重庆大学电机学答案ppt课件
电机学第3章1.pptchap3

第四节
变压器的并联运行
变压器并联运行的意义 应具备的条件 并联运行负载分配的实用计算公式
一.变压器并联运行
将两台或多台 变压器的一次 绕组接在公共 母线上,二次 绕组同时对负 载供电(接在公 共的负载上)
二.变压器并联运行的意义
(1)适应用电量的增加——随着负载的发展,必 须相应地增加变压器容量及台数。 (2)提高运行效率——当负载随着季节或昼夜有 较大的变化时、根据需要调节投入变压器的台 数。 (3)提高供电可靠性——允许其中部分变压器由 于检修或故障退出并联。
E3 4.44 f3 Nm3
二、三相铁芯式Y,y连接
三次谐波电流不能流通以及有三次谐波磁通存在
磁路特点: 三相铁芯式变压器的三相磁路彼此相关, 各相的三次谐波磁通在时间上是同相位
三次谐波磁通的路径 •三相铁芯式变压器可以接成Y,y ——铁芯周围的油、油箱壁和部分铁轭
•三次谐波磁通经过油箱壁,在其中感应电势, 特点:磁阻较大,三次谐波磁通及其三次谐波电势很小
三.理想的并联运行条件
内部不会产生环流——空载时,各变压器之间无环 流,以避免环流铜耗 使全部装置容量获得最大程度的应用——在有负载 时,各变压器所分担的负载电流应该与它们的容 量成正比例。即负载电流按容量比分配. 每台变压器所分担的负载电流均为最小——各变 压器的负载电流都应同相位,则总的负载电流是 各负载电流的代数和。当总的负载电流为一定值 时。每台变压器的铜耗为最小,运行经济。
目的:避免在并联变压器所构成的回路中产生环流
负载电流与容量成正比例 分析 各变压器应有相同的短路电压
1。由于连接组相同,变比一致,可 使用并联电路的分流计算方法
《电机学完整》课件

直流电机控制精度高,响应速度快,因此适用于需要精确控制速度的场合,如数控机床、机器人等。同时,直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位,实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便,适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能,输出机械能的电机。
根据工作原理的不同,交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点,因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成,定子包括主磁极和励磁绕组,转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况,找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况,找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时,主磁极产生磁场;当电枢绕组中有电流通过时,受到磁场的作用而产生电磁转矩,从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向,可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机,异步电机主要由定子和转子组成,同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便,因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时,交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电机学学习课件教学课件PPT直流电动机

一、基本方程式
(1)电流方程 (2)电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路: U Ea Ia (Ra R )
励磁回路:
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
(1)考虑电枢反应时,会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
(2)机械特性的确定。特殊点(n0,0),(nN,TN)
(3)通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线, 计及饱和, 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点: (1)理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同;
电机学第1章1.ppt

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3、电机的发展
◇电机的发展:三个时期(1)直流电机形成(2)交流电机的
形成(3)电机理论、设计和制造工艺完善
▪ 电机的发展初期主要是直流电机的发展
▪ 电磁感应定律的发现——1831年法拉第电磁感应 定律
▪ 1833年后制成一台旋转磁机式直流发电机 ▪单相交流电的应用——远距离传输 ▪ 三相交流电的应用——解决电机启动问题
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– 绝缘材料
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电路与磁路的类比
+ U
-
I R
+ F
-
Φ Rm
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概念思考
为什么说发电机和电动机的作用可以同时存在 于一台电机中,但又不能同时既是发电机又是 电动机
从能量传递,力的性质等方面考虑
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作业
1-1,1-4,1-8 (1-5,1-6)
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◇.电机的近代发展及趋势
▪ 单机容量不断增加——机组容量大时,单位容量的用料 (省)、损耗(小)、造价(低)
如汽轮发电机:
1900
5MVA
1956水内冷 208MVA
1920
25MVA 1960
320MVA
1937空气冷却 100MVA 目前
>1000MVA
氢气冷却 150MVA
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磁通连续性原理
由于磁感应线是闭合的,因此对任意封闭曲面 来说,进入该闭合曲面的磁感应线,一定等于 穿出该闭合曲面的磁感应线。如规定磁感应线 从曲面穿出为正,穿入为负,则通过任意封闭 曲面的磁通量总和必等于零
《电机学经典习题》PPT课件

