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电气10级电机学实验

电气10级电机学实验

电机实验指导书Experiment Guide河海大学能源与电气学院实验一单相变压器一.实验目的1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。

2.通过负载实验测取变压器的运行特性。

二.预习要点1.变压器的空载和短路实验有什么特点?实验中电源电压一般加在哪一方较合适?2.在空载和短路实验中,各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小?3.如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。

三.实验项目1.空载实验测取空载特性UO =f(IO),PO=f(UO)。

2.短路实验测取短路特性UK =f(IK),PK=f(IK)。

3.负载实验(1)纯电阻负载保持U1=U1N,2cosϕ=1的条件下,测取U2=f(I2)。

(2)阻感性负载保持U1=U1N,2cosϕ=0.8的条件下,测取U2=f(I2)。

四.实验设备及仪器1.MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表)2.功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内)变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。

实验时,变压器低压线圈2U1、2U2接电源,高压线圈1U1、1U2开路。

A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表。

具体配置由所采购的设备型号不同由所差别。

若设备为MEL-Ⅰ系列,则交流电流表、电压表为指针式模拟表,量程可根据需要选择;若设备为MEL-Ⅱ系列,则上述仪表为智能型数字仪表,量程可自动也可手动选择。

仪表数量也可能由于设备型号不同而不同。

若电压表只有一只,则只能交替观察变压器的原、副边电压读数,若电压表有二只或三只,则可同时接上仪表。

W为功率表,根据采购的设备型号不同,或在主控屏上或为单独的组件(MEL-20或MEL-24),接线时,需注意电压线圈和电流线圈的同名端,避免接错线。

a.在三相交流电源断电的条件下,将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。

并合理选择各仪表量程。

变压器T额定容量P N=77W,U1N/U2N=220V/55V,I1N/I2N=0.35A/1.4Ab.合上交流电源总开关,即按下绿色“闭合”开关,顺时针调节调压器旋钮,使变压器空载电压U0=1.2U Nc.然后,逐次降低电源电压,在1.2~0.5U N的范围内;测取变压器的U0、I0、P0,共取6~7组数据,记录于表2-1中。

河海大学--电机学自学材料

河海大学--电机学自学材料

绪论 (introduction )一、电机及电机学概念(electric machine and electric machine theory concept ) 1.电机定义:是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。

2.电机分类:(按运动方式分类) 静止电机-----------------变压器电机 直流电机旋转电机交流电机 异步电机同步电机3.电机学及性质:专业基础课4.本门课学习方法:①抓住主要矛盾; ②理论联系实际; ③善于运用对比的方法。

二、电机中的材料(materials ) 1.导电材料:线圈(铜、铝) 2.导磁材料:铁磁材料(重点介绍) 3.结构材料:铸铁、铸钢和钢板等4. 绝缘材料:聚酯漆、环氧树脂、玻璃丝带、电工纸、云母片等(A 、E 、B 、F 、H 、C ) 三、铁磁性材料的磁化特性:(characteristic of ferromagnetic material ) 1.铁磁性物质的磁化铁磁材料:铁、镍、钴及其合金 磁化曲线:)(H f B =特性:①具有高的导磁性能;②磁化曲线呈非线性(饱和特性) 2.磁滞回线①磁滞现象:B 的变化总是滞后H 的变化;0=H 时B 的值,称为剩磁r B ; ②基本磁化曲线:)(H f B =;③铁磁材料 软磁材料:μ高,r B 小,磁滞回线窄而长,如:铸钢、硅钢、坡莫合金,制作电机铁心;硬磁材料:μ不高,Br 大,磁滞回线宽而胖,制造永久磁铁;3.磁滞损耗和涡流损耗①磁滞损耗:磁畴之间产生摩擦而产生的,2m h fB p ∝②涡流损耗:涡流与铁心电阻相作用产生的损耗,e m Fe R d Bf p /222= ③铁损:磁滞损耗+涡流损耗,23.1mfe B f p ∝四、电机中的基本电磁定律(basic electromagnetic laws) 1.磁路中的几个基本定律①全电流定律—安培环路定律 (law of total current)∑⎰=⋅Idl H L举例:工程上:∑∑=I Hl 线圈:∑=NI Hl * 电流方向的判断:②磁路的基尔霍夫第一定律:∑=Φ0 *说明磁通是连续的。

电机学-PPT精选

电机学-PPT精选
• 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》
2020/7/26
河海大学 电气学院
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
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
2020/7/26
河海大学 电气学院
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
异步电机平衡方程推导图
2020/7/26
河海大学 电气学院
46
T-S曲线1
2020/7/26
河海大学 电气学院
2020/7/26
河海大学 电气学院
24
三绕组变压器简图
2020/7/26
河海大学 电气学院
25
三绕组变压器绕组排列
2020/7/26
河海大学 电气学院
26
自耦变压器电流分布
2020/7/26
河海大学 电气学院
27
三绕组变压器向量图
2020/7/26
河海大学 电气学院
28
CT PT
2020/7/26
15
变压器参数测定:空载实验

