电机拖动公式(非常重要)
电机原理及重要公式,一次性搞清电机结构原理!
电机原理及重要公式，搞清电机结构原理电机，一般指电动机，也称马达，是现代化工业及生活中极为普遍的东西，也是将电能变为机械能的最主要设备。
汽车、高铁、飞机、风机、机器人、自动门、水泵、硬盘甚至我们最普遍拥有的手机，都安装了电机。
很多初接触电机的或者刚学习电机拖动知识的，可能会觉得电机知识不好理解，甚至看到相关的课程就头大，有着“学分杀手”的称呼。
下面通过零散式分享，可以让新手快速了解交流异步电机原理。
★电机的原理：电机的原理很简单，简单的说就是利用电能在线圈上产生旋转磁场，并推动转子转动的装置。
学过电磁感应定律的都知道，通电的线圈在磁场中会受力转动，电机的基本原理就是如此，这是初中物理的知识。
★电机结构：拆开过电机的人都知道，电机主要是两部分组成，固定不动的定子部分以及转动的转子部分，具体如下：1、定子(静止部分)定子铁心：电机磁路重要部分，并在其上放置定子绕组；定子绕组：就是线圈，电动机的电路部分，接电源，用于产生旋转磁场；机座：固定定子铁心及电机端盖，并起防护、散热等作用；2、转子(旋转部分)转子铁心：电机磁路的重要部分，在铁心槽内放置转子绕组；转子绕组：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩从而使电动机旋转；★电机的几个计算公式：1、电磁相关的1）电动机的感应电动势公式：E=4.44*f*N*Φ，E为线圈电动势、 f为频率、 S为环绕出的导体（比如铁芯）横截面积、N为匝数、Φ是磁通。
公式是怎么推导来的，这些事情我们就不去钻研了，我们主要是看看怎么利用它。
感应电动势是电磁感应的本质，有感应电动势的导体闭合后，就会产生感应电流。
感应电流在磁场中就会受到安培力，产生磁矩，从而推动线圈转动。
从上面公式知道，电动势大小与电源频率、线圈匝数及磁通量成正比。
磁通量计算公式Φ=B*S*COSθ，当面积为S的平面与磁场方向垂直的时候，角θ为0，COSθ就等于1，公式就变成Φ=B*S。
将上面两个公式结合一下，就可以得到电机磁通强度计算公式为：B=E/（4.44*f*N*S）。
2021年电机拖动知识点概要
电机拖动知识点概要1、直流发电机工作原理当原动机拖动电枢以恒定方向旋转式，线圈边将切割磁力线并感应出交变电动势，由于电刷和换向器的“整流”作用，使电刷极性保持不变，在电刷间产生直流电动势。
2、直流电动机的工作原理在电刷两端加直流电压，经电刷和换向器作用使同一主磁极下线圈边中的电流方向不变，该主磁极下线圈边所受电磁力的方向亦不变，从而产生单一方向的电磁转矩，使电枢沿同一方向连续旋转。
3、直流电机的可逆原理同一台电机既能作电动机亦能作发电机运行的现象。
4、直流电机的结构主要由静止的定子和旋转的转子构成，定子和转子之间存在气隙。
①定子由主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等组成。
②转子转子的作用是感应电动势并产生电磁转矩；它包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、轴和风扇等。
5、直流电机电枢绕组（基本形式叠绕组和波绕组）分类单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组及混合绕组等。
单叠绕组特点同一个元件的出线端连接于相邻的两个换向片上，相邻元件依次串联，后一个元件的首端与前一个元件的尾端连在一起并接到同一个换向片上，最后一个元件首端与第一个元件尾端连在一起，形成一个闭合回路。
【注支路对数a等于电机的极对数p，即a=p】单波绕组特点同一个元件的两个出线端所接的两个换向片相隔接近于一对极距，元件串联后形成波浪形，所以称为“波绕组”。
【注并联支路数总是2，即极对数a=1】★单叠与单波绕组区别单叠绕组可通过增加磁极对数来增加并联支路对数，适用于低电压、大电流的电机。
单波绕组的并联支路对数a=1，每条并联支路数串联的元件数较多，适用于小电流、较高电压的电机。
6、直流电机分类（按励磁方式分）他励、并励、串励、复励7、主磁通和漏磁通定义及其作用同时与电枢绕组（即转子绕组）和励磁绕组（即定子绕组）相交链的磁通称为主磁通；只与励磁绕组（即定子绕组）相交链的磁通称为漏磁通。
主磁通与通电的转子绕组相作用产生电磁转矩，使电机转动；漏磁通无用。
电机转速转矩计算公式很有用的啊
针对你的问题有公式可参照分析：电机功率：P=1.732×U×I×cosφ电机转矩：T=9549×P/n ；电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速转矩=9550*输出功率/输出转速P = T*n/9550公式推导电机功率，转矩，转速的关系功率=力*速度P=F*V---公式1转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)推出F=T/R---公式2线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---公式3将公式2、3代入公式1得：P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分-----P=功率单位W，T=转矩单位Nm，n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：P*1000=π/30*T*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P= T * n电机转速：n=60f/p，p为电机极对数，例如四级电机的p=2；注：当频率达50Hz时，电机达到额定功率，再增加频率，其功率时不会再增的，会保持额定功率。
电机转矩在50Hz以下时，是与频率成正比变化的；当频率f达到50Hz时，电机达到最大输出功率，即额定功率；如果频率f在50Hz以后再继续增加，则输出转矩与频率成反比变化，因为它的输出功率就是那么大了，你还要继续增加频率f，那么套入上面的计算式分析，转矩则明显会减小。
转速的情况和频率是一样的，因为电源电压不变，其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化，频率增，转速也增，它减另一个也减。
关于电压分析起来有点麻烦，你先看这几个公式。
电机的定子电压：U = E + I×R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)；而：E = k×f×X (k:常数, f: 频率, X:磁通)；对异步电机来说：T=K×I×X (K:常数, I:电流, X:磁通)；则很容易看出频率f的变化，也伴随着E的变化，则定子的电压也应该是变化的，事实上常用的变频器调速方法也就是这样的，频率变化时，变频器输出电压，也就是加在定子两端的电压也是随之变化的，是成正比的，这就是恒V/f比变频方式。
(完整版)电机拖动必考点总结
考点总结第四章e T L T —生产机械的阻转矩 n —转速(r/min)】第五章一、直流电机的励磁方式：III f I I f1图5-15直流电机的励磁方式a) 他励式 b) 并励式 b) 串励式 b) 复励式a)b)c)d)按励磁绕组的供电方式不同，直流电机分4种：○1他励直流电机 ○2并励直流电机 ○3串励直流电机 ○4复励直流电机 二、基础公式 1. 额定功率N P直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：（N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速） 直流发电机中，N是指输出的电功率的额定值：N N N I U P ⋅=2. 电枢电动势a E直流电机的电动势：n C E e a ⋅Φ⋅=（单位 V ） e C 为电动势常数aZn C P e 60⋅=（P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）3. 电磁转矩e T直流电机的电磁转矩：a T e I C T ⋅Φ⋅= （单位m N ⋅） T C 为转矩常数aZn C P T ⋅⋅=π2 （P n —磁极对数，Z —电枢总有效边数，a —支路对数）4. 常数关系式由于55.9260≈=πe T C C 故 e T C C ⋅=55.9三、直流电机(一) 分类：直流电动机和直流发电机。
