《电机学》课程复习要点
《电机学》课程复习要点课程名称：《电机学》适用专业：电气工程及其自动辅导教材：《电机学》（第5版）汤蕴璆主编第一章绪论内容：了解本课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用，明确《电机学》课程在自动化专业中的地位，从而明确学习目的；了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法，了解电机的分类、主要作用。
要求：熟练掌握电机理论中常用的基本电磁定律；铁磁材料的特性。
第二章变压器内容：单相变压器运行原理、三相变压器连接法和联结组别、标幺值概念及用标幺值进行各种运算要求：了解三相变压器磁路系统、三相变压器绕组接法和磁路系统对电动势波形的影响；理解单相变压器空载运行物理现象及电势、电流分析；变压器工作特性；掌握变压器基本工作原理结构,原理图各量参考方向的规定；额定值；单相变压器负载；熟练掌握单相变压器空载及负载运行时基本方程式、等效电路、相量图、功率关系及相关运算、标幺值概念及用标幺值进行上述各种运算。
第三章直流电机内容：直流电机磁场及电枢反应、电机的可逆原理、直流电机的基本工作原理和结构、直流电机单叠绕组。
要求：理解直流电机空载和负载时的磁场及电枢反应、电机的可逆原理；掌握直流电机的基本工作原理和结构、直流电机单叠绕组；熟练掌握直流电机电枢电动势、电磁转矩和电磁功率、直流电动机的运行原理、电动机惯例、基本方程式、机械特性、工作特性及相关运算。
第四章交流电机共同问题内容：交流电机的电枢绕组、交流绕组的绕制方法、交流绕组感应电动势、交流绕组建立的磁动势。
要求：了解交流电机的电枢绕组、理解交流绕组的绕制方法、掌握交流绕组感应电动势及交流绕组建立的磁动势。
第五章感应电机内容：感应电机的结构、基本工作原理、额定值、三相感应电机磁动势、磁场、工作特性及运行原理。
要求：了解感应电机的结构、基本工作原理、额定值；理解三相感应电机磁动势、磁场和工作特性；掌握三相感应电动机堵转时运行特性、转子转动时运行特性、频率折算和转子绕组折算、三相感应电动机参数测定；熟练掌握感应电动机基本方程式组、等值电路、功率与转矩平衡关系及相关运算。
第六章同步电机内容：同步电机的特点、主要类型和构造和基本工作原理、同步发电机磁场、电枢反应、同步发电机的运行特性、与电网并联运行条件。
要求：了解同步电机的特点、主要类型和构造和基本工作原理；理解同步发电机空载和负载时的磁场；掌握同步发电机的电枢反应、电动势平衡方程式、同步电抗和相量图、同步发电机的功率方程和转矩方程、同步发电机的并联运行。
教学方式与考核方式教学方式：面授辅导考核方式：开卷考试1 / 41《电机学》课程复习要点 课程名称：《电机学》适用专业：电气工程及其自动化 辅导教材：《电机学》（第5版）汤蕴璆编著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=-dtd 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 / 41③运动电动势e=Blv ④自感电动势 dtdi L e L -= ⑤互感电动势 eM1=-dtdi 2 eM2 =-dt di1▲电磁力定律 f=Bli▲磁路基本定律 磁路欧姆定律 Φ=A l Ni μ=mR F=ΛmF 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ； Rm=Alμ——磁阻，单位为H-1； Λm=lAR m μ=1——磁导，单位为H 。
磁路的基尔霍夫第一定律0=⎰sBds上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。
磁路的基尔霍夫第二定律∑∑∑==mRHl 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N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F0的关系曲线Φ0=f （F0）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=Zi/2p ε=整数；③y=y1+y2。
其中，S 为元件数，K 为换向片数，Zi 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。
当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。
电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
直流电机电枢磁动势是空间分布固定的三角波，其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处。
当电刷安装在换向器的几何中性线上时，只存在交轴电枢磁动势Faq 。
Faq 对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应，它使①气隙磁场发生畸变；②物理中性线偏离几何中性线一个角度，③不饱和时，每极磁通量不变，饱和时，有去磁作用。
