电机学知识点总汇

1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生:

2. 磁势平衡方程、电枢反应问题

3. 数学模型问题: I. 直流电机:

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?

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?

u = E + I×ra (+ 2Ub)(电动)

E = u + I×ra (+ 2Ub)(发电) E = CE

n

CE = PNa/60/a TE = CM

Ia

CM = PNa/2/a 其中Na上总导体数

II. 变压器:

折算前?U1?&&&?U2?E2?I2Z2?I&&?&1?I2/k?I0?&&?E1?kE2??E&?I&Z10m?&&??U2?I2ZL&??E&?I&Z111

折算后 ?U1?&&&'2?I'2Z'2?U'2?E?I&&?&0?I1?I'2?&&?E1?E'2??E&?I&Z10m?&&??U'2?I'2Z'L&??E&?I&Z111

III. 异步电机:f折算后?&&?I&U1??E11Z1?&&?E2?I2?R2/s?jX2σ??&&&?I0?I1?I2/ki?&&?E1?keE2?E&??I&Z1mm?1111 w折算后?U&??E&?I&Z11?&&??I2??R2?/s?jX2?σ??E2?&&&??I1?I0?I2?&&??E1?E2?E&&?1??I0Zm11

未折算时 ?U&??E&?I&Z

?&&?E2s?I2s?R2?jX2?s?, X2?s?sX2?rr?rF?F?01?F2s?&&?E1?keE2, E2s?sE2?E&??I&Z1mm?IV. 同步电机:E&?U&?I&&X?jI&X(凸极机、双反应理论) (Ra?jX?)?jI0dadqaq&?IR&?jI&X?jI&X?Uaddqq

&?U&?I&&(隐极机) E(Ra?jX?)?jIX0a&?IR&?jIX&?Uat

4. 等效电路: I. 直流电动机:

II.

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)

变压器: 变压器:

II.

6. 异步电机:

IV.同步电机

隐极机(不计饱和)

6. 交流绕组与直流绕组

共同的概念 单层、双层绕组 叠绕组、波绕组 y1、y2、y 短距、长距、整距 集中、分布 换向器节距yk 电刷 电刷移位 几何中性线 物理中性线 单一闭合回路 并联支路对数a 主磁场、漏磁场、励磁磁场 三相星形、三角形 并联支路数a 圆形旋磁: 椭圆旋磁: 脉振磁场: 磁场旋转速度:n? 直流电动势:

直流电机独有 交流电机独有 绕组系数:kN1?ky1kq1 短距系数:ky1?siny1?q?sin12 分布系数:kq1??qsin12分数槽绕组 90? 60f pE?CE?n CE?pNa60a (Na为电枢总导体数、a为并联支路对数)

交流电动势:

E?4.44fNkN1?

(N为每相串联匝数)

直流磁动势:

Fa(x)?AxA?Naia/?Da (无移刷时的情况。x以磁极中心为起点,A为电负荷)

Faq?A?

2(移刷

电角度时)

???Faq?A(?b?)2??Fad?Ab??交流磁动势:

F?1?0.9NkN1I pNkN1I p(单相脉振幅值,N为每相串联匝数,I为相电流有效值)

F1?1.35(三相旋转磁动势幅值)

7. 电磁转矩(功率)

I. 直流电机: T?C?IemMa

CM?pNa/2?a

II. 变压器:

SN?U1NI1N?U2NI2N

(单相) (三相)

SN?3U1NI1N

III.

异步电机: P?3?NI1NU1Ncos?N N

?2Pem?m1I2? R2spcu2?sPem Pmec?(1?s)Pem

Tem?PmecPem

??m?1

Tem?Pem?

?R?12?f[(R?2)2?(X?X?)2]111?2?sm1pU12?R2s(忽略激磁支路而得)

最大电磁转矩发生的位置为:(?2R2??)2,即在忽略激磁支路后,当等)?R12?(X1??X2sm效电路中的转子电阻值R’2/sm等于电路的其余元件的阻抗之和时,异步电机电磁转矩达到最大值。

IV.同步电机:

mE0U1mU1211Pem?sin??(?)sin2?

Xd2XqXdPem?mE0U1sin? Xt

(凸极机)

(隐极机)

保持Pem不变,调节无功:

E0sin??constIcos??const(以U垂直为参照,E0终点轨迹垂直,I终点轨迹水平)

=1,I最小,)

V形曲线(励磁正常时,cos

8. 效率计算:

II. 变压器:

I. 直流电动机:

??P2P??p?p?1?1? PPP111?p?pcua?pcuf?pmec?pFe?pad?pcu?p0

?p?pcu?pFe?pad?pcu?p0 pcu??2pkN

?2pkN?p0N?SNcos???1?? 22?SNcos?2??pkN?p0N?SNcos?2??pkN?p0N2最大效率发生位置:?pkN?p0N,即可变损耗等于不变损耗时。

III.

异步电机:

?p?pcu1?pcu2?pmec?pFe?pad?pcu?p0?(pcu1?pcu2?pad)?(pmec?pFe)

发生最大效率的位置:可变损耗等于不变损耗时,即(pcu1?pcu2?pad)?(pmec?pFe)时。

IV. 同步电机:

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