大工10秋《电气工程概论》辅导资料四

电气工程概论辅导资料四主题：直流电机学习时间：2010年11月8日－11月14日内容：我们这周主要学习直流电机。

一、学习要求通过学习了解直流电机的工作原理变压器的结构，掌握直流电机的调速和功率平衡方程。

二、主要内容一、概述电机是依据电磁感应定律和电磁力定律，实现电能和机械能相互转化的电磁装置。

按照电机的用途分类：可分为发电机、电动机和控制电机。

按照电机的电流类型分类：可以分为直流电机和交流电机，其中交流电机可以分为同步电机和异步电机。

按照电机的相数分类：可以分为单相电机和多相电机，如单相交流电机和最常见三相电机。

按照电机的大小尺寸、容量分类：有大、中、小和微型电机。

二、直流电机(一) 直流发电机工作原理(二) 直流电动机工作原理（1）电机的可逆原理：直流电机可作为发电机运行，也可作为电动机运行。

（2）换向器的作用是实现电枢线圈内的交流电动势、电流与电刷的直流电压、电流之间的转化。

(三) 直流电机的结构直流电机主要包括转子和定子两大部分。

转子是电机的转动部分，定子是电机的静止部分。

1 定子：用来产生磁场和作为电机的机械支架，主要包括主磁极、换向极、机座和电刷装置。

2 转子：也称为电枢，用来产生感应电动势和电磁转矩，实现能量的转换。

主要包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等。

(四) 直流电机的励磁直流电机的励磁方式分为永磁体励磁、电机本体励磁（并励、串励和复励）、其他电源励磁三种。

(五) 直流电机中的感应电动势其中p为极对数，N为电枢绕组的总导体数，a为支路对数，Φ为每极主磁通，n为电机转速。

(六) 直流电机的电动势平衡方程1 直流发电机的电动势方程2 直流电动机的电动势方程(七) 直流电机的电磁转矩(八) 直流电机损耗和功率平衡1 直流电机损耗分类（1）机械损耗Pm ec，主要由轴承间的磨擦和电刷与换向器间的摩擦产生。

（2）铁芯损耗P F e，由电枢铁芯产生的涡流损耗和磁滞损耗。

（3）励磁损耗P f，由励磁绕组电阻产生的损耗。

电气工程概论辅导资料十二主题：第三章电力系统及其自动化技术（第2节）学习时间：2015年12月14日--12月20日内容：我们在这周主要学习第三章电力系统及其自动化技术的第二节电力系统分析概论，学习电力系分析的概念、内容、工具、发展等。

第三章电力系统及其自动化技术第二节电力系统分析概论电力系统分析是运用数字仿真计算或模拟试验的方法，对电力系统的稳态方式和受到扰动后的暂态行为进行考察的分析研究。

对规划、设计的电力系统，通过电力系统分析，可选择正确的系统参数，制定合理的电力系统方案；对运行中的电力系统，借助电力系统分析，可确定合理的运行方式，进行系统事故分析和预想，提出防止和处理事故的技术措施。

1.电力系统分析的内容电力系统分析包括稳态分析、故障分析和暂态分析三方面内容。

（1）电力系统稳态分析电力系统稳态分析主要研究电力系统稳态运行方式的性能，包括系统有功功率和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等，解决系统有功功率和频率调整，无功功率和电压控制问题。

潮流计算是进行电力系统稳态分析的主要方法。

潮流计算的结果可以给出电力系统稳态运行方式下各节点电压相量和各支路功率分布。

通过调整系统运行方式的给定条件，进行必要的潮流计算，可以研究并从中选择经济上合理、技术上可行、安全可靠的运行方式，及时发现电力网元件如变压器和线路过负载、母线电压越限等异常工况并做出适当处理。

潮流计算还是考虑负载电流的短路电流计算和稳定计算的基础，为这些计算提供初始运行方式。

潮流计算是按给定的电力系统接线方式、参数和运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参量的计算。

通常给定的运行条件有系统中各电源和负载节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。

待求的运行状态参量包括各节点的电压及其相位角以及流经各元件的功率、网络的功率损耗等。

潮流计算分为离线计算和在线计算两种方式。

离线计算主要用于系统规划设计和运行中安排系统的运行方式，在线计算用于正在运行中的系统的经常监视及实时控制。

【课后问答】第一章1．电气工程和电工科学的关系是什么？电气工程的理论基础是电气科学。

2．与“现代五大工程”的其他工程相比，电气工程的突出特点是什么？与其他工程相比，电气工程的特点在于：他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要，而是来源于科学发现。

