2020年电机学全套精品(全册)
电机学-PPT精选
河海大学 电气学院
65
双层绕组 单层绕组
2019/12/14
河海大学 电气学院
66
双层绕组 分极分相
2019/12/14
河海大学 电气学院
67
双层绕组 线圈组
2019/12/14
河海大学 电气学院
68
双层绕组 连相绕组
2019/12/14
河海大学 电气学院
69
异步电机功率平衡关系
p cu 1
河海大学 电气学院
15
变压器参数测定:空载实验
a
A
WA
~V
V
x
X
2019/12/14
河海大学 电气学院
16
变压器参数测定:短路实验
A
a
WA
~V
X
x
2019/12/14
河海大学 电气学院
17
变压器的运行特性
U2
U20
2019/12/14
cos2(超前 )
cos2 1
cos2(滞后 )
I2
2019/12/14
河海大学 电气学院
23
三绕组变压器等效电路
2019/12/14
河海大学 电气学院
24
三绕组变压器简图
2019/12/14
河海大学 电气学院
25
三绕组变压器绕组排列
2019/12/14
河海大学 电气学院
26
自耦变压器电流分布
2019/12/14
河海大学 电气学院
27
三绕组变压器向量图
2019/12/14
河海大学 电气学院
98
河海大学 电气学院
33
相量图
电机学异步电机-资料
2020/7/26
河海大学 电气学院
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第三节 转子不动时的异步电机
1、电压平衡方程 定子绕组的电压平衡式和转子不动时转子绕组的电压平 衡式分别为
U 1 E 1 I1 (r 1j1 x ) 0E 2I2(r2jx 2)
（与变压器类比解释各参量的意义）
2020/7/26
河海大学 电气学院
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第三节 转子不动时的异步电机
2020/7/26
河海大学 电气学院
7
第一节 异步电机的基本类型与结构
（4）额定电流（IN）：指电动机在额定电压和额定功率 状态下运行时，流入定子绕组的线电流。单位为A。
（5）额定频率（fN）：额定状态下电源的交变频率，我 国的电网频率为50 Hz。
（6）额定转速（nN）：指在额定状态下运行时的转子转 速。单位为rpm。 除上述数据外，还标出额定运行时，电机的功率因素 以及相数、接线法、防护等级、绝缘等级与温升、工 作方式等有关项目。
结构：定子、转子、空气隙、端盖、轴承和机座等部件。
2020/7/26
河海大学 电气学院
4
第一节 异步电机的基本类型与结构
一、定子
异步电机定子主要包括定子绕组、铁芯和机座三部分。
二、转子
异步电机转子主要包括转子绕组、铁芯和转轴三部分。 异步电机的转子结构可以分为笼型和绕线型两大类。
2020/7/26
磁转矩。
2020/7/26
河海大学 电气学院
9
第二节 异步电机的基本原理
❖ 异步电机的转子转速n 总是略低于（电动机） 或略高于（发电机）旋转磁场转速n 1
❖ 他们之间的差 (n1 n) ，称为转差速度 ❖ 定义转差速度与同步转速的比值为转差率 ，即
精品课件-精品课件--电机与拖动基础-11第十一章同步电机PPT
程系
19
同步发电机空载的概念
对于同步发电机，空载是指转子绕组通入直流励
磁 旋转，，用定I原f 子动绕机组拖（动电转枢子绕以组同）步开转路速的运行状态。在电
路n1方面，同步电机的三相定子绕组电流
，转子直
流励磁电流为 。这时同步电机只有励磁电流产生的空间
磁势 。
I 0
If
F0
上海理工大学电气工
2020/11/24
显然d轴与q轴都随着转子一同旋转。 这样励磁磁动势便设定为作用在纵轴方 向，产生的磁通如图11—5所示。
把由励磁磁动势产生的磁通叫励
磁磁通（空载磁通），用 表示。显然
经过的磁路是依纵轴对称的磁路，并且
随 并 势着 在 ，转 其 显子 中 然一 感 定起 应 子旋 电 绕转 势 组0 。 的定 空子载，绕电被组势称切为割空与载电0，
同步电动机也是由静止的定子和转动的转子两个基 本部分组成的。
1．定子 由于同步电机的定子结构部件和异步电动机一样，起 着接收、输出电能和产生旋转磁场的作用，它们的结构形式 并无多大区别，所以同步电动机的定子也是由导磁的定子铁 心和导电的三相交流绕组，以及固定铁心用的机座和端盖等 部件组成。
上海理工大学电气工
图11—23 2020/11/24
同步电动机转子结构
