电机学复习知识点教学提纲

1、 复习知识点：变压器篇复习知识点：变压器篇1、额定电压调整率和额定效率是标志变压器性能、额定电压调整率和额定效率是标志变压器性能的主要指标。的主要指标。2、电压调整率：当一次侧电压保持为额定电压，、电压调整率：当一次侧电压保持为额定电压，负载功率因数为常值，从空载到负载时二次侧电负载功率因数为常值，从空载到负载时二次侧电压变化的百分值，用压变化的百分值，用u表示。表示。3、当铜耗恰好等于铁耗时，变压器的效率将达到、当铜耗恰好等于铁耗时，变压器的效率将达到最大。最大。4、变压器运行时将产生损耗、变压器运行时将产生损耗(snho)，变压器的，变压器的损耗损耗(snho)分为铜耗和铁耗两类。每一类又

2、包分为铜耗和铁耗两类。每一类又包括基本损耗括基本损耗(snho)和杂散损耗和杂散损耗(snho)。铜耗。铜耗与负载电流的平方成正比，因而也称为可变损耗与负载电流的平方成正比，因而也称为可变损耗(snho)。铁耗可近似认为与。铁耗可近似认为与 或或 成正比，成正比，由于变压器的一次电压保持不变由于变压器的一次电压保持不变,故铁耗可视为不故铁耗可视为不变损耗变损耗(snho)。%1002220NUUUu2mB21U第一页，共36页。 复习知识点：复习知识点：5、变压器理想并联运行的条件：、变压器理想并联运行的条件： （1）各变压器的额定电压和电压比应当相等；）各变压器的额定电压和电压比应当相等；

3、（2）各变压器的联结组号必须相同；）各变压器的联结组号必须相同； （3）各变压器的短路阻抗标么值相等，且短）各变压器的短路阻抗标么值相等，且短路阻抗角也相等。路阻抗角也相等。6、并联变压器所分担的负载电流的标幺值，与、并联变压器所分担的负载电流的标幺值，与漏阻抗的标幺值成反比。为达到理想的负载分漏阻抗的标幺值成反比。为达到理想的负载分配，各变压器应当具有相同的漏阻抗标幺值，配，各变压器应当具有相同的漏阻抗标幺值，要使负载电流标幺值同相位，漏阻抗应该有相要使负载电流标幺值同相位，漏阻抗应该有相同的阻抗角。同的阻抗角。7、实际并联运行时，要求变压器联结组号必须、实际并联运行时，要求变压器联结组号必

4、须相同，电压比的偏差相同，电压比的偏差(pinch)要严格控制，要严格控制，漏阻抗的标幺值相差不能大于漏阻抗的标幺值相差不能大于10%，阻抗角允，阻抗角允许有一定差别。许有一定差别。第二页，共36页。 复习知识点：直流电机篇复习知识点：直流电机篇8、直流电动机电磁、直流电动机电磁(dinc)关系：关系： 9、直流发电机电磁、直流发电机电磁(dinc)关系：关系：直流直流电流电流交流交流(jioli)电电流流电磁电磁(dinc)转转矩矩(拖动转矩拖动转矩)换向换向机械机械负载负载旋转旋转克克 服服做功做功反电反电动势动势输出输出直流电直流电换向换向原动机原动机感应电动感应电动势、电流势、电流电磁

5、转矩电磁转矩（阻转矩）（阻转矩）做功做功第三页，共36页。(1) 定子定子主磁极主磁极(cj)：相邻：相邻主磁极主磁极(cj)呈呈N、S交替排列。交替排列。换向磁极换向磁极(cj)机座机座端盖端盖电刷电刷(2) 转子转子(zhun z)（电枢）（电枢）电枢电枢(din sh)铁心铁心电枢电枢(din sh)绕组绕组 换向器：换向器：整流（发电机）或逆变（电动机）。 转轴与风扇转轴与风扇10、第四页，共36页。M11、直流电机励磁、直流电机励磁(l c)方式方式If+UaIa+Uf他他励励并并励励串串励励复复励励(1) 直流电动机直流电动机(dngj)按励磁方式按励磁方式分类分类M+UIIfIa

6、M+UIIaMIaIf+UII第五页，共36页。G(2) 直流发电机按励磁方式直流发电机按励磁方式(fngsh)分类分类自自励励GIa+Ua他他励励串串励励复复励励并并励励Ia+UIfIGGIfIa+UI+UIfIIaIf+UfI第六页，共36页。(1) 额定电压额定电压 UN 发电机的发电机的 UN ：指输出电压的额定值。：指输出电压的额定值。 电动机的电动机的 UN ：指输入：指输入(shr)电压的额定值。电压的额定值。(2) 额定电流额定电流 IN 发电机的发电机的 IN ：指输出电流的额定值。：指输出电流的额定值。 电动机的电动机的 IN ：指输入：指输入(shr)电流的额定值。电流的

