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电机学复习重点整理

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第一章变压器

1.变压器基本工作原理,基本结构、主要额定值

变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备,它在电力系统,变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用,以满足电能的传输,分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律,因此磁场是变压器的工作媒介

变压器基本结构组成:

猜测可能出填空题或选择题

三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类

变压器的型号和额定值

考法:例如解释S9-1250/10的各项数值的含义

2.变压器空载和负载运行时的电磁状况;空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上,其二次侧开路,这种运行状态称为变压器的空载运行。

变压器空载运行原理图

变压器一次绕组接交流电源,二次绕组接负载的运行方式,

称为变压器的负载运行方式。

变压器负载运行原理图

实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。

通过磁化曲线推得的电流波形可以发现:

空载电流(即励磁电流)呈尖顶波,除了基波外,

还有较强的三次谐波和其他高次谐波。

21

21N N E E

=

产生主磁通所需要的电流称为励磁电流,用m i 表示; 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势,用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ,

即空载电流0i 建立主磁通,所以空载电流0i 就是励磁电流m i ,即m 0i i = 同理,空载磁动势0F 就是励磁磁动势,即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时,变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈, 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。

因此,空载电流的大小与铁芯的磁化性能,饱和程度有密切的关系。

3. 变压器变比的定义;磁动式平衡关系的物理含义,用此平衡关系分析变压器的能量传递;变压器折算概念和变压器折算方法,变压器基本方程组、等效电路和相量图

在变压器中,一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比,用k 表示,即k =

变压器负载运行时,作用于变压器磁路上111N I F ?

=和222N I F ?

=两个磁动势。 对于电力变压器,由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小,负载时仍有

m 111fN 44.4E U φ=≈,故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通?

m φ近似等

于空载时的主磁通,从而产生?

m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等,即

m 021F F F F ==+

m 1012211I N I N I N I N ?

??

?

==+

变压器空载运行时的电压平衡方程

σσ110110111011Z I E I jX R I E U ?

?

?

?

?

?

+-=++-=

折算仅仅是研究变压器的一种方法,它不应该改变变压器的电磁关系。因此折算前后变压器的磁动势,功率,损耗等都必须保持不变

当二次侧各量折算到一次侧时,凡单位为伏特的各物理量(电动势,电压等)的折算值等于其原来值乘k;凡单位为欧姆的各物理量(电阻,阻抗等)折算值等于其原来值乘2k;电流的折算值等于其原来的数值除以k

变压器空载实验图

等效电路如下

4. 变压器运行特性;外特性和效率特性,电压变化率及效率定义,变压器外特性和效率特性,影响变压器二次端电压及效率的因素

表征变压器运行性能的主要指标有两个: (1)外特性; (2)效率特性;

即电源电压和负载功率因数保持不变时, 二次侧输出电压和效率与负载电流的关系:

条件下

由于变压器一、二次侧绕组都有漏阻抗,当有负载电流流过时必然在这些漏阻抗

上产生电压降,二次端电压将随负载的变化而变化。

感性负载 纯电阻负载 容性负载

%100P P 12

?=

η电压变化率△u %是指二次端电压将随负载变化的大小。 电压变化率表明了变压器运行时副边电压的稳定性。

变压器运行时,输出的有功功率与输入的有功功率的百分比称为变压器的效率。

效率表明了运行的经济性。

影响△U %的因素 一是负载系数; 二是短路参数; 三是负载功率因数;

5.三相变压器绕组的连接方式、三相变压器连接组别的定义,三相变压器的标准连接组别,用相量图判断连接组别。

三相变压器绕组的连接方式主要是星形连接和三角形连接

一次绕组为星形联结时,用Y 表示; 二次绕组为星形联结时,用y 表示;

一次绕组为三角形联结时,用D 表示; 二次绕组为三角形联结时,用d 表示;

6.变压器并联运行条件。 理想并联运行的条件

(1)各变压器一、二次侧额定电压分别相等(变比相等); (2)各变压器的连接组别必须相同;

(3)各变压器的短路阻抗标幺值要相等,阻抗角要相同。这决定负载合理分配 三个条件中,条件(2)必须严格满足, 条件(1)、(3)允许有一定误差。

第二章 交流电机绕组与磁动势

1)交流绕组电动势公式、三相对称绕组的基本知识及构成原理,

t ωαsin E 2lvsin B blv e '

1m 1===

2)产生圆形旋转磁动势的条件

交流绕组的功能是产生感应电动势,产生感应电动势,产生磁动势和进行能量转换,为使其效率高,对交流绕组的要求是:

①在一定的导体数下,获得较大的基波电动势和基波磁动势;

