電機學總復習要點大全資料

電機學總復習要點大全資料第一頁，共161頁。本節(jié)主要內(nèi)容復習的方法重點復習內(nèi)容作業(yè)題講解2第二頁，共161頁。復習的方法細讀教材在理解的基礎上，重點掌握基本概念、基本原理和基本方法掌握布置的作業(yè)掌握講過的補充題查閱一些電機學習題解參考書積極參加考前答疑3第三頁，共161頁。提醒以下列舉的復習內(nèi)容，要求同學們在全面復習本學期所學知識的基礎上，重點掌握，但不保證只考這些內(nèi)容。4第四頁，共161頁。重點復習內(nèi)容電路、磁路變壓器直流電機交流電機一般理論感應電機同步電機5第五頁，共161頁。電路線值與相值的關系額定值的含義及其相互聯(lián)系（UN、IN、PN）交流電路的復數(shù)運算6第六頁，共161頁。磁路鐵磁材料的磁阻磁路歐姆定律磁化曲線7第七頁，共161頁。磁路歐姆定律(Ohm’sLaw)磁路基本定律磁路歐姆定律：FΦRm8第八頁，共161頁。磁路與電路的對比電路磁路基本物理量及表達式單位基本物理量及表達式單位電流：IA磁通：ΦWb電動勢：EV磁動勢：F=NIA電壓降：UV磁壓降：ΦRm=HlA電阻：R=l/△AΩ磁阻：Rm=l/μAH-1電導：G=1/RS磁導：Λm=1/RmH歐姆定律：E=IR歐姆定律：F=ΦRm基爾霍夫第一定律：ΣI=0基爾霍夫第一定律：ΣΦ=0基爾霍夫第二定律：ΣE=ΣU基爾霍夫第二定律：ΣF=ΣΦRm=ΣHl9第九頁，共161頁。磁化曲線隨著電流增加：H會增加，飽和程度增加，μFe減小；Rm增大；導磁性能降低。10第十頁，共161頁。鐵心損耗磁滋損耗：渦流損耗：鐵心損耗：11第十一頁，共161頁。變壓器1.理解變壓器的工作原理和額定值含義；

2.掌握變壓器空載運行的電磁過程，感應主電動勢和漏電動勢的含義和表達式；電抗的一般表達式以及與參數(shù)關系；

3.變比含義；空載電流大小和波形與鐵心磁路飽和程度的關系。12第十二頁，共161頁。變壓器的工作原理i10→N1i10→φ→e1電磁感應原理把一種電壓的交流電能轉(zhuǎn)變成頻率相同的另一種電壓的交流電能兩個相互絕緣的繞組套在一個共同的鐵心上，它們之間只有磁的耦合，沒有電的聯(lián)系。一次側(cè)（原繞組）：通入交流電流側(cè)，即吸收電能側(cè)。一次側(cè)通入電流產(chǎn)生交變磁通，進而感應電動勢。13第十三頁，共161頁。變壓器的工作原理A X u1

i1

Φ0

e1

a x e2

i2

u2

i10→N1i10→φ→e1、e2二次側(cè)（副繞組）：接負載側(cè)，即輸出電能側(cè)。與一次側(cè)產(chǎn)生的磁通交鏈，進而產(chǎn)生感應電勢。實現(xiàn)電能在不同電壓等級之間的傳遞。由于感應電動勢的大小與繞組的匝數(shù)成正比，因此在一次側(cè)電壓不變的情況下，改變原、副繞組的匝數(shù)比即可改變二次側(cè)輸出電壓，變壓器因此得名。14第十四頁，共161頁。變壓器的額定值ABCZXYABCXYZ15第十五頁，共161頁。感應電動勢、電壓比電壓平衡方程式變比匝比電勢比電壓比16第十六頁，共161頁。主磁通主磁通的大小與波形主要取決于電源電壓的大小與波形。17第十七頁，共161頁。當U1=C時：f或N1↗→Φm↘