直流电动机：直流电能→→机械能 直流发电机：机械能→→直流电能(二) 直流电动机(考点：他励直流电动机【如下图】)I 图5-18直流电动机物理量的正方向与等效电路a) 物理量的参考正方向 b) 等效电路a)b)1. 电压方程：励磁回路：f f f I R U =电枢回路：a a a a I R E U += (特点：a a E U >) (a R ——包括电枢绕组和电刷压降的等效电阻 a E ——直流电机感应电动势)其中 ΦnC E e a =2. 转矩方程：0L e T T T +=3. 功率方程：○1输入电功率→电磁功率 输入电功率1P =励磁回路输入电功率f P +电枢回路输入电功率a P(注意：一般题目没有给出励磁信息，那么输入电功率=电枢回路输入电功率)电枢回路输入电功率a P =电磁功率em P +铜耗功率Cua p ∆ 励磁回路输入的电功率：2f f f f f I R I U P ==电枢回路输入的电功率：()Cua em 2a a a a a a a a a a a p P I R I E I I R E I U P ∆+=+=+== (2a a Cua I R p =∆——电枢回路的铜耗 a a em I E P =——电机的电磁功率)且有ωωωe a p a p a p a a π2π2606060T ΦI aZn ΦI a Z n ΦnI Z n I E ==⋅== 即ωe a a T I E =（原本基础公式为a e ΦI C T T =）而由上式可得电动机电磁转矩的另一种计算公式：n Pn P P T em em eme 55.960π2===ω 故n PT em e 55.9=（em P 的取值单位为w 才适用）nP T eme 9550=（em P 的取值单位为kW 才适用） ○2电磁功率→输出机械功率 电磁功率=机械功率=机械空载功率(损耗)+机械负载功率(输出功率)由于0L e T T T +=和ωe T P em = 故 ωωωL 0e T T T += L 0em P p P +∆=L P ——电机的机械负载功率0p ∆——电机的空载损耗，包括机械摩擦损耗m p ∆和铁心损耗Fe p ∆○3输入电功率1P →输出机械功率2P 电功率电磁功率机械功率P 1P em P 2p Cua p Fe p mec p CufCufp ∆Cuap ∆Fep ∆mp ∆图5-19直流电动机的功率图p P P p p p p P p p P P P ∑∆+=+∆+∆+∆+∆=+∆+∆=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1式中2P ——电动机的输出功率，有P2=PL ；add p ∆——电动机的附加损耗，是未被包括在铜耗、铁耗和机械损耗之内的其他损耗； p ∑∆——电动机的总损耗，并有add 02a a 2f f add m Fe Cua Cuf p p I R I R p p p p p p ∆+∆++=∆+∆+∆+∆+∆=∑∆故电动机的效率为：p P pP P ∑∆+∑∆-==2121η4. 工作特性：5. 如何避免造成“飞车”？ 答：直流电动机在使用时一定要保证励磁回路连接可靠，绝不能断开。
电机拖动的几个实际问题
问：1、并励电动机的速率特性n＝f（Ia）为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？3、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？4、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？答：分析直流并励电机必须考虑“反电动势”。
只要把握住这一点，你的四个问题迎刃而解了。
1。
励磁电流不变，电枢端电压不变，转速下降之后，反电动势减小，电枢电流会变大，电磁转矩变大。
也可以这样分析，负载转矩变大，电机转速下降，反电动势减小，电枢电流变大，电磁转矩变大，电机在比较低的速度下保持恒速运行。
2。
电磁转矩与电枢电流成正比，减小电枢端电压，电枢励磁电流也会下降，电动机在新的转速下保持恒速运行。
3。
转速不变时，反电动势与励磁电流成正比，减小励磁电流，反电动势会减小，电枢电流变大，电动机会加速，直到比较高的转速，保持恒速运行。
4。
不一定，如果励磁回路断线，电磁转矩立即减小，如果电机在负载运行，因为没有足够的电磁转矩，电机会停转，电枢电流立即上升，超过额定值，长时间之后电枢绕组烧坏。
空载运行时，因为铁芯剩磁的存在，电枢会转动，但是因为磁场弱，反电动势太小，所以转速会一直上升，电枢高速运行，导致“飞车”事故。
1.并励电动机的速率特性为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机的运行有何影响2..当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压，为什么会硬起电动机转速降低？3..当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？4.并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞速”，为什么问题补充：分析一下在改变电枢电压的调速和和改变励磁电流的调速电枢电流的变化规律以及比较两种调速方法的优缺点1、由于负载、阻尼的阻碍影响，曲线肯定是下降的；上翘的那是对串励电机才是；上翘的曲线（串励）适用于电钻类设备；2、直流电动机转速公式中，N与电枢电压成正比、与磁通量成反比，所以降低电压转速下降（直流电动机调速的最普遍方法就是调压）；3、道理同上，转速与磁通量成反比；4、理论上是，但由于负载、阻尼的存在，实际上不一定飞车，最多的可能是堵转。
电机拖动公式(非常重要)
1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k= 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组0X =222'X k X = 2'L L Z k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻 0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验 cu S P P =75S Z = 21ss P R I =s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z == (2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E = 21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N = 折算后的转子电动势为 '22e E k E = 1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为 '22z Z k Z = '22z R k R = '22z X k X = 21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率 11111cos P mU I ϕ=电磁功率 ''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率 2m me ad P P P P =-- 机械功率：()1m e P s P =- ()1m e P s P =- 空载损耗： 2m me ad P P P P =-- 电动机的效率 21P P η=三相异步电动机的电磁转矩 000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩 000609.552P P T n n π== 输出转矩 222609.552P P T n nπ== 20T T T =- T2等于负载转矩M M T s s T ⎡=⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式 22cos T m T C I ϕ=Φ 2224.442w T pm k N C π=参数公式 22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣ 当T=TN 时可得MT M s s α=-起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数 21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为 21(1)NST N T R R s T =- 其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T = 2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β== 起动级数m 1lglg NN T s T m β=各级电阻12()i ii ST R R ββ-=-（调速） 调速围：22'I I k = 静差率：00*100%f n n n δ-= 第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =• 直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ (单位：N m •) 2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ （单位：V ）460E pN C =260E T C C π=9.55T E C C =直流电动机的运行分析： 一、他励电动机：1、 励磁电流：ff f U I R =2、a a a U I R E =+ 电枢电流：a a a U EI R -=根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ 3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ 二、幷励电动机1、a fI I