第一篇：電機(jī)拖動實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院 自動化系

2005.3 1 實(shí)驗(yàn)的基本要求

電機(jī)實(shí)驗(yàn)課的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)設(shè)備擬定實(shí)驗(yàn)線路，選擇所需儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，測取所需 數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析研究，得出必要結(jié)論，從而完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，必須集中 精力，及時認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)按實(shí)驗(yàn)過程提出下列基本要求。

一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)復(fù)習(xí)教科書有關(guān)章節(jié)，認(rèn)真研讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?xiàng)目、方法與 步驟，明確實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的問題(有些內(nèi)容可到實(shí)驗(yàn)室對照實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，如熟悉組件的 編號，使用及其規(guī)定值等)，并按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目準(zhǔn)備記錄抄表等。

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)寫好預(yù)習(xí)報(bào)告,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查認(rèn)為確實(shí)作好了實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，方可開始作 實(shí)驗(yàn)。

認(rèn)真作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，對于培養(yǎng)同學(xué)獨(dú)立工作能力，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和保護(hù)實(shí)驗(yàn) 設(shè)備都是很重要的。

二、實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行

1、建立小組，合理分工

每次實(shí)驗(yàn)都以小組為單位進(jìn)行,每組由2～3 人組成，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中的接線、調(diào)節(jié)負(fù)載、保持電壓或電流、記錄數(shù)據(jù)等工作每人應(yīng)有明確的分工，以保證實(shí)驗(yàn)操作協(xié)調(diào)，記錄數(shù)據(jù) 準(zhǔn)確可靠。

2、選擇組件和儀表

實(shí)驗(yàn)前先熟悉該次實(shí)驗(yàn)所用的組件，記錄電機(jī)銘牌和選擇儀表量程，然后依次排列組 件和儀表便于測取數(shù)據(jù)。

3、按圖接線

根據(jù)實(shí)驗(yàn)線路圖及所選組件、儀表、按圖接線，線路力求簡單明了，按接線原則是先 接串聯(lián)主回路，再接并聯(lián)支路。為查找線路方便，每路可用相同顏色的導(dǎo)線或插頭。

4、起動電機(jī)，觀察儀表

在正式實(shí)驗(yàn)開始之前，先熟悉儀表刻度，并記下倍率，然后按一定規(guī)范起動電機(jī)，觀

察所有儀表是否正常(如指針正、反向是否超滿量程等)。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，并排除故障；如果一切正常，即可正式開始實(shí)驗(yàn)。

5、測取數(shù)據(jù)

預(yù)習(xí)時對電機(jī)的試驗(yàn)方法及所測數(shù)據(jù)的大小作到心中有數(shù)。正式實(shí)驗(yàn)時,根據(jù)實(shí)驗(yàn)步 驟逐次測取數(shù)據(jù)。

6、認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)有始有終

實(shí)驗(yàn)完畢，須將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)教師審閱。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，才允許拆線并把實(shí)驗(yàn)所用 的組件、導(dǎo)線及儀器等物品整理好。2

三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和在實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過自己分析研究或分析討 論后寫出的心得體會。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告要簡明扼要、字跡清楚、圖表整潔、結(jié)論明確。實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括以下內(nèi)容：

1)實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)班級、學(xué)號、姓名、實(shí)驗(yàn)日期、室溫℃。

2)列出實(shí)驗(yàn)中所用組件的名稱及編號，電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)(PN、UN、IN、nN）等。3)列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并繪出實(shí)驗(yàn)時所用的線路圖，并注明儀表量程，電阻器阻值，電源 端編號等。

4)數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算

5)按記錄及計(jì)算的數(shù)據(jù)用坐標(biāo)紙畫出曲線，圖紙尺寸不小于8cm×8cm，曲線要用曲 線尺或曲線板連成光滑曲線,不在曲線上的點(diǎn)仍按實(shí)際數(shù)據(jù)標(biāo)出。

6)根據(jù)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行計(jì)算和分析，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論是否符合，可對某些問題 提出一些自己的見解并最后寫出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫在一定規(guī)格的報(bào)告紙上，保持整潔。7)每次實(shí)驗(yàn)每人獨(dú)立完成一份報(bào)告，按時送交指導(dǎo)教師批閱。實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程

為了按時完成電機(jī)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時人身安全與設(shè)備安全，要嚴(yán)格遵守如下規(guī)定的安 全操作規(guī)程：

1)實(shí)驗(yàn)時，人體不可接觸帶電線路。

2)接線或拆線都必須在切斷電源的情況下進(jìn)行。

3)學(xué)生獨(dú)立完成接線或改接線路后必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查和允許，并使組內(nèi)其他同學(xué)

引起注意后方可接通電源。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，經(jīng)查清問題和妥善處理 故障后，才能繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4)電機(jī)如直接起動則應(yīng)先檢查功率表及電流表的電流量程是否符合要求，有否短路 回路存在，以免損壞儀表或電源。

5)總電源或?qū)嶒?yàn)臺控制屏上的電源接通應(yīng)由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員來控制，其他人只能由指 導(dǎo)人員允許后方可操作，不得自行合閘。3 目 錄

實(shí)驗(yàn)一 三相變壓器………………………………………………………………4 實(shí)驗(yàn)二 三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路……………………………………11 實(shí)驗(yàn)三 單相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行…………………………………………………21 實(shí)驗(yàn)四 直流電機(jī)認(rèn)識實(shí)驗(yàn)… … … … … … … … … … … … … … … … … 24 實(shí)驗(yàn)五 直流并勵電動機(jī)… … … … … … … … … … … … … … … … … … 28 實(shí)驗(yàn)六 直流串勵電動機(jī)… … … … … … … … … … … … … … … … … … 32 實(shí)驗(yàn)七 三相鼠籠異步電動機(jī)的工作特性………………………………………36 實(shí)驗(yàn)八 單相電容起動異步電動機(jī)………………………………………………45 實(shí)驗(yàn)九 直流他勵電動機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性………………………48 實(shí)驗(yàn)十 三相異步電動機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性………………………52 實(shí)驗(yàn)十一 三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路…………………………………57 實(shí)驗(yàn)十二 順序控制線路…………………………………………………………60 實(shí)驗(yàn)十三 三相鼠籠式異步電動機(jī)的降壓起動控制線路………………………63 實(shí)驗(yàn)十四 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)……………………………………………………………67 實(shí)驗(yàn)十五 綜合性實(shí)驗(yàn)……………………………………………………………67 4 實(shí)驗(yàn)一 三相變壓器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、通過空載和短路實(shí)驗(yàn)，測定三相變壓器的變比和參數(shù)。

2、通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測取三相變壓器的運(yùn)行特性。

二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1、如何用雙瓦特計(jì)法測三相功率，空載和短路實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何合理布置儀表。

2、三相心式變壓器的三相空載電流是否對稱，為什么？

3、如何測定三相變壓器的鐵耗和銅耗。

4、變壓器空載和短路實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意哪些問題？一般電源應(yīng)加在哪一方比較合適？

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、測定變比

2、空載實(shí)驗(yàn)

測取空載特性U0L=f(I0L)，P0=f(U0L), cosφ0=f(U0L)。

3、短路實(shí)驗(yàn)

測取短路特性UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosφK=f(IKL)。

4、純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)

保持U1=UN，cosφ2=1 的條件下，測取U2=f(I2)。

四、實(shí)驗(yàn)方法

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號 型 號 名 稱數(shù) 量 1 D33 交流電壓表 1件 2 D32 交流電流表 1件 D34-3 單三相智能功率、功率因數(shù)表 1件 4 DJ12 三相心式變壓器 1件 D42 三相可調(diào)電阻器 1件 6 D51 波形測試及開關(guān)板 1件

2、屏上排列順序

D33、D32、D34－

3、DJ12、D42、D51

3、測定變比

圖 1-1 三相變壓器變比實(shí)驗(yàn)接線圖 D D 0 1三相調(diào)壓交流電源U V W a b c x y z X Y Z A B C U 1 V V U 2 5 實(shí)驗(yàn)線路如圖1-1 所示，被測變壓器選用DJ12 三相三線圈心式變壓器，額定容量 PN=152/152/152W，UN=220/63.6/55V，IN=0.4/1.38/1.6A，Y/△/Y 接法。實(shí)驗(yàn)時只用高、低壓兩組線圈,低壓線圈接電源，高壓線圈開路。將三相交流電源調(diào)到輸出電壓為零的位 置。開啟控制屏上電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，電源接通后，調(diào)節(jié)外施電壓U=0.5UN＝ 27.5V 測取高、低線圈的線電壓UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，記錄于表1-1 中。表1-1 高壓繞組線電壓(V)低壓繞組線電壓(V)變比(K)UAB Uab KAB UBC Ubc KBC UCA uca KCA 計(jì)算：變比 K：平均變比：

4、空載實(shí)驗(yàn)

圖 1-2 三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)接線圖

1)將控制屏左側(cè)三相交流電源的調(diào)壓旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置，按下“關(guān)”按鈕, 在斷電的條件下，按圖1-2 接線。變壓器低壓線圈接電源，高壓線圈開路。

2)按下“開”按鈕接通三相交流電源，調(diào)節(jié)電壓，使變壓器的空載電壓U0L=1.2UN。3)逐次降低電源電壓，在(1.2～0.2)UN 范圍內(nèi)，測取變壓器三相線電壓、線電流和功 率。

4)測取數(shù)據(jù)時，其中U0=UN 的點(diǎn)必測,且在其附近多測幾組。共取數(shù)據(jù)8-9 組記錄于 表1-2 中。ca CA CA bc BC BC U U K U U = K = = ab AB AB U U K()3 1 AB BC CA K = K + K + K D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 U V W a b c x y z X Y Z A B C V 2 V 1 V 3 W 2 W 1 A 2 A 1 A 3 * * * * 6

5、短路實(shí)驗(yàn)

1)將三相交流電源的輸出電壓調(diào)至零值。按下“關(guān)”按鈕，在斷電的條件下，按圖 1-3 接線。變壓器高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。

2)按下“開”按鈕，接通三相交流電源，緩慢增大電源電壓，使變壓器的短路電流 IKL=1.1IN。

表1-2 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)計(jì) 算 數(shù) 據(jù) U0L(V)I0L(A)P0(W)序 號

Uab Ubc Uca Ia0 Ib0 Ic0 P01 P02 U0L(V)I0L(A)P0(W)cosΦ0

圖 1-3 三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)接線圖 3)逐次降低電源電壓，在1.1～0.2IN 的范圍內(nèi)，測取變壓器的三相輸入電壓、電流及 功率。U V W A B C X Y Z x y z a c V2 V1 V3 W2 W1 A2 A1 A3 * * * * 7 4)測取數(shù)據(jù)時，其中IKL=IN 點(diǎn)必測，共取數(shù)據(jù)5-6 組。記錄于表1-3 中。實(shí)驗(yàn)時記下 周圍環(huán)境溫度(℃)，作為線圈的實(shí)際溫度。

6、純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)

1)將電源電壓調(diào)至零值，按下“關(guān)”按鈕，按圖1-4 接線。變壓器低壓線圈接電源, 高壓線圈經(jīng)開關(guān)S 接負(fù)載電阻RL，RL 選用D42 的1800Ω變阻器共三只，開關(guān)S 選用D51 掛件。將負(fù)載電阻RL 阻值調(diào)至最大，打開開關(guān)S。

2)按下“開”按鈕接通電源，調(diào)節(jié)交流電壓，使變壓器的輸入電壓U1=UN。

3)在保持U1=U1N 的條件下，合上開關(guān)S，逐次增加負(fù)載電流，從空載到額定負(fù)載范 圍內(nèi)，測取三相變壓器輸出線電壓和相電流。

4)測取數(shù)據(jù)時，其中I2=0 和I2=IN 兩點(diǎn)必測。共取數(shù)據(jù)7-8 組記錄于表1-4 中。表1-3 室溫 ℃ 實(shí)驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) UKL(V)IKL(A)PK(W)序 號

UAB UBC UCA IAK IBK ICK PK1 PK2 UKL(V)IKL(A)PK(W)cosΦK

圖 1-4 三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)接線圖 U V W a b c x y z X Y Z A B C U 1 V V U 2 A 1 A 2 A 3 S R L 8 OL OL a b c L ab bc ca L U I P P P P I I I I U U U U 3 cos 3 3 0 0 0 01 02 0 0 = = + + + = + + = φ

表1-4 U1=U1N= V； cosφ2=1 序 U2（V）I2（A）

號UAB UBC UCA U2 IA IB IC I2

五、注意事項(xiàng)

在三相變壓器實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注意電壓表、電流表和功率表的合理布置。做短路實(shí)驗(yàn)時操 作要快，否則線圈發(fā)熱會引起電阻變化。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算變壓器的變比

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算各線電壓之比，然后取其平均值作為變壓器的變比。

2、根據(jù)空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作空載特性曲線并計(jì)算激磁參數(shù)

(1)繪出空載特性曲線U0L =f(I0L)，P0=f(U0L)，cosφ0=f(U0L)表 1-1 中

(2)計(jì)算激磁參數(shù)

從空載特性曲線查出對應(yīng)于U0L=UN 時的I0L 和P0 值，并由下式求取激磁參數(shù)。ca CA CA bc BC BC ab AB AB U U K U U K U K = U

=

= , , 9 2 ' 2 ' 2 ' K X X K r r K Z Z K K K K K K = = = 0 0 2 0 0 0 0 2 2 3 3 m L m L m m m r P I U U Z I I X Z r ? ? ? = = = = ?

