电机学1-04级
《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。
电机学学习课件教学课件PPT直流电动机
一、基本方程式
（1）电流方程 （2）电势平衡式
I I f Ia
U
I
Te,n
If Ia
Ea Ra
Rf
电枢回路： U Ea Ia (Ra R )
励磁回路：
U I f Rf
U > Ea
重要的转速公式
n U Ia (Ra R ) Ce
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
人为特性的几点补充
（1）考虑电枢反应时，会使机械特性上翘。影响稳定 性。通过补偿绕组改善。
（2）机械特性的确定。特殊点（n0，0），（nN，TN)
（3）通过电机的数据铭牌估算机械特性
n0
UN Ce N
,
Ce N
EaN nN
UN
I N Ra nN
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Te CT
Ra
n
U Ce
Ra CeCT 2
Te
n
可得
Ra CeCT 2
机械特性是稍下降的直线， 计及饱和， 成为水平或上翘。
Te
School of Electrical and Engineering , Jiangsu University
Electrical Machinery
硬特性:从并励电动机转速随所需电磁转矩的增加而 稍有变化。
Electrical Machinery
电枢回路串电阻的人为机械特性
电枢串电阻人为特性的特点： （1）理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同；
《电机学》课件 第一章
2. 本课程与电力行业的紧密联系
a 对于电力系统自动化专业的技术人员，必然要从事电力系统 稳定性的研究，则首先要了解各电气设备的特性； b 对于从事电气工程自动化专业的技术人员，要搞清楚所控 制的对象及其各类电动机的特性，才能搞好自动控制
1-1 概述
三、学习《电机学》的什么内容
• •
电机的原理、结构、特性和应用 直流电机、变压器、异步电机、 同步电机
3、电磁力定律
载流导体在磁场中要受到力的作用—电磁力
F Bli
左手定则
1-3 基本电磁定律
电机可逆性原理
如在电机轴上外施机械功率，通过电机导体在磁场中 作用产生感应电势可输出电功率；如在电机电路中从电 源输入电功率，则载流导体在磁场作用下可使电机旋转 而输出机械功率。
任何电机既可以作为发电机运行，又可以作 为电动机运行。 不论用作发电机或电动机，感应电势和电磁 力都同时作用于导体。
1-2 磁路及磁路定律
•
2、磁路的欧姆定律
H dl Hl Ni
B /A Ni F m F L /( A ) R m
H B/
1-2 磁路及磁路定律
3、磁路的基尔霍夫第一定律 定律内容: 穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒 等于零(或者说，进入任一闭合面的磁通量恒等 于穿出该闭合面的磁通量)，这就是磁通连续性 定律。
1-4 铁磁材料及特性
2、铁磁材料
•
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
1-4 铁磁材料及特性
1-4 铁磁材料及特性
1-4 铁磁材料及特性
《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
感谢观看
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。
04级电机学答案
四、计算题〔A〕〔1〕一台并励直流发电机，额定功率P N=10KW，额定电压U N=230V，额定转速n N=1450r/min,电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.532Ω；励磁绕组电阻R f=215Ω;额定负载时的电枢铁损耗P Fe=442W；机械损耗P m=104W,杂散损耗略去不计。
试求：①额定负载时的电枢绕组电动势E aN; 〔4分〕②额定负载时的电磁转矩；〔4分〕③额定负载时的效率。
〔4分〕〔2〕并励直流电动机，额定功率P N=7.5KW，额定电压U N=220V，额定电流I N=41.2A，额定转速n N=1500r/min,额定励磁电流I fN=1.2A，电枢绕组回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕Ra=0.55Ω,略去电枢反响影响，且C TΦ=9.55C eΦ。
