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最新电机学期末复习总结要点

《电机学》期末复习材料

第三篇交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构：

定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。

转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为

pn f =

2、异步电机的结构：

定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。

转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。

【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度：

电角度：磁场所经历的角度称为电角度。机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。电角度?=p 机械角度 4、感应电势：

①感应电势的频率：60

pn f =

②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =）

③每根导体感应电势的有效值：

m m m d f f E E φφπ

22.22

5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用

τ来表示。（了解整距、短距、长距）

②公式：p

22=

πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因

数

：

90sin 90)1(cos 11≤??

??????=????????-=ττy y k y

物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。

②分布因数：12

sin

2sin ≤=

a q a

k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。

③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z

p a 360

电角度 ⑥每极每相的槽数：pm

z q 2=

【练习1】一台三相同步发电机，

Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长

cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，

定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。

7、消弱谐波电势的方法：

①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。

②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组：

①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。

②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。

9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距

②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路数）【练习2】有一双层三相短距绕组，24=z ，

42=p ，τ6

1=y 。（1）分别画出支路数

1=a 和2=a 的A 相叠绕组展开图；（2）算出绕组因数。

10、单相绕组的磁势（脉动磁势）：

)cos(2

)cos(21cos cos t x F t x F t x F ωωωφφφ++-=

单相磁势的特点是：磁势轴线（即磁势幅值所在的位置）在空间固定不动，而各点磁势的大小则随时间在变化，因此称为脉动磁势。

单相绕组所产生的脉动磁势可以

分解成基波和一系列谐波，基波磁势的振幅为：

w k p

F 9

.0=φ 11、一个在空间按正弦律分布，且振幅随时间作正弦变化的脉动磁势，可以分解为两个以相同速率但向相反方向旋转的圆形旋转磁势。圆形旋转磁势的幅值为原有脉动磁势幅值的一半，圆形旋转磁势的转速为

n 60

1=。当脉动磁势为最大值时，两个旋转磁势正好转到相互重合的位置。（即：一个脉动磁势可以分解为大小相等，转向相反的两个旋转磁势。）

12、三相绕组的磁势（旋转磁势）

???-?-=?-?-==)

240cos()240cos(),()120cos()120cos(),(cos cos ),(t x F t x f t x F t x f t x F t x f c b a ωωωφφφ

应用三角恒等式写成：

???

????-++-=?-++-=++-=)120cos(21)cos(21),()

240cos(21)cos(21),()cos(2

1)cos(21),(t x t x F t x f t x t x F t x f t x F t x F t x f c b a ωωω?ωωφφφφ

所以合成磁势：

)cos(2

),(t x F t x f ωφ-=

当三相对称电流流过三相对称绕组时，三相合成的基波磁势是一个圆形旋转磁势。它主要特点是：

①旋转磁势的转速为p

n 60

1=，我们称基波旋转磁势的转速1n 为同步转速； ②旋转磁势的轴线总是与电流达到最大值的那一相绕组的中心线相重合；

③旋转磁势的转向总是从超前电流的相转向滞后电流的相，因而只要改变电流的相序（即改变三相电源的任意两个接头）便可以改变磁势的旋转方向；

④三相旋转磁势的幅值为单相脉动磁势最大幅值的3/2倍，其中1/2是由每相的脉动磁势分解为两个旋转磁势得来，3则是由三相相加而得到的。 13、主磁通与漏磁通：

①主磁通：由定、转子绕组磁势所共同激励，并同时与定、转子绕组相匝链的磁通。 ②漏磁通：单独由定子绕组或者转子绕组磁势所激励，并分别与定子绕组或转子绕组相匝链的磁通。

【练习3】有一台三相同步发电机，

kW P N 6000=，kV U N 3.6=，8.0cos =N ?，22=p ，Y 接法，36=z 槽，72=N 匝，6=q ，151

=y 槽，

Hz f 50=，N I I =。试求：

（1）一相绕组所产生的基波磁势幅值；（2）三相绕组所产生的合成磁势的基波幅值及其转速。

【练习4】有一台三相交流电机，42=p ，定子为双层叠绕组，36=z ，τ9

y ，每相串联匝数96=N ，今在绕组中通入频率为Hz 50、有效值为35A 的对称三相电流，计算基波旋转磁势的幅值。

第四篇感应电机 1、感应电机工作原理：

定子绕组所产生的旋转磁场，以转差率切割转子导体，于是在转子导体中感应电势，产生电流，转子导体中的电流与旋转磁场相作用而产生电磁转矩，使转子旋转。 2、“感应”的含义：

必须异步，1n n <，才能产生感应电势2e ，有了感应电势，就能感生三相短路电流d i 2，

这是形成旋磁2F ?。

3、转差率：

转差率是感应电机的一个基本变量，它表示了感应电机的各种不同运行情况。

11n n

n n n s -=?=

（11sn n n n =-=?）在正常运行范围内，转差率的数值通常都是很小的。满载时，转子转速与同步转速相差并不大，而空载时，可以认为转子转速等于同步转速。

n ?

