电机概述
电机的定义
电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为电动机。将机械能转换为电能的电机称为发电机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。
工作原理
电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。
构造的一般原则
用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。
电机分类
旋转电机：动力电机：交流电机感应电机：感应发电机
感应电动机
同步电机：同步电动机
同步发电机
同步补偿机
直流电机直流发电机
直流电动机
微特电机：伺服电动机、步进电动机、测速发电机
变压器：电力变压器升压变压器、降压变压器
特种变压器自耦、三绕组、互感器
第一章直流电机
直流电机优缺点：
优点：启动性能和调速性能好，过载能力大。
缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差
直流电机发展形势
随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用
一、直流电机的工作原理
直流发电机的工作原理：简单分析
一台电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是外界的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作
为直流电源，可输送电能，电动机将机械能变换成电能而成为发电机；如在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入，电机即可拖动生产机械，将电能变换成机械能而成为电动机。一台电机，即可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这是直流电机的可逆原理
二、直流电机的结构
由两个主要部分组成：静止部分（称为定子），主要用来产生磁场
转动部分（称为转子）是机电能量转换的枢纽
在定转子之间，有一定的气隙称为气隙
三、直流电机的铭牌：额定值
四、直流电机的磁场
1、直流电机的空载磁场
2、直流电机负载时的磁场及电枢反应
3、直流电机的换向
五、直流电机的感应电势和电磁转矩
1、感应电势
Ea=CeΦn
电机的电枢电动势Ea与每级磁通Φ成正比，与电枢转速n成正比
2、电磁转矩
T=CTΦIa
电磁转矩与每级磁通和电枢电流的乘积成正比
六、直流电机的工作特性
1、电压平衡方程式
2、转矩平衡方程式
3、功率平衡方程式
第二章、直流电动机的电力拖动
一、电力拖动系统的运动方程
T-TL=GD2/375 dn/dt
可确定系统的状态
方程式中各量正负号确定的规则
二、生产机械的负载转矩特性
恒转矩负载特性：TL的大小不变
恒功率负载特性：TL与转速n成反比
风机泵类负载特性：TL与转速的平方成正比
三、他励直流电动机的机械特性
1、机械特性的一般表达式
2、固有机械特性
条件：当U=UN，Φ=ΦN, R=0时的机械特性
特点：硬特性
3、人为机械特性
电枢串电阻的人为特性
特点：1）n0不变2）β变大，稳定性能变差
降低电压的人为特性
特点：1）n0与电源电压成正比2）β不变
弱磁的人为特性
特点：1）n0变大2）β变大
四、他励直流电动机的启动
电动机的启动要求：启动转矩足够大
启动电流不可太大
他励直流电动机的启动主要是设法减小启动电流
电动机的启动方式分为直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动
直流电动机一般不能直接启动
他励直流电动机的启动方法有电枢串电阻启动和降低电压启动
五、他励直流电动机的调速
1、调速的基本概念
2、调速指标
3、他励直流电动机的调速方法
1）电枢串电阻调速
特点：向下调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大
2）降低电枢电压调速
特点：向下调速、无级调速，稳定性能不变，效率高
3）弱磁调速
特点：向上调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大，受换向限制
六、他励直流电动机的制动
制动的特征是电磁转矩T与转速n的方向相反
制动的作用：1、减速2、匀速下放重物
他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动
第三章变压器
一、变压器的构造
变压器是一种利用电磁感应工作的静止的装置，其主要功能是将交变电压变为同一频率的另一种或几种交流电压。
1、铁芯：提供磁路
1）铁芯结构：分为心式结构和壳式结构两种
2）叠片形式：硅钢片裁成条状，采用交错叠片的方式叠装而成，接缝互相错开，为了减小气隙和磁阻
2、绕组：建立磁场
按高低压绕组在铁芯上放置方式的不同，绕组有同心式和交叠式
按电压高低分为一次绕组，二次绕组
3、附件
油箱：散热，绝缘，保护铁芯和绕组不受外力和潮气侵蚀
油枕：储油，减少油箱内油和空气的接触
气体继电器：瓦斯保护
绝缘套管：引出线
分接开关：调整变压比
二、变压器的基本工作原理
1、相关名称：一次绕组，匝数N1：二次绕组，匝数N2
2、工作条件：一次侧要加交变电压
3、磁场分布：
主磁通：大部分经过磁阻很小的铁芯闭合，与一次，二次绕组同时交链漏磁通很少一部分磁通经过磁阻很大的油或空气闭合
4、工作原理：
一次绕组通电，产生变化磁通，交链到二次侧，在二次侧感应出电势
4、特点：
A、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；
B、它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率；
C、而在传递过程中几乎不改变电压和电流大小的乘积（功率）
三、变压器的铭牌数据
四、变压器的运行原理
1、变压器的空载运行
空载运行时的物理情况
（1）二次侧空载，所以I2=0，U2=E2
（2）一次侧电流I0叫空载电流（或励磁电流）
（3）输出功率P2=0，所以输入功率P1几乎为0，P1=U1*I0,所以I0很小
空载运行时的电磁关系和平衡方程
磁场由励磁电流I0建立
经推导得E1=4.44N1fΦm
E2=4.44N2fΦm
所以E1/E2=N1/N2=K（匝数比）
因为空载电流很小，所以I0Z1比E1小的多，数值上近似为U1=E1
二次：U2=E2
所以U1/U2=E1/E2=N1/N2=K
2、变压器的负载运行
一次侧：U1=-E1+I1Z1
二次侧：U2=E2+I2Z2
