《电机学》课件
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电机学课件清华大学
由转矩公式可知： (1)产生转矩的条件：必须有励磁磁通和电枢电流。 (2)改变电机旋转的方向：改变电枢电流的方向或者
改变磁通的方向。
二、 转矩平衡关系
电磁转矩T为驱动转矩，在电机运行时，必须和外 加负载和空载损耗的阻转矩相平衡，即
T TL T0
TL： 负载转矩 T0 ：空载转矩
转矩平衡过程：当负载转矩（TL）发生变化时， 通过电机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁
其中 n0
U
K
Φ
E
，n
KT
Ra
K
Φ
E
2
T
n
nn0n0'0''
（
Rf
增减 加小
）
TL
T
因为：
n0
1
Φ
，
n
1
Φ2
所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。
n n0 n
其中 n0
U
K
Φ
E
，n
KT
Ra
K
Φ
E
2
T
调速过程: U一定,则
Rf
E
Ia
Ia
E
n
最后达到新的平衡 T =TL
T
暂时 T > TL
(2)若忽略绕组中的电阻Ra，则
U
E
K
Φn，
E
可见，当外加电压一定时，电机转速和磁通成反
比，通过改变 可调速。
7.2.4 电磁转矩
一、电磁转矩 T KTΦI a
KT：与线圈的结构有关的常数 （与线圈大小，磁极的对数等有关）
：线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流
单位： （韦伯），Ia（安培），T（牛顿•米）
改变磁通的方向。
二、 转矩平衡关系
电磁转矩T为驱动转矩，在电机运行时，必须和外 加负载和空载损耗的阻转矩相平衡，即
T TL T0
TL： 负载转矩 T0 ：空载转矩
转矩平衡过程：当负载转矩（TL）发生变化时， 通过电机转速、电动势、电枢电流的变化，电磁
其中 n0
U
K
Φ
E
，n
KT
Ra
K
Φ
E
2
T
n
nn0n0'0''
（
Rf
增减 加小
）
TL
T
因为：
n0
1
Φ
，
n
1
Φ2
所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。
n n0 n
其中 n0
U
K
Φ
E
，n
KT
Ra
K
Φ
E
2
T
调速过程: U一定,则
Rf
E
Ia
Ia
E
n
最后达到新的平衡 T =TL
T
暂时 T > TL
(2)若忽略绕组中的电阻Ra，则
U
E
K
Φn，
E
可见，当外加电压一定时，电机转速和磁通成反
比，通过改变 可调速。
7.2.4 电磁转矩
一、电磁转矩 T KTΦI a
KT：与线圈的结构有关的常数 （与线圈大小，磁极的对数等有关）
：线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流
单位： （韦伯），Ia（安培），T（牛顿•米）
电机学课件-清华大学
置。
02
伺服电机
伺服电机是一种将输入的电信号转换成旋转角度或线性位移的执行机构，
其工作原理是通过控制电机的输入电流或电压来控制电机的输出转矩和
转速，从而实现精确的位置控制和速度控制。
03
步进电机与伺服电机的比较
步进电机和伺服电机在应用上有所不同，步进电机适合于低精度、低成
本的应用场合，而伺服电机则适合于高精度、高可靠性的应用场合。
直流电机的分类
包括定子、转子、换向器等部分，其 中定子产生磁场，转子在磁场中旋转。
根据励磁方式的不同，可以分为永磁 式、电磁式和串励式直流电机。
工作原理
直流电机通过电流在磁场中受到的力 来产生旋转力矩，从而实现能量的转 换。
交流电机
交流电机的基本结构
包括定子、转子、轴承等部分，其中定子产生旋转磁场，转子在 磁场中旋转。
夹具等。
实验内容与方法
01
02
03
04
直流电机实验
通过测量电机的转速、电流、 电压等参数，分析电机的机械
特性和电磁特性。
交流电机实验
通过观察电机的启动、运行和 制动过程，分析电机的稳态和
动态特性。
变压器实验
通过测量变压器的变比、空载 电流、负载损耗等参数，分析
变压器的性能。
创新实验
学生自主设计实验方案，进行 探索性实验，培养创新能力和
制动控制
通过施加制动转矩使电 机迅速停止转动，包括 能耗制动、反接制动和 回馈制动等。
电机的调速方法
直流电机调速
通过改变电枢电压或励磁电流 来实现调速，包括可控硅整流
调速和直流斩波调速。
交流电机调速
通过改变电源频率、电压幅值或 相位差来实现调速，包括变频调 速、变压调速和变相调速等。
2024年电机学完整版课件(经典)
空载电流包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立 磁场，产生主磁通——无功分量；另一个是铁耗分量，作 用是供变压器铁心损耗——有功分量。
性质：由于空载电流的励磁分量远大于铁耗分量，所以空载 电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；
空载电流
空载电流 I 0
磁化电流 I ——产生磁通。 它与磁通同相位，是无功分量。
的正方向:
由电压的正方向决定，为从A “正电压产生正电流”
XI1
Φ 的正方向： 根据电流I1的正方向，用右手螺旋法则规定
磁通Φ的正方向。“正电流产生正磁通”
2 正方向的规定
原边电动势的正方向与电 流I1的正方向相同（由上 指向下）。
E
的正方向：
2
原副绕组由同一磁通交链，故电动势E2的正方向 亦由上指向下（与原边电动势方向相同）。
E1
E1m 2
N1 m
2
2πfN 1 m
2
4.44
fN 1 m
E2
E2m 2
N2m
2
2πfN 2m
2
4.44
fN 2m
E1和E2的相量表达 式
E1 j4.44 fN1m
E2 j4.44 fN 2m
可见，感应电势的大小与匝数和主磁通幅值成正比，相 位滞后于主磁通相量90°。
2、空载电流
，根据额定容量和额定电压计算出来的线电流。
[例3-1] 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，
SN 160 kV A
Y, yn0联结 U1N /U2N 35kV / 0.4kV