②三相绕组的基波电动势和磁动势必须对称,即三相大小相等,相位互差120°,并且三相的阻抗也要相等;

③电动势和磁动势的波形尽可能接近正弦波形,幅值要大,谐波分量要小; ④绕组用铜量少,铜耗要小,工艺简单,便于安装检修,绝缘要可靠,机械强度高,散热条件要好;

3)三相绕组基波合成磁动势性质

三相对称绕组通入三相对称交流电流,产生合成基波磁动势为圆形磁动势。

第三章 三相异步电动机

1)三相异步电动机工作基本原理及基本结构和额负值、异步的含义、转差率的定义、计算转差率或由转差率求转速

三相异步电机的工作原理:三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。转子电流与磁场相互作用产生电磁力,并形成电磁转矩,驱动电动机旋转,将电能转化为机械能。

异步电动机的转速总是低于同步转速,即两种转速之间总是存在差异,因此称为异步电动机

转差n ?与同步转速s n 的比值称为转差率

%100?-=

s

s n n

n

s '''

'22221()()i e e i E R k I jX k k k s σ?

?

=?

+

2)铭牌上的主要额定值、异步电动机额定功率定义

额定功率:电动机在铭牌规定的额定运行状态下工作时,从转轴上输出的机械功率

3) 异步电动机的磁动势平衡、电动势平衡、功率平衡和转矩平衡关系 磁

4) 异步电动机频率折算的概念、转子附加电阻物理含义、等效电路分析。 转子回路电压方程的绕组归算

绕组折算前:

绕组折算后:

等效电路

5)异步电动机功率流程情况、电磁转矩表达式----物理表达式、参数表达式的物理意义、异步电机T--S曲线定义、额定转矩与额定功率、额定转速间的关系、用(T--S)曲线分析异步电动机的各种运行情况、异步电动机工作特性。

6)三相异步电动机常用的起动方法和计算。

1.三相异步电动机直接启动

2.三相异步电动机降压启动 7)三相异步电动机的各种调速方法。 调速方法:

1. 改变磁极对数 p (变极调速)

2. 改变转差率 s

3. 改变电源频率 f1(变频调速)

第四章 同步电机

1)同步发电机的基本工作原理和结构。

同步发电机的基本工作原理:原动机拖动转子以恒定速度旋转,励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组。定子绕组中将会感应出三相对称的正弦感应电动势。各相距120°,从而三相电动势时间相位差120°,实现机械能转换为电能。

基本结构:定子,转子和气隙

2)同步发电机空载运行定义及空载电动势表达式。

用原动机把同步发电机拖动到同步转速,励磁绕组通入直流励磁电流,而电枢(定子)绕组开路的运行状态,称为同步发电机的空载运行。

空载电动势

011044.4φw k fN E =

3)对称负载时的电枢反应性质分析。

4)同步发电机运行特性-------空载特性、短路特性、外特性、调整特性。

5)同步发电机与电网并联运行的条件和方法。

投入并联的条件

1)发电机的频率fⅡ与电网的频率fⅠ相同,即

fⅡ=fⅠ。

2)发电机与电网的电压波形相同。

3)发电机的励磁电动势Ⅱ应与电网电压Ⅰ的幅

值大小相等。

4)并联合闸瞬间,发电机与电网对应相的电压

应同相位。

5)发电机与电网的相序要相同。

第五个条件必须满足,其余条件允许稍有出入。

实用的整步方法有两种,一种称为准确同步法,另一种称为自同步法

第五章直流电机

1)直流电机基本工作原理及基本结构、直流电机励磁方式、换向器作用、直流电机铭牌上的主要额定值

直流发电机基本工作原理:利用电枢导体切割磁力线,通过换向器和电刷将交流变成直流,产生感应电动势,发出电能。

直流电动机基本工作原理:利用载流的电枢导体在磁场中受到电磁力的作用而旋转,带动生产机械。

直流电机基本结构:定子,转子和气隙

直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四类

换向器作用:

①在直流发电机中,换向器能使原件中的交变电动势变换为电刷间的直流电动势;

②在直流电动机中,换向器能使外加直流电流变为元件中的交变电流,产生恒定方向的电磁转矩。

a e E C n =Φa T e I C T Φ=2)电枢电动势及电磁转矩表达式及性质、电枢反应定义及作用

电枢电动势a E 是指直流电机正、负电刷之间的感应电动势,它等于一条支路内

各导体感应电动势的总和

电磁转矩e T 是指电枢全部导体受到的电磁力与电枢半径的乘积。

电枢反应:当电机有负载时,气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。电枢磁动势对励磁磁动势建立的主极磁场的影响称为电枢反应。

电枢反应对磁场的影响:

