华中科技大学电机学(上)总结

电机必备知识点总结大全一、电机的工作原理1. 电机的基本原理电机的基本原理是利用电磁力产生机械运动。

当通入电流时，导体在磁场中受到安培力的作用，产生受力运动。

2. 电机的工作过程电机的工作过程可以分为电磁感应和电磁力的作用两个阶段。

在电磁感应阶段，电流通过导体产生磁场，导体在磁场中受到电磁感应力。

在电磁力的作用阶段，导体受到的电磁感应力产生机械运动，从而实现电能到机械能的转化。

3. 电机的转矩和速度电机的转矩和速度是描述电机工作特性的重要参数。

转矩是电机输出的力矩，速度是电机的转动速度。

电机的转矩和速度对于电机的工作性能和运行效果具有重要影响。

二、电机的分类1. 按照工作原理分类电机可以根据工作原理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，其工作原理是利用直流电流在磁场中产生安培力。

交流电机是利用交流电源供电的电机，其工作原理是利用交变电流在磁场中产生安培力。

2. 按照结构分类电机可以根据结构形式分为异步电机和同步电机。

异步电机是指转子和定子的转速之间存在差异的电机，常见的有感应电机和异步电动机。

同步电机是指转子和定子的转速同步的电机，常见的有同步电机和步进电机。

3. 按照用途分类电机可以根据用途分为通用电机和专用电机。

通用电机是指适用于各种场合的电机，常见的有三相感应电机和直流电机。

专用电机是指特定场合使用的电机，如风机电机、卷扬电机等。

4. 按照工作特性分类电机可以根据工作特性分为恒速电机和调速电机。

恒速电机是在额定负载下保持稳定转速的电机，常见的有同步电机和异步电机。

调速电机是可以根据负载要求调整转速的电机，常见的有直流电机、无刷电机等。

三、电机的选型1. 选型原则在选型电机时，需要考虑电机的工作要求、环境条件、安装空间等因素。

选型原则包括性能匹配、可靠性、效率、功率因数、安全性等方面。

2. 选型步骤选型电机的步骤包括确定工作要求、了解电机性能参数、选择适合的电机类型和规格、进行性能对比、最终确定合适的电机型号。

《电机学(上)》课时小结—---—--—--——-————--—-—----—-—---———-—-——-—-——-———--———-—-----——-———---—-—--——第一章绪论1.电机的定义、分类？2.铁磁材料的B=f（H)曲线、磁滞回线?（重点）3.铁磁材料的分类和各自的特点？磁路的饱和现象？何为剩磁？何为矫玩力?（重点）4.铁耗由哪些部分组成?它的大小受到什么物理参量的影响？如何减小铁耗？（重点）5.绕组的电感、电抗受哪些因素的影响?6.磁路的全电流定律、欧姆定律、基尔霍夫定律？7.电磁感应定律在电机中的应用（重点）？8.电机的制造材料有哪些(了解）?——-——-———-—-————--------——-—---————--——-——--———————-——--———--———-——--—--—----第二章变压器的基本作用原理与理论分析1.变压器的定义？基本工作原理？（重点）2.变压器的分类（了解) ?变压器的组成?3.铁芯的作用、材料和装配方式？铁芯截面形状的选择依据?4.绕组的作用、材料？铁芯式和铁壳式变压器特点？5.变压器油的作用？6.变压器的额定值？（重点）7.变压器的空载运行？8.变压器主磁通和漏磁通的区别？9.变压器物理量正方向的规定？10.变压器感应电动势表达式？变比？（重点）11.变压器主磁通的大小和波形受哪些因素影响？（重点）12.变压器励磁电流的组成及各分量的作用？13.变压器的r m、x m、x1的物理意义及特点？14.变压器空载运行时的等效电路、基本方程和相量图？（重点）15.变压器负载运行时的电磁现象？（要点：负载时的磁动势平衡式，与空载相比磁场有何变化？）16.变压器绕组归算的定义、原则和归算公式？（重点）17.变压器负载运行时的基本方程、等效电路和相量图？（归算后）（重点）18.Г型等效电路、简化简化等效电路？19.书面作业: 2—1 2-220.标么值的定义、基准值的选取、应用标么值的优点？21.变压器空载试验?(目的、线路、计算公式）（重点）22.变压器空载试验？（目的、线路、计算公式）（重点）23.变压器运行的铁耗和铜耗有何特点？24.短路电压、短路电压标么值？25.变压器电压变化率的定义?公式？实用公式?（重点)26.变压器的外特性?27.变压器运行效率的定义？公式?实用公式？28.变压器运行的最大效率及出现最大效率的条件？ (重点）29.书面作业：2—6、8—--———————-—--—-—-—--——-——---—--———————-—-—-——-—---—-—-—-———-—-------—-—-———-第三章三相变压器及运行1.三相变压器的磁路及其特点?（组式、芯式)（重点）2.变压器的连接组别及时钟表示法?3.三相变压器连接组别的判断方法?(重点)4.书面作业P56：3-1、3-25.三相变压器的磁路及连接组别对电动势波形的影响?6.变压器并联运行的理想条件?并联时如何满足这些条件？ (重点)7.变压器并联运行的负载分配?（重点）8. 书面作业P56:3-5、3-8表3.1 磁路和联边组别对电动势波形的影响表3。

