《电机学》 -------电路和磁路的比较
电机学第一章 磁路
2.磁路的欧姆定律
φ
F
Rm
铁磁材料的磁导率μ不是一个常数，所以由铁磁材 料构成的磁路，其磁阻不是常数，而是随着磁路中 磁通密度的大小而变化，这种情况称为非线性。
有一闭合铁心磁路，铁心的截面积 A ＝9×10-4m2，磁 路的平均长度L=0.3m，铁心的磁导率，套装在铁心上 的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度 时，所需的励磁磁动势和励磁电流。
O
If
F0
电机的磁化曲线体现了电机磁路的非线性，这种非 线性使电机运行特性的数学表达复杂化。工程分析 中，常用线性分析加上适当修正的办法来考虑非线 性的影响。
三、交流磁路的特点
1. 交流磁路中，激磁电流是交流，因此磁 路中的磁动势及其所激励的磁通均随时间而交 变，但每一瞬时仍和直流磁路一样，遵循磁路 的基本定律 2.就瞬时值而言，通常情况下，可以使用相 同的基本磁化曲线。 3.磁通量和磁通密度均用交流的幅值表示， 磁动势和磁场强度则用有效值表示。
∫ H ⋅ dl =I
l
1
+ I 2 − I3
在一个圆形铁磁材料的周围，布 置一圈如上图分布的载流导体
安培环路定律的特例
¾右图：沿回线l，磁场强度H的 方向总在切线方向、其大小处处 相等，且闭合回线所包围的总电 流是由通入电流i的N匝线圈所提 供，则有：
H ⋅ dl = Hl = Ni ∫
l
¾磁动势：F = Ni
四、铁心损耗
1．磁滞损耗
定义: 铁磁材料置于交变磁场中时，磁畴相 互间不停地摩擦、消耗能量、造成损耗，这种 损耗称为磁滞损耗。 公式: n h h m
p = C fB V
应用:由于硅钢片磁滞回线的面积较 小，故电机和变压器的铁心常用硅钢片叠成。
磁路与电路对比
N1 2 N1 2 + λ1 R Rl1 c λ = 2 N1 N 2 Rc
N1 N 2 i L Rc 11 1 2 2 = L N2 N i + 2 2 M Rc Rl 2
LM i1 ，即电感矩阵描叙。 很容易说明这 L22 i2
以上的电压电流关系的变压器为理想变压器。 实际中的变压器不可能有去穷大的磁导率，因而必须考虑励磁效应，从而得到非理想变压 器的模型。
此时， Rc > 0 ，电流关系修改成为 N1i1 + N 2 i2 = φ Rc ≠ 0 ，即电流关系出现了一个误差。当副
N1i1 N di di → V1 = 1 1 = Lµ 1 1 。其它线圈也可得到同样的结果。 方开路时候， i2 = 0 ， φ c = Rc Rc dt dt
N2
µ c 无关。这种情况下，能量基本存储在气隙之中。
Ni ( lg lc + ) ，它具有与电路理论中的 µ c Ac µ g Ag
φ =
1.2 重 新 回 顾 磁 通 的 计 算 ： 磁 阻 模 型
i=
V R1 + R2 的类似的形式。
定义： Ni 为磁势(Magneto-motive Force)
依赖于器件的几何尺寸，材料的性质以及匝数大小。由法拉第定律。 ，
d di =L dt dt
需要注意的几点： 1 电感的大小正比于匝数的平方。一些制造厂商会用 AL 参数定义铁心，其中， A L 为每一匝线圈对应的 nH 大小(或者 1000 匝对应的 mH 数)。因而，电感值的计算公式为：
L = A L× N 2 nH。
2 电感大小正比于导磁材料的磁导率。这是由材料性质决定的。由于磁导率会因为磁 场强度、 环境温度、 时间的变化而变化(非线性)，电感值也会因此而改变。 为了稳定电感 L 的大小，我们必须做点其它的工作，其中一种方法就是加入气隙。如下图：
《电机学》(华中科技大学出版社)课后答案
2．14何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？又有哪些主要区别？
电枢反应：电枢磁场对励磁磁场的作用
交轴电枢反应影响：①物理中性线偏离几何中性线
②发生畴变
③计及饱和时，交轴有去磁作用，
直轴可能去磁，也可能增磁。
对空心线圈：所以
自感：
所以，L的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。
闭合铁心µµ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时，问
空载：仅由励磁磁动势建立，
负载：由和Ax共同建立：由每极合成磁通计算，即负载磁通计算，∵负载时，导体切割的是负载磁通（即合成磁通）
2．16一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响？
电动机电刷逆电枢转向移动，直轴电枢反应去磁，交轴电枢反应总是去磁的