22sE e =

12sf f =

启动

0=n

n n =?

1=s 22E e =

2f f =

运行

0n n <<10n n

22sE e =

12sf f =

空载

1n n ≈

0≈?n 0≈s 0

2≈e

2≈f

4、感应电机的三种工作状态：

电动机运行

发电机运行

制动运行

10n n <≤ 1n n >

1>s

5、感应电机的基本结构：

①定子——又称定子铁芯，由三相绕组组成，是一个机座。

②转子——又称转子铁芯，由三相短路绕组组成，是一个转轴。转子的结构分为： a.笼型转子：优点：转子结构简单，既无集电环又无绝缘，既省材料又制造方便，是一种经济耐用的电机，工业上应用广泛。 b.绕线转子：可以通过集电环及电刷在转子回路中引

入外加电阻，以改善电动机

的启动和调速性能。缺点：

转子绕组结构复杂，价格较贵，可靠性较差。

③气隙——励磁N m I i %50~20≈。 6、感应电机的额定值： ①额定电压N U （线电压） ②额定电流N I （线电流）

③额定功率N P （在额运时，电机的输出功率，对电动机而言，就是转轴上所消耗的机械功率。）N N N N N I U P ?ηcos 3= ④额定转速N n

【练习5】一台三相感应电动机，

kW P N 75=，m in

/975r n N =，V

U N 3000=，

I N 5.18=，

87.0cos =N ?，Hz f 50=。试问：（1）

电动机的极数是多少？（2）额定负载下的

转差率s 是多少？（3）额定负载下的效率η是多少？

【练习6】有一台8极感应电动机，

Hz f 50=，额定转差率043.0=N s ，试求

（1）同步转速；（2）额定转速；（3）

min /700r n =时的转差率；（4）

min /800r n =时的转差率；（5）起动瞬间的转差率。

7、感应电机的电势平衡方程式： ①定子侧： )(11111σjX R I E U ++-=，其中m w k N f E φ111144.4= ②

转

子

侧

： 0)(22222=+-=σjsX R I E U s ；

则

)(22222σjsX R I sE E s +==

得出：σ

σ222

2222jsX R sE jsX R E I s +=+=

；

221222244.444.4sE k N sf k N f E m w m w s ===φφ

11260

60sf p n s p n

f ==?=

2122222sX L f s L f X s ===ππσ

11sn n n n =-=?

旋磁2F ?

相对于转子本身的转速：

n n sn n -==112

相

对

于

定

子

的

转

速

：

112)(n n n n n n =+-=+

转子基波磁势的幅值：

22229

.0I p

k N m F w =

8、感应电机的磁势平衡方程式：根据

m F F F =+21，可以得出

m w w I I k N m k N m I =+

112

221

9、感应电机的归算：

①采用的方法：频率归算和绕组归算。（归算是一种等效的计算方法，替代原转子的等效转子均是虚拟的。） ②频率归算：

因为

222

2jsX R sE I +=

，所以

222

221R s

s jX R E jX s

R E I -++=

③绕组的归算： A ．2I 的归算：2211122221

'I k I k N m k N m I i w w ==

B ．2E 的归算：222

12'E k E k N k N E e w w ==

C ．阻抗的归算：22'R k k R i e =；

σσ22'X k k X i e =

10、感应电机的T 型等效电路：

基本方程式：

?????+=+=++-='

)''('')(21222

211111I I I jX s R I E jX R I E U m σσ 11、感应电机与变压器的区别：

①由于感应电机的转子是旋转的，因此转子中的电势频率不仅与电源频率有关，还决定于转子的转速，即与转差率有关，转差率是感应电机的基本变量；

②感应电机气隙中的主磁场是旋转磁场，而变压器中是脉动磁场；

③感应电机是分布短距绕组，而变压器则是

集中绕组，因此感应电机的电势计算公式与变压器有些差别。

12、感应电动机的功率平衡方程式： ①输入功率：11111cos ???U I m P =

②定子功率：12

111R I m P cu =；

m m Fe R I m P 2

③电磁功率：

R I m I E m P P P P Fe cu M '