7、额定值。(3) 额定功率额定功率 PN 发电机的发电机的 PN ：指输出电功率的额定值：指输出电功率的额定值(UN IN ) 。 电动机的电动机的 PN ：指输出机械功率的额定值：指输出机械功率的额定值 (UN INN ) 。12、 额定值额定值第七页，共36页。(4) 额定转速额定转速 nN：额定状态下运行时，转子的转速。：额定状态下运行时，转子的转速。13、组成绕组的基本单元称为元件。、组成绕组的基本单元称为元件。14、元件的一条、元件的一条(y tio)有效边放在槽的上部，另一条有效边放在槽的上部，另一条(y tio)有效边放在另一槽底部，每一槽内有上层和下层两个有效边放在另一槽底部，每

8、一槽内有上层和下层两个元件边构成双层绕组。元件首尾按一定规律接到不同的换元件边构成双层绕组。元件首尾按一定规律接到不同的换向器片上，最后使整个绕组通过换向片连接成一个闭合回向器片上，最后使整个绕组通过换向片连接成一个闭合回路。路。15、Qu(虚槽数虚槽数)=S(元件数元件数)=K(换向片数换向片数)16、=整数整数(zhngsh)1y整距绕组(roz)短距绕组(roz)长距绕组(roz)pQyu21第八页，共36页。 第一节距第一节距y1：一个元件的两条有效：一个元件的两条有效(yuxio)边边在电枢表面上所跨的虚槽数，称为第一节距。在电枢表面上所跨的虚槽数，称为第一节距。17、第二节距、第二

9、节距y2：相串联的两个元件中，第一个：相串联的两个元件中，第一个元件的下层边与第二个元件的上层边在电枢表面元件的下层边与第二个元件的上层边在电枢表面所跨过的虚槽数，称为第二节距。所跨过的虚槽数，称为第二节距。18、极距、极距：一个主磁极在电枢表面所跨过的距离。：一个主磁极在电枢表面所跨过的距离。19、合成节距、合成节距y：相串联的两个元件对应边在电枢：相串联的两个元件对应边在电枢表面所跨过的虚槽数，称为合成节距。表面所跨过的虚槽数，称为合成节距。pQu2第九页，共36页。v元件元件(yunjin)的连接次序和连接规律取决于合成节的连接次序和连接规律取决于合成节距。距。v20、叠绕组：指同一个磁

10、极下元件、叠绕组：指同一个磁极下元件(yunjin)依次串依次串联，后一个元件联，后一个元件(yunjin)总是叠在前一个元件总是叠在前一个元件(yunjin)上；上；v21、波绕组：指把属于同一极性下对应的元件、波绕组：指把属于同一极性下对应的元件(yunjin)依次串联起来，像波浪一样延伸。依次串联起来，像波浪一样延伸。v22、y=yc（换向器节距）（换向器节距）v23、同一主磁极下的元件串联成一条支路同一主磁极下的元件串联成一条支路(zh l)，主磁极，主磁极数（数（2p）与并联支路）与并联支路(zh l)数（数（2a=）相同。）相同。电刷数等于主磁极数电刷数等于主磁极数，电刷位置应使感

11、应电动势最大，电刷位置应使感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。电刷间电动势等于并联支路电动势。电枢电流等于各支路电流之和。电枢电流等于各支路电流之和。y=yc=1第十页，共36页。24、电刷的中心线对着磁极的中心线：、电刷的中心线对着磁极的中心线： 电刷之间的电动势最大。电刷之间的电动势最大。 被电刷短接的元件电动势为零。被电刷短接的元件电动势为零。习惯称习惯称 “电刷放在几何中心线位置电刷放在几何中心线位置(wi zhi)”。25、单波绕组的特点、单波绕组的特点:同极下各元件同极下各元件(yunjin)串联组成一条支路，支路串联组成一条支路，支路对数为对数为1，与极对数无关；，与

12、极对数无关；当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准置对准(du zhn)主磁极中心线，支路电动势最大；主磁极中心线，支路电动势最大；电枢电动势等于支路感应电动势电枢电动势等于支路感应电动势.电刷数电刷数等于等于磁极数磁极数；y=yc=（Qu-1）/p第十一页，共36页。26、直流电机电枢、直流电机电枢(din sh)反应：反应：电枢磁动势对气隙主极磁场电枢磁动势对气隙主极磁场(cchng)的影响。的影响。27、电刷放置位置、电刷放置位置(wi zhi)：真实电刷一般放在主磁极：真实电刷一般放在主磁极中心线上，一个元件的两个引出线到换向

