电机学通用教材集
电机学教材
第六章同步电机 (272)6.1 概述 (272)6.1.1 同步电机的结构型式 (272)6.1.2 同步电机的励磁方式 (278)6.1.3 同步电机的冷却方式 (278)6.1.4 同步电机的额定值 (278)6.2 同步电机的运行原理 (279)6.2.1 同步发电机的空载运行 (279)6.2.2 同步电机的电枢反应 (282)6.2.3 隐极同步发电机的负载运行 (286)6.2.4 凸极同步发电机的负载运行 (291)6.3 同步发电机的运行特性 (295)6.3.1 同步发电机的运行特性 (296)6.3.2 特性曲线在参数计算中的应用 (299)6.3.3 同步发电机稳态参数的测定 (306)6.4 同步发电机的并联运行 (307)6.4.1 投入并联的条件和方法 (308)6.4.2 功率和转矩平衡方程 (311)6.4.3 功角特性 (312)6.4.4 有功功率调节与静态稳定 (314)6.4.5 无功功率调节和V形曲线 (318)6.5 同步电动机和调相机 (319)6.5.1 基本电磁关系 (319)6.5.2 无功功率调节 (322)6.5.3 起动与调速 (323)6.5.4 调相机 (326)6.6 同步发电机的不对称运行 (327)6.6.1 相序阻抗和等效电路 (327)6.6.2 不对称稳态短路 (330)6.6.3 负序和零序参数测定 (334)6.6.4 不对称运行的影响 (336)6.7 同步电机的突然短路 (337)6.7.1 超导回路磁链守恒原理 (337)6.7.2 三相突然短路过程中的基本电磁关系 (338)6.7.3 同步电机的瞬态参数 (343)6.7.4 突然短路电流及其衰减时间常数 (347)6.7.5 突然短路对电机的影响 (351)6.8 特殊用途的同步电机 (352)6.8.1 磁阻同步电动机 (352)6.8.2 磁滞同步电动机 (354)6.8.3 反应式步进电动机 (356)习题 (358)电机学第六章同步电机272第六章同步电机同步电机是交流电机的一种。
电机学第三版2
e1 e2
d1 di1 N1 L1 dt dt d 2 di2 N2 L2 dt dt
3.变压器的变比及变压原理
u1 e1 N1 k K u 20 e2 N2
二、主磁通和激磁电流 1．主磁通 通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通，用 表示.
2 E1 1 1 e1dt 2 E1 sin tdt cos t m cos t N1 N1 N1
Yanshan University
同心式 结构 特点 交迭式 结构 特点 交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互 相交迭地放置。 交迭式绕组用于特种变压器中。
同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱 上。
同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变 压器均采用这种结构。
Yanshan University
e1i1L e2i2
式中，左端的负号表示输入功率，右端的正号表示输出功率。上式 说明，通过一次、二次绕组的磁动势平衡和电磁感应关系，一次绕 组从电源吸收的电功率就传递到二次绕组，并输出给负载。这就是 变压器进行能量传递的原理。
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二、磁动势方程
N1i1 N 2i2 N1im
上式表明负载时用以建立主磁通的激磁磁动势是 一次和二次绕组的合成磁动势。
正常负载时，i1和i2都随时间正弦变化，此时磁动 势方程可用复数表示为：
N1I1 N2 I 2 N1I m
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三、漏磁通和漏磁电抗 1.漏磁通 在实际变压器中，除了通过铁心、并与一次和二次绕组相 交链的主磁通φ 之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过 空气或油而闭合的漏磁通。
有关电机的书
有关电机的书
电机是电气工程领域中重要的基础课程之一，其中包括直流电机、交流电机、步进电机等等。
下面，我们介绍几本中文电机方面的经典
教材和参考书籍，供各位学习和参考：
