电机学总结

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电机学期末复习总结

《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构: 定子——三相对称绕组,通入三相对称电流,产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁,是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的,为60 1 pn f = 2、异步电机的结构: 定子——三相对称绕组,通入三相对称电流,产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组,产生一个旋磁磁通。 【三相对称:空间上差120度电角度;时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度: 电角度:磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度:转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势: ①感应电势的频率:60 1 pn f = ②感应电势的最大值:m m m f lv B E φπ==(τφl B P m =) ③每根导体感应电势的有效值:m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距: ①概念:一个磁极在空间所跨过的距离,用τ来表示。(了解整距、短距、长距) ②公式:p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数: ①节距因数:190sin 90)1(cos 11 ≤?? ??????=????? ???- =ττy y k y 物理意义:表示了短距线圈电势的减少程度。

②分布因数:12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义:表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数:q y w k k k = ④合成电势:w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角:z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数:pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机,Hz f 50=,min /1000r n =,定子铁芯长cm l 5.40=,定子铁芯内径cm D 270=,定子槽数72=z ,101=y 槽,每相串联匝数144=N ,磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求:(1)绕组因数w k ;(2)每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法: ①采用不均匀气隙,以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组: ①双层绕组:指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组:指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤: ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图(注意单层绕组、双层绕组)

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 b 2. 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a 10. 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 T 16. 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 n pN C a Φ==

电磁转矩: em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率:2111 2100%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 2 T 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

华中科技大学电机学总结

《电机学(上)》总结 第一章 导论 1、电机的基本概念 电机:依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。 定子:静止部分;转子:旋转部分;气隙:铁芯与磁极之间的间隙 气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 H B A B A F m A H Wb T B ?=?=μφμμφ;);();/(;;);();(0 3、磁路定律 (1)全电流定律:∑∑∑?=?=?k k k k k F l H i (2)磁路欧姆定律:m m F R F Λ?== φ,A l R m m μ=Λ=1磁路的磁阻:, l A m μ=Λ磁路的磁导: (3)磁路的基氏第一定律:0=∑φ (4)磁路的基氏第二定律:k k k k k k k k i N F l H ∑∑∑== 4、磁化曲线曲线H H f B ?==μ)((课本P16 图) 非铁磁材料:为常数为直线,00μμH B ?=,数值很小,/10470m H -?=πμ 铁磁材料,磁化曲线呈现非线性的饱和特性。 一般0μμ>>Fe ,且Fe μ不是常数。饱和时,↓↑→μb 。不饱和时可认为是常数 5、铁耗Fe p :)6.1~2.1(21,2≈<<∝+=βββV B f p p p m w h Fe ,V 为铁磁材料的体积, 采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。

6、电感与互感 线圈(绕组)的电感m N L Λ=2。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。 两个线圈(绕组)间的互感m N N M Λ=21 第二章 直流电机 一、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理: 直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势, 换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。 只要电枢与主磁极空间相对静止,电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构 定子 转子(电枢) 主磁极、机座、电刷、换向极 电枢铁心、电枢绕组、换向器 定子机座兼做定子主磁路的一部分,因其中磁场是固定不变的,故采用铸钢或厚钢板加工(无铁耗) 转子铁心因旋转,与气隙主磁场(空间静止)有相对切割运动,其间会有铁耗,故采用硅钢片叠成。 3、额定值 额定功率2P P N ≡ )/(60 2s rad n N π =Ω 发电机:N N N I U P = 电动机:N N N N I U P η= 二、 电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放: (1)原则:正、负电刷间空载合成电势最大。

电机学概念以及公式总结

一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 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a 10. 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 T 16. 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P2 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 22. DM的调速方法:电枢回路串电阻、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 NηN(输出机械功率)

反电势: 60E a E E C n pN C a Φ== 电磁转矩: em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率:21112 100%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 Φ C C R R ΦC U Φ C 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。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ

电机学知识点总结

电机学知识点总结 电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显它涉及的基础理论和知识面较广牵涉电、磁、热、机械等综合知识。下面请看我带来的电机学知识点总结。 电机学知识点总结 直流电动机知识点 1、直流电动机主要结构是定子和转子;定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。 2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。 3、直流电动机的工作原理:通过电刷与换向器之间的切换,导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向,从而使电磁转矩的方向始终不变。 4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。 5、励磁方式分为他励式和自励式;自励式包括并励式、串励式和复励式。(只考他励式和并励式,掌握他励式和并励式的图形) 6、直流电机的额定值:①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率;对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。 7、磁极数=电刷数=支路数(2p=电刷数=2a,p为极对数,a为支路对数) 8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生,分为主磁通和

