电机学期末复习总结 (1)
《电机学》期末复习材料
第三篇 交流电机理论的共同问题
1、同步电机的结构：
定子——三相对称绕组，通入三相对称
电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，
为60
1
pn f =
2、异步电机的结构：
定子——三相对称绕组，通入三相对称
电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个
旋磁磁通。
【三相对称：空间上差120度电角度；时
序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度：
电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角
度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60
1
pn f =
②感应电势的最大值：m
m m f lv B E φπ==（τφl B P m =）
③每根导体感应电势的有效值：
m m m d f f E E φφπ
22.22
2==
=
5、极距：
①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距）
②公式：p
z
p
D
22==
πτ 6、线圈电势与节距因数：
①节距因数：
190sin 90)1(cos 11≤??
?
?????=????????-=ττy y k y
物理意义：表示了短距线圈电势的减少
程度。
②分布因数：12
sin
2sin ≤=
a q a
q
k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少
程度。
③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z
p a 360
=
电角度 ⑥每极每相的槽数：pm
z q 2=
【练习1】一台三相同步发电机，
Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长
cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，定
子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数
144=N ，磁通密度的空间分布波的表示
式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。
7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场
分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两
层线圈边的绕组。
②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线
圈边的绕组。
9、画某相叠绕组展开图的一般步骤：
①计算出槽距角、槽距
②画出电势星图（注意单层绕组、双层
绕组）
③画出某相叠绕组展开图（注意支路数）
【练习2】有一双层三相短距绕组，
24=z ，42=p ，τ6
5
1=y 。（1）分别画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组展开图；
（2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： 单相磁势的特点是：磁势轴线（即磁势幅值所在的位置）在空间固定不动，而各点磁势的大小则随时间在变化，因
此称为脉动磁势。
单相绕组所产生的脉动磁势可以分解成基波和一系列谐波，基波磁势的振
幅为：
11、一个在空间按正弦律分布，且振幅随时间作正弦变化的脉动磁势，可以分解
为两个以相同速率但向相反方向旋转的圆形旋转磁势。
圆形旋转磁势的幅值为原有脉动磁势幅值的一半，圆形旋转磁势的转速为
p
f
n 60
1=。当脉动磁势为最大值时，两个旋转磁势正好转到相互重合的位置。
（即：一个脉动磁势可以分解为大小相
等，转向相反的两个旋转磁势。）
12、三相绕组的磁势（旋转磁势）
应用三角恒等式写成： 所以合成磁势：
当三相对称电流流过三相对称绕组时，三相合成的基波磁势是一个圆形旋
转磁势。它主要特点是：
①旋转磁势的转速为p
f
n 60
1=，我们称基波旋转磁势的转速1n 为同步转速； ②旋转磁势的轴线总是与电流达到最大值的那一相绕组的中心线相重合； ③旋转磁势的转向总是从超前电流的相
转向滞后电流的相，因而只要改变电流
的相序（即改变三相电源的任意两个接
头）便可以改变磁势的旋转方向；
④三相旋转磁势的幅值为单相脉动磁势
最大幅值的3/2倍，其中1/2是由每相的
脉动磁势分解为两个旋转磁势得来，3则
是由三相相加而得到的。
13、主磁通与漏磁通：
①主磁通：由定、转子绕组磁势所共同
激励，并同时与定、转子绕组相匝链的
磁通。
②漏磁通：单独由定子绕组或者转子绕组磁势所激励，并分别与定子绕组或转
子绕组相匝链的磁通。
【练习3】有一台三相同步发电机，
kW P N 6000=，kV U N 3.6=，8.0cos =N ?，
22=p ，Y 接法，36=z 槽，72=N 匝，6=q ，151=y 槽，Hz f 50=，N I I =。试求：
（1）一相绕组所产生的基波磁势幅值； （2）三相绕组所产生的合成磁势的基波
幅值及其转速。
【练习4】有一台三相交流电机，42=p ，定子为双层叠绕组，36=z ，τ9
7
1=y ，每相串联匝数96=N ，今在绕组中通入频率为Hz 50、有效值为35A 的对称三相电流，
计算基波旋转磁势的幅值。
第四篇 感应电机
1、感应电机工作原理：
定子绕组所产生的旋转磁场，以转
差率切割转子导体，于是在转子导体中
感应电势，产生电流，转子导体中的电
流与旋转磁场相作用而产生电磁转矩，
使转子旋转。
2、“感应”的含义：
必须异步，1n n <，才能产生感应电势2e ，
有了感应电势，就能感生三相短路电流
d i 2，这是形成旋磁2F ?