一般同步电动机做成凸极式， 转子磁极铁心由钢板冲成冲片后，叠压 而成，磁极上套有励磁绕组，励磁绕组 用绝缘的铜线绕成，它与极身之间有绝 缘。
各磁极上励磁绕组间的联接，必 须注意到通过励磁电流以后，相邻磁极 的极性呈现N与S交替排列，励磁绕组两 个出线端接到两个集电环上，通过与集 电环相接触的静止电刷向外引出，另外 在磁极表面上装有笼型绕组，这种笼型 绕组称为阻尼绕组，如图11—23所示。
第01讲电机学概述
M
低 电 压 动 配 机 电 线
电机是各个行业不可缺少的设备或元件。 工业动力。 交通运输动力。 农业动力。
文教医疗动力。
国防动力及测控元件 。
家用电器动力。
各种自动化系统中的测控及执行元件。
3. 电机的分类
电机按功能分类。
发电机 ： 将机械能转换为电能
电动机 ： 将电能转换为机械能
4. 电机学课程特点
专业基础课
电机专业：从事电机设计制造，必须学电机学。
发电专业：从事电能的生产，必须学电机学。
自动化专业：从事电能的控制，必须学电机学。 高压专业：从事高电压输电线路的设计等。 绝缘专业：从事绝缘材料的研究。 电器专业：电力系统的各种开关电器等。
电测专业：从事电力系统的测控等。
发展壮大
单机容量不断提高； 重量不断减轻，尺寸不断缩小； 应用范围不断扩大 ； 现代设计,制造及控制技术的应用。
单机容量的不断提高
进入20世纪，大型工业企业不断集中，使得发电机的容量随 着工业发展的要求而不断提高。 以汽轮发电机为例，在1900年，汽轮发电机的单机容量不超 过5000kVA，到1920年，汽轮发电机容量已经达到 50000~60000kVA。 在1937年，应用空气冷却的汽轮发电机的容量已经达到10万 kVA。应用氢气冷却后，汽轮发电机的容量便上升到15万kVA。 随后电机的冷却技术不断发展，表现为在导体内部用气体冷 却或液体冷却。1956年制成 20.8万kVA的汽轮发电机，采用了 定子导体水内冷，转子导体氢内冷。在1960年汽轮发电机的容 量又上升为32万kVA。不久，汽轮发电机的容量久突破了100万 kVA。 目前汽轮发电机的容量已达到600~1000万kVA。
电机学专题培训教材
第一章 电机学专题培训教材1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 发生励磁磁动势F 0， 在铁芯中发生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相反， 依据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而区分发生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=,dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上剖析，假定增加变压器一次侧线圈匝数〔二次线圈匝数不变〕二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，假定N 1增加, 那么每匝电压11N U 增大，所以1122N UN U =将增大。
或许依据m fN E U Φ=≈11144.4，假定 N 1减小，那么m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈假定接在直流电源上，二次线圈会有动摇直流电压吗？为什么？答：不会。
由于接直流电源，动摇的直流电流在死心中发生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中发生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、外表涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 答：变压器的死心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了死心损耗，采用0.35mm 厚、外表涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：死心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
电机学精品课程
（4）电机学网络课程 ）
电机学网络课程充分利用计算机的人机交互和多媒体技术， 电机学网络课程充分利用计算机的人机交互和多媒体技术，系统 建立“电机学”交互式学习环境，供学生远程使用，也可供学生在 建立“电机学”交互式学习环境，供学生远程使用， 课后复习和教师在课堂教学中使用。内容覆盖磁路、直流电机、变 课后复习和教师在课堂教学中使用。内容覆盖磁路、直流电机、 压器、交流电机理论的共同问题、异步电机和同步电机等传统电机 压器、交流电机理论的共同问题、 学课堂教学内容。 学课堂教学内容。