当电刷位于几何中心线时,仅有交轴电枢反应,它引起气隙磁场畸变,使物理中性线偏离几何中性线。在磁路饱和时,交轴电枢反应还有去磁作用。当电刷不在几何中性线时,除了交轴电枢反应外,还有直轴电枢反应对主极磁场起去磁或增磁作用。对于直流发电机,顺电枢旋转方向移动电刷,直轴电枢反应对主极磁场起去磁作用;逆旋转向移动电刷,则起增磁作用。电动机的情况则与此相反。

3)直流电动机工作特性、用转速特性分析直流电动机的各种运行情况、直流电动机的起动,调速和制动方法。

直流电动机工作特性是指==N U U 常值,电枢回路不串入附加电阻,励磁电流

fN f I I =时,电动机的转速n ,电磁转矩e T 和效率η等与输出功率2P 之间的关系曲

线。

并励直流电动机工作特性

(并励)

串励直流电动机工作特性

当电机轻载运行时,电枢电流和主磁通都很小,则转速将非常高,容易产生“飞速”现象,十分危险。

直流电动机的启动方法:直接启动、电枢串电阻启动、降低电枢电压启动;

直流电动机的调速方式:

(1)改变串入电枢回路中的调速电阻R Ω。 (2)改变加于电枢回路的端电压U 。

(3)改变励磁电流,以改变主极磁通Φ。

直流电动机的制动方法:

1)切除电枢绕组的电源电压,并将电枢绕组经外接制动电阻短路,称为能耗制动;

2)将电枢电源电压改变方向,并串入限流电阻称为反接制动;

3)如果电动机的转速大于直流电动机的理想空载转速,则感应电动势大于电源电压 ,电动机向电源回馈电能,称为回馈制动。 补充:

1. 铁芯损耗包含磁滞损耗和涡流损耗

2. 根据矫顽力大小,铁磁材料可分为软磁材料和硬磁材料

3. 普通双绕组变压器变比为k ,则降压自耦变压器变比k 1k a +=

4.?????<=>τ

ττ1y 长距线圈

整距线圈

短距线圈

5.他励直流电动机的转速特性方程与转速特性曲线

5.异步电动机带负载运行时,若电源电压下降过多,当起动转矩下降到小于负载转矩时,电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时,原来运行的电动机将停转(会产生电机不能起动或停转的现象)

书上必做的计算题

P54 例2-3 一台并励直流电动机,额定功率kw 30P N =,额定电压v 440U N =,额定电流A 79I N =,励磁电流A 4.6I fN =,额定转速min /r 1000n N =,电枢回路总电阻Ω=254.0R a ,忽略电枢反应的影响,试求: ①额定电枢电流aN I 和额定电枢电动势aN E ②电动机的额定输出转矩N 2T 及额定电磁转矩eN T ③理想空载转速0n

P123 3-4 有一台Yd 接法的三相变压器,额定容量N S 为500kv.A ,额定电压

2N

1N

U U 为

kv 4

.06

,忽略变压器内部损耗,试求: ① 变压器的一,二次侧绕组的额定相电压 ② 变压器的一,二次侧绕组的额定电流 ③ 变压器的一,二次侧绕组的额定相电流 P172 例5-2 有一台三相异步电动机,极数4P 2=,额定频率Hz 50f N =,额定转差率04.0S N =,拖动额定负载运行。试求: ①电动机的同步转速s n 和额定转速N n ②转子电流的频率2f

③转子磁动势相对于转子的转速2n

④转子磁动势相对于定子(空间)的转速'2n

P283 6-22 一台三相同步发电机的额定容量A kV 250S N ?=,额定电压

V 400U N =,额定功率因数8.0cos N =?,试求该发电机的额定电流以及额定运行

时的有功功率和无功功率。

电机学期末复习总结要点

《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 : 1 90sin 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): )cos(2 1 )cos(21cos cos t x F t x F t x F ωωωφφφ++-= 单相磁势的特

《电机学》教学大纲

《电机学》教学大纲 1 课程的基本描述 课程名称:电机学Electric Machinery 课程编号:0301D06W 课程性质:学科基础课适用专业:电气工程及其自动化 前导课程:高等数学、大学物理、电路、电磁场 后续课程:电机控制技术、电机设计、电机测试技术、控制电机、特种电机、永磁电机设计等 学科基础课 2 教学定位 2.1 能力培养目标 通过本课程的学习主要培养学生 (1)获得专业基础理论知识的学习能力和理解能力; (2)建立对工程问题进行理论分析的逻辑思维能力和建模解析能力; (3)进行工程试验的设计实施能力; (4)分析和解决工程问题的实践能力。 2.2 课程的主要特点 电机是一种机电能量转换装置,它亦是电力系统,自动控制系统中的一个元件。电机学课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课,本课程的教学内容既面向电机制造业,又强调电机的运行与应用,是电气类专业的学生必须掌握的专业知识,是学生下一步学习专业课的基础,也为今后从事专业工作打下坚实的基础。 2.3 教学定位 本课程的先修课是“高等数学”,“大学物理”,“电路”,“电磁场”等,这些课程的学习,为本课程奠定数学基础和必需的电学知识。本课程主要阐述电机的基本原理、分析方法和简单的工程问题。通过本课程的学习,获得电机原理,电机基本理论和电机稳态分析

