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=9.55Ce

14、发电机 Ea=U+IaRa

电动机 U=Ea+IaRa

15、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。

16、并励发电机自励条件:①电机的磁路中要有剩磁;②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;③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。

17、并励发电机的外特性U=f(I),曲线下降原因①②同上他励发电机;③励磁电流减小,引起气隙磁通量和电枢电动势的进一步下降。

18、为什么励磁绕组不能开断?

若励磁绕组开断,If=0,主磁通将迅速下降到剩磁磁通,电枢电动势也将下降到剩磁电动势,从而使电枢电流Ia迅速增大,如果负载为轻载,则电动机转速将迅速上升,造成“飞车”;若负载为重载,电枢所产生的电磁转矩克服不了负载转矩,电动机可能会停转。

19、电动机转矩方程:Te=To+T2

20、为什么串励电动机不允许空载?

空载时Ia很小,主磁通也很小,使转速很高,容易产生“飞车”现象。

21、直流电动机常用的启动方法:①直接启动;②接入变阻器启动;③降压启动。

22、直流电动机的调速方法:①电枢控制即用调节电枢电压,或者在电枢电路中接入调速电阻;②磁场控制即用调节磁场来调速。

变压器知识点

1、变压器的基本结构:铁心和绕组

2、按照铁心和绕组的相对位置,变压器又可分为心式和壳式。

3、对于三项变压器额定电压、额定电流均指线电压线电流。

4、主磁通的大小和波形取决于电源电压的大小和波形。

5、激磁阻抗是一等效参数。Zm=Rm+jXm

6、磁动势平衡方程:N1I1+N2I2=N1Im

7、变压器T形等效电路

8、变压器绕组归算的原则:①磁动势保持不变;②功率、损耗保持不变。

9、掌握变压器开路实验短路试验计算参数的公式。(注意开路实验在低压侧还是高压侧)

10、采用标幺值的好处:①计算方便;②含义较为清楚;③便于对变压器的性能是否正常做出判断;④参数不再需要归算。

11、掌握判断变压器组别号的方法(画图)

12、输出功率与输入功率之比即为效率η。当某一负载下铜耗等于铁耗时,变压器的效率达到最大。

13、电压器并联运行需满足的条件:①变压器的额定电压和电压比应相同;

②联结组的组号必须相同;③短路阻抗标幺值要相等,阻抗角也要相等。

14、电压互感器特点:一次绕组的匝数很多,二次绕组的匝数很少;电压互感器运行时相当于一台空载运行的变压器。

使用注意事项:二次侧不允许发生短路;铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。

15、电流互感器特点:一次绕组匝数极少,二次绕组匝数很多;电流互感器运行时相当于变压器的短路运行。

使用注意事项:二次侧不允许开路;铁心和二次绕组必须可靠接地。

交流绕组及其电动势和磁动势知识点

1、电角度:一对磁极所对应的空间角度为360度电角度。

2、采用短距分布绕组的好处:有效地抑制线圈中的高次谐波电动势和磁动势。

3、单相绕组通入单相交流电,产生脉振磁场。

4、三相对称绕组通入三相对称交流电,产生场等效旋转磁。其幅值由电流幅值决定;方向取决于电流的相序;转速n=60f∕p

感应电机知识点

1、三相感应电机又称异步电机,主要由定子和转子组成。定子主要由定子铁心、定子绕组组成;转子主要由转子铁心、转子绕组组成;转子绕组分成笼型和绕线型两类。

2、感应电机的三种运行状态:根据转差率的正负和大小可分为电动机、发电机、电磁制动。

3、转子感应电动势和电流的频率f2=sf1

4、掌握三相感应电机的等效电路

5、推到三相感应电动机的等效电路作了两部归算分别是频率归算、绕组归算。所遵循的原则是磁动势、功率、损耗均保持不变。

6、R1-s∕s为归算后在转子中加入的电阻。消耗在此电阻上的功率就代表实际电机中总机械功率。

7、感应电动机的转矩方程:Te=T2+To 其中T2为电动机的输出转矩,T2=P2∕Ω Te为电磁转矩(在电动机中为驱动转矩),Te=PΩ∕Ω或Pe∕Ωs

8、笼型转子的极数和相数

定子转子的极数必须相同;相数为一对极下的导条数;每相串联匝数为1∕2;节距因数和分布因数均为1。

9、笼型感应电动机的启动:①直接启动;②降压启动;降压启动分为星—三角启动法和自耦变压器启动法。星—三角接法启动时将使启动电流和启动转矩均减小为原来的1∕3;自耦变压器法启动时启动电流和启动转矩均减小为原来的1∕Ka2

