电机学 复习提纲共54页
《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(word文档物超所值)
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 aE E C npN C aΦ==电磁转矩：em a2T aT T C I pN C aΦπ==直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a aU 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 a a f em Cua CufP UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cufem Fe mec adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T Jt Ω--=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： 0N N 100%n n n n -∆=⨯DM 的机械特性：em 2T j a j a a )(T ΦC 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。
电机学复习提纲(究极版)
复习提纲一、填空题（20分，每空1分）范围：1、P75 直流发电机的可变损耗和不变损耗；2、电机的起动（①直接启动；②电枢回路串电阻启动；③降压启动）、调速（①电枢回路串电阻调速；②改变励磁电流调速；③改变端电压调速）制动（①能耗制动；②反接制动；③回馈制动）；3、直流磁场和交流磁场的特点；4、电机的铁心材料（软磁材料，硅钢片）。
二、选择题（10分，5小题，每题2分）变压器的可变损耗(铜耗)和不变损耗（铁耗）；P51、P53单叠单波绕组的特点；P215同步转速及转差率；P215异步电机的运行方式；P49电机的额定值。
三、判断题（20分，10小题，每题2分）范围：P119变压器的作用(利用电磁感应原理，将一种交流电压的电能转换成同频率的另一种交流电压的电能)；磁导率；P77直流电机的空载特性（当n=常值、I=0时，U0=f(I f)的关系曲线；无论是何种励磁方式的直流电机，其空载特性曲线均由他励接线方式测定）；直流电机绕组；感应电机运行；变压器的损耗；异步电机的转速。
四、简答题（10分，2小题，每题5分）范围：P95直流电机的调速；P74、P79并励发电机(试写出并励直流电动机电枢回路的电压方程、功率方程和转矩方程。
电磁转矩对转子起什么作用？)五、计算题（40分，4小题，每题10分）D硅钢片迭成，截面积1．P25对于下图，如果铁心用23A Fe,铁心的平均长度l Fe，空气隙，线圈的匝数为匝，试求产生磁通 韦时所需的励磁磁势和励磁电流。
(10分)2. 一台并励直流电动机，P N，U N，n N，I N电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）R a,励磁回路电阻R f,略去电枢反应影响。
试求：（1）额定负载时的电磁转矩（C TΦ=9.55C eΦ）；（4分）（2）额定负载时的效率；（2分）（3）当电枢回路串入电阻r a=0.15Ω时，在额定输出转矩时的转速。
（4分）3．一台八极的三相感应电动机，已知额定转差率s，电源频率为50Hz，试求：（1）该机的同步转速？（3分）（2）转子的电流频率？（2分）（3）当该机运行在min /800r 时，转差率是多少？（2分） （4）当该机运行在起动时， 转差率是多少？（3分）4. P181试画出下图所示变压器的高、低压方电动势相量图，并判断其联接组。
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：
电机复习简纲
及格必备知识点一、直流电机：1、直流电机特点：具有优良的调速性能和启动性能。
（P1）2、换向器的作用：整流作用。
（P5）3、改善换向的方法：（1）安装换向极。
（2）正确移动电刷。
（3）正确选用电刷。
（4）装设补偿绕组。
（P19-20）4、直流电动机的组成：直流电动机由定子和转子两大部分组成。
（P2）5、直流电动机的调速方法：（1）电枢回路串电阻调速。
（2）降低电枢电压调速。
（3）弱磁调速。
（P37-39）6、直流电动机的制动及适用场合：（1）能耗制动——用于要求迅速停车的场合。
（2）电枢反接制动——要求迅速反转的场合。
（3）倒拉反接制动——用于慢速下放重物的场合。
（4）回馈制动——用于电车下坡或起重机快速下放重物。
（P49-52）7、直流电机的启动方法:（1）电枢回路串电阻器启动。
（2）减压启动。
（P46-48）8、计算题：P8 例1-1二、变压器：1、变压器基本作用：在交流电路中变电压、变电流、变阻抗、变相位和电气隔离。
（P60）2、变压器的组成：最主要组成部分是铁心和绕组。
（P63）3、变压器的理想运行条件：暂无4、变压器的外特性：（P77）5、互感器的注意事项：（1）电压互感器运行时，二次绕组绝不允许短路。
（2）电压互感器和电流互感器的铁心和二次绕组的一端必须接地。
（3）电压互感器的二次侧所接电压线圈的阻抗值不能过小。
（4）电流互感器工作时二次绕组不许开路。
（5）电流互感器二次绕组回路串联的电流线圈阻抗值不得超过允许值。
（P99-100）6、自耦变压器注意事项：（1）接电源前一定要调到零位。
（2）输入、输出的公共端U2和u2接零线，输入接线端U1和U2接电源，输出接线端u1和u2接负载。
（P98）7、计算题：P66 例2-1三、三相异步电动机：1、三相异步电动机的优缺点：优点：结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便、效率较高、体积小、重量轻；缺点：功率因数较低、启动和调速性能较差。
（P105-106）2、三相异步电动机调速方法：（1）变极调速。