等方面的知识和实验技能,为学生进行电机设计,电机控制,电机运行分析打下良好的专业理论基础。 3 知识点与学时分配 3.1基础理论 电机及电机学课程概述(学时:1学时) 电机的历史、现状和发展(了解,核心)。 电机学课程的性质、学习方法(了解,核心)。 磁场中基本物理量、磁路的概念、磁路的基本定律(学时:1学时) 磁场分析基本量,磁路的基本定律(理解,核心)。 磁性材料及其特性、简单磁路计算(学时:1学时) 常用铁磁材料及其磁化特性(理解,核心)。 简单串联、并联磁路计算(理解,核心)。 交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律(学时:1学时) 交流磁路中激磁电流和磁通的波形对应关系(理解,核心)。 共4学时 3.2 变压器 变压器概述(学时:1学时) 变压器的用途,结构,分类,额定值(了解,核心)。 变压器运行方式(学时:2学时) 变压器空载运行与变压原理(理解,核心)。 变压器负载运行与能量传递原理(理解,核心)。 变压器的归算(学时:1学时) 绕组归算,电抗归算(理解,核心)。 变压器等效电路与基本方程(学时:2学时) 变压器电压方程,等效电路,向量图,等效电路参数测定(理解,核心)。 三相变压器组和三相心式变压器及联接组号(学时:2学时) 三相变压器磁路系统,绕组联结方法与组号判断(运用,核心)。 三相变压器的激磁电流、主磁通和感应电动势波形与标幺值(学时:2学时)激磁电流、主磁通与感应电动势波形(理解,核心)。 标幺值的定义与应用(理解,核心)。 变压器的电压变化率和效率(学时:1学时) 电压变化率、效率、最大效率(理解,核心)。 变压器的并联运行(学时:1学时) 并联运行(运用,推荐) 自耦变压器、三绕组变压器、互感器(学时:2学时)

最新电机学上册复习重点——第2篇变压器

第二篇 变压器 一、填空: 1. 一台单相变压器额定电压为380V/220V ,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V 上, 则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。(增加,减少或不变) 答:m Φ增大,0I 增大,m Z 减小,Fe p 增大。 2. 一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ,电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行,此时变压器磁路饱和程度 ,励磁电流 ,励磁电抗 ,漏电抗 。 答:饱和程度不变,励磁电流不变,励磁电抗增大,漏电抗增大。 3. 三相变压器理想并联运行的条件是(1) , (2) ,(3) 。 答:(1)空载时并联的变压器之间无环流;(2)负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载;(3)负载时各变压器分担的电流应为同相。 4. 变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 5. 一台变压器,原设计的频率为50Hz ,现将它接到60Hz 的电网上运行,额定电压不变,励 磁电流将 ,铁耗将 。 答:减小,减小。 6. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答:负载电流的变化。 7. 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 ,变压器将 。 答:增大很多倍,烧毁。 8. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。 答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。 9. 变压器副边的额定电压指 。 答:原边为额定电压时副边的空载电压。 10. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 11. 变压器的结构参数包括 , , , , 。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 12. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通 为 。 答:主磁通,漏磁通。 13. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答:自耦变压器。 14. 并联运行的变压器应满足(1) , (2) ,(3) 的要求。 答:(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。