10、绕线型感应电动机启动时可以串电阻启动。这种启动不仅可以减小启动电流还可以增大启动转矩,是较为理想的情况。

同步电机知识点

1、同步电机的基本结构:定子和转子

2、按照磁极的形状可分为隐极式和凸极式。

3、同步电机的运行状态:发电机、电动机、补偿机

4、电枢反应:电枢磁动势的基波在气隙中所产生的基波电枢磁场就称为电枢反应。(电枢反应的性质:增磁、去磁、交磁)

5、双反应理论:考虑到气隙的不均匀性,把电枢反应分成直轴和交轴电枢反应分别进行处理的方法。

6、同步发电机的转矩方程:T1=To+Te 其中T1为原动机的驱动转矩,T1=P1∕Ω

7、同步发电机的运行特性:以外特性为主U=f(I)

8、投入并联运行的条件:①发电机的相序应与电网一致;②发电机的频率应与电网相同;③发电机的激磁电动势与电网电压大小相同、相位相同。

9、投入并联的方法:①准确整步法②自整步法

10、同步电机的特点:①转速不随负载变化而变化;②改变励磁电流可以改变功率因数;③增大励磁电流,可以提高电磁功率,从而提高电动机的过载能力。

11、有功功率的调节:增加发电机的输入功率,即增加原动机的驱动转矩,可以增加发电机向电网输入的有功功率。

12、无功功率的调节:通过改变励磁电流的大小可以改变发电机对电网无功功率的需求。

13、掌握176页V形曲线

14、同步补偿机:同步电机的一种(同步电机不带载时),作用是改善电网功率因数。

电机学知识点总汇

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 (+ 2U b )(电动) E = u + I ×ra (+ 2U b )(发电) E = C E n C E = PN a /60/a T E = C M I a C M = PN a /2/a 其中N a 上总导体数 II. 变压器: 折算前1 1 1 1 2222120121022/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 1 1 11 2222012121022'''''''''m L U 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()1111 2222σ012121m m //i e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?=-+?=+??=+??=??=-? &&&&& &&&&&&& w 折算后()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1 1 11 22222201212221m m , , s s s s s e s U E I Z E I R jX X sX F F F E k E E sE E I Z σσσ ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&&&& r r r && && IV. 同步电机:0()a d ad q aq a d d q q E 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 t E 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:

电机学知识点讲义汇总

电机学知识点讲义汇总 第一章 基本电磁定律和磁路 电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的,掌握这些基本定律,是研究电机基本理论的基础。 ▲ 全电流定律 全电流定律 ∑? = I Hdl l 式中,当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时,电流取正号。 在电机和变压器的磁路计算中,上式可简化为 ∑∑=Ni Hl ▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=- dt d N dt d Φ -=ψ 式中,感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。 ②变压器电动势 磁场与导体间无相对运动,由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的,线圈中感应电动势的有效值为 m fN E φ44.4= ③运动电动势 e=Blv ④自感电动势 dt di L e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律 f=Bli ▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ= A l Ni μ=m R F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ; R m = A l μ——磁阻,单位为H -1; Λm = l A R m μ=1——磁导,单位为H 。

② 磁路的基尔霍夫第一定律 0=?s Bds 上式表明,穿入(或穿出)任一封闭面的磁通等于零。 ③ 磁路的基尔霍夫第二定律 ∑∑∑==m R Hl F φ 上式表明,在磁路中,沿任何闭合磁路,磁动势的代数和等于次压降的代数和。 磁路和电路的比较 第二章 直流电动机 一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应 ▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通;仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。空载时,主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f (F 0)为电机的磁化曲线。从磁化曲线可以看出电机的饱和程度,饱和程度对电机的性能有很大的影响。 ▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关,而与电机的励磁方式无关。电 机的运行特性与磁化曲线密切相关。设计电机时,一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分,这样既可保证一定的可调节度,又不至于浪费材料。 ▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接,构成一个闭合回路,回路内各元件的电动 势互相抵消,从而不产生环流。元件内的电动势和电流均为交变量,通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。电刷的放置原则是: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。因此,电刷应放在换向器的几何中性线上。对端接对称的元件,换向器的几何中性线应与主极轴线重合。 ▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ;②y 1=Z i /2p ε=整数;③y=y 1+y 2。其中,S 为元 件数,K 为换向片数,Z i 为虚槽数,p 为极对数,y 1为第一节距,y 2为第二节距,y 为合成节距,ε为小于1的分数,用来把y 1凑成整数。对单叠绕组,y=±1,y 2小于0,并联支路对数a=p ,即每极下元件串联构成一条支路。对单波绕组,y 2大于零,a=1,即所有同极性下元件串联构成一条支路。