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电机学备考部分
CHM
一.电机的分类
1.1）机械能转换为电功率…发电机
2）电功率转换为机械能…电动机
3）电功率转换为另一种形式的电功率…变压器、交流机、变频机、移相机
4）不以传递能量为主要职能，在电气机械系统运行起调节、放大、控制
2.按电流种类：直流电机、交流电机
3.按原理和运动方式
1）没有固定同步速度…直流电机
2）静止设备…变压器
3）作为电动机运行时，速度较同步速度小；作为发电机运行时，速度较同步速度大…异步电机
4）速度等于同步速度…同步电机
5）速度可以在宽广的范围内随意调节，可以从同步速度下调至同步速度以上…交流换向器电机
【同步速度指的是定子的旋转磁场】
二.电机的磁路和磁路定律
电在电机中主要以路的形式出现，即由电机内的线圈（或绕组）构成电机的电路磁在电机中是以场的形式存在，常把磁场简化磁路处理
1 ?电机的电磁基本理论
1）线圈中流过电流将产生磁场（右手螺旋），穿过线圈的磁通形成磁链，一个线圈通过单位电流所产生的磁链为该线圈的电感。
2）线圈流过正弦交流电时，线圈电感常用相应的电抗表示= wl（w为交变频率）
（施加电压 f 磁通磁路越大磁路越饱和磁阻f 电抗丨）
3）电磁感应泄律：若线圈中磁链发生变化，线圈感应出电动势（线圈感应电动势趋于阻碍磁链变化）
三.变压器
1）标幺值=实际值/基值（基值一般取额定值）。
电机学复习提纲
《电机学》复习重点各章习题为作业题（答案全部要求手写）第一章绪论本章介绍了有关磁场、磁路的基本概念，磁路的基本定律和电机电磁基本关系。
一、电机－能量转换装置，电机的用途广泛，种类很多，按照电机在应用中的能量转换职能来分，电机可以分为下列各类。
（1）将机械功率转换为电功率――发电机。
（2）将电功率转换为机械功率――电动机。
（3）将电功率转换为另一种形式的电功率，又可分为：①输出和输入有不同的电压――变压器；②输出与输入有不同的波形，如将交流变为直流――变流机；③输出与输入有不同的频率――变频机；④输出与输入有不同的相位――移相机。
（4）不以功率传递为主要职能，而在电气机械系统中起调节、放大和控制作用的各种控制电机。
按照所应用的电流种类，电机可以分为直流电机和交流电机。
电机还可以按原理和运动方式来分，同步速度决定于该电机的极数和频率，同步速度的确切意义将在后文说明。
电机可分类如下。
（1）没有固定的同步速度――直流电机。
（2）静止设备――变压器。
（3）作为电动机运行时，速度永远较同步速度为小，作为发电机运行时，速度永远较同步速度为大――异步电机。
（4）速度等于同步速度――同步电机。
（5）速度可以在宽广范围内随意调节，可以从同步速度以下调至同步速度以上――交流换向器电机。
二、磁场、磁路运动电荷（电流）的周围空间存在着一种特殊形态的物质，人们称之为磁场。
在电机和变压器里，常把线圈套装在铁芯上，当线圈中流过电流，在线圈周围的空间就会形成磁场，如图1-1所示，其中铁芯由铁磁材料构成，导磁性能比空气好得多，磁通几乎全部在铁芯中流通，而在空气中只存在少量分散的磁通。
所以在一般工程计算中，电机中的磁场常简化为磁路来处理。
三、磁感应强度（磁通密度）、磁通量磁场的大小和方向可用基本物理量磁感应强度来描述，用符号表示，单位是（特斯拉），是一个矢量。
通过磁场中某一面积的磁感应线数称为通过该面积的磁通量，简称磁通，用符号表示。
电机学复习提纲
电机学复习提纲第一章 导论一、电机中常用电、磁、力定律。
二、铁磁材料的三个特性（高导磁性、磁饱和性和磁滞性）。
三、磁导率Fe μ与磁路饱和程度的关系；磁路磁阻与磁路饱和程度的关系。
四、交流磁路与直流磁路（1）交流磁路中存在铁损耗（磁滞损耗和涡流损耗）。
直流磁路中磁场不变，不存在铁损耗。
（2）直流磁路中励磁线圈的外施电压只需要与线圈电阻的压降相平衡，数值较小；交流磁路中外施电压要与线圈中感应的反电势相平衡，因而其数值会大很多，并且相比之下，线圈电阻上的压降相对较小，一般可以忽略。
第二章 直流电机一、重点掌握以下公式 1.额定功率对于发电机 ：N N N I U P = 对于电动机 ：N N N N I U P η= 2.支路对数 单迭绕组：Pa = 单波绕组：1=a3.感应电势及电磁转矩n C E E φ= aPNC aE 60=a T em I C T φ= aPNC aT π2=aN ——电枢导体总数Ω=em em P T602n π=Ω4.电势平衡方程式（1）电动机 a a R I E U += （2）发电机 a a R I U E +=a R —电枢回路的总电阻5.电流平衡方程式 并励电动机 f a N I I I += 并励发电机 f N a I I I += 对于他励电动机和发电机 a N I I =6.功率平衡方程式（1）直流发电机的功率平衡方程式 电磁功率 a em EI P =cu cuf cua em p P p p P P +=++=22 01p P p p p P P em ad Fe mec em +=+++= ∑+=++=p P p p P P cu 2021根据上述功率关系画出功率流程图%10012⨯=P P η（2）直流电动机的功率平衡方程式 电磁功率 a em EI P =输入功率 cu em cuf cua em p P p p P UI P +=++==1 电磁功率 022p P p p p P P ad Fe mec em +=+++=∑+=++=+++++=∴pP p p P p p p p p P P cu ad Fe mec cuf cua 20221根据上述功率关系画出功率流程图7.转矩平衡方程式（1）发电机 根据 01p P P em += 01T T T em += （2）电动机 根据 02p P P em += 02T T T em += 二、直流电动机的起动方法1.直接起动（适用于小容量电机）2.电枢回路串电阻起动3.降压起动 三、直流电机的调速 根据 φE aa C R I U n -=有三种调速方法（1）调电枢电压 （2）调电枢电阻 （3）调励磁电流 掌握各种调速方法的特点。