电机培训资料(1)
电机动力学(第一章)(新)
2020/3/23
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机电能量转换装置按作用原理分
1、电致伸缩 如压电陶瓷
2、磁致伸缩 镍铁合金在高频磁作用下发生微小振荡， 在一定频率下会产生谐振，用此产生超声波。
3、电场力 静电式机电装置
4、电磁力 电磁式机电装置，依靠电磁力实现机电能 量转换，电能→机械能（D），机械能→电能（F）
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力的方向： x 为正， i恒定， Wm 为正，正正=正 x 为正，Ψ恒定， Wm 为负，负负=正
所以， fe 皆为正，表示 fe 与 x 同号。（实际方向与正
方向一致）指向气隙减小的方向。 根据具体情况决定采用那个公式 。
此式表明，当机电装置的某一部分发生微小位移时，系 统的磁能会随之变化。这部分就会受到电磁力的作用。 力的方向倾向于使线圈的电感增大。（气隙 δ↓→Λm↑→L↑）
状态函数：由一组状态变量所确定的、描述系统即时状
态的单值函数，称为系统的状态函数。
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例 磁场储能
Wm
1 2
Li2
只与变量的即时状态有关，而与到达此状态的过程无
关。这组即时状态变量称为状态变量，W是状态变量 函数。即状态函数。
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二、磁能与磁共能
1、单绕组机电装置的储能
2 2
出现一负号，说明实际力的方向向左，说明力的方向为使 气隙缩小的吸引力。
（2）
fe
Wm (
x
,
x)
e d
dt
,Ψ恒定
1 N
edt
2E
N
cost
m
cost
ABm
电机知识培训试题(含答案)
电机知识培训试题（含答案）一、填空题：每空3分共30分1.电机的噪音分为（）<答案(1)>噪音，噪音一般用（）<答案(2)>来检测2.电机分类；按输入电流不同电机可分为（）<答案(3)>和（）<答案(4)>3.施加于带电部件对电击提供防护的绝缘，通常也叫（）<答案(5)>4.串激电机连续运行中无害的火花充收等级为（）<答案(6)>5.当前世界很多国家都建立自己的安全法规，中国的安全法规是（）<答案(7)>6.直流电机可以通过换接正负极电源线的方法改变电机转向（）<答案(8)>7.串激电机连续运行时整流子与碳刷接触不良会产生的（）<答案(9)>8.电机来料检验最重要的三项检验项目为（）<答案(10)>检验二、判断题：每题3分共30分9.安全标志中欧共体认证标志为CE，德国为GS美国为UL（）<答案(11)>10.阻抗保护电机对应的温度限值为150℃时，绝缘等级为A级（）<答案(12)>11.直流电机共有三个组成部分，分别是：（）<答案(13)>组件12.电机外观相同的时候可以粘贴同一款标示（）<答案(14)>13.电磁感应定律中电动式方向可以由左右手定律来判断的（）<答案(15)>14.电机耐压不良主要有（）<答案(16)>种情况下产生；A:漆包线刮伤B:爬电距离不够C:转子槽纸破损D:飞线15.GS认证的电机温升等级分为电阻法和电偶法两种标准。
（）<答案(17)>16.电机是一种通过电磁感应实现能量转换、传递或信号转换的装置。
（）<答案(18)>17.UL认证的电机常用的等级有A级和B级,别相对应的温升是（）<答案(19)>；A:85K/105KB:95K/110KC:95K/105KD:85K/115K。
电机车司机(高级)复习资料[1]
![电机车司机(高级)复习资料[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/4fa937186bd97f192279e9a1.png)
（电机车司机）（高级）培训复习资料一、填空1、电路由电源、负载、连接导线、控制器四个部分组成。
2、三视图指的是主视图、俯视图、左视图。
3、直流电动机按激磁方式分为他激式、串激式、并激式、复激式。
4、根据国家标准，隔爆接合面的隔爆面长度L、间隙W、粗糙度是检验其电气设备是否失爆的三要素。
