直流电机拖动 电机和拖动基础 第三版 林瑞光 主编共46页文档
第04章-直流电机拖动基础
Te Tst
n0
nA
A
nA TL
S
O
TL
a)
Tst
Te
O
t
O
t
b) 图4-8 起动过渡过程
c)
a) 系统起动的稳态特性 b) 转速起动动态过程 c) 转矩起动动态过程
-13-
第四章 直流电机拖动基础
下面对他励直流电动机串电阻起动的机械过渡过程作进一步 分析。图4-8a为他励直流电动机串固定电阻起动的机械特性曲线， 其中S为起动过程开始的点（即起始点），对应的转矩为Te=Tst， 转速为n=0；A点为起动过程结束的点（即稳态点），对应的转矩 为Te=TL，转速为 n=nA。将 S点与A点的具体数据代入式（2-19） 及式（2-21），便可得到起动过程中的转速及转矩表达 式 n nA nA e t / TM
nmax D nmin
（4-7）
调速范围反映了生产机械对调速的要求，不同的生产机械对 电动机的调速范围有不同的要求，例如车床D=20~120，龙门刨床 D=10~40 ，轧钢机 D=3~120 ，造纸机 D=3~20 等。对于一些经常轻 载运行的生产机械，可以用实际负载时的最高转速和最低转速之 比来计算调速范围D。 -17-
n n0 R1<R2 Ra
固有
Ra+R1 Ra+R2
人为
O
图4-5 改变电枢电阻的人为机械
Te
-8-
第四章 直流电机拖动基础 第二节 他励直流电动机的起动 所谓起动就是指电动机接通电源后，由静止状态加速到某 一稳态转速的过程。他励直流电动机起动时，必须先加额定励 磁电流建立磁场，然后再加电枢电压。 他励直流电动机当忽略电枢电感时，电枢电流Ia为 U N Ea Ia （4-3） Ra 在起动瞬间，电动机的转速n= 0，反电动势Ea = 0，电枢回 路只有电枢绕组电阻 Ra ，此时电枢电流为起动电流 Ist ，对应的 电磁转矩为起动转矩Tst，并有
电机及拖动基础教程第三版下册课程设计 (2)
电机及拖动基础教程第三版下册课程设计1. 课程简介《电机及拖动基础教程》是一本以工程应用为导向的电机及拖动领域基础教材，分上下两册。
本课程设计为下册，主要涵盖了直流电机、交流电机、步进电机和拖动控制等内容。
通过本课程的学习，学生将了解电机运行的基本原理、掌握电机的基本参数、能够进行电路结构设计和系统控制等。
2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：•掌握直流电机的原理和基本参数；•了解交流电机的原理和调速方法；•熟悉步进电机的特点和驱动方式；•理解拖动控制的基本原理和实现方法；•能够进行电机控制系统设计和调试。
3. 教学内容本课程内容主要包括以下几个方面：3.1 直流电机•直流电机的原理和基本参数；•直流电机的特性曲线和控制方式；•直流电机的电路控制和实现方法。
3.2 交流电机•三相异步电机的原理和基本参数；•交流电机的原理和控制系统；•交流电机的调速方法和控制。
3.3 步进电机•步进电机的特点和驱动方式；•步进电机的控制系统和实现方法；•步进电机在精密位置和速度控制领域的应用。
3.4 拖动控制•拖动控制的基本原理和实现方法；•拖动控制系统的控制方式和算法；•拖动控制系统的应用案例分析。
4. 教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法，将理论知识与实际应用相结合，注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
具体教学方法包括：•理论课堂授课：通过讲授相关理论知识，让学生掌握电机的原理和基本参数。
•实验教学：通过实验操作，让学生学习电机的控制系统设计和调试技能。
•课程论文：要求学生以自己所学的知识，编写有关电机控制系统设计和实现的论文，提高学生的文献检索和分析能力。
•团队项目：让学生组成小组，设计实现一个电机控制系统，以提高学生团队协作和解决问题的能力。
5. 教学评估本课程的评估将分为两个方面：•学生平时成绩占40%，包括参加课堂讨论、实验报告、课程论文和团队项目等。
•期末考试占60%，主要考察学生成果达到的实际学习效果。
