2）可连续调节电阻值，以实现无级调速；
3）在基速以上调速，由于受电机机械强度和换向火花的限制，转速不能太高，一般约为（~）nN，特殊设计的弱磁调速电动机，最高转速为（3~4）nN，因而调速范围窄。
5他励直流电动机的制动
常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制动三种。
（1）能耗制动
A能耗制动过程
B能耗制动运行状态
（2）反接制动
A电枢反接制动
B倒拉反接制动
（3）回馈制动
A正向回馈制动
在调压调速系统中，电压降低的幅度稍大时，会出现电动机经过第二象限的减速过程
电动车下坡时，将出现正向回馈制动运行
B反向回馈制动运行
6他励直流电动机的四象限运行
变压器
1变压器的基本原理与结构
变压器的主要组成是铁心和绕组
2变压器的额定参数
额定电压U1N和U2N额定电流I1N和I2N额定容量SN
单相变压器
三相变压器
3一次、二次绕组感应电动势
4变压器负载时的基本方程式和等效电路
5绕组折算和“T”型等效电路
将变压器二次绕组折算到一次绕组时，电动势和电压的折算值等于实际值乘以电压比k，电流的折算值等于实际值除以k，而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值乘以k2。
这样，二次绕组经过折算后，变压器的基本方程式变为
分析变压器内部的电磁关系可采用三种方法：
基本方程式、等效电路和相量图。
6变压器带负载时的相量图
7变压器的参数测定
（1）空载试验
调压器TC加上工频的正弦交流电源，调节调压器的输出电压使其等于额定电压U1N，然后测量U1、I0、U20及空载损耗P0
由于空载电流I0很小，绕组损耗I02R很小，所以认为变压器空载时的输入功率P0完全用来平衡变压器的铁心损耗，即P0≈ΔpFe。
励磁阻抗励磁电阻
励磁电抗电压比
（2）短路试验
短路试验时，用调压器TC使一次侧电流从零升到额定电流I1N，分别测量其短路电压Ush、短路电流Ish和短路损耗Psh，并记录试验时的室温θ（℃）。
由于短路试验时外加电压很低，主磁通很小，所以铁耗和励磁电流均可忽略不计，这时输入的功率（短路损耗）Psh可认为完全消耗在绕组的电阻损耗上，即Psh≈ΔpCu。
由简化等效电路，根据测量结果，取Ish＝I1N时的数据计算室温下的短路参数。
短路阻抗短路电阻
短路电抗
8变压器的外特性和电压变化率
电压变化率的实用计算公式
变压器的负载系数
9变压器的效率特性
变压器的总损耗为
短路损耗（铜损耗）Psh空载损耗P0
变压器效率的实用计算公式
当可变损耗与不变损耗相等时，效率达最大值，由此可得到产生变压器最大效率时的负载系数m为
10三相变压器绕组的联结法
11三相变压器联结组的判断方法
三相变压器的并联运行
交流电机的旋转磁场理论
交流电机包括:
（1）异步电机
（2）和同步电机
1单相电枢绕组的磁动势
2旋转磁场的基本特点
（1）三相对称绕组通入三相对称电流所产生的三相基波合成磁动势是一个旋转行波；
（2）旋转磁场的旋转方向是从电流超前的相转向电流滞后的相，改变三相绕组的相序即可改变旋转磁场的方向；
（3）旋转磁场的转速n1与电源频率f1、电机极对数P之间的关系，即
异步电机原理
1异步电动机的优缺点
•异步电动机的优点：
结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高。
•异步电动机的缺点：
功率因数较差，异步电动机运行时，必须从电网里吸收滞后性的无功功率，它的功率因数总是小于1。
2异步电动机的分类
•按定子相数分：
单相异步电动机；三相异步电动机。
•按转子结构分：
绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机，其中又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机、深槽式异步电动机
3异步电动机的转差率：
4异步电机的运行方式
5异步电动机的电压方程
（1）定子电压方程
（2）转子电压方程
6异步电动机的电磁关系
6三相异步电动机单相等效电路
7等效电路和相量图
虚拟电阻的损耗，实质上表征了异步电动机的机械功率
8异步电动机的功率
9异步电动机的电磁转矩
与每极磁通和转子电流有功分量的乘积成正比
10异步电动机的工作特性
异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线
随着负载的增大，转子转速下降，转子电流增大，定子电流及磁动势也随之增大，抵消转子电流产生的磁动势，以保持磁动势的平衡。
定子电流几乎随P2按正比例增加。
当负载增加时，转子电流的有功分量增加，定子电流的有功分量也随之增加，即可使功率因数提高。
在接近额定负载时，功率因数达到最大。
异步电动机的负载不超过额定值时，角速度变化很小。
而空载转矩T0又可认为基本上不变，所以电磁转矩特性近似为一条斜率为1/的直线。