8、杂散电流的危害腐蚀铠装电缆、引爆瓦斯、引爆雷管。
9、三视图之间尺寸对应关系是：主视图与俯视图长度相等；主视图与左视图高度相等；俯视图与左视图宽度相等。
10、操纵脉冲调速机车，在电机车未停稳前禁止将换向手柄置于反向档位。
11、在调酸性电液时，必须将硫酸徐徐倒入水中，严禁向硫酸内倒水。
12、铺设轨道时，同一线路必须使用同一型号钢轨，道岔的钢轨型号不得低于线路的钢轨型号。
13、轨道接头间隙不得大于5mm高低左右误差都不得大于2mm。
14、道岔由转辙部分、连接部分、辙叉部分组成。
15、《煤矿安全规程》规定，列车的制动距离必须每年至少测量一次，运送物料时不得超过40m；运送人员时不得超过20m。
16、两机车或两列车在同一轨道，同一方向行驶时，必须保持不少于100m距离。
17、司机不得擅自离开岗位，如需离开座位时，必须切断电源，将控制器手把取下保管好，扳紧车闸，车灯不得关闭。
18、《规程》规定机车的闸、灯、警铃连接装置和撒砂装置任何一项不正常或防爆部分失去防爆性能时，都不能使用该机车。
19、严禁甩掉保护装置或擅自调大整产值，或用铜铁丝代替保险丝。
20、调度信号必须专线专用非岗位工作人员禁止操作。
21、列车或单独机车都必须前有照明，后有红灯。
22、《规程》规定：电车司机必须按信号开车，开车前必须发出开车信号，机车运行中，严禁将头或身体探出车外。
23、操作电机车运行时，控制器的手把只允许在直列运行和并列运行档位上长期停留。
24、《机车完好标准》中要求机车照明有效光距不小于40m警铃音响距离大于40m。
25、电机车的起动速度不得过快，司机操作控制器手柄，在起动档位上，每档应停留2－3s，转换档位要快，禁止将控制手柄停留在两个档位之间。
第1章 电机的基本原理 《电机学(第2版)》王秀和、孙雨萍(习题解答)
第一章电机的基本原理习题解答：1、何为相对磁导率？答：材料的磁导率定义为该位置处的磁通密度与磁场强度之比，决定于磁场所在点的材料特性，单位为H/m。
根据材料的导磁性能，可将其分为铁磁材料和非铁磁材料。
非铁磁材料的磁导率可认为与真空的磁导率μ0相同，为4π⨯10-7H/m。
铁磁材料主要是铁、镍、钴以及它们的合金，其磁导率是非铁磁材料磁导率的几十倍至数千倍。
由于材料的磁导率变化范围很大，常采用相对磁导率μr来表征材料的导磁性能，μr为材料的磁导率与真空磁导率的比值。
2、磁路的磁阻如何计算？答：磁路的磁阻可用公式R m=L/(μA)计算，其中L为磁路的长度，单位为m，μ为材料的磁导率，单位为H/m，A为磁路的截面积，单位为m2。
从公式可以看出，磁路的磁阻主要取决于磁路的几何尺寸和材料的磁导率，大小上与磁路长度成正比，与磁路的截面积和磁导率成反比。
3、叙述磁路与电路的类比关系。
答：从电路和磁场的方程上看，两者形式上非常相似。
电路和磁路的类比关系可用下表表示：4、为什么希望磁路中的空气隙部分尽可能小？答：与磁路中铁磁材料相比，空气的磁导率小得多，如果磁路中的气隙部分长度增加，使得磁路的总磁阻大大增大，要想产生同样大小的磁通，需要的磁动势大大增加。
5、何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？答：铁磁材料包括铁、镍、钴及它们的合金、某些稀土元素的合金和化合物、铬和锰的一些合金等。
根据铁磁材料的磁化过程可知，当铁磁材料放置到磁场中之后，磁场会显著增强，表现为铁磁材料的导磁能力更强，因此磁导率大。
6、何为铁磁材料的饱和现象和磁滞现象？答：将未磁化的铁磁材料置于外磁场中，当磁场强度很小时，外磁场只能使少量磁畴转向，磁通密度增加不快，此时磁导率 较小；随着外磁场的增强，大量磁畴开始转向，磁通密度增加很快，磁导率很大；当外磁场增大到一定程度时，大部分磁畴已经转向，未转向的磁畴较少，继续增大外磁场时，磁通密度增加缓慢，磁导率逐渐减小，这种现象称为饱和。
电机学讲义 (1)
DR510 D:电工钢板; R:热轧; 510:表示铁耗大小的数据,
5.1W/kG. DW310 D:电工钢板; W:无取向冷轧; 310:表示铁耗大小
的数据,3.1W/kG . DQ280 D:电工钢板; Q:有取向冷轧; 280:表示铁耗大小的
数据,2.8W/kW.