→飽和度↘

→μFe↗當f=C時：U1↗

→Φm↗

→飽和度↗

→μFe↘變壓器鐵心的導磁性能18第十八頁，共161頁。O尖頂波的磁化電流飽和程度越大，磁化電流畸變越厲害。19第十九頁，共161頁。激磁阻抗的特點激磁電阻Rm：表征鐵心損耗大小的一個等效參數(shù)激磁電抗Xm：表征鐵心磁化性能高低的一個等效參數(shù)Rm=pFe/Im2=f(μFe)，Xm=f(μFe)其中：pFe≈Cfef1.3Bm2G注意：不是磁阻！當f=C、U1↗時：φm↗

→

Bm↗

→

μFe↘

→

Xm↘pFe↗↗

→

Im2↗↗↗↗

→

Rm↘Oiφ20第二十頁，共161頁。變壓器4.理解負載運行時電磁過程，掌握其磁動勢和電動勢平衡方程。

5.理解折算的原則和方法，各個物理量折算的關系以及折算后變壓器方程組。

6.掌握變壓器T等效電路、近似T型和簡化等效電路圖以及適用范圍。21第二十一頁，共161頁。感應電動勢磁通磁動勢電磁關系總結(jié)N1i1φ1σφ2σN2i2N1imφ一次繞組二次繞組22第二十二頁，共161頁。基本方程式數(shù)學模型23第二十三頁，共161頁。為什么要進行繞組歸算將物理模型簡化為數(shù)學模型；將復雜的電磁藕合問題簡化為單純的電路問題；化難為易，便于分析與求解。24第二十四頁，共161頁。繞組歸算的原則不改變變壓器的物理本質(zhì)；不改變能量傳遞關系與大??；不改變電動勢平衡關系、磁動勢平衡關系、能量平衡關系……25第二十五頁，共161頁。繞組歸算的物理概念在二次側(cè)，用一個匝數(shù)為N1的等效繞組，來代替匝數(shù)為N2的實際繞組。26第二十六頁，共161頁。歸算值實際值二次繞組歸算公式27第二十七頁，共161頁。變壓器三種等效電路28第二十八頁，共161頁。對應的基本方程式和相量圖Γ型等效電路RkI1·Im·Z’LU1·-U’2··E1=E’2·RmXm-I’2·Xk29第二十九頁，共161頁。變壓器7.熟練掌握變壓器空載實驗和短路實驗的原理及其參數(shù)的計算方法。

8.掌握短路電壓（阻抗電壓）的物理含義及其對變壓器性能的影響。

9.標幺值的含義以及變壓器基準值的選取，注意變壓器中折算和標幺值之間的聯(lián)系，短路阻抗的標幺值＝短路電壓30第三十頁，共161頁。2.5

等效電路參數(shù)的測定開路試驗短路試驗31第三十一頁，共161頁。開路試驗試驗目的確定變比k、激磁阻抗Zm等參數(shù)。試驗方法低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路。32第三十二頁，共161頁。短路試驗試驗目的確定短路阻抗Zk等參數(shù)。試驗方法高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路。33第三十三頁，共161頁。阻抗電壓（短路電壓）定義：在短路試驗中，使短路電流達到額定電流時，一次側(cè)加的電壓。記為：UkN=I1NZk(75°)阻抗電壓通常以百分值表示，即：34第三十四頁，共161頁。基本概念定義：基值的選?。喝「魑锢砹康念~定值。相對值35第三十五頁，共161頁。基值的選取基值一次測二次側(cè)電壓U1b＝U1NU2b＝U2N電流I1b＝I1NI2b＝I2N36第三十六頁，共161頁。阻抗的基值37第三十七頁，共161頁。標幺值的優(yōu)點1