他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。

他的发展又伴生了电子工程，从而孕育出通信，计算机，网络等工程领域，为信息时代的出现奠定了基础。

3．为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的？在这一时期，发电，输电，配电已形成了一气轮机，水轮机为原动机，以交流发电机为核心，以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网，使电力的生产，应用达到较高的水平，并具有相当大的规模。

在工业生产，交通运输中电力拖动，电力牵引，电动工具，点加工，点加热等得到普遍应用。

4．根据自己了解，电气工程有哪些应用？多电飞机，线控汽车，全电舰船。

5．20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？超导材料，半导体材料，永磁材料，超导磁体技术，电磁技术。

6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产，生活的各个领域，他不仅创造了极大的生产力，而且促进了人类文明的极大进步，彻底改变了人类社会生活方式，电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学，物理学，化学，生命科学，材料科学以及系统科学，信息科学等前沿融合，加强从整体上对大型复杂系统的研究，加深对微观现象及过程规律性的认识，同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。

8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学，材料科学，生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展，创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上，9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦，电磁理论，电磁计量理论等。

第一章绪论1．电气工程学科定义。

2．电气工程学科的分学科3基础科学、技术科学、生产基础三者之间的区别与联系。

第二章电机与电器基础第一节开关电器1．开关电器的定义、常见类型及其用途。

2．额定电压、额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的概念。

第二节变换电器1.变压器的概念和作用。

2.变压器的外特性和电压变化率概念。

3.变压器的损耗分类。

4.变压器的等值电路及其参数含义。

5.变压器连接组的概念和判断。

6.变压器并列运行的优点。

7.变压器并列运行的条件。

8.简述互感器的主要用途。

9.电压（电流互感器）结构特点、工作状态及使用注意事项。

第三节限制电器1.电力电容器的基本功能。

2.电容器的性能参数。

3.并联电力电容器的作用。

4.简述并列电力电容器的无功补偿原理。

5.雷电过电压的两种类型。

6.避雷装置的分类及保护原理。

7.避雷器的参数。

8.避雷器的保护原理和伏秒特性选择原则。

9.电抗器的作用。

10．电抗器的电抗百分比参数。

11．分类电抗器结构和阻抗特性。

第四节电机学1.电机的概念。

2.直流发电机的基本机构和工作原理。

3.直流电机的励磁方式分类。

4.直流电机损耗类型和功率平衡方程。

5.直流电机参数。

6.异步电动机的基本结构和工作原理。

7.异步电机转差率概念和转差率取值与异步电机运行方式关系。

8.异步电机损耗类型和功率平衡方程。

9.同步发电机的基本机构、工作原理和基本特点。

10.比较直流电机、交流异步电动机和交流同步电动机磁场的异同。

11.比较直流电机、交流异步电动机和交流同步电动机转换的电能、机械能与定子、转子的对应关系。

第三章电力电子技术1．变流器的基本功能分类。

第四章电力系统及其自动化技术1.考点：电力系统的概念。

2.考点：电力系统、动力系统和电力网的关系。

3.考点各种发电形式发电过程中能量转化过程。

考点4：输电网的作用。

考点5：电力网结构选择考虑因素（电力网结构对电力系统的影响）。

考点6：电压等级配置系列。

辅导资料一习题：1.简述低压短路器的作用。

低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载、欠压、失压、短路保护的电器。

2. 简述电磁式控制继电器的组成。

电磁式控制继电器由电磁系统、触头系统、反动力系统组成。

3．如何确定低压断路器的额定电流？答案：断路器壳架等级额定电流（指塑壳或框架中所能装的最大过流脱扣器的额定电流）和断路器额定电流（过电流脱扣器额定电流）可确定为：ca QF N I I ≥∙ca OF N I I ≥∙式中QF N I ∙为断路器壳架等级的额定电流；ca I 为线路的计算负载电流；OF N I ∙为过电流脱扣器的额定电流。

辅导资料二习题：（一）简答题1. 真空灭弧室的基本结构。

真空灭弧室主要由绝缘外壳、屏蔽罩、波纹管和动、静触头组成。

2. 简述真空断路器中主屏蔽罩的作用。

主屏蔽罩主要起到如下作用：1）有效地防止金属蒸气喷溅到绝缘外壳的内表面，避免内表面绝缘性能下降。

2）屏蔽罩可使交流电流过零时，灭弧室内剩余的金属蒸气和导电粒子径向快速地扩散到屏蔽罩上，冷却、复合和凝结，有利于电流过零后弧隙介质强度的提高，改善了灭弧室的开断性能。

3）有利于触头间绝缘强度的提高。

电磁式控制继电器由电磁系统、触头系统、反动力系统组成。

3．熔断器的额定电流与熔体的额定电流有何区别？ 熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个概念。