1.《电机学(第三版)》——作者：丁绍坤
该书是电机学领域的经典教材，内容详细，理论与实践相结合。
全书共分为七章，从电机的基本原理、结构和运行原理入手，深入介
绍了直流电机、单相电机、三相电机等各种电机的工作原理和特点，
并且涉及了电机控制和保护等方面的内容。
2.《电机设计(第二版)》——作者：邱国鹭、陈传鹏
该书介绍了电机的设计原理和方法，内容全面、系统，全书共分
为八章。
从电机所需的基本参数出发，介绍了电机的基本设计理论和
方法，以及电机设计的各种技术要点和注意事项。
3.《电机拖动及其控制(第二版)》——作者：王凯华、陈道广
该书是针对电机控制方面的参考书，内容详细，涵盖了电动机的
控制技术、调速技术以及各种电机拖动的控制方法。
全书共分为六章，着重介绍了电机控制系统的基本原理和主要内容，以及各种电机的拖
动控制技术和实现方法。
4.《电机学习指南(第二版)》——作者：张献世、李晓文
该书是电机学习方面的参考书，内容简明易懂，适合初学者学习
参考。
全书共分为五章，介绍了电机的基本原理、成分、电路和电机
的运作程序、电机的类型及选择，电机的控制等方面的内容。
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
电机学电子教材
第四节交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律?i的波形会产在交流铁心磁路中，由于铁心磁化曲线的非线性，激磁电流和主磁通m生畸变。
下面以图1-4-1所示单一铁心材料的交流铁心磁路为例，分析激磁电流和磁通的性??f(i)的形式。
质与波形。
为分析方便，铁心材料的磁化特性使用图1-4-1 交流铁心磁路一、铁磁材料的磁化特性为基本磁化曲线当磁路内的磁通较小时，磁路不饱和，磁通与激磁电流之间的关系基本上是线性关系。
在这种情况下，如果磁通随时间按正弦规律变化，则激磁电流随时间也按正弦规律变化。
磁通到达最大值时，激磁电流也到达最大值，因此，激磁电流与磁通在时间上同相位，随时间变化的波形也相同。
当磁通较大时，磁路出现饱和，磁通与激磁电流之间呈非线性关系。
这时激磁电流和磁通的特性与波形可以用图解法进行分析，下面分两种情况讨论。
1．磁通为正弦波时激磁电流的波形??t?f(i)曲线，此时由当磁通随时间作正弦变化时，设时间为时的磁通瞬时值为11i，由此可以得到激磁电流曲线上的一点，可以查出产生该磁通所需的激磁电流如图1-4-21m i随时间变化所示。
同理，可以求出其他瞬间的激磁电流值，并进而可画出整条激磁电流m i?f(t)。
的曲线m 11-4-2 磁通为正弦波时磁路饱和对电流波形的影响图）电流波形分解）电流波形；（b（a可以看出，当磁通随时间正弦变化且磁路饱和时，由于磁路的非线性，激1-4-2 分析图磁电流波形发生畸变，成为尖顶波。
如果将激磁电流波形进行分解，除了基波外，还包含有i的波形尖顶越严重，谐其他奇次谐波，其中以三次谐波为最大。
磁路越饱和，激磁电流m?i的相位相波也越显著。
但无论激磁电流波形尖顶有多严重，它的基波相位始终与磁通m同。
．激磁电流为正弦波时磁通的波形2?i随时间随时间作正弦变化时，利用上述的作图法，同样可以求出磁通当激磁电流m?)t?f(所示。
，如图变化的曲线1-4-3 2激磁电流为正弦波时磁路饱和对磁通波形的影响图1-4-3）磁通波形分解（b（a）磁通波形；i随时间正弦变化且磁路饱和时，磁通的波形也1-4-3可以看出，当激磁电流分析图m发生畸变，成为平顶波。
电机学(上)课程教学大纲
电机学（上）课程教学大纲一、课程名称：电机学（上）Electric Machinery (I)课程负责人：韩力二、学时与学分：80学时，5学分三、适用专业：电气工程与自动化四、课程教材：汤蕴璆编，《电机学（第2版）》，机械工业出版社，出版时间：2005五、参考教材：[1] 许实章编，《电机学》，机械工业出版社，出版时间：1998[2] 谢明琛编，《电机学》，重庆大学出版社，出版时间：1998六、开课单位：电气工程学院七、课程的目的、性质和任务本课程是电气工程与自动化专业的一门专业基础必修课程，是一门“强电”特点显著、理论性与工程实践性尤强的课程，在本专业课程体系和人才培养中起着承上启下的特殊作用。
本课程在介绍变压器、直流电机、感应电机、同步电机基本结构的基础上，着重系统阐述它们的电磁关系、工作原理、运行特性及实验方法。
通过本课程的学习，使学生对电机的基本理论、分析方法和工程应用有比较完整的理解和掌握，同时学会分析工程问题的一些基本方法。
