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

磁路的基本定律:

HL,Ni安培环路定律:

磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ乘以磁阻Rm

磁路与电路的类比:与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。E=IR 磁路的基尔霍夫定律

(1)磁路的基尔霍夫电流定律

穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零

(2)磁路的基尔霍夫电压定律

沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。

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。剩磁和矫顽力都小的材料。软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。

2、硬磁材料:磁滞回线较宽。剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。

二、铁心损耗

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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

的能量。

2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。 3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。

(高导磁性能、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗)

第二章:

一、尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终

不变，即进行所谓的“换向”。

二、一台直流电机

作为电动机运行——在直流电机的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;

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

三、直流电机的主要结构(定子、转子)

定子的主要作用是产生磁场

转子又称为“电枢”,作用是产生电磁转矩和感应电动势

要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙(称为:气隙)

四、直流电机的铭牌数据

直流电机的额定值有:

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1、额定功率PN(kW)

2、额定电压UN(V)

3、额定电流IN(A)

4、额定转速nN(r/min)

5、额定励磁电压UfN(V)

五、直流电机电枢绕组的基本形式有两种:

一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。

单叠绕组的特点:元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。 元件的跨距:上层元件边与下层元件边的距离称为跨距,元件跨距称为第一节距y1(用所跨的槽数计算)。一般要求元件的跨距等于电机的极距。上层元件边与下层元件边所连接的两个换向片之间的距离称为换向器节距yc(用换向片数计算)。

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

各种绕组的差别主要在于它们的并联支路，支路数多，相应地组成每条支路的串联元件数就少。

原则上，电流较大，电压较低的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的波绕组。

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。

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六、直流电机的励磁方式

1、他励直流电机——励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而是由其他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、直流电机负载时的磁场及电枢反应

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。此时的电机气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的。

电枢磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反应。

第五节 感应电动势和电磁转矩的计算

一、感应电动势的计算

先求出每个元件电动势的平均值，然后乘上每条支路中串联元件数。

E,C,n,CKIn,GI,aeeffaff感应电动势的计算公式为 直流电机的感应电动势的计算公式是直流电机重要的基本公式之一。

感应电动势Ea的大小与每极磁通Φ(有效磁通)和电枢转速的乘积成正比。如不计饱和影响，它与励磁电流If和电枢机械角速度乘积成正比。

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二、电磁转矩的计算

ZpZ

2,,,TpIICI,,,eaaTaTGII,电磁转矩也可以表示为 其中G=CK eaffaafT f 4π2πaa

电磁转矩计算公式是直流电机的重要基本公式,

它表明:电磁转矩Te的大小与每极磁通Φ和电枢电流Ia的乘积成正比。

或:如不计饱和影响，它与励磁电流If和电枢电流Ia的乘积成正比。

三、几个重要关系式

直流电机感应电动势计算公式: E,C,nae

T,C,I直流电机电磁转矩计算公式: eTa

PZC,电动势常数: e60a

pZC,转矩常数: T2πa

C,9.55C电动势常数与转矩常数的关系: Te

电动机电枢回路稳态运行时的电动势平衡方程式。

U=Ea+RaIa Ea=CeΦn

四、 直流电动机的工作特性是指其端电压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，电动机的转速n、电磁转矩Te和效率η三者与输出功率P2之间的关系。 (一)并励直流电动机的工作特性

RUan,,I1. 转速特性 aC,C,ee

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