电机学2复习
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电机学总复习要点大全资料1.电机分类:-直流电机:按励磁方式分为永磁直流电机和电梯直流电机。
-交流电机:按形状分为异步电机和同步电机。
异步电机包括感应电动机和异步永磁电动机;同步电机包括同步感应电动机和永磁同步电动机。
2.电机工作原理:-直流电动机:利用安培力和洛伦兹力的相互作用实现电能与机械能的转换。
-交流电动机:利用磁场旋转和感应原理实现电能与机械能的转换。
3.直流电机的构造:-励磁系统:提供磁场,分为永磁励磁和电梯励磁。
-转子系统:可以是铁芯或者铁心绕组。
-定子系统:通常由定子绕组、定子铁芯和机壳组成。
4.直流电机的性能参数:-额定功率:在额定工作条件下,电机所能提供的机械功率。
-额定电压:在额定工作条件下,电机所需的电压。
-额定电流:在额定工作条件下,电机所需的电流。
-额定转速:在额定工作条件下,电机的转速。
-效率:电机所输出的有用功率与输入的电能之比。
5.交流电机的构造:-感应电动机:由定子和转子组成,定子绕组通常为三相绕组,转子可以是鳄鱼绕组或者铜条短路绕组。
-同步电动机:由定子和转子组成,转子一般为永磁体,定子绕组可以是三相绕组或者单相绕组。
6.交流电机的性能参数:-引入功率:电机所需的电能。
-输出功率:电机输出的机械功率。
-功率因数:引入功率与输出功率的比值。
-正弦波方程:描述电机的电压和电流之间的关系。
7.电机的运行和控制方法:-直流电机的运行和控制方法:电流控制和电势控制。
-交流电机的运行和控制方法:-异步电动机:变频调速技术,通过改变电源频率改变电机的转速。
-同步电动机:电势控制和电流控制。
8.电机的应用:-家用电器:洗衣机、冰箱、风扇等。
-工业机械:泵、风机、压缩机等。
-车辆和交通:电动汽车、铁路车辆等。
-可再生能源:风力发电、太阳能发电等。
电机学第二版习题答案电机学是电气工程中的重要学科,它研究的是电动机的原理、设计和应用。
对于学习电机学的学生来说,理解和掌握习题的答案是非常重要的。
本文将为大家提供《电机学第二版》习题的答案,帮助大家更好地学习和应用电机学知识。
第一章:电动机基础知识1. 电动机是将电能转化为机械能的装置。
它由定子和转子两部分组成,其中定子是不动的,转子则可以旋转。
2. 电动机的分类有直流电动机和交流电动机两种。
直流电动机是通过直流电源供电,交流电动机则是通过交流电源供电。
3. 电动机的工作原理是根据洛伦兹力的作用,使得定子和转子之间产生力矩,从而实现转动。
4. 电动机的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来计算。
效率越高,表示电动机的能量转化效率越高。
第二章:直流电动机1. 直流电动机的主要特点是转子上有一个或多个永磁体,通过改变电流的方向和大小来改变转子的转动方向和速度。
2. 直流电动机的转矩与电流成正比,转速与电压成正比。
根据这个特性,可以通过改变电流和电压来控制直流电动机的转速和转矩。
3. 直流电动机的速度调节方式有电枢电阻调速、电压调速和外加磁场调速等。
第三章:交流电动机1. 交流电动机的主要特点是转子上没有永磁体,而是通过定子上的电流产生的磁场来实现转动。
2. 交流电动机根据转子类型的不同,分为异步电动机和同步电动机两种。
3. 异步电动机的转速略低于同步速度,转速与电源频率成反比。
同步电动机的转速与电源频率成正比。
4. 交流电动机的启动方式有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动等。
第四章:电动机的保护与控制1. 电动机的保护主要包括过载保护、短路保护和过热保护等。
这些保护装置可以保护电动机在工作过程中不受损坏。
2. 电动机的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。
根据实际需要选择合适的控制方式。
第五章:电动机的应用1. 电动机广泛应用于各个领域,如工业生产、农业生产和家庭用电等。
它们在生产和生活中起着重要的作用。
第一篇思考题1-3直流电机电枢绕组只要一个线圈即可运行,为什么要用许多线圈串联组成?线圈越多越好吗?答:单个线圈的电动势、电磁转矩纹波太大,多个线圈串联可以对电动势、电磁转矩起平滑作用。
但也不是越多越好。
因为多到一定程度后,纹波已经很小,无必要再增加,另外空间也限制进一步紧夹。
1-6直流发电机中产生电磁转矩吗?直流电动机中产生感应电动势吗?答:都会。
1-9在换向器上,电枢正常应当放在什么位置上?为什么?物理中性线和几何中性线是一回事吗?答:正常放在几何中性线上。
因为空载时,换向器在几何中性线上的导体处的磁场为零,利于换向。
物理中性线和几何中性线不是一回事。
几何中性线是固定的,而物理中性线是指磁场为零的位置,是跟电枢反应有关的。