I =+f f f U I R =2、a f U U U == a a a U I R E =+ 三、串励电动机1、f a U U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cu a a f f P R I R I =+电磁功率：1e Cu P PP =- e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ） 输出功率：20e P P P =- 0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =)260e P T n π=22260P T n π= 00260P T n π= 220P P P =-第八章8.1 他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φ ϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φ n ∆是转速差 0n n n ∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I = 2(1.1~1.2)aN I I = （2）求出起切电流（转矩）比β 12I I β=（3）确定起动级数m lglg am a R R m β= 1aN am UR I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定围β==（5）求各级起动电阻 1()i i STi a R R ββ-=-8.3 他励直流电动机的调速 一，改变电枢电阻调速 2a r E T R R n T C C +∆=Φ 0n n n =-∆ 调速电阻2r E T a nR C C R T ∆=Φ- 二．改变电枢电压调速 2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆ 8.4 他励直流电动机的制动 一．能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻 maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻 2b E T a L nR C C R T =Φ- 2a b L E T R R n T C C +=Φ 二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T b a E a LC R U C n R T Φ=+Φ- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二．回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a LC R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
第三章 直流电动机的电力拖动
U
Ec R1
两级起动时
I1 R2 R1 I 2 R1 Ra
推广到m级起动的一般情况
I1 Rm Rm1 R2 R1
I 2 Rm1 Rm2
R1 Ra
I1 / I2 称为起动电流比
30
R1 Ra
R2 R1 Ra 2
Rm1
Rm 2
Ra
m1
Rm Rm1 Ra m
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B、风机与泵类负载的转矩特性
通风机负载转矩与转速的大小有关，基本上与转速的平方成正比
特点： TL Kn2
通风机类负载的转矩特性
如实际生产机械中的水泵、油泵、离心式通风机等其介质 对叶片的阻力基本上与转速的平方成正比。
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C、恒功率负载的转矩特性
特点：
TL
k
1 n
恒功率负载的转矩特性
在不同转速下，负载转矩基本上与转速成反比,其功率基本
恒转矩负载 大多数生产机械可归纳为： 风机与泵类负载
恒功率负载
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各类生产机械的负载转矩特性 A、恒转矩负载的转矩特性
特点： 负载转矩不受转速变化的影响。在任何转速下，负载转矩
总是保持恒定或大致恒定。
反抗性恒转矩负载 恒转矩负载
位能性恒转矩负载
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(1) 反抗性恒转矩负载的转矩特性如下图所示。
反抗性恒转矩负载的转矩特性
22000 Ω
0.174Ω
Ce N
UN
I N Ra nN
220 116 0.174 V/(r/min) 1500
0.133 V/(r/min)
理想空载点 Te 0
n
n0
UN
Ce N
220 r/min 1650r/min 0.133
电机拖动公式非常重要
1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势22'I I k=22'U kU =22'E kE =折算后二次绕组0X =222'X k X =2'L L Z k Z =低压空载试验励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验cu S P P=75S Z =21ss P R I=s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件（1）两台变压器的功率比11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z == (2)::I II NI NII S S S S =::LI LII NI NII I I I I =(3)总负载和总负载功率L LI LII I I I ==I II S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -=电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ=每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E =21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N =折算后的转子电动势为'22e E k E =1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为'22z Z k Z ='22z R k R ='22z X k X =21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率11111cos P mU I ϕ=电磁功率''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率2m me ad P P P P =--机械功率：()1m e P s P =-()1m e P s P =- 空载损耗：2m me ad P P P P =--电动机的效率21P P η=三相异步电动机的电磁转矩000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩000609.552P P T n n π==输出转矩222609.552P P T n nπ==20T T T =- T2等于负载转矩MM T s s T ⎡=-⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式22cos T m T C I ϕ=Φ2224.442w T pm k N C π=参数公式22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣当T=TN时可得MT M s s α=起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为21(1)NST N T R R s T =-其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T =2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β==起动级数m 1lglg N N T s T m β=各级电阻12()i i i ST R R ββ-=- （调速）调速范围：22'I I k =静差率：00*100%f n n n δ-= 第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，Nn 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =•直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ(单位：N m •)2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ（单位：V ）460E pNC =直流电动机的运行分析： 一、 他励电动机：1、励磁电流：f