电机与拖动基础（电机及拖动基础的内容简介）

本文目录

• 电机及拖动基础的内容简介
• 电机拖动基础的内容简介
• 《电机拖动基础》主要是讲的什么内容！
• 电机拖动基础 第二章 直流电机_直流电机电机
• 电机与拖动基础的内容简介
• 电机与拖动基础的介绍
• 谁能帮我总结下电机拖动的基础知识

电机及拖动基础的内容简介

本书是在1999年出版的同名教材基础上修订的第2版教材，主要阐述电机基本原理及电力拖动基本知识的教材，全书共分9章。前3章为直流电机部分，主要阐述直流电机的基本原理、直流电机的电力拖动及常用直流控制电机；第4、5两章阐述变压器的原理及常用变压器；第6～8章为交流电机部分，主要阐述三相异步电动机的基本原理，三相异步电动机的电力拖动，其它异步电机及常用同步电动机；第9章介绍电动机选择的基本原则和方法。本书在内容的选择和问题的阐述上进行了一些探索，以利于突出交流电机，突出电机的应用，突出电机的拖动，突出电机为系统服务。本书附有例题和习题，书末附有习题参考答案。本书可作为高等职业技术教育电气类及以电为主的机电一体化类专业的教材，亦适用于高等专科学校、职工大学、业余大学、中等专业学校，同时可供有关工程技术人员作为参考用书。

电机拖动基础的内容简介

本书是根据冶金工业部高等院校《电机学》及《电力拖动基础》教学大纲编写的。在编写过程中，编者力图使电机及电力拖动基础两门课程的内容有机地结合起来，形成适应专业特点的课程体系，使之更好地满足工业电气自动化专业的教学需要。《电机拖动基础》的主要内容包括：直流电机、电机拖动系统的运动方程、直流电机拖动系统的静态特性和动态特性、变压器、交流电机基础、异步电机拖动系统的静态特性、同步电动机以及电动机的容量选择。编者根据本专业的性质和多年的教学经验，从讲深、讲透、讲精的要求出发，介绍了电机的基本结构、工作原理、内部电磁物理过程和能量关系，深入地论述了电机拖动系统的基本理论和特性。全书着重基本原理和物理概念的阐述。书中习题附有答案。

《电机拖动基础》主要是讲的什么内容！

前言 绪论 第一节 电机拖动技术在工业自动化中的作用 第二节 本课程的性质和任务 第三节 电机理论所遵循的基本电磁规律 第四节 电机中铁磁材料的特性 第五节 本课程的主要内容和特点 第一篇 直流电机拖动基础 第一章 直流电机 第一节 直流电机的工作原理和基本结构 第二节 直流电机的电枢绕组和感应电势 第三节 直流电机的电枢反应和换向 第四节 直流发电机和直流电动机的运行特性 第五节 小结 思考题与习题 第二章 电机拖动系统的运动方程式 第一节 单轴电机拖动系统的运动方程式 第二节 多轴电机拖动系统的运动方程式 第三节 典型的负载转矩特性 第四节 传动机构的损耗和效率 第五节 小结 思考题与习题 第三章 直流电机拖动系统的静态特性 第一节 直流他励电动机的机械特性 第二节 直流他励电动机的起动特性 第三节 直流他励电动机制动运转状态的特性 第四节 直流电机拖动的速度调节及其特性 第五节 直流串励电动机的机械特性 第六节 交流复励电动机的机械特性 第七节 小结 思考题与习题 第四章 直流电机拖动系统的动态特性 第一节 概述 第二节 直流他励电动机起动时的动态特性 第三节 直流他励电动机制动过程的动态特性 第四节 直流他励电动机励磁回路的动态过程 第五节 加快直流他励电动机械过渡过程的方法 第六节 直流他励电机拖动系统，在考虑电枢电感时的动态过程 第七节 小结 思考题与习题 第二篇 变压器 第五章 变压器的基本工作原理 第一节 概述 第二节 变压器的空载运行 第三节 变压器的负载运行 第四节 变压器参数的试验测定 第五节 变压器的运行特性 第六节 三相变压器 第七节 变压器的暂态过程 第八节 小结 思考题与习题 第六章 特殊用途的变压器 第一节 自耦变压器 第二节 仪用互感器 第三节 电焊变压器 第四节 整流变压器 第五节 脉冲变压器 第六节 直流电流互感器 思考题与习题 第三篇 交流电机拖动基础 第七章 交流电机的基础知识 第一节 交流电机的基本工作原理 第二节 交流电机的定子绕组 第三节 交流电机定子绕组建立的磁势 第四节 三相定子绕组建立的磁场 第五节 交流电机定子绕组的感应电势 第六节 小结 思考题与习题 第八章 异步电动机 第一节 异步电动机的基本结构、额定值和主要系列 第二节 异步电动机运行时的电磁关系 第三节 异步电动机运行时的基本关系式、等效电路和相量图 第四节 异步电动机的功率和转矩 第五节 异步电动机的工作特性 第六节 异步电动机的参数测定 第七节 单相异步电动机 第八节 小结 思考题与习题 第九章 异步电机拖动系统的静态特性 第十章 异步电机拖动系统的速度调节 第十一章 同步电动机 第四篇 电动机容量的选择 第十二章 电动机容量的计算和选择 附录 可控硅整流供电对直流电动机的影响 参考文献麻烦采纳，谢谢!

