电机学复习总结
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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由什么产生的？ 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的？
漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？
2. 磁势平衡方程、电枢反应问题
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？
磁势平衡和电枢反应有何联系？
3. 数学模型问题：
I. 直流电机：
u = E + I ×ra （+ 2∆U b ）（电动）
E = u + I ×ra （+ 2∆U b ）（发电）
E = C E Φ n C E = PN a /60/a T E = C M Φ I a C M = PN a /2π/a
其中N a 上总导体数
II. 变压器： 折算前1
1112222120121
022/m L
U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z
U I Z ⎧=-+⎪
=-⎪⎪+=⎪⎨
=⎪⎪-=⎪⎪=⎩
折算后
1111
2222012121022'''''''''m L
U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ⎧=-+⎪
=-⎪⎪=+⎪⎨
=⎪⎪-=⎪⎪=⎩
III. 异步电机：f 折算后()1111
2222σ012121
m m //i e U E I Z
E I R s jX I I I k E k E E I Z
⎧=-+⎪
=+⎪⎪
=+⎨⎪
=⎪⎪=-⎩ w 折算后()1111
2222σ102
12
1
0m /j U E I Z
E I R s X I I I E E E I Z
⎧=-+⎪
''''=+⎪⎪
'=-⎨⎪
'=⎪⎪=-⎩
未折算时 ()1111
22222201212221
m m , , s s s s s e s U E I Z
E I R jX X sX
F F F E k E E sE E I Z
σσσ⎧=-+⎪
=+=⎪⎪
=+⎨⎪
==⎪⎪=-⎩
IV . 同步电机：0()a d ad q aq
a d d q q
E U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++（凸极机、双反应理论）
0()a a a t
E U I R jX jIX U IR jIX σ=+++=++（隐极机）
4. 等效电路：
I.
直流电动机：
II. 变压器：
III.异步动机：
IV. 同步发电机：
隐极机
5.相量图及其绘制
I．直流电机：
（无）
II．变压器：
6．异步电机：
IV．同步电机
隐极机（不计饱和）
直流电动势：
60E a E E C n pN C a
=Φ=
（N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数）
交流电动势： 14.44N E fNk =Φ
（N 为每相串联匝数）
直流磁动势：
()/a a a a
F x Ax A N i D π==
（无移刷时的情况。x 以磁极中心为起点，A 为电负荷）
2
aq F A
τ=
()
2aq ad F A b F Ab ββτ⎧
=-⎪⎨
⎪=⎩
（移刷β 电角度时）
交流磁动势：
110.9
N Nk I
F p ϕ= （单相脉振幅值，N 为每相串联匝数，I 为相电流有效值）
11 1.35
N Nk I
F p
= （三相旋转磁动势幅值）
7. 电磁转矩（功率）
I.
直流电机： /2em M a
M a T C I C pN a
π=Φ=
II. 变压器： 1122N N N N N S U I U I ==
（单相）
11N N N S I
（三相）
III. 异步电机：
11cos N N N N N P I U ϕ 22
12
em R P m I s
''= 2cu em p sP = (1)mec em P s P =-
1
mec em em m P P T ==
ΩΩ
2
21122
2111
122[()()]em
em R m pU P s
T R f R X X s
σσπ'=
='Ω'+++
（忽略激磁支路而得）
最大电磁转矩发生的位置为：2222
112
(
)()m
R R X X s σσ''=++，即在忽略激磁支路后，当等效电路中的转子电阻值R ’2/s m 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：
201111
sin ()sin 22em d q d
mE U mU P X X X θθ=+-
（凸极机）