电机学复习总结

I.宜流电机: u = E + IXra （+2AUb）（电动）

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山什么产生的？ 宜流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是山什么产生的? 漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？

2. 磁势平衡方程、屯枢反应问题

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？ 磁势平衝和电枢反应有何联系？

3. 数学模型问题:

E = u + IXra （+2AUb）（发电）

E = CE 0 n CE = PN/60/a TE 二 CM 中 L

CM = PNy27i/a 其中吒上总导体数

II.变压器：折算前

r • ・ .

U】=-Ei +/|Z]折算后

D=-E+屹

U2 = E2- 12Z2 U\=E\-I\Z'2

i、+ijk = i。 i°=L+i‘2

E} = kE2 E}=E'2 -E =溢 -E =溢

= % 。'2=衬摆\

III.异步电机：f折算后 Si=-E+屹 w折算后 私=一E+屹

良=L0/s + jX?）

M=J；（R“S+

JX

；

）

io = L+i」ki - H

未折算时 毎=£+《 E] = kvE2, E2S = SE2 M = -Lzm IV.同步电机：知=1）+点土乂疽+无乂血+帀/叫（凸极机、双反应理论）

= U+iRa+jidXd=jE

E0=U + i（Ra + jXa） + jiXa （隐极机）

= U + iRa + jix,

4. 等效电路：

I. 直流电动机:

L5I 脚f（流电动帆」效电路（•； ）

T型等效电路

HL异步动机: Xk R； x， i'2

隐极机 5.相量图及其绘制

I. 直流电机：

（无） II. 变压器：

阳3.12女瓜器相/图（cos代滞后） 6.异步电机: IV.同步电机

图5.15异步电机相h；图（0 ＜〃＜〃］） 流电动势: E = CEd>n

5嗚 （M为电枢总导体数、“为并联支路对数）

交流电动势: E = 4.44JNkS （N

为每相串联匝数）

直.流磁动势: FQ) = Ax A = NI/JTD （无移刷时的情况。x以磁极中心为起点，A为电负荷） 图6.26凸极同步发电机不饱和时矢R图的实际作法 6.交流绕组与直流绕组

共同的概念 立流电机独有 交流电机独有

单层、双层绕组 叠绕组、波绕组 yi' 为、y 短距、长距、整距 集中、分布

换向器节距火

电刷 电刷移位 几何中性线 物理中性线

绕组系数：侦=«也| 短距系数：（］=sin也90。

T

sin经

分布系数：稣=——务 gsin：

分数槽绕组 单一闭合冋路 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：« = — P

X Fa =A- “ 2

交流磁动势: （移刷电角度时）

（单相脉振幅值，沖为每相串联匝数，/为相电流有效值） Nk I 鸟=1.35—（三相旋转磁动势幅值） P

7.电磁转矩（功率）

I.宜流电机：

H网

CM = pNa / Irra

II.变压器：

STZUMN （皿 sZuQ” （三相） III.异步电机：

%=叫略 s

Pcu2=sPem

如=（1-$）% T 4心 4m 质-膏-冗

P 叫pU在

'=*= ------------------------- w ----------- ------------------ （忽略激磁支路而得）

0 2”」（&+匹），+（孔 + 亿）2] S

最大电磁转矩发生的位置为：（冬）2=吊+（乂也+ 乂盘））叩在忽略激磁支路后，当等 S”，

效电路中的转了电阻值？2/细等于电路的其余元件的阻抗之和时，异步电机电磁转矩达到最大值。 IV.同步电机：

P顷-'''s（凸极机）

d c q d *号5 保持Pcm不变，调节无功: （隐极机）

E0sin^ = comr I cos (p = const

△U =

UZN

UN

（以I/垂育.为参照，&终点轨迹垂宜.，/终点轨迹水平） V形曲线（励磁正常时，cos ° = 1, /最小）

8.效率计算:

直流电动机： 4 = Pcua + P 顷 + Pmec + P Fe + Pad = PE + P。

II. 变压器：

£P = PW + PD + P^ = P," + P

。

Pa, =^~PkN 〃 =[ RN+PON 二 鶴 cos 一 BSN COSQ +RP&N+PON PSN COS代 +P'p即 +PON

最大效率发生位置：伊PkN = PeN，即可变损耗等于不变损耗时。

III. 异步电机：

£p = Peul + Peu2 + Pn.cc + PFe + Pad = Pcu + P。=( P* + Pcul + Pad)+(P“心 + PFe)

发生最大效率的位置：可变损耗等于不变损耗时，即(Pcul + Pcu2 + = (Pmee + ?Fr) Wo

IV. 同步电机:

£P = Pg + Pcuf + Pg + PR + Pad = PlU + P。 (不要求)

9.电圧变化率或屯圧调整率

I. 直流发电机电压变化率:

H.变吊器电压变化率:団=虹3时*

（•次侧为额定电压不变）

10. 电动机的调速： I.有流电动机调速:

（励磁电流不变为加）

调压调速、电枢申电阻调速、调励磁调速等 以=(1 - s)〃] =(1-矽箜 P 变频、变极、变转差率调速

:调压、转子申电阻等调S法

U'N U,N a 尸（R； cos（p2 + X； sin 代） HI.异步电机（无）

IV. 同步发电机电压调整率：

II. 异步电动机调速:

T =-^-= s C R' 珀 2"[(，+二)2+0诂 + 4攘2]

III. 同步电动机调速:

变频、变极

11. 起动、并网问题：

I. 直流电动机起动：直接起动、三点启动器、调床软起动

II. 变压器并联运行：变比相同：连接组号相同：短路阻抗标幺值相同、阻抗角相等。 负载分配：

与短路阻抗成反比

III. 异步电动机起动：调压书降压起动、先Y•后A起动、转子冋路串电阻起动

IV. 同步发电机并网：相序相同、频率相同、电压大小和相位相同

旋转灯光法（交叉连接）、灯光熄灭法（对应连接）

同步电动机起动：牵入同步法（阻尼、励磁绕组短路的异步电动机起动法）; （异步电动机带动到接近同步转速的起动法）: 变频器供电起动

12, 制动问题：

I.直流电动机： 电源反接制动（E、U同向，快速）

励电动机超速制动（E>U,能星冋馈）II.异步电动机:

从。速开始，沿同步速的反方向下放重物；

电动机运行中，调换电源某两相，制动减速或停车； 定子接入直流电，电磁制动 III.同步电动机： 定子绕组短路电磁制动（不要求）

13. 空载试验：

I. 立流电发机空载试验：测磁化曲线

直流电动机空载试验：

II. 变压器空载试验：电压侧进行，测UN附近的数据Uo、7o、po;计算為、即、

（也叫开路试验，忽略1、2次侧漏抗）

III. 异步电动机空载试验：测UN附近的数据山）、A）、內；分离Pmc，计算高、Rm、.等 po同为近似线性关系，pg■

基本不变，故在％=0时，可分离岀Pmg

IV. 同步发电机空载试验：测磁化曲线

14. 短路试验：

I. ri流电机（无）

n.变压器短路试验：在高压侧做，测人附近的数据Uk、人、Pk；计算Zk、Rk、Xk

（忽略激磁支路）

III. 异步电动机短路试验：计算定、转子漏阻抗参数

（也称堵转试验，不能忽略激磁支路）

IV. 同步发电机三相对称短路试验：短路电流只有去磁性质的妇分吊:，勾和。成正比，测&的不饱和值。

15. 磁势平衡与电枢反应问题

I. 立流电机的电枢反应：电枢（负载）电流产生个磁动势，对主极磁动势有影响。

A. 电刷在几何中性线上时，只有交轴电枢反应。

Fa（x） = Ax （无移刷时的情况。x以磁极中心为起点，A为电负荷）

A = N忑!7iDa

灼=吗 交磁作用：①几何、物理中性线不重合：②不饱和时每极磁通不变：饱和时，有去磁作用。 B. 电刷移位后，出现立轴电枢反应磁动势，可能去磁，也可能助磁。

< 这一財 （移刷尸电角度时） F”=Ab.

II. 变压器的磁势平衡：

一次侧电流的负载分県同二次侧电流二者的磁动势大小相同、方向相反，互相抵消，即 七=如+A）