三、铁磁材料
1、软磁材料
2、硬磁材料
HL Ni
2、磁路的欧姆定律
作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ乘以 磁阻 Rm
磁通量Φ等于磁通密度乘以面积
BdA BA
磁场强度等于磁通密度除以磁导率 H B /
于是
Ni lB / l /(A)
F Rm
[例1-1] 有一闭合铁心磁路，铁心的截面积A=9×10-4m2,
BFe
AFe
0.0009 0.0009
T
1T
从铸钢磁化曲线查得：与BFe对应的HFe=9×102A/m
铁心段的磁位降： H FelFe 9 10 2 0.3A 270 A
空气隙中： B
A
0.0009 3.052 10 4
T
0.967T
H
B
0
0.967
总磁动势和励磁电流为：
Ni 2H H3l3 H1l1
(4818 87.75 32.25)A 4938A
第四节 交流磁路的特点
交流磁路除了会在铁心中产生铁心损耗外，还有以 下两个效应： 1）磁通量随时间变化，在励磁线圈中产生感应电 动势。 2）磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸 变。
[补]电机的铁心为什么常常用硅钢板叠成？
2021年北航《电机学》在线作业一辅导资料
1. 凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是由（）产生的。
A. 转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同B. 转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同C. 交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同D. 转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同该题参考选项是：D 满分：3 分2. 要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用（）。
A. 短距绕组B. 分布绕组C. 斜槽D. 无法消除该题参考选项是：C 满分：3 分3. 在单相变压器中，高压绕组的匝电动势（）。
A. 大于低压绕组的匝电动势B. 等于低压绕组的匝电动势C. 小于低压绕组的匝电动势该题参考选项是：B 满分：3 分4. 同步电动机的V型曲线中，以下哪一种说法是正确的（）。
A. 电机处于欠励时，功率因数是超前的B. 电机处于欠励时，功率因数是滞后的C. 电机处于过励时，功率因数是滞后的D. 曲线越高，电磁功率越小该题参考选项是：B 满分：3 分5. 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该题参考选项是：D 满分：3 分6. 单相变压器U1N /U2N=220/110V，一次侧加220V时，空载电流为１Ａ；今将一次、二次侧绕组顺极性串联，外施330V电压，则空载电流为（）。
A. 1AB. 2/3AC. 1.5AD. 3A该题参考选项是：B 满分：3 分7. 同步发电机的额定功率指（）。
A. 转轴上输入的机械功率B. 转轴上输出的机械功率C. 电枢端口输入的电功率D. 电枢端口输出的电功率该题参考选项是：D 满分：3 分8. 一台三相电力变压器，二次侧带对称负载，且输出电压恰好等于其二次侧的空载电压，则该负载一定是（）。
A. 纯电阻负载B. 电感性负载C. 电容性负载D. 无法判断该题参考选项是：C 满分：3 分9. 变压器带负载运行，随着负载系数的不同，效率在变化，获得最大效率时有（）。
电动机检修培训资料
06
电动机检修培训建议与展望
加强实践操作能力培养
熟练掌握电动机检修的基本操作 技能，包括拆卸、清测仪器， 如万用表、示波器、频谱分析仪
等，进行故障检测和诊断。
通过模拟演练和实际操作，加强 实践经验的积累和操作水平的提
高。
提高故障判断与分析能力
学习掌握电动机常见故障类型及原因，如短路、断路、过载、欠压等。
电动机的清洁与维护
维护步骤
对电动机进行日常维护，如检查轴承、润滑等。
电动机的清洁与维护
注意事项
在清洁和维护过程中，要注意安全，避免接触有害物质。
电动机的清洁与维护
知识储备
熟悉电动机的内部结构和工作原理， 有助于更好地进行清洁和维护。
电动机的故障诊断与排除
故障诊断步骤
VS
当电动机出现故障时，能够根据现象 进行故障诊断。
安装步骤
按照规定的程序和步骤进行电动机的安装。
电动机的拆卸与安装
注意事项
在拆卸和安装过程中，要特别注意保护电动机的机械部件和电气部件，避免损坏。
电动机的拆卸与安装