Sm 10965 97.04% S1 S2 6300 5000
精选课件ppt
2
[补] 有两台变压器并联运行,已知它们的联结组号相同,变比相同.S1n=1000kVA, S2n=1250kVA,短路阻抗标幺分别是:0.06和0.07. 回答下列问题并说明理 由:
(1)哪台变压器负担的容量的绝对数量大? (2)不断增大总的负载,哪台变压器先达满载?
1
两台变压器并联运行,U1N/U2N=35/6.3kV,联结组都是Yd11,额定容量:S1=6300kVA, S2=5000kVA,短路阻抗标幺值分别为0.07、0.075,不计阻抗角差别。求并联组最大容量、最
大输出电流、利用率。
解:由于变压器1短路阻抗的标幺值小,先达到满载,令
1 1
故有
1 2
2,某工厂由于生产发展,用电量由500kVA增加到800kVA,原有的变压器SN=560kVA ,U1N/U2N=6300/400V,yyn0连接组,uk=5%;.今有三台备用变压器,如下: 变压器1:SN1=320kVA,U1N/U2N=6300/400V, yyn0连接组,uk=5%; 变压器2:SN1=240kVA,U1N/U2N=6300/400V, yyn0连接组,uk=5.5%; 变压器3:SN1=320kVA,U1N/U2N=6300/400V, yyn0连接组,uk=5.5%. 试求: 在不允许任何一台变压器过载的情况下,选哪一台变压器进行并联运行最合适? 如果负载再增加,要用三台变压器并联运行,再增加哪一台合适?这时最大负载容 量是多少?各变压器的负载程度如何?px179
【补】两台完全一样的单相变压器,一台铁心中没有剩磁,另一台有剩磁。当它们分 别空载合闸时,都产生了冲击电流。问在最极端的情况下,哪台变压器的冲击 电流的幅值更大些?
电机学教程.ppt

* 变压器 n=0 * 同步电机 n=同步速度n0 * 异步电机 n≠n0 , 但接近同步速n0 * 直流电机 n不定
3.按电流性质
• 直流电机
* 直流发电机 * 直流电动机
• 交流电机
* 交流电动机 * 交流发电机 * 变压器
第二节 电机的电磁基本理论
电机中的三大物理量: 电、磁、机械 (机电能量转换)
– e = BLv
– 方向: 参考右手定则
十一、电磁力、电磁转矩
• (1)电磁力
•
通电导体在B中受的力 F=BIL
• (2)电磁转矩
T F r BLir
十二、电机的可逆性
• 同一电机既可做发电机又可做电动机。 • 发电机与电动机即有感应电势又有电磁
力,只是形式不同,今后课程中注意体 会。
– 软磁材料:Hc小,易被磁化,也易消失――电机中 多用之
– 硬磁材料:Hc大,与上相反,做永磁材料,如永久 磁铁
• 3 基本磁化曲线
• 通不同电流形成不同的B-H曲线的各顶点的连线
例:
• 图(a)为硅钢片叠成的磁路(尺寸的单位:mm),图(b) 所示为硅钢片的磁化曲线,励磁线圈有1000匝。求当 铁芯中磁通为1×10-3Wb时,励磁线圈中的电流为多 少?
•
M 21
同理,
21
I1
N221 N2 F1 / Rm
I1
I1
M12
N1 N 2 Rm
N1 N 2
N2 I1
N1I1 Rm
N1 N 2 Rm
N1N2
• 其中:Rm称两线圈间的磁阻,Λ 为磁导。
• (三)漏磁通、漏磁链、漏电感
《电机学课件》PPT课件

