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电机学下复习

第二章直流电机学习指导

1．直流电机的电枢绕组的连接规律

2．直流机的电枢反应

3. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式

4．直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系

5．直流发电的自励条件

6．直流电动机的电压方程、功率及转矩关系

7．并励、串励直流电动机的机械特性

8．直流电动机起调速的方法

学习重点

1. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式

2．直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系

3．直流电动机的电压方程、功率及转矩关系

4．并直流电动机的机械特性

5．直流电动机起调速的方法

学习难点

1．直流电机的电枢绕组的连接规律

第二节直流电机的电枢绕组

单叠绕组有以下特点：

1) 单叠绕组的并联支路数2a应等于电机的极数2p；

支路对数极对数

a p a p

2) 当元件几何形状对称时，电刷应放在主机中心线上，此时正、负电刷间感应电势最大，被电刷所短路元件感应电势为零；

3) 电刷数等于极数；

4) 电刷间引出的电势为每一支路电势，正、负电刷间引出的电流为各支路电流之和。

第三节直流电机的磁动势和磁场

为了弄清稳态运行时直流电机内部的电磁过程，必须了解空载和负载时电机内部的磁场，本节介绍直流电机的磁场。

一、励磁方式

二、负载时的电枢磁动势

三、电枢反应

负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。如果电枢磁动势有交轴和直轴分量，则电枢反应就相应的称为交轴电枢反应或直轴电枢反应。

1.交轴电枢反应

1）气隙磁场发生畸变，物理中性线偏移

2）去磁作用

2.直轴电枢反应

若电刷不在几何中性线上，除交轴电枢磁动势外，还有直轴电枢磁动势，若为发电机电刷顺电枢旋转方向移β角，直轴电枢反应是去磁的；若发电机电刷逆电枢旋转方向移β角，直轴电枢反应是增磁的。电动机情况与发电机正好相反。

四、直流电动机的感应电动势和电磁转矩

1.电枢绕组的感应电动势

60a e a

e E C n pZ C a

φ==

2.直流电机的电磁转矩

e T a T C I φ=

T pZ C a

π=

第四节直流发电机的基本特性

直流发电机在拖动系统中大都作为电源使用，目前直流发电机有被大功率可控硅整流电源取代的趋势，但有些系统中还要使用。

一、直流发电机的基本方程式

基本方程式：1、电端口的电压平衡方程式 2、机械端口的转矩平衡方程式

二、他励磁发电机的运行特性

1空载特性 2 外特性

由电压方程a a e a

a a R I n C R I E U -=-=φ可知

U 下降的原因为

3、调节特性

4、效率特性

三、并励发电机的自励和运行特性

1、并励发电机的自励

（2）自励条件

2、并励发电机的运行特性

与他励外特性比较，并励的外特性有三个特点：1）同一附载电流下，端电压较低。

2）外特性有“拐弯”现象。

3）稳定短路电流小

四、复励发电机的运行特性

第五节直流电动机的运行特性

直流电动机是直流发电机的一种逆运行状态，将电能变为机械能，由于表征机械能的参数为转矩和转速。所以直流电动机稳定运行特性最主要的就是转矩——转速特性即机械特性。再是工作特性。因直流电动机运行性能因励磁方式不同而有很大差异，下面分别加以研究。一、直流电动机的基本方程式

1电压方程

2转矩方程

3电磁功率及功率方程

二、并励电动机的运行特性

1、机械特性

a a a e a T T U E I R C n R C φφ

=+=+ (2-52)

)