磁密
查磁化曲线
气隙：
磁动势:
=
=473.9(A)
∵F=NI∴I=F／N=473.9／600=0.79(A)
1．12设1．11题的励磁绕组的电阻为，接于110V的直流电源上，问铁心磁通是多少？
先求出磁势：∵是直流电源∴不变，
∴∴
然后根据误差进行迭代设则
∴
∴
∴
=551.3-550=1.3很小，∴假设正确
（2）如有一元件断线，电刷间的电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载？
电机学：第一章 磁路2
N 500
2）用安培环路定律
磁场强度 H B
1
159 A/m
Fe 5000 4 10 7
磁动势 F Hl 159 0.3 47.7A
励磁电流 i F 47.7 9.54102 A N 500
II Rmm RR FF EE
I FRm RmR F E
磁路的欧姆定律，在形式上与电路欧姆定律相似。
将铁磁材料放入磁场后，磁场会显著增强，铁磁材料在磁场中 呈现很强的磁性这一现象，称为铁磁物质的磁化。
原因：铁磁物质中有许多称为磁畴的天然磁化区，当未投入磁场时， 磁畴杂乱无章的排列，磁效应相互抵消对外不显磁性。当放入磁场 后，磁畴按外磁场方向排列起来，形成一附加磁场叠加在外磁场上。
如图1-6所示。
二．磁化曲线
用直流励磁 用交流励磁
磁路中磁通恒定 磁路中磁通交变
直流磁路 直流电机 交流磁路 变压器、感应电机
二、磁路的基本定律
磁路的基本定律有 安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的基尔霍 夫第一定律，磁路的基尔霍夫第二定律。 1、安培环路定理（或称全电流定理）
在磁路中沿任一闭合路径L，磁场H的线积分等于该闭合回路所包围 的总电流，即：
若铁心上绕有通有电流i 的N匝线圈，铁心的截面积为 A，磁路的平均长度为L，材料 的导磁率为μ，不计漏磁通，
且各截面上的磁通密度为均匀
并垂直于各截面，则：
B dA BA
HB
Ni HL B L L
A
Ni F
L
Rm
A
F Rm
L
Rm A
：磁通 ，单位为Wb；F：磁动势 ，单位为A；H：磁场强度 ，单 位为A/m；B：磁通密度，单位为T；Rm：磁阻 ，单位为A/Wb。
电机与电器1磁路PPT课件
例1．如图所示为一闭合电磁铁磁路，S 10cm2，l 60cm
铁心为硅钢，要产生磁通Ф=0.0012Wb时，需要线圈产
生多大的磁动势？
解：求铁心的磁场强度
B
S
0.0012 10 104
1.2T
问题：为何不 能用公式H=B/µ
直接求H？
查硅钢片磁化曲线
H 700A / m
求磁势
F Hl 700A / m 0.6m 420A
为什么磁性材料有高的磁导率呢？——磁化特性。 一、磁性材料的磁化：如果有外界磁场，磁性材料
就会显示很强的磁性，即被磁化了。
B1 < B2
i
ii
i
A磁场中无铁磁物质
B磁场中有铁磁物质
铁磁物质的磁化
9
磁性材料被磁化的原因——磁畴理论
铁磁材料内多个原子组成的自发磁化了的小区域， 称为磁畴。在外磁场的作用下，磁畴的极性排列取 向一致，和原磁场相互叠加，共同作用，使磁场增 强，使铁磁材料显示出高磁导率。
B 1.2T
H0
B
0
1.2
4 107
1.2107
4
A/m
28
（3）求总的磁动势为：
F H dl Hl H0
1.2 107
700 0.6
0.002
4
420 1910 2330(A)
由此可见，气隙的存在，虽然很小，但对磁势增加很大。大部 分的磁势降落在小小的气隙上。
有些磁路没有气隙，如变压器的磁路；有的磁路必须有磁路， 如电动机。有些磁路有气隙，但工作后就没有，如电磁铁。
铁磁材料的磁化曲线 13
剩磁：当H减小至零时，对应 的Br。
磁滞：B-H的变化关系为一闭 合曲线，B的变化总是滞后 于H的变化。
电机学 第1章 磁路基础知识
1.1
1.2
磁路和磁路基本定律 铁磁材料及其特性
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.1磁路和磁路基本定律 1.1.1描述磁场的基本物理量
1、磁感应强度B（磁密） 2、磁通 3、磁导率：表示物质导磁能力强弱的物理量 真空磁导率0=4×10-7H/m 铁磁材料磁导率 >>0 4、磁场强度H=B/
南通大学《电机学》
dΨ dt
为负，而e为正，将企图增加磁链。
磁路基础知识
1.1.2电磁感应定律
线圈磁链的变化，可以有以下两种不同的方式： 若磁场由交流电流产生，则磁通随时间变化，所产 生的电动势称为变压器电动势。
若通过线圈的磁通不随时间变化，但线圈与磁场之 间有相对运动，也会引起线圈磁链的变化，所产生 的电动势称为运动电动势。