电机拖动基础 第二章 直流电机_直流电机电机

第二章 直流电机(DC machine) 本章主要讨论 直流电机的基本结构和工作原理 直流电机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应及影响、换向及 改善换向方法 从应用角度分析直流电动机的工作特性和直流发电机的运行特性 2.1 直流电机的工作原理及结构 (basic operation principle and structure of DC machine) 一、直流电机的工作原理(basic operation principle) 1. 直流电动机：实质上是一台装有换向装置的交流电动机；直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。 原理：带电导体在磁场中受到电磁力的作用并形成电磁转矩，推动转子转动起来，f=BiL 。 在直流电动机中，线圈中的电流是交变的，但产生的电磁转矩方向是恒定的。 把电刷A 、B 接到直流电源上，电刷A 接正极，电刷B 接负极。此时电枢线圈中将有电流流过。如图1。 在磁场作用下，N 极性下导体ab 受力方向从右向左，S 极下导体cd 受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。 图1 图2 当电枢旋转到图2所示位置时, 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。 2. 直流发电机：实质上是一台装有换向装置的交流发电机； 原理：导体切割磁力线产生感应电动势，e=BLV； 原动机驱动电机转子逆时针旋转，如图3。 图3 图4 转过1800后如图4。导体ab 在S 极下，a 点低电位，b 点高电位；导体cd 在N 极下，c 点低电位，d 点高电位；电刷A 极性仍为正，电刷B 极性仍为负。 和电刷A 接触的导体总是位于N 极下，和电刷B 接触的导体总是位于S 极下。 电刷A 的极性总是正的，电刷B 的极性总是负的，在电刷 A、B 两端可获得直流电动势。 线圈中的电动势及电流的方向是交变的，只是经过电刷和换向片的整流作用，才使外电路得到方向不变的直流电。直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。 3. 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。这种同一台电机能作电动机或作发电机运行的原理，在电机理论中称为可逆原理。 二、直流电机的结构(basic structure) 1. 定子：主磁极、换向磁极、机座、端盖、电刷装置； 2. 转子：电枢铁心、电枢绕组、换向装置、风扇、转轴。 3. 气隙 **注意：同步电机—旋转磁极式；直流电机—旋转电枢式。 主极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场, 使电枢绕祖在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩. 电枢绕组是直流电机的主要电路部分，也是通过电流和感应电动势，从而实现机电能量转换的关键性部件。 直流电机的主要结构 定子主磁极 换向磁极 电刷装置 机座 端盖 电枢铁心 电枢绕组 换向器 转轴 轴承 转子2.2直流电机的铭牌数据(type and rated values) 1. 型号： 机座号 第二次改型设计 直流 2. 额定值 ①额定功率：额定条件下电机所能提供的功率。 发电机P N ：指电刷间输出的额定电功率； 电动机P N ：指轴上输出的机械功率。 ②额定电压：U N ；在额定工况下，电机出线端的平均电压。 发电机：是指输出额定电压；电动机：是指输入额定电压。 ③额定电流：I N ；在额定电压下，运行于额定功率时对应的电流。 ④额定转速：n N ；在额定电压、额定电流下，运行于额定功率时对应的转速。 ⑤额定值之间的关系：发电机：额定容量P N = UN IN ； 电动机：额定功率P N = UN I N ηN 。 ⑥额定励磁电压：U F n ； 额定励磁电流：I f N ；对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流。 励磁方式：指直流电机的励磁线圈与电枢线圈的连接方式。 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。 2.3 直流电机的绕组 (introduction of armature winding) 说明电枢绕组的绕法及基本概念。 电枢绕组是直流电机的核心部分，在电机的机电能量转换过程中起着重要的作用。 电枢绕组须满足以下要求： ● 在能通过规定的电流和产生足够的电动势前提下，尽可能节省有色金属和 绝缘材料， ● 并且要结构简单、运行可靠等。 一、简单绕组 1. 直流电枢绕组基本知识 元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。 元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中一根称为首端，另一根称为末端。 极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用τ 表示。τ= πD 2p 也可用槽数表示，τ= Z 2p （槽），式中Z 为电枢总槽数。 元件节距y 1（第一节距）： 元件两条边的距离，以槽 数计，总是整数。 换向器节距y k ：通常用换 向片数K 来表示。 叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。 波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串联起来，象波浪式的前进。 2. 举例 P25-26 图2-12 、图2-13 1) 原理图 2)展开图 3)元件连接顺序表 二、绕组的基本形式 1. 单叠绕组 元件依次相连，元件的出线端接到相邻的换向片上， yk =1，第一个元件的下层边（虚线）连接着第二个元件的上层边，它放在第一元件上层边相邻的第二个槽内。 单叠绕组的特点： （1）元件的两个出线端联接于相邻两个换向片上。 （2）同一主磁极下的元件串联成一条支路，主磁极数与并联支路数相同。 （3）整个电枢绕组的闭合回路中，感应电动势的总和为零，绕组内部无“环流”。 （4）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使感应电动势最大，电刷间电动势等于 并联支路电动势。 （5）正负电刷之间引出的电动势即为每一支路的电动势，电枢电压等于支路电 压。 （6）由正负电刷引出的电枢电流为各支路电流之和。 2. 单波绕组 两个串联元件放在同极磁极下，空间位置相距约两个极距；沿圆周向一个方向绕一周后，其末尾所在边的换向片落在与起始的换向片相邻的位置。 单波绕组的特点： 1）同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，与磁极对数无关； 2）当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极中心线，支路电动势最大； 3）电刷数等于磁极数； 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。 结论： 相同元件数时，叠绕组并联支路数多，每条支路里串联元件数少，适用于较 低电压、较大电流的电机。对于单波绕组，支路对数永远等于1，每条支路里所包含的元件数较多，所以这种绕组适应于较高电压、较小电流的电机。至于大容量的电机，可以采用混合绕组。 2.4直流电机的励磁方式及磁场(exciting methods and magnetic field) 一、直流电机的励磁方式(exciting methods) 1. 定义：主磁极的激磁绕组所取得直流电源的方式； 2. 分类： 分为：他励式、并励式、串励式和复励式。 1）他励式：励磁电流由其他直流电源单独供给，励磁绕组和电枢绕组相互独立。 2）自励式：顾名思义，励磁电流由电机自身供给。