第三章变压器3． 1变压器有哪几个主要部件？各部件的功能是什么？变压器的主要部件:铁心 : 磁路 , 包括芯柱和铁轭两部分绕组:电路油箱 : 加强散热，提高绝缘强度套管 : 使高压引线和接地的油箱绝缘3．2变压器铁心的作用是什么？为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心？变压器铁心的作用是磁路. 铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗, 用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心, 可以大大减小铁耗.3． 3为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中？因变压器油绝缘性质比空气好，所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度 .3． 4变压器有哪些主要额定值？一次、二次侧额定电压的含义是什么？额定值I1N, I 2N,U1N, U2N, S N, f NU U 1N :一次绕组端子间电压保证值2 N :空载时 ,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3． 5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同？在等效电路中是怎样反映它们的作用的？主磁通:同时交链一次，二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使E1N1k ,实现变压功能E2N2漏磁通 :只交链自身绕组 , 作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通 ,E1和二次电压 U2的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用Z m反应磁通的作用,用x1, x2反应漏磁通的作用3． 6电抗X1、X k、X m的物理概念如何？它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等？为什么定量计算可认为Z k和 Z m是不变的？Z k的大小对变压器的运行性能有什么影响？在类变压器Z k的范围如何？x1:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大，因此x1很小,因为空气的磁导率为常数,∴ x1为常数x k x1x2叫短路电抗x m:对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小 ,而电抗与磁阻成反比,因此x m很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小，磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小，而负载试验时加额定电压，主磁通大，所以短路试验时x m比空载试验时的 x m大.正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，x1, x k在空载试验 ,断路试验和负载运行时 ,数值相等 ,ZK U K叫短路阻抗Z K R K j X K( 1R2R)( j1 x是常数∴不变 (R1,R2随温I K2x)度变化 )Z m E1 4.44 fN1 m 2 fN21(见背面 ) I02I 0N1R m3．7为了得到正弦感应电动势，当铁心不饱和与饱和时，空载电流应各呈何种波形？为什么？铁心不饱和时,空载电流与成正比,如感应电势成正弦,则也为正弦变化，∴i0也为正弦铁心饱和时 : i为尖顶波,见P图 3.801233． 8试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用？一次电流 I产生的磁动势 F和二次电流 I2产生的磁动势F共同作用在磁路上，等于磁通112乘磁组 ,即F1F2m R m其中是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的R m很小，而 R m0,则F1F20,即F1F2这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等，方向相反，二次电流增大时,一次电流随之增大 .当仅考虑数量关系时 ,有N1I1N2I 2即kI1I2或I1I2∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一 ,二次电流之比和他们的匝数成反比 .3．9为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗？负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别，为什么？P02P Fe空载时I0很小，∴解：P Fe∵空载损耗 P0 mI 0 R1 mI02R1可忽略∴P0P FeP k P c u∵ P k Pcu P Fe∵短路试验时外施电压U k很小,∴很小 ,I 0很小∴铁耗很小 ,可忽略铁耗 ,P k Pcu负载时 P Fe：与空载时无差别，这是因为当f不变时， P Fe B22E2U 2负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，∴P Fe基本不变，则不变损耗，严格说，空载时，漏抗压降大∴磁密略低，铁耗略少些P cu：如果是同一电流，则无差别。