f f U I R =2、a a a U I R E =+电枢电流：aa a U E I R -= 根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ 3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ 二、幷励电动机1、a f I I I =+ff f U I R =2、a f U U U ==a a a U I R E =+三、串励电动机1、f a U U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cua a f f P R I R I =+ 电磁功率：1e Cu P PP =-e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ）输出功率：20e P P P =-0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =) 第八章8.1他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φn ∆是转速差0n n n ∆=-机械特性的硬度为1α=ϒ8.2他励直流电动机的的起动有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I =2(1.1~1.2)aN I I = （2）求出起切电流（转矩）比β12I I β=（3）确定起动级数m lglg amaR R m β=1aN am U R I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻) （4）重新计算β，校验2I是否在规定范围内β==（5）求各级起动电阻1()i i STi a R R ββ-=- 8.3 他励直流电动机的调速 一，改变电枢电阻调速2a r E T R R n T C C +∆=Φ0n n n =-∆调速电阻2r E T a n R C C R T ∆=Φ- 二．改变电枢电压调速2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆8.4 他励直流电动机的制动一． 能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机制动电阻maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物制动电阻2b E T a L nR C C R T =Φ-2a b L E T R R n T C C +=Φ二．反接制动1.电压反向反接制动——迅速停机制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物制动电阻()T b a E a L C R U C n R T Φ=+Φ-2a b aN L E T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二．回馈制动反向回馈制动——下放重物制动电阻()T b E a a L C R C n U R T Φ=Φ--2a b aN L E T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
电机拖动重点归纳
第二章一、负载的转矩特性：负载的转矩特性是指生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(TL)___恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩为常数，其大小与转速n无关,恒转矩负载分反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。
反抗性恒转矩负载特性:恒值负载转矩Tf 总是与转速nf的方向相反，即作用方向是阻碍运动的方向。
当正转时nf 为正，Tf与nf方向相反，应为正，即在第一象限,当反转时nf为负，Tf 与nf方向相反，应为负，即在第三象限；当转速nf=0时外加转矩不足以使系统运动。
位能性恒转矩负载特性特点:Tf 的方向与nf的方向无关。
Tf具有固定不变的方向。
例如：起重机的提升机构，不论是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。
当nf >0时，Tf>0，是阻碍运动的制动性转矩;当nf <0时，Tf>0，是帮助运动的拖动性转矩。
故转矩特性在第一和第四象限。
恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率基本不变。
电力拖动系统的稳定运行的必要条件：动转矩为零，即n不变，T=TL第三章直流电机的用途：把机械能转变为直流电能的电机为直流发电机；把直流电能转变为机械能的电机是直流发电机。
直流发电机用来作为直流电动机和交流发电机的励磁直流电源。
直流电动机的工作原理：线圈不由原动机拖动；电刷接直流电源；直流电源通过静止的电刷与随电枢转动的换向器的滑动接触把直流电源转换成电枢中的交流电，保证电枢转矩的方向不变，电枢保持逆时针旋转。
直流发电机的工作原理:用两个相对放置的导电片(换向片)代替交流发电机的两个滑环，电刷接触的换向片始终是相同一侧的线圈边，所以N极一侧的电刷得到的电压始终是（+），S极一侧的电刷得到的电压始终是（-）。
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。
如果用原动机拖动电枢恒速旋转，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；如果在电刷端外加直流电压，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。
电机拖动公式(非常重要)
1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k=22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组0X = 222'X k X = 2'L L Z k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I = 励磁电阻 0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验 cu S P P =75S Z = 21ss P R I =s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z ==(2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E = 21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N = 折算后的转子电动势为 '22e E k E = 1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为 '22z Z k Z = '22z R k R = '22z X k X = 21112222w z w m k N k m k N = 三相异步电动机的输出功率 11111cos P mU I ϕ=电磁功率 ''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率 2m me ad P P P P =-- 机械功率：()1m e P s P =- ()1m e P s P =-空载损耗： 2m me ad P P P P =-- 电动机的效率 21P P η=三相异步电动机的电磁转矩 000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩 000609.552P P T n n π== 输出转矩 222609.552P P T n nπ== 20T T T =- T2等于负载转矩MM T s s T ⎡=⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式 22cos T m T C I ϕ=Φ 2224.442w T pm k N C π=参数公式 22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦ 222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率) 最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣ 当T=TN 时可得MT M s s α=-起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数 21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为 21(1)NST N T R R s T =- 其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T = 2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β== 起动级数m 1lglg N N T s T m β=各级电阻12()i i i ST R R ββ-=-（调速） 调速范围：22'I I k = 静差率：00*100%f n n n δ-=第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =•直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ (单位：N m •)2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ （单位：V ）460E pN C =直流电动机的运行分析：一、 他励电动机：1、 励磁电流：ff f U I R =2、a a a U I R E =+ 电枢电流：a a a U EI R -=根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0)4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ二、幷励电动机1、a fI I I =+f f f U I R =2、a fU U U == a a a U I R E =+三、串励电动机1、f aU U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R E n T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率）铜损耗：22Cua a f f P R I R I =+ 电磁功率：1e Cu P PP =- e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ）输出功率：20e P P P =- 0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =)第八章8.1 他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φ ϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φ n ∆是转速差 0n n n ∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动 有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I = 2(1.1~1.2)aN I I =（2）求出起切电流（转矩）比β 12I I β=（3）确定起动级数m lglg am a R R m β= 1aN am UR I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内β==（5）求各级起动电阻 1()i i STi a R R ββ-=- 8.3 他励直流电动机的调速一，改变电枢电阻调速 2a r E T R R n T C C +∆=Φ 0n n n =-∆ 调速电阻2r E T a nR C C R T∆=Φ- 二．改变电枢电压调速 2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆ 8.4 他励直流电动机的制动 一． 能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻 maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻 2b E T a L nR C C R T =Φ- 2a b L E T R R n T C C +=Φ二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥- 2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T b a E a LC R U C n R T Φ=+Φ- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二． 回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a L C R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aN L E T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
电机拖动公式(非常重要)
电机拖动公式(非常重要)1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势22'I I k=22'U kU =22'E kE =折算后二次绕组 22000X Z R =-222'X k X =2'LLZ k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻0020P R I =励磁电抗2200XZ R =-高压短路试验cu SP P =22757575S s s Z R X =+21s s P R I =22s s s X Z R =-铜线绕组75234.575234.5s s RR θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s RR θθ+=+22757575S s s Z R X =+电压调整率1221(cos sin )*100%NR s s NI V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++产生最大效率的条件：20Sp P β=即FeCuPP = 产生最大效率时的负载系数0maxsp p β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z ==(2)::I II NI NIIS S S S =::LI LII NI NIII I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LIII I I ==I IIS S S =+第三章 同步转速：1060f np=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos Tm T C I ϕ=Φ槽距角：.360p z α= 极距：2z p τ= 每极每相槽数：2zq pm=额定功率因素：3NNN NU I λ=定子电路的电动势平衡方程式11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w mE k N f =Φ忽略R1和X1，11114.44mw U k N f Φ=22s N E s E =21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22iI I k =111222w i w m k N k m k N =折算后的转子电动势为 '22e E k E =1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为'22z Z k Z ='22z R k R ='22z X k X =21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率11111cos P mU I ϕ=电磁功率''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s -==+输出功率2m me adP P P P =-- 机械功率：()1meP s P =- ()1meP s P =-空载损耗：2m me adP P P P =-- 电动机的效率21P P η=三相异步电动机的电磁转矩000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω空载转矩0609.552P P T n nπ== 输出转矩222609.552P P T n nπ== 2TT T =-T2等于负载转矩2()1M M MT Ts s T T ⎡=-⎢⎣第四章电磁转矩的物理公式22cos T m T C I ϕ=Φ2224.442w Tpm k NC π=参数公式22122122()TspR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π=实用公式2MMM T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT NpU T K T f X α==由实用公式可得如下2()1M M MT Ts s T T ⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦当T=TN 时可得21MT MT Mss αα=-起动转矩倍数s STNT T α=起动电流倍数21(1)NST N T R R s T =-无极起动变阻器的最大值为21(1)NST N T R R s T =- 其中2223N N NR I =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)MT T = 2(1.1~1.2)LT T =起动转矩比 121N m N T T T s T β== 起动级数m1lglg NN T s T m β=各级电阻12()ii i ST RR ββ-=-（调速） 调速范围：22'I Ik=静差率：0*100%fn nnδ-=第七章直流电动机中，NP 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T为额定输出转矩，Nn 为额定转速)直流发电机中，NP 是指输出的电功率的额定值：N N NP U I =•直流电机的电磁转矩：T aT C I =Φ (单位：N m •)2T pNC π=直流电机的电动势：EE C n =Φ （单位：V ）460E pN C =260E T C C π= 9.55T EC C =直流电动机的运行分析： 一、 他励电动机： 1、 励磁电流：f f fU I R =2、aa a UI R E=+ 电枢电流：a a aU EI R -=根据电磁转矩公式，aI 还应满足：a T T I C =Φ3、过载能力：max a MC aNI I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ二、幷励电动机1、a fI I I =+ff fU I R =2、afU U U == aa a U I R E=+三、串励电动机 1、faU U U =+ 2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En TC C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例） 输入功率：1P UI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cu a a f fP R I R I =+电磁功率：1eCuP P P =- eaP E I T =•=Ω电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗adP ） 输出功率：20e P P P =- 0Fe me adP P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me adP P P P P P P =-=+++直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：2TT T =-(稳定时2LTT =)260e P T n π=22260P T n π=00260P T n π=220P P P =-第八章8.1 他励直流电动机的机械特性n 是电动机的理想空载转速0a E U nC =Φϒ是机械特性的斜率2aETRC C ϒ=Φn∆是转速差0n n n∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动 有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aNI I =2(1.1~1.2)aNI I =（2）求出起切电流（转矩）比β12I I β=（3）确定起动级数mlglg am aR R m β=1aN am U R I =(amR 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内1am aN mm a a R UR R I β==（5）求各级起动电阻1()i i STi aR R ββ-=-8.3 他励直流电动机的调速一，改变电枢电阻调速 2ar ETR Rn T CC +∆=Φn n n=-∆ 调速电阻2rE T a nRC C R T∆=Φ-二．改变电枢电压调速2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n=-∆8.4 他励直流电动机的制动 一． 能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻maxb b aa E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻2b E T a LnR C C R T =Φ- 2ab LETR Rn T CC +=Φ二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bbaa U E RR I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T ba E a LC RU C n R T Φ=+Φ- 2a b aN L ETE R R U n T CC C +=-ΦΦ二． 回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a LC R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aN L ETE R RU n T CC C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
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理想运行条件 （1）两台变压器的功率比
(2) SI : SII SNI : SNII
(3)总负载和总负载功率 IL ILI ILII
第三章
同步转速：
n0
60 f1 p
U1 I0
ZS 75
Rs
Xs
sin
I2
'
I2 k
X2 ' k2X2
励磁电阻
2
R s75
铝线绕组
2
)
ILI : ILII I NI : I NII
（调速）
第七章
T2
调速范围： I2 '
sNT1
直流电动机中， PN 是指输出的机械功率的额定值： PN
输出转矩， nN 为额定转速)
I2 k
直流发电机中， PN 是指输出的电功率的额定值： PN U N IN
直流电机的电磁转矩： T CT Ia
直流电机的电动势： E CEn CE 2 CT 60
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
【培训课件】电机学课件--直流电动机的电力拖动
（1）必要条件：电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点， 即存在Tem=TL
(2)充分条件：在交点的转速以上存在Tem＜TL，而在交点的转速以 下存在Tem＞TL
•21
•稳定运行
• 不稳定运行
•22
§3
§3.1 电枢回路串电阻起动 §3.2 降压起动
•23
起动过程：电动机接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程。 起动转矩Tst：电动机起动瞬间的电磁转矩。 起动电流Ist：起动瞬间的电枢电流。
电力拖动系统的组成：电源、控制设备、电动机、传动和工作机构。
一、运动方程式
1、单轴系统
•3
•2、实用表达式
• 通常将转动惯量J用飞轮矩GD2来表示，它们之间的关系
为J=mp
• 式中 m与G－转动部分的质量与重量；
•
p与D－惯性半径与直径（m）；
•
g=9.81m/s2 －重力加速度；
•
再将机械角速度用转速n表示 可得：
•38
•2、机械特性 •由上所述，可能在第四象限，也 可能在第二象限。
•3、分析 •回馈制动过程中，有功率UIa回 馈电网，能量损耗最少。
•4、使用场合 •用于高速匀速下放重物和降压、 增加磁通调速过程中自动加快减 速过程。
•39
§4.4 直流电动机的反转
许多生产机械要求电动机做正、反转运行，直流电机的转向由电枢 电流方向和主磁场方向确定。
• 足，另选T1或m值，直到满足条件。
•三、三点起动器（简单了解） • 人工手动办法起动
•27
§3.2 降压起动 当直流电源电压可调时可采用降压起动方法。 发展：过去可调的直流电源采用直流的发电机-电动机
电机拖动第二章
dT dTz < dn dn
稳定运行点
不稳定运行点
dT dTz < dn dn
已知某电动机的机械特性如图2-40特性 所示。试问该机分别与 特性l所示 已知某电动机的机械特性如图 特性 所示。 特性2、特性3、特性4这三种负载配合时 平衡点A， ， ， 这三种负载配合时， 特性 、特性 、特性 这三种负载配合时，平衡点 ，B，C，D 中哪些是稳定哪些是不稳定的?为什么 为什么? 中哪些是稳定哪些是不稳定的 为什么
n+ T TZ=T2+T0
v
2-2
生产机械的负载转矩特性
n
TZ
负载转矩特性： 负载转矩特性：指负载转矩与机械的转速的 关系，n=f (TZ )。 各种生产机械负载转矩特性可归纳为三类。 一、恒转矩负载特性 又可分为两种类型： 反抗性恒转矩负载：其负载转矩大小与转速 反抗性恒转矩负载 无关，但其方向始终与转向相反。 位能性恒转矩负载：其负载转矩的大小和方 位能性恒转矩负载 向均与转速无关。
电枢串联电阻时的 人为机械特性
特点： 特点： (1) n0不变，它是通过理想空载 不变， 不变 的直线。 点 的直线。 (2)β>βN ，特性变“软”。 特性变“
2、降低端电压的人为特性 、
n=
U
Ce Φ N
−
Ra ′ T = no − β N T 2 Ce C m Φ N
特点： (1) n ' 0 ∝ U (2) β= βN 它是平行并低于固有特性的直线。
理想鼓风机的 负载特性
实际鼓风机的 负载特性
2-3
他励直流电动机的机械特性
一、直流电动机机械特性的一般形式 电动机的电磁转矩T与其转速n的关系，即n=f(T)。励磁方 式不同，直流电动机的机械特性也不同。
电机拖动公式(非常重要)
1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k= 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组0X =222'X k X = 2'L L Z k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻 0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验 cu S P P =75S Z = 21ss P R I =s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z == (2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E = 21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N = 折算后的转子电动势为 '22e E k E = 1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为 '22z Z k Z = '22z R k R = '22z X k X = 21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率 11111cos P mU I ϕ=电磁功率 ''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率 2m me ad P P P P =-- 机械功率：()1m e P s P =- ()1m e P s P =- 空载损耗： 2m me ad P P P P =-- 电动机的效率 21P P η=三相异步电动机的电磁转矩 000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩 000609.552P P T n n π== 输出转矩 222609.552P P T n nπ== 20T T T =- T2等于负载转矩M M T s s T ⎡=⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式 22cos T m T C I ϕ=Φ 2224.442w T pm k N C π=参数公式 22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣ 当T=TN 时可得MT M s s α=-起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数 21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为 21(1)NST N T R R s T =- 其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T = 2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β== 起动级数m 1lglg NN T s T m β=各级电阻12()i ii ST R R ββ-=-（调速） 调速范围：22'I I k = 静差率：00*100%f n n n δ-= 第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =• 直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ (单位：N m •) 2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ （单位：V ）460E pN C =260E T C C π=9.55T E C C =直流电动机的运行分析： 一、他励电动机：1、 励磁电流：ff f U I R =2、a a a U I R E =+ 电枢电流：a a a U EI R -=根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ 3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ 二、幷励电动机1、a fI I I =+f f f U I R =2、a f U U U == a a a U I R E =+ 三、串励电动机1、f a U U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cu a a f f P R I R I =+电磁功率：1e Cu P PP =- e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ） 输出功率：20e P P P =- 0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =)260e P T n π=22260P T n π= 00260P T n π= 220P P P =-第八章8.1 他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φ ϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φ n ∆是转速差 0n n n ∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I = 2(1.1~1.2)aN I I = （2）求出起切电流（转矩）比β 12I I β=（3）确定起动级数m lglg amaR R m β= 1aN am U R I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内β==（5）求各级起动电阻 1()i i STi a R R ββ-=-8.3 他励直流电动机的调速 一，改变电枢电阻调速 2a r E T R R n T C C +∆=Φ 0n n n =-∆ 调速电阻2r E T a nR C C R T ∆=Φ- 二．改变电枢电压调速 2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆ 8.4 他励直流电动机的制动 一．能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻 maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻 2b E T a L nR C C R T =Φ- 2a b L E T R R n T C C +=Φ 二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T b a E a LC R U C n R T Φ=+Φ- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二．回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a LC R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