熔断器的额定电流是指载流部分和接触部分设计时所依据的电流。

熔体的额定电流是指熔体本身所允许通过的最大电流。

对同一熔断器而且，通常可分别装入不同额定电流的熔体，最大的熔体额定电流可与熔断器的额定电流相同。

辅导资料三习题：（一）简答题1.简述变压器的作用。

由变压器的工作原理可以看出，变压器一般有变换电压、变换电流、阻抗匹配、和隔离的作用。

2．干式变压器有何优点？绕组固化后不仅整体机械强度高，抗短路能力强，还有很多明显的优点。

安全、防火、无污染，可直接安装在负载中心；防潮性能好，停运后不经预干燥即可投入运行；损耗低、局部放电量低、噪声小，散热能力强；免维护、安装简便、可靠性高，综合运行成本低。

大连理工大学智慧树知到“电力系统自动化技术”《电气工程概论》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.电力系统的稳定按性质可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定三种。

()A.正确B.错误2.同步电机的转子一般分为鼠笼型和绕线型。

()A.正确B.错误3.晶闸管的内部结构上有()个PN结。

A.1B.2C.3D.以上选项均不正确4.我国标准规定的高压电器的额定电流等级一般是按R10系统选取的。

()A.正确B.错误5.下列属于六氟化硫断路器分类的是()。

A.单压压气式六氟化硫断路器B.双压式六氟化硫断路器C.自能式气自吹六氟化硫断路器D.以上选项都属于6.当开断电流较大时，真空断路器圆盘形触头易出现阳极斑点。

()A.正确B.错误7.下列有关电力电容器性能中的损耗角正切与有功损耗的关系描述正确的是()。

A.损耗角正切越大，电容器相对有功损耗越小B.损耗角正切越大，电容器相对有功损耗越大C.损耗角正切越大，电容器发热较轻D.损耗角正切不会随外施温度有所变化8.下列选项中有关内部过电压的选项中不属于操作过电压的是()。

A.断续电弧接地过电压B.空载线路合闸过电压C.切断空载线路过电压D.空载长线电容效应过电压9.如果气体的温度很高，原子或分子的热运动能量足够大，高速运动的原子或分子相互碰撞时，产生的电离称为()。

A.光致电离B.热电离C.电极表面发射D.以上选项都不正确10.功率场效应晶体管一般为()。

A.N沟道耗尽型B.N沟道增强型C.P沟道耗尽型D.P沟道增强型第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：A2.参考答案：B3.参考答案：C4.参考答案：A5.参考答案：D6.参考答案：A7.参考答案：B8.参考答案：D9.参考答案：B10.参考答案：B。

大工18秋《电气工程概论》在线作业资料电气工程概论是大工18秋的一门重要课程，它涵盖了电气工程领域的基础知识和相关概念。

作为一门综合性课程，它要求学生具备一定的理论基础和实践经验。

因此，在研究电气工程概论的过程中，学生需要完成一定的在线作业资料。

在线作业资料包括多个方面的内容，涵盖了电气工程概论课程的所有章节和知识点。

首先，学生需要对电气工程的定义和发展历程进行了解，并了解电气工程在现代社会中的重要性。

此外，还需要明确电气工程的主要领域和应用，如电力系统、电力电子、自动控制等。

在研究电气工程概论的过程中，学生需要熟悉电路理论和分析方法。

他们需要了解电路中的基本元件、电源和负载，并学会使用欧姆定律、基尔霍夫定律等方法进行电路分析。

此外，还需要学习电路中的直流电和交流电特性，并熟悉电压、电流、功率和能量等基本概念。

学生还需要学习电气工程中的电机原理和运行特性。

他们需要了解不同类型电机的结构和工作原理，并研究电机的性能参数和效率计算方法。

此外，还需要理解电机的启动、制动和调速方法，并研究电机控制系统和电力电子技术在电机控制中的应用。

此外，在研究电气工程概论的过程中，学生还需要了解电气工程中的测量和仪表技术。

他们需要学习不同类型传感器和测量仪表的原理和应用，并了解测量系统的数字化和自动化技术。

此外，还需要学习电气工程中的安全和维护技术，了解安全措施和设备维护方法。

最后，学生需要了解电气工程概论中的相关计算和设计方法。

他们需要学习电路设计和电机选择的基本原则，并研究电气工程中的计算方法和仿真软件的使用。

此外，还需要了解电气工程中的标准和规范，了解电气工程项目的施工和运行管理。

综上所述，大工18秋《电气工程概论》在线作业资料应该包括电气工程的基本概念和理论，电路分析和电机原理，测量和仪表技术，以及电气工程的计算和设计方法。

这些资料将帮助学生全面了解电气工程的基础知识和实践应用，为他们今后的学习和研究奠定坚实的基础。