试求一次、二次绕组的额定电流。
解：
I1N
SN 3U1N
160103 A 2.64A
3 35103
性质：由于空载电流的励磁分量远大于铁耗分量，所以空载 电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；
空载电流
空载电流 I 0
磁化电流 I ——产生磁通。 它与磁通同相位，是无功分量。
的正方向:
由电压的正方向决定，为从A “正电压产生正电流”
XI1
Φ 的正方向： 根据电流I1的正方向，用右手螺旋法则规定
磁通Φ的正方向。“正电流产生正磁通”
2 正方向的规定
原边电动势的正方向与电 流I1的正方向相同（由上 指向下）。
E
的正方向：
2
原副绕组由同一磁通交链，故电动势E2的正方向 亦由上指向下（与原边电动势方向相同）。
E1
E1m 2
N1 m
2
2πfN 1 m
2
4.44
fN 1 m
E2
E2m 2
N2m
2
2πfN 2m
2
4.44
fN 2m
E1和E2的相量表达 式
E1 j4.44 fN1m
E2 j4.44 fN 2m
可见，感应电势的大小与匝数和主磁通幅值成正比，相 位滞后于主磁通相量90°。
2、空载电流
，根据额定容量和额定电压计算出来的线电流。
[例3-1] 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，
SN 160 kV A
Y, yn0联结 U1N /U2N 35kV / 0.4kV
试求一次、二次绕组的额定电流。
解：
I1N
SN 3U1N
160103 A 2.64A
3 35103
电机学课件
2.铁磁0材4料的1磁07导H率/m 远大于
非导磁材料的磁导率
3.铁磁材料的磁导率在较大 范围内变化，铁磁材料是非 线性的
铁磁材料的特性
在外磁场的作用下，铁磁材料内部的磁筹重 新排列，使得内部磁效应不能抵消，因而在 宏观上对外显示磁性。
铁磁材料的特性
铁磁材料磁化过程
oa段：H较弱，B缓慢增加
ab段：H较强，B迅速增加 bc段：H继续加强，B增加 变慢（饱和段） c－段：H继续加强，B增 加缓慢（深度饱和段）
Rm1
l1
1 A1
Rm3
l3
3 A 3
F 1 F 2 N 1 i 1 N 2 i 2 H 1 l 1 H 2 l 2 1 R m 1 2 R m 2
F N iH lR m
磁路基本定律及计算方法
磁路与电路的主要区别
电路 电阻率恒定 电压、电流线性 不存在饱和现象
磁路 导磁率变化 磁势、磁通非线性 有磁路饱和
铁磁材料的特性
2.磁滞与磁滞损耗
磁滞损耗： phKhfBmV P18~19
铁磁材料的特性
3.涡流与涡流损耗
pw
K2
f 2d2Bm2V
12
铁磁材料的特性
4.交流铁心损耗
pFe p1/505f0Bm 2
公式中各量纲见P20
律磁 路 基 本 定
磁路基本定律及计算方法
欧姆定律
l/N (Ai)R FmmF
发电机、变压器
电能的生产、传输和分配 电
电动机
驱动生产机械和装置 机
控制系统和智能化装置的重要元件
控制电机
电机中的基本电磁定律
1.全电流定律
lHdlI
lH d l l'H d lI I 1 I2 I3
非导磁材料的磁导率
3.铁磁材料的磁导率在较大 范围内变化，铁磁材料是非 线性的
铁磁材料的特性
在外磁场的作用下，铁磁材料内部的磁筹重 新排列，使得内部磁效应不能抵消，因而在 宏观上对外显示磁性。
铁磁材料的特性
铁磁材料磁化过程
oa段：H较弱，B缓慢增加
ab段：H较强，B迅速增加 bc段：H继续加强，B增加 变慢（饱和段） c－段：H继续加强，B增 加缓慢（深度饱和段）
Rm1
l1
1 A1
Rm3
l3
3 A 3
F 1 F 2 N 1 i 1 N 2 i 2 H 1 l 1 H 2 l 2 1 R m 1 2 R m 2
F N iH lR m
磁路基本定律及计算方法
磁路与电路的主要区别
电路 电阻率恒定 电压、电流线性 不存在饱和现象
磁路 导磁率变化 磁势、磁通非线性 有磁路饱和
铁磁材料的特性
2.磁滞与磁滞损耗
磁滞损耗： phKhfBmV P18~19
铁磁材料的特性
3.涡流与涡流损耗
pw
K2
f 2d2Bm2V
12
铁磁材料的特性
4.交流铁心损耗
pFe p1/505f0Bm 2
公式中各量纲见P20
律磁 路 基 本 定
磁路基本定律及计算方法
欧姆定律
l/N (Ai)R FmmF
发电机、变压器
电能的生产、传输和分配 电
电动机
驱动生产机械和装置 机
控制系统和智能化装置的重要元件
控制电机
电机中的基本电磁定律
1.全电流定律
lHdlI
lH d l l'H d lI I 1 I2 I3
电机学课件
第0章 绪论
电能是现代社会的最主要能源，电能主要由发电机产生， 电能是现代社会的最主要能源，电能主要由发电机产生， 它主要实现以下四种能量的转换： 它主要实现以下四种能量的转换： 化石能转化为电能－火力发电机； 化石能转化为电能－火力发电机； 水能转化为电能－水力发电机； 水能转化为电能－水力发电机； 核能转化为电能－核力发电机； 核能转化为电能－核力发电机； 转化为电能 风能转化为电能－风力发电机。 风能转化为电能－风力发电机。
第0章 绪论
§0.3 电力拖动控制系统的组成
电力拖动控制系统是用电动机来拖动生产机械运行的系统。 电力拖动控制系统是用电动机来拖动生产机械运行的系统。 包括：电动机、电源、控制设备、传动机构和生产机械四个部分。 包括：电动机、电源、控制设备、传动机构和生产机械四个部分。 它们之间的关系如下 电源
控制设备
第0章 绪论
第0章 绪论
电动机： 电动机：
第0章 绪论
手机震动电动机
第0章 绪论
电动自行车所用的无刷直流电动机
第0章 绪论
4 电机是控制系统和智能化装置的重要元件（控制电机） 电机是控制系统和智能化装置的重要元件（控制电机）
作为控制系统中的执行元件、检测元件和解算元件。 作为控制系统中的执行元件、检测元件和解算元件。 如：伺服电机、测速发动机、自整角机和旋转变压器等。 伺服电机、测速发动机、自整角机和旋转变压器等。
第0章 绪论
§0.2 电机的分类
1 按结构形式及电磁感应方式分 变压器 电机 旋转电机 交流电机 同步电机 直流电机 异步电机
第0章 绪论
2 按功能分