电机与拖动技术基础篇第三版课程设计
电机与拖动技术基础篇第三版课程设计课程背景电机和拖动技术是机械、电气等领域必不可少的基础技术之一。
随着科技进步和各行业的发展，对电机和拖动技术的需求越来越高，掌握该技术将有助于学生在就业市场上获得更广阔的发展空间。
本课程拟帮助学生了解电机和拖动技术的基本原理，掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用，培养学生的实际应用能力。
课程目标•了解电机的工作原理；•掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用；•学会对电机进行检修、维修和故障排除；•熟悉拖动技术的基本原理；•学会拖动技术的控制；•锻炼学生的实际操作能力和应用能力。
教学内容章节内容第一章电机概述第二章电机的分类第三章电机的特性第四章电机的调速章节内容第五章电机的制动第六章电机的检修与维修第七章拖动技术概述第八章拖动技术的控制第九章案例分析教学方法•理论课程：通过讲述基本原理、应用技巧和经验的方法，教会学生掌握基本理论知识和应用技能；•实践课程：通过实验、模拟等实际操作，让学生在实践中掌握技能，提高操作技能和应用能力；•课程辅导：给予同学们必要的课后辅导。
对于理解不透彻、技能操作不熟练等问题，提供及时的指导和帮助。
课程要求•理论课程的考核方式：闭卷笔试；•实践课程的考核方式：开放式操作考试；•每个同学必须参加所有的课堂和实验；•勤奋认真学习，提高研究与应用能力；•遵守课堂纪律，行为规范。
教材和参考书目•电机与拖动技术基础篇，第三版，李华山主编•电机原理与应用，裘德·哈齐文，高道明著•电机技术，蔡诚华主编•电机控制技术，贺亚平主编实验设备和材料编号实验设备数量1 单相感应电机实验装置1台2 三相异步电动机实验装置1台3 直流电动机实验台1台4 电机综合性能测试仪1台5 变频调速实验装置1台6 电机故障模拟排除实验装置1台7 拖动控制实验台1台8 实验用电器元件若干课程进度安排•第一周：电机概述、电机的分类、电机的特性；•第二周：电机的调速、电机的制动、电机的检修与维修；•第三周：拖动技术概述、拖动技术的控制；•第四周：案例分析与答疑。
直流电机拖动--《电机与拖动基础》-第三版-林瑞光-主编
CeN n Ra Rz
制动瞬间 工作点
B
n n0
制动过程 工作段
电动机电动状 态工作点
A Ra
Ra RZ
电动机拖动反抗性 负载，电机停转。
0
TL
T
C
若电动机 带位能性 负载,稳定
工作点
改变制动电阻R 的Z 大小可以改变能耗制动特性曲线的斜率,从 而可以改变制动转矩及下放负载的稳定速度。 R越Z小,特性曲线的 斜率越小,起始制动转矩越大,而下放负载的速度越小。
1、电枢串电阻时的人为特性
保持UUN,Φ 不 变Φ ,N 只在电枢回路中串入电阻 的人为R特 性
nCU eΦ NNC Rea C M R Φ 2 NT
n
n0 特点：1）n 0 不变，β 变大；
2） 越β 大，特性越软。
Ra
Ra R
T
2、降低电枢电压时的人为特性
保持RRa,Φ 不变Φ ，N只改变电枢电压时的人为特性：
375 dt
(TTZ) 称为动负载转矩,把
TZ
称为静负载转矩.
二、运动方程式中转矩正、负号的规定
首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方 向，然后规定：
（1）电磁转矩 T与转速 的n正方向相同时为正，相反时为负。
（2）负载转矩
T
与转速
Z
的n正方向相同时为负，相反时为正。
(3)惯性转矩
GD 2 375
n U Ra T
CeΦN CeCMΦ2 N
n
n0
n 01
特点：1)n 随0 U变化, 不β 变; 2) 不U同,曲线是一组平行线。
U1 UN
UN U1
T em
3、减弱励磁磁通时的人为特性
电机与电力拖动基础(全)
1
If —— 激磁绕组中的激磁电流； Rm —— 该段的磁组； Ф—— 磁通量
Φ
说明:当I较小时磁路的磁阻为气隙
2
磁阻且为常数,故If与Φ是线性的 If较大时铁心饱和,磁阻加大Φ增
加变慢If与Φ为非线性关系. 电机的饱和程度对电机的性能有很
0
大的影响.