▲便于分析與比較各物理量額定值的標么值為1與變壓器容量大小無關38第三十八頁，共161頁。標幺值的優(yōu)點2

▲簡化計算39第三十九頁，共161頁。標幺值的優(yōu)點3

▲無需歸算同一物理量，歸算前后標幺值相等。40第四十頁，共161頁。標幺值的優(yōu)點4

▲三相系統(tǒng)的線、相標幺值相等41第四十一頁，共161頁。變壓器10.理解變壓器電壓調(diào)整率的含義以及表達式（負載大小、短路阻抗標幺值和負載性質(zhì)）。

11.掌握變壓器的損耗含義和效率表達式以及和參數(shù)關系（效率與負載大小、性質(zhì)和空載、短路損耗有關），理解效率最大值的含義。

12.理解三相變壓器聯(lián)結(jié)組別含義和時鐘表示法，能掌握根據(jù)繞組聯(lián)結(jié)圖判斷其聯(lián)結(jié)組別，也能根據(jù)聯(lián)結(jié)組別畫出變壓器聯(lián)結(jié)組圖。42第四十二頁，共161頁。外特性定義：變壓器對外的伏安特性。我們的希望：U2I2OU2N工程實際：U2I2OU2I2NU20為了反映負載電壓隨負載電流大小的變化，引入電壓調(diào)整率。為了供電穩(wěn)定，希望Δu越小越好。43第四十三頁，共161頁。電壓調(diào)整率的內(nèi)涵與負載的大小有關；與變壓器的內(nèi)部參數(shù)有關；與負載的性質(zhì)有關。φ2=0:阻性Oβ=I2*U2*11阻性感性容性φ2>0:感性φ2<0:容性44第四十四頁，共161頁。效率的計算可變損耗等于不變損耗時，效率達到最大。45第四十五頁，共161頁。繞組首末端標志繞組名稱單相變壓器三相變壓器首端末端首端末端中點高壓繞組AXABCXYZN低壓繞組axabcxyzn中壓繞組AmXmAmBmCmXmYmZmNm46第四十六頁，共161頁。三相變壓器的聯(lián)結(jié)組反映三相變壓器高、低壓繞組線電壓（或線電動勢）之間的相位關系，以此解決一次繞組與二次繞組之間線電壓相位的改變問題。47第四十七頁，共161頁。變壓器三相變壓器的連接組別作圖和判斷步驟：①先畫出高壓線圈的位形圖；②便于比較，將A,a連成等電位點；③畫出低壓側(cè)的位形圖（a,x；b,y；cz等）；④將AB,ab連線，得出結(jié)論EAB,12點，Eab多少？UCA·UAB·UA·ABUB·CUC·UBC·cab48第四十八頁，共161頁。ABCXYZabcxyzUc·cUb·bUAB·UAB·UCA·UA·A三相變壓器的聯(lián)結(jié)組(3)BUB·CUC·UAB·UA·UB·UC·UBC·Yy6Ua·Uc·Ub·aUa·Uab·180°49第四十九頁，共161頁。abcxyzABCXYZUCA·UAB·UA·A

aUa·三相變壓器的聯(lián)結(jié)組(4)Uab·Ua·Uc·Ub·bBUB·CUC·Ub·cUc·UAB·UA·UB·UC·Yd5UBC·Uab·150°50第五十頁，共161頁。三相變壓器的聯(lián)結(jié)組(5)UA·ABUB·CUC·UAB·UBC·UCA·Y,d751第五十一頁，共161頁。相量圖判斷聯(lián)結(jié)組注意點繞組極性或同名端僅與繞組接法有關，與首末端標志無關相電動勢均從首端指向末端，線UAB則從A指向B端52第五十二頁，共161頁。相量圖判斷聯(lián)結(jié)組注意點同一鐵心柱上繞組（上下對應繞組），首端為同名端（同極性）時相電動勢相位相同，首端不同極性時則電動勢相反。相量圖中的ABC和abc的排列順序必須相同。53第五十三頁，共161頁。變壓器13.熟記變壓器理想并聯(lián)運行的條件。

