第一篇：電機及拖動教案

廣州汽車學院 教 案 200 7 ～200 8 學年第 二 學期 課 程 名 稱 ： 電機與拖動 課程性質(zhì) ： 專業(yè)理論課 學時數(shù) ： 48 授 課 班 級 ： 06級自動化1、2 開課系(部)： 電子信息工程 教研室(實驗室)： 華工自動化實驗教學中心 主 講 教 師 ： 賴玉斌 職 稱 ： 講師 廣州汽車學院教務處制 教案首頁課 程 電機及拖動基礎 名 稱 課 程 專業(yè)理論課 學分 類 別 任 課 賴玉斌 職稱 講師 教 師 授 課 專業(yè)班級： 06級自動化1、2 共 2 個班 對 象 基本參考資料和教材 ? ? ? ? 總計： 64 學時 講課： 48 學時 實驗： 16 學時 上機： 0 學時 《電機及拖動基礎》 吳玉香 主編 化學工業(yè)出版社 2008 電機及拖動基礎》(第3版)李發(fā)海等編 清華大學出版社 2005 《電機及拖動基礎》 詹躍東主編 重慶出版社 2002 《電機與電力拖動》 朱耀忠主編 北京航空航天大學出版社 2005 教學 目的 任務 《電機及拖動基礎》是電氣工程、工業(yè)自動化、機電一體化等非電機專業(yè)的一門技術基礎課，是電機原理和電力拖動兩門課程的有機結(jié)合，既強調(diào)理論性，又強調(diào)實際應用。本課程的任務：使學生或相關技術人員掌握交直流電機、微控電機的基本原理和結(jié)構，電力拖動系統(tǒng)的運行性能、分析計算與控制以及電機容量選擇等內(nèi)容，為后續(xù)課程的學習和今后工作準備必要的基礎知識。閉 卷（√）； 開 卷（）； 課程論文（）實踐操作（）； 多種形式結(jié)合（）章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 直流電機原理 直流電機的運行特性 直流電動機的電力拖動 變壓器 三相異步電動機的基本原理 三相異步電動機的電力拖動 同步電動機 控制電機 電動機的選擇 電機及拖動的計算機仿真 機動（復習、答疑）內(nèi)容 學時數(shù) 3 6 6 6 6 6 9 1 1 1 3 緒論 課程簡介、電機及拖動系統(tǒng)發(fā)展概況、電磁學基本理論 考核方式 內(nèi)容 課時 分配 注：課程類別：公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、集中實踐環(huán)節(jié)、實驗課、通選課。電機及拖動課程教案 授課時間 章節(jié)名稱 緒論 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 第 1 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 1 次課 授課方法 舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的

1、掌握電機中常用的基本定律、電機中鐵磁材料的特點； 與要求

2、熟悉電機的應用與分類；

3、了解本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學目的、學習方法。第 1 節(jié) 電機的應用與分類 教學基本內(nèi)容綱要 第 2 節(jié) 本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學目的、學習方法 第 3 節(jié) 電機中常用的基本定律 第 4 節(jié) 電機中鐵磁材料的特點 重點：電機中鐵磁材料 難點：鐵磁材料 教學重點 與難點 圖片—理論；從感性到理性。電機的發(fā)展史、電機的應用與分類；本教材內(nèi)教學過程 容、課程性質(zhì)、教學目的、學習方法；電機中常用的基本定律；電機中鐵磁設計 磁化曲線、磁滯回線、交流磁路中的鐵心損耗等。作業(yè)、討論 及輔導 掌握電機中常用的基本定律、電機中鐵磁材料的特點； 熟悉電機的應用與分類； 了解本教材內(nèi)容、課程性質(zhì)、教學目的、學習方法。課后小結(jié) 授課時間 第 2 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 2 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機原理 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講、實物講解、播放直流電機資料片 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的

1、掌握直流電機的空載磁場、負載磁場及電樞反應 與要求

2、熟悉直流電機的用途、結(jié)構及基本工作原理

3、了解直流電機的電樞繞組 教學基本直流電機的用途、結(jié)構、銘牌數(shù)據(jù)、主要系列及基本工作原理；直流電機的內(nèi)容綱要 電樞繞組；直流電機的空載磁場和負載磁場、直流電機的電樞反應等 教學重點 與難點 重點：直流電機基本工作原理、電樞反應 難點：電樞反應 利用多媒體課件簡單介紹直流電機的用途、結(jié)構、銘牌數(shù)據(jù)及主要系列。利用動畫片演示直流電機基本工作原理；分析介紹直流電機的電樞繞組的形式教學過程 及特點；介紹直流電機的空載磁場和負載磁場在氣隙中的分布、直流電機的設計 電樞反應有什么作用等。作業(yè)、討論思考題：P25 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 及輔導 作業(yè)題：1-11 1-12

1、掌握直流電機的空載磁場、負載磁場及電樞反應

2、熟悉直流電機的用途、結(jié)構及基本工作原理

3、了解直流電機的電樞繞組 課后小結(jié) 授課時間 第 3 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 3 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機原理 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 教師主講、實物講解、播放直流電機資料片 教學時數(shù) 3 授課方法 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的 掌握直流電機的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩； 與要求 熟悉直流電機的換向。

1、直流電機的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩； 教學基本內(nèi)容綱要

2、直流電機的換向。教學重點 與難點 重點：直流電機的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩推導與計算 難點：直流電機的換向 直流電機的電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩的推導與計算、直流電機的換向過程；直教學過程 線換向、延遲換向、超越換向；改善換向的方法；火花、環(huán)火及補償繞組。設計 第一章小結(jié)；習題課，講解例題等。作業(yè)、討論思考題：P25 1-8 1-9 1-10 及輔導 作業(yè)題： 1-14 1-15 直流電機是電機的主要類型之一。直流電動機以其良好的啟動性和調(diào)速性能著稱，直流發(fā)電機供電質(zhì)量較好，常常作為勵磁電源。與交流電機相比直流電機的結(jié)構較復雜，成本較高，可靠性較差，使它的應用受到限制。近年來，與電力電子裝置結(jié)合而具有直流電機性能的電機不斷涌現(xiàn)，使直流電機有被取代的趨勢。盡管如此，直流電機仍有一定的理論意義和實用價值。本章先介紹直流電機的工作原理和基本結(jié)構，接著說明電機的磁動勢和磁場，導出電機的電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩公式。課后小結(jié) 授課時間 第 4 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 4 次課 章節(jié)名稱 第二章 直流電機的運行特性 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、三個層次）：

1、掌握直流發(fā)電機和直流電動機的基本方程式和功率流程圖； 教學目的

2、熟悉直流發(fā)電機和直流電動機的各種運行特性及并勵直流發(fā)電機自勵過與要求 程；

3、了解電機可逆原理。1.直流發(fā)電機的運行原理 直流發(fā)電機的電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖、空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機自勵條件等等 教學基本2.直流電動機的運行原理 內(nèi)容綱要 電機可逆原理直流電動機的電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖、轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性等。教學重點 與難點 重點：直流機電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩、直流發(fā)電機基本方程式和工作特性。電機可逆原理、直流電動機基本方程式、工作特性 難點：并勵直流發(fā)電機自勵過程、功率流程 直流發(fā)電機慣例--基本方程式（電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖）--運行特性（空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機教學過程 自勵條件）。電機可逆原理--直流電動機慣例--基本方程式（電壓平衡方程設計 式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖）--運行特性（轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性）。作業(yè)、討論思考題：P41-42 2-1、2、3、4、5 及輔導 作業(yè)題： 2-11 2-13 本節(jié)分析了直流發(fā)電機的基本方程式（電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖）和運行特性（空載特性、外特性、并勵直流發(fā)電機自勵條件）及直流電動機的基本方程式（電壓平衡方程式、轉(zhuǎn)矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程圖）和運行特性（轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性）。課后小結(jié) 授課時間 第 5 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 5 次課 章節(jié)名稱 第一章 直流電機的運行特性 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的

