电机学
电机学的知识点
电机学的知识点电机学是研究电动机原理、结构、性能及其控制的学科，是电工学、电子学等学科中重要的一门基础学科。
在生产生活中，电动机被广泛应用于机械、化工、石油、交通、房地产、家居等领域，电机技术得到了广泛的应用和推广。
下面就来简单了解一下电机学的知识点。
一、电动机原理电动机是将电能转换为机械能的电气设备。
电动机实现电能转化的基本原理是根据是安培定则和法拉第电磁感应定律。
通俗地说，电流在磁场中会受到作用力，导致电动机的匀速或变速运动。
电动机主要由定子、转子、轴承、支轴、散热器、连接线、端盖、控制器等组成，其中定子内部铺设绕组，绕组决定了电机的转矩和速度。
二、电动机的分类根据不同的工作原理、结构和用途，电动机有很多类别，常见的电动机有直流电机、交流电机、异步电机、同步电机、直线电机、永磁电机、步进电机、伺服电机等。
其中，直流电机的优点是结构简单、转矩平稳、响应速度快，适用范围广。
交流电机的种类繁多，涵盖了异步、同步、感应、电容、永磁等不同类型电机，使用广泛，能够满足不同领域不同需求。
三、电动机的参数电机学几乎覆盖了所有电动机的工作原理和技术细节。
电动机参数以电机功率、电流、电压、效率和转速等参数为主要参数。
功率是电机的输出能力，取决于负载扭矩、输出转速和效率。
电流、电压、效率和转速影响电动机的应用范围和使用效果。
同时，转动惯量、轴承阻力、轴承轴向力和机械特性等参数也是电动机的重要指标。
四、电动机控制电动机通过更改定子绕组与转子磁通的相对状态，从而改变转矩和转速，实现电动机的控制。
电动机控制一般使用电器制动控制、电流控制、速度控制等技术。
现代智能电机控制技术随着各种自动化控制技术的发展，如PLC控制、PID控制、Fuzzy控制等，已经成为电动机控制的主要方式，为电动机的应用高效可控、安全可靠提供了有力保证。
五、发展趋势到目前为止，电机学发展一直在继续，电动机制造商和用户都需要摆脱传统的电机设计，研究新技术，创新新产品。
电机学的应用及发展前景
电机学的应用及发展前景电机学是电气工程的基础学科之一，研究电动机的工作原理、电动机的设计与控制、电机系统的优化以及电机在不同领域的应用等内容。
电机广泛应用于工业、交通、医疗、家电等各个领域，正逐渐发展成为21世纪最有前景的技术领域之一。
首先，电机学在工业领域具有重要应用。
工业生产过程中，许多机械装置都需要电动机提供动力，比如风机、泵类、机床等。
随着工业4.0的推进，自动化生产越来越普及，对高效、可靠、智能的电动机需求也越来越大。
电机学的研究和应用可以提高电机的效率、降低能源消耗，并且通过智能控制实现生产线的智能化管理。
其次，电机学在交通领域有广泛的应用。
电动汽车是未来交通的发展方向，电机作为电动汽车的核心部件，其性能和控制技术对电动汽车的性能有着至关重要的影响。
电机学的研究可以提高电动汽车的续航里程、充电效率和运行稳定性。
另外，随着城市轨道交通规模的不断扩大，电机学的研究和应用也在促进轨道交通的发展，提高运输效率和运行安全性。
另外，电机学在医疗领域也有广泛的应用。
电机作为医疗设备的动力源，如医用超声仪、电动轮椅、电动床等，对电机的性能和控制要求较高，需要提供高精度的运动控制和可靠的工作环境。
电机学的研究和应用为医疗设备的性能提升和新技术的开发提供了支持，有助于提高医疗设备的质量和可靠性，提升医疗服务的水平。
此外，电机学在家电领域也有重要的应用。
随着智能家居的兴起，家电产品的智能化需求越来越高。
电机作为家电产品的核心部件，其效率和控制技术对产品性能和用户体验有重要影响。
通过电机学的研究和应用，可以提高家电产品的效率和响应速度，实现产品的智能控制和联网功能，提供更好的用户体验。
总之，电机学作为电气工程的重要学科之一，具有广泛的应用领域和重要的发展前景。
随着技术的不断进步和需求的不断增长，电机学的研究和应用将在工业、交通、医疗、家电等领域发挥更加重要的作用，推动相关行业的发展，并为社会经济的持续发展做出贡献。
《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。
第01讲电机学概述
M
低 电 压 动 配 机 电 线
电机是各个行业不可缺少的设备或元件。 工业动力。 交通运输动力。 农业动力。
文教医疗动力。