本程课的任务是为后续专业课程的学习以及从事电气工程学科的工作打下坚实的理论基础。
八、课程的主要内容1.绪论：介绍电机在国民经济中的作用、国内外电机工业发展概况，强调本课程的性质、任务、分析步骤及学习方法。
2.磁路：讲解磁路的基本概念和基本定律，介绍铁磁材料的基本特性，讲解简单磁路的分析计算方法。
3.变压器：介绍变压器的基本结构和额定值，分析变压器空载运行和负载运行时的基本电磁关系和方程式，着重分析变压器的等效电路和参数测定，分析三相变压器磁路系统与电路系统的特点和联结组别，讲解标么值的概念及应用，分析变压器的运行性能、并联运行的基本条件和负载分配方法，简要介绍自耦变压器和仪用互感器。
4.直流电机的稳态分析：简要介绍直流电机的基本结构、电枢绕组和基本工作原理，分析直流电机的空载和负载磁场及电枢反应，着重分析直流电机的感应电动势、电磁转矩和基本方程，分析直流发电机和直流电动机的主要运行特性，简要介绍直流电动机的起动、调速和制动。
第一章 电机学
Φ Φm sin t
根据电磁感应定律：
dΦ e N NΦm cos t Em sin( t 90 0 ) dt
dΦ e N NΦm cos t Em sin( t 90 0 ) dt
感应电动势的有效值：
Em NΦm E 2 2 2fNΦm 4.44 fNΦm
式中： K h ---- 不同材料的计算系数
f ---- 电流频率 Bm ---- 磁感应强度（磁密）的最大值
V ---- 铁芯体积
---- 由试验确定的指数，对于常用的
硅钢片( Bm 1.2 ~ 1.6T ),
2
(2) 、涡流损耗
K f B dV pw 12
式中： K ---- 电动势比例常数
三、磁滞性
将一块尚未磁化的铁磁
材料放在磁场中进行磁化，
反复磁化一个循环，形成一
磁滞回线：“a-b-c-d-e-f-a”
当H=0时，B=Br Br 称为剩余磁感应强度； 当B=0时，H=Hc， Hc 称为矫顽力。
1、铁磁材料产生磁滞的原因 在外磁场作用下，磁畴翻转，产生摩擦，由于 这种摩擦的存在，外磁场停止作用时，磁畴不能够 恢复到原来的状态，保留一定的剩磁，因此形成磁 滞和剩磁。
为过原点直线
2、在铁磁材料中：
B H
不为常数
磁化曲线:
B f (H )
如右图所示为一曲线
2、在铁磁材料中：
图中，C 点称为拐 点，拐点前为非饱和区 （线性区）；拐点后称 为饱和区。
问题：为什么铁磁材料的磁化曲线会存在拐点？
2、在铁磁材料中： 设计电机时，使其 工作在C点附近，若 工作在线性区说明铁 磁材料没有得到充分 利用，电机体积大， 浪费铁磁材料；若工 作在饱和区，虽然工 作电流增加很大，但 磁感应强度几乎不变，浪费电能，也浪费铜线。
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推荐的电机学习教材motorbooks电机的学习过程我可以详细的讲讲但又讲的不太清楚给你推荐几本书吧按顺序认真看1 《电机学》汤蕴璆/ 《电机学》华中科技大学出版社/《电机学》许实章这三本选一本看就可以，就是入门级别的教材，前两本都可以在市面上买到当当网上书店也有后一本我在这个论坛就发了一本2 《电机设计》陈世坤+《现代电机设计》这两本都是电机设计方面的经典一定要用心去读前一本你在当当上能买到，后一本只能下载了，在E科论坛的FTP上有的！3 《交流电机的动态分析》汤蕴璆要是你搞的是电机控制相关的，这本书就一定要读，要是电机本体的，可以不读，这本书偏难，要有耐心，读明白了，就用MATLAB 编写相应的程序，看看能出来书里的图不4 这时你要接触几个电机设计常用的软件了首先是有限元ANSYS / ansoft（maxwell2d/2D）这两软件都是用来算电磁场来整电磁设计的，因为你做论文往往做的是特种电机，没有什么经验公式，这两个软件是必须的！ansoft/ RMXxprt 这个是用磁路法来设计电机的，可以和ansoft （maxwell2d/2D）结合着来用，但个人是使用经历是误差不小起码在5% 甚至更大，所以这个软件主要是用来做（maxwell2d/2D）的前处理的！matlab要是你主要做电控的话，这个软件必须学好，要是你主要搞电机控制算法，就得搞好其中的S函数的编写，很难啊。
但它确实强大里面的电气工具箱非常好用，做论文必不可少的工具5 看一本专著，要是你搞的电机，有幸有一本权威的专著在市面上，你就偷着乐吧，买来好好看，能出专著的人，一般都是这个方面的权威，很有看头，当然也非常难！本人是搞永磁的唐任远老师的《现代永磁电机理论与设计》还是很好的，这个市面上也有的买的，很经典！你要是搞电机电磁场的汤蕴璆《电机内的电磁场》也很有看头，还是老话，很难啊。