。
3、转差率：
转差率是感应电机的一个基本变量，它
表示了感应电机的各种不同运行情况。
1
11n n n n n s -=?=
（11sn n n n =-=?） 在正常运行范围内，转差率的数值
通常都是很小的。满载时，转子转速与
同步转速相差并不大，而空载时，可以
认为转子转速等于同步转速。
启动0=n 运行
10n n <<
空载1n n ≈
4、感应电机的三种工作状态： 电动机运行 发电机运行 制动运行
5、感应电机的基本结构： ①定子——又称定子铁芯，由三相绕组
组成，是一个机座。
②转子——又称转子铁芯，由三相短路绕组组成，是一个转轴。转子的结构分
为：
a.笼型转子：优点：转子结构简单，既无集电环又无绝缘，既省材料又制造方便，是一种经济耐用的电机，工业上应用广
泛。
b.绕线转子：可以通过集电环及电刷在转
子回路中引入外加电阻，以改善电动机
的启动和调速性能。缺点：转子绕组结
构复杂，价格较贵，可靠性较差。
③气隙——励磁N m I i %50~20≈。
6、感应电机的额定值：
①额定电压N U （线电压） ②额定电流N I （线电流）
③额定功率N P （在额运时，电机的输出
功率，对电动机而言，就是转轴上所消耗的机械功率。）N N N N N I U P ?ηcos 3=
④额定转速N n
【练习5】一台三相感应电动机，
kW P N 75=，m in /975r n N =，V U N 3000=，A I N 5.18=，87.0cos =N ?，Hz f 50=。试问：
（1）电动机的极数是多少？（2）额定负载下的转差率s 是多少？（3）额定负
载下的效率η是多少？ 【练习6】有一台8极感应电动机，
Hz f 50=，额定转差率043.0=N s ，试求（1）
同步转速；（2）额定转速；（3）
min /700r n =时的转差率；（4）min /800r n =时的转差率；（5）起动瞬间的转差率。 7、感应电机的电势平衡方程式： ①定子侧： )(11111σjX R I E U ++-=，其中
m w k N f E φ111144.4=
②转子侧： 0)(22222=+-=σjsX R I E U s ；
则)(22222σjsX R I sE E s +== 得出：σ
σ222
2222jsX R sE jsX R E I s +=+=
；
2221222244.444.4sE k N sf k N f E m w m w s ===φφ 旋磁2F ?
相对于转子本身的转速：
n n sn n -==112
相对于定子的转速：112)(n n n n n n =+-=+
转子基波磁势的幅值：22
22229
.0I p
k N m F w =
8、感应电机的磁势平衡方程式： 根据m F F F =+21，可以得出
m w w I I k N m k N m I =+
21
112
221
9、感应电机的归算：
①采用的方法：频率归算和绕组归算。
（归算是一种等效的计算方法，替代原
转子的等效转子均是虚拟的。）
②频率归算：
因为σ
222
2jsX R sE I +=
，所以
2
222
22
221R s
s jX R E jX s
R E I -++=
+=
σ
σ
③绕组的归算：
A ．2I 的归算：2211122221
'I k I k N m k N m I i w w ==
B ．2E 的归算：222
21
12'E k E k N k N E e w w ==
C ．阻抗的归算：22'R k k R i e =；σσ22'X k k X i e =
10、感应电机的T 型等效电路：
基本方程式：
11、感应电机与变压器的区别： ①由于感应电机的转子是旋转的，因此转子中的电势频率不仅与电源频率有
关，还决定于转子的转速，即与转差率
有关，转差率是感应电机的基本变量； ②感应电机气隙中的主磁场是旋转磁场，而变压器中是脉动磁场； ③感应电机是分布短距绕组，而变压器则是集中绕组，因此感应电机的电势计
算公式与变压器有些差别。
12、感应电动机的功率平衡方程式：
①输入功率：11111cos ???U I m P =
②定子功率：12111R I m P cu =；m m
Fe R I m P 2
1= ③电磁功率：
s
R I m I E m P P P P Fe cu M '
cos 22
'2
122'2'21111==--=?
