电机学知识点讲义汇总
{企业通用培训}电机学专题讲义
{企业通用培训}电机学专题讲义第一章变压器基本工作原理和结构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I0，产生励磁磁动势F0，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e1和e2,且有,,显然，由于原副边匝数不等,即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等,即e1≠e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1,U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2,但频率相等。
1-2试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由,,可知,，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U1»E1,U2≈E2,因此，，当U1不变时，若N1减少,则每匝电压增大，所以将增大。
或者根据，若N1减小，则增大，又，故U2增大。
1-3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？为什么？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。
1-4变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：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。
分接开关:变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。
油箱和冷却装置:油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管:变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
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。
电机学基础知识-46页文档资料
统”，即每一个工作机构用单独电机带动，这样生产
机械结构大大简化；
例对铣床来说共有3台电机即主轴电机、进给电机 和冷却电机。
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山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
随着生产机械的发展，对上述单机、多机拖动系统
提出了更高的要求：
要求提高加工精度与工作速度，要求快速起动、制
量分配完全用机械的方式，靠天轴及机械传动来实现。
电动机远离车间，车间内有大量的天轴、长皮带
和皮带轮等，能量在传递过程中损耗大、效率低、易
出事故，若电动机发生故障，成组的生产机械将停产，
这是一种落后的拖动方式。
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山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
1. 发电机
将机械能转换为电能。
2. 电动机
将电能转换为机械能。
3. 变压器、变流器、变频机、移相器Biblioteka 变换电压、电流、频率、相位。
4. 控制电机
作为自动控制系统的控制元件，起检测、放大、
执行和校正作用。
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山东理工大学电工电子教研室
电机与电力拖动的发展概况
二、按运动方式及电源性质分类
1866 年，德国科学家西门子制成的第一台自激式 发电机，标志着制造大容量发电机技术的突破，具 有划时代的意义。
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Siemens 和他的自激式发电机
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山东理工大学电工电子教研室
《电机学》复习要点
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、2222m SfN 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。
电机学课件PPT重点整理