国防动力及测控元件 。
家用电器动力。
各种自动化系统中的测控及执行元件。
3. 电机的分类
电机按功能分类。
发电机 ： 将机械能转换为电能
电动机 ： 将电能转换为机械能
4. 电机学课程特点
专业基础课
电机专业：从事电机设计制造，必须学电机学。
发电专业：从事电能的生产，必须学电机学。
自动化专业：从事电能的控制，必须学电机学。 高压专业：从事高电压输电线路的设计等。 绝缘专业：从事绝缘材料的研究。 电器专业：电力系统的各种开关电器等。
电测专业：从事电力系统的测控等。
发展壮大
单机容量不断提高； 重量不断减轻，尺寸不断缩小； 应用范围不断扩大 ； 现代设计,制造及控制技术的应用。
单机容量的不断提高
进入20世纪，大型工业企业不断集中，使得发电机的容量随 着工业发展的要求而不断提高。 以汽轮发电机为例，在1900年，汽轮发电机的单机容量不超 过5000kVA，到1920年，汽轮发电机容量已经达到 50000~60000kVA。 在1937年，应用空气冷却的汽轮发电机的容量已经达到10万 kVA。应用氢气冷却后，汽轮发电机的容量便上升到15万kVA。 随后电机的冷却技术不断发展，表现为在导体内部用气体冷 却或液体冷却。1956年制成 20.8万kVA的汽轮发电机，采用了 定子导体水内冷，转子导体氢内冷。在1960年汽轮发电机的容 量又上升为32万kVA。不久，汽轮发电机的容量久突破了100万 kVA。 目前汽轮发电机的容量已达到600~1000万kVA。
电机学知识点总结
电机学知识点总结电机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各种工业和家用设备中。
本文将对电机学知识进行总结，包括电机的分类、工作原理、性能参数、调速控制等方面的内容。
一、电机的分类根据电机的工作原理和结构特点，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
1. 直流电机：直流电机是利用直流电源供电的电动机，其工作原理是利用磁场和电流的相互作用产生转矩，将电能转化为机械能。
直流电机具有简单的结构、良好的速度调节性能和较高的启动转矩，广泛用于需要精密调速和大启动转矩的场合，如印刷设备、纺织设备、混凝土搅拌机等。
2. 交流电机：交流电机是利用交流电源供电的电动机，其工作原理是利用交流电流在磁场中产生旋转磁动力，从而驱动转子旋转。
交流电机具有结构简单、成本低、维护方便等优点，广泛应用于家用电器、工业生产线、汽车空调压缩机等领域。
二、电机的工作原理电机是利用电流通过导体时所产生的磁场力来实现能量转换的装置。
其主要工作原理包括磁动力原理和电磁感应原理。
1. 磁动力原理：磁动力原理是指在磁场中的导体内产生电流或者在电流中的导体内产生磁场时，力的作用。
根据此原理，电机内部的磁场和电流相互作用，从而产生力矩，驱动转子旋转。
2. 电磁感应原理：电磁感应原理是指导体在磁场中运动时会产生感应电动势，而感应电动势又会产生感应电流。
根据此原理，电机内部的磁场和感应电动势相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
三、电机的性能参数电机的性能参数是衡量其工作性能的重要指标，主要包括额定功率、转速、效率、启动转矩、额定电流等。
1. 额定功率：电机在额定工作条件下所能输出的功率，通常用单位千瓦（kW）或者马力（HP）来表示。
2. 转速：电机在额定工作条件下的输出转速，通常用单位转每分钟（r/min）来表示。
3. 效率：电机在额定工作条件下所能输出的功率与其输入的功率之比，通常用百分比来表示。
4. 启动转矩：电机在启动时所能输出的最大转矩，通常用单位牛顿·米（N·m）来表示。
电机学知识点总结
电机学知识点总结电机，作为现代工业和日常生活中不可或缺的设备，其背后的电机学知识体系庞大而复杂。
下面我们来对电机学的重要知识点进行一番梳理。
首先，电机的分类是我们需要了解的基础。
电机主要分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机结构相对简单，调速性能好，常用于对调速要求较高的场合，比如早期的电车和一些工业生产中的调速系统。
交流电机则又包括异步电机和同步电机。
