电机学概念以及公式总结.docx

1、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2AUb2.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& 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Ce、转矩常数Ct16电磁功率Pem电枢铜耗“cua励磁铜耗cuf电机铁耗pFe机械损耗mcc附加损耗/窃输出机械功率P2可变损耗、不变损耗、空载损耗17.直流电动机（DM

2、）的工作特性1&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、 电爪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：Pn=UnIn （输岀电功率）电动机：Pn = UnInHn （输岀机械功率）反电势:电磁转矩：泌2曲直流电动机(DM)电势平衡方程：U = E + IaRa=CEn + IaRaDM的输入电功率Pi :P产 UlWy UIf = ( + /尼儿 + UIf=El a +I；Ra+UIf =

3、 % + PCua + PcufPX =打 + Pcua + PcufPe,n = + 服 + P,nec + PadDM的转矩方程：Tem-T2-Ta=J DM的效率討。0% =舒S。十島）x WO%他励DM的转速调整率：An =也二匹x 100%DM的机械特性：川_S + Rj)_ U 忆+Rjc C& CeW并联DM的理想空载转速n0：2.变压器A.主要概念12345678单相.三相：变压器组.心式变压器；电力变压器、互感務：干式.汕浸式变压器 铁心柱、轨部额泄容呈:、一次侧、二次侧高压绕组、低压绕组空载运行，主磁通、漏磁通2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

4、，铁耗角、i、c正方向的规宦。变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压励磁电抗X吓励磁电阻R叭一次侧漏电抗Xg、二次侧漏电抗X%9.负载运行时变圧器的原理示意图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、r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1&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.

5、y联结组，D.d联结组务有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24.在三相变压器中，三次谐波电流通路的重要性，在不同磁路中的影响25.变压器并联运行的三个理想条件26.变压器并联运行的负载分配27.电流互感器、电压互感器的用途，使用中的注意事项2&对称分量法，正序、负序、零序，29.变压器的正序、负序、零序电路，各序激磁阻抗的特点30.单相对中点短路时，各序电流与短路电流的关系B.主要公式反电势：片=4.4幼Vm、2= 4-2 m磁势平衡方程：和+4=心人折算前的变压器方程组（数学模型）:u2 = i2zL折算后的变压器方程组：0严-

6、+也UVZ, /o=A+/，2-匸L Uu2 = izL电压变化率简化计算公式： U = 0(Rcos 0 2-Xk+sin 02)X1OO% 效率：7 = (1 / Q宜匚一 )x100%瓯 COS0 + +联接组号=油后于El。的相角3 30三、交流绕组A.主要概念1.对交流绕组的要求：各相绕组空间对称，产生的反电动势基波尽可能大、幅值相等、 相差120度电角度，尽可能接近正弦波2.槽电势星形图及苴画法、槽距电角度、槽距机械角度3.相带、120相带、60相带、每极每相槽数4.三相单层绕组画法5.线圈、节距人，极距，短距、长距、整距6.并联支路数a、最大并联支路数a珈7.三相双层绕组画法&

7、每相串联匝数N9.谐波磁场的转速、极对数10谐波电动势的绕组系数11.谐波电动势的削弱方法12脉振磁动势13.磁动势的空间矢量表示、矢量叠加14.磁动势计算的短距系数、分布系数与电动势的相同15.脉振磁动势、旋转磁动势、行波、驻波16.圆形旋转磁动势、椭圆形旋转磁动势17.对称的三相交流绕组，通对称的三相交流电流，产生一个合成的圆形旋转磁动势。 当哪相电流最大时，该合成圆形旋转磁动势的最大值位這，就同哪相的绕组轴线重合。因此 旋转的方向是依相序，从超前相的轴线转向滞后120。的相的轴线，在转到下一个滞后120。 的相的轴线。1&三相合成的谐波磁动势只有奇次谐波，没有偶次谐波。19.交流电机的主