,(2C R U U T C C R C U

n f N e

T e a e ==-=∴φ

三、串励电动机的运行特性

1、机械特性（转矩——转速特性）

)a S e S n R R C K =--

第六节直流电动机的启动、调速和制动

一、直流电动机的启动

1、直接启动

2、电枢回路串变阻器启动

３、降压启动

二、直流电动机的调速

１、电枢串电阻调速

２、调节电枢电压调速

３、弱磁调速

本章习题：

一、填空

1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是________________________。

答：交流的。

2.一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率__________，而

电刷电压__________。

答：减小，不变。

3.直流电动机电刷放置的原则是__________________________________________________。

答：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。

4.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定

后电机的电流为__________倍的额定电流（假设磁路不饱和）。

答：1.25倍。

5.并励直流电动机，当电源反接时，其中

I的方向__________，转速方向__________。

答：反向，不变。

6.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速__________，而在电枢回路中增加调节

电阻，可使转速____________________。

答：升高，降低。

7.并励直流电动机改变转向的方法有__________，__________ 。

答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两个接线端对调，但二者不能同时对调。

8.当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将__________。答：下降。

9.并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压__________。

答：不变。

10.直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是__________；若为电动机，则直轴

电枢反应是__________。

答：去磁的，增磁的。

第六章同步电机

学习指导

学习目标与要求

熟练掌握三相同步发电机的正常运行原理和分析方法，对不正常运行有清晰的物理概念。（1）汽轮发电机和水轮发电机的基本结构，额定值。

（2）同步发电机的运行原理。

空载运行

对称负载时的电枢反应

隐极式同步发电机的负载运行

凸极式同步发电机的负载运行

（3）同步发电机的运行特性

空载特性和短路特性

零动率因数负载特性

外特性和调整特性

同步电抗和短路比的物理概念和测定方法

电压调整率和额定励磁电流的求法

（4）同步发电机与大电网的并联运行

与大电网并联运行的条件和方法。

同步发电机的功角特性。

并联运行时有功功率的调节和静态稳定的物理概念。

并联运行时无功功率调节和“V”形曲线。

（5）同步电动机和同步调相机

同步电动机的运行特点和起动方法

同步调相机的原理，用途和特点。

（6）同步发电机的不对称运行

同步发电机负序电抗和零序电抗的物理概念及各相序等效电路。

运用对称分量法分析三相同步发电机不对称稳态运行。

（7）同步发电机突然短路

三相突然短路的瞬变过程

瞬变电抗和超瞬变电抗及各时间常数的意义。

学习重点

（1）同步发电机的运行原理。

（2）同步发电机的运行特性

（3）同步发电机与大电网的并联运行的条件和方法。

（4) 同步发电机的功角特性。

（5) 并联运行时有功功率的调节和无功功率调节

学习难点

（1）凸极式同步发电机的电枢反应。

（2）利用同步发电机的运行特性确定电机的参数

（3）同步发电机负序电抗和零序电抗的物理概念及各相序等效电路。（4）同步发电机突然短路瞬变过程分析

（5）瞬变电抗和超瞬变电抗及各时间常数的意义。

第二节同步发电机的运行原理

重点内容

1.同步发电机电枢反应的概念

2.隐极发电机负载运行分析及其相量图

3.凸极发电机的负载运行分析及其相量图

4.电枢反应电抗，同步电抗(直轴同步电机，交轴同步电机)的概念

一、同步发电机的空载运行

二、对称负载时的电枢反应

3.电枢反应的性质。一、I 和0E 同相位(ψ=0)

二、I 滞后0E 一锐角（090ψ?<

ψ为I 滞后0E 的角度(内功率因数角)

三、电枢反应电抗和同步电抗的概念

1 隐极同步电机的电枢反应：

2、凸极同步电机：

直轴→气隙小→磁导大交轴→气隙大→磁导小

电枢磁动势作用在不同的位置，产生不同的效果

双反应理论：磁动势Fa 分解成沿直轴和交轴方向的两个分量，分别求它们的作用，最后将效果叠加。

ad d ad aq

d aq E j I X E j I X ?

=-?

??=-?

四、隐极同步发电机的负载运行分析

1.隐极发电机的电磁过程

...

0()a a a E U Ir j I X X σ=+++

图6.14隐极同步发电机的负载运行的相量图

sin tg cos a s I X U U ?

ψ?