异步电机结构简单、价格低廉、运行可靠，在工农业生产中应用广泛，像常见的风机、水泵大多采用异步电机驱动。
同步电机的转速与电源频率严格同步，具有功率因数可调等优点，常用于大型发电厂以及需要高精度转速控制的场合。
电机的工作原理是电机学的核心内容之一。
直流电机是依靠通电导体在磁场中受到电磁力的作用而转动。
其电磁转矩的大小与电枢电流和磁通成正比。
对于交流电机，异步电机是基于电磁感应原理工作的，定子绕组中通以三相交流电产生旋转磁场，转子绕组中的导体在旋转磁场的作用下产生感应电流，从而受到电磁力使转子转动。
同步电机则是通过转子磁场与定子旋转磁场的相互作用实现同步运行。
在电机的结构方面，无论是直流电机还是交流电机，都由定子和转子两大部分组成。
定子是电机的固定部分，主要包括定子铁芯、定子绕组等。
转子是电机的旋转部分，其结构形式则因电机类型的不同而有所差异。
例如，直流电机的转子有电枢铁芯、电枢绕组和换向器等；异步电机的转子有鼠笼式和绕线式两种，鼠笼式转子结构简单，绕线式转子则可以通过外接电阻来调节转速。
电机的参数也是非常重要的知识点。
比如，直流电机的主要参数有电枢电阻、电枢电感、励磁电阻和励磁电感等。
这些参数对于分析电机的性能和设计控制系统都有着至关重要的作用。
交流电机的参数则包括定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感以及互感等。
电机的运行特性是我们关注的重点之一。
直流电机的运行特性包括转速特性、转矩特性和效率特性等。
通过对这些特性的分析，可以了解电机在不同负载下的性能表现。
对电机学的认识与理解
对电机学的认识与理解电机学是研究电动机及其工作原理、结构与性能的学科领域。
电动机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业、交通、家用电器等领域。
电机学的研究内容包括电机的分类、工作原理、结构设计、性能参数和控制方法等方面。
电机可以根据其工作原理的不同进行分类。
最常见的分类方法是根据电机中产生磁场的方式，分为直流电机和交流电机。
直流电机是通过直流电流在电枢和磁极之间产生磁场，从而产生力矩驱动电机转动。
交流电机则是利用交流电的磁场变化来产生力矩，推动电机运转。
交流电机又可以分为异步电机和同步电机，异步电机是利用磁场的旋转速度略小于转子的旋转速度来产生力矩，而同步电机则是磁场的旋转速度等于转子的旋转速度。
电机的结构设计也是电机学中的重要内容。
电机的结构设计与电机的工作原理密切相关。
电机的主要部分包括转子、定子和磁极等。
转子是电机中旋转的部分，定子是固定的部分。
电机通过转子和定子之间的磁场作用，产生力矩，驱动电机运动。
电机的结构设计需要考虑转子和定子之间的磁路设计、绕组布置、轴承选型等因素，以确保电机能够正常工作。
电机的性能参数也是电机学中的重要内容。
电机的性能参数包括额定功率、额定电压、额定电流、转速、效率等。
这些参数反映了电机的工作能力和效率。
额定功率是电机能够持续输出的功率，额定电压和额定电流是电机正常工作所需的电压和电流。
转速是电机旋转的速度，效率是电机将输入的电能转化为有用的机械能的比例。
电机的性能参数对于电机的选型和应用非常重要。
电机的控制方法也是电机学中的重要内容之一。
电机的控制方法包括电机的启动、制动、调速、转向等。
电机的启动通常通过控制电流的大小和方向来实现，制动是通过改变电机的工作状态来使电机停止。
调速是电机运行过程中改变转速的方法，常见的调速方法有电压调速、电流调速和频率调速等。
转向是改变电机旋转方向的方法，可以通过改变电流的方向或改变转子和定子之间的磁场方向来实现。
电机学是研究电动机及其工作原理、结构与性能的学科领域。
电机学基础必学知识点
电机学基础必学知识点1. 电磁感应原理：根据法拉第电磁感应定律，导线在磁场中运动时会产生感应电动势。
2. 磁场的产生：磁场可以由磁铁或电流产生。
3. 左手定则：用于确定电流通过导线时的磁场方向。
将拇指指向电流方向，其他手指弯曲的方向即为磁场方向。
4. 电机运动方向的确定：根据洛伦兹力定律，当电流通过导线时，会受到磁场力的作用，方向由右手定则确定。
5. 电动势和电流的关系：根据欧姆定律，电动势等于电流乘以电阻。