6 有机会自己上电机厂看看，不用多，两天，电机工艺的感性认识就有了，以后工作再学就说这些了，其实还有很多话要说，有空在说吧！。
《电机学课件》PPT课件
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
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12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
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15
变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
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《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
电机学(完整版)资料上课讲义
2
※ 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 ……
2020/6/26
《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
2020/6/26
20
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
2020/6/26
《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
2020/6/26
LH•d li1i2i3
《电机学》 第一章 导论
44
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
2020/6/26
《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
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但它确实强大里面的电气工具箱非常好用，做论文必不可少的工具5 看一本专著，要是你搞的电机，有幸有一本权威的专著在市面上，你就偷着乐吧，买来好好看，能出专著的人，一般都是这个方面的权威，很有看头，当然也非常难！本人是搞永磁的唐任远老师的《现代永磁电机理论与设计》还是很好的，这个市面上也有的买的，很经典！你要是搞电机电磁场的汤蕴璆《电机内的电磁场》也很有看头，还是老话，很难啊。
6 有机会自己上电机厂看看，不用多，两天，电机工艺的感性认识就有了，以后工作再学就说这些了，其实还有很多话要说，有空在说吧！。
电机专业教材
电 机 专 业 教 材目 录第一章 电机基础知识1．概述1.1电机的定义 (4)1.2电机的用途 (4)1.3电机的分类及派生 (4)2．（三相异步）Y电机的结构及工作原理。
2.1解剖图 (5)2.2爆炸图 (5)2.3工作原理 (6)3．Y电机的主要构件及用材说明3.1电机主要构件及功能 (7)3.2电机主要构件用材及对电机性能影响 (7)4．Y电机的型号表示和相关参数说明4.1型号表示方法 (8)4.2电机铭牌内容及说明 (9)4.3参数说明4.3.1功率 (9)4.3.2转速 (9)4.3.3机座中心高 (10)4.3.4额定电压 (10)4.3.5额定频率 (11)4.3.6防护等级 (11)4.3.7绝缘等级 (11)4.3.8工作制式 (12)4.3.9安装形式 (12)5．电机选型应注意的要素 (13)6．电机的接线方式及效果6.1 △型接法，附接线柱图 (15)6.2 Y型接法, 附接线柱图 (15)6.3 多速电机接法,附接线柱图 (15)6.4 电机正反转处理 (16)7．电机的常见故障、原因及处理方法7.1机械故障、原因及处理 (16)7.2电气故障、原因及处理 (17)7.3其他故障、原因及处理 (19)7.4电机外壳表面温度与手感的关系 (21)第二章 公司主导电机品牌及市场分析1．电机生产商及品牌1.1公司目前主推品牌、厂家介绍 (22)1.2公司目前主推品牌列表 (23)2.