-+=

0E =

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：190sin 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。 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）

电机学复习题

电机学复习题一、填空题 1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和。直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为和。 2.直流发电机电枢绕组元件输出电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为。直流发电机的电磁转矩是转矩，直流电动机的电磁转矩是转矩。 3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为。对直流电动机进行调速，可以通过改变，改变励磁电流和三种方法进行。一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法。串入电阻后，电动机的输入功率1P 将，电枢电流a I ，转速n 将，电动机的效率η将。 4.原副边匝数分别为N 1和N 2，电流分别为I 1和I 2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12 时，那么I 2可表示为。变压器运行时基本铜耗可视为，基本铁耗可视为。单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流。 5.变压器油既作__ _____介质又作泠却介质。变压器副边的额定电压指。既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为，仅和一侧绕组交链的磁通为。 6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为。如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将，变压器将。 7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为_____________。 8.变压器产生最大效率的条件是_____________。变压器空载运行时功率因数很低，其原因为。 9.对称三相绕组通入对称的三相电流所产生的基波磁动势的转速表达式是____ ___。 10.三相50Hz 四极异步电动机，转子转速n=1440转/分，则其转差率为_______。极对数为p 交流伺服电动机里，机械角度与电角度的关系为；旋转磁场的转速与p 也有关系，当电流的变化频率为50H Z 且p =4时，此时磁场的转速为。 11.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子回路串电抗器起动、星-三角换接起动和_______起动。当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为，定子绕组感应电势的频率为，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率，转子电流的频率为。 12.当异步电动机的电源频率和参数不变，仅将端电压下降时，最大转距Ｔmax_______，临界转差率sm 不变。 13.异步电机转子绕组中的感应电动势是因气隙旋转磁场_______转子绕组而产生的。 14.交流绕组三相合成基波磁势的转向取决于_____________。 15.三相异步电动机按转子绕组的型式，可分为和_____________。 16.把三相鼠笼式异步电动机接到三相对称电源上，现任意对调两相，电动机的转向将会

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：2111 2100%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 2 T j a j a a ) (T ΦC 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

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：

21 21N N E E =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。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. 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 ? ?? ? ==+

电机学第五版汤蕴璆复习重点带答案

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式、串励式、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同？ 18、在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的，要遵循哪些原则？答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠，电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路。归算原则：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压，试分析其可能原因。答：1.磁路中没有剩磁；2.励磁回路与电枢回路之间接线错误；3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机电枢电流增加时，电动机的电枢电流有何变化？并说明其原因。答：直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时，则制动转矩即电磁转矩增大，要使电动机在额定转速下运行，则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。

电机学1复习

电机学1复习 1所有作业题和书中的例题填空题直流电机由和部分组成。其中换向极属于部分，其作用是。直流电枢绕组可分为、。电枢绕组感应的电势是，通过换向成。交流绕组按层数分为和及。从绕组的节距看分为、和。单相交流绕组的磁动势为，通有对称三相交流电的三相交流绕组磁动势形式为、交流电机中，为削弱或消除谐波的影响，绕组通常采用、的形式。直流电动机的电势Ea 比端电压U ，电磁转矩Tem 与转速n （方向） , Ia 与 Ea （方向）。欲改变直流电动机的转向，可采用的方法有、或。电机和变压器的磁路一般用（材料）制成，变压器的铁芯导磁性能越好，其励磁电抗，励磁电流就。直流电机由和两大部分组成。其中部分主要有、、；部分主要有、、。基波脉振磁势可以分解成两个、、的圆形旋转磁势。变压器的参数由和实验测得，其中由试验可测出然后计算出；由实验可算出。交流电机单相绕组流过电流后产生磁势；三相绕组流过电流后产生磁势。方向。直流电动机的电气制动方法有、、调速方法有、、直流电枢绕组可分为、。铁芯损耗包括2各部分，分别为____________________，铁芯损耗的大小与铁芯材料特性Fe k 、磁通密度m B 、频率f 有关，写出 1.8m B T 时它们之间的关系式 _________________________。已知一台交流电机的极距为10槽，如果希望电枢绕组中不包含五次谐波电动势，那么线圈的节距应当选为__________槽。铁心损耗是__________和__________之和,一台并励直流电机，接到220伏的直流电网上，作电动机运行时，电枢电势为210伏，若改为发电机运行，并保持电网电压，电枢电流不变，则电枢电势为__________伏，电枢回路总电阻压降（包括电刷的接触电压降）为________伏。若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的激磁电流随时间变化的波形是_____；磁路饱和时，激磁电流正弦时，主磁通波形是______。（尖顶波、平顶波、正弦波）三相交流电机定子绕组设计成分布及短距以后，其优点主要是_____。