④转子功率：M cu sP R I m R I m P ==='22'2122222
⑤机械功率：
M cu M P s R s
s
I m P P P )1('122
'2
12-=-=-=Ω 附加电阻
'12R s
s
-上的电功率就是电动机所产生的机械功率ΩP ⑥输出功率：?+ΩΩ-=P P P 2
由上式可以得出： 所以：1
211P P P P ∑-==
η 【练习7】有一台绕线转子感应电动机，定、转子绕组均为三相。V U N 380=，
Hz f 501=，min /1444r n N =。每相参数：Ω=4.01R ，Ω=4.0'2R ，Ω=11σX ，Ω=1'2σX ，Ω=40m X ，m R 略去不计。定、转子绕组
均为Y 联接，且有效匝数比为4。
（1）求满载时的转差率；
（2）绘出简化等效电路； （3）求出1I 、2I 和m I ；
（4）满载时转子每相电势s F 2的有效值和
频率； （5）总机械功率。
【练习8】有一台三相感应电机，
kW P N 10=，Hz f 501=，1=p 。在额定运行
下的各项损耗：定子铜耗W P cu 3601=，铁耗W P Fe 330=，转子铜耗W P cu 2392=，机械
损耗W P 340=Ω，求此时的电磁功率、输
入功率和转速。 13、转矩平衡式和电磁转矩： ①因为Ω+?Ω+=P P P 2，所以02T T T += ②基础公式：)/(2602s rad p
f
n ππ==
Ω ③转矩：
又因为()
2
212
211
2''σσX X s R R U I ++??? ?
?+=
所以：
()
2
212212
2111122
'2
1'''
1'σσX X s R R s R U m s R I m T ++??? ?
?+Ω=Ω=
根据上式，算出相应的电磁转矩作出转矩随转差率而变化的曲线，即
)(s f T =曲线，它被称为感应电动机的机
械特性。
④临界转差率：()
2
212
12''
σσX X R R S M ++=
⑤最大转矩：
()??
????+++Ω=2212112111'21
σσX X R R U m T MAX
【练习9】有一台三相感应电动机，
kW P N 150=，Hz f 50=，42=p 。满载运
行时，转子铜耗kW P cu 8.42=，机械损耗和杂散损耗kW P P 2.2=+Ω+?Ω，求此时的电磁
转矩和输出转矩。 14、串电阻问题： 公式：()
1'''2
212
12=+++=
σσX X R R R S st M
或者：()'''22
212
1R X X R R st -++=σσ
【练习10】有一台三相感应电动机，
kW P N 2.17=，Hz f 50=，42=p ，V U N 380=，A I N 8.33=，定子绕组为Y 联
接。每相参数：Ω=228.01R ，Ω=224.0'2R ，
Ω=55.01σX ，Ω=75.0'2σX 。在额定运行下
的各项损耗：W P cu 7841=，W P Fe 350=，
W P cu 8802=，W P P 280=+Ω+?Ω；求（1）额
定运行时的电磁转矩；（2）额定运行时
的输出转矩；（3）最大转矩；（4）最初
起动转矩；（5）若使最初起动转矩等于
最大转矩，转子中应串入多大的电阻？
并画出特性曲线图。
15、感应电动机的工作特性：
当负载发生变化时，电动机的转速、
效率、功率因数、转矩及定子电流随输
出功率而变化的曲线称为感应电动机的
工作特性。（感应电动机应避免长期在低
负载下运行）
16、感应电动机起动特性：
①普通感应电动机起动性能的特点是：
最初起动电流很大，最初起动转矩并不
大。
②解决起动问题：
A ：绕线式：在转子回路内串入电阻起动。既能减小最初起动电流又能增大最初起
动转矩。
B ：笼型式：①全压起动（适于小电机）
②降压起动（对起动要求不高）
17、基本公式：
31=?st st I Y I ； 31=???st st I Y I ； 3
1
=?st st U Y U ； 3
1
=?st st T Y T 【练习11】有一台三相感应电动机，
2=p ，kW P N 28=，V U N 380=，%90=N η，
88.0cos =N ?。定子绕组?联接。已知在额
定电压下直接起动时，电网所供给的线
电流是电动机额定电流的倍。今改用
?-Y 法起动，求电网所供给的线电流。
17、感应电动机调速：
①变极数调速：优点：便捷；缺点：有
级调速。
②变频调速：优点：平滑调速，范围广，
效率高；缺点：需要变频变压装置。
③变转差率调速：串入转子电阻（只适
用于绕线式的异步电动机）。 18、转速公式：)1(60)1(1
1s p
f s n n -=
-= 19、明确一个概念：因为
()
)'('''
1
22
212
2122
111s R f X X s R R s
R U m T =++??? ?