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.1.2电磁感应定律
若电动势、电流和磁通的正方向如图所示，则感应电 动势可表示为
e dΨ dt
或
e N
dΦ dt
必须指出：在建立上式时，各电、磁 量的正方向十分重要，其物理概念是： 线圈中的感应电动势倾向于阻止线圈 中磁链的变化。
dΨ
1、磁链正向增加， d t 为正，而e为负值，将企图减少磁链； 2、磁链正向减少，
南通大学《电机学》 磁路基础知识
1.1.5磁路的基尔霍夫定律
1、磁路的基尔霍夫第一定律 闭合面A显然有：
－ Φ1＋ Φ 2＋ Φ 3＝ 0
A
i
N
即：
Φ＝ 0
2
1
3
图1-4 磁路的基尔霍夫第一定律
穿出(或进入)任一闭合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)
《电机学》习题解答(吕宗枢) 12章
第12章 思考题与习题参考答案12.1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质，它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定?答：电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表：12.2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ，则在下列情况下电枢反应各起什么作用?(1)带电阻负载；(2)带电容负载8.0*=c X ， (3)带电感负载7.0*=L X 。
答：电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0E 的相位关系，或者说取决于负载的性质。
（1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；（2）带电容负载8.0=*s X 时，由于它小于同步电抗（0.1*=s X ），总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因此电枢反应基本为直轴去磁作用；（3）带电感负载7.0=*L X 时，总电抗为更大的感抗，电枢反应主要为直轴去磁作用。
12.3 电枢反应电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？答：电枢反应电抗对应电枢反应磁通，这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通，它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路，它反映了电枢反应磁通的大小；同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通（即电枢反应磁通和定子漏磁通之和），它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。
同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性，也影响同步发电机短路电流的大小。
12.4 什么是双反应理论？为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论？答：由于凸极同步电机的气隙不均匀，直轴处气隙小，磁阻小，交轴处气隙大，磁阻大，同样的电枢磁动势作用在不同位置时，遇到的磁阻不同，产生的电枢反应磁通不同，对应的电枢反应电抗也不同，即电枢磁动势（电枢电流）与电枢反应磁通（电枢电动势）之间不是单值函数关系，因此分析凸极同步电机时，要采用双反应理论。
《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。
第1章 电机的基本原理 《电机学(第2版)》王秀和、孙雨萍(习题解答)
第一章电机的基本原理习题解答：1、何为相对磁导率？答：材料的磁导率定义为该位置处的磁通密度与磁场强度之比，决定于磁场所在点的材料特性，单位为H/m。
根据材料的导磁性能，可将其分为铁磁材料和非铁磁材料。
非铁磁材料的磁导率可认为与真空的磁导率μ0相同，为4π⨯10-7H/m。
铁磁材料主要是铁、镍、钴以及它们的合金，其磁导率是非铁磁材料磁导率的几十倍至数千倍。
由于材料的磁导率变化范围很大，常采用相对磁导率μr来表征材料的导磁性能，μr为材料的磁导率与真空磁导率的比值。
2、磁路的磁阻如何计算？答：磁路的磁阻可用公式R m=L/(μA)计算，其中L为磁路的长度，单位为m，μ为材料的磁导率，单位为H/m，A为磁路的截面积，单位为m2。