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

电机学复习题

电机学复习题 一、填空题 1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压,改变励磁电流和 。直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为 和 。 2.直流发电机电枢绕组元件输出 电势,而其电刷输出直流电势,直流发电机的输 出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为 。直流发电机的电磁转矩是 转矩,直流电动机的电磁转矩是 转矩。 3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 。对直流电动机进行调速,可以通过改变 ,改变励磁电流和 三种方法进行。一台并励直流电动机,如果电源电压和励磁电流f I 不变,当加上一恒定转矩的负载后,发现电枢电流超过额定值,有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流,此方法 。串入电阻后,电动机的输入功率1P 将 ,电枢电流a I ,转速n 将 ,电动机的效率η将 。 4.原副边匝数分别为N 1和N 2,电流分别为I 1和I 2的变压器,当副边线圈匝数为原来的12 时,那么I 2可表示为 。变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗 可视为 。单相变压器铁心叠片接缝增大,其他条件不变,则空载电流 。 5.变压器油既作__ _____介质又作泠却介质。变压器副边的额定电压指 。既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通为 。 6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出,这种变压器称为 。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 ,变压器将 。 7.一台变比k=10的变压器,从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16,若从高压侧做空载试验加额定电压,则求得的励磁阻抗的标么值为_____________。 8.变压器产生最大效率的条件是_____________。变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 9.对称三相绕组通入对称的三相电流所产生的基波磁动势的转速表达式是____ ___。 10.三相50Hz 四极异步电动机,转子转速n=1440转/分,则其转差率为_______。极对数为p 交流伺服电动机里,机械角度与电角度的关系为 ;旋转磁场的转速与p 也有关系,当电流的变化频率为50H Z 且p =4时,此时磁场的转速为 。 11.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子回路串电抗器起动、星-三角换接起动和_______起动。当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时,定子电流的频率为 ,定子绕组感应电势的频率为 ,如转差率为s ,此时转子绕组感应电势的频率 ,转子电流的频率为 。 12.当异步电动机的电源频率和参数不变,仅将端电压下降时,最大转距Tmax_______,临界转差率sm 不变。 13.异步电机转子绕组中的感应电动势是因气隙旋转磁场_______转子绕组而产生的。 14.交流绕组三相合成基波磁势的转向取决于_____________。 15.三相异步电动机按转子绕组的型式,可分为 和_____________。 16.把三相鼠笼式异步电动机接到三相对称电源上,现任意对调两相,电动机的转向将会

电机学实验大纲-2017版

《电机学》实验教学大纲 课程名称:《电机学》课程编码:060132008 课程类别:专业基础课课程性质:选修 适用专业:自动化 适用教学计划版本:2017 课程总学时:32 实验(上机)计划学时: 8 开课单位:自动化与电气工程学院 一、大纲编写依据 1.自动化专业2017版教学计划; 2.自动化专业《电机学》理论教学大纲对实验环节的要求; 3.近年来《电机学》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 1.《电机学》是自动化专业的专业基础课程; 2.本实验项目是《电机学》课程综合知识的运用; 3.本实验项目是理解直流电机,交流电机及变压器的基础; 4.本实验以《电路》、《大学物理》为先修课; 5.本实验为后续的《运动控制基础》、《直流运动控制系统》、《交流调速系统》及《工厂供电及节能技术》课程学习有指导意义。 三、实验目的、任务和要求 1.本课程是自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解直流电机、变压器、交流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。本课程的实验目的是使学生掌握直流电机、交流电机、变压器的基本理论,为学习“直流运动控制系统”、“交流调速系统”和“工厂供电及节能技术”等课程打下坚实基础; 2.通过实验培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力; 3.通过综合性、设计性实验训练,使学生初步掌握电机的应用; 4.培养正确记录实验数据和现象,正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。 5.实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求; 6.巩固和加深学生对电机学理论的理解,提高学生综合运用所学知识的能力; 7.通过实验,要求学生做到: (1)预习实验,自行设计实验方案并撰写实验报告; (2)正确连接实验线路; (3)用电机学理论知识独立分析实验数据。 四、教学方法、教学形式、教学手段的特色 重视学生的实际动手能力 五、实验内容和学时分配

电机学大纲

《电机学》课程教学大纲 课程代码:060431004 课程英文名称:Electrical Machine Theory 课程总学时:64 讲课:64 实验:0 上机: 0 适用专业:电气工程及其自动化 大纲编写(修订)时间:2017.11 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解变压器、异步电机、同步电机和直流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。 本课程的教学目标是使学生掌握变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本理论,为学习“交直流调速控制系统”、“电力系统分析”等课程打下坚实基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 通过本门课程学习,要求学生掌握各种电机的基本原理、基本方程式、等值电路、矢量图,并具备一定的实际工作能力,掌握各电机的运行特性及实验方法,了解电机在工程上的实验应用知识,了解电机在控制系统和电力系统中的地位和作用。 本课程理论严谨,系统性强,教学过程中应注意培养学生的思维能力,及严谨的科学态度。 在本课程的教学过程中,应注意运用启发式教学,注意阐述各种分析方法的横向联系,以达到培养学生分析、归纳和总结的能力。 (三)实施说明 本课程教学实施说明: 1.在变压器部分,着重介绍变压器的工作原理、结构和铭牌数据,变压器空载运行、负载运行、参数测定、运行特性,三相变压器。 2.在异步电机部分,着重介绍三相交流绕组的结构及连接规律、三相交流绕组的感应电动势和磁动势的特点与计算公式,三相异步电动机的工作原理、结构,三相异步电动机的等值电路、相量图。熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。熟悉异步电机的启动方法,了解常用的调速方法及其制动运行状态。 3.在同步电机部分,着重介绍同步发电机的基本结构、励磁方式、基本工作原理、类型和额定值。理解掌握同步发电机空载特性及负载后的电枢反应、电枢反应电抗及同步电抗,电势平衡方程式及相量图、功角特性及有功功率的调节,无功功率调节,同步电动机的异步起动,磁阻同步电动机,开关磁阻同步电动机。 4.在直流电机部分,着重介绍直流电机的工作原理、结构和铭牌数据,直流电机的电枢绕组、磁场、感应电动势和电磁转矩,直流电动机,直流发电机。 (四)对先修课的要求 在电路、大学物理基础上进行。 (五)对习题课、实验环节的要求 习题是对讲授内容的消化,因此,要求学生按时完成作业,并将作业内容带到实践环节去验证. (六)课程考核方式 1.考核方式:考试。