而根据自励方式即电枢绕组和励磁绕组的连接方式的不同，自励式又分为串励式、并励式和复励式： （1）串励式：电枢绕组和励磁绕组相串联，满足：I =I a =I f （2）并励式：电枢绕组和励磁绕组相并联，满足：U f =U a I =I a -I f 他励：励磁电流较稳定； 并励：励磁电流随电枢端电压而变； 串励：励磁电流随负载而变，由于励磁电流大，励磁绕组的匝数少而导线截面积较大； 复励：以并励绕组为主，以串励绕组为辅。 **说明：为了减小体积，小型直流电机采用永磁式。 ► 他励：以电动机为例。自励：以发电机为例。 二、直流电机的空载磁场（magnetic field with no-load） 空载：发电机出线端没有电流输出，电动机轴上不带机械负载，即电枢电流为零的状态。这时的气隙磁场，只由主极的励磁电流所建立，所以直流电机空载时的气隙磁场，又称励磁磁场。 主磁通：经过主磁极、气隙、电枢铁心及机座构成磁回路。它同时与励磁绕组及电枢绕组交链，能在电枢绕组中感应电动势和产生电磁转矩，称为主磁通Φ0。 漏磁通：仅交链励磁绕组本身，不进入电枢铁 心，不和电枢绕组相交链，不能在电枢绕组中感 应电动势及产生电磁转矩，称为漏磁通Φσ。 特点： 1）由同一个磁动势所产生 2）所走的路径不同，导致它们对应磁路上所产生的磁场的分布规律不同，气隙磁场的大小和分布直接关系到电机的运行性能。 漏磁通 磁力线不进入电枢铁心，直接经过气隙、相邻磁极或定子铁轭形成闭合回路 漏磁路 主磁通 磁力线由N 极出来，经气隙、电枢齿部、电枢铁心的铁轭、电枢齿部、气隙进入S 极，再经定子铁轭回到N 极 主磁路 直流电机中，主磁通是主要的，它能在电枢绕组中感应电动势或产生电磁转矩，而漏磁通没有这个作用，它只是增加主磁极磁路的饱和程度。在数量上，漏磁通比主磁通小得多，大约是主磁通的20%。 为了感应电动势或产生电磁转矩，直流电机 Φ0 气隙中需要有一定量的每极磁通Φ0 ，空载时， 气隙磁通Φ0与空载磁动势F f 0或空载励磁电 ΦN 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。 为了经济、合理地利用材料，一般直流电 机额定运行时，额定磁通ΦN 设定在图中A 点， 即在磁化特性曲线开始进入饱和区的位置。 三、直流电机负载时的磁场及电枢反应（magnetic field with load and armature reaction ） 1. 概述 空载：气隙中磁场仅由主磁场的励磁磁动势产生（F f =Nf I f ） 负载：负载时的气隙磁场F f +电枢磁动势 fN f 0 N 电枢反应定义：电枢磁动势对励磁磁动势的作用使气隙中的磁场发生变化。 2. 主磁场：以主磁极的轴线对称分布 Φσ：只增加磁路饱和作用 几何中性线：两相邻主磁极的轴线对称分布，此处B=0； I f →F f → Φ0 物理中性线：B=0处的直线位置 3. 电枢反应：当励磁绕组中有励磁电流，电机带上负载后，气隙中的磁场是励磁磁动势与电枢磁动势共同作用的结果。电枢磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。 电刷在几何中性线时的电枢反应的特点： 1) 使气隙磁场发生畸变 空载时电机的物理中性线与几 何中性线重合。负载后由于电 枢反应的影响，每一个磁极下， 一半磁场被增强，一半被削弱， 物理中性线偏离几何中性线α 角，磁通密度的曲线与空载时 不同。 2) 对主磁场起去磁作用 磁路不饱和时，主磁场被削弱的 数量等于加强的数量，因此每极量的 磁通量与空载时相同。电机正常运行 于磁化曲线的膝部，主磁极增磁部分 因磁密增加使饱和程度提高，铁心磁 阻增大，增加的磁通少些，因此负载 时每极磁通略为减少。即电刷在几何中性线时的电枢反应为去磁性质。 2.5 电枢电动势和电磁转矩 (electromotive force and electromagnetic torque) 一. 电枢电动势： 电枢电动势是指直流电机正负电刷之间的感应电动势，也就是电枢绕组里每条并联支路的感应电动势。所以，可以先求一根导体的在一个极距范围内所产生的平均电动势，再求一条支路的。 