从公式可以看出，磁路的磁阻主要取决于磁路的几何尺寸和材料的磁导率，大小上与磁路长度成正比，与磁路的截面积和磁导率成反比。
3、叙述磁路与电路的类比关系。
答：从电路和磁场的方程上看，两者形式上非常相似。
电路和磁路的类比关系可用下表表示：4、为什么希望磁路中的空气隙部分尽可能小？答：与磁路中铁磁材料相比，空气的磁导率小得多，如果磁路中的气隙部分长度增加，使得磁路的总磁阻大大增大，要想产生同样大小的磁通，需要的磁动势大大增加。
5、何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？答：铁磁材料包括铁、镍、钴及它们的合金、某些稀土元素的合金和化合物、铬和锰的一些合金等。
根据铁磁材料的磁化过程可知，当铁磁材料放置到磁场中之后，磁场会显著增强，表现为铁磁材料的导磁能力更强，因此磁导率大。
6、何为铁磁材料的饱和现象和磁滞现象？答：将未磁化的铁磁材料置于外磁场中，当磁场强度很小时，外磁场只能使少量磁畴转向，磁通密度增加不快，此时磁导率 较小；随着外磁场的增强，大量磁畴开始转向，磁通密度增加很快，磁导率很大；当外磁场增大到一定程度时，大部分磁畴已经转向，未转向的磁畴较少，继续增大外磁场时，磁通密度增加缓慢，磁导率逐渐减小，这种现象称为饱和。
电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比221==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么答：不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。
于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
电机学(第二版)完整版答案
电机学（第2版）主编：张广溢 郭前岗 重庆大学出版社 课后习题答案 凌风破浪 收集整理 2012/9/19绪 论Δ0-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？0-2 在图0-3中，当给线圈N 1外加正弦电压u 1时，线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势？电动势的大小与哪些因素有关？ 0-3 感应电动势=e dtd ψ-中的负号表示什么意思？ Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。
0-5 电机运行时，热量主要来源于哪些部分？为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度？电机的温升与哪些因素有关？0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么？ 0-7 在图0-2中，已知磁力线l的直径为10cm ，电流I 1 = 10A ，I 2 = 5A ，I 3 = 3A ，试求该磁力线上的平均磁场强度是多少？∨0-8 在图0-9所示的磁路中，线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2，试问： （1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁 动势为多少？ （2） N 2中电流I 2反向，总磁动势又为 多少？（3） 若在图中a 、b 处切开，形成一空气隙δ，总磁动势又为多少？图0-9 习题0-8附图（4） 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的 相对大小，及3中铁心和气隙中H 的相对大小？解：1）22111N I N I F -= 2）22112N I N I F +=3）221113N I N I F F -==不变4）由于31F F =，而31m m R R <<，所以31φφ>>，31B B >>，31H H >>。
在3）中，δB B Fe =，由于0μμ>>Fe ，所以0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=∨0-9 两根输电线在空间相距2m ，当两输电线通入的电流均为100A 时，求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少？并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。
磁路计算问题及其与电路计算的区别