试求：①额定情况下，励磁回路的电阻；〔2分〕②额定负载时的电磁转矩；〔4分〕③如果电网压降低到200V，求此时电机的转速为多少？〔该电动机在200V电压下运行时，励磁电流I f=1.09A，对应的C eΦ=0.127Wb,并设负载转矩保持不变。
〕〔4分〕四、计算题〔B〕〔1〕一台并励直流发电机，励磁回路电阻R f=44Ω，负载电阻R L=4Ω，电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.25Ω，端电压U=220伏。
试求：①励磁电流I f和负载电流I；〔4分〕②电枢电流I a和电枢电动势E a；〔4分〕③电磁功率P e和输出功率P2；〔4分〕〔2〕一台并励直流电动机，P N=17KW，U N=220V，n N=3000r/min，I N=88.9A电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.114Ω,励磁回路电阻R f=181.5Ω,略去电枢反响影响。
试求：①额定负载时的电磁转矩〔C TΦ=9.55C eΦ〕；〔4分〕②额定负载时的效率；〔2分〕③当电枢回路串入电阻r a=0.15Ω时，在额定输出转矩时的转速。
〔4分〕B卷：程小华电机学下试题直流电机之第4和5两章22分判断题5个：5分〔Yes / No〕1. 空载特性是指n＝n N＝常值，I＝0时，电枢的空载端电压与励磁电流之间的关系。
《电机学课件》课件
电机的种类和工作原理
直流电机
直流电机通过直流电源提供电 流，可实现精确控制和调速。
交流电机
交流电机利用交流电源提供电 流，有许多种不同的类型和工 作原理。
步进电机
步进电机是一种特殊的电机， 可以实现精确的位置控制。
电机的控制方法
1
直接启动
最简单的电机控制方法，直接将电源连接到电机启动。电机，通过改变电路连接方式来减小起动电流。
3
变频调速
通过改变输入电压和频率来实现电机的调速控制。
电机的特性与参数
扭矩
效率
电机扭矩是电机输出力矩的大小， 决定了电机的动力性能。
电机效率是指电机的输出功率与 输入功率之比，衡量了电机的能 量利用效率。
转速
电机转速是指电机旋转的速度， 通常以转/分钟来表示。
电机学课件
本PPT课件将为您介绍电机学的基础知识，包括电机的种类和工作原理，控制 方法，特性与参数，应用领域，发展趋势。最后进行总结和回顾。
电机的基础知识
1 电机的定义
电机是将电能转化为机械 能的设备，广泛应用于各 个领域。
2 电机的组成
电机由定子、转子、电磁 铁、轴等部件组成。
3 电机的工作原理
电机的应用领域
工业
电机广泛应用于工业自动化设备、机械制造等领 域。
家电
电机在家庭电器中的应用，如洗衣机、冰箱等。
交通
电机在交通工具中的应用，如电动汽车、电动自 行车等。
能源
电机在能源领域的应用，如风力发电机、太阳能 光伏系统等。
电机的发展与趋势
1
高效能
电机的效率不断提高，节能环保成为发展的重要方向。
电机学入门知识课件
电力变压器的基本部件是铁心和绕组， 电力变压器的基本部件是铁心和绕组，主要用于电 力系统中传输和分配电能用的变压器等。 力系统中传输和分配电能用的变压器等。
油浸式电力变压器结构图
额定容量：在铭牌规定的额定状态下变压器输出 视在功率的保证值 ，单位为kV或kVA。 三相变压器指三相容量之和。 额定电压：铭牌规定的各个绕组在空载、指定分 接开关位置下的端电压，单位为V或kV。 三相变压器指线电压。 额定电流：根据额定容量和额定电压算出的电流 称为额定电流，单位为A。 三相变压器指线电流。 额定频率：我国的标准工频规定为50赫(Hz)。
电机的分类
变压器
变压器(Transformer)是一种静止电机， 变压器(Transformer)是一种静止电机，根据电磁感应原 (Transformer)是一种静止电机 理将一种电压形式的电能转换为另一种电压形式的电能。 理将一种电压形式的电能转换为另一种电压形式的电能。
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。 组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压， 组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产 生交链一、二次绕组的交变磁通， 生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电 动势。 动势