电机学重点内容

《电机学》要求掌握的重点内容 一、基本概念和基本原理 1 . 单相变压器空载时的电流与主磁通不同相位,存在一个相位角度差αFe,因为存在铁耗电流。空载电流是尖顶波形,因为其中有较大的三次谐波。 2 . 直流电机电枢绕组中流动的也是交流电流。但其励磁绕组中流的是直流电流。直流电动机的励磁方式有他励、并励、串励、复励等。 3 . 直流电机的反电势表达式为E =C E Φ n;而电磁转矩表达式则为T em =C T ΦI。 4 . 直流电机的并联支路数总是成对的。而交流绕组的并联支路数则不一定。 5 . 在直流电机中,单叠绕组的元件是以一个叠在另外一个之上的方式,串联而成的。无论是单波绕组、还是单叠绕组,换向片将所有元件串联在一起、构成了一个单一的闭合回路。 6 . 异步电机又称感应电机,因为异步电机的转子电流是通过电磁感应而产生的。 7 . 异步电动机降压起动时,起动转矩减小,起动转矩和绕组的起动电流的平方成正比地减小。 8 . 一次侧电压的幅值、频率不变时,变压器的铁心的饱和程度是基本不变的,励磁电抗也基本不变。 9 . 同步发电机的短路特性是一条直线,三相对称短路时磁路是不饱和的;三相对称稳态短路时,短路电路为纯去磁的直轴分量。 10 . 同步电机励磁绕组中的电流是直流电流,励磁方式主要有励磁发电机励磁、静止整流器励磁、旋转整流器励磁等。 11 . 三相合成磁动势中没有偶次谐波;对称三相绕组通对称三相电流,其合成磁动势中没有3的倍数磁谐波。 12 . 三相变压器一般都希望有某一侧是三角形连接或者有某一侧中点接地。因为三相变压器的绕组联结都希望有三次谐波电流的通路。 13 . 对称三相绕组通对称三相电流时,其合成磁动势中的5次谐波是反转的;7次谐波是正转的。 14 . 串励直流电动机的机械特性比较软。他励直流电动机的机械特性比较硬。 15 . 变压器短路试验可以测量变压器绕组的漏阻抗;而空载试验则可以测量绕组的励磁阻抗参数。 16 . 变压器的变比等于一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比。而单相变压器的变比则还可以表示成一、二次侧的额定电压之比。 17 . 正常励磁时,同步发电机的功率因数等于1;保持输出有功不变,使励磁电流小于正常励磁(欠励)时,则直轴电枢反应的性质是助磁的;保持输出有功不变,使励磁电流大于正常励磁(过励)时,则直轴电枢反应的性质是去磁的。 18 . 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。 19 . 在直流电机中,第一节距y1等于元件第1边与第2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。 20 . 在直流电机中,当不考虑饱和时,交轴电枢反应的特点是使磁场为零的位置偏移,但每极磁通不变。当电刷位于几何中性线上时,电枢反应是交磁性质的。 21 . 在直流电动机中,将外部的直流电变换成内部的交流电的部件是换向器。换向器的作用是将直流转换成交流(或相反)。 22 . 在同步电机中,当定子绕组交链的励磁磁通Φ0为最大值时,反电势E0达到最小值,当Φ0达到零时,E0达到最大值,Φ0和E0这两者之间的相位关系为Φ0超前E0 90o。且E0和Φ0之间的关系表达式为:E0 = 4.44 f N k N1Φ0。

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 p N C a Φ==

电磁转矩: em a 2T a T T C I p N 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 C u a C u f P U I U I I U I U I E I R I U I E I I R U I P p p ==+=+=++=++=++ 12em C u a C u f em F e m ec a d 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:211 1 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 Φ C C R R Φ C U Φ C 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=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、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。