1、掌握直流電動機的機械特性的一般表達方式固有機械特性的特點； 與要求

2、熟悉直流電動機的人為機械特性；

3、了解串勵和復勵直流電動機機械特性。1.直流電動機的機械特性 教學基本2.串勵和復勵直流電動機 內(nèi)容綱要 教學重點 與難點 重點：電動機的固有機械特性和根據(jù)電機的銘牌數(shù)據(jù)估算機械特性； 難點：根據(jù)電機的銘牌數(shù)據(jù)估算機械特性。什么是直流電動機的機械特性--一般表達方式--固有機械特性的特點--人為教學過程 機械特性（電樞回路串電阻、降低電樞電壓、減弱磁通）--根據(jù)電機的銘牌設計 數(shù)據(jù)估算機械特性（例2-5）—簡單介紹串勵和復勵直流電動機機械特性。第二章小結(jié)；習題課，講解例題等。作業(yè)、討論思考題：P42 2-6、7、8、9、10 及輔導 作業(yè)題： 2-12 2-14 2-15 本節(jié)主要分析了直流電動機的機械特性，學會根據(jù)電機的銘牌數(shù)據(jù)估算機械特性；了解了串勵和復勵直流電動機機械特性。課后小結(jié) 授課時間 第 6 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 6 次課 章節(jié)名稱 第三章 直流電動機的電力拖動 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的 掌握 1.電力拖動系統(tǒng)的運動方程式 2.負載的轉(zhuǎn)矩特性及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 與要求 3.他勵直流電動機的啟動 1.電力拖動系統(tǒng)的運動方程式； 2.負載的轉(zhuǎn)矩特性（位能性、恒功率、風機水泵類）及電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件 ； 3.他勵直流電動機的啟動（要求、方法）。重點：運動方程式、負載機械特性。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和他勵直流電動機的啟動。難點：運動方程式、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行 教學基本 內(nèi)容綱要 教學重點 與難點 什么是電力拖動系統(tǒng)？--運動方程式--負載機械特性--電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運教學過程 行條件--他勵直流電動機的啟動 設計 作業(yè)、討論思考題：P81 3-1、2、3、4、5 3-12 及輔導 作業(yè)題： 3-11 本節(jié)主要分析電力拖動系統(tǒng)運動方程式；負載的機械特性；電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件及他勵直流電動機的啟動的要求和方法。都要求掌握。課后小結(jié) 授課時間 第 7 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 7 次課 章節(jié)名稱 第三章 直流電動機的電力拖動 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握（1）他勵直流電動機的調(diào)速方法、調(diào)速的性能指標、電動機調(diào)速時允許輸出的轉(zhuǎn)矩和功率、制動的一般概念； 教學目的（2）直流電機的能耗制動過程和能耗制動運行、電壓反接制動、電與要求 動勢反接制動、回饋制動的基本概念、降低電源電壓的回饋制動、為能負載下放重物時的回饋制動。

2、熟悉直流電動機調(diào)速和制動的基本概念；

3、了解其他直流電動機的電力拖動。1.他勵直流電動機的調(diào)速 直流電動機調(diào)速的基本概念、他勵直流電動機的調(diào)速方法、調(diào)速的性能指標、電動機調(diào)速時允許輸出的轉(zhuǎn)矩和功率、制動的一般概念。教學基本2.他勵直流電動機的制動 內(nèi)容綱要 制動的一般概念、直流電機的能耗制動過程和能耗制動運行、電壓反接制動、電動勢反接制動、回饋制動的基本概念、降低電源電壓的回饋制動、為能負載下放重物時的回饋制動等。

3、其他直流電動機的電力拖動 教學重點 與難點 重點：直流電動機的調(diào)速方法和直流電動機的制動。難點：調(diào)速方法與負載類型的匹配問題 調(diào)速的基本概念--他勵直流電動機的調(diào)速方法--調(diào)速的性能指標--調(diào)速方式教學過程 與負載負載類型的匹配—例3-6--制動的一般概念--能耗制動--反接制動--設計 回饋制動--他勵直流電動機的四象限運行—例3-8第三章小結(jié)；習題課，講解例題等。作業(yè)、討論思考題：P81 3-6、7、8、9、10 3-13 3-14 3-15 及輔導 作業(yè)題： 3-16 3-17 3-18 3-19 本節(jié)主要學習直流電動機調(diào)速和制動的基本概念、方法等。至此直流電機部分已學完，下次從第四章變壓器講起。課后小結(jié) 授課時間 第 8 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 8 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握變壓器的空載和負載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方教學目的 程式、等值電路及相量圖等； 與要求

2、熟悉變壓器的簡單工作原理、分類、基本結(jié)構、額定值；

3、了解變壓器的用途。變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構、額定值、變壓器的空載運教學基本行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。內(nèi)容綱要 變壓器的負載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。教學重點 重點：變壓器的空載和負載運行的電磁關系。與難點 難點：各電磁量的慣例。多媒體圖片—簡單介紹變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構、額教學過程 定值—詳細分析掌握變壓器的空載和負載運行時的電磁狀況、各量正方向的設計 規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等。思考題與討論：P119 4-1、2、3、4、5、6、7、8、9 1-9 1-10 作業(yè)、討論及輔導 本節(jié)內(nèi)容介紹了變壓器的用途、簡單工作原理、分類、基本結(jié)構、額定值、變壓器的空載和負載運行時的電磁狀況、各量正方向的規(guī)定、平衡方程式、等值電路及相量圖等 課后小結(jié) 授課時間 第 9 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 9 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握變壓器參數(shù)的試驗測定、變壓器的外特性和三相變壓器聯(lián)接組別、變教學目的 壓器的并聯(lián)運行； 與要求

2、熟悉變壓器電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性和其它用途的變壓器；

3、了解三相變壓器的磁路系統(tǒng)。

1、變壓器參數(shù)的試驗測定。

2、變壓器的外特性和電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性。教學基本

3、三相變壓器的磁路系統(tǒng)、聯(lián)接組別等。內(nèi)容綱要

4、變壓器的并聯(lián)運行

5、其它用途的變壓器 教學重點 與難點 重點：變壓器的運行特性和三相變壓器的聯(lián)接組別。難點：聯(lián)接組別

1、變壓器參數(shù)的試驗測定。

2、變壓器的外特性和電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性。教學過程

3、三相變壓器的磁路系統(tǒng)、聯(lián)接組別等。設計

4、變壓器的并聯(lián)運行

5、其它用途的變壓器 作業(yè)、討論思考題：P119 4-10、11、12、13、14 作業(yè)題： 4-15 4-16 及輔導 本節(jié)內(nèi)容較多要求

1、掌握變壓器參數(shù)的試驗測定、變壓器的外特性和三相變壓器聯(lián)接組別、變壓器的并聯(lián)運行；

2、熟悉變壓器電壓調(diào)整率、變壓器的效率和效率特性和其它用途的變壓器；

3、了解三相變壓器的磁路系統(tǒng)。課后小結(jié) 授課時間 第 10 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 10 次課 章節(jié)名稱 第四章 變壓器習題課 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教師主講：舉例講解、多媒體講解。授課方法 和手段 教學時數(shù) 3 教學目的（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 與要求 掌握例4-3、4、5 教學基本

1、變壓器習題課及復習第四章內(nèi)容； 內(nèi)容綱要

2、講解第三章作業(yè)題。教學重點 重點：聯(lián)接組別判別 與難點 難點：聯(lián)接組別判別

1、例4-3、4、5； 教學過程

2、補充如何判別聯(lián)接組別； 設計

3、講解第三章作業(yè)題。思考題：P120 4-

19、22 作業(yè)、討論作業(yè)題： 4-18 4-21 及輔導 復習第四章變壓器的內(nèi)容，補充講變壓器例題、講解第三章作業(yè)題等。消化并鞏固相關知識。課后小結(jié) 授課時間 第 11 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 11 次課 章節(jié)名稱 第五章 三相異步電動機基本原理 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：播放旋轉(zhuǎn)磁動勢動畫，舉例講解、多媒體講解、模型講解。和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關系、轉(zhuǎn)子電路、定轉(zhuǎn)字的磁動勢平衡關系、折算與等值電路、功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關系等 教學目的

2、熟悉交流電機繞組和它的感應電動勢、單相繞組的脈振磁動勢、三相繞組與要求 的旋轉(zhuǎn)磁動勢、磁動勢的空間適量表示法、轉(zhuǎn)子開路時的異步電動機、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的異步電動機等

3、了解異步電動機的用途、結(jié)構、基本工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、國產(chǎn)異步電動機的主要系列。

1、異步電動機的用途、結(jié)構、基本工作原理、銘牌數(shù)據(jù)、國產(chǎn)異步電動機的主要系列、交流電機繞組和它的感應電動勢等。教學基本

2、單相繞組的脈振磁動勢、三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢、磁動勢的空間適量表示法、轉(zhuǎn)子開路時的異步電動機、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時的異步電動機等。內(nèi)容綱要

3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關系、轉(zhuǎn)子電路、定轉(zhuǎn)子的磁動勢平衡關系、折算與等值電路等。教學重點 重點：