01
工具的使用
02
熟悉各种工具的使用方法，如螺 丝刀、扳手、钳子等，能够熟练 操作。
电动机的清洁与维护
清洁步骤
定期对电动机进行清洁，清除灰尘、 油污等污染物。
如果轴承出现磨损或间 隙过大，需要更换轴承 ，并对轴承进行润滑。
更换绕组
如果绕组出现故障，如 短路、断路等，需要更
换绕组。
更换电源线
如果电源线出现故障， 如接触不良、断路等，
需要更换电源线。
调整气隙
如果气隙出现偏差，需 要调整气隙，使其符合
要求。
电动机的大修
《电机学》复习(重点)[1]
![《电机学》复习(重点)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/dea76911866fb84ae45c8ddc.png)
《电机学》复习（重点）第一篇变压器第一章概述3、S N＝√3U1N I1N=√3U2N I2N式中：额定容量S N——指变压器的视在功率，单位为KV A或V A；额定电压U1N/U2N——指线值，单位为V或KV。
U1N是电源加到原绕组上的额定电压，U2N是原边加上额定电压后，副边开路即空载运行时副绕组的端电压；额定电压I1N/I2N——指线值，单位为A；Y接：U线＝√3 U相△接：U线＝U相I线＝I相I线＝√3I相习题1-2 一台三相变压器的额定容量为S N＝3200千伏安，电压为U1N／U2N＝35/10.5千伏，Y，d接法，求：⑴这台变压器原、副边的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流。
⑵若副边负载的功率因数为0.85（感性），则这台变压器额定运行时能输出多少千瓦的有功功率，输出的无功功率又是多少？解：（1）额定电压及电流原边额定线电压U1N＝35 KV原边额定相电压U1＝35/√3＝20.208 KV副边额定线电压U2N＝10.5 KV副边额定相电压U2＝10.5 KV原边额定线电流I1N＝S N／（√3 U1N）＝3200×103／（√3 ×35×103）＝52.79 A原边额定相电流I1＝52.79 A副边额定线电流I2N＝S N／（√3 U2N）＝3200×103／（√3 ×10.5×103）＝175.96 A副边额定相电流I2＝I2N /√3＝101.59 A（2）若cosψ2＝0.85（感性）额定运行时，ψ2＝35.320，sinψ2＝0.527输出有功功率P2＝S N cosψ2＝3200×0.85＝2720 KVA输出无功功率Q2＝S N sinψ2＝200×0.527＝1685.7 Kvar第二章变压器的运行分析3、[P28 式（2-7））采用折合算法后，变压器原变量仍为实际值，而副边量都为折合值，其基本方程为：（1）U1＝－E1＋I1 z1（2）U2’＝－E2’＋I2’ z2’（3）E1＝－E2’（4）I1＋I2’＝I0（5）I0＝－E1／z m（6）U2’＝I2’ z L’4、折算后副边的电压、电流、阻抗的关系如何？U2’＝I2’ z L’5、变压器的T型等效电路（图2-9）17、变压器参数的测定：如何对变压器进行空载实验、短路实验？其目的如何？如何求其参数：r m，x m；r K，x K。
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各种电机的介绍及对比
电机培训资料(1)
永磁同步电机的运用
日本电动车用永磁同步电机状况 日本1965年就开始研制电动车, 于1967 年成立了日本电动车 协会。由于永磁同步电机的性能优良, 所以一经问世就受到日 本汽车公司的青睐。1996年, 丰田汽车公司的电动车RAV4就 采用了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机,其 下属的日本富士电子研究所研制的永磁同步电机可以达到最 大功率50 kW, 最高转速1 300 r/min。1998年1月, 尼桑公司 研发的新一代电动小客车在美国加利福尼亚州投入使用。驱 动电机采用了钕铁硼材料, 电机体积很小。表2为该电动车驱 动电机的技术指标。
在电动汽车领域最早使用的就是直流电动机。直流电 动机结构简单, 易于控制, 具有良好的电磁转矩控制特性, 但是由于采用机械换向结构, 维护困难, 并产生火花, 容 易对无线电产生干扰, 这对高度智能化的未来电动汽车 是致命的弱点。另外,直流电动机驱动系统体积大、制造 成本高、速度范围有限、能量密度较低, 这些都限制和 妨碍了直流电动机在电动汽车中的进一步应用。
电机培训资料(1)
各种电机的介绍及对比
永磁电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
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永磁同步电机的优点