第二章根据变压器内部磁场的实际分布情况和所起的作用不同，把磁通分为主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合，在原、副线圈内感应电动势，起传递能量的媒介作用；漏磁通通过非铁磁材料闭合，只起电抗压降作用，而不直接参与能量传递.在变压器中主要存在电动势平衡和磁动势平衡两个基本电磁关系，负载变化对原边的影响就是通过副边磁动势起作用的.在变压器中，既有电路问题，又有磁路问题，且磁路和电路之间以及原边电路和副边电路之间又有磁的联系.为了把磁场的问题转化成电路问题，引入了电路参数－激磁阻抗Z m、漏电抗x1和x2，再经过归算，变压器中的电磁关系就可以用一个原、副边之间有电流联系的等效电路来代替.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. 基本方程式是电磁关系的一种数学表达式，相量图是基本方程式的一种图形表示法，而等效电路是从基本方程式出发用电路来模拟实际变压器，因此，三者完全一致，知道了其中一种就可以推导出其它两种.由于解方程式组比较复杂，在实际工作中，如作定性分析可采用相量图，如作定量计算，则采用等效电路.无论列基本方程式、画相量图和等效电路，都必须首先规定各物理量的正方向. 正方向规定的不同，方程式中各物理量的符号和相量图中各相量方向也不同. 激磁电抗X m、漏电抗x1和x2是变压器的重要参数，电路中的每一个电抗都于磁场中的一个磁通相对应.对应于主磁通X m，漏电抗x1和x2则分别对应于原、副绕组的漏磁通，由于主磁通沿铁心闭合，受磁路饱和的影响，故参数X m不是常数.漏磁通主要通过非磁性物质闭合，基本上不受铁心饱和的影响，所以x1和x2 基本上是常数.电压调整率ΔU和效率η是变压器的主要性能指标.ΔU的大小表明了变压器运行时副边电压的稳定性，效率η则表明运行的经济性.参数对ΔU和η有很大的影响，对已制成的变压器，参数可以通过试验测出.从电压调整率的观点看，希望短路阻抗z k*小些，但z k*过小，变压器短路电流过大，短路电磁力亦大.因此国家标准对各种容量变压器的z k*都作了规定，一般而言，容量越大，电压愈高，z k*亦愈大.本章结论对三相变压器对称运行同样适用，只是研究其中的一相而已.。

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。

下面请看小编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=9.55Ce14、发电机 Ea=U+IaRa电动机 U=Ea+IaRa15、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。