1、基本工作原理；

2、交流電機繞組和感應電動勢。

3、磁動勢、轉(zhuǎn)子與難點 堵轉(zhuǎn)時的異步電動機；

4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的異步電動機。難點：

1、感應電動勢；

2、旋轉(zhuǎn)磁動勢；

3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的電磁關系。

1、利用多媒體課件簡單介紹異步電動機的用途、結(jié)構、銘牌數(shù)據(jù)及國產(chǎn)異步電動機主要系列； 教學過程 設計

2、動畫片演示三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢產(chǎn)生過程；

3、根據(jù)定轉(zhuǎn)子電磁關系導出電壓平衡方程式，畫等效電路和相量圖。作業(yè)、討論思考題：P159 5-1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13 及輔導 作業(yè)題： 5-16 5-17 本節(jié)主要研究定、轉(zhuǎn)子間靠電磁感應作用，在轉(zhuǎn)子內(nèi)感應電流以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)接的感應電機。感應電機一般都用作電動機，在少數(shù)場合下，亦有用作發(fā)電機的。三相感應電動機在工業(yè)中應用極廣。單相感應電動機則多用于家用電器。感應電機的結(jié)構簡單．制造方便，價格便宜，運行可靠。其主要缺點是，不能經(jīng)濟地在較寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速．此外功率因數(shù)恒為滯后。課后小結(jié) 先說明空載和負載時三相感應電動機內(nèi)的磁動勢和磁場，然后導出感應電動機的基本方程和等效電路 授課時間 第 12 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 12 次課 章節(jié)名稱 第五章 三相異步電動機基本原理 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關系；掌握三相異步電動機教學目的 參數(shù)測定方法； 與要求

2、熟悉三相異步電動機工作特性； 教學基本

1、功率傳遞與損耗、電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩平衡關系； 內(nèi)容綱要

2、三相異步電動機參數(shù)測定、工作特性等。

3、補充講異步機例題。教學重點 重點：相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩及工作特性。與難點 難點：三相異步電動機參數(shù)測定。

1、三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩 功率平衡關系—功率流程圖—轉(zhuǎn)矩平衡關系

2、三相異步電動機的工作特性 教學過程 轉(zhuǎn)速特性—定子電流特性--定子功率因數(shù)特性—電磁轉(zhuǎn)矩特性—效率特性 設計

3、三相異步電動機的參數(shù)測定 空載試驗—短路試驗 作業(yè)、討論思考題：P159 5-10、11、15、16、17、18、19、21、22、24、25 及輔導 作業(yè)題： 5-20 5-23 本節(jié)用等效電路來分析感應電動機的功率關系，并列出功率方程和轉(zhuǎn)矩方程。感應電動機的參數(shù)可以用空載試驗和堵轉(zhuǎn)(短路)試驗來確定。為保證感應電動機運行可靠、使用經(jīng)濟，國家標準對電動機的主要性能指標作出了具體規(guī)定。標志工作性能的主要指標有：額定效率ηN，額定功串因敷cosФN和最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)Ｔmax/ＴN。在額定電壓和額定頻率下，電動機的轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)矩Ｔｅ、定于電流I1、功率因數(shù)cosФ1效率η與輸出功率P2的關系曲線n, Ｔｅ，I1, 課后小結(jié) cosФ1, η = f(P2)稱為感應電動機的工作特性。授課時間 第 15 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 13 次課 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機的拖動 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學時數(shù) 3（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握三相異步電動機機械特性物理表達式、參數(shù)表達式以及機械特性的實教學目的 用公式、固有機械特性、利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特性； 與要求

2、熟悉降低定子電壓的人為機械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機械特性。三相異步電動機機械特性物理表達式、參數(shù)表達式以及機械特性的實用公式、教學基本固有機械特性、降低定子電壓的人為機械特性、定子回路串三相對稱電阻或內(nèi)容綱要 電抗的人為機械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機械特性，利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特性等。教學重點 重點：三相異步電動機固有機械特性和利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特與難點 性； 難點：利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特性。

1、三相異步電動機機械特性物理表達式、參數(shù)表達式以及機械特性的實用公式；

2、固有機械特性； 教學過程

3、降低定子電壓的人為機械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機設計 械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機械特性；

4、利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特性等。作業(yè)、討論思考題：P200 6-1、2、3、4 6-16 及輔導 作業(yè)題： 6-17 感應電動機的輸出主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速上。在電源為額定電壓的情況下，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關系Ｔｅ＝ｆ（ｓ）就稱為轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性，或ＴN－ｓ曲線。ＴN－ｓ特性是感應電動機最主要的特性。三相異步電動機機械特性有三個表達式：物理表達式（物理概念明確）、參數(shù)表達式（電磁轉(zhuǎn)矩與電機參數(shù)關系清楚是研究電機各種特性的依據(jù)）以及實用公式（形式簡單，根據(jù)課后小結(jié) 產(chǎn)品目錄數(shù)據(jù)便可繪制Ｔ＝ｆ（ｓ）曲線）；降低定子電壓的人為機械特性、定子回路串三相對稱電阻或電抗的人為機械特性、轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻的人為機械特性；掌握利用電磁轉(zhuǎn)矩實用表達式計算機械特性的方法，這是異步電動機在各種運行狀態(tài)的計算基礎。授課時間 第 16 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 14 次課 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機的拖動 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學時數(shù) 3（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握鼠籠異步電動機的直接起動、鼠籠異步電動機的減壓起動、具有高起教學目的 動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機的起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻與要求 敏變阻器起動。掌握三相異步電動機定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等過渡過程分析和能量流圖。

2、熟悉對鼠籠異步電動機起動的要求；三相異步電動機電動運行狀態(tài)； 對鼠籠異步電動機起動的要求、鼠籠異步電動機的直接起動、鼠籠異步電動教學基本機的減壓起動、具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機的起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱內(nèi)容綱要 電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動。三相異步電動機電動運行狀態(tài)、定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等。教學重點 重點：三相異步電動機起動方法；三相異步電動機制動 與難點 難點：具有高起動轉(zhuǎn)矩籠型電動機起動特性分析；各種運行狀態(tài)的過渡過程

1、對鼠籠異步電動機起動的要求；

2、鼠籠異步電動機的直接起動；

3、鼠籠異步電動機的減壓起動； 教學過程

4、具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機的起動； 設計

5、、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動；

6、三相異步電動機定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動、回饋制動、能耗制動等；

7、三相異步電動機電動運行狀態(tài)。作業(yè)、討論思考題：P200 6-5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 6-20、21 及輔導 作業(yè)題： 6-19 6-22 異步電動機啟動電流很大但啟動轉(zhuǎn)矩不大。為了滿足生產(chǎn)機械要求。必須限制啟動電流，同時保證有一定的啟動轉(zhuǎn)矩。可根據(jù)具體情況采用直接起動、減壓起動、轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻分級啟動、轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動或用具有高起動轉(zhuǎn)矩的鼠籠異步電動機的起動。三相異步電動機處于制動狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩Ｔ與轉(zhuǎn)速n反相。有能耗制動、回饋制動和定子兩相反接的反接制動、轉(zhuǎn)子反向的反接制動。注意分析制動過渡過程和能量流圖。授課時間 第 17 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 15 次課 課后小結(jié) 章節(jié)名稱 第六章 三相異步電動機的拖動 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 授課方法 和手段 教學時數(shù) 3（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 教學目的 掌握從調(diào)速原理、機械特性與調(diào)速特點等幾方面分析各種調(diào)速的方法。與要求 三相異步電動機調(diào)速方法概述、三相異步電動機的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)教學基本內(nèi)容綱要 差離合器調(diào)速等。第六章習題課及復習第六章內(nèi)容；講解第六章作業(yè)題。教學重點 重點：三相異步電動機調(diào)速 與難點 難點：特性分析

1、三相異步電動機調(diào)速方法概述；

2、三相異步電動機的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異教學過程 步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等； 設計

3、第六章習題課及復習第六章內(nèi)容；講解第六章作業(yè)題。作業(yè)、討論思考題：P200 6-23 6-24 及輔導 作業(yè)題： 6-25 三相異步電動機調(diào)速，主要介紹了六種調(diào)速方法的基本原理，包括：變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降低定子電壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速。主要從調(diào)速原理、機械特性與調(diào)速特點等幾方面分析各種調(diào)速的方法。課后小結(jié) 授課時間 第 18 周，星期 三，第 5-7 節(jié)； 第 16 次課 章節(jié)名稱 第八、九章 單相異步電動機 電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇 授課方式 課堂講授（★）；實驗課（）；習題課（）；討論課（）；其他（）教學時數(shù) 3 授課方法 教師主講：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解 和手段（分掌握、熟悉、了解三個層次）：