当电刷偏离几何中性线时，除了Faq 外，还存在直轴电枢磁动势Fad 。
Fad 对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应，当Fad 与励磁磁动势同方向时，起助磁作用；当Fad 与励磁磁动势反方向时，起去磁作用。
当电刷在几何中性线上时，交轴电枢反应磁动势的大小为 Faq=21Aτ（A/极） 式中，A=aaD Ni π——线负荷（A/m ）； pD a2πτ=——极距（m ）；N ——电枢圆周总导体数；Da ——电枢外径（m ） Ia ——支路电流（A ）当电刷从几何中性线上移开机械角度时，β交直轴电枢磁动势分别为 Faq=A （2τ-bβ）（A/极） Fad=A bβ（A/极） 式中，bβ=a D πβ360——电刷在电枢表面移过的弧长（m ）。
电枢绕组感应电动势E 是指正、负电刷间的电动势，即一条支路的电动势。
电磁转距Tem 是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的。
感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公5 / 41式 E=Ce Фn （V ） Tem=CTФIa （Nm ） 式中，Ф——每极磁通量； n ——电机转速； Ia ——电枢电流；Ce 、CT ——与电机结构有关的常数。
其中a pN Ce 60=；apNC T π2= ； T C =9.55Ce直流电机的励磁方式共有四种：他励、并励、串励。
复励。
电机端电流I 、电枢电流Ia 、励磁电流If的关系如下表：不同励磁方式电机各绕组之间的关系对于发电机：E>U ，Ia 与E 同方向，Tem 与n 反方向，将机械能转化为电能；对于电动机：E<U ，Ia 与E 反方向，Tem 与n 同方向，将电能转化为机械能。
直流电机的基本方程式▲直流发电机空载特性曲线Uo=f(If)；外特性U=f(I)；调整特性I=f(I) ▲并励发电机的自励必须满足三个条件。
▲直流电动机的工作特性有：速率特性)(2P f n =；转矩特性)(2P f T em =；效率特性)(2P f =η。
当输出功率2P 增加时，输入功率1P 必须增加，在端电压不变的条件下，a I 必须增加。
因此a I 随1P 的增加而增加。
不同励磁方式的直流电动机的工作特性有很大差异。
并励电动机的速率特性是一条略微下降的曲线，其转矩特性近似为直线。
串励电动机的转速随着2P 的增加而迅速下降，转矩则随着2P 的增加而迅速上升。
直流电动机使用时应注意，并励电动机励磁回路不允许开路，串励电动机不允许空载或轻载运行。
▲电动机的转速与电磁转矩之间的关系曲线称为机械特性。
当电枢回路不串入调节电阻时的机械特性叫做自然机械特性，串入电阻叫做人工机械特性。
▲直流电动机的起动方法有：直接启动；在电枢回路串电阻起动；降压起动。
不管采用哪种起动时，在起动时，励磁回路的调节电阻要调到最小，以保证起动时Φ达到最大。
▲直流电动机具有良好的调速性能。
电动机的转速为Φ+-=e j a a C R R I U n )(常用的调速方法有：改变励磁电流调速；改变端电压调速；改变电枢回路电阻调速。
▲直流电机的制动方式有三种在：能耗制动；反接制动；回馈制动。
这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向，从而得到制动转矩。
变压器▲变压器是一种静止电磁装置,一次绕组和二次绕组通过交变磁场联系起来,利用电磁感应关系实现电能转变.根据变压器内部磁场的实际分布和所起作用的不同,把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用，所经磁路是线性的。
在变压器中，既有磁路的问题，又有电路问题。
为了把电磁场问题转化成电路问题，引入了电路参数：励磁阻抗Zm ，漏电抗X1σ X2σ 。
Zm=Rm +jXm 。
励磁电阻Rm 不是一个实际存在的电阻，它只是一个代表铁耗的电阻，其上消耗的功率等于铁耗。
励磁电抗Xm 与主磁通Φm 对应，X1σ和 X2σ 分别与一次绕组和二次绕组的漏磁通Φ1σ 和Φ2σ 对应，它们分别与电源频率、匝数的平方、对应磁通所经磁路的磁导成正比，既 m m m fN fN X Λ∝Λ=21212π m fN fN X σσσπ12121112Λ∝Λ=σσσπ22222222Λ∝Λ=fN fN X式中，f ——电源频率； N1—— 一次绕组匝数m Λ——Φm 所经磁路的磁导 N2—— 二次绕组匝数σ1Λ——Φ1σ所经磁路的磁导 σ2Λ——Φ2σ所经磁路的磁导由于Φm 经铁心闭和，受铁心饱和的影响，故m X 不是常数，随着铁心饱和程度的提高，m X 变小。
电机学总复习要点大全资料
电机学总复习要点大全资料1.电机分类：-直流电机：按励磁方式分为永磁直流电机和电梯直流电机。
-交流电机：按形状分为异步电机和同步电机。
异步电机包括感应电动机和异步永磁电动机；同步电机包括同步感应电动机和永磁同步电动机。
2.电机工作原理：-直流电动机：利用安培力和洛伦兹力的相互作用实现电能与机械能的转换。
-交流电动机：利用磁场旋转和感应原理实现电能与机械能的转换。
