《电机学》复习要点
电机学总复习要点大全资料
电机学总复习要点大全资料1.电机分类:-直流电机:按励磁方式分为永磁直流电机和电梯直流电机。
-交流电机:按形状分为异步电机和同步电机。
异步电机包括感应电动机和异步永磁电动机;同步电机包括同步感应电动机和永磁同步电动机。
2.电机工作原理:-直流电动机:利用安培力和洛伦兹力的相互作用实现电能与机械能的转换。
-交流电动机:利用磁场旋转和感应原理实现电能与机械能的转换。
3.直流电机的构造:-励磁系统:提供磁场,分为永磁励磁和电梯励磁。
-转子系统:可以是铁芯或者铁心绕组。
-定子系统:通常由定子绕组、定子铁芯和机壳组成。
4.直流电机的性能参数:-额定功率:在额定工作条件下,电机所能提供的机械功率。
-额定电压:在额定工作条件下,电机所需的电压。
-额定电流:在额定工作条件下,电机所需的电流。
-额定转速:在额定工作条件下,电机的转速。
-效率:电机所输出的有用功率与输入的电能之比。
5.交流电机的构造:-感应电动机:由定子和转子组成,定子绕组通常为三相绕组,转子可以是鳄鱼绕组或者铜条短路绕组。
-同步电动机:由定子和转子组成,转子一般为永磁体,定子绕组可以是三相绕组或者单相绕组。
6.交流电机的性能参数:-引入功率:电机所需的电能。
-输出功率:电机输出的机械功率。
-功率因数:引入功率与输出功率的比值。
-正弦波方程:描述电机的电压和电流之间的关系。
7.电机的运行和控制方法:-直流电机的运行和控制方法:电流控制和电势控制。
-交流电机的运行和控制方法:-异步电动机:变频调速技术,通过改变电源频率改变电机的转速。
-同步电动机:电势控制和电流控制。
8.电机的应用:-家用电器:洗衣机、冰箱、风扇等。
-工业机械:泵、风机、压缩机等。
-车辆和交通:电动汽车、铁路车辆等。
-可再生能源:风力发电、太阳能发电等。
电机学课程复习重点
《电机学》课程复习重点本门课程掌握以下知识点:一、电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成,它的导磁率高,损耗小,有饱和现象存在。
二、软磁材料、、硬磁材料的概念:答:铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。
磁滞回线较宽,即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料,也称为永磁材料。
这类材料一经磁化就很难退磁,能长期保持磁性。
常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等,这些材料可用来制造永磁电机。
磁滞回线较窄,即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。
电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
三、磁路和电路的不同点。
1)电流通过电阻时有功率损耗,磁通通过磁阻时无功率损耗;2)自然界中无对磁通绝缘的材料;3)空气也是导磁的,磁路中存在漏磁现象;4)含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。
四、直流电机电刷放置的原则在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑:(1)应使电机正、负电刷间的电动势最大:(2)应使被短路元件的电动势最小,以利于换向。
两者有一定的统一性,一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放。
因此,电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上。
无论叠绕组还是波绕组,元件端接线一般总是对称的,换向器的几何中性线与主极轴线重合,此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。
五、一台直流电动机,磁路饱和。
当电机负载后,电刷逆电枢旋转方向移动一个角度。
试分析在此种情况下电枢磁动势对气隙磁场的影响。
答电刷移动后,电刷不在几何中性线上,同时存在交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势。
交轴电枢磁动势使气隙磁场发生畸变,因磁路饱和,还有去磁作用,使每极磁通减少。
对电动机而言,电刷逆旋转方向移动后,直轴电磁磁动势方向相反,电枢反应起去磁作用,使每极磁通减少。
六、变压器铁芯的作用;为什么它要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成。
铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
《电机学》复习总结
绪论一、电机的定义(P1)电机是一种进行机械能与电能的转换或信号传递和转换的电磁机械装置。
电机的分类电机的型号和类型很多,结构和性能各异,有多种分类方法。
按照功能分类,电机可分为:发电机、电动机和变压器。
第一章 磁路一、磁感应强度(P3)磁感应强度又叫磁通密度,它是表示磁场内某点磁场强度的物理量。
二、磁通在磁场中,穿过任一面积的磁力线总量称为该截面的磁通量,简称磁通,符号为Φ。
均匀磁场中,磁通等于磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积BS Φ=。
三、磁导率磁导率是表示物质导磁性能的参数,用符号μ表示。
真空中的磁导率一般用0μ表示,70410/H m μπ-=⨯。
四、电磁感应定律(P7)当穿过某一闭合导体回路的磁通发生变化时,在导体回路中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。
如果穿过线圈的磁通发生了变化,线圈的匝数为N ,则线圈中感应电动势的大小与线圈匝数成正比,与单位时间内磁通量的变化率成正比: d d e N dt dtψΦ=-=-。
其中,ψ为穿过整个线圈的磁链,N ψ=Φ。
第一部分 变压器第二章 变压器一、变压器的用途(P12)变压器是一种静止的电能交换装置,它利用电磁感应作用,把一种形式的交流电能转换为另一种形式的同频率的交流电能。
变压器只能对交流电的电压、电流进行变换,而不能改变交流电的频率。