1-13直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率?还称什么功率?答:电磁功率是发电机中转换成电功率的机械功率(但不是全部机械功率,是电动机中转换成机械功率的电功率(但不是全部的电功率,因此又称转换功率。
1-16一台复励直流发电机,在恒速条件下,分别将它作他励、并励、积复励时,比较电压调整率的大小。
为什么励磁方式不同时,电压调整率也不同?答:电压调整率是指在固定转速、固定励磁电阻下,端电压从空载到额定负载的变化百分比。
积复励的电压调整率<他励的<并励的。
不同励磁方式下,电枢电流(电枢反应、电枢电阻压降等对励磁磁场的影响不同,所以电压调整率也不同。
1-17正在运行的并励直流电动机为什么不能断开励磁回路?断开励磁回路后,磁通、电动势、电枢电流和转速将如何变化?起动时,励磁回路断了线,会有什么后果?答:运行中,励磁断开的话,靠一点点剩磁工作,若为轻载,则将飞车;若为重载,则电枢电流、电阻压降大增,将可能烧坏电机(若负载转矩低于此时电机能输出的最大转矩,则将继续运转,并可能烧坏;若负载转矩高于此时电机能输出的最大转矩,则直接停机,电枢处于短路状态,最后可能烧坏。
断开励磁后,磁通减为剩磁,电枢电流大增,电动势有较大幅减小(因电枢电阻压降大增;转速则要看负载情况:轻载转速上升飞车,重载则可能继续运行或停车、并可能烧毁。
一、填空题:(20分每空1分)1、感应电机有三种运行状态,分别为 、 和 。
2、一台隐极式同步发电机,若气隙加大,则同步电抗 ,短路比 ,发电机的稳定性 。
3、一台三相感应电动机,额定转速为1450r/min ,此时转子旋转磁动势相对于定子旋转磁动势的转速为 ,定子旋转磁动势相对于转子的转速为 ,转子旋转磁动势相对于转子的转速 。
4、一台三相感应电动机,若采用星—三角起动,则起动电流为全压起动时的 倍,起动转矩变为全压起动时的 倍。
5、单相绕组通入交流电流所产生的磁动势为 ,其基波磁动势的幅值为 。
6、在谐波磁场中,谐波次数为 次的谐波为齿谐波,消除齿谐波的最有效方法是 。
7、并网运行的同步发电机过励时,直轴电枢反应F ad 的性质为 磁。
8、三相同步电动机接至电网上,原来运行在正常励磁状态,若仅减小励磁电流,保持输出有功保持不变,则电动机在 (过励或欠励)状态下运行,电动机将吸收 (超前或滞后)的无功功率。
9、三相绕线式感应电动机转子电阻R 2=0.25Ω,当带恒转矩负载运行于2960r/min ,若要将转子转速降低为2000r/min, 应在在转子电路中串入电阻阻值为 Ω,运行稳定后电机定子电流 。
(变大、变小、不变)二、选择题:(15分每空1分)1、两相对称绕组中,通入两相对称交流电流其合成基波磁动势为( ),三相对称绕组中通入不对称三相电流时其合成基波磁动势为( )。
A. 圆形旋转磁动势B. 脉振磁动势C. 椭圆形旋转磁动势2、三相感应电动机在恒转矩变频调速时,电机的最大电磁转矩随频率升高而( );在恒功率变频调速时电机最大电磁转矩随频率升高而( )。
A. 下降 B. 不变 C. 上升3、一台同步发电机额定负载时增加励磁,则电磁功率( ),功率角( ),整步功率系数δd dP e( )。
A. 上升 B. 下降 C. 不变4、同步电动机的负载减少时,其转速( ),功率角( )。
A. 上升 B. 下降 C . 不变5、一台并网运行的同步发电机输出功率增加时,则电磁功率( ),功率角( )。
电机学考试时间大约为13周周末;
考试题型:
填空(书中打黑点重点标出的概念);
画图(三相双层叠绕组的画法,如P138习题4-3;变压器的联结组号的判断,如习题2—17;);简答(课后习题中出)
计算(5道左右,全部是改过数字后的课后作业题);
考试内容概要:
第一章:只考填空,书上华黑点的概念和文字描述重点复习;所占分值为5分左右
第二章:填空和大题;
大题重点:1、变压器的短路、空载实验以及有关这一节的例题;
2、T型等效电路;
填空题和简答题重点:1、电压调整率;
2、标幺值,折算值公式;
3、变压器并联串联;
4、变压器并联运行的条件;
5、变压器的联结组号的判断(如习题2—17)
重点习题:P39例题2—1;课后习题:2-17,2-20;
注意:课后习题占到60分,希望大家好好把课后习题做上一遍;
其他三章的重点过两天总结出来发到大班群里;。
磁路铁磁材料的磁阻磁路欧姆定律磁路的基尔霍夫第一、二定律剩磁,矫顽力软磁材料,硬磁材料铁耗包括哪两种,各是什么,是什么原因导致的,产生它的前提条件是什么?磁滞回线,基本磁化曲线直流发电机工作原理磁通量,磁通密度,电感,磁场强度各自单位1.磁通恒定的磁路称为直流磁路,磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。
2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。