电力系统分析(河海大学完整版)

电力系统分析(河海大学完整版)

2019/7/15
南京理工大学
27
r0 / S
单回线路的等值电路(1)
• 电阻
r0 / S( / km) (20℃ )
r1 r0[1 (t 20)]( / km) 铜0.00382/℃
有效电阻
铝0.0036/℃
交流电阻,一般大于直流电阻。
原因:集肤效应和临近效应
2019/7/15
南京理工大学
24
第二章电网等值
• 2.1 概述 • 2.2 输电线路的等值电路 • 2.3 变压器和电抗器的等值电路 • 2.4 电力网的等值电路 • 2.5 标么制 • 小结
2019/7/15
南京理工大学
25
2.1 概述
• 问题:怎样将电力系统用一个电网络来 表示?
• 本章计算电力线路和变压器的等值电路 • 假定系统的三相结构和三相负荷都完全
Deq r
0.0157r ( /
km)
第一项为外电抗,第二项为内电抗
2019/7/15
南京理工大学
30
单回线路的等值电路(4)
x0

0.1445 lg
Deq Ds
( /
km)
Ds为导线的自几何均距
非铁磁材料单股线Ds=0.779r
非铁磁材料多股线Ds=0.724~0.771r
钢芯铝线Ds=0.77~0.9r,计算中常取0.81r
1.2我国的电力系统(3)
电力系统的电压与输电容量和输电距离
线路电压(kv) 输送容量(MV) 输送距离(km)
6
0.1~0.2
4~15
10
0.2~2.0
6~20
35
2~10

《电机学完整》课件

《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。

同步发电机的运行-河海大学

同步发电机的运行-河海大学

发电机的不对称运行有长时间和短时间两种情况。 长时间不对称运行,是指不对称负荷情况; 短时不对称,主要指不对称故障时的运行,持续时间极 短。 所以,不对称运行的允许负荷,也有长时间和短时间之 分。
长时间允许负荷,主要决定于下列三个条件:
(1) 负荷最重相的定子电流,不应超过发电机的额定电流。 (2) 转子最热点的温度,不应超过允许温度。为此,在持 续不对称运行时,相电流最大差值对额定电流之比,对汽轮 发电机规定不得超过10%,水轮发电机不得超过20%;或 者说,负序电流对额定电流之比,对汽轮发电机不得超过6 %,水轮发电机不得超过12%。 (3) 不对称运行时出现的机械振动,不应超过允许范围。 机械振动的允许值,应按制造厂家推荐的标准确定。
发电机的定子电流和转子电流均不得超过允许范围
(即额定值)。 但在系统发生短路故障,发电机失步运行,成组电动 机起动以及强行励磁等情况时,发电机定子或转子都 可能短时过负荷。 电流超过额定值会使发电机绕组温度有超过允许限度 的危险,甚至还可能造成机械损坏。 过负荷数值愈大,持续时间越长,上述危险性越严重。
因此,发电机只允许短时过负荷。过负荷数值不仅与
持续时间有关,而且还与发电机的冷却方式有关。直 接冷却的绕组在发热时容易产生变形,所以采用直接 冷却绕组的发 电机过负荷允许值比采用间接冷却绕组 的要小。发电机定子和转子短时过负荷的允许值和允 许时间由制造厂家规定。 发电机不允许经常过负荷,只有在事故情况下,当系 统必须切除部分发电机或线路时,为防止系统静态稳 定破坏,保证连续供电,才允许发电机短时过负荷运 行。
水轮发电机的分析:
对水轮发电机,转子是凸极式的,冷却条件较好,2倍
频率的感应电流以及所引起的转子附加发热,都较汽轮 发电机小; 如有阻尼绕组,虽可引起阻尼绕组的附加发热,但阻尼 绕组可削弱负序磁场的影响,能减轻转子的发热程度。

电机学_第5篇_直流电机


L a , L f : 分别表示电枢回路电感、励磁回路电感
:
机械角速度
2019/9/13
河海大学电气工程
45
一· 直流电机的基本方程式
S
u

ia
if
Uf
a 0
N

直流电机的电磁系统
B0x f1(x)
电枢磁场分布曲线:
Bax f2(x)
沿电枢表面逐点相加, 合成磁场分布曲线
Bx f3(x)
2019/9/13
河海大学电气工程
37
第五节、直流电机负载时的磁场及电枢反应
四、电枢反应的影响(结果)
比较:
B0x f1 ( x ) B x f3(x)
可见: 1.负载时气隙磁场发生了畸变
枢转速乘积成正比;如不计饱和影响,它与励磁电流If 和电枢机械角速度乘积成正比。
2019/9/13
河海大学电气工程
41
第六节 感应电动势和电磁转矩的计算
二 .电磁转矩的计算