14.掌握變壓器并聯(lián)運行時的負載分配以及與短路阻抗的關系。

14.了解自耦變壓器、儀用互感器的工作原理。54第五十四頁，共161頁。理想并聯(lián)運行的三個條件各變壓器的額定電壓相等，變比相同；各變壓器的聯(lián)結(jié)組號相同；各變壓器的短路阻抗標幺值相等，阻抗角相同。55第五十五頁，共161頁。變比相等時的負載分配56第五十六頁，共161頁。負載分配的實用計算公式57第五十七頁，共161頁。直流電機1.理解直流電機的工作原理；掌握直流電機各種勵磁方式的特點.2.了解直流電樞繞組中導體、元件、節(jié)距等含義。3.掌握物理中心線、幾何中心線含義以及電刷安放的位置。58第五十八頁，共161頁。4.理解和掌握負載時電樞反應的性質(zhì)、決定影響的因素等。直流電機59第五十九頁，共161頁?？蛰d時直流電機的氣隙磁場空載磁場：當電樞電流為零或很小時，由勵磁電流單獨建立的磁場，空載磁通用Φm表示。Φm＝Φ0＋Φfσ主磁通：經(jīng)過氣隙，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組的磁通，用Φ0表示，它是機電能量轉(zhuǎn)換的橋梁。漏磁通：不經(jīng)過氣隙，僅與勵磁繞組交鏈的磁通，用Φfσ表示。它不參與機電能量轉(zhuǎn)換。主磁場分布：氣隙磁密在一個極下按平頂波規(guī)律分布。Φm60第六十頁，共161頁?！治鏊悸冯姌须娏鱥a電樞磁動勢fa電樞磁場ba空載磁場b0氣隙合成磁場bδ電樞反應負載時的電樞磁動勢和電樞反應61第六十一頁，共161頁。直流電機直流電機的電樞反應＋＝勵磁電流形成的磁場電樞電流形成的磁場負載時的磁場62第六十二頁，共161頁。負載時電樞磁動勢和電樞反應電樞磁動勢：電樞電流產(chǎn)生的磁動勢。電樞反應：電樞磁動勢對主磁場的影響。直軸（d軸）：主極軸線。dq交軸（q軸）：與直軸正交的軸線。幾何中性線：相鄰兩主極之間的中心線，也就是交軸。物理中性線：電樞圓周上通過圓心和磁通密度為0點的直線。幾何中性線物理中性線▲幾個基本概念63第六十三頁，共161頁。直流電機直流電機的電樞反應fa(x)ba(x)結(jié)論：電樞磁動勢是一個三角形波，其軸線位置與電刷的軸線位置重合。當電刷位于幾何中性線上時，電樞磁動勢為交軸電樞磁動勢。交軸電樞磁密是一個馬鞍形波。64第六十四頁，共161頁。交軸電樞反應交軸電樞反應交軸電樞磁動勢對主磁場的影響65第六十五頁，共161頁。負載時電樞磁動勢和電樞反應＋＝勵磁電流形成的磁場電樞電流形成的磁場負載時的磁場66第六十六頁，共161頁。b0ba(x)bδ(x)O交軸電樞反應結(jié)論1：每個主極下，主磁場一半被削弱、另一半被加強，交軸電樞反應使氣隙磁場bδ發(fā)生畸變，物理中性線偏離幾何中性線一個α角度。α結(jié)論2：對發(fā)電機，物理中性線順著電機的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個α角度；對電動機，物理中性線逆著電機的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個α角度。結(jié)論3：不計鐵心飽和時，主磁場一半被削弱、另一半被加強，去磁作用與助磁作用恰好相等，使得每極總磁通量不變，Φδ＝Φ0。結(jié)論4：考慮鐵心飽和時，交軸電樞反應的去磁作用大于助磁作用，使得每極總磁通量略有減小，Φδ<Φ0。