式中 0 0L 0 0 , I I 3 = = ? ?

L U U，P0 ——變壓器空載相電壓，相電流，三相空載功率（注： Y 接法，以后計(jì)算變壓器和電機(jī)參數(shù)時都要換算成相電壓，相電流）。

3、繪出短路特性曲線和計(jì)算短路參數(shù)

(1)繪出短路特性曲線 UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosφK=f(IKL)式中

(2)計(jì)算短路參數(shù)

從短路特性曲線查出對應(yīng)于IKL=IN 時的UKL 和PK 值，并由下式算出實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度θ ℃時的短路參數(shù)

式中 , PK——短路時的相電壓、相電流、三相短路 功率。

折算到低壓方

換算到基準(zhǔn)工作溫度下的短路參數(shù)ｒK75℃和ZK75℃，計(jì)算短路電壓百分?jǐn)?shù) 1 2 3 3 cos 3 AB BC CA AK BK CK KL KL K K K K K KL KL U U U U I I I I P P P P U I φ

+ + + + = = = + = ； ； ' '2 '2 ' 2 ' 3 3 K K K KL KL K K K K K K X Z r I U I U Z I r P = ? = = = ? ? ? , I I I 3 K KL N = = = ? ? KL K U U 10 KN N K C P I r ° = 75 3 2?)100% cos 1(*2 2 0 2 * 2 2 0 2 × + + + = ? ? N KN KN I P P I P P I P ? η 75 2 2 75 75 234.5 75 K C K 234.5 K C K C K r r Z r X θ θ ° ° ° + = + = + 75 75 100% 100% 100% N K C K N N K C Kr N N K KX N I Z u U u I r U u I X U ? ? ? ? ° ° = ×

= × = ×

計(jì)算 IK=IN 時的短路損耗

4、根據(jù)空載和短路實(shí)驗(yàn)測定的參數(shù)，畫出被試變壓器的“T”型等效電路。

5、變壓器的電壓變化率

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出cosφ2=1 時的特性曲線U2=f(I2)，由特性曲線計(jì)算出I2=I2N 時的 電壓變化率 20 2 20 u U U 100% U ? Δ = ×

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的參數(shù)，算出I2=IN，cosφ2=1 時的電壓變化率 2(cos sin)Kr KX Δu = β u ? + u ?

6、繪出被試變壓器的效率特性曲線

(1)用間接法算出在cosφ2=0.8 時，不同負(fù)載電流時變壓器效率，記錄于表1-5 中。表1-5 cosφ2=0.8 P0= W PKN= W I2* P2(W)η 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 11 KN m P β = P0

式中 I*2PNcosφ2=P2 PN 為變壓器的額定容量

PKN 為變壓器IKL=IN 時的短路損耗 P0 為變壓器的U0L=UN 時的空載損耗

(2)計(jì)算被測變壓器η=ηmax 時的負(fù)載系數(shù)βm。實(shí)驗(yàn)二 三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握用實(shí)驗(yàn)方法測定三相變壓器的極性。

2、掌握用實(shí)驗(yàn)方法判別變壓器的聯(lián)接組。

3、研究三相變壓器不對稱短路。

二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1、聯(lián)接組的定義。為什么要研究聯(lián)接組。國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接組有哪幾種。

2、如何把Y/Y-12 聯(lián)接組改成Y/Y-6 聯(lián)接組以及把Y/Δ-11 改為Y/Δ-5 聯(lián)接組。

3、在不對稱短路情況下，哪種聯(lián)接的三相變壓器電壓中點(diǎn)偏移較大。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、測定極性

2、連接并判定以下聯(lián)接組(1)Y/Y-12(2)Y/Y-6(3)Y/Δ-11(4)Y/Δ-5

3、不對稱短路

(1)Y/Y0-12 單相短路(2)Y/Y-12 兩相短路

4、測定Y/Y0 連接的變壓器的零序阻抗。

四、實(shí)驗(yàn)方法

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 12 序號 型號 名 稱 數(shù) 量 1 D33 交流電壓表 1 件 D32 交流電流表 1 件 D34-3 單三相智能功率、功率因數(shù)表 1 件 4 DJ11 三相組式變壓器 1 件 5 DJ12 三相心式變壓器 1 件 6 D51 波形測試，開關(guān)板 1 件 7 單蹤示波器（另配）1 臺

2、屏上排列順序

D33、D32、D34-

3、DJ12、DJ11、D51

3、測定極性

(1)測定相間極性

被測變壓器選用三相心式變壓器DJ12，用其中高壓和低壓兩組繞組，額定容量

PN=152/152W，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y/Y 接法。測得阻值大的為高壓繞組，用A、B、C、X、Y、Z 標(biāo)記。低壓繞組標(biāo)記用a、b、c、x、y、z。1)按圖2-1 接線。A、X 接電源的U、V 兩端子，Y、Z 短接。2)接通交流電源，在繞組A、X 間施加約50%UN 的電壓。

3)用電壓表測出電壓UBY、UCZ、UBC，若UBC=│UBY-UCZ│，則首末端標(biāo)記正確； 若UBC=│UBY+UCZ│，則標(biāo)記不對。須將B、C 兩相任一相繞組的首末端標(biāo)記對調(diào)。4)用同樣方法，將B、C 兩相中的任一相施加電壓，另外兩相末端相聯(lián)，定出每相首、末端正確的標(biāo)記。2-1 測定相間極性接線圖

(2)測定原、副方極性

1)暫時標(biāo)出三相低壓繞組的標(biāo)記a、b、c、x、y、z,然后按圖2-2 接線，原、副 方中點(diǎn)用導(dǎo)線相連。

2)高壓三相繞組施加約50%的額定電壓，用電壓表測量電壓UAX、UBY、UCZ、Uax、U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 13 圖 2-2 測定原、副方極性接線圖

Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx-Uax，則A 相高、低壓繞組同相，并且首端A 與a 端點(diǎn)為同極性。若UAa=UAX+Uax，則A 與a 端點(diǎn)為異極性。3)用同樣的方法判別出B、b、C、c 兩相原、副方的極性。4)高低壓三相繞組的極性確定后，根據(jù)要求連接出不同的聯(lián)接組。

4、檢驗(yàn)聯(lián)接組

(1)Y/Y-12 圖 2-3 Y/Y-12 聯(lián)接組(α)接線圖(ｂ)電勢相量圖

按圖 2-3 接線。A、a 兩端點(diǎn)用導(dǎo)線聯(lián)接，在高壓方施加三相對稱的額定電壓，測出UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表2-1 中。表2-1 實(shí)驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 X Y Z A B c C b E a b E A B U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1 三相調(diào)壓交流電源(b)ab L U U K AB = 14 ab AB L Bc ab L L Bb Cc L ab U K U U U K K U U K U = = ? + = = ? 1(1)2(1)(1)= 2 + + = = + Bc ab L L Bb Cc L ab U U K K U U K U 根據(jù)Y/Y-12 聯(lián)接組的電勢相量圖可知： 為線電壓之比

若用兩式計(jì)算出的電壓UBb，UCc，UBc 的數(shù)值與實(shí)驗(yàn)測取的數(shù)值相同，則表示繞組連接正

確，屬Y/Y-12 聯(lián)接組。(2)Y/Y-6 圖 2-4 Y/Y-6 聯(lián)接組

(α)接線圖(ｂ)電勢相量圖 將Y/Y-12 聯(lián)接組的副方繞組首、末端標(biāo)記對調(diào),A、a 兩點(diǎn)用導(dǎo)線相聯(lián)，如圖2-4 所示。按前面方法測出電壓UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表 2-2 中。根據(jù) Y/Y-6 聯(lián)接組的電勢相量圖可得 表 2-2 實(shí)驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc

(V)若由上兩式計(jì)算出電壓UBb、UCc、UBc 的數(shù)值與實(shí)測相同，則繞組連接正確，屬于Y/Y-6 ab L U U K AB = X Y Z B C b E a b E A B U V W A B C X Y Z x y a c D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 * * * * a c A z *(a)(b)15 聯(lián)接組。

(3)Y/△-11 按圖 2-5 接線。A、a 兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相連，高壓方施加對稱額定電壓，測取UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表2-3 中 圖 2-5 Y/Δ-11 聯(lián)接組(α)接線圖(ｂ)電勢相量圖 表 2-3 實(shí)驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)根據(jù)Y/Δ-11 聯(lián)接組的電勢相量可得 若由上式計(jì)算出的電壓UBb、UCc、UBc 的數(shù)值與實(shí)測值相同，則繞組連接正確，屬Y/Δ-11 聯(lián)接組。

(4)Y/Δ-5 將Y/Δ-11 聯(lián)接組的副方繞組首、末端的標(biāo)記對調(diào)，如圖2-6 所示。實(shí)驗(yàn)方法同前，測取UAB、Uab、UBb、UCc 和UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表2-4 中。根據(jù)Y/Δ-5 聯(lián)接組的電勢相量圖可得

若由上式計(jì)算出的電壓UBb、UCc、UBc 的數(shù)值與實(shí)測相同，則繞組聯(lián)接正確，屬于Y/ Δ-5 聯(lián)接組。

5、不對稱短路 ab L U U K AB = = = = 2 ? 3 +1 Bb Cc Bc ab L L U U U U K K X Y Z B C b E a b U E A B V W A B C X Y Z a c D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 * * a A c * * * *(a)(b)= = = 2 + 3 +1 Bb Cc Bc ab L L U U U U K K 16 圖 2-6 Y/Δ-5 聯(lián)接組(α)接線圖(ｂ)電勢相量圖 表 2-4 實(shí)驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)(1)Y/Y0 連接單相短路 <1> 三相心式變壓器

按圖 2-7 接線。被試變壓器選用三相心式變壓器。將交流電壓調(diào)到輸出電壓為零的位 置，接通電源，逐漸增加外施電壓, 直至副方短路電流I2K≈I2N 為止，測取副方短路電流 I2K 和原方電流IA、IB、IC。將數(shù)據(jù)記錄于表2-5 中。圖2-7 Y/Y0 連接單相短路接線圖 ab L U U K AB = U V W a b c X Y Z x y z A B C U 1 V V U 2 D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 A A A I2 K X Y Z B C b E A B U V W A B C X Y Z a c D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 * * * * a A c *(a)(b)* E a b 17 表2-5 I2K(A)IA(A)IB(A)IC(A)Ua(V)Ub(V)Uc(V)UA(V)UB(V)UC(V)UAB(V)UBC(V)UCA(V)<2> 三相組式變壓器

被測變壓器改為三相組式變壓器，接通電源，逐漸施加外加電壓直至UAB=UBC=UCA=220V，測取

副方短路電流和原方電流IA、IB、IC。將數(shù)據(jù)記錄于表2-6 中。表 2-6 I2K(A)IA(A)IB(A)IC(A)Ua(V)Ub(V)Uc(V)UA(V)UB(V)UC(V)UAB(V)UBC(V)UCA(V)(2)Y/Y 聯(lián)接兩相短路 <1> 三相心式變壓器

按圖2-8 接線。將交流電源電壓調(diào)至零位置。接通電源，逐漸增加外施

電壓，直至I2K≈I2N 為止，測取變壓器副方電流I2K 和原方電流IA、IB、IC 將數(shù) 據(jù)記錄于表2-7 中。

圖2-8 Y/Y 連接兩相短路接線圖 表 2-7 I2K(A)IA(A)IB(A)IC(A)Ua(V)Ub(V)Uc(V)UA(V)UB(V)UC(V)UAB(V)UBC(V)UCA(V)U V W a c X Y Z x y z A B C D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 A A A I2 K 18 <2> 三相組式變壓器

被測變壓器改為三相組式變壓器，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測取數(shù)據(jù)記錄于表2-8 中。表2-8 I2K(A)IA(A)IB(A)IC(A)Ua(V)Ub(V)Uc(V)UA(V)UB(V)UC(V)UAB(V)UBC(V)UCA(V)

6、測定變壓器的零序阻抗(1)三相心式變壓器

按圖2-9 接線。三相心式變壓器的高壓繞組開路，三相低壓繞組首末端串聯(lián)后接到電

源。將電壓調(diào)至零，接通交流電源，逐漸增加外施電壓，在輸入電流I0=0.25IN 和I0=0.5IN 的兩種情況下，測取變壓器的I0、U0 和P0，將數(shù)據(jù)記錄于表2-9 中。圖2-9 測零序阻抗接線圖 表2-9 I0L(A)U0L(V)P0L(W)0.25IN= 0.5IN=(2)三相組式變壓器

由于三相組式變壓器的磁路彼此獨(dú)立，因此可用三相組式變壓器中任何一臺單相變壓

器做空載實(shí)驗(yàn)，求取的激磁阻抗即為三相組式變壓器的零序阻抗。若前面單相變壓器空載 實(shí)驗(yàn)已做過，該實(shí)驗(yàn)可略。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算出不同聯(lián)接組的UBb、UCc、UBc 的數(shù)值與實(shí)測值進(jìn)行比較，判別繞組連接是 否正確。

2、計(jì)算零序阻抗 U V W a b c x y z V W D D 0 1三相調(diào)壓交流電源 * * 19 Y/Y0 三相心式變壓器的零序參數(shù)由下式求得：

式中： , P0——變壓器空載相電壓，相電流，三相空載功率

分別計(jì)算 I0=0.25IN 和I0=0.5IN 時的Z0、r0、X0，取其平均值作為變壓器的零序阻抗，電阻

和電抗，并按下式算出標(biāo)么值：

式中 N? I 和N? U 為變壓器低壓繞組的額定相電流和額定相電壓。

3、計(jì)算短路情況下的原方電流(1)Y/Y0 單相短路 副方電流, 0..2.= = = ?