cos 22'2

122'2'21111==--=? ④

转

子

功

率

：

M cu sP R I m R I m P ==='22

'2122222

⑤机械功率：

M cu M P s R s

I m P P P )1('122'2

12-=-=-=Ω 附加电阻

'12R s

-上的电功率就是电动机所产生的机械功率ΩP ⑥输出功率：?+ΩΩ-=P P P 2 由上式可以得出：

?+Ω+++=∑P P P P P cu Fe cu 21

2211cu Fe cu M P P P P P P P ++=--=?+Ω ?+ΩΩ+=-=P P P P P cu M 22

所以：1

211P P

P P ∑-==

η 【练习7】有一台绕线转子感应电动机，定、转子绕组均为三相。V U N 380=，

Hz f 501=，min /1444r n N =。每相参数：

Ω=4.01R ，Ω=4.0'2R ，Ω=11σX ，Ω=1'2σX ，Ω=40m X ，m R 略去不计。

定、转子绕组均为Y 联接，且有效匝数比为4。

（1）求满载时的转差率；（2）绘出简化等效电路；（3）求出1I 、2I 和m I ；

（4）满载时转子每相电势s F 2的有效值和频率；

（5）总机械功率。

【练习8】有一台三相感应电机，

kW P N 10=，Hz f 501=，1=p 。在额定

运行下的各项损耗：定子铜耗

W P cu 3601=，铁耗W P Fe 330=，转子铜

耗W P cu 2392=，机械损耗W P 340=Ω，求此时的电磁功率、输入功率和转速。

13、转矩平衡式和电磁转矩：

①因为Ω+?Ω+=P P P 2，所以02T T T += ②基础公式：)/(2602s rad p

n ππ==Ω ③转矩：

21111122211/2cos '44.4cos ''π?φ?C p

f I k N f m I E m P T m w M ==Ω=Ω=

又

因

为()

212

211

2''σσX X s R R U I ++??? ?

?+=

所以

：

()

212

2111122

1'''

1'σσX X s R R s

R U m s R I m T ++??? ?

?+Ω=Ω=

根据上式，算出相应的电磁转矩作出转矩随转差率而变化的曲线，即)(s f T =曲线，它被称为感应电动机的机械特性。

④临界转差率：

()

212

12''

σσX X R R S M ++=

⑤

最大转

矩

：

()??

???+++Ω=

2212112111'21

σσX X R R U m T MAX

【练习9】有一台三相感应电动机，

kW P N 150=，Hz f 50=，42=p 。满

载运行时，转子铜耗kW P cu 8.42=，机械损耗和杂散损耗kW P P 2.2=+Ω+?Ω，求此时的电磁转矩和输出转矩。

14、串电阻问题：公式：()

1'''2

212

12=+++=

σσX X R R R S st M

或者：()'''22

212

1R X X R R st -++=

σσ

【练习10】有一台三相感应电动机，

kW P N 2.17=，Hz f 50=，42=p ，V U N 380=，A I N 8.33=，定子绕组为Y

联接。每相参数：Ω=228.01R ，

=224.0'2R ，

=55.01σX ，

Ω=75.0'2σX 。在额定运行下的各项损耗：W

P cu 7841=，

P Fe 350=，

W P cu 8802=，W P P 280=+Ω+?Ω；求（1）

额定运行时的电磁转矩；（2）额定运行时的输出转矩；（3）最大转矩；（4）最初起动转矩；（5）若使最初起动转矩等于最大转矩，转子中应串入多大的电阻？并画出特性曲线图。

15、感应电动机的工作特性：

当负载发生变化时，电动机的转速、效率、功率因数、转矩及定子电流随输出功率而变化的曲线称为感应电动机的工作特性。（感应电动机应避免长期在低负载下运行） 16、感应电动机起动特性：

①普通感应电动机起动性能的特点是：最初起动电流很大，最初起动转矩并不大。 ②解决起动问题：

A ：绕线式：在转子回路内串入电阻起动。既能减小最初起动电流又能增大最初起动转矩。

B ：笼型式：①全压起动（适于小电机） ②降压起动（对起动要求不高） 17、基本公式：

31=?st st I Y I ； 31

=???st st I Y I ； 3

=?st st U Y U ； 31=?st st T Y T

【练习11】有一台三相感应电动机，2=p ，

kW P N 28=，V U N 380=，%90=N η，88.0cos =N ?。定子绕组?联接。已知在

额定电压下直接起动时，电网所供给的线电流是电动机额定电流的 5.6倍。今改用

?-Y 法起动，求电网所供给的线电流。

17、感应电动机调速：

①变极数调速：优点：便捷；缺点：有级调速。

②变频调速：优点：平滑调速，范围广，效率高；缺点：需要变频变压装置。 ③变转差率调速：串入转子电阻（只适用于绕线式的异步电动机）。 18、转速公式：)1(60)1(1

1s p

f s n n -=

-= 19、明确一个概念：因为

())'('''

122

212

2111s R f X X s R R s R U m T =++??? ?

?+Ω=σσ

所以在恒转矩下，当'T T =即

''22s R R s R p += 所以σ

σ2222222'