6. 磁化曲线和磁滞回线：用于描述磁场强度与磁化力的关系。
7. 磁感应强度和磁场强度：磁感应强度是磁场中的磁感线的密度，而磁场强度表示一个点的磁场强度大小。
8. 电磁铁：由线圈和铁芯构成，通电时能够产生强磁场。
9. 电感和感应电动势：当电流变化时，会产生感应电动势，这种现象称为自感。
10. 洛伦兹力：电流通过导线时，在磁场中会受到力的作用，该力称为洛伦兹力。
11. 感应电动势的大小：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
12. 动能定理：将电能转换成机械能的定律，表征电机的工作原理。
13. 电机的功率和效率：电机的功率等于输入功率减去损耗功率，效率等于输出功率除以输入功率。
14. 直流电机：根据电流方向和磁场方向的关系，直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机。
15. 交流电机：根据电流的形式，交流电机分为异步交流电机和同步交流电机。
16. 电机的控制方法：电机的控制方法包括电压控制、电流控制和频率控制等。
17. 电机故障检测和维护：电机故障检测和维护包括温度检测、振动检测、绝缘检测等。
18. 电机的选型和应用：根据具体的应用需求选择合适的电机类型和规格进行设计和应用。
电机学概念、公式
电机学概念、公式⼀、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a10. 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 T16. 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P2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 NηN(输出机械功率)反电势：60E a E E C npN C a Φ==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 CufP 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 J tΩ--=DM 的效率：21112100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑===-+∑他励DM 的转速调整率： 0NN100%n n n n -?=DM 的机械特性：em2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC UΦC 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。
电机学知识点总结
电机学知识点总结电机学是电气工程领域的重要学科，研究电能转换的原理和方法。
在现代社会中，电机广泛应用于各行各业，推动着社会的发展。
本文将对电机学的相关知识点进行总结，包括电机的分类、基本原理及应用等内容。
一、电机的分类电机根据其工作原理和结构特点可以分为直流电机和交流电机两大类。
1. 直流电机直流电机是最早发展的一种电机，其工作原理基于洛伦兹力。
直流电机按照其励磁方式可以分为永磁直流电机和电磁励磁直流电机。
永磁直流电机：其励磁方式采用永磁体产生磁场，具有结构简单、使用方便等优点。
常见的家用电器中常用永磁直流电机。
电磁励磁直流电机：其励磁方式采用外部电源提供磁场，具有磁场可调性的特点。
在工业领域中，电磁励磁直流电机更为常见。
2. 交流电机交流电机是现代工业中最常见的一种电机，根据其转子结构和工作原理可分为异步电机和同步电机。
异步电机：其转子的转速永远低于定子的旋转频率，适用于大多数家用电器和工业设备。
同步电机：其转子的转速与定子的旋转频率同步，精度高。
同步电机在高精度的控制系统中得到广泛应用。
二、电机的基本原理电机的工作原理是基于电磁感应的。
1. 动磁场与定子相互作用电机中，转子通过外部电源的电流产生动磁场，而定子的绕组周围由于交变电流的存在而产生定磁场。
转子的磁场与定子的磁场相互作用，产生转矩使转子运动。
2. 转矩与功率输出电机的转矩与转子的磁场强度以及转子与定子之间的相对位置有关。