1.绪论’磁场B:T ，磁场强度，磁通密度H:A/m ，磁导率μ:H/m ；μ0=4π×10-7 H/m ；磁化曲线：又称B-H 曲线，，与B 轴交点为剩磁，与H 轴交点为矫顽磁力；铁耗：磁滞损耗和涡流损耗；磁场能量密度1/2w BH =⨯，主要存储在气隙中；2/L I N ψ==Λ；感应电流阻止磁通变化；变压器电势：交流电产生，运动电势：动生，线圈相对磁场运动。
2.变压器’油浸式：铁芯和绕组泡在油中，干式；导磁材料：0.35mm 硅钢片，减少涡流，提高磁导系数；铁芯式，铁壳式（低压大电流）；电压↑→，套管级数上；S N 为三相和，U N 为线电压；空载电流产生主磁通Φ 和漏磁通Φ1σ；E 1,2=4.44fN 1,2Φm ，Φm 为 每极磁通最大值，E1,2为原副边电动势有效值；励磁电流的大小和波形受磁路饱和、磁滞及涡流的影响；磁路饱和→i m 为尖顶波；铁耗→i m 为不对称尖顶波；等效正弦波与之有相同的有效值，与尖顶波的基波分量有相同频率且同相位；I m =Iμ+I Fe = I μ+I h (磁滞)+I e (涡流)；，；漏感为常数；传递功率靠互感；无论有无负载，主磁路上全部磁势之和产生主磁通；归算变比K=N1/N2；电流归算：磁动势不变、电压-电磁功率、电阻-二次铜耗、漏抗-二次无功损耗；空载特性U 0=f (I 0)，短路特性U k =f (I k )，U kN =Z k*Z k*小的变压器先满载；电压变化率定义在二次侧带负载电压变化与空载电压比值，ΔU%= (1-U 2*)*100%；；负载系数β=I 2/I 2N ；容性中间是减号；；可变损耗等于不变损耗时，效率最大；通过电势平衡和磁势平衡实现能量传递；铁耗角tg -1r m /x m ；磁路饱和增加→励磁电抗减小；3.磁化电流原是尖顶波，由于Y 形连接的三相变压器组不能通过三次谐波→主磁通平顶波→感应出三次谐波电流→走主磁路产生三次谐波电势（很大）→过电压危害绝缘；三相铁芯式变压器由于三次谐波电流同相只能走漏磁路，所以三次谐波电流很小（会发热，容量限制1800kVA ）；并联条件：①次级电压相等同相②电流与容量成比例，为同时满载③每台变压器所分担的负载电流均为最小；不同连接组不能并联，变比类似，防止形成环流；短路电压小的先满载；负载电流同相位：短路电阻与短路电抗的比值相等，有功无功相等；S 1:S 1=S N1/U K1:S N2/U K24.YNd 零序阻抗很小，易发热；YNy 无零序电流，但感应零序相电势，零序阻抗较大，造成电压不对称；三相独立：零序磁导大，零序励磁阻抗大；三相关联：漏磁路，抗小；YNy 测量零序励磁阻抗：次级线圈三相首尾连接，加单相电源，初级线圈开路；5.特种变压器’自耦变压器变比K=(E 1+E 2)/E 2；电磁二重耦合；电磁感应和直接传导功率；绕组额定容量是铭牌标称额定容量的(1-1/Ka)倍，直接传导容量为1/Ka 额定容量；通过电磁传导的功率越小，尺寸和损耗越小，短路电流越大；较小的电压变化率和较大的短路电流（需要保护）；应用于电压等级相差不大的输电线路的连接；第三绕组消除谐波；电压互感器，次级100V ，电流互感器次级5A 或1A ；电压互感器二次侧仪表并联，严禁短路，互感器铁芯和次级线圈一端应该接地；电流互感器：N 1<N 2；若开路：励磁电流过大，铁芯过饱和，发热严重，且二次侧感应高电压；6.绕组与电动势’槽距角α=360p /Z ；极距τ=Z/2p ；单层绕组：10kW 以下小型异步电机，p=1234；单层绕组中属于同一相共有p 个线圈组，每个线圈由q 个线圈组成；常用等元件绕组、链式绕组、交叉绕组和同心式绕组；双层绕组中属于同一相共有2p 个线圈组；短距时产生大大电势差，上下应加强绝缘；每极磁通φm =(2/π)B m l τ；60f=pn ；线圈感应电动势，节距因数Kp=cos (β/2)，因一个线圈两边而产生；分布因数Kd=(Sin q α)/( q Sin α)，由线圈间叠加时的电动势差引起，每个线圈电动势*q 再*Kd ；最后根据是单层还是双层绕组决定乘以q 还是2q ，再除以a ；每相串联匝数定义为N=2pqNc/s ，这样每相电动势有效值可以用E=4.44fNK φm ，N 为每相物理串联匝数，Kn 为绕组因数；v 次电势谐波：极对数p v =vp ，极距τv =τ/v ，f v =vf 1；v 次电势谐波的绕组绕组因数只要把α、β换成v α、v β；谐波主要影响电动势波形、增加损耗（热量）、高频干扰、自身电感电容自激产生过电压、异步机产生有害的附加转矩和附加损耗；削弱方法：①磁场：使气隙磁势接近正弦，采用极靴等②短距、分布③星形连接消除3x 次谐波；短距削弱谐波公式：y=(1-1/v)*τ；交流绕组的组成原则：获得较大的基波电势，尽量减少谐波电势，且保持三相电势对称，节约铜线。
《电机学》知识点总结
进给等，实现衣物的洗涤和烘干。
电动工具和家用电器
03
电动工具和家用电器中的电机作为执行元件，实现各种功能，
如切割、打磨、抛光等。