二、变压器的结构电压器的主要构成部分有:铁心、绕组、变压器油、油箱及附件、绝缘套管等。
铁心和绕组是变压器主要部件,称为器身;油箱作为变压器的外壳,起冷却、散热和保护作用;变压器油既起冷却作用,也起绝缘介质作用;绝缘套管主要起绝缘作用。
三、变压器的额定值(P15)额定容量是变压器在额定运行条件下输出的额定视在功率。
对于三相变压器,额定电压、额定电流分别为线电压、线电流。
第三章 电压器基本运行原理一、空载运行时的物理情况(P17)当在变压器的一次绕组接交流电源后,将产生交变的磁通,改磁通分为主磁通和漏磁通。
电机学各章节复习要点
磁路铁磁材料的磁阻磁路欧姆定律磁路的基尔霍夫第一、二定律剩磁,矫顽力软磁材料,硬磁材料铁耗包括哪两种,各是什么,是什么原因导致的,产生它的前提条件是什么?磁滞回线,基本磁化曲线直流发电机工作原理磁通量,磁通密度,电感,磁场强度各自单位1.磁通恒定的磁路称为直流磁路,磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。
2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。
4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是磁动势。
5.若硅钢片的叠片接缝增大,则其磁阻。
A增加B减小C基本不变6.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。
A存在B不存在C不好确定7.磁路计算时如果存在多个磁动势,则对磁路可应用叠加原理。
A线形B非线性C所有的8.铁心叠片越厚,其损耗。
A越大B越小C不变变压器基本方程、等效电路空载实验、短路实验的原理与方法标幺值最大效率三相变压器的连接组别三相变压器的磁路结构及其对运行的影响变压器工作原理、并联运行的条件、波形问题T形等效电路,各变量意义空载试验和短路实验目的绕组的折算方式折算后的关系,阻抗,电压,电流等“4.44”公式空载时的电势方程、空载等效电路负载时的电势平衡方程1.如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于E=近似等于U ,U=IR ,空载电流将很大,空载损耗将很大。
2.如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压,则激磁电流将增大。
3.通过空载 和短路实验可求取变压器的参数。
4.在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为1。
5.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为主磁通,仅和一侧绕组交链的磁通为漏磁通。
6.并联运行的变压器应满足(1)各变压器的额定电压与电压比应相等,(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。
7.变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗,基本铁耗可视为不变损耗。
8.一台双绕组单相变压器,其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为e c 1和e c 2,则应有( )(A)e c 1> e c 2(B)e c 1< e c 2 (C)e c 1= e c 2(D)无法确定9.一台额定电压为220/110V 的单相变压器,若将高压侧接到250V 电源上,其激磁电抗将( )(A) 增大(B) 减小 (C) 不变(D)无法确10.一台单相变压器,空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24,则电压变化率为( )(A) 4%(B) 4.17% (C) -4%(D) -4.17% 11.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。
电机学复习重点整理
第一章变压器1.变压器基本工作原理,基本结构、主要额定值变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备,它在电力系统,变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用,以满足电能的传输,分配和使用。
变压器的原理是基于电磁感应定律,因此磁场是变压器的工作媒介变压器基本结构组成:猜测可能出填空题或选择题三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类变压器的型号和额定值~考法:例如解释S9-1250/10的各项数值的含义2.变压器空载和负载运行时的电磁状况;空载电流的组成、作用、性质。
变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上,其二次侧开路,这种运行状态称为变压器的空载运行。
变压器空载运行原理图、变压器一次绕组接交流电源,二次绕组接负载的运行方式, 称为变压器的负载运行方式。
变压器负载运行原理图实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。
通过磁化曲线推得的电流波形可以发现: 空载电流(即励磁电流)呈尖顶波,除了基波外, 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。
;产生主磁通所需要的电流称为励磁电流,用m i 表示; 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势,用 m F 表示。
变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ,即空载电流0i 建立主磁通,所以空载电流0i 就是励磁电流m i ,即m 0i i = 同理,空载磁动势0F 就是励磁磁动势,即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时,变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈, 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。
铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。
2121N N E E =因此,空载电流的大小与铁芯的磁化性能,饱和程度有密切的关系。
3. }4. 变压器变比的定义;磁动式平衡关系的物理含义,用此平衡关系分析变压器的能量传递;变压器折算概念和变压器折算方法,变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中,一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比,用k 表示,即k =变压器负载运行时,作用于变压器磁路上111N I F •=和222N I F •=两个磁动势。
《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。
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 b2. 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a10. 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 T16. 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 npN C a Φ==电磁转矩:em a 2T aT T C I pN C aΦπ==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 fa aa f em Cua CufP UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程:20d d em T T T J tΩ--= DM 的效率:21112100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑=⨯=⨯=-⨯+∑ 他励DM 的转速调整率: 0NN100%n n n n -∆=⨯DM 的机械特性:em 2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC UΦC 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。
《电机学》复习(重点)
《电机学》复习(重点)第一篇变压器第一章概述3、S N=√3U1N I1N=√3U2N I2N式中:额定容量S N——指变压器的视在功率,单位为KV A或V A;额定电压U1N/U2N——指线值,单位为V或KV。
U1N是电源加到原绕组上的额定电压,U2N是原边加上额定电压后,副边开路即空载运行时副绕组的端电压;额定电压I1N/I2N——指线值,单位为A;Y接:U线=√3 U相△接:U线=U相I线=I相I线=√3I相习题1-2 一台三相变压器的额定容量为S N=3200千伏安,电压为U1N/U2N=35/10.5千伏,Y,d接法,求:⑴这台变压器原、副边的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流。
⑵若副边负载的功率因数为0.85(感性),则这台变压器额定运行时能输出多少千瓦的有功功率,输出的无功功率又是多少?解:(1)额定电压及电流原边额定线电压U1N=35 KV原边额定相电压U1=35/√3=20.208 KV副边额定线电压U2N=10.5 KV副边额定相电压U2=10.5 KV原边额定线电流I1N=S N/(√3 U1N)=3200×103/(√3 ×35×103)=52.79 A原边额定相电流I1=52.79 A副边额定线电流I2N=S N/(√3 U2N)=3200×103/(√3 ×10.5×103)=175.96 A副边额定相电流I2=I2N /√3=101.59 A(2)若cosψ2=0.85(感性)额定运行时,ψ2=35.320,sinψ2=0.527输出有功功率P2=S N cosψ2=3200×0.85=2720 KV A输出无功功率Q2=S N sinψ2=200×0.527=1685.7 Kvar第二章变压器的运行分析3、[P28 式(2-7))采用折合算法后,变压器原变量仍为实际值,而副边量都为折合值,其基本方程为:(1)U1=-E1+I1 z1(2)U2’=-E2’+I2’ z2’(3)E1=-E2’(4)I1+I2’=I0(5)I0=-E1/z m(6)U2’=I2’ z L’4、折算后副边的电压、电流、阻抗的关系如何?U2’=I2’ z L’5、变压器的T型等效电路(图2-9)7、变压器参数的测定:如何对变压器进行空载实验、短路实验?其目的如何?如何求其参数:r m,x m;r K,x K。
电机学复习提纲
《电机学》复习重点各章习题为作业题(答案全部要求手写)第一章绪论本章介绍了有关磁场、磁路的基本概念,磁路的基本定律和电机电磁基本关系。
一、电机-能量转换装置,电机的用途广泛,种类很多,按照电机在应用中的能量转换职能来分,电机可以分为下列各类。
(1)将机械功率转换为电功率――发电机。
(2)将电功率转换为机械功率――电动机。
(3)将电功率转换为另一种形式的电功率,又可分为:①输出和输入有不同的电压――变压器;②输出与输入有不同的波形,如将交流变为直流――变流机;③输出与输入有不同的频率――变频机;④输出与输入有不同的相位――移相机。
(4)不以功率传递为主要职能,而在电气机械系统中起调节、放大和控制作用的各种控制电机。
按照所应用的电流种类,电机可以分为直流电机和交流电机。
电机还可以按原理和运动方式来分,同步速度决定于该电机的极数和频率,同步速度的确切意义将在后文说明。
电机可分类如下。
(1)没有固定的同步速度――直流电机。
(2)静止设备――变压器。
(3)作为电动机运行时,速度永远较同步速度为小,作为发电机运行时,速度永远较同步速度为大――异步电机。
(4)速度等于同步速度――同步电机。
(5)速度可以在宽广范围内随意调节,可以从同步速度以下调至同步速度以上――交流换向器电机。
二、磁场、磁路运动电荷(电流)的周围空间存在着一种特殊形态的物质,人们称之为磁场。
