电机学总复习要点大全资料.ppt

1、电机学电机学总复习总复习重庆大学电气工程学院重庆大学电气工程学院 李李 辉辉 教授、博士教授、博士2008.121电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案本节主要内容l复习的方法复习的方法l重点复习内容重点复习内容l作业题讲解作业题讲解2电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案复习的方法l细读教材细读教材l在理解的基础上，重点掌握基本概念、在理解的基础上，重点掌握基本概念、基本原理和基本方法基本原理和基本方法l掌握布置的作业掌握布置的作业l掌握讲过的补充题掌握讲过的补充题l查阅一些电机学习题解参考书查阅一些电机学习题解参考书l积极参加考前答疑积极参加考前答疑3电机学电机学电机学电机学 教案

2、教案教案教案提醒以下列举的复习内容，要求同学们以下列举的复习内容，要求同学们在在全面复习全面复习本学期所学知识的基础本学期所学知识的基础上，上，重点重点掌握，但不保证只考这些掌握，但不保证只考这些内容。内容。4电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案重点复习内容l电路、磁路电路、磁路l变压器变压器l直流电机直流电机l交流电机一般理论交流电机一般理论l感应电机感应电机l同步电机同步电机5电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案电路l线值与相值的关系线值与相值的关系l额定值的含义及其相互联系额定值的含义及其相互联系（UN、IN、PN）l交流电路的复数运算交流电路的复数运算6电机学电机学电机学电

3、机学 教案教案教案教案磁路l铁磁材料的磁阻铁磁材料的磁阻l磁路欧姆定律磁路欧姆定律l磁化曲线磁化曲线7电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案磁路欧姆定律磁路欧姆定律(Ohms Law)磁路基本定律磁路欧姆定律：FRm8电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案磁路与电路的对比电路电路磁路磁路基本物理量及表达式基本物理量及表达式 单位单位基本物理量及表达式基本物理量及表达式单位单位电流：电流：IA磁通：磁通：Wb电动势：电动势：EV磁动势：磁动势：F=NIA电压降：电压降：UV磁压降：磁压降：Rm=HlA电阻：电阻：R=l/A磁阻：磁阻：Rm=l/AH-1电导：电导：G=1/RS磁导：磁导：

4、m=1/RmH欧姆定律：欧姆定律：E=IR欧姆定律：欧姆定律：F=Rm基尔霍夫第一定律：基尔霍夫第一定律：I=0基尔霍夫第一定律：基尔霍夫第一定律：=0基尔霍夫第二定律：基尔霍夫第二定律：E=U基尔霍夫第二定律：基尔霍夫第二定律：F=Rm=Hl9电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案磁化曲线随着电流增加：随着电流增加：H会增加，会增加，饱和程度增加，饱和程度增加，Fe减小；减小；Rm增大；增大；导磁性能降低。导磁性能降低。10电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案铁心损耗磁滋损耗：磁滋损耗：涡流损耗：涡流损耗：铁心损耗：铁心损耗：11电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器1.

5、理解变压器的工作原理和额定值含义；理解变压器的工作原理和额定值含义；2.掌握变压器空载运行的电磁过程，感应掌握变压器空载运行的电磁过程，感应主电动势和漏电动势的含义和表达式；电主电动势和漏电动势的含义和表达式；电抗的一般表达式以及与参数关系；抗的一般表达式以及与参数关系；3.变比含义；空载电流大小和波形与铁心变比含义；空载电流大小和波形与铁心磁路饱和程度的关系。磁路饱和程度的关系。12电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器的工作原理i10N1i10e1l电磁感应原理电磁感应原理l把一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压把一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压的交流电能的交

