电机与拖动基础.doc

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1、黑龙江省高等教育自学考试工业电气自动化技术(080602)专业（专科）电机与拖动基础考试大纲(课程代码2225)黑龙江省高等教育自学考试委员会办公室二○○九年十月电机与拖动基础自学考试大纲I本课程的性质与设置目的“电机拖动基础”是电气类专业中一门重要的专业基础课程。将为后续课程作基础准备,为日后工作中对电力拖动设备的技术管理和生产第一线的选配,安装调试,维护与检修电力拖动设备打下良好基础。设置本课程的目的是：电机拖动技术是机械设备中广泛采用的拖动方式之一。随着国家工业的加速发展，将越来越广泛地应用于机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业。为了使具备电

2、气自动化专业大专程度的自学考生学习的基本知识和掌握其主要内容，达到能够正确运用电机拖动技术以分析和解决实际中有关电机拖动技术的相关问题，并通过本门课程的考试，取得规定的学分和单科合格证书，特设置本课程。学习本课程的具体要求是：通过理论教学、动手实验使学生达到下列要求：1．掌握常用的直流电机、变压器、三相异步电动机的基本结构和基本理论（电磁关系、能量转换关系）。2．掌握直流电动机、三相异步电动机的机械特性及各种运行状态的基本理论。3．掌握交直流电机起动、调速和反转的基本理论。4．了解直流电力拖动过渡过程的基本知识，具有选择电力拖动方案所必须的知识。5．掌握电

3、机实验的基本方法和技能，能选择、使用和维护与电机实验相关的仪器设备。6．掌握控制电机相关知识7．掌握电动机的选择方法8．三相异步电动机电机拖动方式II课程内容与考核目标第一章直流电机的结构与工作原理本章主要介绍直流电机的基本结构和工作原理、直流电机的电枢绕组、直流电机的铭牌数据与主要系列等基本知识。直流电机的电枢反应、直流电机的电枢电动势和电磁转矩、直流电机的换向、直流电机的基本方程式、直流发电机的特性、直流电动机工作特性。通过本章的学习，应达到以下要求：学习本课程的具体要求是1．掌握直流电机的基本结构；2．掌握直流发电机和直流电动机的工作原理；3．熟悉直

4、流电机的铭牌数据与主要系列；4．熟悉直流电机的电枢反应；5．掌握直流电机的电枢电动势和电磁转矩；6．熟悉直流电机的换向过程，掌握直流电机的换向方法；7．掌握直流发电机和直流电动机的基本方程式；8．掌握直流发电机的空载特性、外特性和调节特性；9．掌握直流电动机的工作特性；1、1直流电机的结构与工作原理一直流电机的结构直流电机主要分为定子和转子两大部分。定、转子之间存在着间隙称为气隙。1．定子定子是电机的静止部分，主要用来产生磁场。2．转子转子是电机的转动部分，转子的主要作用是感应电动势，产生电磁转矩，是机械能变为电能（发电机）或电能变为机械能（电动机）的枢纽

5、。3．气隙静止的磁极和旋转的电枢之间的间隙称为气隙。在小容量电机中，气隙约为0.5~3mm。气隙数值虽小，磁阻很大，为电机磁路中主要组成部分。气隙大小对电机运行性能有很大影响。二直流电机的基本原理1．直流发电机的基本工作原理当原动机拖动发电机以恒定转速转动时，线圈的两个边ab和cd切割磁力线，根据电磁感应定律可知，在其中产生感应电动势，其方向可由右手定则判定。2．直流电动机的基本工作原理直流电动机工作时接于直流电源上，如A刷接电源正极，B刷接电源负极。电流从A刷流入，经线圈abcd，再由B刷流出。1、2直流电机的铭牌数据及主要系列一直流电机的铭牌数据直流电

6、机机座的外表面上都有一个铭牌，上面标有电机的型号和各种数据等，供使用者使用时参考。铭牌数据主要包括：电机型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速和励磁电流、励磁方式、励磁电压、工作方式、绝缘等级等，此外还有电机的出厂数据，如出厂编号、出厂日期等。二直流电机的主要系列所谓系列电机，就是在应用范围、结构型式、性能水平、生产工艺等方面有共同性，功率按某一系数递增的成批生产的电机。搞系列化的目的是为了产品的标准化和通用化。1、3直流电机的电枢反应一直流电机的空载磁场直流电机空载（发电机与外电路断开，没有电流输出；电动机轴上不带机械负载）运行时，其电枢电流等于零

7、或近似等于零。因而空载磁场可以认为仅仅是励磁电流通过励磁绕组产生的励磁磁通势所建立的。二直流电机的负载磁场直流电机负载运行时，电枢绕组中便有电流流过，产生电枢磁通势。该磁通势所建立的磁场，称为电枢磁场。电枢磁场与主极磁场共同作用，在气隙内建立一个合成磁场。1、4直流电机的电枢电动势和电磁转矩一直流电机的电枢电动势当电枢旋转时，在气隙磁场作用下电枢绕组将产生感应电动势Ea，在发电机运行状态下Ea为电源电动势，推动电流Ia向用电负载输出电功率二直流电机的电磁转矩当电枢绕组中有电流通过时，在气隙磁场作用下将产生电磁转矩Tem，电动机运行状态下为拖动转矩，带动机械

8、负载旋转，输出机械功率1、5直流电机的换向直流电机运行时，随着电枢