8、磁通、漏磁通、槽漏磁通、端部漏磁通、谐波漏磁通、漏电抗B.主要公式1.反电势频率、转子转速、极对数的关系：f=n/60/p2.槽距机械角度：am = 360 /Z3.槽距角：g =p* 360 /Z4.每极每相槽数：q = z/2pm5.导体电动势：Eu= 2.22 26.短距系数：kyi = sin（7T/2*yi/T）7.线圈电动势:Eyi = 2Nc*Eci*kyi =4.44NcfOkyl& 分布系数：sin型- 2gsin 冬29.线圈组电动势：Eqi = q*Evi * kqi = 4.44q*Nc*f*0*kvi*kqi10.绕组系数：kNi=kyi%i11.相绕组电动势：E机=

9、444川3禺 （N为每相串联匝数）12.每相串联匝数:13.相绕组脉振磁动势幅值的最大值:14.相绕组磁动势基波的表达式:几I （人=心 COS 6 =凡01 s in e/ cos &（其中e=o处为相绕组轴线）15.相绕组磁动势中的y次谐波磁动势最大值、瞬时表达式：_ 2/2 Nkn、,I _n o Ng/几（f，）=你舛 sin 初 cos M16.三相合成磁动势基波的幅值四、异步电机A.主要概念1.单相、三相异步电机，绕线、鼠笼转子，铸铝转子2.异步电动机必须从电网吸收滞后的无功，用于励磁。3.半闭口槽、半开口槽、开口槽4.气隙5.转差率s6.异步电机的三种运行状态：电动、制动、发电7

10、.感应电机& 堵转时的异步电机：等效于一台短路的三相变压器（不过英主磁通是旋转的）：转 子频率等于泄子频率：左转子磁动势同步旋转、相对静I上：磁势是平衡的（* + E=En）。9.电动势变比、电流变比10.定子电流的负载分屋1山、左子电流的励磁分呈：Im（或1（）。11.转子旋转时，异步电机的左、转子磁场仍相对静止，磁动势仍平衡（尺+甩=丘）。12.异步电机转子的频率折算。13异步电机转子旋转时的T型等效电路、简化等效电路14.相量图的画法15.异步电机的空载试验、机械损耗的分离方法16.异步电机的短路试验，同变压器短路试验的差别17.笼型转子的相数等于导条（槽）数Z2,每相匝数等于1/2：极

11、对数等于泄子磁场的 极对数。1&异步电机的电磁功率等于传递到转子的功率：总机械功率等于电阻/?S（l-s）/s上的 三相总功率。19.异步电机的电磁转矩，等于电磁功率除以同步机械角速度，也等于机械总功率除以 转子机械角速度。20.异步电机的Tcm-S曲线21.异步电机的最大电磁转矩发生在尺/%= J/+g + X；时。22.过载倍数23.在异步电动机的工作特性中，效率特性、功率因数特性有最大值。24.异步电动机的起动方法：直接起动；降压起动（串电抗器、自耦变压器、先星形后 三角形）；绕线式转子串电阻起动。各种方法的特点。25.异步电动机调速：变极、变频（恒转矩、恒功率）、变转差率s （泄子串电

12、抗器降 压、绕线转子串电阻）26.异步电动机的制动方法：转速反向（楚子三相正接、转子电阻耗能）、 正转反接（降速、刹车）、回馈制动（位能将电动状态超速到发电状态）、 能耗制动（建子接直流、转子电阻耗能）27.单相电动机原理B.主要公式:2.同步转速:3.转差率：4.转子静止时的方程式（转子折算到左子后）:E；=igjx h + i；5.电动势变比人： k严且=兰如， Ex = ke EiE? MR”？转子电动势：E2s=27rf2xN2kN2m=sE2转子漏电抗：x2cs = 2兀厶.、厶o =sX2c转子相电流：I2s=-转子旋转时，频率折算后的方程式:严-E+也 E2=I2(RJS + j