在电机和变压器里,常把线圈套装在铁芯上,当线圈中流过电流,在线圈周围的空间就会形成磁场,如图1-1所示,其中铁芯由铁磁材料构成,导磁性能比空气好得多,磁通几乎全部在铁芯中流通,而在空气中只存在少量分散的磁通。
所以在一般工程计算中,电机中的磁场常简化为磁路来处理。
三、磁感应强度(磁通密度)、磁通量磁场的大小和方向可用基本物理量磁感应强度来描述,用符号表示,单位是(特斯拉),是一个矢量。
通过磁场中某一面积的磁感应线数称为通过该面积的磁通量,简称磁通,用符号表示。
电机学重点总结
知识点第一章:(以填空题、判断题、简答题为主)p13,p17,p30电机的定义(广义、侠义)电机的任务基本电磁定律(全电流定律、电磁感应定律、电磁力定律)铁磁材料特点,磁滞损耗、涡流损耗的产生机理、影响因素,产生条件磁路基本定律(磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一/第二定律),定性分析交流磁路特点,磁化曲线分析(磁通与励磁电流的波形)变压器电动势产生原因与磁通之间的相位关系铁磁材料磁导率特点,磁饱和特性闭合磁路磁饱和时主磁通和励磁电流间的波形关系软硬磁材料区别,磁滞回线剩磁矫顽力磁导率铁耗,涡流损耗和磁滞损耗,产生原因及应对措施第二章:(以填空题、判断题、简答题为主)直流电机电枢绕组线圈感应电动势的交变性,直流电动势产生机理;直流电机电枢绕组虚槽数、换向片数、元件数、线圈数关系;第一节距、第二节距、合成节距、换向器节距含义;单叠绕组、单波绕组线圈绕制原则、支路数;电枢反应;感应电动势、电磁转矩的定义及计算;直流发电机、直流电动机的功率流;各种直流电机的特性曲线分析;直流电力拖动机组稳定运行条件;直流电动机的启动、调速与制动;直流电机转子线圈感应电动势的交变性及直流电动势产生机理空载磁场的产生原因及方向并励直流发电机自励条件及临界点电阻随转速的变化关系并励直流发电机,并励直流电动机等效电路及电磁功率计算直流电力传动系统稳定运行条件直流电机电枢反应定义,分类,产生条件及影响并励直流发电机和他励直流发电机外特性比较,拐弯现象解释第三章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)变压器的额定值定义;变压器的变比定义;变压器空载电流与励磁电流的关系;变压器的绕组折算方法、条件、折算前后物理量的对应关系;变压器等效电路图及各参数的含义;变压器参数测定(空载实验、短路实验);标幺值的含义、各物理量的基值、标幺值的计算及相关物理量标幺值的等值关系;负载系数的含义;变压器电压变化率的计算;变压器效率的计算及其取最大值的条件;三相变压器的连接组判断;绕组连接法及磁路系统对空载电动势波形的影响;变压器并联运行的条件,并联时的容量计算;自偶变压器的容量;电压互感器、电流互感器的作用及其使用注意事项;变压器二次测额定电压定义变比计算变压器绕组折算后一二次侧感应电动势大小关系主磁通漏磁通区别和等效电路空载或短路实验测得损耗对应关系及参数求取并联运行理想条件和实际条件电压互感器电流互感器单项变压器外加电压与励磁电流波形关系连接组别判断3.49电压变化率,最大效率求解3.46并联变压器容量分配,最打输出容量计算3.52第四章:(以填空题、判断题、简答题为主)交流绕组感应电动势与励磁磁动势间时空变化规律;交流绕组槽距角、槽距电角、相带、极距、极相组的概念;单层绕组、双层绕组每相最大并联支路数;导体电动势、匝电动势、线圈电动势、线圈组电动势、相电动势的概念及计算;消弱谐波电动势的方法(短距绕组);单相绕组磁动势、三相绕组基波合成磁动势性质;谐波磁动势的次数、转速;单相绕组通单相交流电,三相绕组通三相对称交流电产生的磁动势三相绕组基波磁动势转向与电流向序关系对称绕组消除3n次谐波短路绕组消除或削弱谐波时第一节距选择第五章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)异步电机的转子结构;同步转速、转差率的计算;异步电机的三种运行状态;异步电机额定值;异步电机工作原理;定子磁场和转子磁场相对静止关系;异步电机的绕组折算;转子绕组中感应电动势及电流的频率计算;异步电机的频率折算及其含义;异步电机的等效电路;异步电机的参数测定(空载实验、短路实现);异步电机的功率流及相关功率之间的关系;异步电机的电磁功率计算(最大转矩、起动转矩);异步电机电磁转矩的三种表达式;异步电机特性曲线分析;异步电机的启动特点;异步电机启动方法及相关计算;异步电机的制动及调速;异步电机定子磁场和转子磁场同步,转子和磁场异步异步电机三种运行状态及各种状态下功率流程异步电机铁耗的主要产生原因频率折算和绕组折算共同条件鼠笼型异步电机转子相数降压启动特点变频调速时保证磁通不变的方法异步电机功率流程,转子转速,转差率,转子频率,电磁转矩,效率,定子电流,Y三角形启动转矩或启动电流计算第六章:(以填空题、判断题、简答题、计算大题为主)同步电机的特点;同步转速的计算;同步电机的额定值;同步电机的运行原理;同步电机的电枢反应;隐极机、凸极机在磁路不饱和、饱和状态下的电磁关系(方程式、向量图)及相关计算;同步发电机的运行特性(空载特性、短路特性、零功率因数特性、外特性、调整特性)分析;保梯电抗、短路比的概念及对电机性能的影响;同步发电机的并联运行条件及方法;同步电机功率和转矩平衡方程;同步电机电磁功率的计算及含义;同步电机交轴电枢反应对机电能量转换的意义;同步电机静态稳定的条件;同步电机无功功率的调节和V形曲线分析;同步电动机无功调节及V性曲线;同步电动机的起动和调速;调相机的作用、机理和运行状态;步进电动机工作原理及步距角计算。
《电机学》复习资料
电机学备考部分CHM 一.电机的分类1. 1)机械能转换为电功率---发电机 2)电功率转换为机械能---电动机3)电功率转换为另一种形式的电功率---变压器、交流机、变频机、移相机 4)不以传递能量为主要职能,在电气机械系统运行起调节、放大、控制2.按电流种类:直流电机、交流电机3.按原理和运动方式1)没有固定同步速度---直流电机 2)静止设备---变压器3)作为电动机运行时,速度较同步速度小;作为发电机运行时,速度较同步速度大---异步电机4)速度等于同步速度---同步电机5)速度可以在宽广的范围内随意调节,可以从同步速度下调至同步速度以上---交流换向器电机【同步速度指的是定子的旋转磁场】二.电机的磁路和磁路定律电在电机中主要以路的形式出现,即由电机内的线圈(或绕组)构成电机的电路磁在电机中是以场的形式存在,常把磁场简化磁路处理1.电机的电磁基本理论1)线圈中流过电流将产生磁场(右手螺旋),穿过线圈的磁通形成磁链,一个线圈通过单位电流所产生的磁链为该线圈的电感。