I a I K I b I c 原方電流設(shè)略去激磁電流不計(jì)，則 式中K 為變壓器的變比。將A I.、B I.、C I.計(jì)算值與實(shí)測值進(jìn)行比較，分析產(chǎn)生誤差的原因，并討論Y/Y0 三相 組式變壓器帶單相負(fù)載的能力以及中點(diǎn)移動的原因。(2)Y/Y兩相短路 副方電流, 0.2...I a = ? I b = I K I C = 2 0 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 X Z r I P r I U I U Z L L = ? = = = ? ? ? L L I I U U 0 0 0 0 , 3 = = ? ? ? ? ? ? ? ? N N N N N N U I X X U I r r U I Z Z * 0 0 * 0 0 * 0 0 = = = K I I I K I I K B C K A 3 3 2 2...2..= = = ? 20 原方電流, 0 2....= ? = ? = C K A B I K I I I 把實(shí)測值與用公式計(jì)算出的數(shù)值進(jìn)行比較，并做簡要分析。

4、分析不同連接法和不同鐵心結(jié)構(gòu)對三相變壓器空載電流和電勢波形的影響。

5、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出Y/Y 和Y/Δ接法時的原方UAB/UAX 比值, 分析產(chǎn)生差別的原因。

六、附錄

變壓器聯(lián)接組校核公式

（設(shè) ab AB L ab L U = 1，U = K ×U = K）組別 UBb=UCc UBc UBc/UBb 12 ?1 L K 2 ? +1 L L K K >1 1 2 ? 3 +1 L L K K 2 +1 L K >1 2 2 ? +1 L L K K 2 + +1 L L K K >1 3 2 +1 L K 2 + 3 +1 L L K K >1 4 2 + +1 L L K K +1 L K >1 5 2 + 3 +1 L L K K 2 + 3 +1 L L K K =1 6 +1 L K 2 + +1 L L K K <1 7 2 + 3 +1 L L K K 2 +1 L K <1 8 2 + +1 L L K K 2 ? +1 L L K K <1 9 2 +1 L K 2 ? 3 +1 L L K K <1 10 2 ? +1 L L K K ?1 L K <1 2 ? 3 +1 L L K K 2 ? 3 +1 L L K K =1 21 實(shí)驗(yàn)三 單相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)變壓器投入并聯(lián)運(yùn)行的方法。

2、研究并聯(lián)運(yùn)行時阻抗電壓對負(fù)載分配的影響。

二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1、單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件。

2、如何驗(yàn)證兩臺變壓器具有相同的極性。若極性不同，并聯(lián)會產(chǎn)生什么后果。

3、阻抗電壓對負(fù)載分配的影響。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、將兩臺單相變壓器投入并聯(lián)運(yùn)行。

2、阻抗電壓相等的兩臺單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，研究其負(fù)載分配情況。

3、阻抗電壓不相等的兩臺單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，研究其負(fù)載分配情況。

四、實(shí)驗(yàn)線路和操作步驟

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2、屏上排列順序

D33、D32、DJ11、D41、D51 圖 3-1 單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行接線圖 序號 型 號 名 稱 數(shù) 量 1 D33 交流電壓表 1 件 2 D32 交流電流表 1 件 DJ11 三相組式變壓器 1 件 4 D41 三相可調(diào)電阻器 1 件 5 D51 波形測試及開關(guān)板 1 件 U V W V 1 A 1 X 2 A 2 X 2 x R S 2 2 a A I2 1 x 1 a A I1 S 3 A I R L 22 實(shí)驗(yàn)線路如圖3-1 所示。圖中單相變壓器1、2 選用三相組式變壓器DJ11 中任意兩臺，變壓器的高壓繞組并聯(lián)接電源，低壓繞組經(jīng)開關(guān)S1 并聯(lián)后，再由開關(guān)S3 接負(fù)載電阻RL。由于負(fù)載電流較大，RL 可采用并串聯(lián)接法(選用D41 的90Ω與90Ω并聯(lián)再與180Ω串聯(lián)，共225Ω阻值)的變阻器。為了人為地改變變壓器2 的阻抗電壓，在其副方串入電阻R(選 用D41 的90Ω與90Ω并聯(lián)的變阻器)。

3、兩臺單相變壓器空載投入并聯(lián)運(yùn)行步驟。(1)檢查變壓器的變比和極性。

1)將開關(guān)S1、S3 打開，合上開關(guān)S2。

2)接通電源，調(diào)節(jié)變壓器輸入電壓至額定值,測出兩臺變壓器副方電壓

U1a1x 和U2a2x 若U1a1x=U2a2x，則兩臺變壓器的變比相等，即K1=K2。

3)測出兩臺變壓器副方的1a 與2a 端點(diǎn)之間的電壓U1a2a，若U1a2a=U1a1x-U2a2x，則首端

1a 與2a 為同極性端，反之為異極性端。(2)投入并聯(lián)

檢查兩臺變壓器的變比相等和極性相同后，合上開關(guān)S1，即投入并聯(lián)。若K1 與K2 不 是嚴(yán)格相等，將會產(chǎn)生環(huán)流。

4、阻抗電壓相等的兩臺單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行。1)投入并聯(lián)后，合上負(fù)載開關(guān)S3。

2)在保持原方額定電壓不變的情況下，逐次增加負(fù)載電流，直至其中一臺變壓器的輸 出電流達(dá)到額定電流為止。

3)測取I、I1、I2，共取數(shù)據(jù)4～5 組記錄于表3-1 中。表 3-1 I1(A)I2(A)I(A)

5、阻抗電壓不相等的兩臺單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行。

打開短路開關(guān)S2，變壓器2 的副方串入電阻R，R 數(shù)值可根據(jù)需要調(diào)節(jié)（一般取5-10 Ω之間），重復(fù)前面實(shí)驗(yàn)測出I、I1、I2，共取數(shù)據(jù)5～6 組記錄于表3-2 中。23 表 3-2 I1(A)I2(A)I(A)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)(2)的數(shù)據(jù)，畫出負(fù)載分配曲線I1=f(I)及I2=f(I)。

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)(3)的數(shù)據(jù)，畫出負(fù)載分配曲線I1=f(I)及I2=f(I)。

3、分析實(shí)驗(yàn)中阻抗電壓對負(fù)載分配的影響。實(shí)驗(yàn)四 直流電機(jī)認(rèn)識實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、認(rèn)識在直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)中所用的電機(jī)、儀表、變阻器等組件及使用方法。

2、熟悉他勵電動機(jī)(即并勵電動機(jī)按他勵方式)的接線、起動、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向與調(diào)速 的方法。

二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)

1、如何正確選擇使用儀器儀表。特別是電壓表電流表的量程。

2、直流電動機(jī)起動時，為什么在電樞回路中需要串接起動變阻器? 不串接會產(chǎn)生什 么嚴(yán)重后果?

3、直流電動機(jī)起動時，勵磁回路串接的磁場變阻器應(yīng)調(diào)至什么位置? 為什么? 若勵 磁回路斷開造成失磁時,會產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果?

4、直流電動機(jī)調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向的方法。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、了解DD01 電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機(jī)的使用方法。

2、用伏安法測直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。

3、直流他勵電動機(jī)的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及控制屏上掛件排列順序 24

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序 號 型 號 名 稱 數(shù) 量 DD03 導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及轉(zhuǎn)速表 1 臺 2 DJ23 校正直流測功機(jī) 1 臺 3 DJ15 直流并勵電動機(jī) 1 臺 4 D31 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表 2 件 5 D42 6 D44 7 D51 8 D41 三相可調(diào)電阻器 1 件

可調(diào)電阻器、電容器 1 件 波形測試及開關(guān)板 1 件 三相可調(diào)電阻器 1 件

2、控制屏上掛件排列順序

D31、D42、D41、D51、D31、D44

五、實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟

1、由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員介紹DDSZ-1 型電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置各面板布置及使用方法，講解電機(jī)實(shí)驗(yàn)的基本要求，安全操作和注意事項(xiàng)。

2、用伏安法測電樞的直流電阻 圖4-1 測電樞繞組直流電阻接線圖

（1）按圖4-1 接線，電阻R 用D44 上1800Ω和180Ω串聯(lián)共1980Ω阻值并調(diào)至最大。A 表選用D31 直流、毫安、安培表，量程選用5A 檔。開關(guān)S 選用D51 掛箱。（2）經(jīng)檢查無誤后接通電樞電源，并調(diào)至220V。調(diào)節(jié)R 使電樞電流達(dá)到0.2A（如果 電流太大，可能由于剩磁的作用使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測量無法進(jìn)行；如果此時電流太小，可能由 于接觸電阻產(chǎn)生較大的誤差），迅速測取電機(jī)電樞兩端電壓U 和電流I。將電機(jī)分別旋轉(zhuǎn)三 分之一和三分之二周，同樣測取U、I 三組數(shù)據(jù)列于表4-1 中。

（3）增大R 使電流分別達(dá)到0.15A 和0.1A，用同樣方法測取六組數(shù)據(jù)列于表4-1 中。取三次測量的平均值作為實(shí)際冷態(tài)電阻值()3 1 a a1 a2 a3 R = R + R + R +2 5 0 V可調(diào)直流電樞電源 R V S 1 S 2 +0 1 1 60 60 tf P P f t N n S n = = N Δ

= 39 注意事項(xiàng)

<1> 在測量時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子須靜止不動。<2> 測量通電時間不應(yīng)超過1 分鐘。

(2)電橋法

用單臂電橋測量電阻時，應(yīng)先將刻度盤旋到電橋大致平衡的位置。然后按下電池按鈕，接通電源，等電橋中的電源達(dá)到穩(wěn)定后，方可按下檢流計(jì)按鈕接入檢流計(jì)。測量完畢，應(yīng) 先斷開檢流計(jì)，再斷開電源，以免檢流計(jì)受到?jīng)_擊。數(shù)據(jù)記錄于表7-3 中。電橋法測定繞組直流電阻準(zhǔn)確度及靈敏度高，并有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。表7-3 繞 組 Ⅰ 繞 組 Ⅱ 繞 組 Ⅲ R（Ω）

5、判定定子繞組的首末端

先用萬用表測出各相繞組的兩個線端，將其中的任意兩相繞組串聯(lián)，如圖7-2 所示。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕調(diào)至零位，開啟電源總開關(guān)，按下“開”按鈕，接通交流電源。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，并在繞組端施以單相低電壓U=80～100V,注意電流不應(yīng)超過額定值，測出 第三相繞組的電壓，如

圖 7-2 三相交流繞組首末端測定

測得的電壓值有一定讀數(shù)，表示兩相繞組的末端與首端相聯(lián)，如圖4-2(a)所示。反之，如測得電壓近似為零，則兩相繞組的末端與末端(或首端與首端)相聯(lián)，如圖4-2(b)所示。用同樣方法測出第三相繞組的首末端。

6、空載實(shí)驗(yàn)

1)按圖7-3 接線。電機(jī)繞組為Δ接法(UN=220V)，直接與測速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接，負(fù)載 電機(jī)DJ23 不接。

2)把交流調(diào)壓器調(diào)至電壓最小位置，接通電源，逐漸升高電壓，使電機(jī)起動旋轉(zhuǎn)，觀 察電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。并使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求(如轉(zhuǎn)向不符合要求需調(diào)整相序時，必須切 斷電源)。