磁路计算问题及其与电路计算的区别磁路计算问题及其与电路计算的区别1. 引言磁路计算作为电磁学中的重要内容，一直是学习者们所关注的焦点。
它不仅在电机、变压器等电气领域有重要应用，还与电路计算有着一定的联系。
本文将着重探讨磁路计算问题及其与电路计算的区别，帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 磁路计算的基础概念磁路计算是指在电磁系统中，通过磁路参数的计算和分析来研究磁场分布、磁通、磁势等问题。
它是电磁学理论的一部分，主要用来描述磁场在磁性材料中的传播和分布规律。
在磁路计算中，需要考虑的因素包括磁通量、磁阻、磁势等。
3. 电路计算的基本原理电路计算是指在电路理论中，通过电流、电压、电阻等参数的计算和分析来研究电路中的电流分布、电压分布、功率分布等问题。
它是电工电子领域的基础课程之一，主要用来描述电流在电路中传播和分布规律。
在电路计算中，需要考虑的因素包括电流、电压、电阻、电感、电容等。
4. 磁路计算与电路计算的区别1) 物理特性不同磁路计算主要研究磁场的传播和分布规律，因此其物理特性主要涉及电磁感应、磁通、磁势等方面；而电路计算主要研究电流的传播和分布规律，因此其物理特性主要涉及电流、电压、电阻等方面。
2) 参数不同在磁路计算中，需要考虑的参数主要包括磁通量、磁阻、磁势等；而在电路计算中，需要考虑的参数主要包括电流、电压、电阻、电感、电容等。
3) 应用范围不同磁路计算主要应用于电机、变压器等电气设备中，用来描述磁场分布和磁通量的变化规律；而电路计算主要应用于电子电路、通信电路、功率电子等领域，用来描述电流、电压、功率的分布和变化规律。
5. 个人观点和理解从个人观点来看，磁路计算与电路计算虽然在物理特性、参数和应用范围上有所不同，但它们都是描述自然界中电磁现象的重要工具。
磁路计算在电气工程中具有重要的应用意义，掌握磁路计算的基本原理对于从事电气工程技术和研究的人员来说是非常必要的。
6. 总结通过本文的讨论，我们深入探讨了磁路计算问题及其与电路计算的区别。
电机学判断习题与参考答案
电机学判断习题与参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、三相感应电动机的功率因数cosφ₁总是滞后的。
（）A、正确B、错误正确答案：A2、同步发电机带纯阻性负载单机稳定运行时，只有有功功率输出，电枢反应性质为只交轴电枢反应。
（）A、正确B、错误正确答案：B3、发电机带纯感性负载时，可以认为电枢反应基本上只有直轴去磁。
（）A、正确B、错误正确答案：A4、同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。
（）A、正确B、错误正确答案：B5、型号为QF-100-2型的同步发电机，其中数字2表示发电机为2极发电机。
（）A、正确B、错误正确答案：A6、电机学中机械角度固定指一个圆周对应的空间几何角度360°。
（）A、正确B、错误正确答案：A7、三相变压器只要有一侧的绕组为三角形接法，其电动势和磁通的波形就近似为正弦波形。
( )A、正确B、错误正确答案：A8、所有交流绕组的绕组系数kw1均小于1。
（）A、正确B、错误正确答案：B9、异步电动机空载及负载时的起动电流相同。
（）A、正确B、错误正确答案：A10、变压器的铁芯结构一般分为心式和壳式两种。
( )A、正确B、错误正确答案：A11、凸极同步发电机和隐极同步发电机的电磁功率计算公式是相同的。
（）A、正确B、错误正确答案：B12、我国交流电的频率是50Hz，如果异步电动机铭牌上标注的额定转速是960r/min，则此电机是3极电机。
（）A、正确B、错误正确答案：B13、励磁电抗是非线性参数，它随磁路饱和程度的增加而减少。
(A、正确B、错误正确答案：A14、异步电动机的转差率空载时最小，满载时最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B15、同步发电机的电枢磁动势和励磁磁动势转速相同、转向一致，二者相对静止。
（）A、正确B、错误正确答案：A16、变压器铁心和绕组运行中会发热，主要原因是其中会产生损耗。
( )A、正确B、错误正确答案：A17、只要异步电动机转速发生变化定转子电流必然随之变化。
电机学复习要点3
《电机学》复习要点第一篇1.电机分类：P1按能量转换职能分：按应用电流种类分：按原理和运动方式分：2.铁芯的导磁性能比空气好的多，磁通几乎全部在铁芯中流通。
P23.存在电绝缘的物体，不存在磁绝缘的物体。
P3相对磁导率的定义：P3真空磁导率70410/H m μπ-=⨯4.磁化曲线是表示B 与H 之间关系的曲线。
分为起始段、线性区、饱和区。
