运行稳定、伺服性好。
三、变压器
1、变压器的油箱:提高绝缘强度,加强散热.
2、由于变压器效率高,设计规定一次侧、二次侧额定容量相等。
3、规定二次侧额定电压是当变压器一次侧外加额定电压时二次侧的空载电压。对于三相变压器额定电压是线电压,额定电流是线电流。
4、变压器的空载运行:一次侧接电,二次侧开路。
5、一次侧到二次侧的能量传递是依靠主磁通(互感磁通)为媒介传递的,由于铁磁材料的饱和现象,主磁通与空载电流呈非线性关系。一次侧漏磁通与空载电流呈线性关系,漏磁通所经路径的磁导率是常数其他参数亦为常数。
6、变比:一次绕组电动势E1与二次绕组的电动势E2之比。三相变压器变比指相电动势之比。
7、变压器空载运行,。空载电流建立主磁通,空载电流即为励磁电流。若铁芯不饱和,空载电流波形为正弦波,若饱和则为尖形波。其中有较强的三次谐波和其他高次谐波。
3.7为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?单相变压器的铁心在饱条件下,电流波形在达到饱和后会急剧增加,在正弦波上、下顶部呈现比较明显的变大,空载电流为尖顶波,饱和越严重尖顶越突出。
8、励磁电阻、励磁电抗都不是常数,随铁芯饱和程度而变化,随外施电压的升高而减小。
9、折算原则:保证二次侧绕组磁动势不变,则铁芯中合成磁动势不变,主磁通不变,主磁通再一次侧绕组中感应的电动势不变;一次侧从电网吸收的电流、有功功率、无功功率不变,对电网等效。
10、分析变压器有哪几种方法?它们之间有无联系?为什么?分析变压器有三种方法:基本方程式,等效电路和相量图,三者有联系,他们的物理本质是一样,都反映了变压器内部的电磁关系基本方程(定性讨论各物理量之间的关系)、等效电路(定量计算)、相量图(表示各物理量之间的大小、相位关系)是分析变压器运行的三种基本方法。
11、空载试验,低压侧加额定电压,忽略相对较小的一次侧绕组的铜耗,空载时输入功率P0=变压器铁耗。可测得变比、空载损耗、空载电流,以求励磁参数:励磁阻抗、励磁电阻、励磁电抗,用相电压进行计算。
12、短路试验,低压方短路,高压侧施加额定电压,铁芯中主磁通很小励磁电流可以完全忽略,铁芯损耗可忽略,电源输入的功率=铜耗(负载损耗)。已知短路线电压、线电流,短路输入功率,求短路参数。
13、标幺值的三个优点:不论电力变压器容量相差多大,用标幺值表示的参数及性能数据变化范围很小;二次侧物理量对二次侧基值的标幺值=该物理量的折算值对一次侧基值的标幺值(折算前标幺值=折算后标幺值);采用标幺值后某些物理量具有相同的标幺值,例如……。
14、电压变化率:变压器一次侧绕组施加额定电压,空载与负载两种工况下,二次侧端电压之差(U20-U2)与额定电压U2N之比。取决于短路参数、负载参数、负载功率因数。阻性负载,cos=1,sin=0,电压变化率很小;感性负载,滞后角度小于0,cos、sin大于零,电压变化率大于零,二次侧端电压随负载电流增大而下降;容性负载。超前角度大于零,cos小于0、sin大于0,某种特定情况下,二次侧端电压随负载电流增大而增大。
15、效率最高,铁耗等于铜耗,空载损耗=短路损耗
16、Yy0、2、4、6、8偶数连接组号,Yd1、3、5、7、9、11奇数连接组号。
17、励磁电流波形为正弦波,由于磁路非线性,主磁通波形为平顶波,还含有较强的3次谐波。
18、在Y连接的三相绕组中,三相电流不能通过,励磁电流不含三次谐波而呈现正弦波。
19、自耦变压器特点:计算容量小于额定容量;短路电流较大,高压方过电压会串入低压方。
20、运行时电流互感器二次侧不能开路。电压互感器运行时二次侧不能短路。
四、交流电机绕组基本理论