设气隙中某处径向磁密为 B
件所受电磁力为
,x 元件中电流为ia,则此处元
fx NyBxlia(左手定) 则
一个极距内积分得电机的电磁转矩:
电枢磁势对励磁磁势产生的气隙磁场的影响。 电枢磁场磁力线分布图(简化) 电刷是电枢表面电流分布的分界线 电枢磁通势轴线总是与电刷轴线重合, 与磁极轴线垂直。
2019/9/13
河海大学电气工程
36
第五节、直流电机负载时的磁场及电枢反应
三、电枢反应作用(两磁 场合成)
主磁极磁场分布曲线:
主磁场(磁场磁场):定子绕组通直流电产生 磁场方式:建立磁场的方式 励磁方式分类:

电机学_第3篇_异步电机


河海大学 电气学院
11
第二节 异步电机的基本原理
转差率是决定异步电机运行状态的重要变量: 异步电动机的负载情况发生变化, 转子导体中的电动势电流和电磁转矩相应变化 则转子转速和转差率随之变化。
2019/10/25
河海大学 电气学院
12
2019/10/25
河海大学 电气学院
13
第二节 异步电机的基本原理
河海大学 电气学院
15
第二节 异步电机的基本原理
3、电磁制动
b
相对转速大于同步转速
n1
n<0
0
S>1
Fe
x
F n
(实际上异步电机主要作为电动机运行)
2019/10Biblioteka 25河海大学 电气学院16
第二节 异步电机的基本原理
二、异步电机的主磁通和漏磁通 主磁通: 穿过气隙,与定转子绕组交链 漏磁通 不属于主磁通的磁通 (槽、端部,谐波)
x2 s r2
2
s
2019/10/25
河海大学 电气学院
28
第三节 三相异步电机的等效电路
转动时的电路(频率归算前)
x1
r1
U 1 I1 f 1
n
E 1
E 2 s
r2 x 2
I2
f2 sf1
m1,N1,KN1
m1,N1,KN1
转动时的电路(频率归算后)
x1
r1
U 1 I1 f1
按照转差率大小正负,电机可分为三种状态:
电动机运行
发电机运行
b
电磁制动 1、电动机运行
转速低于同步转速 0<n<n1 1>S>0

填表说明 - 河海大学江苏省第二批品牌特色专业建设点


研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 本科 研究生
博士 博士 博士
教授 教授 教授
抽水蓄能技术
1. 发电厂电气部分 2. 毕业设计
发电厂电气部分
博士
教授 电机学
硕士
教授 材料力学
博士
教授 理论力学
硕士
教授 工程经济
博士
教授 环境工程概述
博士 硕士 硕士 硕士 学士 硕士
在职博士生
在职博士生 在职博士生
7
2.师资情况统计表
专职教师人数 高级职称比例
49 人 其中
65.3%
正教授 副教授 讲师 助教
20 人 12 人 15 人 2人
教师中具有研究生学历的比例
87.8%
具有博士学位
17 人
具有硕士学位
26 人
45 岁以下教师
38 人
其 博士 中 硕士
15 人 19 人
苏省教育厅; 9. 气垫式调压室理论及应用研究,2004 年大禹水利科技三等奖,水利部; 10. 复杂水流智能模拟测控技术研究应用,2004 江苏省科技进步二等奖,江苏
省科技厅; 11. 数字粒子图象测速仪,2002 江苏教育厅自制仪器三等奖,江苏省教育厅; 12.水利水电工程水流的精细模拟和反问题研究,2005 年湖北省科技进步一等
讲师 讲师 讲师 讲师 讲师 讲师
1.传热学 2.锅炉原理
1.自动控制原理 2.微机原理及应用 1.水轮机 2.水力机组辅助设备 1.工程流体力学 2.泵与风机 1.工程热力学 2.采暖与通风
1.工程热力学 2.汽轮机原理
校青年教师“教学再提高工 程”培养对象