P4不同的磁性材料有不同的磁导率，同一材料当磁通密度不同时，也有不同的磁导率。
5.根据矫顽力c H 的大小和磁滞回线的形状，将磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。
P56.磁滞损耗是指导磁体反复磁化，其磁畴相互间不停地摩擦消耗的能量。
P67.涡流的定义：是指交变磁场在铁芯内产生自行闭合的感应电流。
P7涡流损耗的定义：涡流在铁芯中产生的焦耳损耗。
频率越高，磁通密度越大，感应电动势就越大，涡流损耗就越大，铁芯电阻率越大，涡流流过的路径越长，涡流损耗就越小。
电机铁芯通常由硅钢片叠加成，一方面，硅的加入，使得铁芯材料电阻率增大，减小涡流损耗；另一方面，硅钢片间有绝缘层，叠片越薄，电阻越大，增大涡流回路的电阻，也可以减小涡流损耗。
铁芯损耗为磁滞损耗与涡流损耗之和。
根据公式 1.32Fe Fe m p k f B V =可知，恒定磁通（f=0）无铁芯损耗，只有交变磁通才在铁心中产生铁芯损耗。
8.磁路与电路在形式上相似，但有本质区别，在于：（1）电流是真实带电粒子的运动，而磁通是假象的；（2）直流电流通过电阻时引起能量损耗，但恒定磁通通过磁阻不会有能量损耗。
9.电感的定义：一个线圈单位电流所产生的磁链称为该线圈的电感。
P10电机的电抗与电机磁路饱和有关。
10.变压器油起到绝缘和散热两种作用。
P1511.电路和磁路的类别P1612.电力变压器主要由铁芯、带有绝缘的绕组、变压器油、油箱和绝缘套管组成。
P1913.电力变压器根据绕组的绝缘和冷却介质不同，可以分为油浸式变压器和干式变压器。
《电机学》(1)
采用左 手关系 如何？
。e =
−
dψ dt
则e产生电流建立的磁场应抵制原磁 场的变化，由此确定e的实际方向。 22
北
华0.5.3 电磁感应定律
（2）电磁感应定律的特定表达式
变压器电动势
磁通链变化是由空间固定 且时变的磁场，穿过静止
w1 w2
0.5.3 电磁感应定律
（2）电磁感应定律的特定表达式
运动（位移、切割）电动势 磁通链的变化，是由幅值恒定的 磁场与匝数恒定的线圈之间存在
（A/m2） 磁通密度 B
（Wb/m2）
电动势 E
（V） 磁动势 F
（AT）
电阻 R=ρL∕S
（Ω）
电导 G=1∕R
（S）
电压降 U=I R
（V）
节点电流定律 Σ i=0
磁阻 Rm=Lm∕(μSm) （1/H）
磁导 Λm=1∕Rm （H）
磁压降 Φ Rm
（A）
磁通连续性原理 ΣΦ =0
回路电压定律 Σ e=Σ u 电路欧姆定律 I=U∕R
提供电流的通路，要求导电性能好，即电阻小。
0.3.2 导磁材料
将专门重点讨论
提供磁通的路径，要求导磁性能好且损耗低。
0.3.3 绝缘材料
起到隔电的作用，要求介电强度高且耐热性能好。
0.3.4 冷却材料
将电机热量引出，要求热容量大且导热能力强。
学 0.3.5 结构材料 起到支撑、紧固等作用，要求具有一定机械强度。 8
（1）电磁力定律的一般表达式
表达式 f = bli
此时电磁力的方向、导体电流的方 向以及磁力线的方向三者之间符合 “左手定则”。
（2）旋转电机中的电磁转矩
力0.6.1 电机中的主要能量形式 0.6.2 电机中能量转换的效率
电机学习题集及答案
原方额定线电流及相电流，副方额定线电流；
如原方每相扰组有960匝，文副方每相绕组有几匝？每匝的感应电动势为多少？
如铁心中磁密最大值为1.4T，求铁心截面积；
如在额定运行情况下绕组中电流密度为3A/ ，求原、副绕组各应有的导线截面积。
(a) (b)
(c)(d)
图12
3变压器原、副边匝数比 / =3.5/1.5，已知i1=10sin tA，写出图13（a）、（b）两种情况下副边电流i2的表达式（忽略激磁电流）。
图13
习题六变压器的负载运行
一思考题
1何谓标幺值？在变压器中如何选区基准值？选额定制作为标值有什么好处？工程分析计算为什么常用标幺值？
6 Figure 16 shows a D,d bank of 2400:240-volt transforms. Thesecond Ariesab,bc,ca have
center taps p,q,r. Neglect leakage-impedance voltage drops, and assumed rated primary impressed voltage. With secondary voltage Vabas reference phasor draw a phasordiagramshowing voltage ab,bc,ca,pq,qr,rp,ap,bp,cp. Find the magnitudes of these voltages.