品牌比较2.1各品牌典型行业 (23)2.2竞争品牌的层次及特点 (23)3．市场分析3.1行业分析及趋势 (24)3.2市场需求分析 (27)3.3竞争对手分析 (27)第三章 销售篇1.电机的售前准备 (29)2.如何找到客户信息 (29)3.如何使客户产生信任感 (29)4.如何了解客户需求 (29)5.如何选型及推介产品 (30)6.如何报价 (30)7如何跟单 (30)8.订货须知 (30)9.处理销售异议 (30)10.签约及相关要事 (32)11．交货要事 (32)12.售后服务及相关要事 (32)第四章案例汇编 (35)第一章 电机基础知识1．概述1.1电机的定义: 电动机是一种将电能转换成机械能，并输出机械转矩的动力设备。
电机学第三版3
Yanshan University
Yanshan University
3-3 空载和负载时直流电机的磁场
一 、空载时直流电机的磁场
空载是指电枢电流等于零或者很小， 因而可以忽略不计的情况。
空载时的主磁极的磁通：
a) 主磁通 0 ： 通过气隙，并形成气隙磁场。 b) 主极漏磁通 f 极矩：
励磁回路方程： 电枢回路方程： 对于发电机：
则有
电枢绕组电阻 电枢回路总电阻
电刷上的接触电压降
对于电动机：
则有
Yanshan University
2、并励直流电机 其电枢回路的电压方程与他励时相同，但激磁电压为 励磁调节电阻 电枢端电压，即 励磁回路方程： 电枢回路方程： 对于发电机： 对于电动机：
图3-26 导体感应电势、电磁力的计算
Yanshan University
设电刷放在几何中性线上，则每根导体的感应电势为
电枢绕组的电动势应为一条支路各串联导体的电动势的代数和 ，则
令
为平均气隙磁密，则上式改写为
电势常数
Yanshan University
二 、直流电机的电磁转矩 直流电机的电磁转矩是指电枢上所有载流导体在磁场中 受力所形成的转矩的总和。 电枢表面任一点处的载流导体上的电磁转距 为
电 机 学 讲 义
李珍国
Yanshan University
教材及教学安排
教材：《电机学》 汤运璆、史乃 机械工业出版社
性质：电气工程类专业的一门主干课；
本专业的一门重要技术基础课； 通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的运行性能
具有相当强的理论性（基础性）和实践性（技术性）
内容：绪论～第六章 同步电机 考核： 出勤 15 平时 15 实验 25 期末 40 其它 5
电机学教材
第一章导论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 电机的定义 (1)1.1.2 电机的主要类型 (1)1.1.3 电机中使用的材料 (2)1.1.4 电机的作用和地位 (2)1.2 电机发展简史 (3)1.2.1 直流电机的产生和形成 (3)1.2.2 交流电机的形成和发展 (4)1.2.3 电机理论和设计、制造技术的逐步完善 (5)1.2.4 电机的发展趋势 (7)1.3 电机中的基本电磁定律 (8)1.3.1 全电流定律 (8)1.3.2 电磁感应定律 (9)1.3.3 电磁力定律 (11)1.4 铁磁材料特性 (12)1.4.1 铁磁材料的磁导率 (12)1.4.2 磁滞与磁滞损耗 (13)1.4.3 涡流与涡流损耗 (15)1.4.4 交流铁心损耗 (16)1.5 磁路基本定律及计算方法 (17)1.5.1 磁路基本定律 (18)1.5.2 铁心磁路计算 (21)1.5.3 永磁体磁路计算 (24)1.5.4 交流磁路特点 (27)1.6 电机中的机电能量转换过程 (28)1.7 电机的分析研究方法 (30)1.7.1 分析步骤 (30)1.7.2 研究方法 (31)习题 (32)电机学 第一章 导 论 1第一章 导 论1.1 概 述1.1.1 电机的定义广义言之，电机可泛指所有实施电能生产、传输、使用和电能特性变换的机械或装置。
然而，由于生产、传输、使用电能和实施电能特性变换的方式很多，原理各异，如机械摩擦、电磁感应、光电效应、磁光效应、热电效应、压电效应、记忆效应、化学效应、电磁波等等，内容广泛，不可能由一门课程包括，因此，作为电类相关学科，特别是电气工程学科的主要技术基础课，电机学的主要研究范畴仅限于那些依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量转换和信号传递与转换的装置。
依此定义，严格地说，这类装置的全称应该是电磁式电机，但习惯上已将之简称为电机。