?+Ω=
σσ 所以在恒转矩下，当'T T =即'
'
''22s R R s R p += 所以σ
σ2222222'
'
''
'
''jX s R R E jX s
R E I p ++=
+=
【练习12】有一台三相感应电动机，
Hz f 50=，42=p ，min /1450r n N =，转子
是绕线式，Ω=02.02R ，如维持电机转轴上的负载转矩为额定转矩，使转速下降
到min /1000r ，试求：
（1）转子回路中要串入多大的电阻？ （2）此时转子电流是原来数值的几倍？ 【练习13】有一台三相感应电动机，
kW P N 155=；2=p ，转子是绕线式，转子
每相电阻Ω=02.02R 。已知在额定负载下转子铜耗为2210W ，机械损耗为2460W ，杂散损耗为310W ，试求：（1）此时的转速及电磁转矩；（2）若（1）中的电磁转矩保持不变，而将转速降到min /1300r ，应该在转子的每相绕组中串入多大电
阻？此时转子铜耗是多少？
20、单相感应电机
①结构：
定子——单相绕组； 转子——鼠笼式 ②单相没有启动转矩，即没有自起动能力，但一经起动，两个方向均可自行运转，运转方向由初始外力决定。 ③重要概念：超前相电流转向滞后相电
流。（接有电容相即为超前相） ④主极的设计原则：尽量使主磁通正弦。
【练习14】标出下列电机的转速方向。
第五篇 同步电机
1、同步发电机的最大特点是：
转速n 、频率f 及极对数p 与之间有严格
不变的关系，即p
f
n 60=
2、同步发电机的构造：
①定子（硅钢片叠装）：三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 ②转子（普通钢片）：直流励磁，是一个
恒稳磁极。 3、转子的分类：
①凸极式：（4极）制造方便、机械强度较差，转动惯量大，适于低速的中小型
电机中。（水轮发电机）
②隐极式：（2极）制造复杂、机械强度很强，转动惯量小，适于高速的电机中。
（汽轮机）
凸极式 隐极式
4、冷却处理方式：
①中、小电机——采用空气冷却，通过
风道，将热量带走。
②大型电机——采用氢冷却，但需注意爆炸危险，需提供一套控制设备来保证外界空气不会渗入到电机内部。
5、同步电机的额定值： ①额定电压N U （线电压） ②额定电流N I （线电流）
③额定功率N P 发电机：N N N N I U P ?cos 3= 电动机：N N N N N I U P ?ηcos 3= ④额定功率N N N I U S 3= ⑤额定转速p
f n N
N 60=
6、电枢反应：
电枢反应的性质主要决定于空载电势0E 和负载电流a I 之间的夹角ψ，也就是
说，决定于负载的性质。
①a I 与0E 同相位，即0=ψ（此时的电势
是纯做功）
②a I 滞后0E 90电角度，即?=90ψ（此时的电势磁势称为直轴去磁电枢磁势） ③a I 超前0E 90电角度，即?-=90ψ（此时的电势磁势称为直轴增磁电枢磁势） ④任意角：（定子量在d 与q 轴分解）
q d a I I I += 其中ψsin a d I I =；ψcos a q I I =
推出：ψsin a ad F F =；ψcos a aq F F =
7、同步电抗值：
①隐极——因为定转子间气隙处处相等，所以磁路的磁导也处处相等，故 ②凸极——因为直轴的气隙小于交轴的
气隙，所以S X 为d X 、q X ：
σX X X ad d +=；σX X X aq q +=
8、隐极同步发电机的电势方程式和相量
图
9、凸极同步发电机的电势方程式和相量
图 10、重要公式： ①纯阻性：R jX R E I s a a ++=0
②纯感性：jX jX R E I s a a ++=0
③纯容性：jX
jX R E I s a a -+=0
④阻容性：jX
R jX R E I s a a -++=
【练习15】有一台三相同步发电机，
kW P N 2500=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ?（滞后），作单机运行。已知
同步电抗Ω=52.7s X ，电枢电阻可以忽略不计。每相的感应电势V E 75200=。求下列几种情况下的电枢电流，并说明其电
枢反应的性质。
（1）每相是Ω52.7的三相对称纯电阻负
载；
（2）每相是Ω52.7的三相对称纯电感负
载；
（3）每相是Ω04.15的三相对称纯电容负
载；
（4）每相是Ω-52.752.7j 的三相对称电阻
电容性负载。
【练习16】有一台三相绕线感应电动机，定子绕组为Y 接法，V U N 380=。转子通
入直流电流作为同步发电机运行
Hz f 50=。已知：定子绕组每对每极每相
有效串联匝数为54匝，由实验测得它的同步电抗是Ω30，定子电阻可忽略不计。现在分下列几种情况接上三相对称负
载：
（1）每相负载是Ω40电阻；
（2）每相负载是Ω20电阻串联F μ20电
容；
（3）每相负载是Ω20电阻串联F μ200电
容；；
（4）每相负载是Ω20电阻串联H 1.0电感。
附：实物认知： 1、定子铁芯和绕组：
2、定子铁芯
3、笼型转子
4、绕线型转子
电机学期末复习总结
《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值：m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数：190sin 90)1(cos 11 ≤?? ??????=????? ???- =ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。
②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机，Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组）
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 b 2. 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 a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a 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 ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2 T 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