1、交流绕组基本要求:绕组产生电动势(磁动势)接近正弦波;三相绕组基波电动势(磁动势)必须对称;导体数一定时能获得较大的基波电动势(磁动势)。
2、槽距角:相邻两槽之间的机械角度。槽距电角:相邻两槽间相聚的电角度。
3、三相交流绕组的单层绕组:线圈数等于槽数的一半。一般单层绕组为整距绕组。单层绕组一般用于10kw以下的小型交流电机。
4、极距:一个磁极在定子周围上所跨过的距离,一般以槽数计。
5、节距:一个线圈的两边在定子圆周上所跨的距离,一般以槽数计。
6、整距,极距等于节距;短距,节距小于极距;长距,节距大于极距。
7、每极每相槽数q:每相定子线圈在每个磁极下所占有的槽数,亦称为极相组。
8、双层绕组的线圈数=槽数,极相组个数=极数,双层绕组可以为短距绕组。10kw以上的小型交流电机
9、导体中感应电动势和每极磁通量与频率的乘积成正比。
10、线圈的短距系数:节距变化的线圈电动势/整距绕组线圈电动势。
11、每个线圈组由q个线圈串联而成,线圈电动势等于q个线圈电动势相量和。
12、分布系数:q个分布线圈的电动势相量和/对应的q个线集中线圈电动势的代数和。
13、基波绕组系数:采用短距线圈和分布绕组时,基波电动势应打的折扣。
14、每条支路所串联各线圈组的电动势都是同大小、同相位,可以直接把有效值相加。每相有c个线圈组,则每条支路有c/a个线圈组
15、削弱谐波电动势的方法:使气隙中磁场分布尽可能接近正弦波;采用对称的三相绕组(消除线电动势中3及其倍数的奇次谐波);采用短距绕组;采用分布绕组;采用磁性槽楔、斜槽或分数槽绕组。
16、为同时削弱交流绕组中的五次和七次谐波磁动势,可以采用短距绕组,其节距的最佳选择是5/6┏。
17、单相绕组磁动势的性质:脉振磁动势,即使时间又是空间角度的函数;单相绕组第v次谐波磁动势幅值与KNv成正比,与v成反比;基波、谐波的波幅必在相绕组的轴线上;为改善磁动势波形,可采用短距和分布绕组来削弱高次谐波。
18、三相合成磁动势基波的性质:是一个波幅恒定不变的旋转波;当电流在时间上经过多少电角度,旋转磁动势在空间转过同样数值的电角度;旋转磁动势基波的电角速度=交流电流角频率w,转速为同步转速n1;旋转磁动势由超前相电流所在的相绕组轴线转向滞后相电流所在的相绕组轴线;改变电流相序则改变旋转磁动势方向。
19、在三相对称绕组中不存在3次及3的倍数次谐波,即不存在3,9,15……次谐波。
五、异步电动机
1、异步电动机,是一种交流电机,也称感应电机,主要做电动机使用。有单相异步电机、三相异步电机。三相异步电机根据转子结构不同有笼型、绕线式。定子(定子铁芯、定子绕组、机座);转子(转轴、转子绕组)。
2、绕线式绕组与定子绕组具有相似的对称三相绕组。一般接成星型。绕线式转子特点:可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻。以改善电动机的启动性能、调节其转速。
3、异步电机工作原理:定子接三相对称电源,定子绕组中流入三相对称电流,气隙中建立基波旋转磁动势,从而产生基波旋转磁场,同步转速取决于电网频率和绕组的极对数;转子绕组对称短路,感应电动势产生相应电流;转子电流有功分量与基波旋转磁场产生电磁转矩。
4、同步转速的方向取决于电流的相序。
5、转子开路或者静止不动时,主磁通的气隙基波旋转磁场以同样速度n1切割转子绕组。
6、转子绕组短路,气隙磁场由定、转子电流共同建立结论:定子磁动势与转子磁动势相对静止(定转子磁动势的极对数、转速、转向相同,在空间上相对静止);转子磁动势与α12(转子绕过轴线转的电角度)无关。
7当转子旋转时,转子绕组的电动势、电流的频率取决于气隙中的旋转磁场和转子的相对转速。