转矩越大，功率输出越高。
3. 动转子与同步转子的区别动转子的磁极是通过电流流过线圈产生的，转子的转速取决于电源频率。
而同步转子的磁极是通过外部励磁产生的，转子的转速与电源频率同步。
三、电机的应用电机作为一种能量转换设备，在各个领域都有广泛的应用。
1. 工业应用电机在工业领域中应用广泛，常见于工厂的生产线、机械设备、自动化控制系统等。
不同类型的电机可以满足不同的工艺要求。
2. 家用电器家用电器中也广泛使用电机，如空调、洗衣机、电风扇等。
电机学
第四节 三相异步电动机的型号 及额定值
1.三相异步电动机的型号
电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语 拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要 技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小 型三相异步电动机表示如下：
大型异步电动机表示为：
我国生产的异步电动机种类很多，Y系列是 小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如 JQ2、JS、子铁心、定子绕组和机座 构成。 定子铁心是电机磁路的一部分，为了减小交变 磁场在铁心中引起的铁耗，定子铁心采用导磁性能 好、铁耗小、厚度为0.5mm的硅钢片叠压而成，叠 片间需经绝缘处理。为了嵌放定子绕组，每个硅钢 片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、尺寸相同的槽。
图8-3
图8-4
定子绕组接线端子
2.转子
异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组 成。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。 转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁 心及传递转矩的作用。
转子绕组是转子的电路部分，在交变的磁场中 感应电动势，流过电流并产生电磁转矩，转子绕组 分为笼型绕组和绕线型绕组两种，所以按转子结构 分类，异步电机可分为笼型电机和绕线式电机。
第三节 笼型转子的极数和相数
任何电机的定子和转子极数都应该相同， 否则，电磁转矩等于零，电机无法工作。绕线型 转子的极数，在设计时通过转子绕组的适当联结， 使其与定子极数一致。笼型转子的绕组由导条加 端环构成，与绕线型转子结构不同，其极数和相 数也有自己的特点，本节就笼型转子的极数和相 数进行讨论。
根据转差率s为正（或负）的大小，三相异步 电动机可分为电动机、发电机和电磁制动三种运 行状态。
（1）电动机运行状态 0＜ s ＜1
电磁转矩T是驱动转矩，电机作为电动机运行，将 从电源吸收(输入)的电能转变为轴上的机械能(输出)。
电机学第2版
描述：对磁通起阻碍作用，磁阻与磁路的平均长度l，磁路截面积S 及磁路介质的磁导率μ有关。
29
Rm=l/ μ S
电机学
磁路的概念：在电机和变压器中，常把线圈套装在铁心上。线圈通电时， 线圈周围空间（包括铁心内外）将形成磁场。由于铁心的导磁性能比空 气高出许多倍，所以大部分磁通将在铁心中通过，称为主磁通。围绕载 流线圈、在部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，称为 漏磁通。其路径分别构成主磁路和漏磁路。
31
1-1 磁路的基本定律
2.磁路基尔霍夫第一定律 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。
电机学
i1
1
N1 l1
3
2 i2
l2
l3
0
在磁路的任何一个结点上，各个分支磁路中磁通的代数和 恒等于零。即
1. 磁滞损耗pCz 铁磁物质包括铁镍钴及其合金。同样的激励电流在铁磁 介质中产生的磁感应强度比在非磁性介质中产生的磁感应 强度大得多，磁场会显著增强。 磁畴：天然的磁化小区。铁磁物质的磁化。
37
电机学
磁滞损耗pCz