4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是磁动势。
5.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6.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7.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8.铁心叠片越厚,其损耗。
A越大B越小C不变变压器基本方程、等效电路空载实验、短路实验的原理与方法标幺值最大效率三相变压器的连接组别三相变压器的磁路结构及其对运行的影响变压器工作原理、并联运行的条件、波形问题T形等效电路,各变量意义空载试验和短路实验目的绕组的折算方式折算后的关系,阻抗,电压,电流等“4.44”公式空载时的电势方程、空载等效电路负载时的电势平衡方程1.如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E=近似等于U ,U=IR ,空载电流将很大,空载损耗将很大。
2.如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压,则激磁电流将增大。
3.通过空载 和短路实验可求取变压器的参数。
4.在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为1。
5.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为主磁通,仅和一侧绕组交链的磁通为漏磁通。
6.并联运行的变压器应满足(1)各变压器的额定电压与电压比应相等,(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。
7.变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗,基本铁耗可视为不变损耗。
8.一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e c 1和e c 2,则应有( )(A)e c 1> e c 2(B)e c 1< e c 2 (C)e c 1= e c 2(D)无法确定9.一台额定电压为220/110V 的单相变压器,若将高压侧接到250V 电源上,其激磁电抗将( )(A) 增大(B) 减小 (C) 不变(D)无法确10.一台单相变压器,空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24,则电压变化率为( )(A) 4%(B) 4.17% (C) -4%(D) -4.17% 11.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。
电机学一.单选题(共12题,19.2分)1变压器一次侧阻抗为,二次侧阻抗为,变比为,则折算到二次侧的等效阻抗为( )ABCD正确答案:A2直流电机的电枢绕组采用单叠绕组时,并联支路数( )A、2a=2pB、2a=0.5pC、2a=pD、2a=4p正确答案:A3两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行,则变压器所分担的容量之标幺值( )。
A、与短路阻抗成正比B、与短路阻抗成反比C、与短路阻抗标幺值成正比D、与短路阻抗标幺值成反比正确答案:D4由定子对称三相绕组产生的ν次谐波磁动势,旋转速度()。
A、等于零B、是基波磁场转速的1/ν倍C、等于基波磁场转速D、是基波磁场转速的ν倍正确答案:D5变压器在负载运行时,建立主磁通的激磁磁动势是( )。
A、一次绕组产生的磁动势B、二次绕组产生的磁动势C、一次和二次绕组产生的合成磁动势D、以上都不对正确答案:C6欲使变压器的ΔU =0,那么负载性质应为( )A电阻电感性负载B纯电阻负载C纯感性负载D电阻电容性负载正确答案:D7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( )A减小B不变C增大D不确定正确答案:C8直流电机运行在电动机状态时,其( )A、Ea>UB、Ea=0C、Ea<UD、Ea=U正确答案:C9一台三相感应电动机,其空载转速为730转/分钟,则其极数2p= ( )。
A、2B、4C、6D、8正确答案:B10若他励直流发电机额定点时转速升高20%,则空载时发电机的端电压将升高( )A小于20%B20%C大于20%D40%正确答案:A11直流电机电刷处在几何中性线上,当磁路不饱和时的电枢反应是( )A交轴电枢反应B直轴去磁C交磁和直轴去磁D直轴加磁正确答案:A12当绕线式异步电动机的电源频率和端电压不变,仅在转子回路中串入电阻时,最大转距Tm 和临界转差率sm将( )A、Tm和sm均保持不变B、Tm减小,sm不变C、Tm不变,sm增大D、Tm和sm均增大正确答案:C二.填空题(共19题,30.4分)1变压器的空载试验一般在____侧进行,若一台单相变压器:,进行空载试验时,测得,, ,等值电路中变压器的参数=____、=____。