电机学课件-PPT文档资料156页


84
异步电机定子 端部2
24.01.2020
河海大学 电气学院
85
异步电机定子 端部3
24.01.2020
河海大学 电气学院
86
异步电机定子 端部4
24.01.2020
河海大学 电气学院
87
异步电机定子 内部
24.01.2020
河海大学 电气学院
88
异步电机定子 外形
24.01.2020
河海大学 电气学院
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。
24.01.2020
河海大学 电气学院
13
《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。
• 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》
24.01.2020
河海大学 电气学院
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
PART 4: Synchronous Generator Transients
24.01.2020
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河海大学 电气学院
76
异步电机定子 端部1
2018/10/31
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77
异步电机定子 端部2
2018/10/31
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78
异步电机定子 端部3
2018/10/31
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79
异步电机定子 端部4
2018/10/31
河海大学 电气学院
80
异步电机定子 内部
2018/10/31
河海大学 电气学院
21
TR空载合闸时电流变化
2018/10/31
河海大学 电气学院
22
TR最严重情况下突然短路
2018/10/31
河海大学 电气学院
23
三绕组变压器等效电路
2018/10/31
河海大学 电气学院
24
三绕组变压器简图
2018/10/31
河海大学 电气学院
25
三绕组变压器绕组排列
变压器图片动画 异步电机图片动画
2018/10/31
河海大学 电气学院
6
END 谢谢
2018/10/31
河海大学 电气学院
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:
2018/10/31
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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 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
定子串接电抗器时的机械特性
s 0 n
n1
sm’ sm xst
1 0
Tm’
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Tm
98
Tem
2018/10/31
2018/10/31
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26
自耦变压器电流分布
2018/10/31
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27
三绕组变压器向量图
2018/10/31
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28
CT PT
2018/10/31
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29
变压器外特性
2018/10/31
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30
对称分量合成
2018/10/31
2018/10/31
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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。 • 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》
2018/10/31
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71
异步电机铭牌
2018/10/31
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72
异步电机 端盖
2018/10/31
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73
异步电机 外壳
2018/10/31
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74
异步电机打包
2018/10/31
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75
异步电机定子 底部
2018/10/31
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52
定子绕组2
2018/10/31
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53
定子绕组3
2018/10/31
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54
短距线圈
2018/10/31
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55
电动机工作原理
2018/10/31
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56
转子冲片(异步电机)
2018/10/31
河海大学 电气学院
2018/10/31
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68
双层绕组 连相绕组
2018/10/31
河海大学 电气学院
69
异步电机功率平衡关系
pcu1
r1
x1

pcu2
r2'
' x2
Pem
Pmec
P 1
U1

I1
I0

rm I 2
xm
'
p Fe
1 s ' r2 s
2018/10/31
河海大学 电气学院
70
异步电机能流图
86
异步电机转子 放大
Hale Waihona Puke 2018/10/31河海大学 电气学院
87
异步电机转子:端环
2018/10/31
河海大学 电气学院
88
异步电机转子1
2018/10/31
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89
异步电机转子2
2018/10/31
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90
异步电机转子3
2018/10/31
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91
第三篇 异 步 电 机
2018/10/31
河海大学 电气学院
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
2018/10/31
河海大学 电气学院
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
2018/10/31
河海大学 电气学院
5
主要图片动画检索
2018/10/31
河海大学 电气学院
47
T-S曲线2
2018/10/31
河海大学 电气学院
48
轴承
2018/10/31
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49
单匝线圈多匝线圈(定子绕组)
2018/10/31
河海大学 电气学院
50
单相绕组
2018/10/31
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51
定子绕组1
2018/10/31
36
三相变压器组铁芯磁通波形
2018/10/31
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37
三相变压器
2018/10/31
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38
异步电机工作特性
2018/10/31
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39
转子静止时等效电路
2018/10/31
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40
T形等效电路(异步电机)
2018/10/31
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2018/10/31
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63
单层绕组 同心式绕组
2018/10/31
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64
单层链式绕组
2018/10/31
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65
双层绕组 单层绕组
2018/10/31
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66
双层绕组 分极分相
2018/10/31
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67
双层绕组 线圈组
Tem
Tmax
95
异步电动机降压时的人为机械特性
s n n1
0
A TL
sm
0.8UN
UN
1 0
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96
转子回路串电阻时的机械特性
s
0
sm
n1
n
r2
r2+Rs1 r2+Rs2 r2+Rs3
sm1
sm2
1 0
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Tst
Tst1
Tst2
Tm
97
Tem
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41
T形等效电路2
2018/10/31
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42
定子三相对称绕组模型
2018/10/31
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43
定子冲片
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44

2018/10/31
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45
异步电机平衡方程推导图
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46
T-S曲线1
12
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变压器的空载运行: 变压器运行电磁现象
I0
E1

0

A
(I 2 )


a
U1
X

E 1

1
E 2 U 20
x
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变压器空载电流波形

t
i0
3
2
1 1 2
磁路饱和时, 正弦,i0 尖顶,i0 正弦, 平顶。
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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
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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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