(1) 发电机：把机械能转换成电能。 发电机：把机械能转换成电能。 (2) 电动机：把电能转换成机械能。 电动机：把电能转换成机械能。 (3) 变压器：改变电源电压。 变压器：改变电源电压。 (4) 控制电机：作为控制系统的控制元件或执行元件。 控制电机：作为控制系统的控制元件或执行元件。
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，适用于需要精确控制速度的场合。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电机学学习课件教学课件PPT直流电动机
Electrical Machinery
一、基本方程式
（1）电流方程 （2）电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路： U Ea Ia (Ra R )
励磁回路：
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
（1）考虑电枢反应时，会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
（2）机械特性的确定。特殊点（n0，0），（nN，TN)
（3）通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和， 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点： （1）理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同；
一、基本方程式
（1）电流方程 （2）电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路： U Ea Ia (Ra R )
励磁回路：
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
（1）考虑电枢反应时，会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
（2）机械特性的确定。特殊点（n0，0），（nN，TN)
（3）通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和， 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点： （1）理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同；
电机学课件
设计原则
根据使用需求和性能要求，制定电机的设计原则 和标准。
结构优化
通过对电机结构的优化设计，提高电机的性能和 稳定性。
控制优化
通过对电机控制策略的优化，提高电机的响应速 度和能源利用效率。
05
电机的控制与调速
电机的控制原理
电机控制的基本原理
说明电机的运行与哪些因素有关，以及如何通过输入电压、电流 等参数对电机进行控制。
得到广泛应用。
03
现代电机的进步
随着科技的不断进步，现代电机在设计和制造上更加精密和高效。新型
的永磁材料和电力电子控制技术的发展也推动了电机的进步。
电机的应用领域
01
02
03
04
工业领域
电机在工业领域中得到广泛应 用，如传动、生产线、包装、
泵类等。
交通运输领域
电机在交通运输领域中也有着 广泛的应用，如电动汽车、电
THANKS
感谢观看
直流电机
直流电机是指依靠直流电能驱动的电动机。
直流电机的特点是启动速度快，调速性能好，控制简单，但是维护困难，可靠性较 低。
直流电机主要应用于需要快速响应、调速性能好的场合，如电力机车、地铁、轻轨 等。
交流电机
交流电机是指依靠交流电能驱 动的电动机。
交流电机的特点是结构简单， 维护方便，可靠性高，但是启 动电流大，调速性能差。
伺服电机的特点是精度高，响应 速度快，可实现精确控制，但是
价格较高。
伺服电机主要应用于需要高精度 、高速度、高稳定性的场合，如
航空航天、精密加工等。
04
电机的性能分析
电机的性能参数
电机转速
01
电机的转速与电机的性能参数密切相关，是电机性能的重要指
根据使用需求和性能要求，制定电机的设计原则 和标准。
结构优化
通过对电机结构的优化设计，提高电机的性能和 稳定性。
控制优化
通过对电机控制策略的优化，提高电机的响应速 度和能源利用效率。
05
电机的控制与调速
电机的控制原理
电机控制的基本原理
说明电机的运行与哪些因素有关，以及如何通过输入电压、电流 等参数对电机进行控制。
得到广泛应用。
03
现代电机的进步
随着科技的不断进步，现代电机在设计和制造上更加精密和高效。新型
的永磁材料和电力电子控制技术的发展也推动了电机的进步。
电机的应用领域
01
02
03
04
工业领域
电机在工业领域中得到广泛应 用，如传动、生产线、包装、
泵类等。
交通运输领域
电机在交通运输领域中也有着 广泛的应用，如电动汽车、电
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感谢观看
直流电机
直流电机是指依靠直流电能驱动的电动机。
直流电机的特点是启动速度快，调速性能好，控制简单，但是维护困难，可靠性较 低。
直流电机主要应用于需要快速响应、调速性能好的场合，如电力机车、地铁、轻轨 等。
交流电机
交流电机是指依靠交流电能驱 动的电动机。
交流电机的特点是结构简单， 维护方便，可靠性高，但是启 动电流大，调速性能差。
伺服电机的特点是精度高，响应 速度快，可实现精确控制，但是
价格较高。
伺服电机主要应用于需要高精度 、高速度、高稳定性的场合，如
航空航天、精密加工等。
04
电机的性能分析
电机的性能参数
电机转速
01
电机的转速与电机的性能参数密切相关，是电机性能的重要指
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* 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。
2019/12/22
河海大学 电气学院
8
《电机学》（一）课程简介
• 主要内容：为了培养学生成为电工技术领域中 的高级技术人才，电机学（一）主要讲述：
* 变压器
* 异步电动机
* 直流电机