西安石油大学10级电机学II 复习提纲一、变压器部分1.五条基本定律2. N N N S I =(三相)N N N S U I =(单相)、E 与U1平衡式(主磁通、励磁电流取决于?);变比怎么算3.方程、等效电路(参数意义): (P46 2-6、7 计算电压调整率,输入、输出功率和效率) 4.标幺值(特别三相基值,β?知道IN 和β,求负载电流)、实验测参数,在那边做参数就折到了那边,但功率在那边测一样。
5.电压调整率怎么算、效率计算,最大效率发生在?怎么算7.绕组联结图和联结组标号(P76 3-1(a 、b ))8.磁路系统及特点(Yy 联结的三相芯式变压器的主磁通是平顶波)、联结组标号、空载电动势波形(Y ,y 联接的三相组式变压器,外施电压为正弦波,当磁路饱和时,相电势的波形为接近正弦形)9.三相变压器并联运行条件:A. 变比相差小于0.5% B. 短路阻抗标么值略有差别 C. 联结组标号同10.变压器并联运行时负载分配公式一、如果有a 、b 两台变压器要并联运行,已知N a S =30kVA ,ka u =3%,N b S =50kV A ,kb u =5%,则在二次侧带70kV A 的负载,会不会出现过载现象? 解:::a b ka kb N aN bS S u u S S =70a b S S +=解得a S =35kV A , b S =35 kV A 因a S >N a S ,故会出现a 变压器过载现象。
二、一台三相变压器,N S =2000kV A ,12/N N U U =1000/400V ,Y ,y 联结,折合到高压侧的每相短路阻抗k Z =0. 15+j0.35Ω,一次绕组接额定电压,二次绕组带星型三相对称负载,每相阻抗为L Z =0.96+j0.48Ω,计算: (1)一、二次电流1I 和2I ; (2)电压调整率。
解:(1)k==2.5'2L L Z k Z = =2.52×(0.96+j0.48)=6+j3 Ω'12I I ===1000/(0.150.35)(63)j j +++=82.4 A'22 2.582.4206I kI ==⨯= A(2)22206383L U I === V222400383100%100% 4.25%400N NU U U U --∆=⨯=⨯=三、某台单相变压器,N S =100kV A ,12/N N U U =6000/230V ,N f =50H z ,k u =5.5%,0p =600W ,kN p =2.1kW 。
电机学知识点总结复试1. 电机的分类电机可以按照其工作原理、结构特点和应用领域进行分类。
按照工作原理来分类,电机可以分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电源供电的电机,其结构简单,工作可靠,常用于需要稳定转速的场合;而交流电机则是利用交流电源供电的电机,其结构复杂,但其性能更加优越,适用范围更广泛。
根据结构特点来分类,电机可以分为异步电机、同步电机、步进电机等。
异步电机结构简单,成本低,常用于家用电器等领域;而同步电机工作稳定,转速高,常用于工业生产和航空航天领域;步进电机则是一种精密电机,常用于需要高精度位置控制的领域。
根据应用领域来分类,电机可以分为电动机、发电机、特种电机等。
2. 电机的原理电机是利用电磁力作用实现能量转换的装置。
在电机中,电流在磁场中产生电磁力,从而导致机械运动。
电机的工作原理可以用洛伦兹力和法拉第电磁感应定律来解释。
洛伦兹力是指导体在磁场中受到的安培力,其大小和方向由洛伦兹力公式给出。
法拉第电磁感应定律是指磁场变化会产生感应电动势,从而引起感应电流。
基于这些原理,电机中通常包括导体、磁场、电流等基本元件,通过它们之间的相互作用实现能量转换。
3. 电机的结构电机的结构通常包括定子和转子两部分。
定子是电机的不动部分,通常由铁芯和绕组组成,铁芯起到集中和导磁的作用,绕组则是线圈的一种,用于产生磁场。
转子是电机的转动部分,通常由铁芯和绕组组成,铁芯负责集中和导磁,绕组负责通电产生磁场。
在不同类型的电机中,结构会有所不同,但基本的定子和转子结构大体相似。
4. 电机的性能参数电机的性能参数包括额定功率、额定转速、效率、功率因数、转矩等。
额定功率是电机在额定工况下输出的功率,通常以千瓦(kW)为单位;额定转速是电机在额定工况下的转动速度,通常以转每分钟(rpm)为单位;效率是电机输出功率与输入功率的比值,通常以百分比表示;功率因数是电机负载时的有功功率与视在功率的比值,用来衡量电机的负载情况;转矩是电机输出的扭矩,通常以牛顿·米(N·m)为单位。
