专升本《电机学》直流电机部分汇总
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 aΦ==电磁转矩：em a2T a T 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 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 adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T JtΩ--= DM 的效率：21112100%100%(1)100%P P p pP P P p η-∑∑=⨯=⨯=-⨯+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N100%n nn n -∆=⨯DM 的机械特性：em2T 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。
《直流电动机》 知识清单
《直流电动机》知识清单一、直流电动机的定义与工作原理直流电动机是将直流电能转换为机械能的旋转电机。
它依靠直流电源供电，通过电磁作用来实现转动。
其工作原理基于安培力定律和电磁感应定律。
当直流电流通过电动机的电枢绕组时，会在绕组周围产生磁场。
同时，电动机内部的永磁体或励磁绕组产生的磁场与电枢绕组产生的磁场相互作用，从而产生电磁转矩，驱动电枢旋转。
二、直流电动机的结构组成1、定子定子是电动机中固定不动的部分，主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置等组成。
主磁极提供主磁场，通常由永磁体或励磁绕组构成。
换向极用于改善换向性能，减小电刷与换向器之间的火花。
机座起到支撑和固定的作用。
电刷装置用于将直流电源引入电枢绕组。
2、电枢电枢是电动机的转动部分，主要由电枢铁芯、电枢绕组和换向器等组成。
电枢铁芯由硅钢片叠压而成，用于减少涡流损耗。
电枢绕组是产生感应电动势和电磁转矩的关键部件。
换向器则用于将电枢绕组中的交流电动势转换为直流电动势，并保证电流在电刷间的换向。
3、气隙气隙是定子和电枢之间的空隙，它的大小对电动机的性能有重要影响。
三、直流电动机的励磁方式1、他励直流电动机励磁绕组由独立的直流电源供电，励磁电流不受电枢电流的影响。
2、并励直流电动机励磁绕组与电枢绕组并联，励磁电压等于电枢电压。
3、串励直流电动机励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流等于电枢电流，这种电动机具有较大的启动转矩。
4、复励直流电动机既有并励绕组又有串励绕组，综合了并励和串励电动机的特点。
四、直流电动机的机械特性机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系。
1、自然机械特性在额定电压和额定励磁电流下，电动机的转速随电磁转矩的变化曲线。
2、人为机械特性通过改变电枢电压、励磁电流或电枢回路电阻等参数得到的机械特性。
五、直流电动机的启动启动时需要较大的启动转矩，但过大的启动电流会对电机和电源造成损害。
常见的启动方法有：1、全压启动直接将额定电压加在电枢两端，这种方法简单，但启动电流很大，一般只适用于小容量电机。
《电机学》学习笔记
总体基础：导线的感应电动势：e=Blv 电机感应电动势E=C Eφn=pN60a*φn导线所受电磁力：f=Bxli 电磁转矩Tem=pN2πaφIa=C TφI a电机内气隙磁场：F m=F a+F f1第一部分直流电机一、结构：定子为永磁极，为电机提供一个固定的磁场，成对出现。
绝大多数不采用永磁体，由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。
转子上面为电枢绕组。
电动机时，转子通以直流电压，经过换向器变在转子内部体现为每根导体上的交变电流，用以驱动旋转。
发电机时，由于转子切割磁场，电枢内每根导线上产生交变电流，通过换向器对外体现为直流电。
换向器通过电刷连接外电路。
电枢铁心用于固定支撑电枢绕组和导通磁路。
为了减少涡流损耗，采用0.5~0.35的涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。
额定值：额定功率P N（W），额定电压U N（V），额定电流I N（A），额定转速n N（r/min）,额定效率η，额定转矩T N。