(a)What is the magnitude of the current?
(b)What voltage is induced in the closed loop?
电机学概述和磁路简介
20
0.2 电机学理论基础--磁路的基本定律
1 磁路的基本定律 2 常用的铁磁材料及其特性
21
1 磁路的基本定律
一、磁场的基本概念
磁 阻
两种常见的磁路
磁路
i1 ＋ u1 －
主磁通
1 2
i2
＋
u2 －
S
N S
励磁绕组
漏磁通
变压器磁路
N
四极直流电机磁路
2. 安培环路定律（全电流定律）
在磁场中，沿着任何一条闭合回路 l ，磁场
强度H的线积分，等于该闭合回路所包围电
流的代数和,即
∮H dl = ∑i l
i3
i1 i2 i4
如图： ∑i = i1＋i2－i3
A
电阻：R=ρl/A
Ω 磁阻： Rm=l/μA
H-1
电导：G =1/R
S 磁导：Λm=1/Rm
H
欧姆定律：E=IR
欧姆定律：F=ΦRm
基尔霍夫第一定律：ΣI=0 基尔霍夫第一定律：ΣΦ=0
基尔霍夫第二定律：
基尔霍夫第二定律：
ΣE=ΣU
ΣF=ΣΦRm=ΣHl
5.铁心磁路计算
（1）串联磁路计算
将磁路分段，保证每段磁路的均匀性
14
电动机的用途
航空和航海业
有特殊要求的航空电机、船用电机和推进电机等。
日常生活
电风扇、洗衣机、吸尘器、空调、电冰箱、微波 炉、DVD播放机、电动按摩器、电动工具等。
15
船用电机
电动机图片
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电机和变压器都是利用（磁场）作为介质来实现能量转换的装置。
在电机学分析中，通常将
电机中复杂的电磁场问题简化为（磁路）和（等效电路）的方法来分析。
用来产生磁通的电
流叫（励磁电流）。
根据励磁电流的性质不同，磁路可以分为（直流磁路）和（交流磁路）。
电路和磁路的区别：
Ø电路中有电动势可以无电流，而磁路中有磁动势必然有磁通
Ø在电路中，电动势与电流的方向或一致或相反；在磁路中，电流与磁动势之间符合(右手螺旋)定则
Ø在电路中，电流要引起功率损耗；而在磁路中，只有变化的磁通才引起功率损耗
Ø由于导体电阻率很大，可认为电流只在导体中流过；而磁路中除有主磁通外，介质周围还
存在(漏磁通)。
Ø电路中导体的电阻在一定温度下是常数，而磁路中铁磁材料的磁阻（不是常数）。
Ø对电路，当为线性电路时可以应用叠加原理。
但铁心磁路是（非线性）的，不可应用叠加
原理。
Ø在国际单位制中，磁场强度单位是A/m。
Ø电磁感应定律的物理意义是，当通过闭合线圈的磁通发生变化时，由线圈中的感应电流所
产生的磁场阻碍原来磁通的变化。
一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈
的电感就越小。