3)保持電動機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行數(shù)分鐘，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定后再進(jìn)行試驗(yàn)。A V U = 8 0～1 0 0 V Y B X A Z C U = 0 A V U = 8 0～1 0 0 V Y B X A Z C U = 0 40 圖 7-3 三相鼠籠式異步電動機(jī)試驗(yàn)接線圖

4)調(diào)節(jié)電壓由1.2 倍額定電壓開始逐漸降低電壓，直至電流或功率顯著增大為止。在 這范圍內(nèi)讀取空載電壓、空載電流、空載功率。

5)在測取空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，在額定電壓附近多測幾點(diǎn)，共取數(shù)據(jù)7～9 組記錄于表7-4 中。

7、短路實(shí)驗(yàn) 1)測量接線圖同圖7-3。用制動工具把三相電機(jī)堵住。制動工具可用DD05 上的圓盤 固定在電機(jī)軸上，螺桿裝在圓盤上。

2)調(diào)壓器退至零，合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至短路電流到1.2 倍額 定電流，再逐漸降壓至0.3 倍額定電流為止。

3)在這范圍內(nèi)讀取短路電壓、短路電流、短路功率。表 7-4 序 U0L（V）I0L（A）P0（W）

號 UAB UBC UCA U0L IA IB IC I0L PⅠ PⅡ P0 cosφ0 V W W U V W A V V A A A M A R f V R L * * * * M G IF If +-2 2 0 V 勵磁電源

表 7-5 序 UKL（V）IKL（A）PK（W）

號 UAB UBC UCA UKL IA IB IC IKL PⅠ PⅡ PK cosφK

4)共取數(shù)據(jù)5～6 組記錄于表7-5 中。

8、負(fù)載實(shí)驗(yàn)

1)測量接線圖同圖7-3。同軸聯(lián)接負(fù)載電機(jī)。圖中Rf 用D42 上1800Ω阻值，RL 用D42 上1800Ω阻值加上900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值。

2)合上交流電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器使之逐漸升壓至額定電壓并保持不變。

3)合上校正過的直流電機(jī)的勵磁電源，調(diào)節(jié)勵磁電流至校正值(50mA 或100mA)并保 持不變。

4)調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL（注：先調(diào)節(jié)1800Ω電阻，調(diào)至零值后用導(dǎo)線短接再調(diào)節(jié)450Ω 電阻），使異步電動機(jī)的定子電流逐漸上升，直至電流上升到1.25 倍額定電流。

5)從這負(fù)載開始，逐漸減小負(fù)載直至空載，在這范圍內(nèi)讀取異步電動機(jī)的定子電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、直流電機(jī)的負(fù)載電流IF 等數(shù)據(jù)。6)共取數(shù)據(jù)8～9 組記錄于表7-6 中。表 7-6 U1φ=U1N=220V（Δ）If= mA 序 I1L（A）P1（W）號 IA IB IC I1L PⅠ PⅡ P1 IF(A)T2(N·m)n(r/min)42

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算基準(zhǔn)工作溫度時的相電阻

由實(shí)驗(yàn)直接測得每相電阻值，此值為實(shí)際冷態(tài)電阻值。冷態(tài)溫度為室溫。按下式換 算到基準(zhǔn)工作溫度時的定子繞組相電阻：

式中ｒ1ref —— 換算到基準(zhǔn)工作溫度時定子繞組的相電阻，Ω； ｒ1c ——定子繞組的實(shí)際冷態(tài)相電阻，Ω； θref ——基準(zhǔn)工作溫度，對于 E 級絕緣為75℃； θc ——實(shí)際冷態(tài)時定子繞組的溫度，℃；

2、作空載特性曲線：I0L、P0、cosφ0=f(U0L)

3、作短路特性曲線：IKL、PK=f(UKL)

4、由空載、短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求異步電機(jī)的等效電路參數(shù)。(1)由短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù) 短路阻抗： 短路電阻： 短路電抗：

式中，PK——電動機(jī)堵轉(zhuǎn)時的相電壓，相電流，三相短 路功率（Δ接法）。轉(zhuǎn)子電阻的折合值：

≈

式中r1C 是沒有折合到75℃時實(shí)際值。定、轉(zhuǎn)子漏抗：

≈ ≈

(2)由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求激磁回路參數(shù) 空載阻抗 空載電阻 C ref ref C r r θ θ + + = 235 235 1 1 KL KL K K K I U I U Z = = 3 ? ? 2 2KL K K K K I P I r = P = ? 2 2 K K K X = Z ? r 3 , IK KL K KL U =U = I ? ? '2 r K C r r1 ? 1σ X ' 2σ X 2 K X L L I U I U Z 0 0 0 0 0 3 = = ? ? 2 0 0 2 0 0 0 3 L I P I r = P = ? 43 空載電抗

式中，P0——電動機(jī)空載時的相電壓、相電流、三相空載 功率（Δ接法）。激磁電抗

激磁電阻

式中PFe 為額定電壓時的鐵耗，由圖7-4 確定。2 0 U ' 0 P(2)0 ' 0 P = f U 2N U P m e c P F e O K 圖 7-4 電機(jī)中鐵耗和機(jī)械耗

5、作工作特性曲線P1、I1、η、S、cosφ1=f(P2)。由負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算工作特性，填入表7-7 中。表 7-7 U1=220V(Δ)If = mA

序 電動機(jī)輸入電動機(jī)輸出 計(jì) 算 值

號(A)P1(W)T2(N·m)n(r/min)P2(W)S(%)η(%)cosφ1 2 0 2 0 0 X = Z ? r 3 , I I0L 0 0 0 = = ? L ? U U 0 1σ X X X m = ? 2 0 2 0 3 L Fe Fe m I P I r = P = ? 1? I 44 計(jì)算公式為：

式中 ——定子繞組相電流，A； ——定子繞組相電壓，V； S——轉(zhuǎn)差率；

η——效率。

6、由損耗分析法求額定負(fù)載時的效率 電動機(jī)的損耗有： 鐵 耗： PFe 機(jī)械損耗： Pmec 定子銅耗： 轉(zhuǎn)子銅耗：

雜散損耗 Pad 取為額定負(fù)載時輸入功率的0.5%。式中 Pem——電磁功率，W；

鐵耗和機(jī)械損耗之和為：

為了分離鐵耗和機(jī)械損耗，作曲線，如圖7-4。

延長曲線的直線部分與縱軸相交于K 點(diǎn)，K 點(diǎn)的縱座標(biāo)即為電動機(jī)的機(jī)械損耗Pmec，過K 點(diǎn)作平行于橫軸的直線，可得不同電壓的鐵耗PFe。電機(jī)的總損耗 1? I 1? U 1 2 1 1 P 3I r CU ? = P Pem S CU 100 2 = em cu Fe P = P ? P ? P 1 1 1 2 0 0 ' 0 P P P P I r Fe mec ? = + = ?

Σ = + + + + Fe cu cu ad mec P P P P P P 1 2 100% 0.105 3 cos 100% 1500 1500 3 3 3 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 = × = = × ? = + + = = P P P nT U I

第二篇：電機(jī)拖動自動控制系統(tǒng)--實(shí)驗(yàn)總結(jié)

電力拖動自動控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)總結(jié)

專業(yè)：電氣工程及其自動化

姓名：常宇 學(xué)號：Z011142228

不得不說，這次的實(shí)驗(yàn)給我的感覺和上學(xué)期的電力電子實(shí)驗(yàn)挺像的，必須要用心去做才能學(xué)到東西，實(shí)驗(yàn)本身才會顯得有意義，否則只會是消磨時間。

電力拖動自動控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束，在4次實(shí)驗(yàn)中，我們做了晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實(shí)驗(yàn)、單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和三相SPWM、馬鞍波、SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

電力拖動自動控制系統(tǒng)這門課程知識的實(shí)用性很強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)就顯得非常重要。

不得不說，在這四次實(shí)驗(yàn)中，讓我印象深刻的是單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。這個實(shí)驗(yàn)可以說是我所花時間最多、個人認(rèn)為最難的一次實(shí)驗(yàn)。第一次的實(shí)驗(yàn)沒能成功是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)臺的DJK04電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)I模塊損壞，第二次實(shí)驗(yàn)也是費(fèi)盡千辛萬苦才把實(shí)驗(yàn)順利完成。雖然這個實(shí)驗(yàn)比較難、耗時長，但我卻從中學(xué)習(xí)到了許多。我們第一次實(shí)驗(yàn)線路連接好但電機(jī)并不能轉(zhuǎn)動，我們也正是利用老師傳授的方法判斷出了實(shí)驗(yàn)?zāi)K不能正常工作。即使沒有成功做出實(shí)驗(yàn)預(yù)期的結(jié)果，我們依然收獲了，我們通過自己的判斷可以正確的分析線路的故障、排除故障。我感覺這比稀里糊涂的完成實(shí)驗(yàn)更有意義。

在這三次實(shí)驗(yàn)中，我們離不開丁老師的幫助。我十分贊成丁老師的這種教學(xué)方法，讓同學(xué)們自己通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書自己做實(shí)驗(yàn)、自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，我認(rèn)為這樣才能真正的達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，這樣才能提高學(xué)生的操作動手能力、獨(dú)立思考的能力。丁老師也能處處為學(xué)生著想，最后一次實(shí)驗(yàn)中老師就說過學(xué)校能為老師辦公室安裝空調(diào)，卻不能為實(shí)驗(yàn)室裝空調(diào)，讓學(xué)生大熱天的做實(shí)驗(yàn)。老師聽完這一番話，我們真的非常感動。像丁老師這樣能為學(xué)生著想的老師真的很少很少，我們在實(shí)驗(yàn)課后都統(tǒng)一認(rèn)為丁老師是位好老師，是能處處為學(xué)生著想的老師。

非常感謝丁老師在實(shí)驗(yàn)過程中給予我們的幫助，悉心的教導(dǎo)和耐心的解答，使我們在實(shí)驗(yàn)過程中不斷地學(xué)習(xí)到新的東西，這樣的實(shí)驗(yàn)做起來才比較有意思，才不會讓學(xué)生覺得無聊或者是應(yīng)付了事，才能培養(yǎng)和提高我們專業(yè)的學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力。

第三篇：電機(jī)及電力拖動

《電機(jī)及電力拖動》習(xí)題 第一章

直流電機(jī)

1.直流電機(jī)有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？

2.一直流電動機(jī)，已知PN=13kw，UN=220V，nN=1500r/min，η=0.85，求額定電流IN。3.一直流發(fā)電機(jī)，已知PN=90kw，UN=230V，nN=1450r/min，η=0.89，求額定電流IN。4.一臺p對極的直流發(fā)電機(jī)，若將電樞繞組由單疊改為單波（導(dǎo)體數(shù)不變），問額定電壓、額定電流和額定功率如何變化？

5.計(jì)算下列各繞組的節(jié)距y1、y2和繪制繞組展開圖，安放主磁極和電刷，并求出支路對數(shù)。

1）單疊繞組2p=4，S=K=18； 2）單波繞組2p=4，S=K=19。

6.一臺4極直流發(fā)電機(jī)，電樞繞組為單疊整距繞組，每極磁通φ=3.5×10

?2wb，電樞總導(dǎo)體數(shù)N=152，求當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1200r/min時的空載電動勢E。若改為單波繞組，其他條件不變，則當(dāng)空載電動勢為210V時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？若保持每條支路的電流I=50A不變，求電樞繞組為單疊和單波時，發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem各為多少？ 7.什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)與哪些因素有關(guān)？一般情況下，發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)的性質(zhì)是什么？對電動機(jī)呢？

8.什么叫換向？為什么要改善換向？改善換向的方法有哪些？

9.說明裝置換向極改善換向的原理，一發(fā)電機(jī)改作電動機(jī)或轉(zhuǎn)向改變時，換相極繞組是否需要改接？為什么？

10.一臺4極80kw、230V、930r/min的并勵發(fā)電機(jī)，在75℃時的電樞回路電阻Ra=0.0259Ω，勵磁繞組電阻Rf=22.8Ω，額定負(fù)載時勵磁回路串入調(diào)節(jié)電阻Rpf=3.5Ω，電刷壓降2ΔUb=2V，鐵耗和機(jī)械損耗pfe+pΩ=2.3kw，附加損耗ps=0.05PN。求額定負(fù)載時，發(fā)電機(jī)的輸入功率、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩和效率。

11.一臺并勵直流電動機(jī)，在額定電壓UN=220V，額定電流IN=80A的情況下運(yùn)行，75℃的電樞電阻Ra=0.01Ω,電刷接觸壓降2ΔUb=2V，勵磁回路總電阻Rrf+Rpf=110Ω，附加損耗ps=0.01PN，效率η=0.85。求：（1）額定輸入功率P1；（2）額定輸出功率P2；（3）總損耗Σp；（4）電樞銅耗pcua；(5)勵磁回路損耗pf；（6）電刷接觸損耗pcub；（7）附加損耗ps；（8）機(jī)械損耗和鐵耗pΩ+pFe。