一个磁极极距范围内，平均磁密用B av 表示，极距为τ，电枢的轴向有效长度为l ，每极磁通为Ф，则B av = Φ τl 。 一根导体的平均电动势为：e av =B av lv 又因为：v =2p τ n 60 ，所以：e av =2p Φ n 因为一条支路里的串联总导体数是，电枢电动势为： E a == pN 60a 60N 。 2a （N 为电枢总导体数，N =2SN y ），于 N 2a e av = N 2a ⨯2p Φ n 60 pN 60a Φn =C e Φn 式中，C e = 是一个常数，称为电动势常数。 二. 电磁转矩： 如果电动势和发电机相关，那么，电磁转矩和电动机可以联系在一起，求解电磁转矩的过程和求解电动势类似。 1）先求一个导体的平均电磁力：f av =B av l ⋅i a ； 2）平均电磁力乘以电枢的半径，即得到一根导体所受的平均转矩：T x =f av 3）电机总的电磁转矩则为： T =B av l = pN 2πa D 2 ； I a 2a N D 2 = Φl τ ⋅l I a 2a N 2p τ2π pN 2πa ΦI a =C T ΦI a 式中：C T =是一个常数，称为转矩常数，I a =2ai a 是电枢总电流。 电磁转矩的大小正比与每极磁通和电枢电流。 C e ，C T 对于一个具体的电机而言，是一个常数，并且通过换算，两者之间有一 C T C e =602π =9.55 固定的关系： 或C T =9.55C e 。 三、直流电机的电磁功率： P M =E a I a =C e ΦnI a ==pN 2πa ΦI a Ω=T Ω pN 60a Φ60Ω2π I a 直流发电机和直流电动机的电枢电动势和电磁转矩的比较： 2.6 直流电机的运行原理 (operation principle of DC machine) 一、直流电机的基本方程(basic equation of DC machine) 1. 电动势平衡方程(electromotive force balance equation) E a =U ±I a R a ±2∆U b 式中：R a ：电枢回路总电阻； U =I f (r f +r Ω) =I f R f E a =C e Φn 2∆U b ：正、负电刷电压降，一般为0.6～2伏； 发电机：取“+”；电动机：取“-”； 忽略电刷压降，则E a =U ±I a R a **结论：发电机：E a 》 U ；电动机：E a a I a E I I 发电机 电动机 2. 转矩平衡方程(torque balance equation) T em =C T ΦI a 1. 发电机：T em =T 1-T 0 2. 电动机：T em =T 2+T 0 3. 直流电机的功率平衡方程(power balance equation) 1) 电动机 电能→机械能 电动机： P em =P 1-p Cua -p Cuf -p b P 2=P em -p 0=P 1-∑p 2) 发电机 机械能→电能 P1 (机) 发电机：P em =P 1-p 0 P =P em -p Cua -p Cuf -p b =P 1-∑p 2 电机效率：η= P 2P 1 =1- ∑p P +∑ 2 p ∑ p =p cuf +p cua +p Fe +p m +p ad 二、直流电动机的工作特性(operation characteristics of DC motor) 直流电动机的基本方程 E a =C e Φn U =E a +I a R a +2∆U b ≈E a +I a R a E a T em =C T ΦI a T em =T 2+T 0 P em =P 1-p C ua =T em Ω=E a I a P 2=P em -p 0=P em -(p m ec +p Fe +p ad ) 定义：直流电动机的工作特性，是指在U=UN ，I f =I fN 时, 转速n 、电磁转矩 T em 和效率η随输出功率P 2 而变化的关系。 实际运行时, 电枢电流I a 可直接测量, I a 和P 2 成正比, 变化趋势大致相同。