华中科技大学电机学总结
《电机学（上）》总结 第一章 导论 1、电机的基本概念 电机：依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。 定子：静止部分；转子：旋转部分；气隙：铁芯与磁极之间的间隙 气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 H B A B A F m A H Wb T B ?=?=μφμμφ;);();/(;;);();(0 3、磁路定律 （1）全电流定律：∑∑∑?=?=?k k k k k F l H i （2）磁路欧姆定律：m m F R F Λ?== φ，A l R m m μ=Λ=1磁路的磁阻：， l A m μ=Λ磁路的磁导： （3）磁路的基氏第一定律：0=∑φ （4）磁路的基氏第二定律：k k k k k k k k i N F l H ∑∑∑== 4、磁化曲线曲线H H f B ?==μ)(（课本P16 图） 非铁磁材料：为常数为直线，00μμH B ?=，数值很小,/10470m H -?=πμ 铁磁材料，磁化曲线呈现非线性的饱和特性。 一般0μμ>>Fe ，且Fe μ不是常数。饱和时，↓↑→μb 。不饱和时可认为是常数 5、铁耗Fe p ：)6.1~2.1(21,2≈<<∝+=βββV B f p p p m w h Fe ，V 为铁磁材料的体积， 采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。
6、电感与互感 线圈（绕组）的电感m N L Λ=2。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。 两个线圈（绕组）间的互感m N N M Λ=21 第二章 直流电机 一、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理： 直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势， 换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。 只要电枢与主磁极空间相对静止，电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构 定子 转子（电枢） 主磁极、机座、电刷、换向极 电枢铁心、电枢绕组、换向器 定子机座兼做定子主磁路的一部分，因其中磁场是固定不变的，故采用铸钢或厚钢板加工（无铁耗） 转子铁心因旋转，与气隙主磁场（空间静止）有相对切割运动，其间会有铁耗，故采用硅钢片叠成。 3、额定值 额定功率2P P N ≡ )/(60 2s rad n N π =Ω 发电机：N N N I U P = 电动机：N N N N I U P η= 二、 电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放： （1）原则：正、负电刷间空载合成电势最大。
电机学概念以及公式总结
一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 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 22. DM的调速方法：电枢回路串电阻、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 n pN C a Φ== 电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a 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 ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：21112 100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?= ? DM 的机械特性：em 2T j a j a a ) (T Φ C C R R ΦC U Φ C 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。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ
电机学知识点总结
电机学知识点总结 电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显它涉及的基础理论和知识面较广牵涉电、磁、热、机械等综合知识。下面请看我带来的电机学知识点总结。 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=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、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。 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。 17、并励发电机的外特性U=f(I)，曲线下降原因①②同上他励发电机；③励磁电流减小，引起气隙磁通量和电枢电动势的进一步下降。 18、为什么励磁绕组不能开断？ 若励磁绕组开断，If=0，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，电枢电动势也将下降到剩磁电动势，从而使电枢电流Ia迅速增大，如果负载为轻载，则电动机转
《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、22 22m S fN 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。
电机学总结.doc