• 使用教材:胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》,中国电力出版社
• 参考书:汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
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《电机学》(二)课程简介
• 课程名称: 中文名称:电机学(二) • 英文名称:Electrical Machinery (Part 2) • 教学对象:电气工程类专业、本科 • 课程定位:《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材:胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》,中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书:汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
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变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课,定位为:
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点:课程特点是概念多、理论性强,与 工程联系密切。
05.12.2020
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《电机学》(二)课程简介
主要内容:本课程主要讲述:同步电机的结构, 工作原理、运行等到方面的内容。具体为:
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
电机学(第二版)完整版答案

电机学(第2版)主编:张广溢 郭前岗 重庆大学出版社 课后习题答案 凌风破浪 收集整理 2012/9/19绪 论Δ0-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成,这类材料应具有哪些主要特性?0-2 在图0-3中,当给线圈N 1外加正弦电压u 1时,线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势?电动势的大小与哪些因素有关? 0-3 感应电动势=e dtd ψ-中的负号表示什么意思? Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。
0-5 电机运行时,热量主要来源于哪些部分?为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度?电机的温升与哪些因素有关?0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么? 0-7 在图0-2中,已知磁力线l的直径为10cm ,电流I 1 = 10A ,I 2 = 5A ,I 3 = 3A ,试求该磁力线上的平均磁场强度是多少?∨0-8 在图0-9所示的磁路中,线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2,试问: (1) 电流方向如图所示时,该磁路上的总磁 动势为多少? (2) N 2中电流I 2反向,总磁动势又为 多少?(3) 若在图中a 、b 处切开,形成一空气隙δ,总磁动势又为多少?图0-9 习题0-8附图(4) 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的 相对大小,及3中铁心和气隙中H 的相对大小?解:1)22111N I N I F -= 2)22112N I N I F +=3)221113N I N I F F -==不变4)由于31F F =,而31m m R R <<,所以31φφ>>,31B B >>,31H H >>。
在3)中,δB B Fe =,由于0μμ>>Fe ,所以0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=∨0-9 两根输电线在空间相距2m ,当两输电线通入的电流均为100A 时,求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少?并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。
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R1 F2
R3
F N i 50 1 50 ( A ) 2 2 2
R4
D
P
F 2 F ( l l l ) P Q 2 P D D C C Q ( l l l l ) P Q Q C C D D P 5 0 0 . 5 5 3 9 . 2 ( 9A ) 0 . 7
答:①总磁动势为
F N N I I 1 2 1 2
②I2反向后总磁动势为
i1
C
20cm
Q
i2
F 1 N 1i1 100 1.5 A 150 A F 2 N 2i 2 50 1.0 A 50 A
因为磁动势 F1 大于 F2,故磁通的方向和 F1 同向,根据磁路的欧姆定律有 F1 F2 F1 F2 150 50 300 wb 11 14 Rm RPDCQ 14 R m Rm Rm Rm 3 3 300 R F Rm 50 71.43 A m 2 F PQ 14 Rm
当两个电流同时作用时,
F F F P Q P Q 1 P Q 2
8
3 2 . 1 4 3 9 . 2 9 7 1 . 4 ( 3A )
电机学习题课
补充1
Electric Machinery