2)线圈流过正弦交流电时,线圈电感常用相应的电抗表示wl x l =(w 为交变频率) (施加电压↑ 磁通磁路越大 磁路越饱和 磁阻↑ 电抗↓)3)电磁感应定律:若线圈中磁链发生变化,线圈感应出电动势(线圈感应电动势趋于阻碍磁链变化)三.变压器1)标幺值=实际值/基值(基值一般取额定值) 2)测定参数⑴空载实验 (计算励磁电阻电抗,r1、x1很小可忽略)电路等效图:计算公式:000i u z =020i p a r =a a r z x 202-=一般加压于低压侧,原因:空载实验测得是励磁电抗和电阻,励磁电流大些才能测出,并且在低压侧操作比较安全⑵短路实验 等效电路图:计算公式:kki u k z 11=kki p k r 2=k k k r z x 22-= 一般加压于高压侧,原因:短路实验所测的是k r 和k x ,所以励磁电流要比较小;若加在低压侧,就算1i 很小,但2i 也很大,而2x 2r 很小,避免大电流烧坏绕组。
《电机学》课程复习要点
《电机学》课程复习要点课程名称:《电机学》适用专业:电气工程及其自动辅导教材:《电机学》(第5 版)汤蕴璆主编第一章绪论内容:了解本课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用,明确《电机学》课程在自动化专业中的地位,从而明确学习目的;了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法,了解电机的分类、主要作用。
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要求:熟练掌握电机理论中常用的基本电磁定律;铁磁材料的特性。
第二章变压器内容:单相变压器运行原理、三相变压器连接法和联结组别、标幺值概念及用标幺值进行各种运算要求:了解三相变压器磁路系统、三相变压器绕组接法和磁路系统对电动势波形的影响;理解单相变压器空载运行物理现象及电势、电流分析;变压器工作特性;掌握变压器基本工作原理结构,原理图各量参考方向的规定;额定值;单相变压器负载;熟练掌握单相变压器空载及负载运行时基本方程式、等效电路、相量图、功率关系及相关运算、标幺值概念及用标幺值进行上述各种运算。
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第三章直流电机内容:直流电机磁场及电枢反应、电机的可逆原理、直流电机的基本工作原理和结构、直流电机单叠绕组。
要求:理解直流电机空载和负载时的磁场及电枢反应、电机的可逆原理;掌握直流电机的基本工作原理和结构、直流电机单叠绕组;熟练掌握直流电机电枢电动势、电磁转矩和电磁功率、直流电动机的运行原理、电动机惯例、基本方程式、机械特性、工作特性及相关运算。
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第四章交流电机共同问题内容:交流电机的电枢绕组、交流绕组的绕制方法、交流绕组感应电动势、交流绕组建立的磁动势。
要求:了解交流电机的电枢绕组、理解交流绕组的绕制方法、掌握交流绕组感应电动势及交流绕组建立的磁动势。
第五章感应电机内容:感应电机的结构、基本工作原理、额定值、三相感应电机磁动势、磁场、工作特性及运行原理。
要求:了解感应电机的结构、基本工作原理、额定值;理解三相感应电机磁动势、磁场和工作特性;掌握三相感应电动机堵转时运行特性、转子转动时运行特性、频率折算和转子绕组折算、三相感应电动机参数测定;熟练掌握感应电动机基本方程式组、等值电路、功率与转矩平衡关系及相关运算。
《电机学》复习要点
第 1 页/共 6 页一、主要内容磁场、磁感应强度,磁场强度、磁导率,全电流定律,磁性材料的B-H 曲线,铁心损耗与磁场储能,电感,电磁感应定律,电磁力与电磁转矩。
二、基本要求结实控制以上概念对本课程学习是必须的。
三、注重点1、欧姆定律:作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ,1m m S R lμΛ== 2、2222m SfN SN l X L N l μμωωπω==Λ==3、随着铁心磁路饱和的增强,铁心磁导率µFe 减小,相应的磁导、电抗也要减小。
一、主要内容额定值,感应电动势、电压变比,励磁电流,电路方程、等效电路、相量图,绕组归算,标幺值,空载实验、短路实验及参数计算,电压变化率与效率。
三相变压器的联接组判别。
三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。
二、基本要求熟练控制变压器的基本电磁关系,变压器的各种平衡关系。
三种分析手段:基本方程式、等效电路和相量图。
正方向决定,基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。
理解变压器绕组的归算原理与计算。
熟练控制标幺值的计算及数量关系。
认识变压器参数的测量主意,运行特性分析主意与计算。
控制三相变压器的联接组表示与决定。
三、注重点1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值,功率是三相视在功率,计算时一定要注重。
三相变压器参数计算时,必须换成单相数值,最后结果再换成三相值。
2、励磁阻抗的物理意义,与频率和铁心饱和度的关系。
3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡(功率流程图)。
4、变压器参数计算(空载实验普通在低压侧做,短路实验普通在高压侧做。
在哪侧做实验,测出来的就是哪侧的数值,注重折算!)5、变压器的电压调节率和效率的计算(负载因数1I β*=)。
6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系,三相变压器的铁心结构和电势波形。
7、联接组别的判别。
8、变压器负载与二次侧接线方式要一致,若不一致,必须将负载∆-Y 变换。
电机学复习提纲
电机学复习提纲第一章 导论一、电机中常用电、磁、力定律。