虽然涵义上是狭义的，但就目前来说，能够大量生产电能、实施机电能量转换的机械主要还是电磁式电机，因此，在理解上不会有歧义。
第5章 三相感应电机 《电机学(第4版)》课件
图5-17 转子顺气隙磁场旋 转方向移动α角时
图5-18 频率和绕组归算后定、转子的耦合电路图
图5-19 感应电动机的T形等效电路
图5-20 感应电动机的相量图
图5-21 正常工作时感应电动机的近似等效电路
5.4 感应电动机的功率方程和转矩方程
1.功率方程，电磁功率和转换功率 2.转矩方程和电磁转矩 3.计算额定点运行数据的MATLAB源程序
(1)感应电机的最大转矩与电源电压的平方成正比，与定转子漏抗之和近 似成反比·。 (2)最·大·转·矩·的·大·小·与·转·子·电·阻·值·无·关·，临界转差率sm则与转 子电阻R2′成正比；R2′增大时，sm增大，但Tmax保持不变，此时Te-s曲线 的最大值将向左偏移，如图5-31所示。
图5-31
图5-5 三相绕线型感应电动机的结构
2.三相感应电机的运行状态
图5-6 感应电机的三种运行状态(图中N,S代表气隙旋转磁场，•和×表示 转子感应电动势和转子电流有功分量的方向)
解 已知额定转速为730r/min，因额定转速略低于同 步转速，故知该机的同步转速为750r/min，极数2p= 8。于是，额定转差率sN为
5.10 感应电动机的调速
1.变极调速 2.变频调速 3.改变转差来调速
1.变极调速
图5-43 2p=4时一相绕组的连接 a) 每相两组线圈的正向串联 b) 两组线圈的展开图
图5-44 2p=2时一相绕组的连接 a) 每相两组线圈的反向串联 b) 两组线圈的展开图
2.变频调速
图5-45 变频调速时感应电动机的机械特性
(1)转子电流的频率 (2)转子磁动势相对于转子的转速 (3)由于转子转速n=ns(1-s)=1500(1-0.05)r/min=1425r/min,所以转子磁动势在 空间的转速应为(1425+75)r/min=1500r/min，即为同步转速。
电机学(完整版)
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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。
22
i2 i3
L
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LH•d li1i2i3
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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
辜承林 华中科技大学出版社
《电机学》第三版 许实章 机械工业出版社
《电机学》
汤蕴璆 机械工业出版社
《电机学》
胡虔生 中国电力出版社
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6
※ 课程要求 1. 认真听课 2. 独立完成作业
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第一章 导论
1.1 概述 1.2 电机发展简史 1.3 电机中的基本电磁定律 1.4 铁磁材料特性 1.5 磁路基本定律及计算方法
2. 磁通本身不随时间变化，但由于线圈与磁场间有相 对运动而引起线圈中磁链的变化，这样产生的电势 称为运动电势或速度电势
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电机学第三版1
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[例1—2] 若在例l—l的磁路中,开一个长度 δ = 5×104 m的气隙,问铁心中激励1T的磁 通密度时,所需的励磁磁动势为多少?已知铁心截面 4 2 积 A = 3×3×10 m , Fe = 50000 . Fe 考虑到气隙磁场的边缘效应,在计算气隙的有效面 积时,通常在长,宽方向务增加δ值. 解 用磁路的基尔霍夫第二定律来求解. 铁心内的磁场强度: H = BFe =159A/ m
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本章先说明磁路的基本定律,然后介绍常用铁磁材料及其特性,最后说明磁路 的计算方法.