67第六十七頁，共161頁。+++············+++++++++直軸電樞磁動勢＝＋β·······+++++++bβbβ+++·····++bβbβFaqFaFad68第六十八頁，共161頁。直流電機當電樞不在幾何中性線上時，電樞反應不僅有交軸分量，還有直軸分量。直軸電樞反應：直軸電樞磁動勢對主磁場的影響。直軸電樞反應的作用為：運行狀態(tài)電刷順旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度電刷逆旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度發(fā)電機去磁效應助磁效應電動機助磁效應去磁效應69第六十九頁，共161頁。電樞反應性質(zhì)電刷在幾何中性線上時性質(zhì)：交軸電樞反應作用：使得氣隙磁場畸變，物理中心線偏移，使氣隙磁場削弱（磁路飽和）電刷不在幾何中性線上時電樞反應不僅有交軸分量，還有直軸分量。交軸分量的作用和上面類似；直軸分量：根據(jù)電機性質(zhì)不同，有去和助磁作用。70第七十頁，共161頁。直流電機5.感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的分析與計算6.發(fā)電機、電動機運行狀態(tài)的判據(jù)7.發(fā)電機、電動機的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩方程71第七十一頁，共161頁。直流電機的感應電動勢其中，電動勢常數(shù)：n：r/mim當n＝C1時：Ea∝Φ當Φ＝C2時：Ea∝n72第七十二頁，共161頁。直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩其中，轉(zhuǎn)矩常數(shù)：Te：N.m當Ia＝C1時：Te∝Φ當Φ＝C2時：Te∝Ia73第七十三頁，共161頁。電壓方程式發(fā)電機：Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRaIa=I+If（并勵），Ia=I（他勵、串勵）電動機：U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRaIa=I-If（并勵），Ia=I（他勵、串勵）運行狀態(tài)判別準則：發(fā)電機狀態(tài)：Ea>U；電動機狀態(tài)：Ea<U74第七十四頁，共161頁。電磁功率其中，機械角速度：機械系統(tǒng)電路系統(tǒng)75第七十五頁，共161頁。直流發(fā)電機和電動機區(qū)別機械能轉(zhuǎn)變成電能電能轉(zhuǎn)變成機械能電樞電勢:電源電勢反電勢電磁轉(zhuǎn)矩:制動驅(qū)動電勢平衡方程:能量關系:76第七十六頁，共161頁。轉(zhuǎn)矩平衡方程：功率平衡方程：直流發(fā)電機和電動機區(qū)別77第七十七頁，共161頁。直流電機8.理解直流發(fā)電機的運行特性，重點掌握他勵發(fā)電機的運行特性和并勵發(fā)電機自勵調(diào)節(jié)和過程。78第七十八頁，共161頁。直流發(fā)電機的運行特性空載特性當n=nN，I=0時：U0=f(If)外特性（重點）當n=nN，If=C或Rf=C時：U=f(I)調(diào)整特性當n=nN，U=UN時：If