电机学知识点总汇(二)引言概述:电机学是电工学科的一个重要分支,研究电动机的原理、结构、控制等知识。
本文是《电机学知识点总汇(二)》的文档,旨在介绍关于电机学的一些重要知识点。
本文将从五个大点展开,分别是电动机的分类、电动机的工作原理、电动机的结构组成、电动机的控制方式以及电动机的维护与故障排除。
希望通过对这些知识点的介绍,能够帮助读者对电机学有更全面的了解。
一、电动机的分类:1. 直流电机2. 交流电机3. 三相异步电机4. 三相同步电机5. 混合动力电机二、电动机的工作原理:1. 磁场与电流的相互作用2. 洛伦兹力定律3. 共生现象与磁场转动定律4. 等效电路模型5. 磁场势能与转动功率计算三、电动机的结构组成:1. 定子与转子2. 绕组与励磁源3. 机械部分:轴承、风扇等4. 制动与冷却系统5. 附件:传感器、编码器等四、电动机的控制方式:1. 直接启动a. 单方向启动b. 双方向启动2. 变压器启动a. 自耦变压器启动b. 间接变压器启动3. 阻抗启动4. 变频控制5. 损耗最小化控制五、电动机的维护与故障排除:1. 维护周期与内容2. 温升检测3. 异常振动分析4. 取样与检测方法5. 常见故障排除与修复方法总结:本文从电动机的分类、工作原理、结构组成、控制方式到维护与故障排除等方面进行了详细的介绍。
通过学习这些重要的知识点,读者可以对电机学有一个更全面的认识,并且在实际应用中能够更好地理解和操作电动机。
同时,良好的维护和故障排除方法也可以保证电动机的高效运行和延长使用寿命。
希望本文对读者的学习和实践有所帮助。
《电机学II》的主要概念、常识1. 直流电机电枢绕组中流动的是交流电流。
但其励磁绕组中流的是直流电流。
2. 直流电机的励磁方式可分为:他励、自励;并励、串励、复励;积复励(平复励、过复励、欠复励)、差复励;长复励、短复励等。
3. 直流电机的反电势表达式为E =C E Φ n,其中:C E=pZ a/(60a=),为电动势常数;Z a 为总导体数;n为转子每分钟的转速;Φ 为每极磁通量。
4. 直流电机的电磁转矩表达式为T em =C T ΦΙ,其中C T=pZ a/(2πa=),为转矩常数。
5. 电动势常数C E和转矩常数C T之间相差一个常系数,即C T=60/(2π)×C E;当电动势公式中的转速以机械弧度/s为单位时,两个常数变成相同的。
6. 直流电机的并联支路数总是成对的,即有偶数个支路。
7. 在直流电机中,单叠绕组的元件以一个叠在另外一个之上的方式,串联起来,构成一个无头无尾的闭合回路。
8. 在直流电机中,单波绕组的元件以波浪一样的方式,一个个串联起来,构成一个无头无尾的闭合回路。
9. 在直流电机中,无论是单波绕组、还是单叠绕组,元件都是通过换向器上的换向片串联在一起、构成单一闭合回路的。
10. 串励直流电动机的机械特性很软。
他励、并励直流电动机的机械特性比较硬。
11. 在直流电机中,铁耗主要存在于转子铁心(电枢铁心)中,因为定子铁心磁场基本不变。
12. 在直流电机中,第一节距y1等于上元件边与下元件边之间相差的槽数;第二节距等于相串联的两个元件中,第二个元件的上元件边与第一个元件的下元件边之间相差的槽数;合成节距y等于相串联的两元件的上元件边之间相差的槽数;换向器节距等于合成节距。
13. 在直流电机中,虚槽数等于元件数,等于换向片数。
14. 直流电机的物理中性线是指电枢表面磁场为零的位置。
几何中性线,从电刷放置来看,是指主磁极中心线位置(即电刷不移位时所放的位置);从电枢导体来看,是指电刷不移位时,电刷所连电枢导体的位置,即电枢表面两个主极之间的对称位置,或空载时电枢表面磁场为零的位置。
电机学2复习直流电机部分1 . 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 答:换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电。
如果没有换向器,电机不能发出直流电。
2 . 试判断下列情况下,电刷两端电压性质(1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转;(2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
答:(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。
3. 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?答: 直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩。
4 . 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么?答:有7个主磁极换向极,机座电刷电枢铁心,电枢绕组,换向器。
5 . 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?答: 一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。
6. 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?答:主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。
漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。
7. 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近? 答:磁化曲线:00()f F Φ= 0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
电机学II重点知识汇总优选版电机学II 重点知识点汇总1. 异步电机变频调速: 基频以下调速,保证11U C f =,目的保证φ不变,理由111114.44N U E f N k φ≈=。
适合恒转矩调速。
基频以上调速,保证11N U U =,理由电压不能超过额定电压,属于弱磁调速,适合恒功率调速。
关于调速的课后作业和例题。
2. 异步电机同步转速表达式:160f n P=,是气隙旋转磁动势F δ相对定子的转速,气隙旋转磁动势由定子磁动势1F 和转子磁动势2F 合成。
且F δ、1F 、2F 的转速都是1n ,1F 、2F 相对静止,空间相对位置确定,相对转子的转速为1n n -。
3. 异步电机等效电路中,附加电阻的物理意义是什么?4. 异步电动机能否直接起动?为什么?怎么解决?5. 异步电机的机械特性曲线,人为机械特性曲线,要求会画,会分析。
如:绕线式异步电机,转子回路串入电阻,机械特性曲线如何变化?如果带恒转矩负载,转速如何变化?定子电流如何变化?6. 得到圆形旋转磁场的条件:三相对称绕组通入三相对称电流;两相绕组空间互差90°电角度通入时间上差90°电角度的电流。
单相绕组单相交流电流产生什么磁场?三相对称绕组通入三相不对称电流产生什么磁场?如何解决单相电机的起动问题?如:作业p207,11-6第一问。
7. 他励直流发电机的额定功率:N N N P U I =;他励直流电动机的额定功率N N N P U I <。
他励直流发电机的电压平衡方程式:2a a a E U I R U =++∆他励直流电动机的电压平衡方程式:2a a a U E I R U =++∆8. 同步电机:阴极机和凸极机的相量图会画,并且会根据三角形关系进行计算。
如作业:12-1等。
9. 同步电机电抗三角形的高物理意义是什么?如何做图?四条线分别对应什么?各自的条件是什么?10. 同步电机的功角特性方程是什么?如:同步电动机负载增加,转速是否变化?答:不变,同步转速不变。
直流电机部分1 . 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 答:换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电。
如果没有换向器,电机不能发出直流电。
2 . 试判断下列情况下,电刷两端电压性质(1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转;(2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
答:(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。
3. 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?答: 直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩。
4 . 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么?答:有7个主磁极换向极,机座电刷电枢铁心,电枢绕组,换向器。
5 . 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?答: 一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。
6. 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?答:主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。
漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。
7. 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近? 答:磁化曲线:00()f F Φ= 0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
电机额定点选在不饱和段有两个缺点:①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。
选在饱和点有三个缺点:①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感8. 为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组?答:直流电机电枢绕组是闭合的,为了换向的需要,如果不闭合,换向器旋转,电刷不动,无法保证正常换向。
9.何谓电枢上的几何中性线?何谓换向器上的几何中性线?换向器上的几何中性线由什么决定?它在实际电机中的位置在何处?答:①电枢上几何中性线:相临两点极间的中性线 ②换向器上几何中性线:电动势为零的元件所接两换向片间的中心线。
③由元件结构决定,不对称元件:与电枢上的几何中性线重合。
对称元件:与极轴轴线重合。
④实际电机中。
10 单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么?答: 绕法上: 单叠:任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面1k y =单波:相临两串联元件对应边的距离约为2τ形成波浪型节距上:12i Z P y ε=±1y =±(单叠)11i Z kP p y ±±== k y y =,21y y y =-并联支路数 2a=2p(单叠)2a=z(单波)11. 何谓电枢反应?电枢反应对气隙磁场有何影响?直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点?又有哪些主要区别?答:电枢反应:电枢磁场对励磁磁场的作用交轴电枢反应影响:①物理中性线偏离几何中性线 ②发生畴变③计及饱和时,交轴有去磁作用,直轴可能去磁,也可能增磁。
④使支路中各元件上的感应电动势不均。
发电机:物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的α角电动机:物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的α角直轴电枢反应影响:电动机:电刷顺电枢转向偏移,助磁,反之去磁12. 直流电机空载和负责运行时,气隙磁场各由什么磁动势建立?负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算?答: 空载:B δ仅由励磁磁动势2f f N I 建立,02f f F I N =。
负载:由2f fN I 和Ax 共同建立: 0a F F + 由每极合成磁通计算,即负载磁通计算,∵负载时,导体切割的是负载磁通(即合成磁通)。
13. 一台直流电动机,磁路是饱和的,当电机带负载以后,电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度,试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响?答: 电动机电刷逆电枢转向移动,直轴电枢反应去磁,交轴电枢反应总是去磁的14. 直流电机有哪几种励磁方式?分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流I 、a I 、f I 的关系式。
答:四种励磁方式:他励,并励,串励,复励电动机:他励:a I I =并励:a f I I I =+ 串励:a f I I I ==复励:'a f f I I I I =+= 短复励 'af I I =,'a f I I I =+ 长复励 发电机:他励:a I I = 并励:a f I I I =+ 串励:a f I I I ==复励:'a f f I I I I =+= 短复励15. 如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态?它们的em T 、n 、E 、U 、a I 的方向有何不同?能量转换关系如何?答:如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态,反之为发电机状态。
电动机:em T 与n 方向相同,是驱动转矩,a E 与U 方向相反,是反电动势,a I 方向流向电枢,a E 与a I 方向相反。
a a em E I T =Ω只有输入电能,克服反电势,才能产生电枢电流,进而产生电磁转矩。