If
二、主磁极磁势产生的气隙磁密在空间的分布
气隙磁密的概念：
电枢反应为交轴电枢反应。 电机合成磁场Bδx= B0x+Bax
正方向规定：磁力线进入转子 为负,出来为正.
n
n
n
m
⊕N ⊙ ⊙ S ⊕
所以,主磁极磁通密度在N极 下为负,在S极下为正. 可知:磁场波形发生了畸变.
(1)发电机:前极尖增磁,后极 尖去磁.
⊕⊙⊙⊙ ⊙⊙⊙ ⊕⊕⊕⊕⊕⊕⊙
发电机 物 几
电动机
理何
中中
线线
B0x
(2)电动机:前极尖去磁,后极
尖增磁.
如不考虑磁路饱和,则增去磁量相等
Bax
总磁通量不变. (3)物理中线移到m-m
n Bδx m n
n
当磁路饱和时因磁势和磁通密度之间不再成线性关系 在磁场相加的区域磁密下降.所以交轴电枢反应总有一些 去磁作用.
三、电机上偏离几何中性线时的电枢反应
电枢磁势分为两部分：交轴磁势和顺轴磁势。_
Fa = Faq + Fad
当发电机顺旋转方向移动电刷或电动机逆移时顺轴电势
Fad去磁，反之顺轴电势助磁。
N
右图为发电机电刷 顺移或电动机电刷逆 移后的电枢反应。
A
nf B
⊙⊙⊙⊕⊕⊙⊕⊙Fa⊕⊙dF⊕aF⊙q⊕a⊙⊕⊕
电机与电力拖动基础(全)
电路
由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路称为电路。 电路导通叫做通路，只有通路才有电流通过。 电路在某一处位置断开，叫做断路或开路。
电源之间没有负载而是直接接通叫做短路。短路是绝对不允 许的，这样会导致用电器及电源的损坏。
自锁电路
目录
❖第一章 直流电机原理 ❖第二章 电力拖动系统的动力学基础 ❖第三章 直流电动机的电力拖动 ❖第四章 变压器 ❖第五章 三相异步电动机原理 ❖第六章 三相异步电动机的电力拖动 ❖第七章 同步电动机 ❖第八章 控制电机 ❖第九章 电力拖动系统中电动机的选择
何中性线处的导体上. 2.绕组只画一层,都在电枢表面上. 3.电流方向以电刷为分界线. 4.电枢磁场以电刷为极轴线,电刷 处磁势最强,主磁极的极轴线处
⊕⊙⊕⊙⊕⊙S⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕N⊙⊕⊕⊙⊙
电枢磁势为零.电枢磁势与主磁极
磁势正交,称交轴电枢磁势 .
把电枢圆周从电刷处切开展成 直线并以主磁极轴线与电枢表面 的交点为空间坐标的起点,这点的 电枢磁动势为零. 电枢磁动势沿空间的分布: 电枢线负荷--- 电枢圆周表面单位
3、学习方法：要注意它既有基础理论的学习，又有结 合工程实际综合应用的性质。要逐渐地培养学员的工程观
点，掌握工程问题的处理方法。
第一章 直流电机原理
1.1 直流电机的用途、结构及工作原理
一、直流电机的用途
1.直流电动机的用途:在工业生产中,利用电动机的 轴上转矩拖动生产机械,对产品进行加工.