铁磁物质处于交变磁场中时，材料被反复磁化，磁畴相互摩擦, 消耗能量，造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。体积为V的铁 磁物质置于交变频率为 f 的磁场中时，磁滞损耗为(n=1.6~2.3)：
电机学
5.磁势（磁动势） 描述：等于流过线圈的电流I与其匝数N的乘积 符号 F F = I N 类型 方向由产生它的线圈电流按右手螺旋定则定。 量纲 A· turn(安匝)
6.磁导率 描述 衡量指定物质导磁能力大小的物理量 符号 μ
量纲 H / m
电机学专业课程
电机学专业课程电机学专业课程是电气工程专业的核心课程之一，主要涉及电机的原理、结构、工作原理、调速控制等内容。
本文将从电机学专业课程的重要性、课程内容以及学习方法等方面进行阐述。
一、电机学专业课程的重要性电机作为电气工程领域中的核心设备，广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、家庭生活等。
因此，掌握电机的工作原理和调试方法对于电气工程专业的学生来说是至关重要的。
电机学专业课程的学习可以帮助学生深入了解电机的基本原理和工作方式，为以后的工作打下坚实的基础。
电机学专业课程主要包括以下内容：1. 电机的基本原理：介绍电机的基本原理，包括电磁感应、电磁力以及电机转矩的产生原理等。
2. 电机的结构和工作原理：介绍不同类型的电机的结构和工作原理，包括直流电机、异步电机、同步电机等。
学生通过学习电机的结构和工作原理，可以了解电机的特点和适用范围。
3. 电机调速控制：介绍电机调速的基本原理和方法，包括电压调速、电流调速、频率调速等。
学生通过学习电机调速控制，可以了解电机在不同负载下的工作特性，并掌握电机的调速方法。
4. 电机的保护与维护：介绍电机的常见故障原因及其排除方法，包括电机过载、短路、过热等故障。
学生通过学习电机的保护与维护，可以了解电机的常见故障和维修方法，提高电机的可靠性和使用寿命。
三、电机学专业课程的学习方法1. 理论学习：电机学专业课程的学习需要掌握一定的理论知识，学生可以通过阅读教材、参加课堂讲解等方式进行学习。
在学习过程中，可以结合实际案例和应用场景，加深对电机原理和工作方式的理解。
2. 实践操作：电机学专业课程的学习需要结合实际操作，通过实践操作可以更好地理解电机的工作原理和调试方法。
学生可以参加实验课或实习，进行电机的组装、调试和故障排除等操作，提高自己的实际操作能力。
3. 学习交流：学生可以与同学进行学习交流，相互讨论和解答问题。
此外，还可以通过参加学术讲座、研讨会等活动，了解电机学领域的最新动态和研究进展。
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
《电机学完整》课件
电机学的基本概念
1 磁场原理
探索磁场与电机运行之间 的基本原理和相互作用。
2 电磁感应
讲解电磁感应的理论，以 及在电机中的应用和重要 性。
3 电机构造
介绍电机的基本构造和要 素，以及它们对电机性能 的影响。
电机学的主要原理
1
法拉第定律
解释法拉第定律对电机运行和电流感应的重要作用。
2
楞次定律
阐述楞次定律对电机的运行和电流方向的影响。
3
电机磁场理论
讲解电机磁场的形成原理和对电机转动的作用。
电机类型及分类
交流电机
介绍交流电机的原理、方法和应用场景。
步进电机
解析步进电机的特点、驱动方式和应用范围。
异步电机
讲述异步电机的原理、构造和广泛应用领域。
电机的工作原理
电动机 发电机 变压器
将电能转化为机械能的装置。 将机械能转化为电能的装置。 通过电磁感应原理转换电压大小的装置。
电机的应用领域
工业自动化
电机在生产线上的运用，提高 生产效率和质量。
交通运输
电机在交通工具中的应用，驱 动车辆和运输设备。
可再生能源
电机在风力发电、太阳能发电 等领域的应用。
总结与展望
回顾电机学的主要内容，并展望电机学在未来的发展和应用前景。
《电机学完整》PPT课件
电机学完整的PPT课件，旨在分享电机学的基本概念、主要原理、类型及分类、 工作原理、应用领域、总结与展望等内容。
课程介绍
深入浅出
以易于理解的方式介绍电机 学的基本概念和原理。
实例演示
通过具体案例和实验演示， 展示电机在实际应用中的重 要性。
互动学习