发电机：P N=U N*I N 电动机：P N=U N*I N*η额定值是电机运行的基本依据，一般希望电机按照额定值运行。
运行于额定值时称为满载。
运行时超过额定容量，称为过载。
运行远低于额定容量，称为轻载。
过载使电机过热，降低使用寿命，甚至损坏电机，应避免。
轻载浪费容量和降低了效率，不建议采用。
二、直流电机分类和通用方程1、分类：他励：励磁电流和电枢电路采用不同电源。
并励：励磁绕组和电枢并联串励：励磁绕组和电枢串联复励：电机里同时存在并励绕组和串励绕组。
并励和串励绕组磁动势相加称积复励，相减称差复励。
并励绕组与电枢绕组并接，串励绕组与电枢串接，称短复励。
并励绕组与串励绕组串联后与电枢绕组并联，称长复励。
2、直流电机可逆性：当电机以较高转速n旋转时，产生E>U，则电机电枢电流与E同向，电磁转矩Tem与n反向，电机为发电机运行状态。
当电机以较低转速n旋转时，产生E<U，则电机电枢电流与E反向，电磁转矩Tem与n同向，电机为电动机运行状态。
直流电机的一般知识点总结
直流电机的一般知识点总结直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产、家电设备以及交通工具等领域。
本文将对直流电机的一般知识点进行总结，以帮助读者了解直流电机的工作原理、分类、应用和维护等方面的基本知识。
一、直流电机的工作原理直流电机是将直流电能转化为机械能的装置。
其工作原理基于安培定律和洛伦兹定律。
当导体在磁场中通过电流时，会受到磁场力的作用，进而产生转动力矩。
直流电机主要由定子、转子、电刷和永磁体等组成。
当电流通过定子线圈时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，导致转子发生转动。
二、直流电机的分类根据不同的结构和工作原理，直流电机可以分为四种类型：直流励磁电动机、直流电动机、倒转电动机和直流无刷电机。
其中，直流励磁电动机通过励磁线圈产生的磁场来激励转子；直流电动机通过电刷和换向器将直流电能转化为机械能；倒转电动机可以改变转子的转向；直流无刷电机利用永磁体或电磁激励来产生磁场，无需使用电刷和换向器。
三、直流电机的应用直流电机在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产中，直流电机被广泛应用于机械传动、控制系统、自动化设备等方面，如机床、输送机、风机、压缩机等。
在家电设备方面，直流电机被用于制冷设备、空调、洗衣机、吸尘器等。
此外，直流电机还被应用于交通工具中，如汽车、电动自行车等。
四、直流电机的维护直流电机的维护主要涉及定期检查、清洁和润滑。
首先，定期检查电机的各个部件，如定子、转子、电刷等，是否存在损坏或松动的情况。
其次，保持电机的清洁，去除灰尘和杂质，以免影响电机的正常运转。
最后，注意对电机的润滑，使用适当的润滑剂，避免摩擦产生磨损和发热。
综上所述，直流电机是一种常见且重要的电动机类型。
了解直流电机的工作原理、分类、应用和维护等方面的基本知识，有助于读者更好地了解和使用直流电机。
希望本文能为读者提供一些有用的资料和参考，促进直流电机在各个领域的应用与发展综上所述，直流电机是一种常见且重要的电动机类型，在工业生产、家电设备和交通工具等领域有广泛应用。
专升本《电机学》_试卷_答案
专升本《电机学》一、（共75题，共150分)1. 一个带有铁芯的电感,增加线圈的匝数，其电感大小会(…。
)。
（2分)A。
不变 B.变大 C.变小 D.基本不变标准答案：B2. 直流电机电枢固定,电刷和磁极同时旋转,电刷两端电压的性质是(…..). （2分）A。
交流 B。
直流 C.脉冲 D。
以上都不对。
标准答案：B3。
一台由原动机拖动的直流发电机，改变直流发电机的旋转方向，换向器两端的电压极性会（…。
). (2分)A。
改变 B。
保持不变 C.以上都不对。
标准答案:A4。
一台他励直流电动机，若带恒转矩负载运行，采用降压调速,则稳定后(…..）不变.。
（2分）A。
输入功率 B。
输出功率 C.电磁功率 D。
电枢电流标准答案：D5。
一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压,励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流和转速n将（…..)。
(2分)A。
电枢电流增大，n降低 B.电枢电流减少，n升高C。
电枢电流减少，n降低 D。
电枢电流增大，n升高。
标准答案：A6。