故可将工作特性表示为n 、T em 、η=f （I a ）。 直流电动机的工作特性因励磁方式不同, 差别很大。须分别讨论。 1. 他励（并励）直流电动机的工作特性 1) 转速特性 定义：当U =U N 、I f =I fN 时，n =f (I a ) 由方程式可得 n = U N C e C T Φ 忽略电枢反应的去磁作用，转速与负载电流按线性关系变化如图所示。 C e Φ - R a C e Φ I a n = U C e Φ - R a 2 ⋅T em =n 0-βT em 若忽略电枢反应，Φ=C ，则为一直线； **说明：①n0为理想空载转速；②β大，机械特性硬；β小，机械特性软。 2) 转矩特性 定义：当U =U N 、I f =I fN 时，T em =f (I a ) 转矩表达式T em =C T ΦN I a 考虑电枢反应的作用，转矩上升的速度比电流上升的慢。 3) 效率特性 定义：当U =U N 、I f =I fN 时，η=f (I a ) 由方程式可得η= P 1-∑P P 1 =1- P 0+R a I a U N I a 2 损耗分析: 结论:空载损耗为不变损耗，不随负载电流变化，当负载电流较小时效率较低，输入功率大部分消耗在空载损耗上；负载电流增大，效率也增大，输入的功率大部分消耗在机械负载上；但当负载电流增大到一定程度时铜损快速增大此时效率又变小。如上图所示。 2. 串励直流电动机的工作特性： 由于串励电动机的励磁绕组与电枢串联，所以励磁电流就是电枢电流，即它是随负载的变化而变化的。其工作特性与他（并）励直流电动机的工作特性有所 不同。当负载电流较小时，电机磁路不饱和，每极气隙磁通与励磁电流呈线性关系。即：Φ=k f I f =k f I a 。 n η a 1 ）转速特性： n = U N C e Φ - R a I a C e Φ = U N k f C e I a - R a +R f k f C e 2）转矩特性：T em =C T ΦI a =k f C T I a 2 当负载电流为零时，电机转速趋于无穷大， 所以串励电动机不宜轻载或空载运行。 当负载电流较大时，磁路饱和，串励电动 机的工作特性与他励电动机相同。曲线如图所示。 串励电动机有较大的起动转矩与过载能力。当生产机械过载时，电动机的转速自动下降，其输出功率变化不大，使电机不致因负载过重而损坏。当负载减轻时，转速又自动上升。因此，电力机车、电车等一类牵引机械大都采用串励电动机拖动。 3. 复励直流电动机的工作特性： 复励电动机通常接成积复励，它的工作特性介乎并励与串励电动机的特性之间。如果并励磁动势起主要作用，它的工作特性就接近并励电动机；如果串励磁动势起主要作用，它的工作特性就接近串励电动机。 因为有并励磁动势的存在，空载时没有飞车的危险 ，复励电动机的转速特性如图所示。 1.并 2.积复 3.串 三、直流发电机的特性(characteristics of DC generator) 直流发电机的励磁方式:他励、并励、复励。 + I =I a G U - I 直流发电机的特性： （1）负载特性 当n=常数且I=常数时，U=f (If ) 的关系，其中当I=0时的特性U 0=f (If ) 称为发电机的空载特性。 （2）外特性 当n=常数且I f =常数或R f =常数时，U=f (I )的关系 （3）调节特性 当n=常数且U=常数时，I f =f (I ) 的关系。 （4）效率曲线 （一）空载运行 1.他励发电机的空载特性 空载时，U =E a 。由于 E a =C e Φn ，因此空载特性实质上就是E a =f (I f ) 。由于E a 正比于Φ，所以空载特性曲线的形状与空载磁化特性曲线相同。 直流发电机的空载特性是非线性的，上升与下降的过程是不相同的。实际中通常取平均特性曲线作为空载特性曲线。空载特性与励磁方式无关。 2. 并励直流发电机的自励建压(build up voltage of shunt excitation DC generator) 并励的励磁是由发电机本身的端电压提供的，而端电压是在励磁电流作用下建立的，这一点与他励发电机不同。