6、流电能l两个相互绝缘的绕组套在一个共同的铁心上，它们之两个相互绝缘的绕组套在一个共同的铁心上，它们之间只有磁的耦合，没有电的联系间只有磁的耦合，没有电的联系。l一次侧（原绕组）：通入交流电流侧，即吸收电能侧。一次侧（原绕组）：通入交流电流侧，即吸收电能侧。一次侧通入电流产生交变磁通，进而感应电动势一次侧通入电流产生交变磁通，进而感应电动势。13电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器的工作原理AXu1 i1 0e1axe2i2u2i10N1i10e1、e2l二次侧（副绕组）：接负载侧，即输出电能侧。与二次侧（副绕组）：接负载侧，即输出电能侧。与一次侧产生的磁通交链，进而产生感应电势一次

7、侧产生的磁通交链，进而产生感应电势。实现电。实现电能在不同电压等级之间的传递能在不同电压等级之间的传递。l由于感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，因此在由于感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，因此在一次侧电压不变的情况下，改变原、副绕组的匝数比即一次侧电压不变的情况下，改变原、副绕组的匝数比即可改变二次侧输出电压，变压器因此得名可改变二次侧输出电压，变压器因此得名。14电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器的额定值ABCZXYABCXYZ15电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案感应电动势、电压比电压平衡方程式电压平衡方程式变比变比匝比匝比电势比电势比电压比电压比16电机学电机学

8、电机学电机学 教案教案教案教案主磁通主磁通的大小与波形主主磁通的大小与波形主要取决于电源电压的大要取决于电源电压的大小与波形。小与波形。17电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案当当U1=C 时：时：f 或或 N1 m 饱和度饱和度 Fe 当当 f=C 时：时：U1 m 饱和度饱和度 Fe 变压器铁心的导磁性能18电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案O尖顶波的磁化电流饱和程度越大，磁化电饱和程度越大，磁化电流畸变越厉害。流畸变越厉害。19电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案激磁阻抗的特点激磁电阻激磁电阻Rm：表征表征铁心损耗铁心损耗大小的一个等效参数大小的一个等效参数激磁电抗激

9、磁电抗Xm：表征铁心表征铁心磁化性能磁化性能高低的一个等效参数高低的一个等效参数Rm=pFe/Im2=f(Fe)，Xm=f(Fe)其中：其中：pFe Cfe f1.3 Bm2 G注意：不是磁阻！注意：不是磁阻！当当f=C、U1 时：时：m Bm Fe Xm pFeIm2Rm Oi20电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器4.理解负载运行时电磁过程，掌握其磁理解负载运行时电磁过程，掌握其磁动势和电动势平衡方程。动势和电动势平衡方程。5.理解折算的原则和方法，各个物理量理解折算的原则和方法，各个物理量折算的关系以及折算后变压器方程组。折算的关系以及折算后变压器方程组。6.掌握变压器掌握变

10、压器T等效电路、近似等效电路、近似T型和简型和简化等效电路图以及适用范围。化等效电路图以及适用范围。21电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案感应电动势感应电动势磁通磁通磁动势磁动势电磁关系总结N1i112N2i2N1im一一次次绕绕组组二二次次绕绕组组22电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案基本方程式数学模型数学模型23电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案为什么要进行绕组归算l将物理模型简化为数学模型；将物理模型简化为数学模型；l将复杂的电磁藕合问题简化为单纯将复杂的电磁藕合问题简化为单纯的电路问题；的电路问题；l化难为易，便于分析与求解。化难为易，便于分析与求解。24电机学

11、电机学电机学电机学 教案教案教案教案绕组归算的原则l不改变变压器的物理本质；不改变变压器的物理本质；l不改变能量传递关系与大小；不改变能量传递关系与大小；l不改变不改变电动势平衡电动势平衡关系、关系、磁动势磁动势平衡平衡关系、关系、能量平衡能量平衡关系关系25电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案绕组归算的物理概念在二次侧，用一个匝数在二次侧，用一个匝数为为N1的等效绕组，来代的等效绕组，来代替匝数为替匝数为N2的实际绕组。的实际绕组。26电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案归算值归算值实际值实际值二次绕组归算公式27电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器三种等效电路28电