3.直流电机的构造：-励磁系统：提供磁场，分为永磁励磁和电梯励磁。
-转子系统：可以是铁芯或者铁心绕组。
-定子系统：通常由定子绕组、定子铁芯和机壳组成。
4.直流电机的性能参数：-额定功率：在额定工作条件下，电机所能提供的机械功率。
-额定电压：在额定工作条件下，电机所需的电压。
-额定电流：在额定工作条件下，电机所需的电流。
-额定转速：在额定工作条件下，电机的转速。
-效率：电机所输出的有用功率与输入的电能之比。
5.交流电机的构造：-感应电动机：由定子和转子组成，定子绕组通常为三相绕组，转子可以是鳄鱼绕组或者铜条短路绕组。
-同步电动机：由定子和转子组成，转子一般为永磁体，定子绕组可以是三相绕组或者单相绕组。
6.交流电机的性能参数：-引入功率：电机所需的电能。
-输出功率：电机输出的机械功率。
-功率因数：引入功率与输出功率的比值。
-正弦波方程：描述电机的电压和电流之间的关系。
7.电机的运行和控制方法：-直流电机的运行和控制方法：电流控制和电势控制。
-交流电机的运行和控制方法：-异步电动机：变频调速技术，通过改变电源频率改变电机的转速。
-同步电动机：电势控制和电流控制。
8.电机的应用：-家用电器：洗衣机、冰箱、风扇等。
-工业机械：泵、风机、压缩机等。
-车辆和交通：电动汽车、铁路车辆等。
-可再生能源：风力发电、太阳能发电等。
《电机学》复习要点
一、主要内容磁场、磁感应强度，磁场强度、磁导率，全电流定律，磁性材料的B-H 曲线，铁心损耗与磁场储能，电感，电磁感应定律，电磁力与电磁转矩。
二、基本要求牢固掌握以上概念对本课程学习是必须的。
三、注意点1、欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ，1m m S R l μΛ==2、2222m SfN S N l X L N l μμωωπω==Λ== 3、随着铁心磁路饱和的增加，铁心磁导率µFe 减小，相应的磁导、电抗也要减小。
一、主要内容额定值，感应电动势、电压变比，励磁电流，电路方程、等效电路、相量图，绕组归算，标幺值，空载实验、短路实验及参数计算，电压变化率与效率。
三相变压器的联接组判别。
三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。
二、基本要求熟练掌握变压器的基本电磁关系，变压器的各种平衡关系。
三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图。
正方向确定，基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。
理解变压器绕组的归算原理与计算。
熟练掌握标幺值的计算及数量关系。
熟悉变压器参数的测量方法，运行特性分析方法与计算。
掌握三相变压器的联接组表示与确定。
三、注意点1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值，功率是三相视在功率，计算时一定要注意。
三相变压器参数计算时，必须换成单相数值，最后结果再换成三相值。
2、励磁阻抗的物理意义，与频率和铁心饱和度的关系。
3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡（功率流程图）。
4、变压器参数计算（空载试验一般在低压侧做，短路实验一般在高压侧做。
在哪侧做实验，测出来的就是哪侧的数值，注意折算！）5、变压器的电压调整率和效率的计算（负载因数1I β*=）。
6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系，三相变压器的铁心结构和电势波形。
7、联接组别的判别。
8、变压器负载与二次侧接线方式要一致，若不一致，必须将负载∆-Y 变换。
直流电机一、主要内容直流电机的励磁方式，直流电机绕组参数与特点，空载磁场，负载时的直轴和交轴电枢反应分析，电枢绕组的感应电动势，电压和功率平衡，电枢绕组的电磁转矩，转矩平衡。
《电机学》复习资料
《电机学》复习资料直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。
（ X ）电刷放在几何中性线上时，电枢反应只有直轴分量。
（ X ）考虑饱和时，交轴电枢反应有助磁作用。
（ X ）异步电机转子结构有鼠笼式和___绕线________式两种。
利用变比为K A 的自耦变压器对鼠笼异步电机进行降压起动时，电网提供的电流与电机直接起动时的电流之比为___AK 21___________。
异步电机恒转矩变频调速时，____定子电压与定子电流频率之比应保持不变，目的是为了保持___磁通_______不变。
直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。
（ X ）直流电机的电刷压降随负载变化而有很大的变化。
（ X ）平复励发电机的电压变化率比较大。
（ X ）异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻，其上的电功率代表转子的__总的机械功率______功率，该电阻称为__模拟______电阻。