电机学概念以及公式总结电机学是一个研究电动机工作原理和运行特性的学科。

电动机是一种将电能转化为机械能的装置，它是现代工业中不可或缺的设备之一、在电机学中，我们需要掌握一些基本概念和公式来分析和计算电动机的性能。

1.电机概念：(1)励磁：通过电流在电动机的励磁线圈中产生磁场。

(2)动极转子：电机的转子部分，通常由电流产生的磁场与定子磁场相互作用来产生转矩。

(3)定子：电机的静态部分，包括固定的线圈和磁场。

(4)动极转子感应电动势：当动极转子旋转时，转子线圈就会受到磁场的影响，产生感应电动势。

(5)动极转子电感电动势：当动极转子上的线圈传输电流时，就会在线圈中产生感应电动势。

2.电机公式：(1)电动势公式：U=E+I*R，其中U是电源电压，E是感应电动势，I 是电流，R是电阻。

(2) 电动机效率公式：η = (Pout / Pin) * 100%，其中Pout是输出功率，Pin是输入功率。

(3)转矩公式：T=k*I*φ，其中T是转矩，k是转矩系数，I是电流，φ是磁通量。

(4)电流-转速方程：N=(U-E)/k*φ，其中N是转速，U是电源电压，E是感应电动势，k是电机常数，φ是磁通量。

(5) 转矩-转速特性公式：T = (Pout * 60) / (2 * π * N)，其中T是转矩，Pout是输出功率，N是转速。

3.电机类型：(1)直流电动机：通过直流电源供电，具有较大的转矩和调速范围。

(2)交流电动机：通过交流电源供电，具有简单的结构和较小的体积。

(3)三相异步电动机：最常用的电动机类型，通过三相交流电源供电。

(4)步进电机：通过脉冲信号驱动，可精确控制转动角度和位置。

4.电机特性：(1)转速特性：描述电机在不同负载下的转速变化情况。

(2)转矩特性：描述电机在不同负载下的输出转矩变化情况。

(3)效率特性：描述电机在不同负载下的能源转换效率。

5.电机控制：(1)转速控制：通过调节电源电压、频率和电流来控制电机转速。

知识点第一章：（以填空题、判断题、简答题为主）p13,p17,p30电机的定义（广义、侠义）电机的任务基本电磁定律（全电流定律、电磁感应定律、电磁力定律）铁磁材料特点，磁滞损耗、涡流损耗的产生机理、影响因素，产生条件磁路基本定律（磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一/第二定律），定性分析交流磁路特点，磁化曲线分析（磁通与励磁电流的波形）变压器电动势产生原因与磁通之间的相位关系铁磁材料磁导率特点，磁饱和特性闭合磁路磁饱和时主磁通和励磁电流间的波形关系软硬磁材料区别，磁滞回线剩磁矫顽力磁导率铁耗，涡流损耗和磁滞损耗，产生原因及应对措施第二章：（以填空题、判断题、简答题为主）直流电机电枢绕组线圈感应电动势的交变性，直流电动势产生机理；直流电机电枢绕组虚槽数、换向片数、元件数、线圈数关系；第一节距、第二节距、合成节距、换向器节距含义；单叠绕组、单波绕组线圈绕制原则、支路数；电枢反应；感应电动势、电磁转矩的定义及计算；直流发电机、直流电动机的功率流；各种直流电机的特性曲线分析；直流电力拖动机组稳定运行条件；直流电动机的启动、调速与制动；直流电机转子线圈感应电动势的交变性及直流电动势产生机理空载磁场的产生原因及方向并励直流发电机自励条件及临界点电阻随转速的变化关系并励直流发电机，并励直流电动机等效电路及电磁功率计算直流电力传动系统稳定运行条件直流电机电枢反应定义，分类，产生条件及影响并励直流发电机和他励直流发电机外特性比较，拐弯现象解释第三章：（以填空题、判断题、简答题、计算大题为主）变压器的额定值定义；变压器的变比定义；变压器空载电流与励磁电流的关系；变压器的绕组折算方法、条件、折算前后物理量的对应关系；变压器等效电路图及各参数的含义；变压器参数测定（空载实验、短路实验）；标幺值的含义、各物理量的基值、标幺值的计算及相关物理量标幺值的等值关系；负载系数的含义；变压器电压变化率的计算；变压器效率的计算及其取最大值的条件；三相变压器的连接组判断；绕组连接法及磁路系统对空载电动势波形的影响；变压器并联运行的条件,并联时的容量计算；自偶变压器的容量；电压互感器、电流互感器的作用及其使用注意事项；变压器二次测额定电压定义变比计算变压器绕组折算后一二次侧感应电动势大小关系主磁通漏磁通区别和等效电路空载或短路实验测得损耗对应关系及参数求取并联运行理想条件和实际条件电压互感器电流互感器单项变压器外加电压与励磁电流波形关系连接组别判断3.49电压变化率，最大效率求解3.46并联变压器容量分配，最打输出容量计算3.52第四章：（以填空题、判断题、简答题为主）交流绕组感应电动势与励磁磁动势间时空变化规律；交流绕组槽距角、槽距电角、相带、极距、极相组的概念；单层绕组、双层绕组每相最大并联支路数；导体电动势、匝电动势、线圈电动势、线圈组电动势、相电动势的概念及计算；消弱谐波电动势的方法（短距绕组）；单相绕组磁动势、三相绕组基波合成磁动势性质；谐波磁动势的次数、转速；单相绕组通单相交流电，三相绕组通三相对称交流电产生的磁动势三相绕组基波磁动势转向与电流向序关系对称绕组消除3n次谐波短路绕组消除或削弱谐波时第一节距选择第五章：（以填空题、判断题、简答题、计算大题为主）异步电机的转子结构；同步转速、转差率的计算；异步电机的三种运行状态；异步电机额定值；异步电机工作原理；定子磁场和转子磁场相对静止关系；异步电机的绕组折算；转子绕组中感应电动势及电流的频率计算；异步电机的频率折算及其含义；异步电机的等效电路；异步电机的参数测定（空载实验、短路实现）；异步电机的功率流及相关功率之间的关系；异步电机的电磁功率计算（最大转矩、起动转矩）；异步电机电磁转矩的三种表达式；异步电机特性曲线分析；异步电机的启动特点；异步电机启动方法及相关计算；异步电机的制动及调速；异步电机定子磁场和转子磁场同步，转子和磁场异步异步电机三种运行状态及各种状态下功率流程异步电机铁耗的主要产生原因频率折算和绕组折算共同条件鼠笼型异步电机转子相数降压启动特点变频调速时保证磁通不变的方法异步电机功率流程，转子转速，转差率，转子频率，电磁转矩，效率，定子电流，Y三角形启动转矩或启动电流计算第六章：（以填空题、判断题、简答题、计算大题为主）同步电机的特点；同步转速的计算；同步电机的额定值；同步电机的运行原理；同步电机的电枢反应；隐极机、凸极机在磁路不饱和、饱和状态下的电磁关系（方程式、向量图）及相关计算；同步发电机的运行特性（空载特性、短路特性、零功率因数特性、外特性、调整特性）分析；保梯电抗、短路比的概念及对电机性能的影响；同步发电机的并联运行条件及方法；同步电机功率和转矩平衡方程；同步电机电磁功率的计算及含义；同步电机交轴电枢反应对机电能量转换的意义；同步电机静态稳定的条件；同步电机无功功率的调节和V形曲线分析；同步电动机无功调节及V性曲线；同步电动机的起动和调速；调相机的作用、机理和运行状态；步进电动机工作原理及步距角计算。