2.直流发电机的用途:作为电源设备 二、直流电机的结构
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相邻 主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。
N 极轴线 N
驱动和控制微电机电机与拖动基础第三林瑞光主编PPT课件
为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又 称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副 绕组）。两个绕组在空间相距900或一定的电角度。
继续
第2页/共67页
按使用要求来分：用于解算装置的旋转变压器和用于 随动系统的旋转变压器。
7.7.1 旋转变压器的结构与工作原理 一、正余弦旋转变压器的工作原理
第43页/共67页
1.正弦绕组
z
N
4 i 1
Nci
2Ncm[co s Z
cos3
Z
cos(2Z 4
1)
Z
]
第44页/共67页
2.正余弦旋转变压器的工作原理 定子上放置两套互差90空间角度的匝数、型式完全相
第25页/共67页
7.5 测速发电机 分类：直流测速发电机和交流伺服电动机
7.5 直流测速发电机
分永磁式和电磁式两种。
一、直流测速发电机的输出特性
输出电压与转速之间的关系，称为输出特性，如图所示。
U2
Ea 1 Ra
Cn
RL
第26页/共67页
二、直流测速发电机的误差及减少误差的方法
电枢反应
产生误差的 原因
（1）正余弦旋转变压器的空载运行
第45页/共67页
将Фd分解为两个分量： 与正弦绕组轴线方向一致的磁通Фr1和与正弦绕组轴线相垂 直的磁通Фr2。
r1 d sin r2 d cos
第46页/共67页
正余弦旋转变压器输出绕组的开路输出电压分别为：
Ur10 Er1 4.44 fNrkwrr1 4.44 fNrkwrd sin Ur20 Er2 4.44 fNrkwrr2 4.44 fNrkwrd cos
直流电机电机和拖动基础第三版林瑞光主编
额定转速 nN 在额定电压下，运行于
第1章 直流电机
此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
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。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行；运 行电流大于额定电流——过载运行。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。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。
第1章 直流电机
当电枢旋转到右图所示位臵时 原N极性下导体ab转到S极 下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方 向从右向左。该电磁力形成逆 时针方向的电磁转矩。线圈在 该电磁力形成的电磁转矩作用 下继续逆时针方向旋转。 与直流发电机相同，实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈， 磁极也并非一对。
4）电枢电动势等于支路感应电动势；
5）电枢电流等于两条支路电流之和。
第1章 直流电机
1.3 直流电机的磁场
在介绍直流电机的空载磁场之前，我们先来了解一下直流 电机是如何建立磁场的。 一、直流电机的励磁方式： 即：我们要看一下直流电机是如何给他的 励磁绕组通电的。 直流电机的励磁方式可分为：他励、并励、串励和复励。
极靴 几何中性线
极身
（a）气隙形状
第1章 直流电机
空载时的气隙磁通密度为 一平顶波，如下图(b) 所示。
空载时主磁极磁通的分 布情况，如右图(c) 所示。
第1章 直流电机
为了感应电动势或产生电磁转 矩，直流电机气隙中需要有一定量 的每极磁通 0 ，空载时，气隙磁 通 0 与空载磁动势 F f 0 或空载励磁 电流 I f 0 的关系，称为直流电机的空 载磁化特性。如右图所示。
电机与拖动(第3版)(附微课视频)第1章
第1章 思考题与习题答案1．图1-11所示为电机中的一个线圈，只考虑ab 、cd 有效边，在图1-11所示的磁场和线圈电流及旋转方向下，分析ab 、cd 导体的受力方向。
答：ab 导体受力方向向左；cd 导体受力方向向右。
图1-112．说明铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗产生的原因，并思考如何减少铁耗。
答：铁磁材料周期性的正反向磁化会产生损耗，称为磁滞损耗。
这是因为磁畴来回翻转产生摩擦而引起的损耗。
涡流损耗是因为交变的磁通在铁芯中产生的感应电动势，形成的环流产生的损耗。
铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗总称为铁芯损耗，它正比于磁通密度B m 的平方及磁通交变频率f 的1.2~1.3次方。
P Fe = P h +P e ≈k Fe f 1.3B m 2G ；要减少铁耗，可以减小磁通密度B m 或减小磁通交变频率f 。
3．实际变压器或电机的铁芯均用硅钢片叠压而成，能否用钢板或整块钢制作？为什么？ 答：实际变压器或电机的铁芯均用硅钢片叠压而成，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，减小涡流，从而减少电能转化成铁芯的内能，提高效率.；如果用钢板或整块钢制作，会产生涡流，烧毁绕组，使变压器或电机无法正常工作。
4．什么是磁路饱和现象，铁芯的额定工作点应如何选择？答：如图1，开始磁化时，由于外磁场较弱，所以B 增加较慢，对应oa 段；随着外磁场增加，铁磁材料产生的附加磁场增加较快，B 值增加很快，如图ab 段；再增加磁场时，附加磁场的增加有限，B 增加越来越慢，最终趋于饱和，见图中bc 段；最后所有磁畴与外磁场方向一致后，外磁场增加，B 值也基本不变，出现深度饱和现象。
为了使铁芯得到充分利用而不进入饱和状态，电机和变压器的铁芯额定工作点设 图1 非铁磁材料的磁化曲线和 定在磁化曲线的微饱和区。
铁磁材料的初始磁化曲线5．如图1-12所示，匝数为N 的线圈与交变的磁通Φ交链，如果感应电动势的正方向如图1-12所示，写出e 和Φ之间的关系式？答： dt d Ne φ-=图1-12。
直流电机拖动基础共54页文档
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ห้องสมุดไป่ตู้
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
54
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
直流电机拖动基础
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
电机与电力拖动基础 (全)
3.单迭绕组展开图
τ n τ τ τ
1 2 3
4
5
6
7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
N1
S1
N2
S2
15
16 1 2 3 4_ 5 6 7 + A1 B1
8
9 10 11 12 13 14 _ + A2 B2
+
_
图中四个方框代表四个主磁极,相同极性的两个电刷均 用导线并联后引往出线端.四个电刷均安放在相应的四个 主磁极的极轴线处的换向片上,电刷宽度等于一个换向片 宽.电枢铁心槽数、元件数以及换向片数均相等且为16。 元件的第一元件边嵌在槽的上层—— 上层边；而元件的 第二元件边总是嵌在槽的下层—— 下层边。 上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 以元件上层边所在槽的号码作为该元件的号码。 元件联接次序表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相 邻主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。 N 极轴线 N
N
N .
n
S
S
n τ 极距
（3）几何中线：是在相邻两 极轴线之间并且与这两极 轴线等距离的直线，两相邻主磁极以几何中线为轴作位 置上的对称分布。以n—n表示。
2.单迭绕组元件 单迭绕组由迭绕组元件按一定规律排列联接而成.绕组 元件实际上是一个线圈,可以是多匝,也可以的单匝的. 绕组元件结构原理: N S a1b1及a2b2部分称为元件边, 用后端匝a1ma2及前端匝b1nb2 将元件边联结起来,使两元件 a1 m V a2 边中电势在元件中迭加. 端线c1d1及c2d2 称为引线,d1为 n b1 b2 元件的首端,d2为末端.元件 c1 的首端和末端分别焊接在 d1 d2 不同的换向上. a1b1称为第一元件边,右边a2b2称为第二元件边.
电机与电力拖动基础教程第3章(2)
n01=0.5n0
电枢回路串电阻调速
降压调速
δ 设计调速方案前，由生产机械的要求确定D和 设计调速方案前，由生产机械的要求确定 和δ，算出允许 的转速降，可确定调速方法。 的转速降，可确定调速方法。
第3章 章
返 回 上 页 下 页
nmax nmax nmax D= = = nmin n01 −∆nN ∆n ( 1 −1 ) N
返 回 上 页 下 页
nmin 0 TN PN T、P 他励直流电动机调速 时的允许输出转矩和功率
第3章 章
3)调速方式与负载类型配合问题 调速方式与负载类型配合问题 调速方式与负载类型配合恰当，所选电动机的体积较经 济。在不同转速下，可较充分地利用，不致造成浪费(浪费是 指电机的转矩和功率选的过大)，或长时间运行而烧坏 (指转 矩及功率选的较小)。