异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________ 直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。
（ V ）直流电机单波绕组的合成节距等于+1或－1。
（ X ）若同步电机的气隙合成磁场超前于转子主磁场，则电机运行于发电机状态。
（⨯ ） 对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。
（⨯ ） 临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。
变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。
（⨯ ） 电角度＝机械角度×2p 。
（⨯ ） 双层叠绕组的最多并联之路数为２。
（⨯ ） 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势____________波形。
设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱5次和7次谐波，绕组的节距应取____10__________槽。
单层绕组的短距系数为____1.0_________。
在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。
电机学课程复习重点
《电机学》课程复习重点本门课程掌握以下知识点:一、电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。
二、软磁材料、、硬磁材料的概念：答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。
磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。
这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。
常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。
磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。
电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
三、磁路和电路的不同点。
1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；2）自然界中无对磁通绝缘的材料；3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象；4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。
四、直流电机电刷放置的原则在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑：（1）应使电机正、负电刷间的电动势最大：（2）应使被短路元件的电动势最小，以利于换向。
两者有一定的统一性，一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放。
因此，电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上。
无论叠绕组还是波绕组，元件端接线一般总是对称的，换向器的几何中性线与主极轴线重合，此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。
五、一台直流电动机，磁路饱和。
当电机负载后，电刷逆电枢旋转方向移动一个角度。
试分析在此种情况下电枢磁动势对气隙磁场的影响。
答电刷移动后，电刷不在几何中性线上，同时存在交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势。
交轴电枢磁动势使气隙磁场发生畸变，因磁路饱和，还有去磁作用，使每极磁通减少。
对电动机而言，电刷逆旋转方向移动后，直轴电磁磁动势方向相反，电枢反应起去磁作用，使每极磁通减少。
六、变压器铁芯的作用；为什么它要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成。
铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
电机学 复习提纲
第八章自耦变压器、三绕组变压器和互感器 基本要求：
1.掌握自耦变压器的特点及主要应用
2.掌握三绕组变压器的结构和用途
3.掌握互感器的分类以及它们的使用注意事项
第十章 交流电机的绕组和电动势
基本知识：
1. 交流绕组的基本概念
2. 利用电动势星形图分析三相绕组的方法
3. 三相单层分布绕组和三相双层叠绕组的连接规律
P2 PM p0
P 1 P 2 pm pFe pa pcu p f
第五章 变压器的结构、原理与额定值
1.变压器的工作原理
2.变压器的类型 2.变压器的主要额定值