一、电机学共同问题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 （+2∆U b ）（电动） E = u + I ×ra （+ 2∆U b ）（发电） E = C E Φ n C E = PN a /60/a T E = C M Φ I a C M = PN a /2π/a其中N a 上总导体数 II.变压器：折算前11112222120121022/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11112222012121022'''''''''m LU 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()11112222σ012121m m //i e U E I ZE I R s jX I I I k E k E E I Z⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩ w 折算后()11112222σ1021210m /j U E I ZE I R s X I I I E E E I Z⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩未折算时()111122222201212221m m , , s s s s s e s U E I ZE I R jX X sXF F F E k E E sE E I Zσσσ⎧=-+⎪=+=⎪⎪=+⎨⎪==⎪⎪=-⎩IV.同步电机：0()a d ad q aqa d d q qE 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 tE 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：6．异步电机：IV．同步电机隐极机（不计饱和）直流电动势：60E a E E C n pN C a=Φ=（N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数）交流电动势：14.44N E fNk =Φ（N 为每相串联匝数）直流磁动势：()/aa a aF x Ax A N i D π==（无移刷时的情况。

电机学分类电机1 磁路磁路基本定律磁路：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。

ll H dl H dl i '⋅=⋅=∑⎰⎰，123lH dl I I I ⋅=+-⎰磁路的欧姆定律 磁动势：F Ni = 磁阻：m l R Aμ=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311221k k m m m k Ni H i R R R δδϕϕϕ===++∑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。

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。

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）基本磁化曲线对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点联接起来，所得的曲线。

电机学知识点总结电机学知识点总结直流电动机知识点：直流电动机的主要结构包括定子和转子。

定子由定子铁心、励磁绕组和电刷组成，而转子由转子铁心、电枢绕组和换向器组成。

通过电刷和换向器，直流电动机可以与外部电路相连接。

直流电动机的工作原理是，通过电刷和换向器之间的切换，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。

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”。

直流电机的励磁方式分为他励式和自励式，其中自励式包括并励式、串励式和复励式。

直流电机的额定值包括额定功率PN、额定电压和额定电流。

磁极数等于电刷数，等于支路数（2p=电刷数=2a，其中p为极对数，a为支路对数）。

在空载时，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。

电枢反应是负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。

电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。

交轴电枢反应会使气隙磁场发生畸变，物理中线偏离几何中线，而且在饱和时具有一定的去磁作用。

当电刷偏离几何中线时，会出现直轴。

直流电机的公式包括Ea=CeΦn、Te=CTΦIa和CT=9.55Ce。

发电机的公式是Ea=U+IaRa，而电动机的公式是XXX。

他励发电机的特性主要包括外特性U=f(I)，曲线向下倾斜的原因是，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。