12.什么叫發(fā)電機(jī)的外特性？他勵發(fā)電機(jī)和并勵發(fā)電機(jī)的外特性有什么不同？為什么？ 13.一臺并勵發(fā)電機(jī)，額定運(yùn)行時情況正常，當(dāng)轉(zhuǎn)速降為1/2nN時，電樞電壓U=0，試分析原因。

14.一臺并勵直流電動機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為PN=96kw，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1550r/min，并已知Ra=0.078Ω。試求：（1）電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)距TN；

（2）電動機(jī)的額定電磁轉(zhuǎn)距Tem；（3）電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速n0。

15.電動機(jī)的工作特性是什么？試比較不同勵磁方式對工作特性的影響。

第三章 的作用的？

變壓器

1.變壓器中主磁通與漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？在等效電路中是怎樣反映它們2.試分析一次繞組匝數(shù)比原設(shè)計(jì)值減少時，鐵心飽和程度、空載電流大小、鐵心損耗、二次側(cè)空載電壓和電壓比的變化。

3.勵磁電抗Xm的物理意義如何？Xm大好還是小好？若將鐵心抽出后Xm如何變化？若一次繞組匝數(shù)增加5%，而其余不變，則Xm大致如何變化？若鐵心疊片松散、片數(shù)不足，則Xm及I0如何變化？如鐵心硅鋼片接縫間隙較大時，對Xm及I0有何影響？ 4.變壓器空載運(yùn)行時，一次側(cè)加額定電壓，為什么空載電流I0很??？如果接在直流電源上，一次側(cè)也加額定電壓，這時一次繞組的電流將有什么變化？鐵心中的磁通有什么變化？二次繞組開路和短路時對一次繞組中電流的大小有無影響？

5.為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗，短路損耗可以近似地看成是銅耗？負(fù)載時的實(shí)際鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗無差別，為什么？

6.一臺50Hz單相變壓器，如接在60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，問空載電流、鐵心損耗、漏抗、勵磁阻抗及電壓調(diào)整率有何變化？

7.一臺單相變壓器，額定電壓為220v/110v，如果不慎將低壓側(cè)誤接到220v電源上，變壓器將發(fā)生什么現(xiàn)象？

8.有一臺單相變壓器，已知：SN=5000kvA，UN1/UN2=35kv/6.6kv，鐵心的有效截面積SFe=1120cm，鐵心中最大磁通密度Bm=1.45T，試求：高、低壓繞組的匝數(shù)和電壓比。9.一臺單相變壓器，額定容量為5kvA，高、低壓繞組均有兩個匝數(shù)相同的線圈，高、低壓側(cè)每個線圈的額定電壓分別為1100v和110v，先將他們進(jìn)行不同方式的聯(lián)接。試問：可得幾種不同的電壓比？每種聯(lián)接時的高、低壓側(cè)額定電流為多少？

10.兩臺單相變壓器，電壓為220v/110v，一次側(cè)匝數(shù)相等，但空載電流I01=2 I02。今將兩臺變壓器的一次繞組順極性串聯(lián)起來加440v電壓，問兩臺變壓器二次側(cè)的空載電壓各為多少？

11．一臺單相變壓器電壓為220v/110v。當(dāng)在高壓側(cè)加220v電壓時，空載電流為I0，2主磁通為Φ。試問：（1）若U2與u1連在一起，在U1與u2端加330v電壓，此時空載電流和主磁通各為多少？（2）若U2與u2連在一起，U1與u1端加110v電壓，則空載電流和主磁通又各為多少？

12．有一臺三相變壓器，已知：SN=100kvA，UN1/UN2=66.3kv/0.4kv，聯(lián)接組為Y,yn0因電源電壓改為10kv，如果用改繞高壓繞組的方法來滿足電源電壓的改變，而保持低壓繞組每相為55匝不變，則新的高壓繞組每相匝數(shù)應(yīng)為多少？如果不改高壓繞組匝數(shù)會產(chǎn)生什么后果？

13．有一臺1000匝的鐵心線圈接到110v、50Hz的交流電源上，由安培表和瓦特表的讀數(shù)得知I1=0.5A、P1=10W，把鐵心抽出后電流和功率就變?yōu)?00A和10000W。若不計(jì)漏磁，試求：（1）兩種情況下的參數(shù)和等效電路；（2）兩種情況下電流的無功分量和有功分量；（3）兩種情況下磁通的最大值。

14．有一臺單相變壓器，SN=100kvA，UN1/UN2=6000v/230v，f=50Hz，一、二次繞組的電阻和漏抗為R1=4.32Ω，R2=0.063Ω，X?1=8.9Ω，X?2=0.013Ω，試求：（1）折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)Rk、Xk、Zk；（1）短路參數(shù)的標(biāo)幺值；（3）求滿載時，當(dāng)cosφ2=

1、cosφ2=0.8（滯后）和cosφ

2=0.8（超前）等三種情況下的電壓調(diào)整率，并對結(jié)果進(jìn)行分析。

15．一臺單相變壓器，已知：R1=2.19Ω，X?1=15.4Ω，R2=0.15Ω，X?2=0.964Ω，Rm=1250Ω，Xm=12600Ω，N1=876匝，N2=260匝，U2=6000v，I2=180A，cosφ（滯后），試用近似等效電路和簡化等效電路求U1和I1。

16．一臺三相變壓器，SN=750kvA，UN1/UN2=10000v/400v，Y,yn0接法，在低壓側(cè)作空載試驗(yàn)時得I0=60A，p0=3800w，在高壓側(cè)作短路試驗(yàn)時得Uk=440v，pk=10900w（Ik1=IN1）,室溫20℃，試求：

（1）折算到高壓側(cè)的勵磁阻抗和短

路阻抗；

（2）

*短路阻抗的標(biāo)幺值Rk*、Xk*、Zk2=0.8

；

（3）計(jì)算滿載及cosφ

*2=0.8（滯后）

時的ΔU、U2及?；

（4）計(jì)算最大效率?

max。17．變壓器出廠前要進(jìn)行“極性”試驗(yàn)，如圖所示。將U1、u1 聯(lián)結(jié)，在U1-U2端加電壓，用電壓表測U2-u2間電壓。設(shè)變壓器 的電壓220v/110v，如果U1、u1為同名端，電壓表的讀數(shù)是多少？如U1、u1為非同名端，則電壓表的讀數(shù)又是多少？

18．試說明三相變壓器組為什么不采用Y,y聯(lián)結(jié)，而三相心式變壓器又可用呢？為什么三相變壓器中希望有一邊接成三角形？

19．Y,d聯(lián)結(jié)的三相變壓器中，3次諧波在三角形聯(lián)結(jié)時能形成環(huán)流，基波電動勢能否在三角形中形成環(huán)流？Y,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器組中，相電動勢中有3次謝波，線電動勢中有無3次諧波？為什么？

20．變壓器的一、二次繞組按圖示聯(lián)結(jié)，試畫出它們的線電勢相量圖，并判明其聯(lián)結(jié)組別。

21．有一三相變壓器，其一、二次繞組的同名端及端點(diǎn)標(biāo)記如圖所示，試把變壓器接成Y,d7、D,y7、Y,y4、D,d4。

22．一臺Y,d聯(lián)結(jié)的三相變壓器，在一次側(cè)加額定電壓空載運(yùn)行，此時將二次側(cè)的三角形聯(lián)結(jié)打開一角測量開口處的電壓，再將三角形閉合測量電流。試問：當(dāng)此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時，所測得的數(shù)值有無變化？為什么？

23．有兩臺Y,d聯(lián)結(jié)的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行,第一臺為5600kVA，6000V/3050V，*Zk(1)=0.055，第二臺為

*3200kVA，6000V/3000V，Zk(2)=0.055，試求：空載時兩臺變壓器內(nèi)的環(huán)流及其標(biāo)幺值。

24．兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，均為Y,d11聯(lián)結(jié)，UN1/UN2=35kv/10.5kv。第一臺為1250kvA，*Zk(1)=6.5%，第二臺為

*2000kvA，Zk(2)=6%，試求：（1）總輸出為

3250kvA時，每臺變壓器的負(fù)載為多少？（2）在兩臺變壓器均不過載情況下，并聯(lián)組的最大輸出為多少？并聯(lián)組的利用率是多少？

25．有一臺5600kvA，6.6kv/3.3kv，Y,yn0

*聯(lián)結(jié)的三相雙繞組變壓器，Zk=0.105?，F(xiàn)將其改成9.9kv/3.3kv的降壓自耦變壓器，試求：（1）自耦變壓器的額定容量；（2）額定電壓下的穩(wěn)態(tài)短路電流，并與原雙繞組變壓器穩(wěn)態(tài)短路電流相比較。

第四章 三相感應(yīng)電動機(jī)的基本原理

1.試述感應(yīng)電動機(jī)的工作原理，為什么說感應(yīng)電機(jī)是一種異步電機(jī)？

2.什么叫同步轉(zhuǎn)速？它與那些因素有關(guān)？一臺三相4極交流電動機(jī)，試分別寫出電源頻率f=50Hz與f=60Hz時的同步轉(zhuǎn)速。

3.一三相交流電動機(jī)，電源頻率f=50Hz，試分別寫出當(dāng)極數(shù)2p=2、4、6、8、10時的同步轉(zhuǎn)速。

4.何謂轉(zhuǎn)差率s？通常感應(yīng)電動機(jī)的s值約為多少？

5.一臺三相4極感應(yīng)電動機(jī)，已知電源頻率f=50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，求轉(zhuǎn)差率s。

6.有一個三相單層繞組，極數(shù)2p=4，定子槽數(shù)Z1=24，支路數(shù)a=1，試畫出繞組展開圖，并計(jì)算基波繞組因數(shù)。

7.上題中，將定子槽數(shù)改為Z1=36，試畫出繞組展開圖，并計(jì)算基波繞組因數(shù)。8.題6中，將極數(shù)改為2p=2，試畫出繞組展開圖，并計(jì)算基波繞組因數(shù)。

59.有一個三相雙層疊繞組，極數(shù)2p=4，定子槽數(shù)Z1=24，節(jié)距y1=6τ，支路數(shù)a=1，試畫出繞組展開圖，并計(jì)算繞組因數(shù)。

10．題9中，若支路數(shù)改為a=2和a=4，試畫出U相繞組的展開圖。

11．試比較單層繞組與雙層繞組各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？為什么容量稍大的電動機(jī)采用雙層繞組？

12．一臺三相感應(yīng)電動機(jī)接在UN=380v，f=50Hz的電網(wǎng)上工作，定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)，已知每相電動勢為額定電壓的92%，定子繞組的每相串聯(lián)匝數(shù)N1=312匝，繞組因數(shù)Kw1=0.96，試求每極磁通Φ1。

13．繞組中的諧波電動勢是如何產(chǎn)生的？由交流繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢的基波和υ次諧波在繞組中感應(yīng)的電動勢的頻率為多少？

14．若在對稱的兩相繞組中（兩個繞組匝數(shù)、結(jié)構(gòu)相同，在空間相隔90°電角度），通以對稱的兩相電流，iA=Imsinωt，iB=Imsinωt。試用解析法說明兩相合成磁動勢基波的性質(zhì)。

15．一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，極數(shù)2p=6，定子槽數(shù)Z1=36，定子繞組為雙層疊繞組，節(jié)距5y1=6τ，每極串聯(lián)匝數(shù)N1=72。當(dāng)通入對稱三相電流，每相電流的有效值為20A時，試求基波以及3、5、7次諧波的三相合成磁動勢的幅值及轉(zhuǎn)速。

第五章 三相感應(yīng)電動機(jī)的運(yùn)行原理

1． 與同容量的變壓器相比較，感應(yīng)電動機(jī)的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？

2． 感應(yīng)電動機(jī)理想空載時，空載電流等于零嗎？為什么？

3． 說明感應(yīng)電動機(jī)工作時的能量傳遞過程，為什么負(fù)載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加？從空載到額定負(fù)載，電動機(jī)的主磁通有無變化？為什么？ 4． 什么叫做“單相量—多時軸”法？并說明感應(yīng)電動機(jī)的時間相量圖。

5． 分析說明圖示得時—空相量圖，這時定子相量與轉(zhuǎn)子相量的相位關(guān)系說明什么問題？

6． 在分析感應(yīng)電動機(jī)時，為什么要用一靜止的轉(zhuǎn)子來代替實(shí)際轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子？這時轉(zhuǎn)子要進(jìn)行哪些折算？如何折算？