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 1 1 1 2222120121022/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()1 1 11 2222σ012121m 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()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1111 22222201212221m 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 ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&& && r r r && &&
电机学知识点总汇
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 （+ 2U b ）（电动） E = u + I ×ra （+ 2U b ）（发电） E = C E n C E = PN a /60/a T E = C M I a C M = PN a /2/a 其中N a 上总导体数 II. 变压器： 折算前1 1 1 1 2222120121022/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 1 1 11 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 2222σ012121m 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()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1 1 11 22222201212221m 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 ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&&&& r r r && && 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：
电机学简要总结
电机学 电 机 分 类
1 磁路 1.1 磁路基本定律 磁路：磁通所通过的路径。 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，绝大部分磁通将在铁心内通过， 这部分磁通称为主磁通。 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通， 这部分磁通称为漏磁通。 ? 安培环路定律 全电流定律：磁场强度沿任意的闭合回路的线积分等于闭合回路包围的导体电流 的代数和。 意义：电流是产生磁场的源。 l l H dl H dl i '?=?=∑??蜒，123l H dl I I I ?=+-?? ? 磁路的欧姆定律 磁动势：F Ni = 磁阻：m l R A μ= 磁导：1/m m R Λ= 磁通：/m F R φ= ? 磁路的基尔霍夫第一定律 0φ=∑ 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。 ? 磁路的基尔霍夫第二定律
3 11221k k m m m k Ni H i R R R δδ???===++∑ 定律内容：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。 1.2 常用的铁磁材料及其特性 铁磁物质的磁化：铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的 磁化。 1.2.1磁化曲线和磁滞回线 将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H 由零逐渐增大时，磁通密度B 将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线。 随着磁场强度H 的增大，饱和程度增加，μFe 减小，R m 增大，导磁性能降低。 设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势。通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点（磁化曲线开始拐弯的点）附近。 1）磁滞回线 剩磁：去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的磁通密度B r 。 矫顽力：要使B 值减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此反向磁场强度称 为矫顽力。 2）基本磁化曲线
电机学知识点讲义汇总
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。
华中科技大学电机学(上)总结
华中科技大学电机学(上)总结 1、电机的基本概念电机：依据电磁感应定律和电磁力定律实现机电能量或信号转换的电磁装置。定子：静止部分；转子：旋转部分；气隙：铁芯与磁极之间的间隙气隙中的磁场分布及其变化规律在能量转换过程中起决定性作用。 2、磁场基本量 3、磁路定律（1）全电流定律：（2）磁路欧姆定律：，，（3）磁路的基氏第一定律：（4）磁路的基氏第二定律： 4、磁化曲线（课本P16 图 1、6）非铁磁材料：，铁磁材料，磁化曲线呈现非线性的饱和特性。 一般，且不是常数。饱和时，。不饱和时可认为是常数 5、铁耗：，V为铁磁材料的体积，采用硅钢片可减小铁耗。磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比。 6、电感与互感线圈（绕组）的电感。铁芯线圈的电感要远大于同匝数的空心线圈的电感。 两个线圈（绕组）间的互感第2章直流电机 1、直流电机的工作原理和基本结构 1、换向器式直流电机的工作原理：
直流电机电枢绕组所感应的电动势是极性交替变化的交流电动势，换向器配合电刷的作用把交流电动势“换向”成极性恒定的直流电动势。 只要电枢与主磁极空间相对静止，电刷两端所得电势即为直流电。 2、主要结构定子转子（电枢）主磁极、机座、电刷、换向极电枢铁心、电枢绕组、换向器定子机座兼做定子主磁路的一部分，因其中磁场是固定不变的，故采用铸钢或厚钢板加工（无铁耗）转子铁心因旋转，与气隙主磁场（空间静止）有相对切割运动，其间会有铁耗，故采用硅钢片叠成。 3、额定值额定功率发电机： 电动机： 2、电枢绕组特点 1、直流电机电枢绕组必为闭合绕组。 2、电刷的安放：（1）原则：正、负电刷间空载合成电势最大。（2）位置：应放在换向器的几何中性线上（与电枢几何中性线处的导体连通）（3）组数：恒等于电机极数2p 3、单叠绕组的并联支路数2a=电机极数2p。 4、电刷为电枢表面导体电流的分界线 5、电枢电流Ia=每条支路电流（即线圈电流）并联支路数2a。 3、直流电机的磁场