13、片的距离相等。中心线上，一个元件的两个引出线到换向片的距离相等。电刷位置电刷位置(wi zhi)是电枢表面电流分布的分界线。是电枢表面电流分布的分界线。电刷放在几何中心线上，电枢磁动势是一个交轴磁动势。电刷放在几何中心线上，电枢磁动势是一个交轴磁动势。28、电枢从几何中心线移刷，电枢反应、电枢从几何中心线移刷，电枢反应顺电枢转向移刷顺电枢转向移刷逆电枢转向移刷逆电枢转向移刷发电机发电机交轴电枢反应（磁饱和和不饱和两交轴电枢反应（磁饱和和不饱和两种情况，不计磁饱和时，不增磁也种情况，不计磁饱和时，不增磁也不去磁；考虑磁饱和时，具有一定不去磁；考虑磁饱和时，具有一定的去磁作用）和直轴的去磁作用）和

14、直轴电枢反应电枢反应去磁去磁交轴交轴（磁饱和和不饱和两种情况）（磁饱和和不饱和两种情况）和直轴助磁和直轴助磁电动机电动机交轴交轴（磁饱和和不饱和两种情况）（磁饱和和不饱和两种情况）和直轴助磁和直轴助磁交轴交轴（磁饱和和不饱和两种情况）（磁饱和和不饱和两种情况）和直轴去磁和直轴去磁第十二页，共36页。 E = CE n CE 电动势常数电动势常数(chngsh)：CE =pN60a=单位：单位：Wb单位：单位：r/min(V) (书上电枢书上电枢(din sh)绕组绕组总导体数总导体数Za)29、直流电机电枢(din sh)绕组的感应电动势(1) 大小大小(2) 方向：方向： 由由 和和 n 共

15、同决定。共同决定。(3) 性质：性质： 发电机为电源电动势；电动机为反电动势。发电机为电源电动势；电动机为反电动势。第十三页，共36页。(1) 大小大小 T = CT IaCT 转矩常数：转矩常数：(2) 方向方向 由由 和和 Ia 共同决定共同决定(judng)。(3) 性质性质CT =pN2a= 单位：单位：Wb单位：单位：A(Nm) CTCE=602 = 9.55 CT = 9.55 CECT =pN2a= CE =pN60a=30、直流电枢绕组(roz)的电磁转矩第十四页，共36页。31、电动机惯例：以输入电流作为电枢电流正方向(fngxing)，Ia与Ea方向(fngxing)相反。

16、UEa32、发电机惯例：以输出电流作为电枢电流正方向(fngxing)，Ia与Ea方向(fngxing)相同。aEU33、直流电机转矩平衡(pnghng)方程20eTTT（1）电动机转矩平衡方程10eTTT（2）发电机转矩平衡方程Te为电磁转矩，T2为输出的负载机械转矩，T0为空载转矩。T1为原动机动力转矩，Te为电磁转矩，T0为空载转矩。第十五页，共36页。9.55eeePPTn2229.55PPTn9.55NNNNPPTn26 0n34、转子机械角速度：P1p+ ppFePepCuP2并励直流发电机功率并励直流发电机功率(gngl)流流程图程图 并励直流发电机功率并励直流发电机功率(gng

17、l)平衡方程式：平衡方程式： P1= P2+ p p= pCua + pCufp + pFe p35、第十六页，共36页。P1p + ppFePepCuaP2他励直流电动机他励直流电动机(dngj)功率功率流程图流程图 他励直流电动机他励直流电动机(dngj)功率平衡方功率平衡方程式：程式： 36、输入(shr)功率：P1=UI1eCuaPPp电枢回路功率平衡方程:输出功率平衡方程:空载损耗pe = p2+(pFepp)p0 = pFepp第十七页，共36页。P1p + ppFePepCuP2bingli直流电动机直流电动机(dngj)功率功率流程图流程图 bingli直流电动机直流电动机(d

18、ngj)功率平衡方程功率平衡方程式：式： 输入(shr)功率：P1=UI电枢回路功率平衡方程:输出功率平衡方程:空载损耗pe = p2+(pFepp)p0 = pFepp37、p1 = pe+pcua+pcuf第十八页，共36页。3838、电机的可逆性不但、电机的可逆性不但(bdn)(bdn)适用于直流电机，也适适用于直流电机，也适用于其他各种旋转电机。用于其他各种旋转电机。39、并励发电机自励条件、并励发电机自励条件 磁路中必须有剩磁磁路中必须有剩磁r； 励磁磁动势必须与剩磁方向相同；励磁磁动势必须与剩磁方向相同； 励磁回路的总电阻励磁回路的总电阻(dinz)必须小于临界电阻必须小于临界电阻