1、掌握確定電動機額定功率的方法、正確選擇電動機額定功率； 教學目的

2、熟悉單相異步電動機基本結(jié)構、工作原理、啟動和調(diào)速； 與要求

3、了解正確選擇電動機的意義。

1、單相異步電動機基本結(jié)構、工作原理、啟動和調(diào)速

2、正確選擇電動機的意義、決定電動機額定功率的主要因素、確定電動機額教學基本定功率的方法、電動機發(fā)熱及冷卻的規(guī)律、連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、內(nèi)容綱要 短時工作制、電動機額定功率選擇等。

3、習題課及復習前面內(nèi)容；講解第六章作業(yè)題。教學重點 重點：功率選擇 與難點 難點：電動機發(fā)熱及冷卻

1、多媒體講解單相異步電動機基本結(jié)構、工作原理、啟動和調(diào)速

2、正確選擇電動機的意義、決定電動機額定功率的主要因素、確定電動機額教學過程 定功率的方法、電動機發(fā)熱及冷卻的規(guī)律、連續(xù)工作制、斷續(xù)周期工作制、設計 短時工作制、電動機額定功率選擇等。

3、習題課及復習前面內(nèi)容；講解第六章作業(yè)題。作業(yè)、討論思考題：P244 8-1、2、3 及輔導 P263 9-1、2、3、4、5、6 本課程學習至此告一段落。我們學習了直流電機原理、電力拖動系統(tǒng)的動力學、直流電動機的電力拖動、變壓器、三相異步電動機原理、三相異步電動機的電力拖動、單相異步電動機、電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇等內(nèi)容。課后小結(jié) 希望同學們根據(jù)所學內(nèi)容安排好復習。注：

1、教案按授課次數(shù)（或單元）填寫，每次（或每單元）授課均應填寫一份,整個教案只用一個封面。

2、教學手段如：舉例講解、多媒體講解、模型講解、實物講解、掛圖講解、音像講解等。

3、表格間距可調(diào)整，可加附頁。

第二篇：電機與拖動教案（定稿）

電機概述

電機的定義

電機是一種能實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置，是電動機和發(fā)電機的統(tǒng)稱。將電能轉(zhuǎn)換為機械能的電機稱為電動機。將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電機稱為發(fā)電機；將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電機稱為發(fā)電機。

工作原理

電磁感應定律、電磁力定律及電流的磁效應。

構造的一般原則

用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵赡芑ハ噙M行電磁感應的電路和磁路，以產(chǎn)生電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩，達到能量轉(zhuǎn)換的目的。

電機分類

旋轉(zhuǎn)電機：動力電機：交流電機

感應電機：感應發(fā)電機

感應電動機

同步電機：同步電動機

同步發(fā)電機

同步補償機

直流電機

直流發(fā)電機

直流電動機

微特電機：伺服電動機、步進電動機、測速發(fā)電機

變壓器：電力變壓器

升壓變壓器、降壓變壓器

特種變壓器

自耦、三繞組、互感器

第一章 直流電機

直流電機優(yōu)缺點：

優(yōu)點：啟動性能和調(diào)速性能好，過載能力大。

缺點：存在電流換向問題，結(jié)構工藝復雜，使用有色金屬多，價格昂貴，運行可靠性差

直流電機發(fā)展形勢

隨著近年來電力電子學和微電子學的迅速發(fā)展，將逐步被交流調(diào)速電動機取代，直流發(fā)電機則正在被電力電子器件整流裝置取代。但在今后一個相當長的時期內(nèi)，直流電機仍將在許多場合繼續(xù)發(fā)揮作用

一、直流電機的工作原理

直流發(fā)電機的工作原理：簡單分析

一臺電機原則上既可以作為發(fā)電機運行，也可以作為電動機運行，只是外界的條件不同而已。如用原動機拖動直流電機的電樞，而電刷上不加直流電壓，則電刷端可以引出直流電動勢作

為直流電源，可輸送電能，電動機將機械能變換成電能而成為發(fā)電機；如在直流電機的兩電刷端上，加上直流電壓，將電能輸入，電機即可拖動生產(chǎn)機械，將電能變換成機械能而成為電動機。一臺電機，即可作為發(fā)電機運行，又可作為電動機運行，這是直流電機的可逆原理

二、直流電機的結(jié)構

由兩個主要部分組成：靜止部分（稱為定子），主要用來產(chǎn)生磁場

轉(zhuǎn)動部分（稱為轉(zhuǎn)子）是機電能量轉(zhuǎn)換的樞紐

在定轉(zhuǎn)子之間，有一定的氣隙稱為氣隙

三、直流電機的銘牌：額定值

四、直流電機的磁場

1、直流電機的空載磁場

2、直流電機負載時的磁場及電樞反應

3、直流電機的換向

五、直流電機的感應電勢和電磁轉(zhuǎn)矩

1、感應電勢 Ea=Ce Φn 電機的電樞電動勢Ea與每級磁通Φ成正比，與電樞轉(zhuǎn)速n成正比

2、電磁轉(zhuǎn)矩 T=CTΦIa

電磁轉(zhuǎn)矩與每級磁通和電樞電流的乘積成正比

六、直流電機的工作特性

1、電壓平衡方程式

2、轉(zhuǎn)矩平衡方程式

3、功率平衡方程式

第二章、直流電動機的電力拖動

一、電力拖動系統(tǒng)的運動方程 T-TL=GD2/375 dn/dt 可確定系統(tǒng)的狀態(tài)

方程式中各量正負號確定的規(guī)則

二、生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性 恒轉(zhuǎn)矩負載特性 ：TL的大小不變 恒功率負載特性： TL與轉(zhuǎn)速n成反比

風機泵類負載特性： TL與轉(zhuǎn)速的平方成正比

三、他勵直流電動機的機械特性

1、機械特性的一般表達式

2、固有機械特性

條件：當U=UN，Φ=ΦN, R=0時的機械特性

特點：硬特性

3、人為機械特性

電樞串電阻的人為特性

特點：1）n0不變

2）β變大，穩(wěn)定性能變差 降低電壓的人為特性

特點：1）n0與電源電壓成正比

2）β不變 弱磁的人為特性

特點：1）n0變大

2）β變大

四、他勵直流電動機的啟動

電動機的啟動要求：啟動轉(zhuǎn)矩足夠大

啟動電流不可太大

他勵直流電動機的啟動主要是設法減小啟動電流

電動機的啟動方式分為直接啟動、降壓啟動、電樞回路串電阻啟動 直流電動機一般不能直接啟動

他勵直流電動機的啟動方法有電樞串電阻啟動和降低電壓啟動

五、他勵直流電動機的調(diào)速

1、調(diào)速的基本概念

2、調(diào)速指標

3、他勵直流電動機的調(diào)速方法

1）電樞串電阻調(diào)速

特點：向下調(diào)速，有級調(diào)速，穩(wěn)定性能變差，損耗大

2）降低電樞電壓調(diào)速

特點：向下調(diào)速、無級調(diào)速，穩(wěn)定性能不變，效率高

3）弱磁調(diào)速

特點：向上調(diào)速，有級調(diào)速，穩(wěn)定性能變差，損耗大，受換向限制

六、他勵直流電動機的制動

制動的特征是電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相反 制動的作用：

1、減速

2、勻速下放重物

他勵直流電動機的制動方法有：能耗制動、反接制動、回饋制動

第三章 變壓器

一、變壓器的構造

變壓器是一種利用電磁感應工作的靜止的裝置，其主要功能是將交變電壓變?yōu)橥活l率的另一種或幾種交流電壓。

1、鐵芯：提供磁路

1）鐵芯結(jié)構：分為心式結(jié)構和殼式結(jié)構兩種

2）疊片形式：硅鋼片裁成條狀，采用交錯疊片的方式疊裝而成，接縫互相錯開，為了減小氣隙和磁阻

2、繞組：建立磁場

按高低壓繞組在鐵芯上放置方式的不同，繞組有同心式和交疊式

按電壓高低分為一次繞組，二次繞組

3、附件

油箱：散熱，絕緣，保護鐵芯和繞組不受外力和潮氣侵蝕 油枕：儲油，減少油箱內(nèi)油和空氣的接觸 氣體繼電器：瓦斯保護 絕緣套管：引出線 分接開關：調(diào)整變壓比