7． 感應(yīng)電動機(jī)的等效電路有哪幾種？試說明T型等效電路中各個參數(shù)的物理意義？ 8． 一臺三相感應(yīng)電動機(jī)的輸入功率為8.6kw，定子銅耗為425w、鐵耗為210w，轉(zhuǎn)差率s=0.034，試計(jì)算電動機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及機(jī)械功率。9． 一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，額定數(shù)據(jù)如下：UnN=962r/min，三角形接法，已知cosφ

NN=380v，f

N=50Hz，P

N=7.5kw，=0.827，pcu1=470w，pFe=234w，p?=45w，ps=80w，求：（1）電動機(jī)極數(shù)。（2）額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子頻率。（3）轉(zhuǎn)子銅耗pcu2。（4）效率η。

110．籠型轉(zhuǎn)子可以認(rèn)為每個槽就是一相，每相槽數(shù)N2=2，試求籠型轉(zhuǎn)子的繞組因數(shù)Kw1。

11．一臺三相6極繞線型感應(yīng)電動機(jī)，定轉(zhuǎn)子繞組均采用星形接法，額定功率PN=250kw，額定電壓UN1=500v，額定頻率fN=50Hz，滿載時的效率η=0.935，功率因數(shù)cosφ=0.9，定子每相電阻R1=0.0171Ω，每抗電流X?1=0.088Ω，轉(zhuǎn)子每相電抗X?2=0.0745Ω，繞組因數(shù)Kw1=0.926，Kw2=0.957，定子槽數(shù)Z1=72，每槽導(dǎo)體數(shù)N1=16，每相并聯(lián)支路數(shù)a=6，轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z2=90，每槽導(dǎo)體數(shù)N2=2，每相并聯(lián)支路數(shù)a=1，空載電流I0=82.5A，試求：（1）額定負(fù)載時的定子電流。（2）忽略R1及Rm時的勵磁電抗Xm。（3）轉(zhuǎn)子阻?和抗的折算值Rr?2X?。

12．一臺三相繞線式感應(yīng)電動機(jī)，UN=380v，fN=50Hz，星形接法，nN=1440r/min，已知?=0.4Ω，X?1=R1=Rr?2X?=1Ω，Xm=40Ω，Rm略去不計(jì)，定、轉(zhuǎn)子有效匝數(shù)比為4，求：

?（1）滿載時的轉(zhuǎn)差率。（2）由等效電路求出I1、I2和I0。（3）滿載時轉(zhuǎn)子每相電動勢E2的大小和頻率。（4）總機(jī)械功率P?。（5）額定電磁轉(zhuǎn)矩。

第六章

三相感應(yīng)電動機(jī)的機(jī)械特性

1.何謂三相感應(yīng)電動機(jī)的固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性？

2.三相籠型感應(yīng)電動機(jī)的起動電流一般為額定電流的4～7倍，為什么起動轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的0.8～1.2倍？

3.三相感應(yīng)電動機(jī)能夠在低于額定電壓下運(yùn)行嗎？為什么？

4.繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)在起動時轉(zhuǎn)子電路中串入起動電阻，為什么能減小起動電流，增大起動轉(zhuǎn)矩？

5.一臺繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)，已知：PN=75kw，U1N=380V，nN=720r/min，I1N=148A，ηN=90.5%，cosφ=0.85，λm=2.4，E2N=213V，I2N=220A，試用機(jī)械特性的實(shí)用表達(dá)式繪制電動機(jī)的固有機(jī)械特性和轉(zhuǎn)子串入0.0448Ω和人為機(jī)械特性。6.深槽式感應(yīng)電動機(jī)和雙籠型感應(yīng)電動機(jī)為什么能改變起動性能？

7.籠型感應(yīng)電動機(jī)的起動方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？各適用于什么條件？ 8.一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，已知UN=380V，IN=20A，Δ接法，cosφN=0.87，ηN=87.5%，nN=1450r/min，Ist/IN=7，Tst/TN=K=1.4，λm=2，試求：（1）電動機(jī)軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩TN。（2）若要保證能滿載起動，電網(wǎng)電壓不能低于多少伏？（3）若采用Y—Δ起動，Ist等于多少？能否半載起動？

9.一臺繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)，已知PN=11kw，nN=1435r/min，E2N=243V，I2N=110A，設(shè)起動時負(fù)載轉(zhuǎn)矩為Tz=0.8TN，最大允許的起動轉(zhuǎn)矩Tst1=1.87TN，切換轉(zhuǎn)矩Tst2=TN，試用解析法求起動電阻的段數(shù)的每段的電阻值。

10.題9中的電動機(jī)，采用轉(zhuǎn)子串不對稱電阻方法起動，求各段電阻值（每次只短接一相的一段電阻，最后一級同時短接兩段電阻）。

11.一臺繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)，已知PN=11kw，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=4.72A，Tst1/TN=1.8，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz=98N?m，求4級起動時的每級起動電阻。

12.一臺三相4級的繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)，f1=50Hz，轉(zhuǎn)子每相電阻Rr=0.02Ω，nN=1485r/min，負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變，要求把轉(zhuǎn)速下降到1050r/min，問轉(zhuǎn)子每相中應(yīng)串多大的電阻？

13.一臺三相籠型感應(yīng)電動機(jī)，在能耗制動時，定子繞組的接法如圖所示，試決定等效的交流電流值。

14.題5的電動機(jī)，帶動一位能負(fù)載，Tz=TN，今采用倒拉反接制動下放負(fù)載，要求下放轉(zhuǎn)速為300r/min，問轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串接多大電阻。

15.題5的電動機(jī)，若采用回饋制動下放負(fù)載，已知轉(zhuǎn)子每相串入電阻為0.04Ω，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.8TN，求此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

16.題5的電動機(jī)，用以起吊重物，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)，重物上升1m，如要求帶動額定負(fù)載的重物以8m/min的速度上升，求轉(zhuǎn)子電路中應(yīng)串接的電阻值。

17.繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)PN=17kw，nN=970r/min，λm=2.5，E2N=230V，I2N=33A，若要求電動機(jī)有最短起動時間，試問其轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大的電阻。

七章

其他種類的感應(yīng)電動機(jī)

1.為什么單相感應(yīng)電動機(jī)沒有起動轉(zhuǎn)矩？單相感應(yīng)電動機(jī)有哪些起動方法？ 2.一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，定子繞組接成星形，工作中如果一相斷線，電動機(jī)能否繼續(xù)工作？為什么？

3.用什么方法可以改變分相式單相電動機(jī)的轉(zhuǎn)向？為什么？

4.串勵電動機(jī)為什么能交、直兩用？單相串勵電動機(jī)與值流串勵電動機(jī)在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？為什么？要改變單相串勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可采用什么方法？

第八章 同步電機(jī)的基本類型和基本結(jié)構(gòu)

1.什么叫同步電機(jī)？怎樣由其極數(shù)決定它的轉(zhuǎn)速，試問75r/min，50Hz的同步電機(jī)是幾極的？

2.比較汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.為什么大容量的同步電機(jī)都采用旋轉(zhuǎn)磁極式結(jié)構(gòu)？ 4.旋轉(zhuǎn)電樞式的同步電機(jī)與直流電機(jī)有什么相似處和差別？

第九章 同步發(fā)電機(jī)

1.一臺旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī)，電樞以轉(zhuǎn)速n逆時針方向旋轉(zhuǎn)，主磁場對電樞是什么性質(zhì)的磁場？對稱負(fù)載運(yùn)行時，電樞反應(yīng)磁動勢對電樞的轉(zhuǎn)向如何？對定子上主磁極的相對轉(zhuǎn)速又是多少？主極繞組能感應(yīng)出電動勢嗎？ 2.何謂同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)主要決定于什么？試分析討論同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ抛饔?、純增磁作用、去磁兼交磁、純交磁等五種情況。3.試分析對稱穩(wěn)定運(yùn)行時同步發(fā)電機(jī)內(nèi)部的磁通和感應(yīng)電動勢，并由此畫出不及飽和時的相量圖。

4.三相同步發(fā)電機(jī)對稱穩(wěn)定運(yùn)行時，在電樞電流滯后和超前于勵磁電動勢E0的相位差大于90°的兩種情況下（即90°＜φ＜180°和﹣90°＜ψ＜﹣180°，電樞磁動勢Fad和Faq各起什么作用？

5.試述交軸和直軸同步電抗的意義。為什么同步電抗的數(shù)值一般較大，不可能做得很??？試分析下面幾種情況對同步電抗有何影響？（1）電樞繞組匝數(shù)增加；（2）鐵心飽和程度提高；（3）氣隙加大；（4）勵磁繞組匝數(shù)增加。

6.為什么要把同步發(fā)電機(jī)的電樞電流分解為它的直軸分量和交軸分量？如何分解法？有什么物理意義？如兩個分量各等于100A，實(shí)際流過電樞繞組的電流為多少A？在什么情況下電樞電流只有直軸分量？在什么情況下只有交軸分量？當(dāng)一同步發(fā)電機(jī)供給純電阻負(fù)載時，電樞電流有哪些分量？

7.一臺隱極三相同步發(fā)電機(jī)，定子繞組為Y聯(lián)結(jié)，UN=400V，IN=37.5A，cosφN=0.85（滯后），Xt=2.38Ω（不飽和值），不計(jì)電阻，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定情況下時，試求：（1）不飽和的勵磁電動勢E0；（2）功率角δN；（3）電磁功率PM；（4）過載能力Km。8.一臺凸極三相同步發(fā)電機(jī)，星形聯(lián)結(jié)，UN=400V，IN=6.45A，cosφN=0.8（滯后），每相同步電抗Xd=18.6Ω，Xq=12.8Ω，不計(jì)電阻，試求：（1）額定運(yùn)行時的功率因數(shù)角δN及勵磁電動勢E0；（2）過載能力及產(chǎn)生最大電磁功率的功率角。

第十章 同步電動機(jī)和同步調(diào)相機(jī)

1.比較同步電動機(jī)和同步發(fā)電機(jī)的相量圖。

2.同步電動機(jī)的功率因數(shù)受哪些因素影響而發(fā)生變化？試用相量圖分析輸出功率改變時，保持勵磁不變，同步電動機(jī)的功率因數(shù)怎樣變化？

3.改變勵磁電流時，同步發(fā)電機(jī)和同步電動機(jī)的磁場發(fā)生什么變化？對電網(wǎng)有什么影響？

4.當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速時，為什么同步電機(jī)能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而感應(yīng)電動機(jī)不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？為什么轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時，感應(yīng)電機(jī)能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而同步電機(jī)不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？

5.從同步發(fā)電機(jī)過渡到電動機(jī)時，功率角δ、電流I、電磁轉(zhuǎn)矩T的大小和方向有何變化？

5.一水電站供應(yīng)一遠(yuǎn)距離用戶，為改善功率因數(shù)添置一臺調(diào)相機(jī)，此機(jī)應(yīng)裝在水電站內(nèi)還是裝在用戶附近？為什么？ 6.一臺三相隱極同步發(fā)電機(jī)，Y聯(lián)結(jié)，UN=380V，IN=26.3A，Xt=5.8Ω，不計(jì)電阻，若輸入功率為15kw時，試求：（1）cosφ=1時的功率角δ；（2）相電動勢E0=250V時的功率因數(shù)。

7.某工廠自6000V的電網(wǎng)上吸取cosφ=0.6的電功率2000kw，今裝一臺同步電動機(jī)，容量為720kw，效率為0.9，求功率因數(shù)提高為0.8時，同步電動機(jī)的額定電流和cosφD。

8.某工廠變電所變壓器的容量為2000kV·A，該廠電力設(shè)備的平均負(fù)載為1200kw，cosφ=0.65（滯后）。今欲新裝一臺500kw，cosφ=0.8（超前），η=95%的同步電動機(jī)，問當(dāng)電動機(jī)滿載使全廠的功率因數(shù)是多少？變壓器過載否？

9.有一座工廠電源電壓為6000V，廠中使用了許多臺感應(yīng)電動機(jī)，設(shè)其總輸出功率為1500kw，平均效率為70%，功率因數(shù)為0.7（滯后），由于生產(chǎn)需要，又增添一臺同步電動機(jī)。設(shè)當(dāng)該同步電動機(jī)的功率因數(shù)為0.8（超前）時，已將全廠的功率因數(shù)調(diào)整到1，求此同步電動機(jī)承擔(dān)多少視在功率（kV?A）和有功功率（kw）。

第十一章 拖動系統(tǒng)電動機(jī)的選擇

1.電機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機(jī)銘牌上的溫升值的含義是什么？

2.電機(jī)在實(shí)際使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？

3.電機(jī)的工作方式有哪幾種？試查閱國家標(biāo)準(zhǔn)—電機(jī)基本技術(shù)要求（GB755—81），說明工作制S3、S4、S5、S6、S7和S8的定義，并繪出負(fù)載圖。