第3章 章
返 回
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允许输出转矩和功率
n nmax 1 nN 2
在图中， T=f（n）和 P=f（n） 曲线表示在保证电动机得到充分 利用的条件下(即Ia=IN)，本身允 许输出的转矩和功率，仅说明直 流电动机具有的能力，并不代表 电动机实际输出的转矩和功率， 电动机实际输出的转矩和功率要 由它所拖动的负载转矩和负载功 率特性来决定。 率特性来决定。 实际上，电动机在调速时 实际输出的功率和转矩是多大， 则要看电动机拖动是什么类型的 负载。如果配合适当，电机实际 输出即为允许输出，电动机容量 能充分利用，否则电机容量造成 浪费。
第3章 章
UN>U1>U2>U3
返 回
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3.3.1 调速的基本指标
为生产机械选择调速方法，为了评价各种调速方法的优缺点， 必须依据统一规定的调速技术经济指标来选择。调速指标主 要有两大类：⑴技术指标；⑵经济指标 1.调速的技术指标 ⑴调速范围D 在额定负载下，电机可能运行的最高转 nm ax 速nmax与最低转速nmin之比称为调速范围。 D = T=T nm N in 用D表示。 ★调速范围D大好。要扩大调速范围，必须尽可能提高nmax 及降低nmin。 nmax受直流电动机转动部分机械强度与换向条 件的限制； nmin受低转速时相对稳定性的限制，相对稳定 性是指负载转矩变化时转速变化的程度，转速变化越小， 相对稳定性越好，能得到的nmin越小，D也就越大。电动机 低速时，机械特性越硬，调速范围越大。
电机与拖动基础(第三版) 直流机习题
1. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 ，磁通方向 ，转速n 的方向 。
答：反向，反向，不变。
2. 并励直流电动机，当电源反接时，其中I a 的方向 ，转速方向 。
答：反向，不变。
1. 在直流电机中，公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中Φ指的是 ：A ：每极合成磁通 ，B ：所有磁极的总磁通，C ：主磁通每极磁通 ，D ：以上都不是 。
答：A2. 起动直流电动机时，磁路回路应 电源。
A ；与电枢回路同时接入，B ：比电枢回路先接入，C ：比电枢回路后接入。
答：B3. 若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U 0将 。
A ：升高20％ B ：升高大于20％ C ：升高小于20％ D ：不变答：B4. 直流电动机的额定功率指 。
A,转轴上吸收的机械功率； B,转轴上输出的机械功率C,电枢端口吸收的电功率 D,电枢端口输出的电功率。
答：B判断题：1. 直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组，因此这两个绕组中都存在着感应电势。
（ ） 答：错2. 他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。
（ ） 答：对3. ★直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。
（ ） 答：错4. 直流电机的转子转向不可改变。
（ ） 答：错5. 同一台直流电机既可作发电机运行，由可作电动机运行。
（ ） 答：对问答题：1. 一台并励直流电动机原运行于某一a I 、n 、E 和em T 值下，设负载转矩2T 增大，试分析电机将发生怎样的过渡过程，并将最后稳定的a I 、n 、E 和em T 的数值和原值进行比较。
答 直流电动机稳定运行时，02T T T em +=，2T 增大后，02T T T em +<，从而使得n 下降。
由n C E E Φ=知，E 下降，而aa R E U I -=，因此，a I 上升。
a T em I C T Φ=，故em T 上升。
异步电动机《电机与拖动基础》第三版林瑞光主编
4.7三相异步电动机的等效电路和相量图. 4.8三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡
4.1三相异步电动机的基本工作原理与结构
4.1.1三相异步电动机的基本结构
一、定子部分
1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。
2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。 3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。
Fy1
4
2 2
IN
y
0.9IN y