交流电机分类
交流电机按其功能通常分为交流发电机、 交流电机按其功能通常分为交流发电机、 功能通常分为交流发电机 交流电动机和同步调相机几大类。 交流电动机和同步调相机几大类。 交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。 交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。 品种分有同步电机 同步电机转子的转速与旋转磁场的转速相同。 同步电机转子的转速与旋转磁场的转速相同。
单机容量不断增加——机组容量大时，单位容量的用料(省) 损耗(小)、造价(低) 如汽轮发电机 1900 1920 1937空气冷却 氢气冷却 5MVA 25MVA 100MVA 150MVA 1956水冷却 1960 目前 208MVA 320MVA >1000MVA
电机学1-04级
1、 一台变压器,额定容量为1000kVA, 额定电压为10000/400伏,Yd11接法,则变比为 ，原边额定电流为 。
2、 在铁芯饱和的情况下，施加于单相变压器的电压为正弦波时，励磁电流波形为 （①正弦波； ②尖顶波； ③平顶波）。
3、 一台三相同步电机，极对数p ＝2，双层绕组，每极每相的槽数ｑ＝3，此电机的定子总槽数为 ，绕组的分布因数为 。
4、 当变压器原边匝数增加10％时，在原边电压不变的情况下，副边电压 。
（①增加；②减小；③不变。
）原边漏电抗将 （①增加10％；②不变；③减小。
④增加21％）。
5、 变压器接感性负载时，随负载（即负载系数）增加，副边电压的变化情况是_______( ①不变；②减小；③增大；④不一定)。
6、 一台单相变压器，U 1N /U 2N =220/110伏,不慎将110伏绕组接到220伏电源上，则空载电流______(① 大增；②大减；③不变；④增加１倍；⑤减半)。
7、变压器空载合闸时，电压瞬时值为 时，空载合闸电流最大，其原因是 。
8、有两台联结组相同，额定电压相等的变压器并联运行，其中1000N S α=千伏安，k Z α=0.05，2200N S β=千伏安，K Z β＝0.055，当第一台满载时第二台输出的容量为 千伏安。
9、变压器的效率随负载变化而变化，当满足 条件时效率最高。
10、一台自耦变压器运行时，其传导容量和输入容量之比为_________( ①xy k ；②1xy k ；③1xy k -；④以上都不是)。
11、 台额定容量为1000／1000／1000kVA 的三绕组变压器，在不计有功及无功损耗的情况下，在所列运行状态中，不允许的是 。
（①S 2＝1000KVA,S 3=800KVA ； ②S 2＝600KW （纯有功），S 3＝600KVAr （纯无功） ③S 2＝1000KVA ，S 3＝0； ④S 2＝600KW（纯有功），S 3＝600（纯有功）。
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。
《电机学完整》课件
02
电机类型与工作原理
Chapter
直流电机
直流电机是指依据电磁感应定律实现 电能转换或传递的一种电磁装置。
直流电机有定子和转子两大部分组成 ，定子上有励磁绕组，转子上有励磁 极，励磁极上有铁心。
未来电机技术的前景展望
新型电机材料
随着新材料技术的发展，新型电机材料如碳纤维、纳米材料等将为 电机的发展带来新的机遇和挑战。
数字化电机
数字化电机的应用将进一步提高电机的性能和可靠性，实现更加智 能化的控制和管理。
新能源电机
随着新能源技术的不断发展，新能源电机如太阳能电机、风力电机等 将得到广泛应用，为可再生能源的开发利用提供有力支持。
集成化
集成化电机能够减小体积、降低 成本，提高电机的可靠性和稳定 性，满足各种小型化设备的需求 。
01 02 03 04
智能化
随着人工智能和物联网技术的发 展，电机的智能化成为新的发展 方向，能够实现远程监控、故障 诊断等功能。
可持续性
随着环保意识的提高，电机的可 持续性发展成为重要挑战，需要 研发更加环保、节能的电机技术 。
步进电机有多种类型，如永磁式、反应式和混合式等， 每种类型都有其特点和适用范围。
步进电机的工作原理基于磁阻效应，即当磁场改变方向 时，铁心会因为磁阻的变化而产生旋转力矩。
步进电机的转速与输入脉冲频率和电机极数有关，可以 通过调节输入脉冲频率来控制电机的旋转速度。
03
电机设计与制造
Chapter
电机设计基础
