【正文】 、副方的相序要正確，（）。 Y,d11； D,y3 正好對應(yīng)于鐘表盤上的12個(gè)位置。 繞向相同，標(biāo)號相反—?jiǎng)t兩側(cè)相電勢反相 規(guī)定感應(yīng)電勢的參考正方向?yàn)橛墒锥酥赶蚰┒薃X。 芯式變壓器鐵心互不獨(dú)立，三相磁路互相關(guān)聯(lián)；中間相的磁路短，磁阻小，勵(lì)磁電流不平衡，但對實(shí)際運(yùn)行的變壓器，其影響極小。當(dāng)外加三相電壓對稱時(shí)，各相磁通相等，但三相空載電流不等，中間那相空載電流小一些。 本章要講三相變壓器本身的問題，即講述三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)、聯(lián)結(jié)組和磁通波形等。即當(dāng): 可變損耗=不變損耗時(shí)η最大。 效率： η=P2／P1=P2／(P2+Σp)=βSNcosφ2／(βSNcosφ2+pFe+β2pKN) 附加鐵耗主要有：在鐵心接縫等處由于磁通密度分布不均勻所引起的損耗 ；在拉緊螺桿、鐵軛夾件，油箱壁等構(gòu)件處所產(chǎn)生的渦流損耗。每類當(dāng)中又有基本損耗和附加損耗之分。 當(dāng)為感性負(fù)載時(shí)，φ2為正ΔU0。)/U1N]100% 變壓器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)電壓的變化 使用標(biāo)幺值后，折算前后各量標(biāo)幺值相同，無需折算，即： R2*=R239。 Zk75= 注意：接法應(yīng)該為內(nèi)接，防止電壓表分流引起誤差（電流小，電壓高，內(nèi)阻抗大） （求取RK,XK,UK,pCu ） 從一次側(cè)看進(jìn)去的阻抗是從二次側(cè)看進(jìn)去的阻抗的k2倍。 （注意T點(diǎn)電流方向）(2)簡化等效電路 (R2＋jX2σ)I1+I239。=(I2/I239。=(I2/I239。=kE2 \R239。 2. 折算原因：為了簡化計(jì)算和分析； 3. 折算條件：折算前后，變壓器的電磁效應(yīng)不改變，變壓器的功率大小也不改變。 （下圖正方向選取原因是因?yàn)橐淮蝹?cè)所加電壓為電源，所以I1從A流出，而二次側(cè)則為感應(yīng)出的二次電勢為電源，所以I2從x到a）1. F1+F2=Fm≈F0（F1和F2共同作用合成主磁勢—主磁通）I1=I0＋(I2/k)=I0+I1LI1L=I2/k為負(fù)載后一次側(cè)增加的電流。 一次側(cè)接電源U1，二次側(cè)接負(fù)載ZL，此時(shí)二次側(cè)流過電流I2。 Rm和Xm是隨著飽和程度的增大而減小。 Xm的物理意義是： 勵(lì)磁電抗Xm是主磁通Φ的電抗，反映了變壓器（電機(jī)）鐵心的導(dǎo)磁性能，代表了主磁通對電路的電磁效應(yīng)。Bm≈~；~ b)電壓比K：指三相變壓器的線電壓之比 5. 在做三相變壓器聯(lián)結(jié)繞組試驗(yàn)時(shí)用到電壓比K進(jìn)行計(jì)算。 用相量時(shí)可同時(shí)表示有效值和相位。 同樣可以推出e2和e1σ的公式： e2=E2msin(ωt90176。（一次側(cè)I1感應(yīng)的磁通和I2感應(yīng)的磁通互相抵消，剩余主磁通） 鐵心由高導(dǎo)磁硅鋼片制成，導(dǎo)磁系數(shù)μ為空氣的導(dǎo)磁系數(shù)的2000倍以上，所以大部分磁通都在鐵心中流動(dòng)，主磁通約占總磁通的99％以上，而漏磁通占總磁通的1％以下。 一次側(cè)接額定電壓U1N，二次側(cè)開路的運(yùn)行狀態(tài)稱為空載運(yùn)行（i2=0）。 單位為Hz， 位為VA、kVA、MVA 53 變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生熱量，使變壓器油膨脹，并流進(jìn)儲(chǔ)油柜中。 ？ 按相數(shù)分：單相、三相、多相變壓器等 2. Ф在兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電勢e1和e2 e1=－N1 dФ/dt實(shí)驗(yàn)變壓器(互感器)。 對直流電動(dòng)機(jī)是逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)一個(gè)小角度。 三、影響換向的因素 2．電樞反應(yīng)電勢 ea 產(chǎn)生火花的原因除電磁原因外，還有電化學(xué)、工藝、電熱等因素，至今尚無很成熟的理論。 一、換向過程分析工作點(diǎn)將會(huì)穩(wěn)定在第iv象限。 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通過降低電壓來減速時(shí)，若電壓下降幅度較大，會(huì)使得工作點(diǎn)經(jīng)過第II象限，如圖中的BC段，轉(zhuǎn)速為正而電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài)。 (2)電勢反接制動(dòng)（倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行） 如圖所示，工作點(diǎn)A→B→C,在C點(diǎn)時(shí)，n=0。在C點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，與轉(zhuǎn)速方向相反是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。