二、變壓器的基本工作原理

1、相關名稱：

一次繞組，匝數(shù)N1：二次繞組，匝數(shù)N2

2、工作條件： 一次側(cè)要加交變電壓

3、磁場分布：

主磁通：大部分經(jīng)過磁阻很小的鐵芯閉合，與一次，二次繞組同時交鏈

漏磁通

很少一部分磁通經(jīng)過磁阻很大的油或空氣閉合

4、工作原理：

一次繞組通電，產(chǎn)生變化磁通，交鏈到二次側(cè)，在二次側(cè)感應出電勢

4、特點：

A、變壓器只能傳遞交流電能，而不能產(chǎn)生電能； B、它只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率； C、而在傳遞過程中幾乎不改變電壓和電流大小的乘積（功率）

三、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)

四、變壓器的運行原理

1、變壓器的空載運行

空載運行時的物理情況

（1）二次側(cè)空載，所以I2=0，U2=E2

（2）一次側(cè)電流I0叫空載電流（或勵磁電流）

（3）輸出功率P2=0，所以輸入功率P1幾乎為0，P1=U1*I0,所以I0很小

空載運行時的電磁關系和平衡方程 磁場由勵磁電流I0建立 經(jīng)推導得 E1=4.44N1fΦm

E2=4.44N2fΦm 所以E1/E2=N1/N2=K（匝數(shù)比）

因為空載電流很小，所以I0Z1比E1小的多，數(shù)值上近似為 U1=E1 二次：U2=E2 所以

U1/U2=E1/E2=N1/N2=K

2、變壓器的負載運行 一次側(cè)：

U1=-E1+I1Z1 二次側(cè)：

U2=E2+I2Z2

負載上的電壓： U2=ILZL

3、變壓器參數(shù)的測定（1）空載試驗

試驗目的： 測定空載電流I0，空載損耗（鐵損）P0，計算勵磁阻抗，變壓比K 試驗方法： 將低壓側(cè)繞組接額定電源，高壓側(cè)開路 計算變壓器參數(shù)：

（2）短路試驗

試驗目的：測定短路阻抗ZK，銅損 試驗方法： 計算變壓器參數(shù)

五、變壓器的運行特性

1、電壓變化率

電壓變化率： 反映二次側(cè)端電壓隨負載變化的程度 電壓變化率與三個因素有關： 變壓器負載電流大小

負載的性質(zhì)

變壓器的阻抗參數(shù)

2、變壓器的外特性

變壓器的外特性：當一次側(cè)端電壓與功率因素均為常數(shù)，變壓器二次側(cè)繞組的端電壓隨負載電流的變化關系，即U2=f(I2)

3、變壓器的效率和效率特性

變壓器的效率：輸出功率與輸入功率之比的百分數(shù)

效率特性： 效率開始時隨負載的增加而增加，在PCU=PFE時，效率最大，當負載過大時，效率開始下降 六、三相變壓器

1、三相變壓器的磁路

三相變壓器組

三相變壓器組可以看成是由三個相同的單項變壓器組成的

磁路系統(tǒng)：若外加電壓時三相對稱的，則三相磁通一定是對稱的

電路系統(tǒng)：高低壓繞組分離，高低壓繞組按要求連接（如△/△, Y/y連接）

三相心式變壓器 結(jié)構：

優(yōu)點：用材量少，重量輕，價格便宜

缺點：任何一相發(fā)生故障時，整個變壓器都要拆換，備用容量是三相變壓器的三倍，因此適用于中、小容量的電力系統(tǒng)

2、變壓器的聯(lián)結(jié)組

繞組的標記和極性：

三相變壓器的連接組：

時鐘法

3、變壓器的并聯(lián)運行（1）為什么要并聯(lián)運行？

檢修時備用，增加供電的可靠性

負載變化時刻調(diào)整臺數(shù)

并聯(lián)可滿足大容量變壓器的需求（2）并聯(lián)的基本要求是什么？

空載時每一臺變壓器二次電流都為0，與單獨空載運行一樣，個變壓器間無環(huán)流

負載運行時各變壓器分擔的負載電流應與它們的容量成正比

各變壓器電流同相位，保證承擔電流最大

（4）并聯(lián)條件的技術條件有哪些？

各變壓器的電壓比相等（防止形成環(huán)流）

各變壓器的聯(lián)結(jié)組別應相同

（防止相位不同形成環(huán)流）

各變壓器的短路阻抗角相等

（保證承擔電流最大）

短路電壓相等（保證負載電流應與容量成正比）

七、特殊變壓器

1、自耦變壓器

基本關系：電壓關系 U1/U2=K

電流關系 I1=I2/K

自耦變壓器的功率

S2=U2I2=U1I1 特點：

一、二次共用一個繞組 一、二次繞組既有磁耦合，又有電聯(lián)系

二次功率部分通過磁耦合關系得到，一部分直接從電源得到

2、儀用互感器

電流互感器：

使用場合：測量大電流

基本結(jié)構：利用變壓器原理，一次側(cè)與被測電路串聯(lián)，二次側(cè)接安培表，相當于二次側(cè)短路 注意幾點：A為了降低被測電流，一次側(cè)的匝數(shù)N1少，二次側(cè)的匝數(shù)N2多

B二次側(cè)電流決定于一次側(cè)電流，因此可以短路，但絕不能開路。否則二次側(cè)會產(chǎn)生很高的電壓帶來危險

C 二次側(cè)繞組的一端和鐵芯必須牢固接地，以免當互感器絕緣損壞時一次高壓進入二次側(cè)發(fā)生危險

電壓互感器

使用場合：測量高電壓

基本結(jié)構：利用變壓器原理，一次側(cè)與被測電路并聯(lián)，二次側(cè)接伏特表，相當于二次側(cè)斷路 注意事項：A 為了降低被測電壓，一次側(cè)的匝數(shù)N1多，二次側(cè)的匝數(shù)N2少（相當于降壓變壓器）

B 二次側(cè)絕不能短路

C二次側(cè)繞組的一端和鐵芯必須牢固接地，以保證安全

第四章 異步電動機 一、三相異步電動機的工作原理

1、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

產(chǎn)生的條件：一是空間對稱的三相定子繞組，二是通入三相對稱電流

2、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向

3、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速

4、工作原理

異步電動機是通過載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受力而使電動機旋轉(zhuǎn)的，而轉(zhuǎn)子繞組中的電流由電磁感應產(chǎn)生，并非外部輸入，故異步電動機又叫感應電動機

5、轉(zhuǎn)差率

轉(zhuǎn)差率S是異步電動機運行時的一個基本變量，負載變化時，S隨之改變。空載時，S《0.005，滿載時，S《0.06 二、三相異步電動機的基本結(jié)構

1、三相異步電動機的結(jié)構

（1）定子

定子鐵芯：嵌放繞組，提供磁路

定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場

（2）轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵芯：嵌放繞組，提供磁路

轉(zhuǎn)子繞組：感應出電勢、電流

（籠型和繞線型）（3）機殼氣隙等 三、三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)

1、額定容量 PN(單位：千瓦)：指轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率

2、額定電壓UN（單位：V）：加在定子繞組上的線電壓

3、額定電流IN

（單位：A）：輸入定子繞組的線電流

4、接線方式：定子繞組有Y和△兩種接法 四、三相異步電動機的定子繞組

1、定子繞組的基本知識2、3、定子繞組的磁勢和電勢 單相繞組的磁勢

空間上：呈矩形波分布

時間上：矩形波的幅值隨時間做正弦規(guī)律變化

其軸線在空間上保持固定位置的磁勢----------脈振磁勢 三相交流繞組的磁勢 空間上：呈正弦波分布 性質(zhì)：旋轉(zhuǎn)磁勢

繞組的電勢

定子繞組電動勢

E1=4.44N1F1Φm 轉(zhuǎn)子繞組電動勢

E2=4.44N2F2Φm

轉(zhuǎn)子繞組電動勢與切割速度，即相對轉(zhuǎn)速成正比（頻率與轉(zhuǎn)差率正比）這一點與直流電動機不同 五、三相異步電動機的運行分析

（一）關系情況

1、空載

n≈n1, s很小，I2、E2s很小，定子I0產(chǎn)生磁勢，稱勵磁電流或空載電流

2、負載

N

3、啟動時

（n≈0）s最大，I2、E2s很大

所以負載通過轉(zhuǎn)速變化影響電磁平衡關系

（二）電壓平衡關系

1、方程

定子電壓平衡方程式： U1=-E1+I0Z1≈-E1 代數(shù)式：U1=E1=4.44F1NIΦm 轉(zhuǎn)子電壓平衡方程式 F2=sf1 E2s=SE20