''jX s R R E jX s

R E I p ++=

【练习12】有一台三相感应电动机，

Hz f 50=，42=p ，min /1450r n N =，

转子是绕线式，Ω=02.02R ，如维持电机转轴上的负载转矩为额定转矩，使转速下降

到min /1000r ，试求：

（1）转子回路中要串入多大的电阻？（2）此时转子电流是原来数值的几倍？

【练习13】有一台三相感应电动机，

kW P N 155=；2=p ，转子是绕线式，转

子每相电阻Ω=02.02R 。已知在额定负载下转子铜耗为2210W ，机械损耗为2460W ，杂散损耗为310W ，试求：（1）此时的转速

及电磁转矩；（2）若（1）中的电磁转矩保持不变，而将转速降到min /1300r ，应该在转子的每相绕组中串入多大电阻？此时

转子铜耗是多少？

20、单相感应电机

①结构：

定子——单相绕组；转子——鼠笼式

②单相没有启动转矩，即没有自起动能力，但一经起动，两个方向均可自行运转，运转方向由初始外力决定。

③重要概念：超前相电流转向滞后相电流。（接有电容相即为超前相）

④主极的设计原则：尽量使主磁通正弦。【练习14】标出下列电机的转速方向。

VCC

第五篇同步电机1、同步发电机的最大特点是：

转速n、频率f及极对数p与之间有严格不

变的关系，即

2、同步发电机的构造：

①定子（硅钢片叠装）：三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。

②转子（普通钢片）：直流励磁，是一个恒稳磁极。

3、转子的分类：

①凸极式：（4极）制造方便、机械强度较差，转动惯量大，适于低速的中小型电机中。（水轮发电机）

②隐极式：（2极）制造复杂、机械强度很强，转动惯量小，适于高速的电机中。（汽轮机）

凸极式隐极式

4、冷却处理方式：

①中、小电机——采用空气冷却，通过风道，

将热量带走。

②大型电机——采用氢冷却，但需注意爆炸危险，需提供一套控制设备来保证外界空气不会渗入到电机内部。 5、同步电机的额定值： ①额定电压N U （线电压）

②额定电流N I （线电流） ③额定功率N P

发电机：N N N N I U P ?cos 3= 电动机：N N N N N I U P ?ηcos 3= ④额定功率N N N I U S 3=

⑤额定转速p

f n N

N 60=

6、电枢反应：

电枢反应的性质主要决定于空载电势

0E 和负载电流a I 之间的夹角ψ，也就是

说，决定于负载的性质。

①a I 与0E 同相位，即0=ψ（此时的电势是纯做功）

②a I 滞后0E 90电角度，即?=90ψ（此时的电势磁势称为直轴去磁电枢磁势） ③a I 超前0E 90电角度，即?-=90ψ（此时的电势磁势称为直轴增磁电枢磁势） ④任意角：（定子量在d 与q 轴分解）

q d a I I I += 其中ψsin a d I I =；ψcos a q I I =

推出：ψsin a ad F F =；ψcos a aq F F = 7、同步电抗值： ①隐极——因为定转子间气隙处处相等，所以磁路的磁导也处处相等，故

σX X X X X a q d S +===

②凸极——因为直轴的气隙小于交轴的气隙，所以S X 为d X 、q X ：

σX X X ad d +=；σX X X aq q +=

8、隐极同步发电机的电势方程式和相量图

)(0s a a jX R I U E ++=

a s

a R I U X I U tg ++=-??ψcos sin 1

9、凸极同步发电机的电势方程式和相量图

)(0q q d d a a X I X I j R I U E +++=

a q a R I U X I U tg

++=-??ψcos sin 1

10、重要公式：

①纯阻性：R

jX R E I s a a ++=0

②纯感性：jX jX R E I s a a ++=

③纯容性：jX jX R E I s a a -+=

④阻容性：jX

R jX R E I s a a -++=

【练习15】有一台三相同步发电机，

kW P N 2500=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ?（滞后），作单机运行。已知

同步电抗Ω=52.7s X ，电枢电阻可以忽略

不计。每相的感应电势V E 75200=。求下列几种情况下的电枢电流，并说明其电枢反应的性质。

（1）每相是Ω52.7的三相对称纯电阻负载；（2）每相是Ω52.7的三相对称纯电感负载；（3）每相是Ω04.15的三相对称纯电容负载；

（4）每相是Ω-52.752.7j 的三相对称电阻电容性负载。

【练习16】有一台三相绕线感应电动机，定子绕组为Y 接法，V U N 380=。转子通入直流电流作为同步发电机运行Hz f 50=。已知：定子绕组每对每极每相有效串联匝数为54匝，由实验测得它的同步电抗是Ω30，定子电阻可忽略不计。现在分下列几种情况接上三相对称负载：（1）每相负载是Ω40电阻；

（2）每相负载是Ω20电阻串联F μ20电容；

（3）每相负载是Ω20电阻串联F μ200电容；；

（4）每相负载是Ω20电阻串联H 1.0电感。

附：实物认知： 1、定子铁芯和绕组：

2、定子铁芯

3、笼型转子

4、绕线型转子

电机学基础试题

电机学试题课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B． ? E0滞后于 ? U C．E0＜U D． ? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（）

电机学主要知识点复习提纲

电机学主要知识点复习提纲一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E、转矩常数C T 16. 电磁功率P em 电枢铜耗p Cua

励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性 21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式：发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势： 60E a E E C n pN C a Φ==