一台变压器一次侧接在额定电压的电源上,当二次侧带纯电阻负载时,则从一次侧输入的功率(…..）。
（2分)A.只包含有功功率B.既有有功功率,又有无功功率C。
只包含无功功率D.为零。
标准答案:B7。
若一台变压器若将其原边外加电压U1和频率f1同时升高20％，其铁心损耗（…。
）. （2分）A。
升高 B。
降低 C。
不变 D。
基本不变标准答案：A8。
一台变压器原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，当额定电压不变时,铁芯中的励磁电流将(…。
）. （2分）A.增加B.不变C.减少D.为零不能运行.。
标准答案：C9。
一台单相变压器，U1N/U2N =220/10,若原方接在110V的单相电源上空载运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将(…。
.）。
（2分）A。
增大； B。
减小； C。
不变.。
标准答案:B10。
下面哪一个不是变压器并联运行的条件（…..）。
电机学专升本试题及答案
电机学专升本试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 直流电机的电枢反应主要影响的是：A. 电枢电流B. 电枢电压C. 电枢磁场D. 电枢电阻答案：C2. 异步电机的转子转速与旋转磁场的转速之间的关系是：A. 相等B. 相同C. 接近D. 无关答案：C3. 同步电机的转子转速与旋转磁场的转速之间的关系是：A. 相等B. 相同C. 接近D. 无关答案：A4. 电机的额定功率是指：A. 电机的输出功率B. 电机的输入功率C. 电机的损耗功率D. 电机的效率答案：B5. 电机的额定电压是指：A. 电机的输入电压B. 电机的输出电压C. 电机的损耗电压D. 电机的效率电压答案：A6. 电机的额定电流是指：A. 电机的输入电流B. 电机的输出电流C. 电机的损耗电流D. 电机的效率电流答案：A7. 电机的额定转速是指：A. 电机的最低转速B. 电机的最高转速C. 电机的额定工作转速D. 电机的额定停止转速答案：C8. 电机的额定频率是指：A. 电机的最低频率B. 电机的最高频率C. 电机的额定工作频率D. 电机的额定停止频率答案：C9. 电机的额定效率是指：A. 电机的最低效率B. 电机的最高效率C. 电机的额定工作效率D. 电机的额定停止效率答案：C10. 电机的额定温升是指：A. 电机的最低温升B. 电机的最高温升C. 电机的额定工作温升D. 电机的额定停止温升答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 直流电机的电枢反应可以分为______和______。
答案：电枢反应和电枢磁场2. 异步电机的转子磁场是由______产生的。
答案：转子电流3. 同步电机的转子磁场是由______产生的。
答案：转子励磁电流4. 电机的额定功率是指电机在______下的输出功率。
答案：额定工作条件5. 电机的额定电压是指电机在______下的输入电压。
答案：额定工作条件6. 电机的额定电流是指电机在______下的输入电流。
电机学总结
（换向器式直流电机）直流电动势换向器配合电刷电枢绕组感应电动势−−−−−−→−第二章直流电机2.1概述一、直流电机的工作原理电枢铁心气隙换向片换向器电枢电刷●增加线圈个数并按一定规律串联起来减少导体中感应电动势的脉动●电刷和磁极的位置相对静止●从电机的端口看，电机作发电机或电动机运行的区别在于电流方向发生变化发电机惯例电动机惯例二、直流电机的主要结构部件⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧换向器电枢绕组电枢铁心转子（电枢）机座电刷装置换向极主磁极定子三、直流电机的额定值1、额定功率P N （额定输出功率）6、额定转速n N 2、额定电压U N7、额定效率ηN 3、额定电流I N8、额定转矩T N 4、额定励磁电压U fN 9、额定温升τM5、额定励磁电流I fN2.2直流电机的电枢绕组一、基本特点绕组元件（元件）元件边端接虚槽S=K=Z i1、第一节距y 1（长距、短距、整距）2、第二节距y 23、合成节距y4、换向器节距y k（左行绕组、右行绕组）二、单叠绕组（1）节距计算（2）绕组连接表（3）绕组展开图每个主极下的串联元件总是构成一条电动势方向相同的支路几何中性线——电机空载时此处的径向磁场为零)(00F f =Φ)(0δF f =Φ（4）电刷放置电刷放置的一般原则：确保空载时通过正、负电刷引出的电动势最大，被短路的元件中的电动势为零。