• 等三类电机的结构，工作原理及其起动、调速、 运行等到方面的内容。
• 目标：通过本课程的学习，使学生获得电机的 基本理论知识,基本分析方法和基本实验技能, 为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实 的基础。
2019/12/22
河海大学 电气学院
9
《电机学》（一）课程简介
重点：对电气工程及自动化专业各方向学生，本 课程（电机学（一））的内容的重点是变压器、 异步电动机。
38
异步电机工作特性
2019/12/22
河海大学 电气学院
39
转子静止时等效电路
2019/12/22
河海大学 电气学院
40
T形等效电路(异步电机)
2019/12/22
河海大学 电气学院
41
T形等效电路2
2019/12/22
河海大学 电气学院
42
定子三相对称绕组模型
2019/12/22
河海大学 电气学院
43
定子冲片
2019/12/22
河海大学 电气学院
44
轴
2019/12/22
河海大学 电气学院
45
2019/12/22
河海大学 电气学院
28
CT PT
2019/12/22
河海大学 电气学院
29
变压器外特性
2019/12/22
河海大学 电气学院
30
对称分量合成
2019/12/22
河海大学 电气学院
31
TR三次谐波磁通路径
2019/12/22
河海大学 电气学院
32
变压器并联运行
2019/12/22
河海大学 电气学院
18
变压器暂态运行:转差率试验
Байду номын сангаас
2019/12/22
河海大学 电气学院
19
TR空载合闸接线图
2019/12/22
河海大学 电气学院
20
TR空载合闸时磁通变化
2019/12/22
河海大学 电气学院
21
TR空载合闸时电流变化
2019/12/22
河海大学 电气学院
22
TR最严重情况下突然短路
2019/12/22
河海大学 电气学院
23
三绕组变压器等效电路
2019/12/22
河海大学 电气学院
24
三绕组变压器简图
2019/12/22
河海大学 电气学院
25
三绕组变压器绕组排列
2019/12/22
河海大学 电气学院
26
自耦变压器电流分布
2019/12/22
河海大学 电气学院
27
三绕组变压器向量图
2019/12/22
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6
END 谢谢
2019/12/22
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7
《电机学》（一）课程简介
• 课程名称：中文名称：电机学（一） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 1） • 教学对象：电气工程类专业（本科）
• 定位：《电机学》是电气工程及自动化专业的 一门主要技术基础课，定位为：
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15
变压器参数测定:空载实验
a
A
WA
~V
V
x
X
2019/12/22
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16
变压器参数测定:短路实验
A
a
WA
~V
X
x
2019/12/22
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17
变压器的运行特性
U2
U20
2019/12/22
cos2 (超前)
cos2 1
cos2 (滞后)
I2
(I 2) a
E 2 U 20
x
2019/12/22
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13
变压器空载电流波形
t
321
1
磁路饱和时， 正弦，i0 尖顶，i0 正弦， 平顶。
2 3
2019/12/22
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i0
i0
14
变压器的空载运行等效电路
r1
x1
I0
rm
U1
E1
xm
2019/12/22
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
2019/12/22
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11
异步电机图片、图形、动画
异步电机工作特性 T形等效电路 定子三相对称绕组模型 异步电机平衡方程推导 单匝线圈多匝线圈 电动机工作原理 异步电机空载运行 定子铁芯气隙 功率平衡、能流图 绕线转子三相感应电机 整距绕组连接
• 从学习方法看，电磁关系、平衡方程、等效电 路、相量图是电机学的学习重点。
• 难点：电磁关系，磁动势，旋转磁场。
• 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》
2019/12/22
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10
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
2019/12/22
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3
习题解答
第一部分 变压器 第二部分 共同理论 第三部分 异步同步电机
2019/12/22
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4
备课（教案）
绪论 第一部分 变压器 第二部分 交流电机的共同理论 第三部分 异步电机
2019/12/22
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5
主要图片动画检索
变压器图片动画 异步电机图片动画
《电机学》
电气工程学科的基石 电力系统专业的核心
2019/12/22
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1
《电机学》
课程简介
教学大纲