※
重点与难点
一,重点: 重点: 1,磁路的基本定律; 2,铁磁材料的特性及基本磁化曲线; 3,铁心损耗. 二,难点: 难点: 1,磁滞回线; 2,铁心损耗; 3,磁路的计算.
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图1-12 硅钢片中的涡流
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3.铁心损耗 定义: 铁心中磁滞损耗和涡流损耗之和. 表达式:
pFe = ph + pe
pFe ≈ CFe f
1.3
BG
2 m
铁心损耗与频率的1.3次方,磁通密度的平方和铁心重 量成正比.
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1-3 k? 计
电机
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二,磁路的基本定律 1.安培环路定律 定律内容:沿任何一条闭合回线,磁场强度的线积分值恰好 等于该闭合回线所包围的总电流值(代数和). 公式:
附图1-2,有:
图1-2 安培环路定律
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2.磁路的欧姆定律 定律内容:作用在磁路上的磁动势等于磁路内的磁通量乘以 磁阻. Φ 公式: F = ΦRm = 式中:
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清华大学 东南大学 东南大学 清华大学
TM3 / L1523
科学出版社
2001.01
TM30 / H212
中国电力出版社 2005.08
TM3-44 / H212 中国电力出版社 2002.08
TM3-44 / S960
科学出版社
2001.06
普通高等教育“十五”国 家级规划教材
普通高等教育“九五” 国家级重点教材配套教材
重庆大学电机学课程教材与参考书
序号
书名
1
电机学
2
电机学
类别 作者
作者单位
教材 汤蕴璆 哈尔滨理工大学
参考书 汤蕴璆 哈尔滨理工大学
索书号 73.2 / T23
出版社
出版日期
机械工业出版社 2005.05
机械工业出版社 2001.03
备注
普通高等教育“十五” 国家级规划教材
面向 21 世纪课程教材
3
电机学 参考书 许实章 华中科技大学
73.21 / X783
机械工业出版社 1995.05
4
电机学 参考书 谢明琛
重庆大学
73.21 / X54
重庆大学出版社 1995.06
高等学校电气类系列教材
5
电机学 参考书 徐德淦
东南大学
TM3 / X243
机械工业出版社 200407
21 世纪普通高等教育规划教材 （带光盘）
6
电机学 参考书 陈世元 华南理工大学
TM3 / Ch441
中国电力出版社 200409 普通高等教育“十五”规划教材
7
电机学 参考书 周顺荣
上海交大
TM3 / Zh214
科学出版社
2002.08
21 世纪高等学校教材
8
电机学 参考书 李发海源自9电机学 参考书 胡虔生
电机学试题 10 分析与习题 参考书 胡虔生
11
电机学习题 参考书 孙旭东 与题解
韩力
2007.09.23
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