电机学期末复习题集

选择题 1一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为 ec1和ec2，则应有（ C ） (A)ec1>ec2 (B)ec1

电机学期末复习总结

电机学期末复习总结 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

《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： 190sin 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。 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 5 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）：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

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;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,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡；转子电流的交变频率为5s —n）P。

《电机学》复习资料+试题

常用的调速方法有：改变励磁电流调速；改变端电压调速；改变电枢回路电阻调速。 1.直流电机的制动方式有三种在：能耗制动；反接制动；回馈制动。这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向，从而得到制动转矩。 2.把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用，所经磁路是线性的。 3.异步电机的重要物理量：转差率 11n n n s -=，当S,n1已知时，可算出n:1)1(n s n -= 当转子不转（启动瞬间），0=n ，则1=s ；当转速接近同步转速时，1n n ≈，则0≈s 。正常运行时，s 仅在0.01~0.06之间。转差率是异步电机的一个重要物理量，它反映了转子转速的快慢或负载的大小。根据转差率的大小和正负，可判定异步电机的三种运行状态：电动机状态；电磁制动状态；发电机状态。对于三相异步电机机械功率。：310cos 3-?=N N N N N I U P η? ▲功率平衡方程式输入功率em Fe Cu P p p I U m P ++==111111cos ? 电磁功率mec Cu p p S r I m I E m P +===2'2'21' 2'2112cos ? 定子铜耗 12111r I m p Cu = 铁耗m m Fe r I m p 21= 转子铜耗 em Cu SP r I m p ==''22212 机械功率 2'22211)1(1'Cu em MEC p S S P S r S S I m P -=-=-= 输出功率ad mec MEC p p P P --=2 N P 是感应电机的额定功率，是指电动机在额定情况下运行时由轴端输出的机械功率。只有在额定情况下，N P P =2。 4.电磁转矩方程式电磁转矩与电磁功率、机械功率的关系Ω =Ω= MEC em em P P T 1 电磁转矩平衡方程式 02T T T em +=。式中负载转矩Ω=22P T ，空载转矩Ω+=ad mec p p T 0

电机学复习笔记重点,

1) 电力网：由变压器和不同电压等级输电线路组成的网络。 2) 电力系统：由发电机、电力网（变压器、输电线路）以及用电设备（或生产、输送、分配和消耗电能的各种电气设备），按照一定的规律连接而组成的统一整体。 3) 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含在内的系统。 4) 衡量电能的质量指标：电压、频率、波形。 5) 衡量电压质量指标：供电电压允许偏差、电压允许波动和闪变、三项供电电压允许不平衡度 6) 传输功率越大，输送距离越远，则选择越高的电压等级。 7) 接地包括：工作接地、保护接地、保护接零，防雷接地、防静电接地。 8) 中性点接地的方式有：不接地、直接接地、经消弧线圈接地、经电阻接地 9) 中性点接地的作用：保证电气设备在正常或发生故障的情况下可靠工作。 10) 中性点不接地系统发生故障时，接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧。 11) 中性点经消弧线圈接地有三种补偿方式：全补偿，欠补偿，过补偿。其中过补偿最不容易发生谐振。 12) 能源按获得方式分:一次能源和二次能源；按能源本身性质分：含能体能源和过程性能源 13) 核电厂由核系统和设备、常规系统和设备两部分组成。 14) 一次设备：发电厂或变电所中直接通过大电流或接于高电压上的电气设备称为电气主设备或一次设备。（有W —母线；T1, T2—变压器；QF —断路器；L —电抗器；WL ——馈电钱；CS —同步调相机；TV —电压互感器；TA —电流互感器）注：电流电压继电器不属于一次设备 15) 开关电器中以断路器性能最好，应用最广。 16) 电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路。 17) 有汇流母线的接线：单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、旁路母线、一个半断路器 18) 无汇流母线的接线：桥形接线、角形接线、单元接线（注：以上要识图P68） 19) 计算负荷的确定：功率因数：式中，Pc 、 Qc 、 Sc 的单位分别为kW 、kvar 、kV A Ps 为设备容量补偿电容器的容量：补偿后负荷的计算：看P120，例5-3 )cos 3/(3cos /tan 22c ?? ?N c c N c c c c c c c c c S ne U P I U S I P S Q P S P Q P K P ===+===或或2 3030) (11cos P Q αβ?+=30 30)tan (tan P q P Q c C ?='-=α??α2302 303030)(30C C Q Q P S Q Q Q -+='-='