=f(I)效率特性當n=nN，U=UN時：η

=f(P2)運行特性與電機的勵磁方式有關。以下分他勵、并勵、復勵分別介紹…79第七十九頁，共161頁。AIf0U0O勵磁電阻線并勵發(fā)電機的自勵條件（1）電機必須有剩磁；U0r磁化曲線臨界電阻線（2）勵磁磁動勢的方向必須與剩磁的方向一致；（3）勵磁回路的總電阻必須小于臨界電阻。ΦrΦf80第八十頁，共161頁。并勵發(fā)電機的運行特性當n=nN，Rf=C時：U=f(I)U=Ea-IaRa=CenNΦ-IaRa與他勵發(fā)電機比較，隨著I的增加，還有第三個因素使端電壓U下降：U↘→If↘→Φ↘→Ea↘→U↘↘并勵直流發(fā)電機：ΔuN≈20％IfUEaI+-IaRfRLUNINIkIUOU0他勵并勵根據(jù)：I=U/RL≈Ea/(Ra+RL)(1)RL↘→I↗→U↘(2)RL↘↘→U↘↘→If↘↘→Ea↘↘→I↘→拐彎(3)當U=0時：I=Ik，穩(wěn)態(tài)短路電流不大。▲外特性81第八十一頁，共161頁。9.了解直流電動機的運行特性含義，重點掌握并勵電動機和串勵電動機運行特性中的關鍵問題以及直流電動機的機械特性。直流電機82第八十二頁，共161頁。直流電動機的運行特性工作特性速率特性：n＝f(P2)轉(zhuǎn)矩特性：Te＝f(P2)效率特性：η＝f(P2)機械特性（重點）n=f(Te)運行特性與電動機的勵磁方式有很大的關系。以下分并勵、串勵、他勵分別介紹…83第八十三頁，共161頁。并勵電動機的工作特性前提：U=UN，If=IfN(Rf=C)；分析：n,Te,η=f(P2)n0n=f(P2)T0Te=f(P2)T2=f(P2)P2O勵磁回路不允許斷開！η=f(P2)84第八十四頁，共161頁。串勵電動機的工作特性前提：U=UN，Ia=Is=I；分析：n,Te,η=f(Ia)n=f(Ia)IaOTe=f(Ia)η=f(Ia)串勵電動機不允許空載運行！85第八十五頁，共161頁。10.理解直流電動機起動的要求和起動方法；掌握直流電動機調(diào)速方法；直流電機86第八十六頁，共161頁。直流電動機的起動起動的概念直接起動電樞回路串電阻器起動降壓起動三種起動方法87第八十七頁，共161頁。直流電動機起動的特點起動時：n≈0Ea=CenΦ≈0，U=Ea+IaRa≈IaRaIa≈U/Ra，起動電流大，必須加以限制。Te=CTΦIaIa↘→Te↘起動轉(zhuǎn)矩大起動電流小矛盾88第八十八頁，共161頁。直流電動機的調(diào)速調(diào)速的概念調(diào)速的方法調(diào)壓調(diào)速調(diào)電樞電阻調(diào)速調(diào)勵磁電流調(diào)速電樞控制磁場控制89第八十九頁，共161頁。1.理解每極每相槽數(shù)、電角度、機械角度、相鄰兩槽間電角度、極相組、相繞組、線圈匝數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)的含義。交流電機一般理論90第九十頁，共161頁。三相交流繞組構(gòu)成→1個線圈

(Nc匝)→1個線圈組

(q個線圈)→1相繞組

(2p個線圈組)→單匝線圈

(2根導體)1根導體AXNc=4q=32p=21相繞組總匝數(shù)＝2p×q×Nc極相組91第九十一頁，共161頁。2.理解和掌握正弦磁場下交流繞組中的導體感應電動勢、匝電動勢、線圈電動勢、相電動勢和線電動勢的計算式。理解感應電動勢頻率、節(jié)距因數(shù)、分布因數(shù)的表達式及其含義。

交流電機一般理論92第九十二頁，共161頁。一相繞組的感應電動勢一個線圈組有qNC匝：一相繞組每支路有N匝：雙層繞組：N=2pqNC/a單層繞組：N=pqNC/a93第九十三頁，共161頁。與變壓器的對比變壓器相電動勢：交流電機相電動勢：符號含義符號含義變壓器N1一相繞組的實際匝數(shù)Φm主磁通幅值交流電機Nkw1一相繞組的等效匝數(shù)Φ1每極磁通量94第九十四頁，共161頁。3.掌握通以正弦電流時單相繞組中整距線圈磁動勢、分布繞組磁動勢和相磁動勢的表達式。重點掌握單相繞組基波磁動勢的性質(zhì)（脈振磁動勢的含義，其頻率、幅值的大小等）。

交流電機一般理論95第九十五頁，共161頁。單相繞組的磁動勢其中：96第九十六頁，共161頁。θsOfφ1既是時間的函數(shù)，又是空間的函數(shù)；在空間上，按余弦規(guī)律分布；在時間上，按余弦規(guī)律變化；軸線位置固定不動；幅值大小隨時間按正弦規(guī)律脈振；脈振的頻率就是電流的頻率。單相繞組的基波磁動勢駐波97第九十七頁，共161頁。4.理解并掌握通以對稱三相電流時三相繞組磁動勢的幅值、頻率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的特點。