通过互动问答和小组讨论， 增强学生对电机学的理解和 应用能力。
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电机学
要求：
一、独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定．．
的做题组数作答， 每人只．．．答．一组题目．．．．，多答无效．．．．
，满分100分； 平台查看做题组数操作：学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核课程查看→做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识；
例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题； 二、答题步骤：
1. 使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2. 在答题纸上使用黑色水笔．．．．按题目要求手写．．作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个．．．．．．．Word ．．．． 文档中．．．上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰； 1. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc ” 2. 文件容量大小：不得超过20MB 。
提示：未按要求作答题目．．．．．．．．的作业．．．及雷同作业．．．．．，成绩以．．．．0．分记．．
！
题目如下： 第一组：
1.试述同步发电机投入电网的并联条件是什么？如果不满足，会发生什么后果？投入的方法有哪几种？(20分)
2. 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频 率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？ 试填写下表中的空格。
（25分）
3. 若把直流发电机的转速降低30％，问在他励方式下运行和并励方式下运行时，
哪一种运行方式下空载电压降低得较多? 为什么？（25分）
4. 一台三相隐极同步发电机并联在无穷大电网上运行，额定容量S N ＝31250kVA ， 额定电压U N ＝10.5kV ，定子绕组Y 接，额定功率因数cos φN ＝0.8（滞后），同 步电抗X t ＝7.0Ω，电枢电阻略去不计。
试求：（30分）
1） 额定运行时，发电机的定子电流I 、每相励磁电势E 0、功角θN ； 2） 若该发电机的有功输出减小一半，励磁电流保持不变，求此时的功角θ
及cos ϕ；
第二组：
1. 什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势？为了消除5次或7次谐波电动势，节距应选择多大？若要同时削弱5次和7次谐波电动势，节距应选择多大？(20分)
2. 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出
同样转矩的情况下，下列物理量将如何变化？(20分) （1）转速n ； （2）转子电流2I ； （3）定子电流1I ； （4）定子功率因数1cos ϕ； （5）输入功率1P ； （6）输出功率2P ；
（7）效率η； （8）起动转矩st T ； （9）最大电磁转矩m ax T 。
3. 变压器连接组(20分)
1）根据变压器接线图，画出高、低压侧电动势相量图，并判断其连接组；
2）根据变压器连接组，画出接线图和高、低压侧电动势相量图。
4.一台三相四极异步电动机，P N =28kW ，U N =380V ，电源频率f 1=50Hz ，定子绕组△接线，额定运行时cos ϕ1=0.88，p cu1+p Fe =2.0kW ，p cu2=1.5kW ，p mec +p ad =1.2kW ，试计算此时转差率s ，效率ηN ，定子电流I 1及转子电流频率f 2。
(20分)
5.有一台三相汽轮发电机，kW P N 25000=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ϕ（滞后），作单机运行。