换向器上的几何中性线对应于一个主极，换向器上便有一条几何中性线●电刷应固定放置在换向器上的几何中性线上（5）绕组并联支路并联支路数等于主极数2a=2p三、单波绕组)2(2ττ≠≈y y 同极下的所有元件总是串联成一条支路，即两条并联支路的电路结构始终保持不变2a=2●换向器上的几何中性线：当元件轴线与主极轴线重合时，该元件所接两换向片之间的中性线。
●仍然放置2p 组电刷→降低电刷上的电流密度四、电枢绕组的均压线●将直流电枢绕组中理论上电位相等的点用均压线连接起来，保证电流在各支路均匀分配均压节距2.3直流电机的磁场一、直流电机按励磁方式分类1、他励直流电机2、并励直流电机3、串励直流电机4、复励直流电机二、直流电机的空载磁场主磁场1、磁通与磁动势主磁通漏磁通主极漏磁系数五段式主磁路结构2、主磁场分布气隙磁密为一平顶波3、磁化曲线∙直流电机的磁化曲线：电机的主磁通与励磁磁动势的关系曲线∙气隙磁化曲线（气隙线）∙饱和系数个三、直流电机的电枢磁场1、电刷在几何中性线上∙电刷正规的放置方法——“在几何中性线上”∙忽略铁磁材料磁压降，电枢磁动势Ax x aD ai a N a D a i a xN x a F ===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ221)(三角形)()(00x F x B δμδ'=)(0)()(a 0)(a 0)(a x Axx x H x H x B δμδμμ===∙电刷在几何中性线上时，电枢磁动势的轴线也在几何中性线上，恰与主极轴线正交∙交轴电枢磁动势2τA a F aq F ==∙磁通密度沿气隙的分布马鞍形2、电刷偏离几何中性线交轴磁动势最大值)2(aq βτb A F -=直轴磁动势最大值βAb F =ad 四、电枢反应电枢磁场对励磁磁场的作用称为电枢反应1、交轴电枢反应物理中性线∙交轴电枢反应不但使气隙磁场畸变，而且还有去磁作用3、直轴电枢反应直轴电枢磁场轴线与主极轴线重合→影响每极磁通的大小（发电机顺去逆助）五、感应电动势和电磁转矩1、感应电动势电动势常数ΦΩ=Φ=Φ=T C n E C n apN E 60a 2、电磁转矩转矩常数a a 2a T em I C I apN T Φ=Φ=π3、电动势常数与转矩常数的关系302/60/ππ==aa pN a a pN C C TE 2.4直流发电机的基本特性一、基本方程1、电动势平衡方程2、功率平衡方程电磁功率电功率平衡方程（可变损耗）总的功率平衡方程（不变损耗）发电机的效率3、转矩平衡方程)()()(a 0x B x B x B δ合成气隙磁密波形密分布电枢磁场产生的气隙磁空载气隙磁密分布→+⎪⎩⎪⎨⎧+==+=+=f a f f j f f a a )(I I I R I r r I U R I U E 电流方程励磁回路电枢回路ΩT EI P em a em ==cu 2cua cuf 2em p P p p P P +=++=0em ad Fe mec em 1p P p p p P P +=+++=100%-1100%112⨯∑=⨯=⎪⎭⎫⎝⎛P p P P η0em 10em 1T T T ΩP ΩP ΩP +=+=二、他励发电机的运行特性可测得物理量：端电压U ，负载电流I ，励磁电流I f 和转速n 等1、空载特性当n=常值、I=0时，的关系曲线空载特性曲线是电机最基本的特性曲线，是电机设计制造情况（即材料利用率和磁路饱和度）的综合反映无论是何种励磁方式的直流电机，其空载特性曲线均由他励接线方式测定2、负载特性当n=常值、I=常值时，的关系曲线相同励磁电流作用下，不同负载电流的端电压不同①电枢电阻上的压降②电枢反应的去磁作用特性三角形3、外特性当n=常值、I f =常值时，的关系曲线随负载电流增大而下垂的曲线电枢回路上的压降和电枢反应的去磁效应都随电流增加而增加电压变化率4、调节特性当n=常值、U=常值时，的关系曲线调节特性随负载电流增大而上翘要保持端电压不变，励磁电流必须随负载电流的增加而增加，以补偿电枢反应的去磁作用，并且由于铁磁材料的饱和影响，励磁电流增加的速率还要高于负载电流。
电机学-直流电机
左行
y
yK
K -1 p
右行
y
yK
K 1 p
单波绕组元件
直流电机-电枢绕组
➢ 单叠绕组
并联支路数恒等于2，并联支路数a==1
单波绕组电路图
单波绕组展开图
➢ 总结
直流电机-电枢绕组