提高电机转矩特性 (1)提高输出转矩
日本电机工程研究实验室与其它公司合作推出采用双层永磁 体的内置式永磁同步电机, 提高了电机的交轴电导, 使电机转 矩增加10%, 最大效率区增10% , 最大峰值效率可达97%以上, 主要运行区域效率可大于93%。 (2)降低转矩脉动 在抑制转矩脉动方面, 通常通过对电机结构进行优化设计来 实现。例如: 采用不均匀气隙, 在转子上分布圆形孔洞, 优化定 子齿形, 优化磁极形状等等。图2为一种新型永磁体形状设计。 磁桥宽度保持不变, 随着角度θ变小, 转矩脉动和齿槽转矩减小。
永磁同步电动机( PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点, 通过合理设计永磁磁路结构能 获得较高的弱磁性能, 提高电动机的调速范围, 因此在电动车驱动方 面具有较高的应用价值, 已经受到国内外电动汽车界的高度重视, 并 在日本得到了普遍的应用 , 是一种比较理想的电动汽车驱动系统。
电机培训资料(1)
各种电机的介绍及对比
永磁电动机驱动系统
永磁电动机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点, 又 具有直流电动机的调速性能好的优点, 且无需励磁绕组, 可以做到体 积小、控制效率高, 是当前电动车用电动机研发与应用的热点。 永磁电动机驱动系统可以分为无刷直流电动机(BLD2CM)系统和永 磁同步电动机(PMSM)系统。无刷直流电动机(BLDCM)系统具有转 矩大、功率密度高、位置检测和控制方法简单的优点, 但是由于换 相电流很难达到理想状态, 因此会造成转矩脉动、振动噪声等问题。 对于车速要求不太高的电动汽车驱动领域,BLDCM系统具有一定的 优势, 得到了广泛的重视和普遍应用。
电机培训资料(1)
2020/11/28
电机培训资料(1)
介绍
• 各种电机的介绍及对比 • 永磁同步电机的原理 • 永磁同步电机的运用及方案
电机培训资料(1)
各种电机的介绍及对比
目前在用或开发的电动车用电动机主要有直流电动机 (DCM) 、感应电动机( IM) 、永磁电动机( PM) 、开关 磁阻电动机( SRM)四类。下面分别对几种电气驱动系统 进行简要分析和说明 , 其总体比较见表1。 直流电动机驱动系统
作为车辆电驱动系统的中心环节, 驱动电机的 总体性能是设计研制技术的关键之一 。根据车辆运
行的特殊环境以及电驱动车辆自身的特点, 对驱动 电机的技术要求主要是: (1) 体积小、重量轻; 有较高的功率和转矩密度; (2)要求在宽速域范围内, 电动机和驱动控制器都有较 高的效率; (3)有良好的控制性能以及过载能力, 以提高车辆的起 动和加速性能。：
电机培训资料(1)
各种电机的介绍及对比
感应电动机驱动系统 感应电动机现在普遍采用变频驱动方式, 常见的变频控
制技术有三种: V /F控制、转差频率控制、矢量控制。 20世纪90年代以前主要以脉冲宽度调制( PWM)方式实 现V/F控制和转差频率控制, 但这两种控制技术因转速控 制范围小、转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速 的电动汽车不太适用。近几年, 电动汽车感应电动机主 要采用矢量控制技术。
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各种电机的介绍及对比
开关磁阻电动机驱动系统 以开关磁阻电动机( SRM)为代表的磁阻电动机是一种 很有发展前途的电动机驱动系统。SRM是一种没有任何 形式的转子导体和永久磁体的无刷电动机, 它的定子磁 极和转子磁极都是凸的。SRM具有转子结构简单可靠、 在较宽转速和转矩范围内高效运行、响应速度快等优点。 但SRM在振动、噪声、转矩脉动、控制方式等方面还有 许多问题需要解决,目前应用还受到限制。
电机培训资料(1)
永磁同步电机的运用
欧洲电动车用永磁同步电机状况
在法国VEDEL IC电动车计划中, PSA电动车动力 传动系统生产商Moteurs Leroy - Somer在1997 年改进了驱动电机。选择的新型驱动电机即为3相 永磁同步电机。电机的性能指标如表3所示：
电机培训资料(1)
永磁同步电机的热点及趋势
永磁同步电动机( PMSM)系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点, 通过合理设计永磁磁路结构能 获得较高的弱磁性能, 提高电动机的调速范围, 因此在电动车驱动方 面具有较高的应用价值, 已经受到国内外电动汽车界的高度重视, 并 在日本得到了普遍的应用 , 是一种比较理想的电动汽车驱动系统。