8、从定子坐标系看,转子旋转磁动势与定子旋转磁动势角频率相同,极对数相同,转速相同,转向一致,定、转子旋转磁动势在气隙中相对静止。
9、频率折算:在转子回路中串入一个模拟电阻并堵转起来,与原旋转的转子相比转子磁动势不变。
10、旋转的转子从定子方吸收的总有功功率=转子电阻铜耗与模拟电阻所耗功率之和。转轴上产生的总机械功率可以用等效的静止转子上模拟电阻所耗电功率表示。
11、设计转子绕组,转子极对数=定子极对数。
12、笼型转子的相数=转子导条数,每相只有一根导条,即0.5匝,绕组系数为1。
13、在其等效电路中,R1上的功率为定子铜耗,R2上的功率为转子铜耗,Rm上的功率为铁耗,模拟电阻上的功率为总机械功率,电磁功率=总机械功率+转子铜耗。
14、在正常运行时,异步电动机的转速接近同步转速,转子电流频率很低,故转子铁耗可忽略,电机铁耗只有定子铁耗。
15、输入功率减去定子铁耗、铜耗,剩下的经气隙磁场由定子传向转子,转子上这一功率通过电磁感应获得为电磁功率。
16、电磁转矩的物理表达式,描述了电磁转矩与主磁通,转子电流有功分量的关系。
17、电磁转矩最大值的特点:在给定频率下与输入电压U1^2成正比;最大电磁转矩与转子电阻无关,但发生最大电磁转矩的转差sm与转子电阻的折算值有关R2’;当f1一定时,定转子的漏电抗越大,最大电磁转矩越小。
18、最大转矩越大其短时过载能力越强。
19,若要求启动时,电磁转矩达到最大,令sm=1,在转子回路中串入启动电阻,使转子电阻=漏电抗之和
20、效率特性:在空载运行时,输出功率与效率为零。从空载到额定负载运行,由于主磁通变化很小,故铁耗认为不变,在此区间转速变化很小,故机械损耗认为不变。上述两项损耗称为不变损耗。而定、转子铜耗与各自电流的平方成正比,附加损耗也随负载的增加而增加,这三项损耗称为可变损耗。当输出功率从零开始增加时,总损耗增加较慢,效率上升很快,在可变损耗与不变损耗相等时。效率达到最大值;当输出功率继续增大,由于定、转子铜耗增加很快,效率反而下降。对于普通中小型异步电动机,效率在(0.25-0.75)Pn时达到最大。
21、功率因数cos1特性。异步电动机必须从电网吸收滞后的电流来励磁,其功率因数永远小于1。空载运行时,异步电机的定子电流基本上是励磁电流。因此,空载时功率因数很低,通常小于0.2。随着输出功率的增大,定子电流的有功分量增加,功率因数增大,在额定负载附近,功率因数达到最大值。当输出功率继增大时,转差s变大,使转子回路阻抗角变大,cos2下降,从而使cos1下降。
22、异步电动机启动转矩不大的原因:转子回路功率因数很低,转子电流有功分量很小;启动电流大,导致导致定子绕组的漏阻抗电压降增大,若供电电源容量小,还会导致电源输出电压下降,其结果均使主磁通下降。
23、启动电流大的影响:电源电压在启动时下降,特别是电源容量较小时电下降更大;大的启动电流会在线路和电机内部产生损耗而引起发热。
24、异步电动机的启动方法:直接启动(小容量电动机带轻载7.5kW一下电动机),降压启动(容量大于等于20kW并带轻载)、采用高启动转矩异步电机(趋肤效应使转子电阻增大,启动转矩增大)、采用外串启动电阻的绕线式异步电动机(既可减少启动电流又可以增大启动转矩)
25、降压之后在启动电流满足要求的情况下,还要校核启动转矩是否满足要求。
26、星三角启动只有正常运行时定子绕组三角形接法且三相绕组首尾六个端子全部引出来的电动机才能使用这个办法。
27、一部电动的制动:反接制动、反向回馈制动、能耗制动。
28、在反接制动时,电机从转轴上吸收的机械功率和从电网上吸收的电磁功率全部消耗在转子回路,转子将严重发热,因此电动机不能长期运行在此状态。