漏磁通两部分。 9、电枢反应:负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。 10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。 11、交轴电枢反应的影响:①使气隙磁场发生畸变;②物理中线偏离几何中线;③饱和时具有一定的去磁作用。 12、电刷偏离几何中线时,出现直轴。 13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、他励发电机的特性(主要掌握外特性U=f(I)) 曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa;随着负载电流I增大,电枢电阻压降 IaRa 随之增大,所以U减小。②交轴电枢反应产生一定的去磁作用;随着负载的增加,气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小,再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。 16、并励发电机自励条件:①电机的磁路中要有剩磁;②励磁绕组的接法要正确,使剩磁电动势所产生的电流和磁动势,其方向与剩磁方向相同;③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 17、并励发电机的外特性U=f(I),曲线下降原因①②同上他励发电机;③励磁电流减小,引起气隙磁通量和电枢电动势的进一步下降。 18、为什么励磁绕组不能开断? 若励磁绕组开断,If=0,主磁通将迅速下降到剩磁磁通,电枢电动势也将下降到剩磁电动势,从而使电枢电流Ia迅速增大,如果负载为轻载,则电动机转

电机学总结.doc

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1 1 1 1 2222120121022/m L U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z U I Z ?=-+?=-??+=??=??-=? ?=?&&&&&&&&&&&&&&& 折算后 1111 2222012121022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=?&&&&&&&&&&&&&&& III. 异步电机:f 折算后()1 1 11 2222σ012121m m //i e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?=-+?=+??=+??=??=-? &&&&& &&&&&&& w 折算后()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1111 22222201212221m 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 ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&& && r r r && &&

电机学知识点总汇

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 (+ 2U b )(电动) E = u + I ×ra (+ 2U b )(发电) E = C E n C E = PN a /60/a T E = C M I a C M = PN a /2/a 其中N a 上总导体数 II. 变压器: 折算前1 1 1 1 2222120121022/m L U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z U I Z ?=-+?=-??+=??=??-=? ?=?&&&&&& &&&&&&&&& 折算后 1 1 11 2222012121022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=?&&&&&&&&&&&&&&&

III. 异步电机:f 折算后()1111 2222σ012121m m //i e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?=-+?=+??=+??=??=-? &&&&& &&&&&&& w 折算后()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1 1 11 22222201212221m 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 ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&&&& r r r && && IV. 同步电机:0()a d ad q aq a d d q q E 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 a a t E U I R jX jIX U IR 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:

电机学简要总结

电机学 电 机 分 类

1 磁路 1.1 磁路基本定律 磁路:磁通所通过的路径。 主磁通:由于铁心的导磁性能比空气要好得多,绝大部分磁通将在铁心内通过, 这部分磁通称为主磁通。 漏磁通:围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间,还存在少量分散的磁通, 这部分磁通称为漏磁通。 ? 安培环路定律 全电流定律:磁场强度沿任意的闭合回路的线积分等于闭合回路包围的导体电流 的代数和。 意义:电流是产生磁场的源。 l l H dl H dl i '?=?=∑??蜒,123l H dl I I I ?=+-?? ? 磁路的欧姆定律 磁动势:F Ni = 磁阻:m l R A μ= 磁导:1/m m R Λ= 磁通:/m F R φ= ? 磁路的基尔霍夫第一定律 0φ=∑ 穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量),这就是磁通连续性定律。 ? 磁路的基尔霍夫第二定律

3 11221k k m m m k Ni H i R R R δδ???===++∑ 定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 1.2 常用的铁磁材料及其特性 铁磁物质的磁化:铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性,此现象称为铁磁物质的 磁化。 1.2.1磁化曲线和磁滞回线 将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化,当磁场强度H 由零逐渐增大时,磁通密度B 将随之增大,曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线。 随着磁场强度H 的增大,饱和程度增加,μFe 减小,R m 增大,导磁性能降低。 设计电机和变压器时,为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势。通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点(磁化曲线开始拐弯的点)附近。 1)磁滞回线 剩磁:去掉外磁场之后,铁磁材料内仍然保留的磁通密度B r 。 矫顽力:要使B 值减小到零,必须加上相应的反向外磁场,此反向磁场强度称 为矫顽力。 2)基本磁化曲线

电机学知识点讲义汇总

电机学知识点讲义汇总 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=- dt d 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=Blv ④自感电动势 dt di L e 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=m R F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ; R m = A l 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=?s Bds 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=Z i /2p ε=整数;③y=y 1+y 2。其中,S 为元 件数,K 为换向片数,Z i 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。