电机学知识点总结

电机学知识点总结 电机学是电气工程领域的重要学科,研究电能转换的原理和方法。在现代社会中,电机广泛应用于各行各业,推动着社会的发展。本文将对电机学的相关知识点进行总结,包括电机的分类、基本原理及应用等内容。 一、电机的分类 电机根据其工作原理和结构特点可以分为直流电机和交流电机两大类。 1. 直流电机 直流电机是最早发展的一种电机,其工作原理基于洛伦兹力。直流电机按照其励磁方式可以分为永磁直流电机和电磁励磁直流电机。 永磁直流电机:其励磁方式采用永磁体产生磁场,具有结构简单、使用方便等优点。常见的家用电器中常用永磁直流电机。 电磁励磁直流电机:其励磁方式采用外部电源提供磁场,具有磁场可调性的特点。在工业领域中,电磁励磁直流电机更为常见。 2. 交流电机 交流电机是现代工业中最常见的一种电机,根据其转子结构和工作原理可分为异步电机和同步电机。 异步电机:其转子的转速永远低于定子的旋转频率,适用于大多数家用电器和工业设备。

同步电机:其转子的转速与定子的旋转频率同步,精度高。同步电 机在高精度的控制系统中得到广泛应用。 二、电机的基本原理 电机的工作原理是基于电磁感应的。 1. 动磁场与定子相互作用 电机中,转子通过外部电源的电流产生动磁场,而定子的绕组周围 由于交变电流的存在而产生定磁场。转子的磁场与定子的磁场相互作用,产生转矩使转子运动。 2. 转矩与功率输出 电机的转矩与转子的磁场强度以及转子与定子之间的相对位置有关。转矩越大,功率输出越高。 3. 动转子与同步转子的区别 动转子的磁极是通过电流流过线圈产生的,转子的转速取决于电源 频率。而同步转子的磁极是通过外部励磁产生的,转子的转速与电源 频率同步。 三、电机的应用 电机作为一种能量转换设备,在各个领域都有广泛的应用。 1. 工业应用

电机学重点总结

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;

电机学知识点总结

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

电机学的知识点

电机学的知识点 电机学是研究电动机原理、结构、性能及其控制的学科,是电 工学、电子学等学科中重要的一门基础学科。在生产生活中,电 动机被广泛应用于机械、化工、石油、交通、房地产、家居等领域,电机技术得到了广泛的应用和推广。下面就来简单了解一下 电机学的知识点。 一、电动机原理 电动机是将电能转换为机械能的电气设备。电动机实现电能转 化的基本原理是根据是安培定则和法拉第电磁感应定律。通俗地说,电流在磁场中会受到作用力,导致电动机的匀速或变速运动。电动机主要由定子、转子、轴承、支轴、散热器、连接线、端盖、控制器等组成,其中定子内部铺设绕组,绕组决定了电机的转矩 和速度。 二、电动机的分类

根据不同的工作原理、结构和用途,电动机有很多类别,常见 的电动机有直流电机、交流电机、异步电机、同步电机、直线电机、永磁电机、步进电机、伺服电机等。 其中,直流电机的优点是结构简单、转矩平稳、响应速度快, 适用范围广。交流电机的种类繁多,涵盖了异步、同步、感应、 电容、永磁等不同类型电机,使用广泛,能够满足不同领域不同 需求。 三、电动机的参数 电机学几乎覆盖了所有电动机的工作原理和技术细节。电动机 参数以电机功率、电流、电压、效率和转速等参数为主要参数。 功率是电机的输出能力,取决于负载扭矩、输出转速和效率。电流、电压、效率和转速影响电动机的应用范围和使用效果。同时,转动惯量、轴承阻力、轴承轴向力和机械特性等参数也是电动机 的重要指标。 四、电动机控制

电动机通过更改定子绕组与转子磁通的相对状态,从而改变转 矩和转速,实现电动机的控制。电动机控制一般使用电器制动控制、电流控制、速度控制等技术。现代智能电机控制技术随着各 种自动化控制技术的发展,如PLC控制、PID控制、Fuzzy控制等,已经成为电动机控制的主要方式,为电动机的应用高效可控、安 全可靠提供了有力保证。 五、发展趋势 到目前为止,电机学发展一直在继续,电动机制造商和用户都 需要摆脱传统的电机设计,研究新技术,创新新产品。现代电驱 动技术已经开始向智能化、高性能、全球化方向发展,电机在新 型电器、智能家居、交通工具、工业机械、高速列车、无人驾驶 等领域有广泛的应用前景。 本文详细介绍了电机学的知识点,包括电动机原理、分类、参数、控制以及发展趋势等。了解电机学的知识,有助于我们更好 地应用电动机,提高电机的使用效率和性能。