直流电机的电枢绕组总是自成回路; 电枢绕组的支路数（2a）永远是成对出现，因为磁极数(2p)是一个偶数；且至少 有2条并联支路；
直流电机-励磁方式
➢ 励磁方式
主磁极的励磁方式有永磁式和电励磁两种。电励磁式是给励磁绕组供电，产生励磁 磁动势而建立主磁场的方式。根据供电方式的不同，它又可以分为他励和自励两类，而自励 又被分为并励、串励和复励三种。
他励
I Ia
并励
I Ia +I f
串励
I Ia =I f
复励
I I f ' =Ia +I f
主磁极的中心线称为直轴，相邻N极和S极的分界线称为
交轴。
直流电机-磁动势和磁场
➢ 电枢磁动势和磁场（电刷位于几何中性线）
N
Hdl D 2x ia
Nia 2x A 2x
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1 2
A2x
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直流电机-磁动势和磁场
➢ 负载气隙磁场（电刷位于几何中性线）
单叠绕组：a= p, 即并联支路对数恒等于电机极对数 单波绕组：a = 1, 即并联支路对数恒等于1 电刷放置的一般原则是空载时通过正、负电刷间的电动势最大，或者说，被电刷 短路的元件中的电动势为零; 对于端接对称的元件，电刷也就放置在主极轴线下的换向片上，电刷总是与位于 几何中线上的导体相接触。
电机学习题集(直流电机部分)
电机学习题集---直流机题库及答案1－1 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？1－2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质：（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转：（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。
1－6 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额定转速，额定效率，试求该电机的额定电流。
1－7 已知某直流电动机的额定功率，额定电压，额定转速，试求该电机的额定电流。
1－12 一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转速1450r/m，额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。
2－1 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？2－2 试述等物理量的物理概念。
2－3 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？2－4 一台14kw，220伏，1000r/min的四极直流电动机，槽高＝0.03m，磁极高＝0.09m，电枢磁轭长＝0.103m，机座磁轭长＝0.357m，气隙＝0.0022m，气隙系数。
电枢铁心由硅钢片迭成，磁极用0.001m厚钢板迭成，机座用铸钢。
已知空载额定电压时电机磁路各部分磁密为，，，，，试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。
2－6 一台四极单迭绕组的直流电机。
（1）如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；（2）如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？（3）若只用相对的两组电刷是否能够运行？（4）若有一极失磁，将会产生什么后果？2－8 试计算下列各绕组的节距，，和，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，并求并联支路对数。
（1）右行短距单迭绕组：2P＝4，Z＝S＝22；（2）右行整距单波绕组：2P＝4，Z=S=20;（3）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=19;（4）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=21;2－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230伏电势，则每极磁通应为多少？2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数＝3，当＝0.01825 ，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。