电机学复习重点整理

第一章变压器 1.变压器基本工作原理,基本结构、主要额定值 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备,它在电力系统,变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用,以满足电能的传输,分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律,因此磁场是变压器的工作媒介 变压器基本结构组成: 猜测可能出填空题或选择题 三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类 变压器的型号和额定值

考法:例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况;空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上,其二次侧开路,这种运行状态称为变压器的空载运行。 变压器空载运行原理图 变压器一次绕组接交流电源,二次绕组接负载的运行方式, 称为变压器的负载运行方式。 变压器负载运行原理图 实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。 通过磁化曲线推得的电流波形可以发现:

21 21N N E E =空载电流(即励磁电流)呈尖顶波,除了基波外, 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。 产生主磁通所需要的电流称为励磁电流,用m i 表示; 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势,用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F , 即空载电流0i 建立主磁通,所以空载电流0i 就是励磁电流m i ,即m 0i i = 同理,空载磁动势0F 就是励磁磁动势,即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时,变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈, 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。 因此,空载电流的大小与铁芯的磁化性能,饱和程度有密切的关系。 3. 变压器变比的定义;磁动式平衡关系的物理含义,用此平衡关系分析变压器的能量传递;变压器折算概念和变压器折算方法,变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中,一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比,用k 表示,即k = 变压器负载运行时,作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。 对于电力变压器,由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小,负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈,故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等 于空载时的主磁通,从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等,即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+

电机学课程教学大纲

《电力系统暂态分析》课程教学大纲 课程名称:电力系统暂态分析 适用专业:2016级电力系统自动化(专科业余函授) 辅导教材:《电力系统暂态分析(第三版)》李光琦主编中国电力出版社 一、课程性质、目的和任务 本课程是电气工程及其自动化专业电力系统及其自动化专业方向的一门专业必修课。其目的是使学生了解电力系统的暂态行为,掌握电力系统在暂态过程中的参数计算和分析方法。 二、教学基本要求 1.掌握同步发电机三相短路的物理分析过程和数学分析方法。 2.掌握电力系统短路的计算机算法。 3.掌握静态稳定的基本概念和分析方法。 4.掌握暂态稳定的基本概念和分析方法。 5.掌握电压稳定的基本概念和分析方法。 6.了解提高电力系统稳定的措施。 三、教学内容及要求 1.同步发电机三相短路的物理过程分析,同步发电机的基本方程、参数和等值电路、Park变换的基本内容、应用同步发电机的基本方程分析突然三相短路电流、自动调节励磁装置对短路电流的影响。 2.电力系统短路故障和非全相运行的计算机计算。 3.同步发电机组的机电特性、自动调节励磁装置的作用原理和数学模型、负荷特性分析。 4.电力系统静态稳定性的基本概念、简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性、发电机自动调节励磁系统对静态稳定的影响、多机系统的静态稳定性分析、提高静态稳定性的措施。 5.电力系统暂态稳定性的基本概念、简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性、发电机自动调节系统对暂态稳定性的影响、提高暂态稳定性的措施。 6.电力系统电压稳定性的基本概念及提高电压稳定性的措施。 四、实践环节 电力系统静态稳定性与暂态稳定性仿真实验各2学时。 五、课外习题及课程讨论 每章布置一定数量的作业,根据具体情况可安排2学时习题课。 六、教学方法与手段 以课堂教学为主,课件、仿真实验为辅。 七、各教学环节学时分配

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

电机学期末复习题集

选择题 1一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 ec1和ec2,则应有( C ) (A)ec1>ec2 (B)ec1