交流電機一般理論98第九十八頁，共161頁。三相對稱繞組基波合成磁動勢性質(zhì)：在三相對稱繞組中，通入三相對稱電流，將產(chǎn)生一個基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢；幅值：其幅值的大小恒定，不隨時間變化；轉(zhuǎn)速：其軸線位置以同步速度旋轉(zhuǎn)；方向：其軸線位置從電流超前相的繞組軸線轉(zhuǎn)向電流滯后相的繞組軸線；位置：當某相繞組的電流達到最大時，基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的軸線位置就與該相繞組的軸線位置重合。99第九十九頁，共161頁。脈振磁動勢與旋轉(zhuǎn)磁動勢關系一個脈振磁動勢可以分解為兩個轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，它們的幅值均等于脈振磁動勢最大幅值的一半。正向旋轉(zhuǎn)反向旋轉(zhuǎn)脈振100第一百頁，共161頁。1.理解感應電機工作原理、轉(zhuǎn)差率含義以及運行狀態(tài)的判別方法。電磁制動電動機發(fā)電機感應電機101第一百零一頁，共161頁。2.理解感應電機空載和負載的磁動勢，重點掌握定轉(zhuǎn)子磁動勢在空間相對靜止的含義以及空載和負載運行時各物理量的變化。感應電機102第一百零二頁，共161頁。轉(zhuǎn)子磁動勢的轉(zhuǎn)速與頻率定子轉(zhuǎn)速：0（靜止不動）定子磁動勢轉(zhuǎn)速：同步速度ns轉(zhuǎn)子機械轉(zhuǎn)速：n（與ns方向一致）定子磁動勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：Δn＝ns－n＝s×ns轉(zhuǎn)子電動勢/電流頻率：f2＝pΔn/60＝s×f1轉(zhuǎn)子磁動勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：n2＝60f2/p＝Δn轉(zhuǎn)子磁動勢相對于定子的轉(zhuǎn)速：Δn＋n＝ns前提：定轉(zhuǎn)子極對數(shù)相同。結(jié)論：無論轉(zhuǎn)子的機械轉(zhuǎn)速為多少，定轉(zhuǎn)子磁動勢F1與F2的轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相同，在空間始終保持相對靜止。Δnnns相對靜止103第一百零三頁，共161頁?；倦姶抨P系定子方：f1轉(zhuǎn)子方：f2ns104第一百零四頁，共161頁。3.理解感應電機折算原則和方法，以及代表轉(zhuǎn)子產(chǎn)生機械功率相對應的等效電阻，重點掌握T型等效電路。感應電機105第一百零五頁，共161頁。繞組歸算后的定轉(zhuǎn)子電路圖電磁功率定子銅耗機械功率轉(zhuǎn)子銅耗106第一百零六頁，共161頁。T型等效電路、基本方程式Z’2Z1σ107第一百零七頁，共161頁。4.掌握感應電動機的功率平衡方程及其對應等效電路的電阻含義，掌握轉(zhuǎn)子銅耗、機械損耗和電磁功率之間的關系，借助等效電路會計算相應的損耗和功率。感應電機108第一百零八頁，共161頁。感應電動機的功率流圖109第一百零九頁，共161頁。感應電動機的功率方程110第一百一十頁，共161頁。5.理解感應電機電磁轉(zhuǎn)矩的多種表達式，重點掌握由功率求電磁轉(zhuǎn)矩方法及其與電機參數(shù)、磁通之間的關系。感應電機111第一百一十一頁，共161頁。電磁轉(zhuǎn)矩的幾種計算公式定義基本參數(shù)簡化112第一百一十二頁，共161頁。6.掌握籠型轉(zhuǎn)子相數(shù)、串聯(lián)匝數(shù)、繞組因數(shù)，理解感應電機參數(shù)測定方法，能根據(jù)感應電機空載和堵轉(zhuǎn)實驗計算電機主要參數(shù)。感應電機113第一百一十三頁，共161頁。7.掌握感應電機T-s曲線，掌握最大轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩、臨界轉(zhuǎn)差率的特點，能大致畫出人為的機械特性，從而分析電機的運行性能。