2、磁勢 F1+F2=F0 說明：三相異步電動機帶負載時定子繞組的磁勢和轉(zhuǎn)子磁勢的合成等于勵磁磁勢

六、異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩

1、功率平衡關系

2、轉(zhuǎn)矩平衡關系（與直流電動機相同）

七、異步電動機參數(shù)的測定

第五章、三相異步電動機的電力拖動 作為機電設備和電器元件的使用者，內(nèi)部原理你可以簡單了解但其外特性你必須掌握，否則你將無法正確選擇和使用這些設備和元件，三相電動機的機械特性和直流電機的定義是一致的，但是其特性方程和特性曲線有著較大的差別 一、三相異步電動機的機械特性

（一）機械特性方程

1）物理表達式：T=CTΦmI2COSΦ2

(T是電磁作用的結(jié)果)2）參數(shù)表達式： 3）、工程表達式：

U1-----------外施電源電壓 F1-----------電源頻率

R1,X1-------電機定子繞組參數(shù)

（二）固有機械特性曲線

1、形狀（根據(jù)工程表達式來說明）

AB段（S較大）：為雙曲線，T與S成反比 BO段（S很小）：為執(zhí)行，T與S成正比

2、啟動點A，n=0.s=1 啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KT=TS/TN

一般取0.8～1.8

3、臨界點B，s=sm，T=TM 過載能力λT=Tm/TN

4、同步點C，n=n1，s=0，T=0

（三）人為機械特性

1、降低定子電壓的人為機械特性

2、轉(zhuǎn)子回路串接對稱電阻時的人為機械特性 二、三相異步電動機的啟動 啟動電流大而啟動轉(zhuǎn)矩小，是普通三相異步電動機固有機械特性的一對矛盾 對鼠籠異步電動機而言，主要是用降低定子端電壓的方法來限制啟動電流；而對繞線式異步電動機而言，主要使用轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動，既可以限制啟動電流，又可以增大啟動轉(zhuǎn)矩 籠型異步電動機：

1、電網(wǎng)容量允許，應盡量采用全壓啟動，使啟動轉(zhuǎn)矩不受損失而能滿載啟動

2、電網(wǎng)容量不夠大時，應采用減壓啟動，以減小啟動電流。

方法有定子回路串電阻或電抗、采用自藕變壓器、星-三角換接等減壓啟動

但減壓啟動后，啟動轉(zhuǎn)矩與電壓平方成比例下降，一般適用于輕載啟動 繞線式異步電動機：有轉(zhuǎn)子串電阻和串頻敏變阻器兩種方法啟動

啟動時，啟動電阻最大，限制了啟動電流并增大了啟動轉(zhuǎn)矩，改善了啟動性能 三、三相異步電動機的調(diào)速

異步電動機有三種基本調(diào)速方法：

1、變電源頻率f1調(diào)速

2、變定子磁極對數(shù)p調(diào)速

3、變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速 其中：變頻調(diào)速是電力電子變流技術在電力拖動系統(tǒng)中的應用，代表現(xiàn)代交流調(diào)速技術的發(fā)展方向，可實現(xiàn)無級調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩和恒功率負載

變級調(diào)速是通過改變定子繞組接線方式來改變電機級數(shù)，從而實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的變化。變級調(diào)速屬于有級調(diào)速

變轉(zhuǎn)差率調(diào)速包括繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速和定子減壓調(diào)速 四、三相異步電動機的制動

異步電動機的制動和他勵直流電動機十分相似，在學習中應加以對照 異步電動機有三種制動方式：能耗制動、反接制動和回饋制動

第三篇：電機及拖動基礎教案

電機及拖動基礎教案

緒論

學次1：介紹本門課程的學習的目的、方法、和要求。以及分析一些基本的電機拖動的基礎知識和相關理論 本章總學時：2

第一章 直流電機原理

摘要：本章分析直流電動機的工作原理、結(jié)構、電路、磁路及換向等問題，為電力拖動自動控制系統(tǒng)提供元件的基本知識。

學次2：1.1直流電機的基本工作原理；1.2直流電機的主要結(jié)構及用途； 教學主要內(nèi)容：

介紹直流發(fā)電機的工作原理和直流電動機的工作原理；

介紹直流電機的主要結(jié)構；直流電機的銘牌數(shù)據(jù)；直流電機的用途和分類

學時：2 學次3：1.3直流電機的電樞繞組；1.4直流電機的磁場； 教學主要內(nèi)容：

介紹單疊繞組；單波繞組介紹； 介紹直流電機的空載磁場；直流電機負載時候的磁場和電樞反應；直流電機的勵磁方式；

學時：2 學次4：1.5直流電機換向。

介紹直流電機的換向問題和換向極繞組；

學時：2 本章總學時：6

第二章 直流電機的運行和拖動

摘要：本章主要介紹了直流電機的三個基本公式和電力拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動方程式，介紹了幾種典型的負載機械特性和他勵直流電動機的機械特性。在此基礎上，分析了他勵直流電動機的各種運行狀態(tài)及其起動、制動、調(diào)速的方法和特性。學次5：2.1直流電機的運行原理和特性。教學主要內(nèi)容：

介紹電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩；直流電機穩(wěn)態(tài)運行時的電壓平衡方程式；直流電機的運行特性；電力拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動方程式；負載機械特性。

學時：2 學次6：2.2他勵直流電機的機械特性；2.3他勵直流電機的起動。

介紹機械特性的一般表達式；固有機械特性；機械特性的繪制；電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件。

介紹降電壓起動；電樞回路串電阻起動。

學時：2 學次7：2.4他勵直流電機的調(diào)速。教學主要內(nèi)容：

介紹調(diào)速的性能指標；電樞回路串電阻調(diào)速；降低電源電壓調(diào)速；弱磁調(diào)速。

學時：2 學次8：2.5他勵直流電機的電動與制動運行。教學主要內(nèi)容：

介紹電動運行與制動運行；能耗制動運行；反接制動運行；回饋制動運行。

學時：2

本章總學時：8

第三章 變壓器

摘要：本章分析了變壓器基本工作原理和基本結(jié)構；分析單相變壓器的運行情況，討論副邊電壓的大小、相位隨負載變動的情況，分析變壓器中能量傳遞的規(guī)律及變壓器的耗損和效率等；介紹三相變壓器的聯(lián)結(jié)組，研究變壓器原、副邊相位移的情況。最后對自耦變壓器做簡要介紹。

學次9：3.1變壓器的基本工作原理和結(jié)構；3.2單相變壓器的空載運行。教學主要內(nèi)容：

介紹變壓器的基本工作原理；變壓器的結(jié)構；變壓器的銘牌數(shù)據(jù)。介紹空載運行的電磁關系；空載運行時的電動勢平衡方程式和電壓比；空載運行時的等值電路和相量圖。

學時：2 學次10：3.3單相變壓器的負載運行；3.4變壓器參數(shù)的確定；3.5變壓器的運行特性；

教學主要內(nèi)容：

介紹負載運行時的電磁關系；負載運行時的基本方程式；負載運行時的等值電路；負載運行時的相量圖；介紹變壓器的空載實驗；變壓器的短路試驗； 介紹變壓器的外特性和電壓變化率；變壓器的效率特性。

學時：2 學次11：3.6三相變壓器； 3.7自耦變壓器。教學主要內(nèi)容：

介紹單相變壓器繞組的標志方式；三相變壓器繞組的連接法；三相變壓器繞組的連接組。

介紹自耦變壓器電壓、電流關系；容量關系；主要優(yōu)缺點。

學時：2 本章總學時：6

第四章 三相異步電動機原理

摘要：本章以旋轉(zhuǎn)磁場的建立為前提，討論了異步電動機的主要電路（定子繞組）、定子繞組的磁通勢以及定子磁場；分析了異步電動機運行時的電磁關系，導出其等值電路和相應的相量圖。最后分析異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩，并介紹其工作特性的測取方法，為交流拖動系統(tǒng)的分析奠定基礎。

學次12：4.1異步電動機的基本工作原理；4.2異步電動機的結(jié)構及用途。教學主要內(nèi)容： 旋轉(zhuǎn)磁場概述；介紹基本工作原理

介紹異步電動機的結(jié)構；異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)；用途和分類。

學時：2 學次13：4.3異步電動機的定子繞組。教學主要內(nèi)容：

介紹交流繞組的基本知識；三相單層繞組；三相雙層繞組。

學時：2 學次14：4.4三相異步電動機的電磁關系。教學主要內(nèi)容：

介紹三相電樞繞組產(chǎn)生的磁通勢；空載運行時的電磁關系；負載運行時的電磁關系。

學時：2 學次15：4.5三相異步電動機的功率與轉(zhuǎn)矩；4.6三相異步電動機的工作特性。4.7三相異步電動機參數(shù)的測定。教學主要內(nèi)容：