所以稱為能耗制動(dòng)。 一、能耗制動(dòng) （1）能耗制動(dòng)過程 BO 電機(jī)：他勵(lì)； 制動(dòng)問題：在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要采取一些措施使電動(dòng)機(jī)盡快停轉(zhuǎn)，或者從某高速降到某低速運(yùn)轉(zhuǎn)，或者限制位能性負(fù)載在某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)問題。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作原理，單獨(dú)改變磁通方向（即通過改變勵(lì)磁繞組連接）或者單獨(dú)改變電樞電流的方向，均可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。 缺點(diǎn)：只能在低于固有機(jī)械特性的范圍內(nèi)調(diào)速，低轉(zhuǎn)速時(shí)變化率較大，電樞電流較大，調(diào)速過程中有損耗。 （設(shè)TZ為常數(shù)） 3. 三種調(diào)速方法實(shí)質(zhì)上都是改變了電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線形狀，使之與負(fù)載機(jī)械特性曲線的交點(diǎn)改變，以達(dá)到調(diào)速的目的。 dTz/dn dT/dn 。T=T2時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 如重力型負(fù)載。由負(fù)載性質(zhì)決定。 如果并勵(lì)繞組起主導(dǎo)作用，則特性接近并勵(lì)電動(dòng)機(jī)。 同樣大的起動(dòng)電流時(shí)，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生更大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，常用于啟動(dòng)較為困難的場合。 電壓不變時(shí)，n與sqrt(T)反比，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速n下降很快。 改變?nèi)齻€(gè)量U、Φ、Rp之一而其他量不變時(shí)可以得到人為機(jī)械特性。 其中，n0=U/(CeΦ)為理想空載轉(zhuǎn)速，而k=(Ra+Rp)/(CeCTΦ2)為機(jī)械特性的斜率。 如果不考慮轉(zhuǎn)速的變化，則T=f (P2)為一條直線，考慮到轉(zhuǎn)速略有下降，所以T=f (P2)為一條略微上翹的曲線。 6. 啟動(dòng)電阻Rst一般設(shè)計(jì)為短時(shí)運(yùn)行方式，不容許長時(shí)間通過較大的電流。 Ea= CeΦ n = 0 ， Ia=( UEa ) / Ra= U/Ra 直流電動(dòng)機(jī)本章概述： 本 章 小 結(jié) 二、外特性 U=f(I)1. 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，串勵(lì)繞組產(chǎn)生磁勢，這個(gè)磁勢將影響主磁通的大小和電機(jī)性能。 33 4. 建壓條件： ； ； 。 其飽和系數(shù)Kc=ac/cb 他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的特性一、開路特性 U0 = f ( If )1. 定義：當(dāng)n =常數(shù)，I=0時(shí), 改變勵(lì)磁電流，電樞端電壓U0 隨勵(lì)磁電流If電磁功率PM=TΩ=EaIa顯示了機(jī)械功率和電磁功率之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在發(fā)電機(jī)中EaU，在電動(dòng)機(jī)中UEa。 當(dāng)直流電機(jī)負(fù)載時(shí)，電樞繞組繞組中的電樞電流將產(chǎn)生電樞磁勢，電樞磁勢對主磁場的分布和主磁通的大小將產(chǎn)生一定的影響，這種影響稱為電樞反應(yīng)。 =（1Σp）/P1 本章小結(jié) 效率 雜散損耗pΔ: 齒槽引起磁場脈動(dòng)引起的鐵耗，一些機(jī)械部件切割磁通產(chǎn)生的鐵耗等pΔ=(~1)%P2。~。 對發(fā)電機(jī)來說，轉(zhuǎn)軸上輸入的是機(jī)械轉(zhuǎn)矩T1。 如有串勵(lì)繞組，則Ra中應(yīng)為串勵(lì)、補(bǔ)償和換向極繞組電阻。 這一感應(yīng)電勢公式把電量Ea、機(jī)械量n、磁場量Φ聯(lián)系起來了。 由電刷引出的感應(yīng)電勢Ea也就是每條支路的感應(yīng)電勢，即一條支路中所有串聯(lián)導(dǎo)體的感應(yīng)電勢之和。 (π2β)角度內(nèi)的磁勢為交軸電樞磁勢Faq。 當(dāng)電刷與幾何中性線上的導(dǎo)體相接觸時(shí)，電樞磁勢的軸線也處于幾何中性線上，即與主極軸線正交，稱其為交軸電樞磁勢。 由圖可知，原來的磁場發(fā)生了畸變，0點(diǎn)發(fā)生了位移。 二、電樞磁勢單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布： Ba(x)=μ0Fa(x)/δ 5. 