13、X2c) An訂+/；伙 =亿 E=-Lzm9.转子旋转时，经频率、绕组折算后的方程式：严弋+也 耳J；(尼/s +凶J /严几/; & =耳 E.= -izm10.异步电动机的功率总功率平衡：P = em + cu 1 + Fc,电磁功率平衡:em = cu2十mec机械功率平衡：pmec=p2+pmec+pad11异步电机的电磁转矩:12.最大电磁转矩:13.过载倍数：z：M=rmax / rN五、同步电机A.主要概念1.凸极同步电机、隐极同步电机2.同步电机的励磁方式：直流发电机励磁、静止整流装巻励磁、旋转整流装置励磁3.冷却方式：空气冷却、氢气冷却、水冷4.励磁电流5.同步电机的空载运

14、行：同步电机的磁化特性：饱和系数怎。6.主磁通“和励磁电动势Eo的相位关系：。是原因，E）是结果，前者超前后者9（T7.同步电机的电枢反应：电枢反应的性质：电枢反应电抗，（直轴、交轴）同步电抗,& 凸极同步电机的双反应理论：将电枢电流分解为Id和Iq分量，分别单独考虑它们 的电枢反应作用。9.气隙合成磁动势尺、气隙合成磁场民、气隙合成电动势10.隐极同步发电机相量图的画法H.同步发电机的空载特性，剩磁影响的校正12.同步发电机的短路特性：短路时左子只有直轴电流；电枢反应为纯去磁性质；磁路 不饱和：短路电流与励磁电流成正比；短路特性为一条直线。13.零功率因数负载特性：左子电流为纯直轴分量；电枢

15、反应为纯去磁性质；磁路饱和： 与空载特性曲线相差一个特性三角形。14.特性三角形：可用于求定子漏电抗。15.同步发电机的外特性：U随I变化的规律，coscp不同，变化趋势不同。16电压调整率：额泄励磁电流时，空载与额泄负载之间的端电压变化率。17.利用零功率因数特性曲线、空载特性曲线、特性三角形求立子绕组漏电抗的方法。1&同步电机中，利用短路特性、空载特性求直轴同步电抗Xd不饱和值的方法。19.短路比20.低转差法侧Xd和Xq不饱和值的方法。21.同步发电机并联运行的条件：并网的方法（准确同步法：直接，交叉）22.功角、功角特性、基本电磁功率、附加电磁功率23.有功功率的调节，极限功率，静态稳

16、左性，整步功率系数，过载能力Km,24无功功率的调节：保持有功不变、U不变（垂直）时，调节励磁电流，则I的终点 轨迹是水平线，E）的终点轨迹是垂直线。25.V形曲线：保持有功不变时，cos（p=l时为正常励磁，负载电流I最小；减小励磁 电流，欠励，Eu降低，功率因数角超前（I超前电压），I将增加；增大励磁电流，过励，E） 将增大，功率因数角滞后（I滞后电压），I也将增加。26.同步发电机如何过渡到同步电动机或调相机27.同步调相机的用途2&同步发电机单相对中点稳态短路、两相之间稳态短路可以应用对称分量法分析。29.稳态单相短路电流：两相间短路电流：三相短路电流=：L：.=3：E。B.主要公式I

17、.功率Pn =込Wn cos%. （发电机）Pn = 4Un【n cos0n （电动机）2.励磁电动势：Eq=4.44/An1 %3.隐极电机负载运行（不饱和时）：气隙电动势： E, = Ea + E0宦子绕组总电动势平衡: EQ + Ea+Ea=U + iRn励磁电动势平衡:E.=u + iRn + jixa + jixa = u + iRa + jixl气隙电动势:5.&=1）点人+似曲似屮jix。 =u + iRn + jidxd+応 凸极电机负载运行（考虑饱和时）：左子绕组总电动势： 工E = Ed + Eg + E严Ej + E=U + IRa6.电压调整率： MJ =E、_Ug门00%Uno7.低转差法求Xd和Xq的不饱和值：V muxminmax& 功角特性:迟sin& +mU2y)sin 2& XdP cmmax9.极限功率: