电机及拖动基础知识要点复习

电机复习提纲

第一章:

一、概念:主磁通,漏磁通，磁滞损耗,涡流损耗

磁路得基本定律:

安培环路定律:

磁路得欧姆定律作用在磁路上得磁动势 F等于磁路内得磁通量Φ乘以磁阻Rｍ

磁路与电路得类比:与电路中得欧姆定律在形式上十分相似。E=IR 磁路得基尔霍夫定律

(1)磁路得基尔霍夫电流定律

穿出或进入任何一闭合面得总磁通恒等于零

(2）磁路得基尔霍夫电压定律

沿任何闭合磁路得总磁动势恒等于各段磁路磁位差得代数与。

第二节常用铁磁材料及其特性

一、铁磁材料

1、软磁材料：磁滞回线较窄。剩磁与矫顽力都小得材料。软磁材料磁导率较高,可用来制造电机、变压器得铁心。

2、硬磁材料:磁滞回线较宽。剩磁与矫顽力都大得铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。

二、铁心损耗

1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化,磁畴相互摩擦而消耗

得能量。

2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生得热能损耗。

3、铁心损耗——磁滞损耗与涡流损耗之与。

第二章:

一、尽管电枢在转动,但处于同一磁极下得线圈边中电流方向应始终

不变,即进行所谓得“换向”。

二、一台直流电机

作为电动机运行——在直流电机得两电刷端上加上直流电压,电枢旋转,拖动生产机械旋转，输出机械能；

作为发动机运行——用原动机拖动直流电机得电枢,电刷端引出直流电动势,作为直流电源,输出电能。

三、直流电机得主要结构(定子、转子)

定子得主要作用就是产生磁场

转子又称为“电枢”,作用就是产生电磁转矩与感应电动势

要实现机电能量转换,电路与磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止得与转动得两大部分，且静止与转动部分之间要有一定得间隙(称为:气隙)

四、直流电机得铭牌数据

直流电机得额定值有:

1、额定功率P N（kW）

2、额定电压U N(V）

３、额定电流I N(Ａ)

4、额定转速n N(ｒ/min）

５、额定励磁电压U fN(V）

五、直流电机电枢绕组得基本形式有两种：

一种叫单叠绕组,另一种叫单波绕组。

单叠绕组得特点:元件得两个端子连接在相邻得两个换向片上。元件得跨距:上层元件边与下层元件边得距离称为跨距,元件跨距称为第一节距y1(用所跨得槽数计算)。一般要求元件得跨距等于电机得极距。上层元件边与下层元件边所连接得两个换向片之间得距离称为换向器节距yc（用换向片数计算）。

直流电机得电枢绕组除了单叠、单波两种基本形式以外,还有其她形式,如复叠绕组、复波绕组、混合绕组等。

各种绕组得差别主要在于它们得并联支路，支路数多,相应地组成每条支路得串联元件数就少。

原则上,电流较大，电压较低得直流电机多采用叠绕组;

电流较小,电压较高,就采用支路较少而每条支路串联元件较多得波绕组。

所以大中容量直流电机多采用叠绕组,而中小型电机采用波绕组。

六、直流电机得励磁方式

1、她励直流电机——励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而就是由其她直流电源对励磁绕组供电。

２、并励直流电机——励磁绕组与电枢绕组并联。

３、串励直流电机——励磁绕组与电枢绕组串联。

4、复励直流电机——两个励磁绕组,一个与电枢绕组并联,

另一个与电枢绕组串联。

七、直流电机负载时得磁场及电枢反应

当直流电机带上负载以后，在电机磁路中又形成一个磁动势,这个磁动势称为电枢磁动势。此时得电机气隙磁场就是由励磁磁动势与电枢磁动势共同产生得。

电枢磁动势对气隙磁场得影响称为电枢反应。

第五节感应电动势与电磁转矩得计算

一、感应电动势得计算

先求出每个元件电动势得平均值,然后乘上每条支路中串联元件数。

感应电动势得计算公式为

直流电机得感应电动势得计算公式就是直流电机重要得基本公式之一。

感应电动势Ｅa得大小与每极磁通Φ（有效磁通）与电枢转速得乘积成正比。如不计饱与影响,它与励磁电流If与电枢机械角速度乘积成正比。

二、电磁转矩得计算

电磁转矩也可以表示为其中G af=C T K f

电磁转矩计算公式就是直流电机得重要基本公式,

它表明:电磁转矩Ｔe得大小与每极磁通Φ与电枢电流Iａ得乘积

成正比。

或:如不计饱与影响,它与励磁电流Iｆ与电枢电流Ia得乘积成正比。

三、几个重要关系式

直流电机感应电动势计算公式:

直流电机电磁转矩计算公式:

电动势常数:

转矩常数:

电动势常数与转矩常数得关系：

电动机电枢回路稳态运行时得电动势平衡方程式。

Ｕ＝Ea＋RaIa Ea＝CeΦn

四、直流电动机得工作特性就是指其端电压Ｕ=UN(额定电压),电枢回路中无外加电阻、励磁电流If=IｆN(额定励磁电流)时,电动机得转速n、电磁转矩Te与效率η三者与输出功率P2之间得关系。（一）并励直流电动机得工作特性

1、转速特性

２、转矩特性

３、效率特性η=(P2／Ｐ1）×100％

电机励磁损耗、机械损耗、铁耗等于电枢铜耗时,效率最大。

(二)串励直流电动机得工作特性

串励电机不允许在空载或负载很小得情况下运行。

五、直流发电机得工作特性直流电动机得固有机械特性

１、空载特性

当她励直流发电机被原动机拖动,n=n N时,励磁绕组端加上励磁电压Uf ，调节励磁电流Ｉf0，得出空载特性曲线U0＝f(Ｉ0)。

2、负载运行

无论她励、并励还就是复励发电机,建立电压以后,在n＝ｎN 得条件下,加上负载后,发电机得端电压都将发生变化。

第七节直流电机得换向

元件内电流方向改变得过程就就是换向。直流电动机换向器节距单位就是换向片数。

一、换向得电磁现象

1、电抗电动势

在换向过程中,元件中电流方向将发生变化,由于电枢绕组就是电感元件,所以必存自感与互感作用。换向元件中出现得由自感与互感作用所引起得感应电动势,称为电抗电动势ex＝Lx２ia/Tc。

2、电枢反应电动势

由于电刷放置在磁极轴线下得换向器上,在几何中心线处,虽然主磁场得磁密等于零,可就是电枢磁场得磁密不为零。换向元件切割电枢磁场，产生一种电动势,称为电枢反应电动势eａ=2NyBａlv。

二、改善换向得方法

改善换向一般采用以下方法:

装设换向磁极——位于几何中性线处装换向磁极。换向绕组与电枢绕组串联，在换向元件处产生换向磁动势抵消电枢反应磁动势。