介紹功率關系；轉(zhuǎn)矩關系。介紹工作特性分析；測試方法。介紹空載試驗；短路實驗。

學時：2 本章總學時：8

第五章 三相異步電動機的運行與拖動

摘要：本章介紹了三相異步電動機的機械特性的三個表達式、固有機械特性和人為機械特性，闡述了三相異步電動機的起動、調(diào)速和制動的各種方法、特點和應用。

學次16：5.1三相異步電動機的運行特性。教學主要內(nèi)容：

介紹機械特性的物理表達式；機械特性的參數(shù)表達式；機械特性的實用表達式；機械特性的固有特性和人為特性；穩(wěn)定運行問題。

學時：2 學次17：5.2三相異步電動機的起動。教學主要內(nèi)容：

介紹三相異步電動機直接起動的問題；三相鼠籠式異步電動機的降壓起動；三相繞線式異步電動機的起動。

學時：2 學次18：5.3三相異步電動機的制動。教學主要內(nèi)容：

介紹能耗制動；反接制動；回饋制動。

學時：4 學次19：5.4三相異步電動機的調(diào)速。教學主要內(nèi)容：

介紹三相異步電動機的降定子電壓調(diào)速；繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速；電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；繞線式異步電動機的串級調(diào)速；變極調(diào)速；變頻調(diào)速。

學時：4

本章總學時：12

第六章 控制電機

摘要：本章主要介紹伺服電動機、步進電動機、測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應同步器等控制電機的工作原理，運行特性、結(jié)構和應用。學次20：6.1單相異步電動機 6.2伺服電動機； 教學主要內(nèi)容：

介紹直流伺服電動機；交流伺服電動機；

學時：4 學次21：6.2步進電動機； 教學主要內(nèi)容：

介紹步進電動機的工作原理；運行特性；步進電動機的應用。

學時：4 學次22：6.3測速發(fā)電機；6.4自整角機；6.5旋轉(zhuǎn)變壓器。教學主要內(nèi)容：

介紹直流測速發(fā)電機；交流測速發(fā)電機。

介紹控制式自整角機；力矩式自整角機；自整角機的應用。介紹正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器；線性旋轉(zhuǎn)變壓器；旋轉(zhuǎn)變壓器的應用。

學時：4 本章總學時：12

第七章 電動機的選擇

摘要：本章介紹了電動機的發(fā)熱和冷卻，電動機的絕緣材料和允許溫升，電動機的工作方式，電動機的負載功率計算和電動機的容量選擇。

學次23：7.1電動機的發(fā)熱與冷卻；7.2電動機的絕緣材料與允許溫升；7.3電動機的工作方式。教學主要內(nèi)容：

介紹電機中熱量的傳導；電機的發(fā)熱過程；電動機的冷卻過程；電動機的通風冷卻方式；

介紹絕緣材料的等級；電動機各部分的允許溫升。

介紹連續(xù)（長期）工作制；短時工作制；重復短時工作制。

學時：2 學次24：8.4電動機的負載功率計算；8.5電動機的容量選擇 教學主要內(nèi)容：

介紹常值負載功率的計算；變化負載功率的計算。介紹電動機容量的選擇步驟；常值負載下電動機容量的選擇；變值負載下電動機容量的選擇。

學時：2 本章總學時：4

實驗一：直流并勵電動機工作特性測定 3學時

實驗二：他勵直流電動機的各種狀態(tài)下機械特性測定 4學時

實驗三：單相變壓器實驗 2學時

實驗四：三相變壓器實驗 2學時

實驗五：三相異步電動機實驗 3學時 本門課程總學時：84

第四篇：電機及電力拖動

《電機及電力拖動》習題 第一章

直流電機

1.直流電機有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？

2.一直流電動機，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，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，若將電樞繞組由單疊改為單波（導體數(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，電樞繞組為單疊整距繞組，每極磁通φ=3.5×10

?2wb，電樞總導體數(shù)N=152，求當轉(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，則當空載電動勢為210V時，發(fā)電機轉(zhuǎn)速應為多少？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)電機的電磁轉(zhuǎn)矩Tem各為多少？ 7.什么叫電樞反應？電樞反應的性質(zhì)與哪些因素有關？一般情況下，發(fā)電機的電樞反應的性質(zhì)是什么？對電動機呢？

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)電機改作電動機或轉(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，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，鐵耗和機械損耗pfe+pΩ=2.3kw，附加損耗ps=0.05PN。求額定負載時，發(fā)電機的輸入功率、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩和效率。

11.一臺并勵直流電動機，在額定電壓UN=220V，額定電流IN=80A的情況下運行，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）機械損耗和鐵耗pΩ+pFe。

12.什么叫發(fā)電機的外特性？他勵發(fā)電機和并勵發(fā)電機的外特性有什么不同？為什么？ 13.一臺并勵發(fā)電機，額定運行時情況正常，當轉(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，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）電動機的額定輸出轉(zhuǎn)距TN；

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

15.電動機的工作特性是什么？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)比原設計值減少時，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.變壓器空載運行時，一次側(cè)加額定電壓，為什么空載電流I0很小？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？負載時的實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)的標幺值；（3）求滿載時，當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)作空載試驗時得I0=60A，p0=3800w，在高壓側(cè)作短路試驗時得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）

*短路阻抗的標幺值Rk*、Xk*、Zk2=0.8

；

（3）計算滿載及cosφ

*2=0.8（滯后）

時的ΔU、U2及?；

（4）計算最大效率?

max。17．變壓器出廠前要進行“極性”試驗，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標記如圖所示，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)流及其標幺值。

24．兩臺變壓器并聯(lián)運行，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。現(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 三相感應電動機的基本原理

1.試述感應電動機的工作原理，為什么說感應電機是一種異步電機？

2.什么叫同步轉(zhuǎn)速？它與那些因素有關？一臺三相4極交流電動機，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，電源頻率f=50Hz，試分別寫出當極數(shù)2p=2、4、6、8、10時的同步轉(zhuǎn)速。

4.何謂轉(zhuǎn)差率s？通常感應電動機的s值約為多少？

5.一臺三相4極感應電動機，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？為什么容量稍大的電動機采用雙層繞組？

12．一臺三相感應電動機接在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)。

15．一臺三相感應電動機，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 三相感應電動機的運行原理

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

2． 感應電動機理想空載時，空載電流等于零嗎？為什么？

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

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

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

7． 感應電動機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． 一臺三相感應電動機的輸入功率為8.6kw，定子銅耗為425w、鐵耗為210w，轉(zhuǎn)差率s=0.034，試計算電動機的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及機械功率。9． 一臺三相感應電動機，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）電動機極數(shù)。（2）額定負載時的轉(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極繞線型感應電動機，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電動機，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，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）總機械功率P?。（5）額定電磁轉(zhuǎn)矩。

第六章

三相感應電動機的機械特性

1.何謂三相感應電動機的固有機械特性和人為機械特性？

2.三相籠型感應電動機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？

3.三相感應電動機能夠在低于額定電壓下運行嗎？為什么？

4.繞線轉(zhuǎn)子感應電動機在起動時轉(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)子感應電動機，已知：PN=75kw，U1N=380V，nN=720r/min，I1N=148A，ηN=90.5%，cosφ=0.85，λm=2.4，E2N=213V，I2N=220A，試用機械特性的實用表達式繪制電動機的固有機械特性和轉(zhuǎn)子串入0.0448Ω和人為機械特性。6.深槽式感應電動機和雙籠型感應電動機為什么能改變起動性能？

7.籠型感應電動機的起動方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？各適用于什么條件？ 8.一臺三相感應電動機，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)子感應電動機，已知PN=11kw，nN=1435r/min，E2N=243V，I2N=110A，設起動時負載轉(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，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)子感應電動機，已知PN=11kw，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=4.72A，Tst1/TN=1.8，負載轉(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)子感應電動機，f1=50Hz，轉(zhuǎn)子每相電阻Rr=0.02Ω，nN=1485r/min，負載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變，要求把轉(zhuǎn)速下降到1050r/min，問轉(zhuǎn)子每相中應串多大的電阻？

13.一臺三相籠型感應電動機，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，帶動一位能負載，Tz=TN，今采用倒拉反接制動下放負載，要求下放轉(zhuǎn)速為300r/min，問轉(zhuǎn)子每相應串接多大電阻。