01
03
交流电机的转速与电源频率、磁极对数和电机极数有 关，其计算公式为：n=60f/p，其中f为电源频率，p
电机学(下)》参考答案及评分标准 [1]
![电机学(下)》参考答案及评分标准 [1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d91592956bec0975f465e25d.png)
电力学院2004级《电机学（下）》参考答案及评分标准A卷一、每小题1分，共20分，其中1～5题由陈世元出题并阅卷；6～10题由程小华出题并阅卷；11～20由杨向宇出题并阅卷。
1、否；2、是；3、否；4、是；5、是；6、是；7、是；8、否；9、否；10、是；11、否；12、否；13、是；14、否；15、是；16、否；17、否；18、是；19、是；20、否。
二、每小题3分，共30分，其中1～3题由陈世元出题并阅卷；4～6题由程小华出题并阅卷；7～10由杨向宇出题并阅卷。
1、C；2、A；3、B；4、A；5、B；6、C；7、A；8、B；9、C；10、C。
三、每小题4分，共28分，其中1～2题由陈世元出题并阅卷；3～4题由程小华出题并阅卷；5～7由杨向宇出题并阅卷。
1、在电刷偏离几何中性线的情况下，直流电机内同时存在直轴和交轴电枢磁动势（1分）。
交轴电枢磁动势引起气隙畸变，使物理中性线与几何中性线不再重合（1分）。
不计饱和时交轴电枢反应既不增磁也不去磁，饱和时有一定的去磁作用（1分）。
发电机情况下，电刷顺电枢旋转方向偏离几何中性线，直轴电枢反应起去磁作用；电刷逆电枢旋转方向偏离几何中性线，直轴电枢反应起增磁作用；发电机情况下则反之。
（1分）2、电压方程E a=U+I a R+2ΔU s （1分）；功率方程P1=p0+P e，P e=p Cuf+p Cua+P2（1分）；转矩方程T1=T0+T e（1分）；电磁转矩对转子起制动作用。
（1分）3、共三个条件：1)主磁极有剩磁；（1.5分，光说有剩磁者得1分）2)励磁磁动势与剩磁两者方向相同；（1.5分）3)励磁回路总电阻小于临界电阻。
（1分）条件不分先后。
4、共3个方法：1)变励磁电流调速；（1.5分）2)变电枢电压调速；（1.5分）3)变电枢回路的串入电阻调速。
（1分）5、对称分量法的基本思路是：把一个不对称的运行问题分解成正序、负序和零序三个彼此独立的对称运行问题，再把结果叠加（2分）。
电机学第四版课后答案
第一章 磁路1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为AlR m μ=，单位：Wb A1-4铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nmh h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-8图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度m l 41052-⨯==δδ铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降：铁心中T B 29.1= 查表可知：m A H 700=铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-9图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
电机学(自学完整版)课件
18十月2023
《电机学》 第一章 导论
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 25MVA 100MVA 150MVA
1956水 肉冷 1960 目前
208VA 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
18十月2023
14
《电机学》 第一章 导 论
发电
·我国老牌电机厂：
哈尔滨电机厂 上海电机厂
·四川：
德阳东方电机厂
上海电机厂的生产车间
18十月2023
《电机学》 第一章 导
15
论
发电
18十月2023
《电机学》 第一章 导论
16
动力
应用于洗衣机
用于有轨电车牵引的电动机 18十月2023
《电机学》 第一章 导论
39
※ 铁修材料具有的特点
它的磁化曲线具有饱和性，磁导率μpe不是常数，且随H 的变化而变化。
L. μ 变化 2. 总体非线性 3. 存在饱和特性
个= μ
18十月2023