29、在反向回馈制动状态,电动机转子绕组从转轴上吸收机械功率,并且电动机定子绕组向电网输出电功率,即工作在发电机工作状态。
30、异步电动机的调速方式:变极调速、变频调速、改变转差率调速、改变定子端电压调速。
31、变极调速:Y/YY接,▲/YY接。
32、变频调速:当转差率变化不大时,n近似正比于频率f1,所以改变电源频率能改变异步电动机的转速。在此过程成,电源电压随频率成正比变化,是为了保证主磁通不变,若主磁通大于额定值,会使励磁电流增大导致功率因数减小;若主磁通小于额定值,则会使电机转矩下降。
33、变频调速的优点:调速范围大,平滑性好;变频时Ux按不同规律变化可实现恒转矩调速或恒功率调速以适应不同负载要求。
34、转自回路串电阻调速:同步转速、最大转矩相同,最大转矩时转差不同,适用于恒转矩调速。这种调速方式的本质是通过改变转子回路电阻以改变转子回路电流来改变转矩,从而达到调速目的。若不改变转子回路电阻而在转子回路传入一个附加电动势,其频率与转子绕组的感应电动势的频率相同,同样可以改变转子回路电流,此为串级调速。
35、单绕组异步电动机工作原理:当启动绕组断开,单相异步电机只有一个绕组——工作绕组接在电源上,也可采用对称分量发,将它看作二相绕组在不对称电压下的运行。启动转矩为0,不能自启动,过载能力小。裂相启动
36、转差率:同步转速与转子转速之差对同步转速之比值。
37绕线式三相异步电动机拖动恒转矩负载运行,在转子回路接入一个与转子绕组感应电动势同频率、同相位的外加电动势,电动机的转子电流将会增大,相当于转子回路串入一个负电阻,是电动机加速,转差率减小。
六、同步电机
1、同步电机与异步电机的区别:转子侧安装有磁极并通入直流电流励磁,具有确定的极性,同步电机的运行特点是转子的旋转速度必须与定子磁场的旋转速度严格同步。
2、同步电机主要做发电机,也作电动机,可以通过调节励磁电流来改变功率因数。接于电网作空载运行称之为调相机,专门用于电网的无功补偿,以提高功率因数,改善供电性能。
3、同步电机包括旋转电枢式和旋转磁极式。定子侧对称交流绕组,对称交流电流,频率f产生定子旋转磁场,转速同步;转子通入直流电流励磁,产生转子磁场与转速同步。
4、隐极同步电机气隙均匀,转子机械强度高,适合于高速旋转,多与汽轮机构成发电机组。
5、凸极同步发电机气隙不均匀,旋转时空气阻力较大,适合于中速或低俗旋转场合,是水轮发电机的基本结构形式。
6、空载运行:同步发电机被原动机拖动到同步转速,转子励磁绕组通入直流励磁电流而定子绕组开路的运行工况。
7、主磁通:励磁磁场既交链转子,又交链定子的磁通。
8、漏磁通:基波主磁通之外的所有谐波成分(简称谐波漏磁通)和励磁磁场中仅与转子励磁绕组交链而不与定子交链的磁通均不参与机电能量过程。
9、电机磁路的饱和系数表明磁路饱和后,有励磁磁动势建立的基波主磁通和感应的基波电动势都降低为饱和值得1/ku,或者说磁动势是未饱和的ku倍。
10、电枢反应:电枢电流产生的磁场对主极磁场产生影响。
11、电枢反应的性质将取决于电枢磁动势基波与励磁磁动势基波的空间相对位置。
12、无论饱和与否,隐极同步电机都可以把电枢反应的影响作为整体考虑。
13、空载特性:由于磁滞现象,上升和下降的磁滞回线不会重合。在励磁电流为0时,具有剩磁电动势,将原来的线平移至原点,平移的距离为校正值,得到的曲线为校正曲线。
14、短路特性:电机定子三相稳态短路,保持转速为额定转速,电枢电流与励磁电流的关系。
15、在感性负载或者阻性负载,由于电枢反应的去磁作用和定子漏抗压降的影响,外特性下降;容性负载时,电枢反应起助磁作用即容性电流的漏抗压降是端电压上升。