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1第二章折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k= 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组0X =222'X k X = 2'L L Z k Z =低压空载试验 励磁阻抗模100U Z I =励磁电阻 0020P R I =励磁电抗0X =高压短路试验 cu S P P =75S Z = 21ss P R I =s X =铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ+=+75S Z =电压调整率1221(cos sin )*100%N R s s N I V R X U ϕϕ=+ 效率2220N N Ss s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P =产生最大效率时的负载系数max β=理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SIIS S I I Z Z == (2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p=转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ϕ=Φ槽距角：.360p zα=极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm =额定功率因素：N λ=定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I •••••=-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，11114.44m w U k N f Φ=22s N E s E = 21N f s f =绕组折算：折算后的转子相电流'22i I I k =111222w i w m k N k m k N = 折算后的转子电动势为 '22e E k E = 1122w i w k N k k N =折算后的阻抗为 '22z Z k Z = '22z R k R = '22z X k X = 21112222w z w m k N k m k N =三相异步电动机的输出功率 11111cos P mU I ϕ=电磁功率 ''2''2''22121221221e R s P m I m R I m R I s s-==+ 输出功率 2m me ad P P P P =-- 机械功率：()1m e P s P =- ()1m e P s P =- 空载损耗： 2m me ad P P P P =-- 电动机的效率 21P P η=三相异步电动机的电磁转矩 000609.559.552e ee m P P P P T n n nπ====Ω 空载转矩 000609.552P P T n n π== 输出转矩 222609.552P P T n nπ== 20T T T =- T2等于负载转矩M M T s s T ⎡=⎢⎣ 第四章电磁转矩的物理公式 22cos T m T C I ϕ=Φ 2224.442w T pm k N C π=参数公式 22122122()T spR U T K f R sX =⎡⎤+⎣⎦222211()2w T w k N m K k N π= 实用公式2MM M T T s s s s=+ 最大电磁转矩时的转差率22M R s X =(临界转差率)最大转差率为21122M T MT N pU T K T f X α==由实用公式可得如下MM T s s T ⎡=⎢⎣ 当T=TN 时可得MT M s s α=-起动转矩倍数s ST N T T α=起动电流倍数 21(1)N ST N TR R s T =- 无极起动变阻器的最大值为 21(1)NST N T R R s T =- 其中2R =有极起动：启动转矩和切换转矩1(0.8~0.9)M T T = 2(1.1~1.2)L T T =起动转矩比12TT β== 起动级数m 1lglg NN T s T m β=各级电阻12()i ii ST R R ββ-=-（调速） 调速范围：22'I I k = 静差率：00*100%f n n n δ-= 第七章直流电动机中，N P 是指输出的机械功率的额定值：22260N N N N P T T n π=•Ω=(2N T 为额定输出转矩，N n 为额定转速)直流发电机中，N P 是指输出的电功率的额定值：N N N P U I =• 直流电机的电磁转矩：T a T C I =Φ (单位：N m •) 2T pNC π=直流电机的电动势：E E C n =Φ （单位：V ）460E pN C =260E T C C π=9.55T E C C =直流电动机的运行分析： 一、他励电动机：1、 励磁电流：ff f U I R =2、a a a U I R E =+ 电枢电流：a a a U EI R -=根据电磁转矩公式，a I 还应满足：a T T I C =Φ 3、过载能力：maxa MC aN I I α=(一般取1.5~2.0) 4、转速：a a aE E U I R En C C -==ΦΦ 二、幷励电动机1、a fI I I =+f f f U I R =2、a f U U U == a a a U I R E =+ 三、串励电动机1、f a U U U =+2、a fI I I ==3、转速2a f E E T R R En T C C C +==•ΦΦ直流电动机的功率（以幷励直流电动机为例）输入功率：1PUI =部分变成铜损耗，余下的部分由电动率转换成机械功率（电磁功率） 铜损耗：22Cu a a f f P R I R I =+电磁功率：1e Cu P PP =- e a P E I T =•=Ω 电磁功率不能全部输出，需扣除空载损耗0P （包括铁损耗Fe P ,机械损耗me P ，附加损耗ad P ） 输出功率：20e P P P =- 0Fe me ad P P P P =++直流电动机的总损耗al P 为：12al Cu Fe me ad P PP P P P P =-=+++ 直流电动机的效率：12100%P P η=⨯直流电动机的转矩：20T T T =-(稳定时2L T T =)260e P T n π=22260P T n π= 00260P T n π= 220P P P =-第八章8.1 他励直流电动机的机械特性0n 是电动机的理想空载转速0a E U n C =Φ ϒ是机械特性的斜率2aE T R C C ϒ=Φ n ∆是转速差 0n n n ∆=- 机械特性的硬度为1α=ϒ8.2 他励直流电动机的的起动有级起动起动电阻的计算（1）选择起动电流1I 和切换电流2I 1(1.5~2.0)aN I I = 2(1.1~1.2)aN I I = （2）求出起切电流（转矩）比β 12I I β=（3）确定起动级数m lglg am a R R m β= 1aN am UR I =(am R 为m 级起动时的电枢起动总电阻)（4）重新计算β，校验2I 是否在规定范围内β==（5）求各级起动电阻 1()i i STi a R R ββ-=-8.3 他励直流电动机的调速 一，改变电枢电阻调速 2a r E T R R n T C C +∆=Φ 0n n n =-∆ 调速电阻2r E T a nR C C R T ∆=Φ- 二．改变电枢电压调速 2aE T R n T C C ∆=Φ0n n n =-∆ 8.4 他励直流电动机的制动 一．能耗制动1.能耗制动过程——迅速停机 制动电阻 maxb b a a E R R I ≥-2，能耗制动运行——下放重物 制动电阻 2b E T a L nR C C R T =Φ- 2a b L E T R R n T C C +=Φ 二．反接制动 1.电压反向反接制动——迅速停机 制动电阻maxa bb a a U E R R I +≥-2.电动势反向反接制动——下放重物 制动电阻()T b a E a LC R U C n R T Φ=+Φ- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=-ΦΦ二．回馈制动反向回馈制动——下放重物 制动电阻()T b E a a LC R C n U R T Φ=Φ-- 2a b aNLE T E R R U n T C C C +=+ΦΦ电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
直流电机部分：1．直流电机的工作原理（如何实现正反转、电枢电流如何换向的，发电与电动的原理）。
2．直流电机的结构：定子、转子，励磁方式、电枢的绕组方式。
定子部分：（1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。
主磁极由主磁极的铁心和励磁组部分组成（2）换向极两相邻主磁极之间的小磁极称为换向极，其作用是减小电机运动时电刷与换向器之间可能的火花。
换向极由换向极铁心和换向绕组组成，整个换向极也用螺钉固定于机座上。
（3）机座（4）电刷装置转子部分：（1）电枢铁心（2）电枢绕组（3）换向器（4）转轴励磁方式：1.他励直流电机2.并励直流电机3.串励直流电机4.复励直流电机电枢的绕组方式：单叠绕组：a=p单波绕组：a=13．直流电机的铭牌数据及其含义，电动机额定功率与发电机额定功率之间的区别，额定功率与额定电压和电流之间的关系。
（1）额定功率，是电机在额定运行状态时所提供的输出功率。
对电动机而言，是指轴上的输出的机械功率；对发电机而言，是指线端输出的电功率，单位为千瓦。
（2）额定电压Un,是电机的电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为伏。
（3）额定电流In,是电机在额定运行状态时电枢绕组允许流过的最大电流，单位为安。
（4）额定转速Nn,是电机在额定运行状态时的旋转速度，单位为转/分。
额定功率与额定电压和额定电流的关系为直流电动机P=UIη直流发电机 P=UI4．直流电机（电动机和发电机）的感应电动势、电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、直流电机的功率流程图。
及相关的数量关系。
（以例题、作业题为复习重点）1、电枢绕组的感应电动势：电枢绕组的感应电动势（Ea）是指正负电刷之间的感应电动势，即，每条支路中各串联线圈边感应电动势的代数和。