华中科技大学电机学总结

《电机学（上）》总结第一章导论 1、电机的基本概念电机：依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。定子：静止部分；转子：旋转部分；气隙：铁芯与磁极之间的间隙气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 H B A B A F m A H Wb T B ?=?=μφμμφ;);();/(;;);();(0 3、磁路定律（1）全电流定律：∑∑∑?=?=?k k k k k F l H i （2）磁路欧姆定律：m m F R F Λ?== φ，A l R m m μ=Λ=1磁路的磁阻：， l A m μ=Λ磁路的磁导：（3）磁路的基氏第一定律：0=∑φ （4）磁路的基氏第二定律：k k k k k k k k i N F l H ∑∑∑== 4、磁化曲线曲线H H f B ?==μ)(（课本P16 图）非铁磁材料：为常数为直线，00μμH B ?=，数值很小,/10470m H -?=πμ 铁磁材料，磁化曲线呈现非线性的饱和特性。一般0μμ>>Fe ，且Fe μ不是常数。饱和时，↓↑→μb 。不饱和时可认为是常数 5、铁耗Fe p ：)6.1~2.1(21,2≈<<∝+=βββV B f p p p m w h Fe ，V 为铁磁材料的体积，采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。

6、电感与互感线圈（绕组）的电感m N L Λ=2。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。两个线圈（绕组）间的互感m N N M Λ=21 第二章直流电机一、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理：直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势，换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。只要电枢与主磁极空间相对静止，电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构定子转子（电枢）主磁极、机座、电刷、换向极电枢铁心、电枢绕组、换向器定子机座兼做定子主磁路的一部分，因其中磁场是固定不变的，故采用铸钢或厚钢板加工（无铁耗）转子铁心因旋转，与气隙主磁场（空间静止）有相对切割运动，其间会有铁耗，故采用硅钢片叠成。 3、额定值额定功率2P P N ≡ )/(60 2s rad n N π =Ω 发电机：N N N I U P = 电动机：N N N N I U P η= 二、电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放：（1）原则：正、负电刷间空载合成电势最大。

电机学期末复习总结

《电机学》期末复习材料第三篇交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构：定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为 60 1 pn f = 2、异步电机的结构：定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度：电角度：磁场所经历的角度称为电角度。机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值： m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用 τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数： 1 90sin 90)1(cos 11≤?? ??????=????????-=ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机， Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长 cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。

电机学知识点总结

电机学知识点总结电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显它涉及的基础理论和知识面较广牵涉电、磁、热、机械等综合知识。下面请看我带来的电机学知识点总结。电机学知识点总结直流电动机知识点 1、直流电动机主要结构是定子和转子；定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。 2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。 3、直流电动机的工作原理：通过电刷与换向器之间的切换，导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终不变。 4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。 5、励磁方式分为他励式和自励式；自励式包括并励式、串励式和复励式。（只考他励式和并励式，掌握他励式和并励式的图形） 6、直流电机的额定值：①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率；对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。 7、磁极数=电刷数=支路数（2p=电刷数=2a，p为极对数，a为支路对数） 8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生，分为主磁通和

漏磁通两部分。 9、电枢反应：负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。 10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。 11、交轴电枢反应的影响：①使气隙磁场发生畸变；②物理中线偏离几何中线；③饱和时具有一定的去磁作用。 12、电刷偏离几何中线时，出现直轴。 13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、他励发电机的特性（主要掌握外特性U=f(I)）曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa；随着负载电流I增大，电枢电阻压降 IaRa 随之增大，所以U减小。②交轴电枢反应产生一定的去磁作用；随着负载的增加，气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小，再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。 16、并励发电机自励条件：①电机的磁路中要有剩磁；②励磁绕组的接法要正确，使剩磁电动势所产生的电流和磁动势，其方向与剩磁方向相同；③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 17、并励发电机的外特性U=f(I)，曲线下降原因①②同上他励发电机；③励磁电流减小，引起气隙磁通量和电枢电动势的进一步下降。 18、为什么励磁绕组不能开断？若励磁绕组开断，If=0，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，电枢电动势也将下降到剩磁电动势，从而使电枢电流Ia迅速增大，如果负载为轻载，则电动机转

电机学概念以及公式总结

一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E、转矩常数C T 16. 电磁功率P em 电枢铜耗p Cua 励磁铜耗p Cuf 电机铁耗p Fe 机械损耗p mec 附加损耗p ad 输出机械功率P2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性 21. DM的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动 22. DM的调速方法：电枢回路串电阻、调励磁、调端电压 23. DM的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式：发电机：P N＝U N I N(输出电功率) 电动机：P N＝U N I NηN(输出机械功率)

反电势： 60E a E E C n pN C a Φ== 电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：21112 100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?= ? DM 的机械特性：em 2T j a j a a ) (T Φ C C R R ΦC U Φ C R R I U n E E E +-= +-= . 并联DM 的理想空载转速n 0：二、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组 5. 空载运行，主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别，主磁路、漏磁路空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角 6. Φ、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ

电机学知识点讲义汇总

电机学知识点讲义汇总第一章基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础。 ▲ 全电流定律全电流定律 ∑? = I Hdl l 式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号。在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为 ∑∑=Ni Hl ▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=- dt d N dt d Φ -=ψ 式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。 ②变压器电动势磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为 m fN E φ44.4= ③运动电动势 e=Blv ④自感电动势 dt di L e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律 f=Bli ▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ= A l Ni μ=m R F =Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ； R m = A l μ——磁阻，单位为H -1； Λm = l A R m μ=1——磁导，单位为H 。

② 磁路的基尔霍夫第一定律 0=?s Bds 上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。 ③ 磁路的基尔霍夫第二定律 ∑∑∑==m R Hl F φ 上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和。磁路和电路的比较第二章直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应 ▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。空载时，主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f （F 0）为电机的磁化曲线。从磁化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响。 ▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关。电机的运行特性与磁化曲线密切相关。设计电机时，一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分，这样既可保证一定的可调节度，又不至于浪费材料。 ▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接，构成一个闭合回路，回路内各元件的电动势互相抵消，从而不产生环流。元件内的电动势和电流均为交变量，通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。电刷的放置原则是：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。因此，电刷应放在换向器的几何中性线上。对端接对称的元件，换向器的几何中性线应与主极轴线重合。 ▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ；②y 1=Z i /2p ε=整数；③y=y 1+y 2。其中，S 为元件数，K 为换向片数，Z i 为虚槽数，p 为极对数，y 1为第一节距，y 2为第二节距，y 为合成节距，ε为小于1的分数，用来把y 1凑成整数。对单叠绕组，y=±1，y 2小于0，并联支路对数a=p ，即每极下元件串联构成一条支路。对单波绕组，y 2大于零，a=1，即所有同极性下元件串联构成一条支路。

电机学知识点总汇

1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生：直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的？直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的？漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？ 2. 磁势平衡方程、电枢反应问题变压器、异步电机中，磁势平衡方程说明了什么？直流电机、同步电机中，电枢反应的物理意义是是什么？磁势平衡和电枢反应有何联系？ 3. 数学模型问题： I. 直流电机： u = E + I ×ra （+ 2U b ）（电动） E = u + I ×ra （+ 2U b ）（发电） E = C E n C E = PN a /60/a T E = C M I a C M = PN a /2/a 其中N a 上总导体数 II. 变压器：折算前1 1 1 1 2222120121022/m L U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z U I Z ?=-+?=-??+=??=??-=? ?=?&&&&&& &&&&&&&&& 折算后 1 1 11 2222012121022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=?&&&&&&&&&&&&&&&

III. 异步电机：f 折算后()1111 2222σ012121m m //i e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?=-+?=+??=+??=??=-? &&&&& &&&&&&& w 折算后()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1 1 11 22222201212221m m , , s s s s s e s U E I Z E I R jX X sX F F F E k E E sE E I Z σσσ ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&&&& r r r && && IV. 同步电机：0()a d ad q aq a d d q q E U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++&&&&&&&&&（凸极机、双反应理论） 0()a a a t E U I R jX jIX U IR jIX σ=+++=++&&&&&&&（隐极机） 4. 等效电路： I. 直流电动机： II. 变压器： III.异步动机： IV. 同步发电机：隐极机 5. 相量图及其绘制 I ．直流电机：（无） II ．变压器：

电机学简要总结

电机学电机分类

1 磁路 1.1 磁路基本定律磁路：磁通所通过的路径。主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，绝大部分磁通将在铁心内通过，这部分磁通称为主磁通。漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。 ? 安培环路定律全电流定律：磁场强度沿任意的闭合回路的线积分等于闭合回路包围的导体电流的代数和。意义：电流是产生磁场的源。 l l H dl H dl i '?=?=∑??蜒，123l H dl I I I ?=+-?? ? 磁路的欧姆定律磁动势：F Ni = 磁阻：m l R A μ= 磁导：1/m m R Λ= 磁通：/m F R φ= ? 磁路的基尔霍夫第一定律 0φ=∑ 穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量)，这就是磁通连续性定律。 ? 磁路的基尔霍夫第二定律

3 11221k k m m m k Ni H i R R R δδ???===++∑ 定律内容：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 1.2 常用的铁磁材料及其特性铁磁物质的磁化：铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。 1.2.1磁化曲线和磁滞回线将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H 由零逐渐增大时，磁通密度B 将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线。随着磁场强度H 的增大，饱和程度增加，μFe 减小，R m 增大，导磁性能降低。设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势。通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点（磁化曲线开始拐弯的点）附近。 1）磁滞回线剩磁：去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的磁通密度B r 。矫顽力：要使B 值减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此反向磁场强度称为矫顽力。 2）基本磁化曲线