发电机:em T 与n 方向相反,是阻力转矩,E 与U 方向相同,a E 与a I 方向相同,发出电功率,为克服阻力转矩em T ,不断输入机械能,才能维持发电机以转n 旋转,发出电能。
16. 为什么电机的效率随输出功率不同而变化?负载时直流电机中有哪些损耗?是什么原因引起的?为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗?答: ∵电机铜耗随输出功率变化,所以效率随输出功率变化,负载时有:铜耗,铁耗,机械损耗。
铜耗:电枢绕组铜耗和励磁绕组铜耗。
2a a I R ,f UI铁耗:交变磁场引起涡流损耗和磁滞损耗机械能:抽水,电刷摩擦损耗∵铁耗和机械耗和附加损耗与负载电流无关 ∴认为是不变损耗。
17. 直流发电机中电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的还是直流的?若是交流的,为什么计算稳态电动势a a R I U E +=时不考虑元件的电感?答: 都是交流的。
∵通过电刷引出的感应电动势是直流,∴不考虑元件电感。
18. 他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降?并励发电机与他励发电机相比,哪一个的电压变化率大?答: 空载时:他励发电机端电压U=E=e C n Φ。
负载时:a a U E I R =- ∴电压下降并励下降大,∵随着电压下降,Φ减小,∴a E 下降,端电压更加下降19 . 若把直流发电机的转速升高20%,问在他励方式下运行和并励方式下运行时,哪一种运行方式下空载电压升高的较多?答:空载电压0e U E C n ≈=Φ 他励时,n 升20%,E 升20%并励时,∵n增加 ∴E 增加,f I增加,Φ增加,∴E 除n 增大外,Φ也增大,∴并励时,空载电压升较多。
选择题1. 直流发电机的电枢上装有许多导体和换向片是为了 C 。
(a) 增加发出的直流电动势的大小; (b) 减小发出的直流电动势的脉动量;(c) 减小发出的直流电动势的大小; (d) (a)和(b)两者兼有。
2. 直流电机中装设换向极的目的主要是为了 C 。
(a) 抵消电枢磁场; (b) 削弱主磁场; (c) 增强主磁场; (d) 增强电枢磁场。
3. 直流电机的电枢绕组不论是单叠绕组还是单波绕组,第一个元件的下层边到相邻下一元件上层边之间的距离都称为 C 。
(a) 合成节距; (b) 第一节距; (c) 第二节距; (d) 短节距。
4. 直流电机的电枢绕组为单叠绕组,则其并联支路数等于 A 。
((a) 主磁极数; (b) 主磁极对数; (c) 恒等于2; (d) 恒等于1。
5. 直流电机的主磁场是指 A 。
(a) 主磁极产生的磁场; (b) 电枢电流产生的磁场;(c) 换向极产生的磁场; (d) 主磁极和电枢电流共同产生的磁场。
6. 直流电动机由主磁通感应的电动势存在与 A 。
(a) 电枢绕组; (b) 励磁绕组; (c) 电枢和励磁绕组; (d) 换向极绕组。
7. 磁极固定,电刷与电枢同时旋转,电刷两端电压性质是 B 。
(a) 直流; (b) 交流; (c) 交直流都可能; (d) 无电流。
8. 并励发电机励磁电流的大小取决于 A 。
(a) 励磁回路的电压和励磁回路的电阻; (b) 电枢电流Ia ;(c) 励磁绕组的匝数多少; (d) 电枢电阻。
9. 一台并励直流发电机,空载运行于某一电压下,如将其转速升高10%,则发电机的端电压将 C 。
(a) 升高10%; (b) 不变; (c) 升高>10%; (d) 升高<10%。
10. 一台直流发电机,由额定运行状态转速下降为原来的30℅,而励磁电流及电枢电流不变,则 A 。
(a) E a下降30℅; (b) T下降30℅;(c) E a和T都下降30℅; (d) 端电压下降30℅。
11. 直流并励电动机起动时,串联在励磁回路中的变阻器应处于 A 位置。
(a) 阻值最大; (b) 阻值最小; (c) 断开; (d) 任意。
12.在直流发电机电枢绕组电动势E与电刷两端电压U的关系为 A 。
(a) E>U; (b) E=U; (c) E<U; (d) E=0。
13.一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性,采用的方法是 C 。
(a) 改变原动机的转向; (b) 改变励磁绕组的接法,(c) 同时改变原动机的转向励磁绕组的接法; (d) 励磁绕组串电阻。
14.直流电机公式E a=C eΦn和T em=C TΦI a中的磁通是指 C 。
(a) 空载时每极磁通; (b) 负载时所有磁极的磁通总和;(c) 负载时每极磁通; (d) 负载时磁通的最大值。
15. 并励电动机铭牌上的额定电流是 B 。
(a) 额定电枢电流; (b) 电源输入电动机的电流;(c) 额定励磁电流; (d) 空载电流。