此外，交轴电枢反应还会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。

并励发电机的自励条件包括电机的磁路中要有剩磁，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，以及励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。

并励发电机的外特性U=f(I)曲线下降的原因与他励发电机类似，包括电枢电阻压降IaRa增大、交轴电枢反应产生的去磁作用以及励磁电流减小等。

最后，励磁绕组不能开断，这是因为励磁绕组的磁场是直流磁场，如果开断励磁绕组，磁场会消失，电机就无法运转。

第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。

特点：导磁率高。

电路：紫铜线。

特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。

与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。

涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。

与磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。

运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。

1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。

d Le dt Lψ=- 对空心线圈：L Li ψ= 所以die L L dt=-自感：2L L N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以，L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。

闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。

因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。

1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？（2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式；（4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。

电动机学重要知识点总结一、电动机的工作原理电动机是利用电磁学原理将电能转换成机械能的装置。

其工作原理主要是通过电流在磁场中所产生的作用力，使电机转子产生转动。

电动机主要由定子和转子两部分组成，定子中布置有线圈，通过外加电流使定子中的磁场产生作用力，从而使得转子得以旋转。

电动机的工作原理是基础中的基础，只有深入了解了这一点，才能更好地了解和理解电动机的运行状态和性能特点。

二、电动机的类型根据电力来源和结构形式，电动机可以分为直流电动机和交流电动机。

直流电动机按照其励磁方式可以分为串励直流电机、并励直流电机和复合励磁直流电机。

交流电动机则根据其转子结构可以分为异步电动机和同步电动机。

根据不同的装配方式，电动机还可以分为水平安装和垂直安装的两种形式。

掌握各种类型电动机的特点和适用范围，可以更准确地选择和使用电动机。

三、电动机的性能参数电动机的性能参数是描述电动机特性和性能的重要参考指标，包括额定功率、额定转速、额定电流、效率和功率因数等。

额定功率是电动机标称工作状态下的输出功率，额定转速则是电动机在额定电压工作情况下的最大转速。

额定电流是电动机在额定电压和额定频率下的电流大小。

效率是衡量电动机能源利用率的重要指标，功率因数则是描述电机对电网的功率需求情况。

了解电动机的性能参数有助于合理使用和维护电动机，确保其正常运行。

四、电动机的运行状态电动机的运行状态包括空载运行和负载运行两种情况。

空载运行即电机在无负载状态下运行，此时电机的输入功率较小。

负载运行是电机在额定负荷下运行，此时电机的输入功率较大。

在实际操作中，要根据电动机的运行状态选择合适的操作方式，以确保电机的性能和使用寿命。

五、电动机的安装和维护电动机安装和维护是确保电动机正常运行和延长使用寿命的重要环节。

在安装时，应该注意安装位置、固定方式和接线方法，并且要根据电动机型号和规格选择适当的安装方法。

维护包括定期检查、清洁和润滑等操作，以及发现问题及时进行排除和维修。

一、电机学共同问题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 （+2∆U b ）（电动） E = u + I ×ra （+ 2∆U b ）（发电） E = C E Φ n C E = PN a /60/a T E = C M Φ I a C M = PN a /2π/a其中N a 上总导体数 II.变压器：折算前11112222120121022/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11112222012121022'''''''''m LU 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()11112222σ012121m m //i e U E I ZE I R s jX I I I k E k E E I Z⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩ w 折算后()11112222σ1021210m /j U E I ZE I R s X I I I E E E I Z⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩未折算时()111122222201212221m m , , s s s s s e s U E I ZE I R jX X sXF F F E k E E sE E I Zσσσ⎧=-+⎪=+=⎪⎪=+⎨⎪==⎪⎪=-⎩IV.同步电机：0()a d ad q aqa d d q qE 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 tE 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：6．异步电机：IV．同步电机隐极机（不计饱和）直流电动势：60E a E E C n pN C a=Φ=（N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数）交流电动势：14.44N E fNk =Φ（N 为每相串联匝数）直流磁动势：()/aa a aF x Ax A N i D π==（无移刷时的情况。