专升本《电机学》
专升本《电机学》电机学是电气类专业中一门非常重要的基础课程，对于想要通过专升本来提升自己学历和专业素养的同学来说，学好电机学至关重要。
电机学涵盖了丰富的内容，从电机的基本原理到各类电机的运行特性，都需要我们深入理解和掌握。
首先，让我们来了解一下电机的分类。
电机通常可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机具有良好的调速性能，在一些对速度控制要求较高的场合得到广泛应用；而交流电机则因为结构简单、运行可靠、成本较低等优点，在工业生产和日常生活中占据着主导地位。
在电机学中，我们要深入研究电机的基本结构和工作原理。
以直流电机为例，它主要由定子和转子两部分组成。
定子上有励磁绕组，用于产生磁场；转子上则有电枢绕组，通过电流时在磁场中受到电磁力的作用而转动。
在理解其工作原理时，我们需要掌握电磁感应定律和安培力定律等基本物理定律。
交流电机又分为异步电机和同步电机。
异步电机的转子转速总是略低于旋转磁场的转速，正是这种“异步”特性使得它在很多场合得到应用。
同步电机的转子转速与旋转磁场的转速严格相等，通常用于需要精确转速控制和稳定运行的场合，比如大型发电机。
电机的运行特性也是学习电机学的重点内容之一。
例如，直流电机的转速特性、转矩特性和效率特性等，这些特性对于电机的选择和使用具有重要的指导意义。
对于交流电机，我们需要了解异步电机的转矩转差率特性、功率因数特性等，以及同步电机的功角特性、V 形曲线等。
学习电机学，还需要掌握电机的参数计算和等效电路。
通过建立等效电路，可以将复杂的电机内部电磁关系简化为电路模型，便于分析和计算。
例如，直流电机的等效电路包括电枢回路和励磁回路，通过对这些回路的分析，可以计算出电机的各项性能参数。
在实际应用中，电机的控制也是一个重要的方面。
比如，直流电机的调速可以通过改变电枢电压、励磁电流等方式实现；异步电机的调速则有变频调速、变极调速等多种方法。
然而，学习电机学并非一帆风顺，很多同学会遇到各种各样的困难。
电机拖动总复习直流电机部分
直流电机的调速
调速的方法
直流电机可以通过改变输入电压或电流、改变励磁绕组电流或改变电枢绕组电阻 等方法进行调速。
调速对电机性能的影响
调速是直流电机的重要功能之一，通过调速可以实现对电机转速的精确控制。在 某些应用场合，如自动化生产线、电动车等，调速性能对电机的性能和可靠性具 有重要影响。
03
直流电机的基本控制
2
直流电机由定子和转子两部分组成，定子产生磁 场，转子上的电流在磁场中受到安培力的作用， 产生转矩使电机旋转。
3
直流电机的工作效率、输出功率和转速等特性与 输入的电流和电压、磁场的强度和分布等因素有 关。
直流电机的结构
直流电机主要由定子和转子两部分组成。定子包括机座、主磁极和励磁绕组等部分， 转子包括转轴、电枢铁芯和电枢绕组等部分。
电机无法启动
检查电源是否正常，检查电机接线是 否牢固，排除机械卡阻。
电机过热
检查电机负载是否过大，通风是否良 好，轴承是否损坏。
电机振动
检查电机安装基础是否牢固，轴承是 否损坏，转子是否平衡。
电机声音异常
检查电机是否有松动或碰撞，轴承是 否损坏，换向器和电刷是否正常。
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直流电机还可以按照结构分为有刷和无刷直流电机两类。有刷直流电机 通过机械换向器将电流引入电枢绕组，而无刷直流电机则是通过电子换
向器将电流引入电枢绕组。
此外，直流电机还可以按照用途分为电动工具用电机、伺服电机、控制 用电机等类型，不同类型的电机具有不同的特性和用途。
02
直流电机的运行特性
直流电机的磁场
电机拖动总复习直流 电机部分
目 录
• 直流电机的基本原理 • 直流电机的运行特性 • 直流电机的基本控制 • 直流电机在生产中的应用 • 直流电机的维护与保养
专升本电机学
专升本电机学电机学是一门研究电机的基本原理、结构、运行特性和控制方法的学科。
对于专升本的同学来说，掌握电机学的知识具有重要的意义。
电机在我们的日常生活和工业生产中无处不在。
从家用电器中的电动机，到工厂里的大型发电机，电机都发挥着至关重要的作用。
电机学就是帮助我们理解这些电机是如何工作的，以及如何对它们进行设计、优化和控制。