二、铁磁材料的三个特性(高导磁性、磁饱和性和磁滞性)。
三、磁导率Fe μ与磁路饱和程度的关系;磁路磁阻与磁路饱和程度的关系。
四、交流磁路与直流磁路(1)交流磁路中存在铁损耗(磁滞损耗和涡流损耗)。
直流磁路中磁场不变,不存在铁损耗。
(2)直流磁路中励磁线圈的外施电压只需要与线圈电阻的压降相平衡,数值较小;交流磁路中外施电压要与线圈中感应的反电势相平衡,因而其数值会大很多,并且相比之下,线圈电阻上的压降相对较小,一般可以忽略。
第二章 直流电机一、重点掌握以下公式 1.额定功率对于发电机 :N N N I U P = 对于电动机 :N N N N I U P η= 2.支路对数 单迭绕组:Pa = 单波绕组:1=a3.感应电势及电磁转矩n C E E φ= aPNC aE 60=a T em I C T φ= aPNC aT π2=aN ——电枢导体总数Ω=em em P T602n π=Ω4.电势平衡方程式(1)电动机 a a R I E U += (2)发电机 a a R I U E +=a R —电枢回路的总电阻5.电流平衡方程式 并励电动机 f a N I I I += 并励发电机 f N a I I I += 对于他励电动机和发电机 a N I I =6.功率平衡方程式(1)直流发电机的功率平衡方程式 电磁功率 a em EI P =cu cuf cua em p P p p P P +=++=22 01p P p p p P P em ad Fe mec em +=+++= ∑+=++=p P p p P P cu 2021根据上述功率关系画出功率流程图%10012⨯=P P η(2)直流电动机的功率平衡方程式 电磁功率 a em EI P =输入功率 cu em cuf cua em p P p p P UI P +=++==1 电磁功率 022p P p p p P P ad Fe mec em +=+++=∑+=++=+++++=∴pP p p P p p p p p P P cu ad Fe mec cuf cua 20221根据上述功率关系画出功率流程图7.转矩平衡方程式(1)发电机 根据 01p P P em += 01T T T em += (2)电动机 根据 02p P P em += 02T T T em += 二、直流电动机的起动方法1.直接起动(适用于小容量电机)2.电枢回路串电阻起动3.降压起动 三、直流电机的调速 根据 φE aa C R I U n -=有三种调速方法(1)调电枢电压 (2)调电枢电阻 (3)调励磁电流 掌握各种调速方法的特点。
电机学复习重点整理
第一章变压器1.变压器基本工作原理,基本结构、主要额定值变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备,它在电力系统,变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用,以满足电能的传输,分配和使用。
变压器的原理是基于电磁感应定律,因此磁场是变压器的工作媒介变压器基本结构组成:猜测可能出填空题或选择题三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类变压器的型号和额定值考法:例如解释S9-1250/10的各项数值的含义2.变压器空载和负载运行时的电磁状况;空载电流的组成、作用、性质。
变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上,其二次侧开路,这种运行状态称为变压器的空载运行。
变压器空载运行原理图变压器一次绕组接交流电源,二次绕组接负载的运行方式,称为变压器的负载运行方式。
变压器负载运行原理图实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。
通过磁化曲线推得的电流波形可以发现:空载电流(即励磁电流)呈尖顶波,除了基波外,还有较强的三次谐波和其他高次谐波。
2121N N E E =产生主磁通所需要的电流称为励磁电流,用m i 表示; 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势,用 m F 表示。
变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ,即空载电流0i 建立主磁通,所以空载电流0i 就是励磁电流m i ,即m 0i i = 同理,空载磁动势0F 就是励磁磁动势,即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时,变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈, 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。
铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。
因此,空载电流的大小与铁芯的磁化性能,饱和程度有密切的关系。
3. 变压器变比的定义;磁动式平衡关系的物理含义,用此平衡关系分析变压器的能量传递;变压器折算概念和变压器折算方法,变压器基本方程组、等效电路和相量图在变压器中,一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比,用k 表示,即k =变压器负载运行时,作用于变压器磁路上111N I F •=和222N I F •=两个磁动势。
电机学(第五版)-李发海复习要点
1:异步电动机的功率平衡方程式,PM:pcu2:Pm=1:s:(1-s)。T=Pm/Ω=PM/Ω1。
2:P299~T-s曲线上的4个特殊点(图20-2)。P300~Tm和sm的特点和区别。
3:电磁转矩的表达式(4种),重点掌握P303~公式(20-8)、(20-9)。
第21章
1:笼型异步电动机的起动方法:直接起动、降压起动(自耦变压器起动、Y-Δ起动、定子串电抗起动)、软起动。
2:P190~对称负载时的电枢反应的定义。d轴和q轴的定义。内功率因数角ψ、外功率因数角φ和功角θ的定义。ψ=0°,90°,180°,-90°的电枢反应:直轴?交轴?过励?欠励?增磁?去磁?输出的是容性还是感性的无功功率,还是机械功率、电功率?
