一、电机学共同问题 1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生: 直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的? 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的? 漏磁场是如何产生的?何时有?何时无? 磁势平衡方程、电枢反应问题 变压器、异步电机中,磁势平衡方程说明了什么? 直流电机、同步电机中,电枢反应的物理意义是是什么? 磁势平衡和电枢反应有何联系? 数学模型问题: I. 直流电机: u = E + I×ra (+ 2?Ub)(电动) E = u + I×ra (+ 2?Ub)(发电) E = CE ??n CE = PNa/60/a TE = CM ??Ia CM = PNa/2?/a 其中Na上总导体数 II. 变压器: 折算前 折算后 III. 异步电机:f折算后 w折算后 未折算时 IV. 同步电机:(凸极机、双反应理论) (隐极机) 等效电路: I. 直流电动机: II. 变压器: III.异步动机: IV. 同步发电机: 隐极机 相量图及其绘制 I. 直流电机: (无) II. 变压器: 异步电机: IV.同步电机 隐极机(不计饱和) 6. 交流绕组与直流绕组 共同的概念 直流电机独有 交流电机独有 单层、双层绕组 叠绕组、波绕组 y1、y2、y 短距、长距、整距 集中、分布 换向器节距yk 电刷 电刷移位 几何中性线 物理中性线 绕组系数: 短距系数: 分布系数: 分数槽绕组 单一闭合回路 并联支路对数a 三相星形、三角形 并联支路数a 主磁场、漏磁场、励磁磁场 圆形旋磁: 椭圆旋磁: 脉振磁场: 磁场旋转速度: 直流电动势: (Na为电枢总导体数、a为并联支路对数) 交流电动势: (N为每相串联匝数) 直流磁动势: (无移刷时的情况。x以磁极中心为起点,A为电负荷) (移刷??电角度时) 交流磁动势: (单相脉振幅值,N为每相串联匝数,I为相电流有效值) (三相旋转磁动势幅值) 7. 电磁转矩(功率) I. 直流电机: II. 变压器: (单相) (三相) III. 异步电机: (忽略激磁支路而得) 最大电磁转矩发生的位置为:,即在忽略激磁支路后,当等效电路中的转子电阻值R’2/sm等于电路的其余元件的阻抗之和时,异步电机电磁转矩达到最大值。 IV.同步电机: (凸极机) (隐极机) 保持Pem不变,调节无功: (以U垂直为参照,E0终点轨迹垂直,I终点轨迹水平) V形曲线(励磁正常时,cos ??=1,I最小,) 8. 效率计算: I. 直流电动机: II. 变压器: 最大效率发生位置:,即可变损耗等于不变损耗时。 III. 异步电机: 发生最大效率的位置:可变损耗等于不变损耗时,即时。 IV. 同步电机: (不要求) 9.电压变化率或电压调整率 I. 直流发电机电压变化率: II. 变压器电压变化率: (一次侧为额定电压不变) III. 异步电机(无) IV. 同步发电机电压调整率: (励磁电流不变为IfN) 10. 电动机的调速: I. 直流电动机调速: : 调压调速、电枢串电阻调速、调励磁调速等 II. 异步电动机调速: : 变频、变极、变转差率调速 :调压、转子串电阻等调s法 III. 同步电动机调速: : 变频、变极 11. 起动、并网问题: I. 直流电动机起动:直接起动、三点启动器、调压软起动 II. 变压器并联运行:变比相同;连接组号相同;短路阻抗标幺值相同、阻抗角相等。 负载分配:与短路阻抗成反比 III. 异步电动机起动:调压器降压起动、先Y-后?起动、转子回路串电阻起动 IV. 同步发电机并网:相序相同、频率相同、电压大小和相位相同 旋转灯光法(交叉连接)、灯光熄灭法(对应连接) 同步电动机起动:牵入同步法(阻尼、励磁绕组短路的异步电动机起动法); (异步电动机带动到接近同步转速的起动法); 变频器供电起动 12. 制动问题: I. 直流电动机: 电源反接制动(E、U同向,快速) 串励电动机超速制动(E U,能量回馈) II. 异步电动机: 从0速开始,沿同步速的反方向下放重物; 电动机运行中,调换电源某两相,制动减速或停车; 定子接入直流电,电磁制动 III. 同步电动机: 定子绕组短路电磁制动(不要求) 13. 空载试验: I. 直流电发机空载试验:测磁化曲线 直流电动机空载试验: II. 变压器空载试验:电压侧进行,测UN附近的数据U0、I0、p0;计算Zm、Rm、Xm (也叫开路试验,忽略1、2次侧漏抗) III. 异步电动机空载试验:测UN附近的数据U0、I0、p0;分离pmec,计算Zm、Rm、Xm等 p0同U02为近似线性关系,pmec基本不变,故在U0=0时,可分离出pmec。 IV. 同步发电机空载试验:测磁化曲线 14. 短路试验: I. 直流电机(无) II. 变压器短路试验:在高压侧做,测IN附近的数据Uk、Ik、pk;计算Zk、Rk、Xk (忽略激磁支路) III. 异步电动机短路试验:计算定、转子漏阻抗参数 (也称堵转试验,不能忽略激磁支路) IV.同步发电机三相对称短路试验:短路电流只有去磁性质的Id分量,Id和If成正比,测Xd的不饱和值。 15.磁势平衡与电枢反应问题 I. 直流电机的电枢反应:电枢(负载)电流产生一个磁动势,对主极磁动势有影响。 A. 电刷在几何中性线上时,只有交轴电枢反应。 (无移刷时的情况。x以磁极中心为起点,A为电负荷) 交磁作用:①几何、物理中性线不重合;②不饱和时每极磁通不变;饱和时,有去磁作用。 B. 电刷移位后,出现直轴电枢反应磁动势,可能去磁,也可能助磁。 (移刷??电角度时) II. 变压器的磁势平衡: 一次侧电流的负载分量同二次侧电流二者的磁动势大小相同、方向相反,互相抵消,即 III
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