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

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

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

七章

其他種類的感應電動機

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

3.用什么方法可以改變分相式單相電動機的轉(zhuǎn)向？為什么？

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

第八章 同步電機的基本類型和基本結(jié)構

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

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

第九章 同步發(fā)電機

1.一臺旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機，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？對稱負載運行時，電樞反應磁動勢對電樞的轉(zhuǎn)向如何？對定子上主磁極的相對轉(zhuǎn)速又是多少？主極繞組能感應出電動勢嗎？ 2.何謂同步發(fā)電機的電樞反應？電樞反應的性質(zhì)主要決定于什么？試分析討論同步發(fā)電機電樞反應為純?nèi)ゴ抛饔谩⒓冊龃抛饔谩⑷ゴ偶娼淮拧⒓兘淮诺任宸N情況。3.試分析對稱穩(wěn)定運行時同步發(fā)電機內(nèi)部的磁通和感應電動勢，并由此畫出不及飽和時的相量圖。

4.三相同步發(fā)電機對稱穩(wěn)定運行時，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，不可能做得很小？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？當一同步發(fā)電機供給純電阻負載時，電樞電流有哪些分量？

7.一臺隱極三相同步發(fā)電機，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），不計電阻，當發(fā)電機運行在額定情況下時，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，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，不計電阻，試求：（1）額定運行時的功率因數(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 同步電動機和同步調(diào)相機

1.比較同步電動機和同步發(fā)電機的相量圖。

2.同步電動機的功率因數(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，同步電動機的功率因數(shù)怎樣變化？

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

4.當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速時，為什么同步電機能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而感應電動機不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？為什么轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時，感應電機能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而同步電機不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩？

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

5.一水電站供應一遠距離用戶，為改善功率因數(shù)添置一臺調(diào)相機，此機應裝在水電站內(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，Y聯(lián)結(jié)，UN=380V，IN=26.3A，Xt=5.8Ω，不計電阻，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，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，該廠電力設備的平均負載為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，問當電動機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電動機，設其總輸出功率為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。設當該同步電動機的功率因數(shù)為0.8（超前）時，已將全廠的功率因數(shù)調(diào)整到1，求此同步電動機承擔多少視在功率（kV?A）和有功功率（kw）。

第十一章 拖動系統(tǒng)電動機的選擇

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

2.電機在實際使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？

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

4.電機的容許溫升取決于什么？若兩臺電機的通風冷卻條件不同，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，滿載運行時，他們的穩(wěn)定溫升是否都一樣？為什么？

第五篇：電機拖動論文

電機與拖動論文

班級：班班班班班班班班班班

姓名：某某某

學號：000000000000

異步電機的現(xiàn)狀與發(fā)展

電能是國民經(jīng)濟中應用最廣泛的能源，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。電力拖動是國民經(jīng)濟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，電機及電力拖動在國名經(jīng)濟中起著極其重要的作用。

電機的分類

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

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

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

4、按用途分類 電動機按用途可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。驅(qū)動用電動機又分為電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等用電動機）、家電（包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等用電動機）及其它通用小型機械設備（包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等用電動機）。控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。

5、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構分類 電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構可分為籠型感應電動機（舊標準稱為鼠籠型異步電動機）和繞線轉(zhuǎn)子感應電動機（舊標準稱為繞線型異步電動機）。

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

電動機技術發(fā)展現(xiàn)狀

電動機是一種實現(xiàn)機、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，電動機的發(fā)展也促進了社會生產(chǎn)力的不斷提高。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產(chǎn)機械的原動機一個多世紀以來，雖然電動機的基本結(jié)構變化不大，但是電動機的類型增加了許多，在運行性能、經(jīng)濟指標等方面也都有了很大的改進和提高。而且隨著自動控制系統(tǒng)和計算機技術的發(fā)展在一般旋轉(zhuǎn)電動機的理論基礎上又發(fā)展出許多種類的控制電動機。控制電動機具有高可靠性、好精確度、快速響應的特點，已成為電動機學科的一個獨立分支。

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

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機械。拖動各種生產(chǎn)機械運轉(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、能實現(xiàn)遠距離控制和自動控制等一系列優(yōu)點，因此大多數(shù)生產(chǎn)機械都采用電力拖動。按照電動機的種類不同，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世紀末期，由于研制出了經(jīng)濟實用的交流電動機，致使交流電力拖動在工業(yè)中得到了廣泛的應用。但隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展，特別是精密機械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進步，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上難以實現(xiàn)這些要求，所以20世紀以來在可逆、可調(diào)速與高精度的拖動技術領域中，相當時期內(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)。

雖然直流電動機具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點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、單機容量的發(fā)展也受到了限制。所以在20世紀60年代以后，隨著電力電子技術的發(fā)展調(diào)速電動機。半導體交流技術的交流技術的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實現(xiàn)。尤其是70年代以來大規(guī)模集成電路和計算機控制技術的發(fā)展，為交流電力拖動的廣泛應用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動機的串級調(diào)速、各種類型的變頻調(diào)速、無換向器電動機調(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)響應快以及在四象限做可逆運行等良好的技術性能，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、維修費用低等優(yōu)點，將廣泛應用于各個工業(yè)電氣自動化領域中，并逐步取代直流電力拖動而成為電力拖動的主流。

異步電機的發(fā)展

異步電機是一種交流電機，也叫感應電機，主要作電動機使用。異步電動機廣泛應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機床、水泵、冶金、礦山設備與輕工業(yè)機械等都用它作為原動機，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、風扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單向異步電動機，其容量從幾瓦到幾千瓦。在航天、計算機等高科技領域控制電機得到廣泛應用。異步電機也可以作為發(fā)電機使用，例如小水電站、風力發(fā)電機也可采用異步電機。

異步電機之所以得到廣泛應用。主要由于它有如下優(yōu)點：結(jié)構簡單、運行可靠、制造容易、價格低廉、堅固耐用，而且有較高的效率和相當好的工作特性。異步電機主要的缺點是目前尚不能經(jīng)濟的在較大范圍內(nèi)平滑調(diào)速以及它必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功功率。雖然異步電機的交流調(diào)速已有長足進展，但成本較高，尚不能廣泛使用。在電網(wǎng)負載中，異步電機所占比重較大，這個滯后的無功功率對電網(wǎng)是一個相當重的負擔。它增加了線路損耗、妨礙了有功功率的輸出。當負載要求電動機容量較大而電網(wǎng)功率因數(shù)又較低的情況下，最好采用同步電動機來拖動。

異步發(fā)電機的發(fā)展對發(fā)電機產(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)電機出線端。附加電容器要根據(jù)實際負荷的大小進行投，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)電機由空載至滿載，維持發(fā)電機額定電壓不變的電容器。

2013年我國異步發(fā)電機行業(yè)面對新的發(fā)展形勢，因為新進入企業(yè)不斷增多、上游原材料價格持續(xù)上漲、發(fā)電機租賃行業(yè)發(fā)展的也相當不錯。導致行業(yè)利潤降低，因此我國異步發(fā)電機行業(yè)市場競爭也日趨激烈。必需并聯(lián)恰當數(shù)值的勵磁電容。固然受金融危機影響使得異步發(fā)電機行業(yè)近兩年發(fā)展速度略有減緩。但跟著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及國際金融危機的逐漸消退，我國異步發(fā)電機行業(yè)重新迎來良好的發(fā)展機遇。異步發(fā)電機在水輪機的驅(qū)動下，當其轉(zhuǎn)速達到額定值時，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，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。對于感性負荷則應將其附加，電容器并接在負荷之上，隨負荷的投入而投入。面臨這一現(xiàn)狀，異步發(fā)電機行業(yè)業(yè)內(nèi)企業(yè)要積極應對，注重培養(yǎng)立異能力，不斷進步自身出產(chǎn)技術，加強企業(yè)競爭上風。于此同時異步發(fā)電機行業(yè)內(nèi)企業(yè)還應全面掌握該行業(yè)的市場運行態(tài)勢，不斷學習該行業(yè)最新出產(chǎn)技術，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，并制定準確的發(fā)展策略以使企業(yè)在殘酷的市場競爭中取得領先上風。

空載勵磁和負載并聯(lián)電容量的選擇。準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，可能損壞設備，選得過小，空載電壓又太低，選擇空載勵磁電容應使發(fā)電機產(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荷的用電，通常應選擇“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)電機的經(jīng)驗如下：發(fā)電機的勵磁方式，發(fā)電機勵磁方式有兩種，一種叫他勵方式，這種方式是電網(wǎng)供應勵磁電流來建立磁場。為了降低造價，應選擇容量在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)電機的勵磁電流。電念頭轉(zhuǎn)子上必需有一定的剩磁。