3:隐极同步发电机:不计磁路饱和,用叠加定理分析。掌握等效电路和电压平衡方程式。若磁路饱和,根据磁化曲线或运行点的饱和程度来研究。
2:P316~电流的趋表效应(集肤效应)。
3:绕线型异步电动机的起动方法:转子串起动电阻、转子串频敏电阻器。
第22章
1:三相异步电动机的调速公式: 。负载的机械特性(恒转矩、恒功率和泵、风机类负载)。电动机稳定运行条件(与直流电动机稳定运行条件一样)。
2:笼型异步电动机的调速方法:变频调速、变极调速和改变转差率调速(改变外施电压等)。
3:标幺值的定义和优缺点。
4:P35~电压变化率公式(2-40),ΔU=0时根据公式判断负载类型为容性。
5:效率η,不变损耗与可变损耗相等时效率最高。
第3章
1:三相变压器的联接组别,会画电动势相量图。
2:P54~变压器的结构:定子(机座、磁轭、主磁极和换向极)和转子(电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴和轴承)。直流电机的额定值。励磁方式:他励、并励、串励、复励等。直流电机的重点是直流电动机。
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一、主要内容
磁场、磁感应强度,磁场强度、磁导率,全电流定律,磁性材料的B-H 曲线,铁心损耗与磁场储能,电感,电磁感应定律,电磁力与电磁转矩。
二、基本要求
牢固掌握以上概念对本课程学习是必须的。
三、注意点
1、欧姆定律:作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ,1m m S R l μΛ==
2、22
22m S
fN S N l X L N l μμωωπω==Λ== 3、随着铁心磁路饱和的增加,铁心磁导率µFe 减小,相应的磁导、电抗也要减小。
一、主要内容
额定值,感应电动势、电压变比,励磁电流,电路方程、等效电路、相量图,绕组归算,标幺值,空载实验、短路实验及参数计算,电压变化率与效率。
三相变压器的联接组判别。
三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。
二、基本要求
熟练掌握变压器的基本电磁关系,变压器的各种平衡关系。
三种分析手段:基本方程式、等效电路和相量图。
正方向确定,基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。
理解变压器绕组的归算原理与计算。
熟练掌握标幺值的计算及数量关系。
熟悉变压器参数的测量方法,运行特性分析方法与计算。
掌握三相变压器的联接组表示与确定。
三、注意点
1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值,功率是三相视在功率,计算时一定要注意。
三相变压器参数计算时,必须换成单相数值,最后结果再换成三相值。
2、励磁阻抗的物理意义,与频率和铁心饱和度的关系。
3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡(功率流程图)。
4、变压器参数计算(空载试验一般在低压侧做,短路实验一般在高压侧做。
在哪侧做实验,测出来的就是哪侧的数值,注意折算!)
5、变压器的电压调整率和效率的计算(负载因数1I β*=)。
6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系,三相变压器的铁心结构和电势波形。
7、联接组别的判别。
8、变压器负载与二次侧接线方式要一致,若不一致,必须将负载∆-Y 变换。
直流电机
一、主要内容
直流电机的励磁方式,直流电机绕组参数与特点,空载磁场,负载时的直轴和交轴电枢反应分析,电枢绕组的感应电动势,电压和功率平衡,电枢绕组的电磁转矩,转矩平衡。
自励发电机的电压建立条件和建起过程,直流发电机的空载、调节和外特性,不同励磁方式下电机特性的比较,直流电动机的机械特性和工作特性,直流电动机的稳定运行,直流电动机的启动过程、调速原理和制动概念。
二、基本要求
理解直流电机的磁场和电枢反应。
了解空载及负载时气隙磁场的空间分布,掌握电枢反应对直流电机运行的影响。
掌握电动势和电磁转矩的计算方法。
掌握直流发电机的自励条件,自励发电机的电压建立过程。
熟悉不同励磁方式对直流电机特性的影响。
不同励磁方式下电机的外特性差异及不同应用特点。
掌握直流电动机的工作特性和机械特性。
熟悉其启动和调速方法。
三、注意点
1、电枢绕组(单叠、单波)的节距、电刷数、并联支路数、电刷放置原则。
2、直流电机的励磁方式(电流关系)、空载磁通、电枢反应(直轴、交轴)。
3、直流发电机和电动机的工作原理(能熟练综述)。