华中科技大学电机学(上)总结

华中科技大学电机学(上)总结 1、电机的基本概念电机:依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。定子:静止部分;转子:旋转部分;气隙:铁芯与磁极之间的间隙气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 3、磁路定律(1)全电流定律:(2)磁路欧姆定律:,,(3)磁路的基氏第一定律:(4)磁路的基氏第二定律: 4、磁化曲线(课本P16 图 1、6)非铁磁材料:,铁磁材料,磁化曲线呈现非线性的饱和特性。 一般,且不是常数。饱和时,。不饱和时可认为是常数 5、铁耗:,V为铁磁材料的体积,采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。 6、电感与互感线圈(绕组)的电感。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。 两个线圈(绕组)间的互感第2章直流电机 1、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理:

直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势,换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。 只要电枢与主磁极空间相对静止,电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构定子转子(电枢)主磁极、机座、电刷、换向极电枢铁心、电枢绕组、换向器定子机座兼做定子主磁路的一部分,因其中磁场是固定不变的,故采用铸钢或厚钢板加工(无铁耗)转子铁心因旋转,与气隙主磁场(空间静止)有相对切割运动,其间会有铁耗,故采用硅钢片叠成。 3、额定值额定功率发电机: 电动机: 2、电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放:(1)原则:正、负电刷间空载合成电势最大。(2)位置:应放在换向器的几何中性线上(与电枢几何中性线处的导体连通)(3)组数:恒等于电机极数2p 3、单叠绕组的并联支路数2a=电机极数2p。 4、电刷为电枢表面导体电流的分界线 5、电枢电流Ia=每条支路电流(即线圈电流)并联支路数2a。 3、直流电机的磁场

电机学期末复习总结

电机学期末复习总结 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

《电机学》期末复习材料 第三篇交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构: 定子——三相对称绕组,通入三相对称电流,产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁,是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的,为60 1 pn f = 2、异步电机的结构: 定子——三相对称绕组,通入三相对称电流,产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组,产生一个旋磁磁通。 【三相对称:空间上差120度电角度;时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度: 电角度:磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度:转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势: ①感应电势的频率:60 1 pn f = ②感应电势的最大值: m m m f lv B E φπ==(τφl B P m =) ③每根导体感应电势的有效值: m m m d f f E E φφπ 22.22 2== = 5、极距: ①概念:一个磁极在空间所跨过的距离,用τ来表示。(了解整距、短距、长距) ②公式:p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数: ①节距因数: 190sin 90)1(cos 11≤??? ?????=????????-=ττy y k y 物理意义:表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数:12 sin 2sin ≤= a q a q k q

物理意义:表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数:q y w k k k = ④合成电势:w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角:z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数:pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机, Hz f 50=,min /1000r n =,定子铁芯长 cm l 5.40=,定子铁芯内径cm D 270=, 定子槽数72=z ,101=y 槽,每相串联 匝数144=N ,磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求:(1)绕组因数w k ;(2)每相感应电势的有效 值。 7、消弱谐波电势的方法: ①采用不均匀气隙,以改善气隙中磁场 分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组: ①双层绕组:指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组:指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤: ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图(注意单层绕组、双层 绕组) ③画出某相叠绕组展开图(注意支路 数) 【练习2】有一双层三相短距绕组, 24=z ,42=p ,τ6 5 1=y 。(1)分别 画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组 展开图;(2)算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势(脉动磁势): 单相磁势的特点是:磁势轴线(即 磁势幅值所在的位置)在空间固定不 动,而各点磁势的大小则随时间在变 化,因此称为脉动磁势。 单相绕组所产生的脉动磁势可以分 解成 基波

电机学知识点总结

电机学知识点总结 直流电动机知识点 1、直流电动机主要结构是定子和转子;定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。 2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。 3、直流电动机的工作原理:通过电刷与换向器之间的切换,导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向,从而使电磁转矩的方向始终不变。 4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。 5、励磁方式分为他励式和自励式;自励式包括并励式、串励式和复励式。(只考他励式和并励式,掌握他励式和并励式的图形) 6、直流电机的额定值:①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率;对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。 7、磁极数=电刷数=支路数(2p=电刷数=2a,p为极对数,a为支路对数) 8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生,分为主磁通和漏磁通两部分。 9、电枢反应:负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。 10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。 11、交轴电枢反应的影响:①使气隙磁场发生畸变;②物理中线偏离几何中线;③饱和时具有一定的去磁作用。 12、电刷偏离几何中线时,出现直轴。 13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、他励发电机的特性(主要掌握外特性U=f(I)) 曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa;随着负载电流I增大,电枢电阻压降 IaRa 随之增大,所以U减小。②交轴电枢反应产生一定的去磁作用;随着负载的增加,气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小,再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。

电机学主要知识点复习提纲教学提纲

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 b 2. 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a 10. 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 T 16. 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 n pN C a Φ==

电磁转矩: em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率:2111 2100%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 2 T 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

电机学概念以及公式总结

?一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 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a 10. 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 T 16. 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P2 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 22. DM的调速方法:电枢回路串电阻、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 NηN (输出机械功率) 反电势:

电磁转矩: 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 : DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率:2111 2100%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 Φ C C R R ΦC U Φ C 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?、漏磁通?1?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. ?、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1?、二次侧漏电抗X 2? 9. 负载运行时变压器的原理示意图 10. 变压器的磁势平衡 11. 绕组折算原则、折算方法、作用 12. 功率因数滞后时的变压器相量图画法 13. T 型等效电路、?型等效电路、简化等效电路 14. 空载试验、短路试验的用途、注意事项 15. 标幺值、基准的选择 16. (不同负载时的)电压变化率,短路阻抗、短路电阻、负载系数 17. 效率最大值发生的条件 18. 三相变压器的磁路:组式、心式 19. 三相变压器的电路:星形连接、三角形连接 20. 同名端、首端、尾端、中性点 21. 联结组、联结组号、时钟表示法 22. Y,y 联结组,D,d 联结组各有6个偶数联结组号; Y,d 联结组,D,y 联结组各有6个奇数联结组合 23. 主磁通、励磁电流的波形问题

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 b 2. 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a 10. 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 T 16. 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 n pN C a Φ==

电磁转矩: em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程:20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率:21 112 100%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 Φ C 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。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ 9. 负载运行时变压器的原理示意图 10. 变压器的磁势平衡 11. 绕组折算原则、折算方法、作用 12. 功率因数滞后时的变压器相量图画法 13. T 型等效电路、Γ型等效电路、简化等效电路 14. 空载试验、短路试验的用途、注意事项 15. 标幺值、基准的选择 16. (不同负载时的)电压变化率,短路阻抗、短路电阻、负载系数 17. 效率最大值发生的条件 18. 三相变压器的磁路:组式、心式

清华大学复试电机学电力电子问题总结

清华大学复试电机学电力电子问题总结 1、什么是直流电机直流电机是实现机械能和直流电能之间相互转换的旋转电机。直流电机本质上是交流电机,需要通过整流或逆变装置与外部电路相连接。常见的是采用机械换向方式的直流电机,它通过与电枢绕组一同旋转的换向器和静止的电刷来实现电枢绕组中交变的感应电动势、电流与电枢外部电路中直流电动势、电流间的换向。(实质是一台有换向装置的交流电机) 2、同步机和异步机的区别同步电机定子交流电动势和交流电流的频率,在极对数一定的条件下,与转子转速保持严格的同步关系。同步电机主要用做发电机,也可以用作电动机,还可以用作同步调相机(同步补偿机)。同步电机可以通过调节励磁电流来调节无功功率,从而改善电网的功率因数。(同步电动机主要用于功率比较大而且不要求调速的场合。同步调相机实际上就是一台并联在电网上空转的同步电动机,向电网发出或者吸收无功功率,对电网无功功率进行调节。)异步电机是一种转速与电源频率没有固定比例关系的交流电机,其转速不等于同步转速,但只要定转子极对数相等,无论转子转速如何,定、转子磁动势都以同步转速相对于定子同向旋转,即二者总是相对静止。异步电机主要用作电动机,缺点是需要从电网吸收滞后的无功功率,功率因数总小于1。异步电机也可作为发电机,用于风力发电场和小型水电站。

3、什么是电枢反应?直流电机是否有电枢反应?对于同步电机来说,电枢反应是指基波电枢磁动势对基波励磁磁动势的影响。直流电机也有电枢反应,是指电枢磁动势对励磁磁动势产生的气隙磁场的影响。 4、异步机的转子有那几种折合方式?异步电机转子的折合算法主要包括频率折合和转子绕组折合,原则是保持转子基波磁动势不变,对定子侧等效。在进行这两种折合之前还有一个转子位置角的折合。 5、电动机为什么会转?都是由于转子上的绕组受到了电磁力,产生拖动性电磁转矩而带动转子转动。具体来说,同步电机是由于定子绕组通入三相对称电流,产生旋转磁场,相当于旋转磁极,使得同步电动机转子磁极吸引而同步旋转。异步电动机是由于转子转速小于同步转速,转子与定子电流产生的旋转磁动势有相对运动,转子绕组切割磁感线,产生感应电动势,进而产生感应电流使得转子绕组受到安培力,产生电磁转矩,带动转子旋转。 6、直流机和异步机分别有哪几种调速方式?异步电动机的调速方法:(1)改变转差率调速,包括调压调速、转子串接电阻调速(只用于绕线转子电动机)。(2)变极调速(只用于笼型异步电动机)。(3)变频调速(多用于笼型异步电动机)。(变频调速性能最好,但价格比较高)他励直流电动机的调速方法:(1)电枢串接电阻调速(只能从基速向下调)。(2)改

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