直流电机(8学时)：直流电机的工作原理，基本结构，额定值， 直流电机的工作原理，基本结构，额定值，
励磁方式，空载磁场；直流电机电枢绕组特点，感应电动势， 励磁方式 ， 空载磁场 ； 直流电机电枢绕组特点 ， 感应电动势 ， 电磁 转矩，直流电动机的基本方程式； 转矩 ， 直流电动机的基本方程式 ； 直流电动机的工作特性和机械特 直流电动机的起动、调速、 性；直流电动机的起动、调速、制动 。
教学条件
（二）实验室
利用学校130万元专项资金新建了电机学教学实验室，专门设计、制造 万元专项资金新建了电机学教学实验室，专门设计、 利用学校 万元专项资金新建了电机学教学实验室 了能反映教学内容和特点的直流电机、 了能反映教学内容和特点的直流电机、异步电机和同步电机三种新式机 采用了大量高性能、智能化、现代测试系统和设备。 组，采用了大量高性能、智能化、现代测试系统和设备。 自行设计和制造的电机与拖动控制系统综合实验台集中了三种机组的各 类教学实验的要求，做到方便操作、使用灵活、结构紧凑、外形美观， 类教学实验的要求，做到方便操作、使用灵活、结构紧凑、外形美观， 为国内一流的综合实验系统。已经装备12套 每套价值10万元 万元， 为国内一流的综合实验系统。已经装备 套，每套价值 万元，学生 2～3人一组进行实验。 人一组进行实验。 ～ 人一组进行实验 即将装备建设完成的电机驱动动态数据采集与处理系统， 即将装备建设完成的电机驱动动态数据采集与处理系统，将传统的电机 学实验引入到与现代控制技术与测试手段相结合的崭新水平， 学实验引入到与现代控制技术与测试手段相结合的崭新水平，对提高和 更新学生的理论与实际应用知识都有着非常重要的意义。 更新学生的理论与实际应用知识都有着非常重要的意义。 学校为重点学科建设新投入的200万元建设经费将进一步改善实验环境。 万元建设经费将进一步改善实验环境。 学校为重点学科建设新投入的 万元建设经费将进一步改善实验环境
2020电机学、(2020年7月整理).pdf
B电机学交卷时间：2020-06-26 23:54:57一、单选题1.(2分)有一台并励电动机，已知UN=122V、IN=122A、nN=960 r/min、Ra=0.15?和R f=110?。
当负载减小转速上升到1000 r/min时的输入电流为（）。
• A. 93.1A• B. 95.1A• C. 92A• D. 94A纠错得分： 2知识点：B电机学展开解析2.(2分)有一台电源变压器，原边额定电压为220V，匝数N1=550，它有两个独立的副边线圈：一个电压为36V，带36W的纯电阻负载;另一个电压为12V，带24W的纯电阻负载。
求得的原边电流I1的大小为（）。
• A. 0.373A• B. 0.337A• C. 0.273A• D. 0.237A纠错得分：0知识点：B电机学收起解析C3.(2分)有一铁心线圈，试分析铁心中的磁感应强度、线圈中的电流和铜损I2R，在直流励磁的情况下，设电源电压与感应电动势在数值上近于相等，且忽略磁滞和涡流。
铁心是闭合的，截面均匀。
那么B、I、I2R分别如何变化（）。
• A. B、I、I2R均不变• B. B变大、I变小、I2R变小• C. B变大、I、不变、I2不变• D. B变小、I不变、I2R不变纠错得分：0知识点：B电机学收起解析A4.(2分)并励发电机的电磁功率与输出功率之差等于（）。
• A. 励磁损耗与铜损之和• B. 铁损与附加损耗之和• C. 铁损、附加损耗与机械损耗之和• D. 铁损与铜损之和纠错得分：0知识点：B电机学收起解析A5.(2分)• A. 500• B. 800• C. 1000• D. 1200纠错得分：0知识点：B电机学收起解析A6.(2分)有一台并励电动机，已知UN=122V、IN=122A、nN=960 r/min、Ra=0.15?和R f=110?。
当负载减小转速上升到1000 r/min时的输入电流为（）。
• A. 93.1A• B. 95.1A• C. 92A• D. 94A纠错得分：0知识点：B电机学收起解析A7.(2分)一台三相异步电动机（鼠笼型）PN=5.5KW，nN=980r/min，功率因素=0.8, 三角形接法。
《电机学课件》PPT课件
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
.