4、E a、T的计算式,要很好掌握不同励磁方式和不同运行状态的电势平衡方程式,功率平衡方程式和转矩平衡方程式。
5、并励直流发电机的建压条件、外特性下降的原因。
6、直流电动机各种机械特性(固有和人为)的分析计算。
7、为什么不能直接启动,常用启动方法。
交流电机的共同问题
一、主要内容
三相电机工作原理模型,交流绕组的各概念,绕组的基波感应电动势和谐波电动势,单相绕组的脉动磁动势,对称电流下的圆形磁动势,不对称电流下的椭圆形磁动势,三相绕组磁动势的空间谐波和时间谐波。
二、基本要求
掌握旋转电机的基本作用原理。
熟练掌握电角度的概念,交流绕组各量的分析,绕组因数的计算。
掌握交流绕组电动势的分析和计算方法。
掌握交流绕组磁动势的性质及其表示和分析方法。
分清脉动磁动势、圆形磁动势和椭圆形磁动势的区别及相互关系。
理解绕组的谐波电动势和谐波磁动势,了解其削弱方法,主要指绕组因数及对交流绕组电动势和磁动势的影响。
三、注意点
1、交流绕组电势的分析计算(外加电压的大小或频率变化对主磁通的影响)
2、短距、分布因数的计算(每极每相槽数q、槽距角 、单层双层的线圈组数和串联匝数),以及采用短距、分布绕组对消除谐波的作用。
3、单相脉振磁势的物理意义、幅值表达式(含计算),脉振磁势的分解。
4、三相旋转磁势的幅值计算、转速计算、转向判断、圆形旋转磁势的特点。
5、能用数值法分析:三相(含两相)对称绕组通三相(含两相)对称电流产生磁动势的性质,对称绕组通非对称电流产生磁动势的特点?非对称绕组通对称电流产生磁动势的特点?
6、在两相绕组和三相绕组中,合成磁动势的分析过程:单相绕组通电流产生脉振磁势->分解为两个正反旋转的正弦分布旋转磁势->多相绕组正向旋转磁势相加、反向旋转磁势相加->比较正向和反向旋转磁势分量的幅值:圆形旋转磁势、椭圆形旋转磁势、脉振磁势?
一、主要内容
同步电机的结构特点,励磁的基本方式,空载磁动势及其波形,空载电动势及波形畸变。
内功率因数角概念,对称运载时的电枢反应,双反应理论,电枢反应电抗与同步电抗,等效电路与相量图,绕组漏抗概念,空载特性、短路特性、负载特性及参数计算,电压变化率与调整特性。
同步发电机的并联运行条件与方法,功角特性,转矩特性,有功功率的调节与静态稳定,无功功率的调节与V形曲线。
二、基本要求
理解内功率因数角概念,熟练掌握同步电机的电枢反应,相量图及时间-空间量及相互关系。
着重理解同步电机气隙磁场的形成、电枢反应与负载性质的关系及其对电机运行的影响。
双反应理论与凸极电机分析特点。
着重掌握电枢反应电抗、同步电抗、漏电抗及短路比的概念与测定。
明确各量间的时间-空间关系。
熟悉同步发电机对称运行特征及其计算。
理解电压变化率,熟悉电压变化率及额定励磁电流的磁势法分析计算方法。
掌握同步发电机与大电网并列运行的条件和方法。
熟练掌握同步电机的功角特性、并联运行时有功和无功功率的调节及相互影响。
三、注意点
1、同步电机负载时的磁场和电枢反应的性质(根据内功率因数角)。
2、(交直轴)同步电抗的物理概念(含大小分析)。
3、电势平衡方程式和相量图画法,并根据方程式和相量图求励磁电势、交轴直轴电流和参数(ψ、θ、ϕ三个角之间的关系,内功率因数角的求法)。
4、同步电机的空载特性、短路特性、零功率因数特性和外特性的主要特性。
5、有功、无功功率的调节及相互影响。
6、V型曲线的特点(欠励、过励)。
一、主要内容
异步电机的转子绕组型式,基本原理,转差率与电机运行状态,主磁通与漏磁通,转子归算与异步电机的等效电路,空载实验、短路实验及参数计算,异步电机的功率平衡与转矩平衡,电磁转矩、稳定运行及机械特性,工作特性及分析。
启动电流与启动转矩,启动方式,调速原理。
二、基本要求
熟练掌握三相异步电机的运行原理。
理解转差率概念,熟悉等效电路,着重掌握转子绕组的相数、有效匝数和频率的归算方法。
理解异步电机的参数,掌握参数测量方法和计算。
掌握异步电机的功率平衡与转矩平衡过程,熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。
熟悉异步电机的启动方法,异步电机的启动转矩、启动电流的分析。
三、注意点
1、异步电动机的工作原理和三种运行状态。
2、异步电动机转子开路、转子短路堵转、转子旋转时的电磁关系,前两种分析过程可与变压器对比,转子旋转后要注意频率的折算。
3、转子旋转时,转子电流和电压的频率为21f sf ,但不管转子转速n 大小
如何,转子电流产生的磁势2F 的转速恒为同步速n 1。
4、异步电动机的电势、功率(流程图)、转矩和磁势的平衡。
5、异步电机的机械特性(表达式和曲线)和稳态运行的计算(最大转矩max T 和起动力矩st T )。
6、鼠笼转子绕组的极对数、相数和有效匝数。