异步电动机中的损耗也可分为不变损耗和可变损耗两部分。
当输出功率P2
增加时，可变损耗增加较慢，所以效率上升很快。
当可变损耗等于不变损耗时异步电动机的效率达到最大值。
随着负载继续增加，可变损耗增加很快，效率就要降低。
同步电机原理
1同步电机的结构和运行方式
同步电机静止的转子和旋转的定子组成
同步电机的转子有两种结构形式：
凸极式、隐极式
2同步电动机的功率因数及Ｖ形曲线
交流电机拖动基础
1机械特性的三种表达式
（1）物理表达式
（2）参数表达式
（3）实用表达式
最大电磁转矩与电压的平方成正比，与漏电抗成反比；临界转差率与转子电阻成正比，与电压大小无关。
异步电动机机械特性的三种表达式，其应用场合各有不同。
一般物理表达式适用于定性地分析Te与及间的关系；参数表达式多用于分析各参数变化对电动机运行性能的影响；实用表达式最适用于进行机械特性的工程计算。
2机械特性
机械特性的直线部分他机械特性的曲线部分
起动转矩
稳定运行问题：
（1）降低定子端电压的人为机械特性
（2）定子回路串三相对称电阻的人为机械特性
定子回路串入电阻并不影响同步转速，但是最大电磁转矩、起动转矩和临界转差率都随着定子回路电阻值的增大而减小。
（3）定子回路串三相对称电抗的人为机械特性
（4）转子回路串三相对称电阻的人为机械特性
特点：
（１）同步转速n1、
最大电磁转矩Tem不变。
（２）临界转差率sm增大。
（３）起动转矩增大．
当所串入的电阻满足
起动转矩为最大电磁转矩
3异步电动机的起动
起动要求：
（１）足够大的起动转矩。
起动电流倍数KI=Ist/IN
（２）不要太大的起动电流。
起动转矩倍数KT=Tst/TN。
普通的异步电动机如果不采取任何措施而直接接入电网起动时，往往起动电流Ist很大，而起动转矩Tst不足。
在起动初始，n=0，转差率s=1，转子电流的频率f2=sf1≈50Hz，转子绕组的电动势sEr0=Er0，比正常运行时（s=～）的电动势值大20倍，则此时转子电流Ir很大，定子电流的负载分量也随之急剧增大，使得定子电流（即起动电流）很大；
转子漏磁sXr0>>Rr，使得转子内的功率因数cosφ2很小，所以尽管起动时转子电流Ir很大，但其有功分量Ircosφ2并不大。
而且，由于起动电流很大，定子绕组的漏阻抗压降增大，使得感应电势Es和与之成正比的主磁通m减小，因此起动转矩Tst并不大。
异步电动机在起动时存在以下两种矛盾：
1）起动电流大，而电网承受冲击电流的能力有限；
2）起动转矩小，而负载又要求有足够的转矩才能起动。
（1）小容量电动机的轻载起动——直接起动
直接起动也称为全压起动。
（７.5kW）
优点：
操作简便、起动设备简单；
缺点：
起动电流大，会引起电网电压波动。
（2）中、大容量电动机轻载起动——降压起动
（A）星形-三角形（Y-Δ）换接起动
（B）自耦降压起动
电动机端电压:
Us=U2=
定子电流:
Is=I2=
从电网上吸取的电流:
I1=Ist
起动转矩与起动电流降低同样的倍数。
（C）串电阻（抗）起动方法
优点:
起动电流冲击小，
运行可靠，起动设备构造简单；
缺点:
起动时电能损耗较多。
（A）转子串接电阻起动方法
在起动时，在转子绕组中串接适当的起动电阻，以减小起动电流，增加起动转矩。
待转速基本稳定时，将起动电阻从转子电路中切除，进入正常运行。
4异步电动机的调速
从定子传入转子的电磁功率Pem可分成两部分：
一部分为拖动负载的有效功率 ；另一部分是转差功率，与转差率成正比。
把异步电动机的调速方法分为三类：
1）转差功率消耗型—全部转差功率转换成热能消耗掉。
效率最低。
2）转差功率回馈型—转差功率的一部分消耗掉，大部分则通过变流装置回馈电网，其效率比功率消耗型高。
3）转差功率不变型—转差率保持不变，所以转差功率的消耗也基本不变，因此效率最高。
（1）转差功率消耗型异步电动机调速方法
（A）改变定子电压调速
（B）转子电路串接电阻调速
（2）转差功率回馈型异步电动机调速方法——串级调速
1.串级调速的基本原理
2.串级调速的控制方式
（1）次同步调速方式
（2）超同步调速方式
3.串级调速的机械特性
（3）转差功率不变型异步电动机调速方法
（A）变极调速——多速异步电动机
（B）变频调速
1）基频以下调速
2）基频以上调速
5异步电动机的制动
（1）异步电动机的能耗制动
（2）异步电动机的反接制动
（A）转速反向的反接制动
（B）定子两相对调反接制动
两种反接制动电动机的转差率都大于1
能量：
从电网吸收电能；从旋转系统获得动能（定子两相对调反接制动）或势能（转速反向反接制动）转化为电能。
这些能量都消耗在转子回路中。
（3）异步电动机的回馈制动
两种回馈制动电动机的转差率都小于0
能量：
从旋转系统获得势能转化为电能，并回馈给电网。
6异步电动机运行状态小结
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