电机学2_在线作业_2
电机学_在线作业_2 交卷时间：2016-05-06 13:43:20 一、单选题 1.(5分)给变比为2的单相变压器一次边绕组加220V的直流的电压, 则其二次边输出电压为( )? A. 110V ? B. 55V ? C. 0V ? D. 440 纠错 得分： 5 知识点：电机学 2.(5分)准确判断变压器的联结组别，是为了( ) ? A. 解决电流稳定问题 ? B. 解决多台变压器能否并联的问题 ? C. 解决相序一致的问题 ? D. 解决电压稳定问题 纠错 得分： 5 知识点：电机学
3.(5分)一台三相感应电动机其额定值为0.75(功率因数)，0.8(效率)，3Kw，380V(Y)。额定运行时定子电流为( ) ? A. 7.3A ? B. 6.08A ? C. 7.6A ? D. 6.5A 纠错 得分： 5 知识点：电机学 4.(5分)一台变压器，当外施电压低于额定值时，变压器铁心的饱和度相对于外施电压为额定值时将( ) ? A. 升高 ? B. 不变 ? C. 过饱和 ? D. 降低 纠错 得分： 0 知识点：电机学 5.(5分)一台与大电网并联运行的隐极同步发电机，其功率角θ为200，求（1）：增加励磁使E0增加一倍，θ变为( ) ? A. 9.84°
? B. 40° ? C. 10° ? D. 12.5° 纠错 得分： 5 知识点：电机学 6.(5分)当电网电压降低时，变压器的激磁电抗值变( )? A. 为0 ? B. 不变 ? C. 大 ? D. 小 纠错 得分： 5 知识点：电机学 7.(5分)同步发电机正常工作时，它的( ) ? A. 转速与频率同步 ? B. 转速与频率不同步 ? C. 转速与频率无关 ? D. 转速等于频率 纠错 得分： 5
电机学期末复习总结
电机学期末复习总结 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
《电机学》期末复习材料 第三篇交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值： m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值： m m m d f f E E φφπ 22.22 2== = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数： 190sin 90)1(cos 11≤??? ?????=????????-=ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q
物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机， Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长 cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=， 定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联 匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效 值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场 分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层 绕组） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路 数） 【练习2】有一双层三相短距绕组， 24=z ，42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别 画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组 展开图；（2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： 单相磁势的特点是：磁势轴线（即 磁势幅值所在的位置）在空间固定不 动，而各点磁势的大小则随时间在变 化，因此称为脉动磁势。 单相绕组所产生的脉动磁势可以分 解成 基波
电机学知识点总结
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=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、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。
电机学主要知识点复习提纲教学提纲
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 b 2. 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 a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a 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 ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2 T 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
电机学各章节复习要点