當(dāng)電刷與處于幾何中性線上的導(dǎo)體相接觸時(shí)，電樞磁勢的軸線在交軸方向。 一、電樞磁勢的分布23 二、空載磁通密度波形 22指額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，以r/min為量綱單位。額定值通常標(biāo)在各電氣的銘牌上，故又叫銘牌值。 6. 鼓形繞組的電刷中心線在每個(gè)磁極的中心線上。即一個(gè)線圈跨過4個(gè)槽的位置。 4. 每個(gè)換向片接兩個(gè)不同的線圈端頭。大型電機(jī)電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。每一刷桿上的一排電刷組成一個(gè)電刷組，同極性的各刷桿用連線連在一起，再引到出線盒。換向極——換向極是安裝在兩相鄰主磁極之間的一個(gè)小磁極，它的作用是改善直流電機(jī)的換向情況，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生有害的火花。主磁極鐵心靠近轉(zhuǎn)子一端的擴(kuò)大的部分稱為極靴，它的作用是使氣隙磁阻減小，改善主磁極磁場分布，并使勵(lì)磁繞組容易固定。 5. 結(jié)論：直流電機(jī)的可逆性原理：同一臺電機(jī)，結(jié)構(gòu)上不作任何改變，可以作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。 第1章 2. 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。 DC Motor) 1. 將直流電源通過電刷和換向器接入電樞繞組，使電樞導(dǎo)體有電流ia 通過。 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) (Structure)　主磁極主磁極的作用是建立主磁場。 機(jī)座中作為磁通通路疊部分稱為磁軛。同時(shí)端蓋對電機(jī)內(nèi)部還起防護(hù)作用。為改善通風(fēng)，沖片可沿軸向分成幾段，以構(gòu)成徑向通風(fēng)道。13此外，還要節(jié)省有色金屬和絕緣材料，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠。1. 每個(gè)換向片接兩個(gè)不同的線圈端頭。一臺4極16槽直流電機(jī)，已知換向片數(shù)K=16；電樞繞組的線圈數(shù)S=16；試畫出整距右行單疊繞組展開圖。〗 3. 在第一個(gè)元件的引出線端畫出換向器的兩根橫平行線，并標(biāo)出換向片號；換向片號與所連的上層邊槽號要相同。在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以保證各電氣設(shè)備長期可靠地工作。 3. 額定電流 IN： 直流電機(jī)的基本理論內(nèi) 容 簡 介 1. 直流電機(jī)的磁場:勵(lì)磁方式、磁場分布、電樞反應(yīng) 2. 感應(yīng)電勢：電勢公式、電勢方程式 3. 電磁轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)矩公式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式 4. 功率與損耗:損耗分析、功率平衡方程式21 極面外，氣隙迅速增大，磁密也迅速減弱，幾何中性線處磁密為0。 電樞磁場會(huì)對主磁場產(chǎn)生一定的影響，這一影響稱為電樞反應(yīng)。 3. 這樣的電流分布所產(chǎn)的磁力線如圖所示。 8. x處閉路上的總磁勢Fa(x)=A*2x,忽略鐵心磁阻，則每個(gè)氣隙消耗的磁勢為 Fa(x)=Ax 一個(gè)周期的磁密波形呈馬鞍形。 四、直軸電樞反應(yīng) 電樞繞組中的感應(yīng)電勢 Ce為電勢的結(jié)構(gòu)常數(shù)，由繞組結(jié)構(gòu)決定。電動(dòng)機(jī)則按照電動(dòng)機(jī)慣例標(biāo)注。 除了電阻壓降IaRa外，還要考慮電刷壓降△Us 電磁轉(zhuǎn)矩 對于電動(dòng)機(jī)來說，從電樞端輸入電流并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T,T克服各種阻力轉(zhuǎn)矩T0后與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2相平衡:這些損耗主要與轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)，基本為常量。 負(fù)載損耗：電樞回路電阻損耗pa=Ia2 Ra。 電磁功率PM：從電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率的那一部分功率。 直流電機(jī)空載時(shí)的磁場由勵(lì)磁繞組單獨(dú)激勵(lì)，其分布取決于磁路的情況。 發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)是直流電機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài)。 5. 當(dāng)發(fā)電機(jī)正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，3個(gè)物理量中1個(gè)保持不變，另外2個(gè)之間的關(guān)系稱為直流發(fā)電機(jī)的特性。 