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1、电机及拖动基础简答整理1.简述直流电动机与三相异步电动机的工作原理并比较两者的区别P19&P96 直流电动机的工作原理基于安培定律。电枢绕组端加直流电压，通过换向器与电刷的配合，使同一磁极下的元件边中电流方向不变。 三相异步电动机是单边励磁，由定子绕组产生旋转磁场，并在转子绕组中感应产生电动势，转子绕组中电流与气隙磁场作用产生电磁转矩而使电动机工作。 转差的存在是异步电动机运行的必要条件。 三相异步电动机运行状态的分析：P97&P155 制动状态：s1,n0； 电动状态：0s1,0n0； 发电状态：sns, Te 与ns 反向,与n反向，Te是制动性的，Te0； 2.并励直流电动机在运行中，若
2、励磁绕组断线，将会出现什么情况？ 答：若并励直流电动机在运行中励磁绕组断开，励磁电流If=0，主磁通迅速下降到剩磁磁通，此时电动机电枢仍接有额定电压，因感应电动势很小，将会使电枢电流迅速增大并超过额定值。若电动机空载，转速迅速上升会造成“飞车”；若为负载，磁通很小使电动机产生的电磁转矩克服不了负载转矩，电动机会停转，使电枢电流Ia=UN/Ra，电流过大会烧坏电动机绕组。这两种情况都是不允许的。 3. 直流电动机的调速方法及特点： (1)改变电枢回路总电阻Ra转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降； (2)改变电枢供电电压Ua转速特性为一组平
3、行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小； (3)改变励磁磁通弱磁调速的特点是电动机转速只能向上调高而不能向下调低，当然也可以采用两种方法同时进行的调速； 4. P114单相绕组磁动势的性质： 1）单相绕组的磁动势是一种空间位置上固定、幅值随时间变化的脉振磁动势。 2）单相绕组的基波磁动势幅值的位置与绕组的轴线相重合。 3）单相绕组脉振磁动势中的基波磁动势幅值为Ff1=Nk2NkW1I=0.9W1Ip2pp4而v 次谐波磁动势幅值为Ffu谐波次数越高，幅值越小。 =21NkWu1NkWuI=0.9p2upup4P119三相基波合成磁动势的性质： 1）三相基波合成磁动势是一个旋转磁动势
4、，转速均为同步转速 ns=60f1/p，旋转方向决定于电流的相序。 2）幅值F1不变，为各相脉振磁动势幅值的1.5倍，旋转幅值轨迹是一个圆。 3）三相电流中任意一相电流瞬时值达到最大值时，三相基波合成磁动势的幅值，恰好在这一组绕组的轴线上。 5.三相变压器的联结组 星形连接和三角形连接 联结组别确定步骤： 1）根据已知条件画出接线的原理图； 2）在接线原理图上标出线电动势与相电动势的假设正方向，并画出相量图； 3）根据原副边线电动势的相量关系确定连接组别的标号。 由联结组别确定接线原理图步骤： 1）根据已知条件画出相量图； 2）在相量图上标出原副边对应相电动势的相量关系； 3）根据原副边对应相
5、电动势的相量关系确定接线原理图 6.P21直流电机的可逆性： 一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。 发电机：用原动机拖动电枢恒速旋转，将机械能 从电机轴上输入，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电，输出电能 ； 电动机：在电刷端外加直流电压，将电能输入电枢，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转变成机械能。 这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。 7. P21直流电机的结构： 定子主要作用：产生磁场，由主磁极、换向极、机座、电刷装置组成。 转子作用：产生电磁转矩和感应电动势，由电枢铁心
6、和电枢绕组、换向器、轴及风扇等组成。 三相异步电动机的结构：P97 定子：由定子铁心、定子绕组和机座组成。 转子：由转子铁心、转子绕组和转轴组成。 8. P50并励直流发电机的自励条件是： 电机必须有剩磁，否则应利用其它直流电源对其充磁； 励磁绕组与电枢绕组的接法要正确，即使励磁电流产生的磁通方向与剩磁方向一致，否则应改变并励绕组极性； 励磁回路总电阻应小于该转速下的临界电阻。 实际应用中，并励直流发电机自励而电压未能建立时，应先减小励磁回路的外串电阻，看电压是否能建立，不行再改变励磁绕组与电枢绕组连接的极性，若电压还不能建立，则应考虑可能没有剩磁，充磁后，再进行自励发电。 9. P51换向问
7、题 1）换向过程的影响：在电刷与换向片间产生火花。伴随有电磁、机械、电化学、电热等方面的影响。 2）电刷下产生火花的电磁原因：在换向元件中存在着以上两个方向相同的电动势，因此在闭合的换向元件中，会产生附加的换向电流。当被电刷短路的换向元件瞬时断开时，这部分能量将以火花的形式从电刷边放出，这就是电刷下产生火花的电磁原因。火花使电刷及换向器表面损坏，严重时将使电机不能正常运行。 3）改善换向的方法：从产生火花的电磁原因出发，减少或抵消换向元件的电抗电动势和电枢反应电动势，就可以有效地改善换向。目前最有效的办法是装换向极。 10.P131 定、转子磁势之间没有相对运动的解释由于转子转速n与n的方向一致， 因此F2相对于定子的转速为： 可见，转子磁动势和定子磁动势的转速在空间总是等于同步转速，始终保持相对静止，即定、转子磁势之间没有相对运动！所以，感应电机在任何异步转速下均能产生恒定的平均电磁转矩，并实现机电能量转换。