课件(中文版) 习题解答
备课（教案） 图片动画检索
自学
考核
2019/12/22
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2
电机学课件（中文版）
绪
论
第一篇 变 压 器
第二篇 交流电机的共同理论
第三篇 异 步 电 机
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33
相量图
2019/12/22
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34
YYN变压器组中性点浮动
2019/12/22
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35
T形电路
2019/12/22
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36
三相变压器组铁芯磁通波形
2019/12/22
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37
三相变压器
2019/12/22
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转子静止时等效电路
旋转磁场
脉振磁场
定子冲片
轴
T-S曲线
轴承
单相绕组
定子绕组
转子冲片
风扇滑环
绕组式转子 鼠笼绕组
单层绕组
双层绕组
短距线圈 电机图形
三相异步机机械特性
短距绕组连接
2019/12/22
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12
变压器的空载运行: 变压器运行电磁现象
A I0
E1
U1
E 1
X
0
1
课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与工 程联系密切。
2019/12/22
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8
《电机学》（一）课程简介
• 主要内容：为了培养学生成为电工技术领域中 的高级技术人才，电机学（一）主要讲述：
* 变压器
* 异步电动机
* 直流电机
• 等三类电机的结构，工作原理及其起动、调速、 运行等到方面的内容。
• 目标：通过本课程的学习，使学生获得电机的 基本理论知识,基本分析方法和基本实验技能, 为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实 的基础。
2019/12/22
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9
《电机学》（一）课程简介
重点：对电气工程及自动化专业各方向学生，本 课程（电机学（一））的内容的重点是变压器、 异步电动机。
38
异步电机工作特性
2019/12/22
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39
转子静止时等效电路
2019/12/22
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40
T形等效电路(异步电机)
2019/12/22
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41
T形等效电路2
2019/12/22
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42
定子三相对称绕组模型
2019/12/22
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43
定子冲片
2019/12/22
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44
轴
2019/12/22
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45
2019/12/22
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28
CT PT
2019/12/22
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29
变压器外特性
2019/12/22
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30
对称分量合成
2019/12/22
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31
TR三次谐波磁通路径
2019/12/22
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32
变压器并联运行
2019/12/22
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18
变压器暂态运行:转差率试验
Байду номын сангаас
2019/12/22
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19
TR空载合闸接线图
2019/12/22
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20
TR空载合闸时磁通变化
2019/12/22
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21
TR空载合闸时电流变化
2019/12/22
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22
TR最严重情况下突然短路
2019/12/22
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23
三绕组变压器等效电路
2019/12/22
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24