说明直流磁路和交流磁路的不同点。
直流磁路中磁通恒定,而交流磁路中磁通随时 间交变,进而会在激磁线圈内产生感应电动势; 直流磁路中无铁心损耗,而交流磁路中有铁心 损耗。
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电机学习题课
Electric Machinery
补2 在下图中,当给线圈外加正弦电压u1时,线圈内为什么会 感应出电势?当电流i1增加和减小时,分别算出感应电势的实 际方向。
答:在W1中外加u1时在 W1 中产生交变电流i1, i1 在W1中产生交变磁通ф, ф通过W2在W2中和W1中均 产生感应电势e2和e1 , 当i1增加时e1从b到a, e2从d 到c,当i1减少时 e1从a到b, e2从c 到d。
F 1 F lPQ P Q 1 ( lPQ lQC lCD lDP) 1500.15 32.14 ( A ) ( 0.150.2 ) 2
R4
P
7
电机学习题课
C
Electric Machinery
Q
R2
当 i 单 独 作 用 时 2
由 FH l 和 F H l 2 2 P Q 2 2 P Q
1-8 如图所示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流1.5A,线 圈B为50匝,通入电流1.0A,铁心截面积均匀,求PQ两点间 的磁位降。
解一:材料的磁阻与长度成正比,设 PQ 段的磁阻为 RPQ Rm ,则左边支路 PCDQ
l PDCQ 20 2 15 11 Rm 3 Rm 15 的磁阻为 l PQ R m
1-2 磁路的基本定律有哪几条?当铁心磁路上有几个磁动势 同时作用时,磁路计算能否用叠加原理,为什么?
磁路的基本定律有:磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫第一定律 和基尔霍夫第二定律 。 当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时,分为两种情况考虑:当 铁心不饱和时,可以采用叠加原理; 当铁心饱和时,因为磁路是 非线性的,存在饱和现象,磁化曲线不再是一条直线,磁导率是变 化的,H和B呈非线性关系,故不能采用叠加原理。
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电机学习题课
Electric Machinery
补3 右图为一矩形铁心构成的磁路,两线圈分别接在直流电 源上,并已知I1、I2、N1、N2,请回答下列问题:
① 总磁动势是多少?回路上的磁压降是多少? ② 若I2反向,总磁动势是多少? ③ 若在a、b处切开形成一空气隙,总磁动势是多少? 此时回路l上的磁压降主要在铁心中还是气隙中? ④ 比较①、③两种情况下铁心中B和H的大小。 ⑤ 比较第③种情况下铁心和气隙中B和H的大小。
重庆大学电机学答案
Rm R m
电机学习题课
ll A A
Electric Machinery
1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?
Rm
L A
其中:µ 为材料的磁导率;L为材料的导磁长度;A 为磁路的导磁面积。磁阻的单位为 A/Wb 或 1/H。
2
电机学习题课
Electric Machinery
B
φ
O
H
O
i
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电机学习题课
Electric Machinery
1-3基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别?磁路计 算时用的是哪一种磁化曲线?
起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化, 所得的B=f(H)曲线; 基本磁化曲线是对同一铁磁材料,选择不同的磁场强度进行反复磁化, 可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点连接所得的 曲线。二者区别不大。 磁路计算时用的是基本磁化曲线。
2 2 2 p C f B V e e m
铁心损耗 磁滞损耗和涡流损耗加在一起称为铁心损耗(简称铁耗)。其 大小与铁心材料的性质有关,并与交变频率f的1.3次方、磁路最大磁密 Bm的平方以及铁心重量G成正比。
1 . 3 2 p Cf B G F e F e m
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电机学习题课
Electric Machinery
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电机学习题课
Electric Machinery
1-4 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的? 它们各与哪些因素有关?
磁滞损耗 是由于B交变时,磁畴之间反复摩擦,消耗能量而产生的。它 与交变频率f成正比,与磁密幅值Bm的α次方成正比。
p Cf h h BV m
涡流损耗 是由于通过铁心的磁通ф发生变化时,在铁心中产生感应电势, 再由这个感应电势引起电流(涡流)而产生的电损耗。它与交变频率f的 的平方和Bm的平方成正比。
A
D
B
P
C
R2
15cm
Q
R1 F1
D
R3 F2
P
R4
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电机学习题课
Electric Machinery
解二:本题未涉及磁通和磁密的计算问题,可采用叠加原理 进行求解。
当i1单独作用时
C
Байду номын сангаас
R2
Q
F N i 100 1 . 5 15 ( A ) 1 1 1
R1 F1
D
R3
由 FH 1 l 和 F H l 1 P Q 1 1 P Q