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:21 112 100%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 2T j a j a a )(T Φ C 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 5. 空载运行,主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别,主磁路、漏磁路 空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系,铁耗角 6. Φ、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ 9. 负载运行时变压器的原理示意图 10. 变压器的磁势平衡 11. 绕组折算原则、折算方法、作用 12. 功率因数滞后时的变压器相量图画法 13. T 型等效电路、Γ型等效电路、简化等效电路 14. 空载试验、短路试验的用途、注意事项 15. 标幺值、基准的选择 16. (不同负载时的)电压变化率,短路阻抗、短路电阻、负载系数 17. 效率最大值发生的条件 18. 三相变压器的磁路:组式、心式

电机学知识点总汇

III. 异步电机:f 折算后U 1E1I1Z1 w 折算后 未折算时 E2 I2 R2/s jX2σ I1 I2 /k i k e E2 I m Z m I0 E1 E1 U1 E1 I1Z1 E2 I2 R2 /s jX2σ I1 I 0 I 2 E1 E2 E1 I0Z m sX 2 I m Z 、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 n C E = PN a/60/a T E = C M I a C M = PN a/2 /a 其中N a 上总导体数 U1 E1 I1Z1 折算后U1 E1 I1Z1 U2 E2 I2Z2 U '2 E'2 I '2 Z'2 II. 变压器:折算前 I1 I2 /k I0 E1 kE2 E I Z 1 0 m U 2 I2Z L I0 I1 I '2 E1 E'2 E1 I 0Z m U '2 I '2 Z'L E1 I1Z1 k e E2, E2s sE2 X2 s

IV. 同步电机:E0 U I(R a jX ) jI d X ad jI q X aq(凸极机、双反应理论) U IR a jI d X d jI q X q E0U I (R a jX ) jIX a(隐极机) U IR a jIX t 4. 等效电路: I.直流电动机: II. 变压器 III. 异步动机:

【知识总结】电机学重点知识汇总总结

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1 1112222120121022/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1 111 2222012121022'''''''''m L U 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 Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩ w 折算后()1111 2222σ102 1210m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩ 未折算时()1111 22222201212221m m , , s s s s s e s U E I Z E I R jX X sX F F F E k E E sE E I Z σσσ⎧=-+⎪=+=⎪⎪ =+⎨⎪==⎪⎪=-⎩

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: 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。

电机学知识点讲义汇总

电机学知识点讲义汇总 第一章 基本电磁定律和磁路 电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁 力定律等定律的基础上的,掌握这些基本定律,是研究电机基本理论的基础。 ▲ 全电流定律 全电流定律 ∑⎰=I Hdl l 式中,当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时,电流取正号。 在电机和变压器的磁路计算中,上式可简化为 ∑∑=Ni Hl ▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=- dt d N dt d Φ-=ψ 式中,感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。 ②变压器电动势 磁场与导体间无相对运动,由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。电机中的磁 通Φ通常是随时间按正弦规律变化的,线圈中感应电动势的有效值为 m fN E φ44.4= ③运动电动势 e=Blv ④自感电动势 dt di L e L -= ⑤互感电动势 e M1=- dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律 f=Bli ▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ=A l Ni μ=m R F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ; R m =A l μ——磁阻,单位为H -1; Λm = l A R m μ=1——磁导,单位为H 。

② 磁路的基尔霍夫第一定律 0=⎰s Bds 上式表明,穿入(或穿出)任一封闭面的磁通等于零。 ③ 磁路的基尔霍夫第二定律 ∑∑∑==m R Hl F φ 上式表明,在磁路中,沿任何闭合磁路,磁动势的代数和等于次压降的代数和。 磁路和电路的比较 第二章 直流电动机 一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应 ▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通;仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。空载时,主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f (F 0)为电机的磁化曲线。从磁化曲线可以看出电机的饱和程度,饱和程度对电机的性能有很大的影响。 ▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关,而与电机的励磁方式无关。电 机的运行特性与磁化曲线密切相关。设计电机时,一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分,这样既可保证一定的可调节度,又不至于浪费材料。 ▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接,构成一个闭合回路,回路内各元件的电动 势互相抵消,从而不产生环流。元件内的电动势和电流均为交变量,通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。电刷的放置原则是: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。因此,电刷应放在换向器的几何中性线上。对端接对称的元件,换向器的几何中性线应与主极轴线重合。 ▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ;②y 1=Z i /2p ε=整数;③y=y 1+y 2。其中,S 为元 件数,K 为换向片数,Z i 为虚槽数,p 为极对数,y 1为第一节距,y 2为第二节距,y 为合成节距,ε为小于1的分数,用来把y 1凑成整数。对单叠绕组,y=±1,y 2小于0,并联支路对数a=p ,即每极下元件串联构成一条支路。对单波绕组,y 2大于零,a=1,即所有同极性下元件串联构成一条支路。

相关文档
最新文档