华中科技大学电机学(上)总结

华中科技大学电机学(上)总结 1、电机的基本概念电机：依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。定子：静止部分；转子：旋转部分；气隙：铁芯与磁极之间的间隙气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 3、磁路定律（1）全电流定律：（2）磁路欧姆定律：，，（3）磁路的基氏第一定律：（4）磁路的基氏第二定律： 4、磁化曲线（课本P16 图 1、6）非铁磁材料：，铁磁材料，磁化曲线呈现非线性的饱和特性。一般，且不是常数。饱和时，。不饱和时可认为是常数 5、铁耗：，V为铁磁材料的体积，采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。 6、电感与互感线圈（绕组）的电感。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。两个线圈（绕组）间的互感第2章直流电机 1、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理：

直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势，换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。只要电枢与主磁极空间相对静止，电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构定子转子（电枢）主磁极、机座、电刷、换向极电枢铁心、电枢绕组、换向器定子机座兼做定子主磁路的一部分，因其中磁场是固定不变的，故采用铸钢或厚钢板加工（无铁耗）转子铁心因旋转，与气隙主磁场（空间静止）有相对切割运动，其间会有铁耗，故采用硅钢片叠成。 3、额定值额定功率发电机：电动机： 2、电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放：（1）原则：正、负电刷间空载合成电势最大。（2）位置：应放在换向器的几何中性线上（与电枢几何中性线处的导体连通）（3）组数：恒等于电机极数2p 3、单叠绕组的并联支路数2a=电机极数2p。 4、电刷为电枢表面导体电流的分界线 5、电枢电流Ia=每条支路电流（即线圈电流）并联支路数2a。 3、直流电机的磁场

电机学知识点总结

电机学知识点总结直流电动机知识点 1、直流电动机主要结构是定子和转子；定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。 2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。 3、直流电动机的工作原理：通过电刷与换向器之间的切换，导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终不变。 4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。 5、励磁方式分为他励式和自励式；自励式包括并励式、串励式和复励式。（只考他励式和并励式，掌握他励式和并励式的图形） 6、直流电机的额定值：①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率；对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。 7、磁极数=电刷数=支路数（2p=电刷数=2a，p为极对数，a为支路对数） 8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生，分为主磁通和漏磁通两部分。 9、电枢反应：负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。 10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。 11、交轴电枢反应的影响：①使气隙磁场发生畸变；②物理中线偏离几何中线；③饱和时具有一定的去磁作用。 12、电刷偏离几何中线时，出现直轴。 13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、他励发电机的特性（主要掌握外特性U=f(I)）曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa；随着负载电流I增大，电枢电阻压降 IaRa 随之增大，所以U减小。②交轴电枢反应产生一定的去磁作用；随着负载的增加，气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小，再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。

电机学主要知识点复习提纲

电机学主要知识点复习提纲一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2?U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E 、转矩常数C T 16. 电磁功率 P em 电枢铜耗 p Cua 励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性 21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式：发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势： 60E a E E C n pN C a Φ==

电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：21 112 100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑=?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2T j a j a a )(T Φ C C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0：二、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组 5. 空载运行，主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别，主磁路、漏磁路空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角 6. Φ、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ 9. 负载运行时变压器的原理示意图 10. 变压器的磁势平衡 11. 绕组折算原则、折算方法、作用 12. 功率因数滞后时的变压器相量图画法 13. T 型等效电路、Γ型等效电路、简化等效电路 14. 空载试验、短路试验的用途、注意事项 15. 标幺值、基准的选择 16. （不同负载时的）电压变化率，短路阻抗、短路电阻、负载系数 17. 效率最大值发生的条件 18. 三相变压器的磁路：组式、心式

电机学主要知识点复习提纲教学提纲

电机学主要知识点复习提纲

电机学复习重点整理

第一章变压器 1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介变压器基本结构组成：猜测可能出填空题或选择题三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类变压器的型号和额定值 ~

考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。变压器空载运行原理图、变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式，称为变压器的负载运行方式。变压器负载运行原理图实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。通过磁化曲线推得的电流波形可以发现：空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外，还有较强的三次谐波和其他高次谐波。

21 21N N E E = ；产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示；同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ，即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈，空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。 3. } 4. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k = 变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。对于电力变压器，由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小，负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈，故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等于空载时的主磁通，从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等，即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+ 变压器空载运行时的电压平衡方程

电机学-习题答案

些主要特性？答：电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成，磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。 0.2在图0.3中，当给线圈1N 外加正弦电压1u 时，线圈1N 和2N 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？答：当给线圈1N 外加正弦电压1u 时，线圈1N 中便有交变电流流过，产生相应的交变的磁动势，并建立起交变磁通，该磁通可分成同时交链线圈1N 、2N 的主磁通和只交链线圈1N 的漏磁通。这样，由主磁通分别在线圈1N 和2N 中感应产生交变电动势21,e e 。由漏磁通在线圈1N 中产生交变的σ1e 。电动势的大小分别和1N 、2N 的大小，电源的频率，交变磁通的大小有关。 0-3 感应电动势= e dt d ψ-中的负号表示什么意思？答： dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式；当所有磁通与线圈全部匝数交链时，则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ -=；当磁路是线性的，且磁场是由电流产生时，有L Li ,=ψ为常数，则可写成dt di L e -=。 0.4试比较磁路和电路的相似点和不同点。答：磁路和电路的相似只是形式上的，与电路相比较，磁路有以下特点： 1）电路中可以有电动势无电流，磁路中有磁动势必然有磁通； 2）电路中有电流就有功率损耗；而在恒定磁通下，磁路中无损耗 3）由于G 导约为G 绝的1020倍，而Fe μ仅为0μ的4310~10倍，故可认为电流只在导体中流过，而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通； 4）电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B 变化，即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。 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？答：电机运行时，热量主要来源于各种损耗，如铁耗、铜耗、机