电机的种类繁多，常见的有直流电机、交流电机和变压器等。
直流电机具有良好的调速性能，常用于对速度控制要求较高的场合，比如电动玩具车、地铁的牵引系统等。
交流电机则根据其结构和运行原理的不同，又分为异步电机和同步电机。
异步电机结构简单、运行可靠，广泛应用于各种工农业生产设备中；同步电机则常用于要求恒速运行和改善电网功率因数的场合，如大型发电厂的发电机。
变压器是一种静止的电气设备，它的主要作用是实现电压的变换。
通过变压器，可以将高电压变换为低电压，或者将低电压变换为高电压，以满足不同的用电需求。
在电力系统中，变压器起着重要的能量传输和分配作用。
在学习电机学的过程中，我们需要掌握电机的基本工作原理。
以直流电机为例，它是通过通电导体在磁场中受到电磁力的作用而转动的。
而在交流电机中，旋转磁场的概念则是理解其工作原理的关键。
旋转磁场是由定子绕组中的三相交流电产生的，它使得转子导体中产生感应电流，从而在磁场中受到电磁力的作用而转动。
电机的运行特性也是学习的重点之一。
例如，直流电机的转速特性、转矩特性；交流电机的机械特性、调速特性等。
这些特性不仅能够帮助我们了解电机在不同工作条件下的性能表现，还为电机的选择和使用提供了依据。
电机的控制也是电机学中的一个重要方面。
随着现代电力电子技术和控制理论的发展，电机的控制方法越来越多样化和智能化。
比如，直流电机的脉宽调制（PWM）调速控制，交流电机的变频调速控制等。
这些先进的控制技术能够实现电机的高精度、高效率运行，满足各种复杂的工业控制需求。
学习电机学还需要掌握相关的数学和物理知识。
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=9.55Ce14、发电机 Ea=U+IaRa电动机 U=Ea+IaRa15、他励发电机的特性（主要掌握外特性U=fI）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。
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4.试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同。并说明影 响曲线形状的因素。
答：并励直流发电机的外特性比他励软。
他励：影响因素有两个
① 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降； ② 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通Φ 减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。
沈阳工程学院2015专升本 《电机学》课程辅导讲义
（直流电机部分）
考纲：五、直流电机 5.1.掌握直流电机的基本工作原理和额定值；掌握直流电机电
。 动势和电磁转矩大小和性质
❖ 主要知识点： ❖ （一）直流电机的工作原理 1.直流发电机 结论： 直流发电机 是将内交流转 换为外直流的 交流发电机
2.直流电动机 结论：直流电动机是将外直流转换为内交流的交流电动机
在电动机中:
n Tem 为驱动转矩，驱动转子旋转， 与 Tem同方向。
Ea 与
I
反方向，
a
Ea 为反电动势。
电枢电动势的计算公式：
Ea
pN 60a
Φn
Cen
电磁转矩的计算公式：
Tem
pN
2a
Φ
Ia
CT
Φ
Ia
（二）直流发电机和直流电动机的电动势平衡方程
发电机
Ea U Ia Ra Ia I I f （Ea U）
❖ 3. 直流电机的电磁转矩是由（每极气隙磁通量） 和（电枢电流）共同作用产生的。
考纲：5.2 掌握直流发电机的外特性和并励发电机的自励条
件
主要知识点：（一）直流发电机的外特性
外特性下降原因：
他励时
I
不变，
f
I
IRa
U
并励时 I IRa U 来自U I f Ea U
所以并励比他励发电机端电压下降较多。
U N N
例题：
❖ 1.直流电机实质上是一台具有（换向）装置的交流电机，直 流发电机的换向装置的作用是（ 将电机内部交流电转换为 外部的直流电），直流电动机换向装置的作用是（将电机外 部直流电转换为内部的交流电）。
❖ 2.直流电动机PN=15kW，UN=110V，nN=1500r/min，
ηN=0.85，其额定运行时电网输入的电功率为
（ 17.68
）kw，额定电流IN=（ 160.4
）
A
❖ 主要知识点（一）直流电机的励磁方式