《电机学》 第一章 导论
40
B=f(H)
B
C
b
μre =f(H)
a
B=₀H H
图1-6 铁磁材料的磁化曲线 (p16)
18十月2023
若线圈不动，穿过线圈的磁通随时间变化，则线圈中感应 的电动势——变压器电势
中=中m sin wt
感应电动势有效值：
18十月2023
28
《电机学》 第一章 导 论
《电机学1》课程自学进度表
8
5
熟悉变压器参数的物理意义及测量方法，掌握标么值的概念与计算。
第二章相关思考题
习题2－11、12、15、16、29
8
6
掌握变压器运行性能的分析方法与计算。
第二章相关思考题
习题2－17、19、20、30
6
7
了解三相变压器磁路系统的特点；熟练掌握三相绕组的连接方法及联结组。
第三章相关思考题
习题3－1、2、3、4
8
8
掌握三相变压器空载运行时电流、磁场及相电动势波形问题。
第三章相关思考题
无
6
9
掌握三相变压器并联运行的条件及负荷分配问题。
第三章相关思考题
习题3－5、8、9、10、11
6
10
了解三绕组变压器及自耦变压器的特点。
第四章全部思考题
习题4－1、2、3、4、5、7、10
第十三章相关思考题
习题13－7、8、9、10、11、12、13
10
16
掌握凸极机的电磁关系、电压方程式和电势相量图，明确各稳态参数的物理意义，掌握同步发电机对称稳态运行特性及其计算。
第十三章相关思考题
习题13－14、15、16、17
8
17
了解同步发电机测取参数的各种基本方法；掌握同步发电机空载短路、零功率因数实验பைடு நூலகம்法及短路比的概念和同步发电机运行特性。
8
14
了解同步电机的结构及基本工作原理，明确同步电机的额定值；掌握同步发电机空载运行及电枢反应的基本概念。
第十二章全部思考题；第十三章相关思考题
第十二章全部习题；习题13－1、2、3、4、6
6
15
熟练掌握隐极机的电磁关系、电压方程式和电势相量图，明确各稳态参数的物理意义掌握同步发电机对称稳态运行特性及其计算。
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华北电力大学2005—2006学年第二学期考试试卷(A)
一、选择与填空题 1、 一台变压器,额定容量为1000kVA, 额定电压为10000/400伏,Yd11接法,则变比为 ，原边额定电流为 .
2、 在铁芯饱和的情况下，施加于单相变压器的电压为正弦波时，励磁电流波形为 （①正弦波； ②尖顶波； ③平顶波）.
3、 一台三相同步电机，极对数p ＝2，双层绕组，每极每相的槽数ｑ＝3，此电机的定子总槽数为 ，绕组的分布因数为 .
4、 当变压器原边匝数增加10％时，在原边电压不变的情况下，副边电压 .（①增加；②减小；③不变.）原边漏电抗将 （①增加10％；②不变；③减小.④增加21％）.
5、 变压器接感性负载时，随负载（即负载系数）增加，副边电压的变化情况是_______( ①不变；②减小；③增大；④不一定).
6、 一台单相变压器，U 1N /U 2N =220/110伏,不慎将110伏绕组接到220伏电源上，则空载电流______(① 大增；②大减；③不变；④增加１倍；⑤减半).
7、变压器空载合闸时，电压瞬时值为 时，空载合闸电流最大，其原因是 .
8、有两台联结组相同，额定电压相等的变压器并联运行，其中1000N S α=千伏安，k Z α=0.05，2200N S β=千伏安，K Z β＝0.055，当第一台满载时第二台输出的容量为 千伏安.
9、变压器的效率随负载变化而变化，当满足 条件时效率最高.
10、一台自耦变压器运行时，其传导容量和输入容量之比为_________( ①xy k ；②1xy k ；③1xy k -；④以上都不是).
11、 台额定容量为1000／1000／1000kVA 的三绕组变压器，在不计有功及无功损耗的情况下，在所列运行状态中，不允许的是 .（①S 2＝1000KVA,S 3=800KVA ； ②S 2
＝600KW （纯有功），S 3＝600KVAr （纯无功） ③S 2＝1000KVA ，S 3＝0； ④S 2＝600KW
（纯有功），S 3＝600（纯有功）.
12、在三相对称的交流绕组中通入三相对称的交流电流时，其合成磁势波除基波外还主要有 次和 次谐波磁势（列出次数最低的两个谐波）.
13、在电机定子上放有相距１２０°空间电角度的两根导体，转子绕组通入直流产生一对极的气隙磁场，当转子恒速旋转时，每根导体中感应的基波电势有效值为8伏；若把两根导体组成线匝，则该线匝产生的基波电势有效值为 伏.