磁路 铁磁材料的磁阻 磁路欧姆定律 磁路的基尔霍夫第一、二定律 剩磁，矫顽力 软磁材料，硬磁材料 铁耗包括哪两种，各是什么，是什么原因导致的，产生它的前提条件是什么？磁滞回线，基本磁化曲线 直流发电机工作原理 磁通量，磁通密度，电感，磁场强度各自单位 1.磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是磁动势。 5.若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 A增加B减小C基本不变 6.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A存在B不存在C不好确定 7.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A线形B非线性C所有的 8.铁心叠片越厚，其损耗。 A越大B越小C不变 变压器 基本方程、等效电路 空载实验、短路实验的原理与方法 标幺值 最大效率 三相变压器的连接组别 三相变压器的磁路结构及其对运行的影响 变压器工作原理、并联运行的条件、波形问题 T形等效电路，各变量意义 空载试验和短路实验目的 绕组的折算方式 折算后的关系，阻抗，电压，电流等 “4.44”公式 空载时的电势方程、空载等效电路 负载时的电势平衡方程
1.如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E=近似等于U ，U=IR ，空载电流将很大，空载损耗将很大。 2.如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将增大。 3.通过空载 和短路实验可求取变压器的参数。 4.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为1。 5.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为主磁通，仅和一侧绕组交链的磁通为漏磁通。 6.并联运行的变压器应满足（1）各变压器的额定电压与电压比应相等，（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 7.变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗。 8.一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为e c 1和e c 2，则应有（ ） (A)e c 1> e c 2 (B)e c 1< e c 2 (C)e c 1= e c 2 (D)无法确定 9.一台额定电压为220/110V 的单相变压器，若将高压侧接到250V 电源上，其激磁电抗将（ ） (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D)无法确 10.一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为（ ） (A) 4% (B) 4.17% (C) -4% (D) -4.17% 11.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。 对 12.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 错 13.变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r1很小，因此电流很大。 错 14.变压器空载和负载时的损耗是一样的。 错 15.只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。 对 16.变压器的R k 、X k 、R m 、X m 各代表什么物理意义？磁路饱和是否对R m 、X m 有什么影响？ 2-2 一台60Hz 的变压器接到50Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？ 分析思路：列出与激磁电流、铁耗、漏抗相关的式子，分析当频率变化时，各个式子中相应量的变化，从而得出所求量的变化趋势。 对于铁耗 '21R R R R k k +=：变压器的短路电阻，' 21σσX X X X k k +=变压器的短路电抗，：的折算值。 和漏电抗 分别为二次绕组的电阻和和漏电抗， 分别为一次绕组的电阻和其中'2' 211σ σX R X R 增加而减小。 都随着磁路饱和程度的 和m m X R 用伏安法测量。 的等效电阻，不能直接是反映变压器铁耗大小变压器的励磁电阻，它：m R 磁效应。 映了主磁通对电路的电变压器的励磁电抗，反 ：m X
电机学概念以及公式总结
?一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 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 22. DM的调速方法：电枢回路串电阻、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：
电磁转矩： 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 ： DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?= ? DM 的机械特性：em 2T j a j a a ) (T Φ C C R R ΦC U Φ C 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?、漏磁通?1?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. ?、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1?、二次侧漏电抗X 2? 9. 负载运行时变压器的原理示意图 10. 变压器的磁势平衡 11. 绕组折算原则、折算方法、作用 12. 功率因数滞后时的变压器相量图画法 13. T 型等效电路、?型等效电路、简化等效电路 14. 空载试验、短路试验的用途、注意事项 15. 标幺值、基准的选择 16. （不同负载时的）电压变化率，短路阻抗、短路电阻、负载系数 17. 效率最大值发生的条件 18. 三相变压器的磁路：组式、心式 19. 三相变压器的电路：星形连接、三角形连接 20. 同名端、首端、尾端、中性点 21. 联结组、联结组号、时钟表示法 22. Y,y 联结组，D,d 联结组各有6个偶数联结组号； Y,d 联结组，D,y 联结组各有6个奇数联结组合 23. 主磁通、励磁电流的波形问题