THANKS
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交流电机
交流电机的基本结构
主要包括定子和转子两部分， 其中定子产生旋转磁场，转子 切割磁力线产生感应电动势和
电流。
工作原理
基于电磁感应原理，旋转磁场 与转子中的感应电流相互作用 产生转矩，从而使转子转动。
分类
根据电源相数的不同，可以分 为单相和三相交流电机；根据 用途不同，可以分为电动机和 发电机。
电机学的发展历程
电机学的发展始于19世纪初，随着电磁理论的不断完善 ，电机的设计和应用逐渐成熟。
20世纪以来，随着电力工业和电子技术的快速发展，电 机学的研究和应用取得了长足的进步。
近年来，随着新能源和智能制造等领域的兴起，电机学 的研究和应用面临着新的机遇和挑战。
02
电机类型与工作原理
Chapter
电机调速技术概述
电机调速技术是通过改变 电机的输入电压或电流， 实现对电机转速的精确控 制。
直流电机调速
直流电机调速是通过改变 电机的输入电压或电流， 实现电机的无级调速。
交流电机调速
交流电机调速是通过改变 电机的输入频率或转矩， 实现电机的无级调速。
电机驱动与制动
电机驱动技术
电机驱动技术是通过电力电子器 件将电能转换为机械能，驱动电 机的旋转。
性能参数
变压器的性能参数包括额定电压、额定电流、额定容量等 ，这些参数决定了变压器的使用范围和安全性。
03
电机性能分析
Chapter
电机性能参数
电机输出功率与输入功率之比， 反映了电机的能量转换效率。
电机学知识点
气隙线 磁化曲线
2.直流电机的电枢绕组
0
2Ff (I f )
直流电机的电枢绕组是直流电机产生感应电势和电磁转矩，
从而实现机电能量转换的重要部件。直流电机的电枢绕组，
无论什么形式，都是将各元件通过相应的换向片依次连接起
来而构成的闭合绕组。直流电机的电枢绕组通过电刷引入或
引出电流，并在正负极性电刷间形成偶数条并联支路。
影响变压器电压调整率U的因素有：___负__载_的__大__小___、 ___负__载_的__性__质____和_短__路_阻__抗__参__数_R_k_、_X_k _。
2）变压器的损耗和效率
变压器的损耗有铁耗和铜耗。
铁耗不随负载的大小而改变，也称为不变损耗， pPe p0
铜耗随负载的大小而改变，也称为可变损耗， pCu I 2 2
第七章 直流电机的磁路和电枢绕组
基本知识：
1. 直流电机的磁化曲线 2. 单叠绕组和单波绕组的特点 3. 单叠绕组和单波绕组节距的计算方法 4. 直流电机的电枢绕组电动势和电磁转矩
第七章 直流电机的磁路和电枢绕组
1.直流电机的空载磁场和磁化特性
直流电机空载运行时的气隙磁场由励磁磁势建立，该磁势由 主极上的励磁绕组通以直流电流所产生。
k 1 Qu 1
p
p
的一类电枢绕组，它是把
上层元件边在同极性主极下的各元件串联起来成一条支路，
所以单波绕组的并联支路对数_a_=_1______。
直流电机电枢绕组的电势是通过电刷引出的，电刷的位置应 使正负电刷间的感应电动势最大。当元件几何形状对称时， 电刷在换向器表面的位置应对准磁极中心线。此时正、负电 刷间感应电势最大，被电刷短路的元件感应电势为零。
E1 j4.44 fN1 m E2 j4.44 fN 2 m
电机学第三版知识点总结
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=Cen Te=CTp Ia CT=9.55Ce14、发电机Ea=U+1aRa电动机U=Ea+IaRa15、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·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。
电机基本知识要点(下册11版)
第四部分 同步电机一、同步电机的结构（要掌握主要部件的组成、作用、要求）1．定子（又称电枢——机电能量转换的枢纽）定子铁心：与异步电动机类似，是用0.5mm 厚的硅钢片叠压而成的圆筒状物体，其内表均匀的开有槽。
作用是导磁。
电枢绕组：三相（3个）、对称（结构完全相同、位置在空间彼此相距︒120电角度）绕组，接成“Y ”形。
作用有流通电流、产生磁场和电磁力（矩）、感应电动势，最终实现能量转换。
机座：电机的外壳，用钢板焊接成，作用是固定、支撑，要求隔振。
冷却方式的命名方法：冷却介质（空气、氢气、水）+介质与发热体（绕组和铁心）的接触方式（一是直接接触——内冷；二是隔着绝缘——外冷）2．转子主磁极：一是隐极式，励磁绕组分布在实心的磁极（即转子）铁心外表的对称槽（对称的各约三分之一圆周开槽，中间有2个大齿）中，励磁绕组用滑环与电刷通入直流电流，产生恒定的正弦分布的主磁场，一般只有2个磁极（1对极）。