4.電機(jī)的容許溫升取決于什么？若兩臺電機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其它條件完全相同，他們的容許溫升是否相同？

5.同一系列中，統(tǒng)一規(guī)格的電機(jī)，滿載運(yùn)行時，他們的穩(wěn)定溫升是否都一樣？為什么？

第四篇：電機(jī)拖動論文

電機(jī)與拖動論文

班級：班班班班班班班班班班

姓名：某某某

學(xué)號：000000000000

異步電機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展

電能是國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最廣泛的能源，而電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個環(huán)節(jié)都依賴于各種各樣的電機(jī)。電力拖動是國民經(jīng)濟(jì)各部門中采用最多最普遍的拖動方式，是生產(chǎn)過程電氣化、自動化的重要前提。由此可見，電機(jī)及電力拖動在國名經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。

電機(jī)的分類

1、按工作電源分類 根據(jù)電動機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。其中交流電動機(jī)還分為單相電動機(jī)和三相電動機(jī)。

2、按結(jié)構(gòu)及工作原理分類 電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。同步電動機(jī)還可分為永磁同步電動機(jī)、磁阻同步電動機(jī)和磁滯同電動機(jī)。異步電動機(jī)可分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)。交流換向器電動機(jī)又分為單相串勵電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。直流電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無刷直流電動機(jī)和有刷直流電動機(jī)。有刷直流電動機(jī)可分為永磁直流電動機(jī)和電磁直流電動機(jī)。電磁直流電動機(jī)又分為串勵直流電動機(jī)、并勵直流電動機(jī)、他勵直流電動機(jī)和復(fù)勵直流電動機(jī)。永磁直流電動機(jī)又分為稀土永磁直流電動機(jī)、鐵氧體永磁直流電動機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動機(jī)。

3、按起動與運(yùn)行方式分類 電動機(jī)按起動與運(yùn)行方式可分為電容起動式電動機(jī)、電容盍式電動機(jī)、電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式電動機(jī)和分相式電動機(jī)。

4、按用途分類 電動機(jī)按用途可分為驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。驅(qū)動用電動機(jī)又分為電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等用電動機(jī)）、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動剃須刀等用電動機(jī)）及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等用電動機(jī)）?？刂朴秒妱訖C(jī)又分為步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。

5、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類 電動機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動機(jī)）。

6、按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類 電動機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機(jī)、低速電動機(jī)、恒速電動機(jī)、調(diào)速電動機(jī)。低速電動機(jī)又分為齒輪減速電動機(jī)、電磁減速電動機(jī)、力矩電動機(jī)和爪極同步電動機(jī)等。調(diào)速電動機(jī)除可分為有級恒速電動機(jī)、無級恒速電動機(jī)、有級變速電動機(jī)和無極變速電動機(jī)外還可分為電磁調(diào)速電動機(jī)、直流調(diào)速電動機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動機(jī)和開關(guān)磁阻。

電動機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電動機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)、電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。它是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，反過來，電動機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀(jì)末期起，電動機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動生產(chǎn)機(jī)械的原動機(jī)一個多世紀(jì)以來，雖然電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電動機(jī)的類型增加了許多，在運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高。而且隨著自動控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在一般旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電動機(jī)?？刂齐妱訖C(jī)具有高可靠性、好精確度、快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電動機(jī)學(xué)科的一個獨(dú)立分支。

電動機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。它可以作為拖動各種生產(chǎn)機(jī)械的動力，是國民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動力機(jī)械。

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動、液壓傳動和電力拖動。由于電力拖動具有控制簡單、調(diào)節(jié)性能好、耗損小、經(jīng)濟(jì)、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動。按照電動機(jī)的種類不同，電力拖動系統(tǒng)分為直流電力拖動系統(tǒng)和交流電力拖動系統(tǒng)兩大類。

縱觀電力拖動的發(fā)展過程，交、直流兩種拖動方式并存于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。在交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動是唯一的一種電力拖動方式。19世紀(jì)末期，由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動機(jī)，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進(jìn)步，對電力拖動在起動、制動、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)方面提出了新的更高的要求。由于交流電力拖動比直流電力拖動在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以20世紀(jì)以來在可逆、可調(diào)速與高精度的拖動技術(shù)領(lǐng)域中，相當(dāng)時期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動。而交流電力拖動則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。

雖然直流電動機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)但是由于它具有電刷與換向器（又稱整流子），使得他的故障率較高，電動機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制，如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用，其電壓等級、額定轉(zhuǎn)速、單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以在20世紀(jì)60年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展調(diào)速電動機(jī)。半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。尤其是70年代以來大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機(jī)的串級調(diào)速、各種類型的變頻調(diào)速、無換向器電動機(jī)調(diào)速等使得交流電力拖動逐步具備了調(diào)速范圍寬、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動媲美。除此之外，由于交流電力拖動具有調(diào)速性能優(yōu)良、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。

異步電機(jī)的發(fā)展

異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，也叫感應(yīng)電機(jī)，主要作電動機(jī)使用。異步電動機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工業(yè)機(jī)械等都用它作為原動機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域控制電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)。

異步電機(jī)之所以得到廣泛應(yīng)用。主要由于它有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用，而且有較高的效率和相當(dāng)好的工作特性。異步電機(jī)主要的缺點(diǎn)是目前尚不能經(jīng)濟(jì)的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率。雖然異步電機(jī)的交流調(diào)速已有長足進(jìn)展，但成本較高，尚不能廣泛使用。在電網(wǎng)負(fù)載中，異步電機(jī)所占比重較大，這個滯后的無功功率對電網(wǎng)是一個相當(dāng)重的負(fù)擔(dān)。它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當(dāng)負(fù)載要求電動機(jī)容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動機(jī)來拖動。

異步發(fā)電機(jī)的發(fā)展對發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了較大的沖擊力。主電容器是用來使發(fā)電機(jī)建立空載電壓的電容器。一般是將它們聯(lián)結(jié)成一組，并接于發(fā)電機(jī)出線端。附加電容器要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小進(jìn)行投，所以它們必需分成若干組分別接入電路。附加電容器是用來使發(fā)電機(jī)由空載至滿載，維持發(fā)電機(jī)額定電壓不變的電容器。

2013年我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)面對新的發(fā)展形勢，因?yàn)樾逻M(jìn)入企業(yè)不斷增多、上游原材料價(jià)格持續(xù)上漲、發(fā)電機(jī)租賃行業(yè)發(fā)展的也相當(dāng)不錯。導(dǎo)致行業(yè)利潤降低，因此我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)市場競爭也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當(dāng)數(shù)值的勵磁電容。固然受金融危機(jī)影響使得異步發(fā)電機(jī)行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩。但跟著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國際金融危機(jī)的逐漸消退，我國異步發(fā)電機(jī)行業(yè)重新迎來良好的發(fā)展機(jī)遇。異步發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)的驅(qū)動下，當(dāng)其轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值時，利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。

異步電念頭加上適量的電容器，便成為一臺異步發(fā)電機(jī)，也就是將所需要的電容器。并接在異步電念頭定子出線端即可。對于感性負(fù)荷則應(yīng)將其附加，電容器并接在負(fù)荷之上，隨負(fù)荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機(jī)行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應(yīng)對，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進(jìn)步自身出產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)競爭上風(fēng)。于此同時異步發(fā)電機(jī)行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應(yīng)全面掌握該行業(yè)的市場運(yùn)行態(tài)勢，不斷學(xué)習(xí)該行業(yè)最新出產(chǎn)技術(shù)，了解該行業(yè)國家政策法規(guī)走向，把握同行業(yè)競爭對手的發(fā)展動態(tài)。只有如斯才能使企業(yè)充分了解該行業(yè)的發(fā)展動態(tài)及自身在行業(yè)中所處地位，并制定準(zhǔn)確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場競爭中取得領(lǐng)先上風(fēng)。

空載勵磁和負(fù)載并聯(lián)電容量的選擇。準(zhǔn)確選擇空載勵磁并聯(lián)電容量很重要，假如電容量選擇過大則造成空載電壓太高，可能損壞設(shè)備，選得過小，空載電壓又太低，選擇空載勵磁電容應(yīng)使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓不超過銘牌劃定的額定電壓。自勵式異步電機(jī)的選擇和發(fā)電所要具備的前提，為了同時知足動力及照明負(fù)荷的用電，通常應(yīng)選擇“Y”型接法的異步電念頭，以便于引出中性線。電念頭轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)略低于原念頭轉(zhuǎn)速，原念頭轉(zhuǎn)速一般比電念頭同期轉(zhuǎn)速高出5%～10%左右為宜。

在農(nóng)村將異步電念頭改為發(fā)電機(jī)的經(jīng)驗(yàn)如下：發(fā)電機(jī)的勵磁方式，發(fā)電機(jī)勵磁方式有兩種，一種叫他勵方式，這種方式是電網(wǎng)供應(yīng)勵磁電流來建立磁場。為了降低造價(jià)，應(yīng)選擇容量在15kW以內(nèi)，電壓為 380/220V的異步電念頭為宜。該剩磁電壓加在接于定子出線真?zhèn)€電容器上，產(chǎn)生一個容性電流，該電流便成為發(fā)電機(jī)的勵磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。

第五篇：電機(jī)拖動論文

電機(jī)與拖動讀書報(bào)告

1.電機(jī)的分類與介紹

1.1 電機(jī)的分類

（1）同步型電機(jī)：交流同步電機(jī)；永磁同步電機(jī)；無刷直流電機(jī)；步進(jìn)電動機(jī)；開關(guān)磁阻電動機(jī)；

（2）異步型（感應(yīng)型）電機(jī)：三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)；單相異步電動機(jī)；三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)；（3）排斥型電機(jī)。

下面具體介紹三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)和單相異步電動機(jī)兩種電機(jī)。

1.2 三相籠型轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)

結(jié)構(gòu)組成圖

1.2.1定子

電動機(jī)的靜止部分稱為定子，主要包括定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等。

（1）定子鐵心

作用：磁路一部分；放置定子繞組。

材料：0.35~0.5mm硅鋼片疊裝

槽的類型：半閉口型（小 型）

半開口型（中大型）

開口型（高壓型）（2）定子繞組

作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

材料：高強(qiáng)度漆包線（小型）絕緣處理的銅條（大中型）

接法：星形或三角形（六個出線端）

（3）機(jī)座

作用：固定定子鐵心，保護(hù)整臺電機(jī)

材料：鑄鐵（中小型）鋼板（大型）

1.2.2 轉(zhuǎn)子

電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分為轉(zhuǎn)子，由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸及風(fēng)葉等組成。

（1）轉(zhuǎn)子鐵心

作用：電動機(jī)磁路一部分

材料：0.5mm相互絕緣硅鋼片（2）轉(zhuǎn)子繞組

作用：產(chǎn)生感應(yīng)電流和電動勢，在旋轉(zhuǎn) 磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

分類：a、籠型轉(zhuǎn)子

結(jié)構(gòu)：單籠型、雙籠型、深槽式，其中單籠型又分鑄鋁和銅條轉(zhuǎn)子。

1.2.3其他附件：

1、端蓋

2、軸承和軸承蓋

3、風(fēng)扇和風(fēng)罩

1.3 單相異步電動機(jī)

1.3.1 基本結(jié)構(gòu)

（1）定子：電動機(jī)的定子由定子鐵心和定子繞組構(gòu)成，如圖2-2所示。

（2）轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，如圖2-3所示。轉(zhuǎn)子繞組一般有籠形轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子繞組兩種。

（3）其他部件：單相異步電動機(jī)的其他部件還有機(jī)殼、前后端蓋、風(fēng)葉等。

1.3.2 工作原理

設(shè)磁極按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，置于旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由于籠型轉(zhuǎn)子繞組是閉合結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)右手定則，可以判斷出位于N極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向?yàn)檫M(jìn)入紙面；而位于 S 極下的導(dǎo)條感應(yīng)電流方向?yàn)榇┏黾埫妗Ｓ忠驗(yàn)檩d流導(dǎo)體在磁場中會受到電磁力的作用，根據(jù)左手定則可判斷出位于 N 極下的導(dǎo)條受力方向向左；位于 S 極下的導(dǎo)條受力方向向右。這樣，在籠型轉(zhuǎn)子上就形成一個逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場按順時針方向轉(zhuǎn)動起來。

若磁極按順時針方向旋轉(zhuǎn)，同理，轉(zhuǎn)子也會改變方向朝順時針方向轉(zhuǎn)動。另外，磁場若加快旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子速度，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流及電磁轉(zhuǎn)矩將增大，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加快。

“異步”解釋：異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向一致，如果轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相等，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間沒有相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條不再切割磁感應(yīng)線，沒有電磁感應(yīng)，感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子失去旋轉(zhuǎn)動力，在固有阻力矩的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必然低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，所以稱其為異步電動機(jī)。