励磁方式分四种：（以发电机为例）
他励
并励
串励
复励
❖ （二）直流电机的电枢反应性质
❖ 1.电刷在几何中性线时：交轴电枢反应
❖ 特点：（1）使气隙磁场发生畸变
❖
（2）对主磁场起去磁作用（磁路饱和）
❖ 2.当电刷不在几何中性线上时
（二）额定值
1．额定功率 PN （W、kW）
指电机额定运行时的输出功率
发电机：指电刷端输出的电功率； 电动机：指轴上输出的机械功率。
2. 额定电压 U N （V）
指电机额定运行时电枢出线端的电压。
I 3. 额定电流
（A）
N
指电机额定运行时电枢出线中的电流。
发电机：
IN
PN UN
电动机：
IN
PN
要求：Tst要足够大，Ist要小, 通常Ist (2 ~ 2.5)IN
根据 Tem CT Ia
起动前应将励磁调节电阻短接，使磁通最大，Tst 最大, 或在保证Tst足够大的条件下，尽量减小Ist。
起动方法：①直接起动；②电枢回路串变阻器起动； ③降压起动。
（四）直流电动机的调速
1．电枢串电阻调速 特点：增大电阻，转速下调。
电刷顺转向偏移 发电机 交轴和直轴去磁 电动机 交轴和直轴助磁
电刷逆转向偏移 交轴和直轴助磁 交轴和直轴去磁
❖ 例题：1.直流电机的励磁方式有他励、并励、
（ 串励
）和（ 复励 ）四种方式。
❖ 2. 直流电机电枢反应的定义是（电枢磁动势对励磁 磁动势的作用），当电刷在几何中的性线时，电动 机产生（交轴）性质的电枢反应，其结果使（气隙 磁场发生畸变）和对（主磁场去磁作用），物理中 性线逆电枢旋转方向偏移。
❖ 【答】并励直流发电机自励建压的条件：
❖ ①电机的主磁路必须有剩磁；
❖ ②并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性要正确；
❖ ③励磁回路的总电阻必须小于额定转速下的临界电 阻。
❖ 并励直流发电机正转时能自励建压，若想反转时也 能自励建压，须将励磁绕组反接。
考纲：5.3掌握直流电动机的起动方法和调速方法
主要知识点：
（二）并励直流发电机的自励条件
1．电机主磁极中有剩磁 2．并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性要正确 3．励磁回路的总电阻小于该转速下的临界电阻
❖ 例题：
❖ 1. 一台并励直流发电机，正转能自励，反转 也能自励（错）
❖ 2. 一台并励直流电动机，若改变电源极性， 则电机转向也改变。（ 错 ）
❖ 3. 如果并励直流发电机的转速上升20 % ， 则空载时发电机的端电压U0升高（ ② ）。
电动机
U Ea Ia Ra I Ia I f
(Ea U )
❖ 例题：1.直流发电机电枢电动势 Ea 的性质为
（ 电源电动势 ）电动势，电磁转矩 Tem 的性质
为（ 制动 ）转矩；而直流电动机电枢电动势 Ea
的性质为（ 反 ）电动势，电磁转矩 Tem 的性
质为（ 驱动
）转矩.
❖ 2.直流发电机和电动机除能量转换关系不同外，还 表现于发电机的电动势 Ea 比端电压 U（ 高 ）； 而电动机的电动势 Ea 比端压 U （ 低 ）。
❖ 3. 直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱 各，这时 电枢反应是（ ③ ）。
❖ ① 去磁； ② 助磁； ③ 不去磁也不助磁。
❖ 主要知识点： （一）电枢电动势与电磁转矩
在发电机中:
E I 为电源电动势，向外输出直流电流 ,
a
a
n T T 与 em
反方向， 为制动转矩。 em
Ia 与 Ea同方向。
并励：影响因素有三个
① 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
② 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通Φ 减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降；
③ 而端电压U下降，又使If下降，磁通Φ下降，电枢电动 势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。
❖ 5.简述并励直流发电机自励建压的条件。并励直流 发电机正转时能自励建压，若想反转时也能自励建 压，应该如何做？
恒转矩负载时，Tem CT Ia 常数
由于不变，所以调速前后 Ia 不变。
2．降低电源电压调速 特点：降低电压，转速下调。
恒转矩负载时，Tem CT Ia 常数
由于不变，所以调速前后 Ia 不变。