《电机学》复习要点

一、主要内容磁场、磁感应强度，磁场强度、磁导率，全电流定律，磁性材料的B-H 曲线，铁心损耗与磁场储能，电感，电磁感应定律，电磁力与电磁转矩。二、基本要求牢固掌握以上概念对本课程学习是必须的。三、注意点 1、欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ，1m m S R l μΛ== 2、22 22m S fN S N l X L N l μμωωπω==Λ== 3、随着铁心磁路饱和的增加，铁心磁导率μFe 减小，相应的磁导、电抗也要减小。

一、主要内容额定值，感应电动势、电压变比，励磁电流，电路方程、等效电路、相量图，绕组归算，标幺值，空载实验、短路实验及参数计算，电压变化率与效率。三相变压器的联接组判别。三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。二、基本要求熟练掌握变压器的基本电磁关系，变压器的各种平衡关系。三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图。正方向确定，基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。理解变压器绕组的归算原理与计算。熟练掌握标幺值的计算及数量关系。熟悉变压器参数的测量方法，运行特性分析方法与计算。掌握三相变压器的联接组表示与确定。三、注意点 1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值，功率是三相视在功率，计算时一定要注意。三相变压器参数计算时，必须换成单相数值，最后结果再换成三相值。 2、励磁阻抗的物理意义，与频率和铁心饱和度的关系。 3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡（功率流程图）。 4、变压器参数计算（空载试验一般在低压侧做，短路实验一般在高压侧做。在哪侧做实验，测出来的就是哪侧的数值，注意折算！） 5、变压器的电压调整率和效率的计算（负载因数1I β*=）。 6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系，三相变压器的铁心结构和电势波形。 7、联接组别的判别。 8、变压器负载与二次侧接线方式要一致，若不一致，必须将负载?-Y 变换。

电机学复习资料

《电机学》复习资料第一部分变压器一、填空题： 1、电部机的铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗两分。 2、变压器负载运行时，当负载电流增大时，铜损耗会增大，铁损耗会基本不变。 3、在本课程中，电机包括：直流电机、变压器、异步电机、和同步电动机。 4、变压器中的磁通包含主磁通和漏磁通，前者（主磁通）的路径为：铁心，后者的路径为空气及变压器油。 5、变压器主磁通的性质和作用与原、副边绕组相交链，是变压器实现能量转换和传递的主要因素，漏磁通的性质和作用是仅与原边绕组或副边绕组相交链，不传递能量，但起到电压平衡作用。 6、一台单相双绕组变压器，额定容量S N=250KVA，额定电压U1N/U2N=10/0.4KV，试求一次、二次侧的额定电流I1N=25A，I2N=625A 。 7、一台三相变压器，额定容量S N=5000kVA，额定电压U1N/U2N=10/6.3KV，Y，d联结（即Y/△联结），试求：（1）一次、二次侧的额定电流；I1N=288.68A,I2N=458.21A （2）一次、二次侧的额定相电压和相电流U1N?=5.77KV, U1N?=6.3KV; I1N?=288.68A, I2N?= 264.55A 。 8、铁心的作用是为了提高磁路的导磁率。为什么要用厚度为0.35mm且表面土有绝缘漆的硅钢片叠制成铁心为了减小铁心内的涡流损耗。 9、一台单相变压器在铁心叠装时，由于硅钢片剪裁不当，叠装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将②。（选填：①减少；②增加；③不变）