并励发电机建立电压的过程称为自励过程，满足建压的条件称为自励条件。 曲线1为空载特性曲线，曲线2为励磁回路励磁电阻电压 U f = i f R f U U 1）自励条件： ①电机的磁路必须有剩磁； ②电机的转向及励磁绕组与电枢绕组的连接必须正确，以使励磁电流产生的磁场方向与剩磁方向一致。 ③电机的励磁磁路具有饱和特性； ④励磁回路的电阻应小于与电机运行转速相对应的临界电阻。 2） 励磁回路方程： 3）说明：① ② R f 》R Cr E 0=U 0=i f R f +L f U f di f dt „„磁化曲线； =(i f ) =i f R f „„„„„„„„励磁电阻电压； U f （磁化曲线与的交点），无固定交点，空载电压 不能稳定在某一值上； R f 时，E 0=固定值； ③转速低时，空载特性下降，R Cr ↓→要求在额定转速下自励建压。 （二）负载运行 运行特性(operation characteristics) U (E ) =f (I f ) 1）空载特性：当n =n N ，I =0时，00；„„磁化曲线 I =C 2）外特性：当n =n N ，f 时，U =f (I ) ； 1．直流发电机的外特性：外特性曲线。 电流增大时，端电压下降，其原因有两个： ⑴负载增大时，电枢反应的去磁作用增强，使每极磁通量减小，从而使电枢电动势减小； ⑵电枢回路电阻上的压降随电流增大而增大，从而使端电压下降。 U0 U 1—他励发电机外特性；2—并励发电机外特性； 并励方式下，端电压下降的更快一些：负载增大时，电枢反应的去磁作用增强，使每极磁通量减小，这样不仅影响了电枢电动势，使端电压下降，同时端电压的下降进一步影响励磁电流使之减小，导致电枢电动势双重减小，所以，并励下降的更快一些。 **解释：为什么并励比他励发电机的外特性下降得多？ 原因：一是电枢反应的去磁作用；二是电枢回路总电阻和电刷电阻引起的压降。 并励、复励、串励三种励磁方式下外特性的比较。 ∆U = U 0-U U N N ⨯100% 2. 电压变化率： ；他励：一般为（5～10）%„„恒压源 并励：一般为20%以上； I =f (I ) 3. 调整特性：当n =n N ，U =C 时，f ； 1—他励发电机调整特性；2—并励发电机调整特性； 2.7直流电机的换向(commutation) 一、换向过程(commutation process) 1. 换向定义：从+ia 到-i a 的过程； 2. 换向周期：T k ，几毫秒； 3. 换向原因：电磁、机械、电化学和电热 二、换向元件中的电动势(emf) 主要分析电磁原因：换向过程中换向元件的电动势不为零。 1. 电抗电动势e r 换向元件中，在电流变化时，出现由自感与互感作用所引起的感应电动势，这个电动势称为电抗电动势。 从+ia 到-i a → e r =-L di dt 方向：由楞次定律知，阻碍换向，与换向前相同； 2. 电枢反应电动势e a 虽然换向元件位于几何中性线处，主磁场的磁密等于零，但是电枢磁场的磁密不等于零。因此换向元件必然切割电枢磁场，产生一种旋转电动势，称为电枢反应电动势。由于电枢反应影响e a =BLv≠0 物理中性线偏移几何中性线B≠0„„由于电枢反应影响e=BLv≠0 方向：对换向起阻碍作用，与换向前同，其大小与电机的转速及负载大小有关。 三、改善换向的方法(methods) 1. 换向的不良后果：产生火花； 产生火花的电磁原因： 在换向元件中存在着两个方向相同的电动势e a +e r ，因此在换向元件中，会产 生附加的换向电流i K 。由i K 所建立的电磁能量ik 2L r 要释放出来。当这部分能量 2 1 足够大时，将以火花的形式从刷边放出。此外还有机械及电化学方面的原因。 火花使电刷及换向器表面损坏，严重时将使电机不能正常运行。 火花等级： 2. 改善换向的方法 从产生火花的电磁原因出发，减少换向元件的电抗电动势和电枢反应电动势，就可以有效地改善换向。 ①装设换向磁极； ②增加换向回路的电阻； ③电刷移到气隙磁场的物理中性线附近。 ④补偿绕组 作业：2-1，2-6，2-15，2-16，2-17，2-18，2-19，2-21