电机学复习笔记重点,

1) 电力网:由变压器和不同电压等级输电线路组成的网络。 2) 电力系统:由发电机、电力网(变压器、输电线路)以及用电设备(或生产、 输送、分配和消耗电能的各种电气设备),按照一定的规律连接而组成的统一整体。 3) 动力系统:在电力系统的基础上,把发电厂的动力部分包含在内的系统。 4) 衡量电能的质量指标:电压、频率、波形。 5) 衡量电压质量指标:供电电压允许偏差、电压允许波动和闪变、三项供电电 压允许不平衡度 6) 传输功率越大,输送距离越远,则选择越高的电压等级。 7) 接地包括:工作接地、保护接地、保护接零,防雷接地、防静电接地。 8) 中性点接地的方式有:不接地、直接接地、经消弧线圈接地、经电阻接地 9) 中性点接地的作用:保证电气设备在正常或发生故障的情况下可靠工作。 10) 中性点不接地系统发生故障时,接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性 的电弧。 11) 中性点经消弧线圈接地有三种补偿方式:全补偿,欠补偿,过补偿。其中过 补偿最不容易发生谐振。 12) 能源按获得方式分:一次能源和二次能源;按能源本身性质分:含能体能源和 过程性能源 13) 核电厂由核系统和设备、常规系统和设备两部分组成。 14) 一次设备:发电厂或变电所中直接通过大电流或接于高电压上的电气设备称 为电气主设备或一次设备。(有W —母线;T1, T2—变压器 ;QF —断路器;L —电抗器;WL ——馈电钱;CS —同步调相机;TV —电压互感器;TA —电流互感器) 注:电流电压继电器不属于一次设备 15) 开关电器中以断路器性能最好,应用最广。 16) 电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路;电流互感器在工作时二次侧绝 对不允许开路。 17) 有汇流母线的接线:单母线、单母线分段 、双母线、双母线分段 、旁路母 线 、一个半断路器 18) 无汇流母线的接线:桥形接线、角形接线 、单元接线 (注:以上要识图P68) 19) 计算负荷的确定: 功率因数: 式中,Pc 、 Qc 、 Sc 的单位分别为kW 、kvar 、kV A Ps 为设备容量 补偿电容器的容量: 补偿后负荷的计算: 看P120,例5-3 )cos 3/(3cos /tan 22c ?? ?N c c N c c c c c c c c c S ne U P I U S I P S Q P S P Q P K P ===+===或或2 3030) (11cos P Q αβ?+=30 30)tan (tan P q P Q c C ?='-=α??α2302 303030)(30C C Q Q P S Q Q Q -+='-='

《电机学》复习资料+试题

常用的调速方法有:改变励磁电流调速;改变端电压调速;改变电枢回路电阻调速。 1.直流电机的制动方式有三种在:能耗制动;反接制动;回馈制动。这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向,从而得到制动转矩。 2.把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用,所经磁路是线性的。 3.异步电机的重要物理量:转差率 11n n n s -=,当S,n1已知时,可算出n:1)1(n s n -= 当转子不转(启动瞬间),0=n ,则1=s ;当转速接近同步转速时,1n n ≈,则0≈s 。正常运行时,s 仅在0.01~0.06之间。 转差率是异步电机的一个重要物理量,它反映了转子转速的快慢或负载的大小。根据转差率的大小和正负,可判定异步电机的三种运行状态:电动机状态;电磁制动状态;发电机状态。 对于三相异步电机机械功率。 :310cos 3-?=N N N N N I U P η? ▲功率平衡方程式 输入功率em Fe Cu P p p I U m P ++==111111cos ? 电磁功率mec Cu p p S r I m I E m P +===2'2'21' 2'2112cos ? 定子铜耗 12111r I m p Cu = 铁耗m m Fe r I m p 21= 转子铜耗 em Cu SP r I m p ==''22212 机械功率 2'22211)1(1'Cu em MEC p S S P S r S S I m P -=-=-= 输出功率ad mec MEC p p P P --=2 N P 是感应电机的额定功率,是指电动机在额定情况下运行时由轴端输出的机械功率。只有在额定情况下,N P P =2。 4.电磁转矩方程式 电磁转矩与电磁功率、机械功率的关系Ω =Ω= MEC em em P P T 1 电磁转矩平衡方程式 02T T T em +=。式中负载转矩Ω=22P T ,空载转矩Ω+=ad mec p p T 0

《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。

电机学复习大纲(第四版)