10、一台单相变压器，额定电压为220/110V现将原边接在电压为250V的电源上，变压器等效电路中的励磁电抗则③。（选填：①不变；②变大；③变小；） 11、一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验求得励磁阻抗为16Ω，那么高压边的励磁阻抗值是②。（选填①16；②1600；③0.16） 12、一台单相变压器进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压进行测量，所测得损耗③。（选填①不相等且相差较大；②折算后相等；③相等） 13、变压器的短路损耗为③。（选填①全部为铜耗；②全部为铁耗；③主要为铜耗） 14、若电源电压不变，变压器产生的主磁通Φ，在空载和负载时，其值②。（选填①完全相等；②基本不变；③根本不同；） 15、一台单相变压器，当一次侧电压降至额定电压一半时，变压器等效电路中的励磁电抗②。（选填：①不变；②变大；③变小） 16、一台变压器的额定频率为50Hz，如果接到60Hz的电源上，且额定电压的数值相等，则此变压器铁心中的磁通①。（选填：①减少；②不变；③增加） 17、变压器在空载时，线路电压增加，铁心耗损将①。（选填：①增加；②不变；③减少） 18、Y/Y联接的三相变压器组，在空载运行时，由于②③，使相电压增大，有害于变压器的正常运行。（选填：①有三次谐波电流通过；②有三次谐波磁通通过；③有三次谐波感应电势） 19、消除三相心式变压器中的三次谐波磁通的主要方法是②③。（选填：①采用Y/Y联接；②采用Y/△联接；③采用△/△联接） 20、Y/Y联接的组式变压器，相电势的波形是②。（选填：①正弦波；②尖顶波；③平顶波） 21、变压器并联运行，变比相等是为了无环流；短路电压标么值相等是为了负载分配合理；连接组别相同是为了不因过大的环流而烧毁变压器绕组；短路阻抗角相等是为了变压器副边绕组的电流同相

电机学复习题及答案

第一章磁路一、填空： 1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。答：直流磁路，交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为。答：软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。答：远大于。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。答：磁动势。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 A：增加 B：减小 C：基本不变答：A 3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A：存在 B：不存在 C：不好确定答：A 4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A：线形 B：非线性 C：所有的答：A 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变答：A 三、判断 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（）答：对。 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（）答：错。 3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。 4.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（）

答：对。 5. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（）答：对。 6. ★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。（）答：对。 7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。（）答：错。 8. ★铁心叠片越厚，其损耗越大。（）答：对。四、简答 1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。 2. ★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？答：磁滞损耗由于B 交变时铁磁物质磁化不可逆，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B m 的α次方成正比。V fB C p n m h h = 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，再由于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 的平方和 B m 的平方成正比。 V B f C p m e e 222?= 3. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。 4. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：m R A μ=l ，其中：μ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁面积。磁阻的单位为A/Wb 。 5. ★说明磁路和电路的不同点。答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗； 2）自然界中无对磁通绝缘的材料； 3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。 6．★说明直流磁路和交流磁路的不同点。答：1）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； 2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗； 3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。

电机学(上)主要知识点复习提纲

电机学（上）主要知识点复习提纲 20130619 一、绪论 1. 电机的概念：基本理论、基本结构、基本功能 2. 全电流定律（安培环路定律） 3. 电磁感应定律、磁通正弦变化时电磁感应定律表达式 4. 电磁力定律 5. 电机中常用材料 6. 铁磁材料的性质：磁化曲线、磁滞回线 7. 铁耗：磁滞损耗、涡流损耗 8. 磁路基本定律 9. 自感与互感二、直流电机 A. 主要概念 1. 直流电机的基本原理：磁极和电刷静止，电枢和换向器旋转。 2. 直流电机主要结构 3. 直流电机额定值：额定功率、电动机、发电机 4. 电枢：电枢铁心（硅钢片）、电枢绕组的特点 5. 元件：实槽、虚槽、节距 6. 单叠、单波绕组：并联支路对数a 7. 电枢绕组展开图（不考但应清楚） 8. 换向器：换向器片数=元件数=虚槽数 9. 电刷放置原则 10. 励磁与励磁方式 11. 空载磁场、主磁通、漏磁通、每极磁通 12. 直流电机磁化曲线、气隙线、饱和系数 13. 电枢磁场与电枢反应：（交轴、直轴）电枢反应及其性质 14. 几何中性线、物理中性线 15. 感应电动势与电磁转矩：感应电势常数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、空载损耗效率 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. 电力拖动机组稳定性判据 21. DM的起动方法：直接起动、电枢回路串电阻起动、降压起动；起动电流

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