1）额定电压U1N/U2N(V或kV) 2）额定电流I1N/I2N ( A) 3）额定容量SN (VA或kVA) •单相双绕组变压器 •三相双绕组变压器
电动势平衡方程式 转矩平衡方程式 功率平衡方程式
U Ea I a Ra
T T2 T0 TL
他励直流电动机
PM P 1 pcu P2 PM p0
并励直流电动机
P 1 P 2 pm pFe pa pcu
PM P 1 pcu p f
5.直流电动机的起动方法、调速方法
第四章 直流电动机
直流电动机的励磁电流公式 •他励直流电动机： •并励直流电动机：
I Ia
I Ia I f
•串励直流电动机：
I Ia I f
直流电动机的机械特性方程
Ra Rp U n T n0 L T 2 Ce CeCT
变压器额定负载时的铜耗（即额定短路功率）为pkN，则任
意负载时的铜耗为 pCu 2 pkN 。 变压器的效率计算公式：
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。
2121N N E E =因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。
3. }4. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k =变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F •=和222N I F •=两个磁动势。
《电机学》复习资料
电机学复习资料第一章 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=- dtd 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=Blv④自感电动势 dt di Le 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=mR F =Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ；R m =Al 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=⎰sBds 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 b2. 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a10. 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 T16. 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 npN C a Φ==电磁转矩：em a 2T aT T C I pN C aΦπ==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 fa aa f em Cua CufP UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T J tΩ--= DM 的效率：21112100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑=⨯=⨯=-⨯+∑ 他励DM 的转速调整率： 0NN100%n n n n -∆=⨯DM 的机械特性：em 2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC UΦC 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。
电机学知识点总汇
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11112222120121022/m LU E I ZU E I Z I I k I E kE E I ZU I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪+=⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩&&&&&&&&&&&&&&& 折算后11112222012121022'''''''''m LU E I Z U E I Z I I I E E E I ZU I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪=+⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩&&&&&&&&&&&&&&&III. 