《电机学》复习大纲 第一篇 变压器 1. 单相、三相变压器的额定数据。注意三相额定电压、电流均为线值,与绕组联结有关。 2. 变压器的基本工作原理。各物理量正方向的规定,主磁通与漏磁通、空载与负载、主磁通感应电动势与漏磁通感应电动势、电流与对应电抗的乘积代替感应电动势、几个电抗的大小与哪些物理量有关,是否为常数。 3. 变比的概念:一、二次侧相电压之比;磁动势平衡关系式推导一、二次侧电流的关系,用于解释副边电流增大时原边电流跟着增大的现象。 4. 变压器的等效电路、方程式(空载、负载)、相量图及功率关系(功率流图),空载与负载时功率因数的大小。折合算法的原则:保持二次侧磁动势不变,功率不变。掌握参数的折算关系(副边往原边折算):电压及电动势的折算值乘K ,电流的折算值除K ,阻抗的折算值乘K 2,功率不折算(原边往副边折算同样掌握)。 5. 运用公式m m X I fN E U 0111444≈Φ≈≈.分析问题。l s fN N X m m μπω21212=Λ= 6. 单相、三相变压器的励磁电流波形在磁路饱和与不饱和两种情况下对主磁通或电动势波形的影响。注意:在电机学中如不作任何说明均需考虑饱和。三相变压器可从电路系统和磁路系统进行分析,即Y 接法不能流通三次谐波电流,而D 接法可以;心式变压器不能流通三次谐波磁通,而组式变压器可以。结论:Y/y 接法不能用于组式变压器,只要有一方接成D 接法则对运行有利。 7. 掌握标幺值的的计算,关键是基值的选取,基值为对应参数的额定值。 8. 变压器的参数测定,即短路试验和空载试验,分别在哪侧做,空载损耗主要为铁耗及短路损耗主要为铜耗的理解,掌握由试验得到各参数的计算方法。注意:如果为三相变压器,试验所测电压、电流及功率分别为线电压、线电流和三相总功率,应先计算得到对应相值,接下来即可计算得到各相参数。 9. 短路电压与短路阻抗的概念及关系,K K Z U =,短路阻抗大好还是小好(从限制短路电流和电压稳定两个方面综合考虑)。 10. 变压器的运行性能:电压调整率(外特性)和效率。电压调整率计算,与供电稳定的关系,)sin cos (22??βK K X R U +=?,负载系数21I I ==β,不同负载对电压调整率的影响;效率的计算,铁耗等于铜耗,即KN m p p 0=β时效率最大。 11. 三相变压器联结组号的判别—时钟法,掌握用相量图由电路连接图判别联结组号及由联结组号画出相量图。 12. 变压器并联运行的条件:联结组号相同、变比相等、短路阻抗标幺值相等。并联运行变压器的负载分配:并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗标幺值成反比。

最新电机学考试试题(附答案)资料

期末 考 试 卷( A 卷) 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题:(35分) 1. 在国际单位制中,磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是,当闭合的线圈中磁通发生变化时,线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大,说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______,后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_(或_kN p p 0 β= )___时,变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性,施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波,而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级,且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比,与__短路电压(标幺值)___成反比。___短路电压(标幺值)____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通,使磁通近似为____平顶波__________波,会在绕组中电动势波形严重畸变,产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________,而电流互感器二次侧不允 许____开路____。

电机学第五版汤蕴璆复习重点带答案

1、变压器的铁心损耗包括:磁滞损耗 、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路,这两次折算为:频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为:他励式、并励式 、串励式 、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数:激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有:变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是:归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性,采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反,转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时,硅钢片接缝变大,那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机,其转差率s>1,转速n<0,则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行,额定转速为1480r/min ,定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度,则A 、B 两导体的空间电角度为:40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。 答:他励直流电动机:将电枢绕组的两个接线端对调;三相鼠笼异步电动机:将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。 答:1.磁路中必须有剩磁;2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同;3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ,简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义,并写出表达式。 答:对于发电机,额定功率是指线端输出的电功率,I U P ;对于电动机,额定功率是指轴上输出的机械功率,N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动?说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机,若将定子三相短路,转子绕组通入频率为f1的三相交流电,试问:空载时电机转子能否转动,分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同? 18、在导出变压器的等效电路时,为什么要进行归算?归算是在什么条件下进行的,要遵循哪些原则? 答:因为变压器原、副边只有磁的联系,没有电的联系,两边电压21E E ≠,电流不匹配,必须通过归算,才能得到两边直接连接的等效电路。 归算原则:归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压,试分析其可能原因。 答:1.磁路中没有剩磁;2.励磁回路与电枢回路之间接线错误;3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行,当发电机电枢电流增加时,电动机的电枢电流有何变化?并说明其原因。 答:直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时,则制动转矩即电磁转矩增大,要使电动机在额定转速下运行,则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩,那么,电动机的电磁转矩增大,因此电枢电流也增大。

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