电机与拖动基础的内容简介

《电机与拖动基础》主要介绍了变压器、三相异步电动机、直流电动机的结构特点和基本工作原理，着重分析了三相异步电动机和直流电动机的启动、制动、调速性能及相关的计算，简要介绍了单相异步电动机、同步电机和控制电机的结构特点和基本工作原理、电动机容量选择的基本知识及电机、变压器的使用与维护知识，并且还介绍了与基本理论相关的电机与拖动实验。为加深对基础知识的理解，各章都有精心挑选的例题、思考题和习题以及为便于学生自检、教师测评的自我评估题。《电机与拖动基础》适于高职高专电气自动化技术、电力系统自动化技术、生产过程自动化技术、机电一体化技术、自动控制电气类等专业使用，也可供各级电工考证人员对电机与拖动基础知识的备考复习之用，还可供有关电气工程技术人员学习参考或作为培训教材。

电机与拖动基础的介绍

《电机与拖动基础》是王秀丽编著的图书，是按照高职自动化类“电机与拖动基础”教学大纲进行编写，体现了高职高专教学改革的特点，突出理论知识的应用和实践能力的培养，加强了实用性，降低了理论难度。

谁能帮我总结下电机拖动的基础知识

电机基础知识1.什么是直流电动机?它是如何工作的?　　能够把输入的直流电变为机械能输出的机械设备，叫做直流电动机。它是根据带电导体在磁场中受力的作用原理而制成的。　　当外接电源向直流电动机供电时，线圈的两有效边在磁场中受力的作用而运动。其运动方向由“左手定则”决定。由于线圈固定在轴上，因此，线圈绕轴作旋转运动产生转矩。直流电机的外加电源是直流电，经过电刷和换向片后，流到线圈上的电流在旋转中是交变的，所以当线圈上下两导线通过磁极时，其导线内的电流也因电刷接触的换向片不同而改变；如果使线圈受力运动方向不变，只要对电路不断供电，线圈就按一定方向旋转起来。　　2.直流电动机由哪些主要部件组成?　　直流电动机的结构大致可分为转子和定子两个主要部分。　　转子：电机上可以转动的部分叫转子或叫电枢。它主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器（整流子）及轴承等组成。　　定子：即产生磁场的静止部分。它主要由主磁极、附加磁极、机座、端盖及电刷装置等组成。　　3.直流电动机有几种类型?各有何特点?　　直流电动机按励磁方式不同分为串励电动机、并励电动机、复励电动机和他励电动机。　　串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联。这种连接方式起动力矩大，抗过载能力强；缺点是不能在空载的情况下起动。　　并励电动机：励磁绕组与电枢绕组并联。这种连接方式的优点是转速恒定，不随负载的变化而改变。　　复励电动机：磁极上有两绕组，其中一个绕组与电枢绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联，所以它具有串励与并励电动机两种优点。　　他励电动机：由于需要两个电源，一般不采用，只有在特殊情况下使用。