整距绕组基波磁动势在空间按余弦分布，幅值位于绕组轴 线，空间每一点的磁动势大小按正弦规律变化——仍然为脉动磁 动势。
二、单相脉动磁动势
1、整距分布绕组的磁动势
每个绕组由q 个线圈串联构成，依次在定子圆周空间错开
槽距角α,绕组的基波磁动势为q个线圈基波磁动势的空间矢量
U1
V1
W1
W2 U 2
V2
Y联结
U1
V1
W1
W2
U2
V2
D联结
4.2交流电机的绕组
4.2.1 交流绕组的基本知识
一、基本要求和分类
1）三相绕组对称； 2）力求获得最大的电动势和磁动势； 3）绕组的电动势和磁动势的波形力求接近正弦； 4）节省用铜量； 5）绕组的绝缘和机械强度可靠，散热条件好；
6）工艺简单、便于制造、安装和检修。
额定运行时，转差率一般在0.01～0.06之间，即电机转速
接近同步速。
三、异步电机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
状态
实现
转速 转差率 电磁转矩 能量关系
电动机
定子绕组接对 称电源
0 < n < n1
电机与拖动基础第三版林瑞光答案
电机与拖动基础第三版林瑞光答案【篇一：10《电机与电力拖动基础》教学大纲】txt>electric machinery and drive课程代码： d1081060总学时〔理论＋实践〕： 51+0 学分：3 课程性质：学科基础课课程类别：必修课先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》面向专业：电气工程及其自动化专业开课学科：检测技术及自动化装置开课二级学院：机电工程学院执笔：陈卫民审校：钱晓耀一、课程的地位与任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，其主要任务是学生通过本课程的学习获得电机与拖动的基本理论知识，使学生掌握常用的交直流电机、变压器、控制电机等的基本结构，工作原理和运行特性；电机拖动系统的静态、动态特性；初步掌握不同电动机的调速方法和技术指标；并能了解一些电机及拖动系统的发展方向。
二、课程主要内容与基本要求了解电力拖动系统的组成及发展过程；电力拖动系统的应用领域；电机、电机拖动的基本概念；了解本课程的专业地位和特点。
掌握直流电机的基本工作原理和结构；了解电枢绕组的最基本形式；理解直流电机的磁场及电枢反应；掌握直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率的三个基本方程式及他〔并〕励直流电动机的工作特性。
掌握电力拖动系统的运动方程式；掌握生产机械的转矩特性、他励直流电动机机械特性、电力拖动系统的稳定运行条件；理解他励直流电动机的起动方法、制动及制动方式的选择；掌握他励直流电动机的调速方法；了解评价调速方法的主要指标、调速方法与负载性质的配合；了解他励直流电动机过渡过程的一般分析方法。
了解变压器的应用、分类；掌握变压器的基本工作原理、额定值；掌握单相变压器的空载运行时的物理状况、变化、空载电流；掌握空载运行时的电势平衡方程、空载运行是的等效电路和向量图；掌握单相变压器负载运行时的物理状况、基本方程、折算法、等效电路和向量图；理解变压器参数的空载实验、短路实验；理解变压器的工作特性；理解三相变压器及其它用途的变压器。
电机与电力拖动基础(全)
一、直流电机的电枢电动势
电枢电势是指电机正常工作时电枢绕组切割气隙磁通 产生的刷间电动势 。
刷间电动势等于其中一条支路的电动势。 推导过程: 设绕组为整距元件,电刷在几何中线上.
如电枢绕组总导体数为N, 并联电路数为2a 则绕组每条支路的导体数为N/(2a). 如每根导体的平均电动势eav,则支路电动势即刷间电动势,
(5)电刷装置:电刷是由石墨做成的导电块,将它套入刷握内, 用弹簧以一定压力将电刷压在换向器的表面
上.在电枢旋转时可以保持电刷固定不动.电刷 的作用是使电枢绕组和外电路接通,同时通过 换向器进行电流的换向.
2.转动部分
(1)电枢铁心:电枢铁心由0.5毫米厚且冲有齿和槽的硅钢 片迭成.铁心钢片沿轴向迭装,以降低电枢铁 心在磁场中旋转时所产生的磁滞和涡流损 耗,从而提高电机的效率.电枢铁心一方面作 为电机磁路的一部分,另一方面便于将电枢 绕组安装在电枢铁心的槽内,起着固定电枢 绕组的作用.
1
If —— 激磁绕组中的激磁电流； Rm —— 该段的磁组； Ф—— 磁通量
Φ
说明:当I较小时磁路的磁阻为气隙
2
磁阻且为常数,故If与Φ是线性的 If较大时铁心饱和,磁阻加大Φ增
加变慢If与Φ为非线性关系. 电机的饱和程度对电机的性能有很
0
大的影响.
If
二、主磁极磁势产生的气隙磁密在空间的分布
气隙磁密的概念：
理何
中中
线线
B0x
(2)电动机:前极尖去磁,后极
尖增磁.
如不考虑磁路饱和,则增去磁量相等
Bax
总磁通量不变. (3)物理中线移到m-m
n Bδx m n
n
当磁路饱和时因磁势和磁通密度之间不再成线性关系 在磁场相加的区域磁密下降.所以交轴电枢反应总有一些 去磁作用.