由试验测得它的同步电抗为Ω=52.7s X 。
电枢电阻忽略不计。
每相励磁电动势为V 7520，试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：(1)每相是Ω52.7纯电阻；(2)每相是Ω52.7纯电感；(3)每相是Ω-)52.752.7(j 电阻电容性负载。
(20分)
Dy1
第三组：
1. 为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？(30分)
2. 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？(30分)
3. 一台交流电机定子采用双层叠绕组，其中定子槽数Z =36，极数2p =4，并联支路数a =2，节距y 1=7，线圈匝数N c =2，试求：(20分)
1）画出叠绕组展开图（只画一相）； 2）每相绕组串联匝数；
4. 一台并励直流发电机，P N =26kW ，U N =230V ，n N =960r/min ，2p =4，单波绕组，电枢导体总数，N a =444，额定励磁电流I fN =2.592A ，空载额定电压时的磁通
Φ0=0.0174Wb ，空载损耗p 0=0.4kW 。
电刷安装在几何中性线上，不计磁路饱和的影响，试求额定负载时：(20分)
1）发电机的感应电动势E ；
2）发电机的电磁功率P em 、电磁转矩T em 及效率ηN ；
第四组：
1. 在凸极同步发电机中，X ad 和X aq 哪一个比较大，为什么？
请问，对于异步电机和同步电机，两者在结构上有哪些区别？（20分） 2. 一台三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转 子频率2f 、转差率s 、转子磁动势2F 相对于转子的转速为2n ，试填写下表中的空格。
（20分）
3、画出隐极同步发电机相量图，并标出0E 、I 、U 、功率因数角φ、内功率
因数角ψ，功角θ；（10分）
4、一台三相绕线型异步电动机，定子Δ形连接，其额定频率为50Hz ，额定线电压U N =380V ，额定转速n N =1430转/分，电机的参数为R 1=0.2Ω，2R '=0.2Ω，1X σ=1.0Ω，2X σ'=1.0Ω，X m =200Ω，R m ≈0。
试求：（25分） 1） 电机额定工作情况下的：定子相电压，极数，同步转速。
2） 转差率、转子频率； 3） 临界转差率、最大电磁转矩；
5、一台三相隐极同步发电机并联在电网上额定运行，S N =3000kVA ，线电压
U N =6.3kV ，定子Y 形连接，cos φN ＝0.707（滞后），同步电抗X t ＝13.23Ω，定子电阻忽略不计，且不考虑磁路饱和的影响。
试求：（25分） 1）给出阻抗基值、电流标幺值、电压标幺值；
2）计算电机额定运行时内功率因数角ψ、功角θ、励磁电动势0E ；
第五组：
1. 脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性？产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同？(20分)
2.普通笼型异步电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大而起动转矩不
大？但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？
(20分)
3.一台交流电机，定子槽数Z＝24，2p＝4，y1＝5，a＝2，每槽导体数为8.
(30分)
1）画出叠绕组展开图（只画一相）；
2）每相绕组串联有效匝数；
3）基波绕组系数及五次谐波绕组系数。
1
357911131517192123
4.(30分)有一三相电机，Z=180，2p=10，a=1，y=15，每线圈匝数N c=3，f=50Hz，基波每极磁通∅m1=0.113Wb，B m1：B m3：B m5=1:0.2:0.1，三相绕组星形接法，试求：（1）每线圈的感应电动势E c;
；
（2）每相绕组的感应电动势E
Φ。
（3）线电动势E
1。