三绕组变压器简图
2019/12/22
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25
三绕组变压器绕组排列
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自耦变压器电流分布
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三绕组变压器向量图
2019/12/22
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END 谢谢
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《电机学》（一）课程简介
• 课程名称：中文名称：电机学（一） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 1） • 教学对象：电气工程类专业（本科）
• 定位：《电机学》是电气工程及自动化专业的 一门主要技术基础课，定位为：
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变压器参数测定:空载实验
a
A
WA
~V
V
x
X
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变压器参数测定:短路实验
A
a
WA
~V
X
x
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变压器的运行特性
U2
U20
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cos2 (超前)
cos2 1
cos2 (滞后)
I2
(I 2) a
E 2 U 20
x
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变压器空载电流波形
t
321
1
磁路饱和时， 正弦，i0 尖顶，i0 正弦， 平顶。
2 3
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i0
i0
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变压器的空载运行等效电路
r1
x1
I0
rm
U1
E1
xm
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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
2019/12/22
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异步电机图片、图形、动画
异步电机工作特性 T形等效电路 定子三相对称绕组模型 异步电机平衡方程推导 单匝线圈多匝线圈 电动机工作原理 异步电机空载运行 定子铁芯气隙 功率平衡、能流图 绕线转子三相感应电机 整距绕组连接
• 从学习方法看，电磁关系、平衡方程、等效电 路、相量图是电机学的学习重点。
• 难点：电磁关系，磁动势，旋转磁场。
• 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》
2019/12/22
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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
2019/12/22
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习题解答
第一部分 变压器 第二部分 共同理论 第三部分 异步同步电机
2019/12/22
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备课（教案）
绪论 第一部分 变压器 第二部分 交流电机的共同理论 第三部分 异步电机
2019/12/22
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主要图片动画检索
变压器图片动画 异步电机图片动画
《电机学》
电气工程学科的基石 电力系统专业的核心
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《电机学》
课程简介
教学大纲
课件(中文版) 习题解答
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电机学课件（中文版）
绪
论
第一篇 变 压 器
第二篇 交流电机的共同理论
第三篇 异 步 电 机
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相量图
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YYN变压器组中性点浮动
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三相变压器组铁芯磁通波形
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三相变压器
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转子静止时等效电路
旋转磁场
脉振磁场
定子冲片
轴
T-S曲线
轴承
单相绕组
定子绕组
转子冲片
风扇滑环
绕组式转子 鼠笼绕组
单层绕组
双层绕组
短距线圈 电机图形
三相异步机机械特性
短距绕组连接
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变压器的空载运行: 变压器运行电磁现象
A I0
E1
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E 1
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