清华大学复试电机学电力电子问题总结

清华大学复试电机学电力电子问题总结 1、什么是直流电机直流电机是实现机械能和直流电能之间相互转换的旋转电机。直流电机本质上是交流电机，需要通过整流或逆变装置与外部电路相连接。常见的是采用机械换向方式的直流电机，它通过与电枢绕组一同旋转的换向器和静止的电刷来实现电枢绕组中交变的感应电动势、电流与电枢外部电路中直流电动势、电流间的换向。（实质是一台有换向装置的交流电机） 2、同步机和异步机的区别同步电机定子交流电动势和交流电流的频率，在极对数一定的条件下，与转子转速保持严格的同步关系。同步电机主要用做发电机，也可以用作电动机，还可以用作同步调相机（同步补偿机）。同步电机可以通过调节励磁电流来调节无功功率，从而改善电网的功率因数。（同步电动机主要用于功率比较大而且不要求调速的场合。同步调相机实际上就是一台并联在电网上空转的同步电动机，向电网发出或者吸收无功功率，对电网无功功率进行调节。）异步电机是一种转速与电源频率没有固定比例关系的交流电机，其转速不等于同步转速，但只要定转子极对数相等，无论转子转速如何，定、转子磁动势都以同步转速相对于定子同向旋转，即二者总是相对静止。异步电机主要用作电动机，缺点是需要从电网吸收滞后的无功功率，功率因数总小于1。异步电机也可作为发电机，用于风力发电场和小型水电站。

3、什么是电枢反应？直流电机是否有电枢反应？对于同步电机来说，电枢反应是指基波电枢磁动势对基波励磁磁动势的影响。直流电机也有电枢反应，是指电枢磁动势对励磁磁动势产生的气隙磁场的影响。 4、异步机的转子有那几种折合方式？异步电机转子的折合算法主要包括频率折合和转子绕组折合，原则是保持转子基波磁动势不变，对定子侧等效。在进行这两种折合之前还有一个转子位置角的折合。 5、电动机为什么会转？都是由于转子上的绕组受到了电磁力，产生拖动性电磁转矩而带动转子转动。具体来说，同步电机是由于定子绕组通入三相对称电流，产生旋转磁场，相当于旋转磁极，使得同步电动机转子磁极吸引而同步旋转。异步电动机是由于转子转速小于同步转速，转子与定子电流产生的旋转磁动势有相对运动，转子绕组切割磁感线，产生感应电动势，进而产生感应电流使得转子绕组受到安培力，产生电磁转矩，带动转子旋转。 6、直流机和异步机分别有哪几种调速方式？异步电动机的调速方法：（1）改变转差率调速，包括调压调速、转子串接电阻调速（只用于绕线转子电动机）。（2）变极调速（只用于笼型异步电动机）。（3）变频调速（多用于笼型异步电动机）。（变频调速性能最好，但价格比较高）他励直流电动机的调速方法：（1）电枢串接电阻调速（只能从基速向下调）。（2）改

电机学复习题及答案

一、填空题 1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和漏磁通，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2．他励直流电动机常用的调速方法有：_ 改变电枢回路里的串联电阻；减小气隙磁通φ ；改变电枢端电压U 。 3．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子串接电抗器起动； Y —?起动；自耦减压起动。 4．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 5．异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。 6．直流电动机常用的调速方法有：电枢控制和磁场控制。 7．变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电流的大小。 8．削弱齿谐波电动势的方法有斜槽、分数槽（半闭口槽）以及其它措施。 9．单相绕组的磁动势是脉动磁动势；对称三相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、改变电压调速、变频调速。 11．变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行，原因是___安全和仪表选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行，原因是安全和仪表选择方便。 12．一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1：100 ；归算前后的二次侧磁势之比是 1：1 。 13．并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临界电阻。 14．一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15．三相感应电动机转子转速为n ，定子旋转磁场的转速为n S , 极对数为p ，则定子电流的交变频率为 60s n p _ ；转子电流的交变频率为 ()60 s n n p - 。二、选择题 1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（ A ）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、一台额定条件下工作在 220V50Hz 的单相变压器，错接在220V60Hz 的交流电源上，则额定负载时的主磁通会（ B ）： A 变大 B 变小 C 几乎不变 3、直流电动机定子励磁绕组中电流为（ A ）： A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形 4、一台变压器在工作时，额定电压调整率有可能为零，这时的负载性质可能是( B )。