异步电机：f 折算后()11112222σ012121m m //i e U E I ZE I R s jX I I I k E k E E I Z ⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩&&&&&&&&&&&& w 折算后()11112222σ1021210m/j U E I ZE I R s X I I I E E E I Z ⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩&&&&&&&&&&&&未折算时 ()111122222201212221m 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⎧=-+⎪=+=⎪⎪=+⎨⎪==⎪⎪=-⎩&&&&&rr r &&&&IV . 同步电机：0()a d ad q aqa d d q qE 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 aatE U I R jX jIX UIR 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：6．异步电机：IV．同步电机隐极机（不计饱和）共同的概念 直流电机独有 交流电机独有单层、双层绕组 叠绕组、波绕组 y 1、y 2、y短距、长距、整距 集中、分布换向器节距y k 电刷 电刷移位 几何中性线 物理中性线 绕组系数：111N y q k k k = 短距系数：11sin90y y k τ=︒分布系数：111sin 2sin 2q q k q αα=分数槽绕组单一闭合回路 并联支路对数a 三相星形、三角形 并联支路数a 主磁场、漏磁场、励磁磁场圆形旋磁： 椭圆旋磁： 脉振磁场： 磁场旋转速度：60fn p=直流电动势：60E a E E C n pN C a=Φ=（N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数）交流电动势： 14.44N E fNk =Φ（N 为每相串联匝数）直流磁动势：()/a a a aF x Ax A N i D π==（无移刷时的情况。
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；变压器等效电路图及各参数的含义；变压器参数测定（空载实验、短路实验）；标幺值的含义、各物理量的基值、标幺值的计算及相关物理量标幺值的等值关系；负载系数的含义；变压器电压变化率的计算；变压器效率的计算及其取最大值的条件；三相变压器的连接组判断；绕组连接法及磁路系统对空载电动势波形的影响；变压器并联运行的条件,并联时的容量计算；自偶变压器的容量；电压互感器、电流互感器的作用及其使用注意事项；变压器二次测额定电压定义变比计算变压器绕组折算后一二次侧感应电动势大小关系主磁通漏磁通区别和等效电路空载或短路实验测得损耗对应关系及参数求取并联运行理想条件和实际条件电压互感器电流互感器单项变压器外加电压与励磁电流波形关系连接组别判断3.49电压变化率，最大效率求解3.46并联变压器容量分配，最打输出容量计算3.52第四章：（以填空题、判断题、简答题为主）交流绕组感应电动势与励磁磁动势间时空变化规律；交流绕组槽距角、槽距电角、相带、极距、极相组的概念；单层绕组、双层绕组每相最大并联支路数；导体电动势、匝电动势、线圈电动势、线圈组电动势、相电动势的概念及计算；消弱谐波电动势的方法（短距绕组）；单相绕组磁动势、三相绕组基波合成磁动势性质；谐波磁动势的次数、转速；单相绕组通单相交流电，三相绕组通三相对称交流电产生的磁动势三相绕组基波磁动势转向与电流向序关系对称绕组消除3n次谐波短路绕组消除或削弱谐波时第一节距选择第五章：（以填空题、判断题、简答题、计算大题为主）异步电机的转子结构；同步转速、转差率的计算；异步电机的三种运行状态；异步电机额定值；异步电机工作原理；定子磁场和转子磁场相对静止关系；异步电机的绕组折算；转子绕组中感应电动势及电流的频率计算；异步电机的频率折算及其含义；异步电机的等效电路；异步电机的参数测定（空载实验、短路实现）；异步电机的功率流及相关功率之间的关系；异步电机的电磁功率计算（最大转矩、起动转矩）；异步电机电磁转矩的三种表达式；异步电机特性曲线分析；异步电机的启动特点；异步电机启动方法及相关计算；异步电机的制动及调速；异步电机定子磁场和转子磁场同步，转子和磁场异步异步电机三种运行状态及各种状态下功率流程异步电机铁耗的主要产生原因频率折算和绕组折算共同条件鼠笼型异步电机转子相数降压启动特点变频调速时保证磁通不变的方法异步电机功率流程，转子转速，转差率，转子频率，电磁转矩，效率，定子电流，Y三角形启动转矩或启动电流计算第六章：（以填空题、判断题、简答题、计算大题为主）同步电机的特点；同步转速的计算；同步电机的额定值；同步电机的运行原理；同步电机的电枢反应；隐极机、凸极机在磁路不饱和、饱和状态下的电磁关系（方程式、向量图）及相关计算；同步发电机的运行特性（空载特性、短路特性、零功率因数特性、外特性、调整特性）分析；保梯电抗、短路比的概念及对电机性能的影响；同步发电机的并联运行条件及方法；同步电机功率和转矩平衡方程；同步电机电磁功率的计算及含义；同步电机交轴电枢反应对机电能量转换的意义；同步电机静态稳定的条件；同步电机无功功率的调节和V形曲线分析；同步电动机无功调节及V性曲线；同步电动机的起动和调速；调相机的作用、机理和运行状态；步进电动机工作原理及步距角计算。