1. 電壓調(diào)整率：從空載到滿載電壓變化的程度。 原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割剩磁場，產(chǎn)生一個(gè)不大的剩磁感應(yīng)電勢。 可見勵(lì)磁繞組的接線對建立電壓很重要。 三、外特性 U=f(I)1. U=EaRa(I+If)2ΔUs =(CeΦnRaIf2ΔUs)RaI 2. 有三個(gè)原因引起端電壓隨負(fù)載電流增加而下降： 電阻Ra上的壓降； 電樞反應(yīng)的去磁作用； 以上2因素引起勵(lì)磁電流的進(jìn)一步減少。 如果串勵(lì)與并勵(lì)繞組的磁勢方向相同，則稱為加復(fù)勵(lì)（或叫積復(fù)勵(lì)），反之為差復(fù)勵(lì)（或叫減復(fù)勵(lì)）。 如果串勵(lì)繞組的作用適當(dāng)，即在額定電流時(shí)端電壓等于額定電壓則為平復(fù)勵(lì)。 重點(diǎn)是： 2．并勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí)電壓隨電流增加而下降的原因。 二、直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法 1. 最初啟動(dòng)電流：Ist =U / ( Ra+Rst ) 2. 最初啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：Tst=CT Φ Ist 3. 為了在限定的電流Ist下獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst，應(yīng)該使磁通Φ盡可能大些，因此啟動(dòng)時(shí)串聯(lián)在勵(lì)磁回路的電阻應(yīng)全部切除。 42 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作特性電流增大，電壓恒定時(shí)意味著P2增大，所以n=f(P2)是一條較平的下降曲線（硬特性）。 機(jī)械特性：n=f(T)是指U=UN，If=IfN時(shí)，改變負(fù)載的過程中，轉(zhuǎn)速n隨電磁轉(zhuǎn)矩T變化的函數(shù)關(guān)系 一、機(jī)械特性方程式 n=f(T) 其方程為 n = U / (CeΦN) RaT/(CeCTΦN2) （硬特性） 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)既有并勵(lì)繞組又有串勵(lì)繞組。負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小為常量，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速平方成正比。 47 同軸相連時(shí)，電動(dòng)機(jī)與負(fù)載的轉(zhuǎn)速始終相等。 判斷工作點(diǎn)是否穩(wěn)定的方法為： 給該點(diǎn)施加干擾，使轉(zhuǎn)速變化，然后取消干擾，如果轉(zhuǎn)速能恢復(fù)，則該點(diǎn)為穩(wěn)定點(diǎn)，反之為不穩(wěn)定點(diǎn) 圖中分別給出了穩(wěn)定點(diǎn)與不穩(wěn)定點(diǎn)的實(shí)例。如果調(diào)節(jié)某些參數(shù)，則可以改變轉(zhuǎn)速。便于計(jì)算機(jī)控制。三、電樞回路串入調(diào)節(jié)電阻調(diào)速 49電磁制動(dòng)是使電機(jī)在制動(dòng)時(shí)使電機(jī)產(chǎn)生與其旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩,其特點(diǎn)是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,操作控制方便。轉(zhuǎn)子由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)電勢Ea方向不變，電流方向改變了，電磁轉(zhuǎn)矩T = CTΦ Ia方向也隨之改變成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)速迅速下降。 （2）能耗制動(dòng)運(yùn)行OC 通過反接閘刀把電源突然反接，同時(shí)在電樞支路串入限流電阻R 。 這種運(yùn)行方式通常用在起重設(shè)備低速下放物體的場合。 (2)反向回饋制動(dòng)Th=～2ms換向問題十分復(fù)雜，換向不良會(huì)在電刷與換向片之間產(chǎn)生火花?；蛘哒f電抗電勢是阻礙換向的。Ea=2Wy Ba l va3．換向極電勢 eK 再產(chǎn)生一個(gè)磁密，換向元件切割該磁密時(shí)產(chǎn)生一個(gè)能抵消電抗電勢的電勢。對直流發(fā)電機(jī)是：順轉(zhuǎn)向看與主極極性相同； ：對于未裝換向極的小型串勵(lì)直流電機(jī)，把電刷從幾何中性線（與處于幾何中性線處的導(dǎo)體接觸）移動(dòng)一個(gè)適當(dāng)?shù)男〗嵌?，使得換向元件產(chǎn)生的感應(yīng)電勢與換向后的電流方向相同。 變壓器(Transformer)是一種靜止電機(jī)，它可以將一種電壓形式的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓形式的電能。 電爐變壓器(專用)， 給電爐(如煉鋼爐)供電。