12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
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15
变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
.
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《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
电机学基础知识PPT课件
2021年5月27日星期四
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第11页/共45页
电机与电力拖动的发展概况
2．电力拖动的发展概况 最初电动机拖动代替了蒸汽或水力的拖动； 当时电动机拖动生产机械的方式是通过天轴来实
现的，称为“成组拖动”。 即由一台电动机拖动一组生产机械，从电动机到
各种生产机械的能量传送以及在各生产机械之间的能 量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现。
2021年5月27日星期四
10
第10页/共45页
电机与电力拖动的发展概况
随着自动控制系统和计算机装置的发展，在一般旋 转电机的理论基础上，又发展了许多种可靠性，高 精度、快速响应的控制电机，成为电机学科的一个 独立的分支。
我国的电机工业在建国以来发生了巨大的变化。现 在已建立了自己的工业体系，有统一的国家标准、 统一的电机、变压器系列，能生产成套的大、小型 火力和水力发电设备，基本上能生产满足国民经济 生产需要的各种电机。
2021年5月27日星期四
1
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电机与电力拖动的发展概况
二、按运动方式及电源性质分类
静止电机-----------------变压器
电机
直流发电机 直流电机
直流电动机
旋转电机
异步电机 异步电动机
交流电机
异步发电机
同步发电机 同步电机
同步电动机
控制电机
2021年5月27日星期四
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第2页/共45页
1.2.1 磁场的基本物理量 一、磁感应强度
磁感应强度B
表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度B的方向
与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
磁感应强度B的大小
B
F Il
电机学(完整版)资料上课讲义
2
※ 电机学的基本分析方法
方程式、相量图和等效电路的分析方法 归算算法 ——标么制 凸极处理法——凸极隐极 对称分量法——不对称 实验分析法——实验 ……
2020/6/26
《电机学》 第一章 导论
3
※ 怎样学好电机学
认真听课
精读教材 熟练掌握基本电磁规律
实验台
2020/6/26
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2．电机的近代发展及趋势
单机容量不断增加 如汽轮发电机：
1900 1920 1937空气冷却
氢气冷却
5MVA 1956水内冷 25MVA 1960 100MVA 目前 150MVA
208MVA 320MVA >1000MVA
中小型电机技术与经济指标不断改进 新的设计方法（CAD）、工艺、材料、测试手段
应用范围扩大
2020/6/26
《电机学》 第一章 导论
1.3 电机中磁路基本定律
1. 全电流定律—安培环路定律
LH dl I
i1 dl
式中，若电流的正方
向与闭合回线L的环行方 向符合右手螺旋关系时，
H
i取正号，否则取负号。
21
i2 i3
L
2020/6/26
LH•d li1i2i3
《电机学》 第一章 导论
44
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。
B
H
2020/6/26
《电机学》 第一章 导论
2、铁磁材料
HC—矫顽力 Br—剩余磁感应强度 铁磁材料：
HC Br
软磁材料--磁滞回线窄，HC及Br小 硬磁材料--磁滞回线宽，HC及Br大 HC及Br大，难退磁---永磁材料