二是凸极式，磁极铁心用形状象靴子的1~3mm 的厚钢板叠压成型，励磁绕组（通直流电）是集中绕组，它套置在磁极铁心柱上，整个磁极固定转子磁轭上，通常磁极数在8极及以上，要求各励磁绕组必须串联并且相邻磁极的极性（磁极极性由励磁电流方向决定）相反。
两者相比，凸极式造价较低、转速（160fn n p==）也低、直径大，隐极式需要高速原动机——汽轮机，凸极式需要低速原动机——水轮机。
轴系：轴（整体车削）+轴承（滑动轴承：有轴承座和冷却系统） 3．同步电机分类按磁极形式分类：隐极式、凸极式二、发电原理（要掌握发电原理、空载电动势）——此处主要为并网问题服务1．发电原理组，从而产生对称的三相空载电动势0e 。
（说明：有电动势就具备了输出电能的本领，简称发电）2．空载电动势（三相、4要素） 大小：0W1104.44E fK N Φ= 频率：60pnf =相位：与时间即转子位置（空间，表明电机中时-空统一）有关，不确定因素。
相序：由转向决定，与主磁极极性无关。
电机学(完整版)资料上课讲义
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※ 电机学的基本分析方法
方程式、相量图和等效电路的分析方法 归算算法 ——标么制 凸极处理法——凸极隐极 对称分量法——不对称 实验分析法——实验 ……
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《电机学》 第一章 导论
3
※ 怎样学好电机学
认真听课
精读教材 熟练掌握基本电磁规律
实验台
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2．电机的近代发展及趋势
单机容量不断增加 如汽轮发电机：
1900 1920 1937空气冷却
氢气冷却
5MVA 1956水内冷 25MVA 1960 100MVA 目前 150MVA
208MVA 320MVA >1000MVA
中小型电机技术与经济指标不断改进 新的设计方法（CAD）、工艺、材料、测试手段
应用范围扩大
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《电机学》 第一章 导论
1.3 电机中磁路基本定律
1. 全电流定律—安培环路定律
LH dl I
i1 dl
式中，若电流的正方
向与闭合回线L的环行方 向符合右手螺旋关系时，
H
i取正号，否则取负号。
21
i2 i3
L
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LH•d li1i2i3
《电机学》 第一章 导论
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基本磁化曲线： 对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化， 可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的 顶点联接起来，所得的曲线。
B
H
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《电机学》 第一章 导论
2、铁磁材料
HC—矫顽力 Br—剩余磁感应强度 铁磁材料：
HC Br
软磁材料--磁滞回线窄，HC及Br小 硬磁材料--磁滞回线宽，HC及Br大 HC及Br大，难退磁---永磁材料
电机学知识点总结
电机学知识点总结电机学知识点总结直流电动机知识点：直流电动机的主要结构包括定子和转子。
定子由定子铁心、励磁绕组和电刷组成，而转子由转子铁心、电枢绕组和换向器组成。
通过电刷和换向器，直流电动机可以与外部电路相连接。
直流电动机的工作原理是，通过电刷和换向器之间的切换，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。
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”。
直流电机的励磁方式分为他励式和自励式，其中自励式包括并励式、串励式和复励式。
直流电机的额定值包括额定功率PN、额定电压和额定电流。
磁极数等于电刷数，等于支路数（2p=电刷数=2a，其中p为极对数，a为支路对数）。
在空载时，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。
电枢反应是负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。
电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。
交轴电枢反应会使气隙磁场发生畸变，物理中线偏离几何中线，而且在饱和时具有一定的去磁作用。
当电刷偏离几何中线时，会出现直轴。