14、有一台三相交流同步发电机，１０极，若转子磁场以６００转／分的转速相对三相绕组
旋转，那么绕组中产生感应电势的基波频率为赫，产生的五次谐波电势频率为赫.
15、当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势，下列那一种绕组是我们应该选用的：(①绕组节距为（4／5）τ；②绕组节距为（6／7）τ；③绕组节距为（５／６）τ).
16、旋转磁场的转向取决于通入三相定子绕组中的三相交流电源的(①相序；②幅值；③频率).
17、一个整距线圈的两个线圈边，在空间上相距电角度，如果电机为p对极，在空间上相距机械角度.
18、同步发电机的短路比是表征其性能和造价的一项重要指标，当短路比大时：
(①电压变化率小，稳定性好，造价高②电压变化率小，稳定性好，造价低
③电压变化率大，稳定性好，造价高④电压变化率大，稳定性差，造价低).
19、并网运行的同步发电机的V形曲线如下图所示，假设该同步发电机可能运行在曲线上的
a、b、c、d、e、f、g或h点，那么如果该发电机空载运行（I＝0），则应该对应曲线上的点；该发电机过励运行，则可能对应曲线上的点；该发电机发出最大的有功功率，则对应曲线上的点；发电机静态稳定能力最弱，则对应曲线上的点.
x x x x x）.
20、请由大到小排列某凸极式同步发电机参数数值大小（,,,,
d s aq ad q
21、一台同步电动机运行在过励状态，那么它一定会从电源吸收性质的无功功率.
22、一台并网运行的同步发电机，在正常励磁情况下，逐渐增加励磁电流则电机无功功率（①吸收感性，②吸收容性，③不吸收）.
23、一台并网运行的同步发电机，要调节其有功功率大小，必须调节；要调节无
功功率大小，可调节 .
24、一台并网运行的同步发电机，增加它的励磁电流，则其静态稳定能力将（①增
加，②减小，③不变）.
25、一发电厂供应一远距离用户，为改善功率因数添置一台调相机，此机应装在
（①发电厂内；②用户附近；③在输电线路中间；④装哪儿都可以）.
26、变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于__________________
27、变压器并联条件中必须满足的条件是（）
①．变比相等②．级别相等③．短路阻抗相等④．短路电压标么值相等
二、作图题
1、利用相量图确定下图三相变压器的联接组别号：
2、一台两极同步发电机其示意图如下所示，图中标出了电流、电动势的正方向和转子的位
置，如果电流I &落后于电动势E 0 30度时间电角度.试在统一的时空相矢图中作出F f1，F a ，E 0
（A 相），I &（A 相）的矢量和相量，并说明电枢反应的性质.
三、实验题
试述三相同步发电机并联电网的条件；采用旋转灯法怎样来判断并网条件？
四、计算题
1、一台三相凸极同步发电机的额定数据如下：Y 接法，
N P =400Kw,N U =6300V,cos N ϕ=0.8(滞后),f=50Hz, N n =750r/min, d x =103.1Ω,q x =62Ω,忽略电枢电阻，试求额定运行时的功率角θ以及励磁电动势0E 的大小.
2、一台125000KVA 、50Hz 、110/11KV 、Y N 、d 联接三相变压器、空载电流00.02N I I =空载损耗P0＝133KW ，短路电压K U ＝0.015，短路损耗PKN ＝600KW ，求额定状态时的激磁阻抗和短路阻抗标么值，并画出T 等效电路
3、 有一台两极50Hz 汽轮发电机数据如下：
N S =31250kVA ，N U =10.5Kv(Y 接法)，ϕcos =0.8(滞后)，定子每相同步电抗c X =7.0Ω（不饱和值），而定子电阻忽略不计，此发电机并联运行于无限大电网，试求：
（1） 当发电机在额定状态下运行时，功率角N θ，电磁功率N P ，过载能力m k 为多大？
cos将变为多少？（2）若维持上述励磁电流不变，但输出有功功率减半时，θ、M P、ϕ输出无功功率将怎样变化？。