19、(dinz)。40、并励发电机外特性、并励发电机外特性 负载（负载电流）增加时，负载（负载电流）增加时， U 下降较快。下降较快。 外特性有拐弯现象。外特性有拐弯现象。 稳态短路电流不大。稳态短路电流不大。第十九页，共36页。41、他励电动机稳态电枢电流、他励电动机稳态电枢电流 Ia 的大小取决于负载的大小取决于负载(fzi)的大小。的大小。42、并励电动机在运行时，励磁绕组绝对不能开断，如、并励电动机在运行时，励磁绕组绝对不能开断，如果开断，会发生以下情况：果开断，会发生以下情况：43、并励电动机机械特性较硬，串励电动机机械特性较、并励电动机机械特性较硬，串励电动机机械特性较软，积复励电动机

20、机械特性介于并励和串励电动机之间，软，积复励电动机机械特性介于并励和串励电动机之间， 若若 T TL(轻载轻载(qn zi) n 飞车飞车(fi ch)！ T TL (重载重载) n n = 0 闷车！闷车！ 第二十页，共36页。一、起动一、起动(q dn)二、调速方法二、调速方法(fngf)三、制动三、制动(zh dn)方法方法（1）直接起动）直接起动（2）降压起动）降压起动（3）电枢串电阻起动）电枢串电阻起动（1）降压调速）降压调速（2）电枢串电阻调速）电枢串电阻调速（3）弱磁调速）弱磁调速（1）能耗制动）能耗制动（2）反接制动）反接制动（3）发电反馈制动）发电反馈制动44、直流电机起动、

21、调速、制动、直流电机起动、调速、制动第二十一页，共36页。Qp0360每个极域内每相所占的槽数。每个极域内每相所占的槽数。pmQq2第二十二页，共36页。aN每相总的匝数apqNC2第二十三页，共36页。53、同步转速、同步转速(zhun s)54、气隙磁场正弦分布时交流绕组的感应电动势、气隙磁场正弦分布时交流绕组的感应电动势设一相绕组的串联匝数为设一相绕组的串联匝数为N（即一条支路的串联匝数）则一相的（即一条支路的串联匝数）则一相的感应电动势：感应电动势：pfns6011144. 4wfNkE单层绕组，因为每相有单层绕组，因为每相有p个线圈组所以每相串联匝数。个线圈组所以每相串联匝数。双层绕

22、组，因为每相有双层绕组，因为每相有2p个线圈组所以每相串联匝数。个线圈组所以每相串联匝数。 式中式中:a为并联为并联(bnglin)支路数；支路数；NC：线圈匝数：线圈匝数apqNcN apqNcN2第二十四页，共36页。53、单相绕组产生的基波磁势空间随、单相绕组产生的基波磁势空间随s按余弦规律分布，在时间上按余弦规律分布，在时间上随随wt按正弦规律脉振。按正弦规律脉振。从空间上看轴线为固定不动，从时间上看其瞬时值不断随电流的交从空间上看轴线为固定不动，从时间上看其瞬时值不断随电流的交变而在正、负幅值之间脉振的磁动势，称为脉振磁动势。脉振磁动变而在正、负幅值之间脉振的磁动势，称为脉振磁动势。

23、脉振磁动势的脉振频率取决于电流的频率。势的脉振频率取决于电流的频率。54、单相绕组的谐波磁动势：从空间上看按、单相绕组的谐波磁动势：从空间上看按v次谐波分布，从时间上次谐波分布，从时间上看其大小不断的随电流的交变而在正负幅值之间脉振的磁动势，称看其大小不断的随电流的交变而在正负幅值之间脉振的磁动势，称为脉振磁动势。为脉振磁动势。55、对称三相绕组中通有对称三相正序电流时，基波合、对称三相绕组中通有对称三相正序电流时，基波合成磁动势是一个正弦分布、以同步转速向前成磁动势是一个正弦分布、以同步转速向前(xin qin)推移的圆形推移的圆形正向旋转磁动势波，合成磁动势的幅值为单相磁动势幅值的正向旋转

24、磁动势波，合成磁动势的幅值为单相磁动势幅值的32倍。倍。当其中一相电流不对称时，便为椭圆形旋转磁动势。当其中一相电流不对称时，便为椭圆形旋转磁动势。第二十五页，共36页。56、感应电机、感应电机(dinj)的结构的结构感应(gnyng)电机定子(dngz)绕组定子铁心 转子机座 笼 型 结构转子铁心转轴转子绕组绕线型 结构定子第二十六页，共36页。57、转差率、转差率S：旋转磁场的转速：旋转磁场的转速ns与转子与转子(zhun z)转速转速n之差称为转差。之差称为转差。转差转差n与同步转速与同步转速ns的比值称为转差率，即：的比值称为转差率，即： ssnnsn58、三相感应、三相感应(gnyng)电动机的运行状态：（电动机的运行状态：（1）电动机状态，）电动机状态，0s1, 0nns, 电磁转矩为驱动转矩；（电磁转矩为驱动转矩；（2）发电机状态，）发电机状态，sns, 电磁转矩为制动转矩；（