直流电机的公式包括Ea=CeΦn、Te=CTΦIa和CT=9.55Ce。
发电机的公式是Ea=U+IaRa，而电动机的公式是XXX。
他励发电机的特性主要包括外特性U=f(I)，曲线向下倾斜的原因是，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。
此外，交轴电枢反应还会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。
并励发电机的自励条件包括电机的磁路中要有剩磁，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，以及励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
并励发电机的外特性U=f(I)曲线下降的原因与他励发电机类似，包括电枢电阻压降IaRa增大、交轴电枢反应产生的去磁作用以及励磁电流减小等。
最后，励磁绕组不能开断，这是因为励磁绕组的磁场是直流磁场，如果开断励磁绕组，磁场会消失，电机就无法运转。
《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。
电机学入门知识课件
电机学入门相关知识简介
内容简介
什么是电机？ 电机的作用及应用 电机的发展 电机的分类 变压器 直流电机 交流电机
什么是电机？
电机：与电能有关的能量转换机械，是实现电能的 生产、变换、传输、分配、使用和控制的电磁 机械装置。
广义：
实施电能生产、传输、使用和电能特性 变换的机械和装置。
额定频率：我国的标准工频规定为50赫(Hz)。
直流电机
将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转 换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
直流电机的用途:作电源用:发电机；作动力用:电动机； 信号的传递:测速发电机,伺服电机 作电源用:直流发电机将机械能转化为直流电能
作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能
狭义：
电机是基于电磁感应定律、电磁力定律 （能进行电磁感应），由电路和磁路所 构成，能进行机电能量转换或信号变换 的电磁机械装置。
电机的作用及应用
电能的生产、传输和分配
电机的作用及应用
驱动生产机械和装备
➢ 拖动生产机械如金属切削、矿山机械、交通
运输机械、起重机械、化工机械、农用机械、 电动工具、家用电器等；
应用范围扩大
电机的分类
变压器
电
动力类
直线电机
机
旋转电机
控制类
直流电机 交流电机
自动控制系统中的执 行元件、检测元件
电动机 发电机 异步电机 同步电机
电动机 发电机 电动机 发电机
变压器
变压器(Transformer)是一种静止电机，根据电磁感应原 理将一种电压形式的电能转换为另一种电压形式的电能。
优点
电机的效率高，运转比较经济 电能的传输和分配比较方便 电能容易控制
电动机学重要知识点总结
电动机学重要知识点总结一、电动机的工作原理电动机是利用电磁学原理将电能转换成机械能的装置。
其工作原理主要是通过电流在磁场中所产生的作用力，使电机转子产生转动。
电动机主要由定子和转子两部分组成，定子中布置有线圈，通过外加电流使定子中的磁场产生作用力，从而使得转子得以旋转。
电动机的工作原理是基础中的基础，只有深入了解了这一点，才能更好地了解和理解电动机的运行状态和性能特点。
二、电动机的类型根据电力来源和结构形式，电动机可以分为直流电动机和交流电动机。
直流电动机按照其励磁方式可以分为串励直流电机、并励直流电机和复合励磁直流电机。
交流电动机则根据其转子结构可以分为异步电动机和同步电动机。
根据不同的装配方式，电动机还可以分为水平安装和垂直安装的两种形式。
掌握各种类型电动机的特点和适用范围，可以更准确地选择和使用电动机。
三、电动机的性能参数电动机的性能参数是描述电动机特性和性能的重要参考指标，包括额定功率、额定转速、额定电流、效率和功率因数等。
额定功率是电动机标称工作状态下的输出功率，额定转速则是电动机在额定电压工作情况下的最大转速。
额定电流是电动机在额定电压和额定频率下的电流大小。
效率是衡量电动机能源利用率的重要指标，功率因数则是描述电机对电网的功率需求情况。
了解电动机的性能参数有助于合理使用和维护电动机，确保其正常运行。
四、电动机的运行状态电动机的运行状态包括空载运行和负载运行两种情况。
空载运行即电机在无负载状态下运行，此时电机的输入功率较小。
负载运行是电机在额定负荷下运行，此时电机的输入功率较大。
在实际操作中，要根据电动机的运行状态选择合适的操作方式，以确保电机的性能和使用寿命。
五、电动机的安装和维护电动机安装和维护是确保电动机正常运行和延长使用寿命的重要环节。