12、机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案对应的基本方程式和相量图型等效电路型等效电路RkI1ImZLU1-U2E1=E2RmXm-I2Xk29电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器7.熟练掌握变压器空载实验和短路实验的原熟练掌握变压器空载实验和短路实验的原理及其参数的计算方法。理及其参数的计算方法。8.掌握短路电压（阻抗电压）的物理含义及掌握短路电压（阻抗电压）的物理含义及其对变压器性能的影响。其对变压器性能的影响。9.标幺值的含义以及变压器基准值的选取，标幺值的含义以及变压器基准值的选取，注意变压器中折算和标幺值之间的联系，短注意变压器中折算和标幺值之间的联系，短路阻抗的标幺值短路

13、电压路阻抗的标幺值短路电压30电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案2.5 等效电路参数的测定l开路试验开路试验l短路试验短路试验31电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案开路试验l试验目的试验目的l确定变比确定变比k、激磁阻抗激磁阻抗Zm等参数等参数。l试验方法试验方法l低压侧加电压，高压侧开路。低压侧加电压，高压侧开路。32电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案短路试验l试验目的试验目的l确定短路阻抗确定短路阻抗Zk 等参数等参数。l试验方法试验方法l高压侧加电压，低压侧短路。高压侧加电压，低压侧短路。33电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案阻抗电压（短路电压）定义：在短

14、路试验中，使短路电流达到额定电流定义：在短路试验中，使短路电流达到额定电流时，一次侧加的电压。时，一次侧加的电压。记为：记为：UkN=I1NZk(75)阻抗电压通常以百分值表示，即：阻抗电压通常以百分值表示，即：34电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案基本概念定义：定义：基值的选取：取各物理量基值的选取：取各物理量的额定值。的额定值。相对值相对值35电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案基值的选取基值基值一次测一次测二次侧二次侧电压电压U1bU1NU2bU2N电流电流I1bI1NI2bI2N36电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案阻抗的基值37电机学电机学电机学电机学 教案教案

15、教案教案标幺值的优点1便于分析与比较各物理量额定值的标么值为各物理量额定值的标么值为1与与变压器容量大小无关变压器容量大小无关38电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案标幺值的优点2简化计算39电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案标幺值的优点3无需归算同一物理量，同一物理量，归算前后标幺值相等。归算前后标幺值相等。40电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案标幺值的优点4三相系统的线、相标幺值相等41电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案变压器10.理解变压器电压调整率的含义以及表达式理解变压器电压调整率的含义以及表达式（负载大小、短路阻抗标幺值和负载性质）。（负载大小、短路阻

16、抗标幺值和负载性质）。11.掌握变压器的损耗含义和效率表达式以及掌握变压器的损耗含义和效率表达式以及和参数关系（效率与负载大小、性质和空载、和参数关系（效率与负载大小、性质和空载、短路损耗有关），理解效率最大值的含义。短路损耗有关），理解效率最大值的含义。12.理解三相变压器联结组别含义和时钟表示理解三相变压器联结组别含义和时钟表示法，能掌握根据绕组联结图判断其联结组别，法，能掌握根据绕组联结图判断其联结组别，也能根据联结组别画出变压器联结组图。也能根据联结组别画出变压器联结组图。42电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案外特性定义：变压器对外的伏安特性。定义：变压器对外的伏安特性。我们的希望：我们的希望：U2I2OU2N工程实际：工程实际：U2I2OU2I2NU20为了反映负载电为了反映负载电压随负载电流大压随负载电流大小的变化，引入小的变化，引入电压调整率电压调整率。为了供电稳定，为了供电稳定，希望希望u越小越越小越好。好。43电机学电机学电机学电机学 教案教案教案教案电压调整率的内涵1.与负载的大小有关；与负载的大小有关；2.与变压器的内部参数有关；与变压器的内部参数有关；3