如果電動機(jī)轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，這種電動機(jī)稱為同步電動機(jī)。異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（也稱同步轉(zhuǎn)速 n0）與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速 n0 的比值用“轉(zhuǎn)差率” s 表示：

0

0

n?ns?n1.3.3 基本分類

（1）電阻起動式異步電動機(jī)（2）電容起動式異步電動機(jī)

（3）電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)

（4）電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)（5）罩極式電動機(jī)

2.異步電動機(jī)的起動方法

2.1 直接起動

直接起動，也就是全壓起動，是一種最簡單的起動方法也是三相異步電動機(jī)應(yīng)用最多的一種起動方法。小功率電機(jī)常常采用這種起動方式然而對較大功率的電機(jī)而言，這種起停方式的缺點(diǎn)也是顯而易見的。在這種起動方式下，起動電流約為標(biāo)稱電流的4-7倍;起動轉(zhuǎn)矩約為標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩的1.0?2.0倍。其特點(diǎn)是:電機(jī)端子少(一般為三端子電機(jī))，可帶載起動、高電流峰值和大壓降起動，設(shè)備簡易。

直接起動是最簡單的起動方式，起動時通過空開或接觸器將電機(jī)直接接到電網(wǎng)上。具有起動設(shè)備簡單，起動速度快的優(yōu)點(diǎn), 而且起動轉(zhuǎn)矩比采用降壓起動時大。在電網(wǎng)和負(fù)載兩方面都允許全壓直接起動的情況下，鼠籠式異步電動機(jī)仍以直接起動為宜．因?yàn)椴倏v控制方便，而且比較經(jīng)濟(jì)。

其危害很大電網(wǎng)沖擊大。過大的起動電流，會造成電網(wǎng)壓降，影響其他用電設(shè)備的正常進(jìn)行。還可能使欠壓保護(hù)動作，造成用電設(shè)備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命；機(jī)械沖擊嚴(yán)重，過大的沖擊力矩容量造成電機(jī)轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂和定于端部繞組絕緣磨損，導(dǎo)致絕緣擊穿燒毀電機(jī)，轉(zhuǎn)軸扭曲，聯(lián)軸節(jié)、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等。

因此盡管直接起動方法簡單．起動設(shè)備也簡單，價(jià)格便宜，但為了限制電和機(jī)械的沖擊，以及保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量，在某種場合，就得采取減壓起動方式，或者在繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電路中串入阻抗進(jìn)行起動。

圖2.1為三相交流異步電動機(jī)直接起動的電路圖。三相交流電源經(jīng)由組合開關(guān)K，熔斷器F1、F2、F3，交流接觸器KM的主觸點(diǎn)到電動機(jī)定子繞組，構(gòu)成了主電路。

2.2 降壓起動

降壓起動通過降低起動時加在定子繞組上的電壓來減小起動電流，起動結(jié)束后，再將定子繞組的兩端電壓恢復(fù)到額定值。降壓起動雖然能減小起動電流，但是起動轉(zhuǎn)矩也大大減小了，所以降壓起動一般適用于中、大容量的異步電動機(jī)輕載貨空載起動。

降壓起動適用于容量大于或等于20Kw并帶輕載的工況。由于輕載，故電動機(jī)起動時電磁轉(zhuǎn)矩很容易滿足負(fù)載要求。主要問題是起動電流大，電網(wǎng)難以承受過大的沖擊電流，因此必須降低起動電流。

在研究起動時，可以用短路阻抗Rk+jRk來等效異步電動機(jī)。電機(jī)的起動電流（即流過Rk+jRk上的電流）與端電壓成正比，而起動轉(zhuǎn)矩與電機(jī)端電壓的平方成正比，這就是說起動轉(zhuǎn)矩比起動電流降得更快。降壓之后在起動電流滿足要求的情況下，還要校核起動轉(zhuǎn)矩是否滿足要求。

3.變頻器

3.1 通用變頻器 3.1.1 基本結(jié)構(gòu)

主要包括三個部分：一是主電路接線端，包括接工頻電網(wǎng)的輸入端（R、S、T），接電動機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信號控制端子、變頻器工作狀態(tài)指示端子、變頻器與微機(jī)或其他變頻器的通信借口；三是操作面板，包括液晶顯示屏和鍵盤。結(jié)構(gòu)原理示意圖如下：

通用變頻器由主電路和控制電路組成，其基本構(gòu)成如下圖所示。其中，給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的店里變換部分稱為主電路，主電路包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)（又稱平波電路）和逆變器等。

（1）整流器。電網(wǎng)側(cè)的變流器為整流器，它的作用是把工頻電源變成直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)的作用是吸收交流電網(wǎng)浪通過電壓，從而避免浪涌侵入，導(dǎo)致步電壓而損壞變頻器。整流電路按其控制方式可以是直流電壓源，也可以是直流電流源。電壓型變頻器的整流電路屬于不可控整流橋直流電壓源，當(dāng)電源線電壓為380V時，整流器件的最大反向電壓一般為1000V，最大整流電流為通用變頻器額定電流的2倍。

（2）逆變器。負(fù)載側(cè)的變流器為逆變器。與整流器的作用相反，逆變器是將直流功率變換為所需求頻率的交流功率。逆變器最常見的結(jié)構(gòu)形式是利用6個半導(dǎo)體主開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路。通過有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的導(dǎo)通和管斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出波形。

（3）中間直流環(huán)節(jié)。中間直流環(huán)節(jié)實(shí)際上是中間直流儲能環(huán)節(jié)，另一個作用是承擔(dān)對整流電路輸出進(jìn)行濾波，以減少電壓或電流的波動。此外，由于異步電動機(jī)制動的需要，在直流中間電路中還設(shè)有制動電阻及其他輔助電路，這就是直流中間電路的作用。電壓型變頻器的直流中間電路的主要元器件是大容量電解電容，而電流型變頻器則主要由大容量電感器組成。

控制電路常由運(yùn)算電路，檢測電路，控制信號的輸入、輸出電路，驅(qū)動電路和制動電路等組成。其主要任務(wù)是完成對逆變器的開完控制，對整流器的電壓控制，以及完成各種保護(hù)功能等。

通用變頻器中的制動電路是為了滿足異步電動機(jī)制動的需要而設(shè)置的，對于大、小容量的通用變頻器來說，為了階躍能源，一般采用電源再生單元講上述能量回饋給供電電源。而對于小容量通用變頻器來說，則通常采用只懂電路，講異步電動機(jī)反饋回來的能量在制動電路上消耗掉。

3.1.2 基本分類

通用變頻器按其主電路結(jié)構(gòu)形式可分為交-交變頻器和交-直-交變頻器，如果主電路中沒有主流中間環(huán)節(jié)的稱為交-交變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和直流型變頻器。按其工作方式有電壓型變頻器和之流行變頻器；按其逆變器開關(guān)方式有PAM控制方式、PWM控制方式和高頻載波SPWM控制方式三種；按其逆變器控制方式有U/f控制方式。轉(zhuǎn)差頻率控制方式、矢量控制方式、矢量轉(zhuǎn)矩控制方式和直接轉(zhuǎn)矩控制等。

3.2 西門子變頻器（以440為例）

3.2.1 主要特性

（1）易于安裝，參數(shù)設(shè)置和調(diào)試（2）易于調(diào)試

（3）牢固的 EMC 設(shè)計(jì)

（4）可由 IT（中性點(diǎn)不接地）電源供電（5）對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的

（6）參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置（7）電纜連接簡便

（8）具有多個繼電器輸出

（9）具有多個模擬量輸出(0 － 20 mA)（10）6個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線（11）2個模擬輸入：

? AIN1：0 － 10 V，0 － 20 mA 和-10 至 +10 V ? AIN2：0 － 10 V，0 － 20 mA（12）2 個模擬輸入可以作為第 7 和第 8 個數(shù)字輸入

（13）BiCo(二進(jìn)制互聯(lián)連接)技術(shù)

（14）模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活

（15）脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動機(jī)運(yùn)行的噪音低（16）詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能

（17）有多種可選件供用戶選用：用于與 PC 通訊的通訊模塊，基本操作面板(BOP)，高級操作面板(AOP)，用于進(jìn)行現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS 通訊模塊

3.2.2 基本結(jié)構(gòu)

4.電機(jī)的選型

4.1 步進(jìn)電機(jī)的選型

4.1.1 選擇步進(jìn)電機(jī)的幾個原則

對步進(jìn)電機(jī)的初步選型，主要考慮三方面的問題：第一，步進(jìn)電機(jī)的步距角要滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的要求；第二，步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩要滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)的空載快速啟動力矩要求；第三，步進(jìn)電機(jī)的啟動矩頻特性和工作矩頻特性必須滿足進(jìn)給傳動系統(tǒng)對啟動力矩與啟動頻率、工作運(yùn)行力矩與運(yùn)行頻率的要求。總之，應(yīng)遵循以下原則：

(1)應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)相匹配，以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。有時為了在機(jī)械傳動過程中得到更小的脈沖當(dāng)量，一是改變絲杠的導(dǎo)程，二是通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不能改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定的。

(2)．要正確計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載要求并有一定的余量，保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般來說，最大靜力矩大的電機(jī)，其承受的負(fù)載力矩也大。

(3)應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動的需要。(4)合理確定脈沖當(dāng)量和傳動鏈的傳動比。

4.1.2 計(jì)算折算到電機(jī)軸上的空載啟動力矩和切削時的負(fù)載力矩(1)計(jì)算負(fù)載力矩

電機(jī)軸上的負(fù)載力矩一般由三部分組成，其一是由切削分力產(chǎn)生的切削負(fù)載力矩；其二是由導(dǎo)軌摩擦力產(chǎn)生的摩擦負(fù)載力矩；其三是由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩。每種負(fù)載力矩的計(jì)算方法不同。

①切削負(fù)載力矩 Tc(N·m)的計(jì)算

Tc?FL 2??i式中：F 為在切削狀態(tài)下，滾珠絲杠的軸向負(fù)載力，N；L為電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離m；?為進(jìn)給傳動系統(tǒng)的總效率，?取0．90。

②摩擦負(fù)載力矩 Tu(N·m)的計(jì)算 Tu?FL 2??i式中：F 為在不切削狀態(tài)下，滾珠絲杠的軸向負(fù)載力(即為空載時的導(dǎo)軌摩擦力)。

③ 由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩Tf(N·m)的計(jì)算

Tf?FL(1??0?2)

2??i式中：F 為滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力；L為滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程;?為滾珠絲杠螺母副的效率，取?=0．98。

④折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(N·m)的計(jì)算 空載(快進(jìn))時 T=Tu+Tf 切削(工進(jìn))時 T=Tc+Tf(2)計(jì)算電機(jī)軸上的加速力矩Top(N·m)2?9.8?n(Jm?Jd)

Top?60?980t式中：n 為運(yùn)動部件以最快速度運(yùn)動時電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速；Jm為電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量。；Jd 為機(jī)械系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載慣量；t為加速時間。

(3)計(jì)算折算到電機(jī)軸上的加速力矩

該加速力矩Tq 就是電機(jī)軸上所需的加速力矩。一般有二種情況，一是機(jī)床移動部件空載快速啟動時，系統(tǒng)所需要的空載啟動加速力矩Tq。二是在機(jī)床切削狀態(tài)下，進(jìn)給速度突然變化時，系統(tǒng)所需要的切削時的加速力矩Tq。

①空載啟動加速力矩 TQ(N·m)的計(jì)算 Tq=Taq+cjT=Taq+Tu+Tf ②切削時的加速力矩 Tt(N·m)的計(jì)算 Tt=Tat+Tcj =Tat+Tc+Tf 4.2 直流力矩電機(jī)的選型

4.2.1 基本介紹

4.2.2 選用實(shí)例

在計(jì)算力矩電機(jī)各參數(shù)時個參數(shù)之間的關(guān)系如下：

電壓與轉(zhuǎn)速成正比，電流與轉(zhuǎn)矩成正比，同一電壓下轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比； 在不同電壓下計(jì)算轉(zhuǎn)速時計(jì)算方法如下：

按上表參數(shù)計(jì)算10V時空載轉(zhuǎn)速： 計(jì)算方法如下：n?運(yùn)行電壓?最大空載轉(zhuǎn)速=518r/min

峰值堵轉(zhuǎn)電壓運(yùn)行電壓?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.01163N.m

峰值電壓計(jì)算10V時堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：M?27V轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩和電流：

M?（1—）?峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩=0.2915N.m 最大空載轉(zhuǎn)速運(yùn)行轉(zhuǎn)速I?（1—最大轉(zhuǎn)速）?峰值堵轉(zhuǎn)電流=1.66A 最大空載轉(zhuǎn)速已知轉(zhuǎn)矩或電流計(jì)算轉(zhuǎn)速：

（1—計(jì)算方法如下：n?

已知電流/轉(zhuǎn)矩）?最大空載轉(zhuǎn)速

峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/電流