在安装时，应该注意安装位置、固定方式和接线方法，并且要根据电动机型号和规格选择适当的安装方法。
维护包括定期检查、清洁和润滑等操作，以及发现问题及时进行排除和维修。
电机学知识点
3.直流电机由定子和转子两大部分组成，定子部分包括主磁 极、机座、换向极、电刷装置、端盖等。转子部分包括转轴 、电枢铁心、电枢绕组、换向器等。定子的作用是建立主磁 场和进行机械固定。转子的作用是产生电动势，流过电流， 产生电磁转矩。
4.直流电机的额定值
电机的额定值是电机长期运行时允许的各物理量的值。直流 电机的额定值主要有额定功率、额定电压、额定电流、额定 转速等。 •额定功率PN(kW)：额定运行状态下电机的 输出功率 。 •额定电压UN(V) ：额定运行状态下电机出线端的平均电压。
1）电枢绕组的节距
第一节距y1：每个元件的两个元件边在电枢表面的跨距， 用虚槽数计算。
y1
Qu 2p
整数
式中： —小于1的分数。
第二节距y2：相串联的两个元件中，第一个元件的下层边 与第二个元件的上层边在电枢表面上所跨的距离，用虚槽
数计算。
合成节距y：相串联的两个元件对应边在电枢表面上所跨
电机学
第一篇 变压器 第二篇 直流电机 第三篇 交流电机的绕组电动势和磁动势 第四篇 同步电机 第五篇 异步电机
第一章 变压器的用途、分类与结构
1.变压器的基本作用原理
变压器是根据__电__磁__感__应___原理，将一种电压等级的交流电能 变换为同频率的另一种电压等级的的交流电能的静止电机。
2.变压器的主要额定值
第二章 变压器的运行分析
1.变压器的磁场
为了便于研究，根据变压器内部磁场的实际分布和所起作 用的不同，通常把磁通分为___主__磁__通___和_漏__磁__通____。
主磁通的性质和作用：主磁通沿铁心闭合，其磁路是一 种非线性磁路，m与I0 呈非线性关系，主磁通在一、二次 绕组中分别感应电势E1和E2，将电磁功率从一次绕组传递 到二次绕组，起__传__递__能__量_______的作用。
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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。
▲ 当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势
共同建立。
电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
直流电机电枢磁动势是空间分布固定的三角波，其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处。
当电刷安装在换向器的几何中性线上时，只存在交轴电枢磁动势F aq 。
F aq 对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应，它使①气隙磁场发生畸变；②物理中性线偏离几何中性线一个角度，③不饱和时，每极磁通量不变，饱和时，有去磁作用。
当电刷偏离几何中性线时，除了F aq 外，还存在直轴电枢磁动势F ad 。
F ad 对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应，当F ad 与励磁磁动势同方向时，起助磁作用；当F ad 与励磁磁动势反方向时，起去磁作用。
当电刷在几何中性线上时，交轴电枢反应磁动势的大小为 F aq =
2
1
A τ（A/极） 式中，A=
a
a
D Ni π——线负荷（A/m ）；
p
D a
2πτ=
——极距（m ）；
N ——电枢圆周总导体数；
D a ——电枢外径（m ） I a ——支路电流（A ）
当电刷从几何中性线上移开机械角度时，β交直轴电枢磁动势分别为 F aq =A （
2
τ
-b β）（A/极） F ad =A b β（A/极） 式中，b β=
a D πβ
360
——电刷在电枢表面移过的弧长（m ）。
▲ 电枢绕组感应电动势E 是指正、负电刷间的电动势，即一条支路的电动势。
电磁转
距T em 是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的。
感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公式
E=C e Фn （V ） T em =C T ФIa （Nm ） 式中，Ф——每极磁通量； n ——电机转速； Ia ——电枢电流；
C e 、C T ——与电机结构有关的常数。
其中a pN Ce 60=
；a
pN
C T π2= ； T C =9.55Ce
▲ 直流电机的励磁方式共有四种：他励、并励、串励。
复励。
电机端电流I 、电枢电流Ia 、
励磁电流If 的关系如下
表：不同励磁方式电机各绕组之间的关系。