感應電機114第一百一十四頁，共161頁。轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性Tes01-∞+∞電動機狀態(tài)發(fā)電機狀態(tài)電磁制動狀態(tài)TmaxTstsm臨界轉(zhuǎn)差率115第一百一十五頁，共161頁。感應電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩結(jié)論：

Tmax∝U12；Tmax∝1/（X1σ＋X’2σ）

Tmax∝1/f12；sm∝1/f1；

Tmax與R’2無關，但sm∝R’2。116第一百一十六頁，共161頁。8.理解感應電機各種工作特性曲線的趨勢，理解籠型轉(zhuǎn)子感應電機直接起動的特點，掌握繞線式感應電機串電阻起動的方法，了解深槽和雙籠感應電動機的原理，了解感應電機的各種調(diào)速方法原理和特點。

感應電機117第一百一十七頁，共161頁。1.同步電機的三種運行狀態(tài)及其判別方法。同步電機118第一百一十八頁，共161頁。同步電機運行狀態(tài)的變化SN定子旋轉(zhuǎn)磁場N0S0主磁極TeδnsT1SN定子旋轉(zhuǎn)磁場Te=0N0S0主磁極nsT1SN定子旋轉(zhuǎn)磁場N0S0主磁極T2δnsTe119第一百一十九頁，共161頁。2.同步發(fā)電機的電樞反應。

熟練掌握對稱負載時的同步電機電樞反應性質(zhì)，內(nèi)功率因數(shù)角、功率因數(shù)角和功率角的含義及其聯(lián)系；了解同步電機的時－空相量圖。同步電機120第一百二十頁，共161頁。電樞反應定義：電樞基波磁動勢對主極基波磁場的影響。性質(zhì)：取決于電樞基波磁動勢與勵磁磁動勢在空間的相對位置，有交磁、助磁、去磁之分。分析：取決于同步發(fā)電機的內(nèi)功率因數(shù)角ψ0。121第一百二十一頁，共161頁。同步電機的時空矢量圖交磁去磁助磁122第一百二十二頁，共161頁。同步電機3.熟練掌握磁路不飽和時的隱極同步發(fā)電機的電壓方程，相量圖和等效電路，理解電樞反應電抗、同步電抗的物理含義，對其磁路飽和的情況要求基本了解。123第一百二十三頁，共161頁。隱極同步發(fā)電機的相量圖124第一百二十四頁，共161頁。隱極同步發(fā)電機的等效電路～125第一百二十五頁，共161頁。隱極同步電機相量圖求解方法方法一：利用電壓方程式；方法二：利用幾何關系。caobd已知：U,I,φ,Ra,Xs126第一百二十六頁，共161頁。同步電機4.掌握不考慮磁路飽和時的凸極同步發(fā)電機的電壓方程，相量圖和等效電路，掌握虛擬電動勢和勵磁電動勢關系以及內(nèi)功率因數(shù)角表達式，掌握凸極同步電機同步電抗的物理含義、大小差別以及對電機的影響127第一百二十七頁，共161頁。凸極同步發(fā)電機的電壓方程式128第一百二十八頁，共161頁。凸極同步發(fā)電機的相量圖為了確定ψ0，畫出相量圖，定義一個虛擬電動勢：與E0同相129第一百二十九頁，共161頁。凸極同步電機相量圖的標量求解130第一百三十頁，共161頁。凸極同步發(fā)電機的等效電路～131第一百三十一頁，共161頁。同步電機參數(shù)的比較電機漏抗電樞反應電抗直軸同步電抗交軸同步電抗基本關系大小關系隱極機XσXaXsXsXs=Xd=Xq=Xσ+XaXs>>Xσ>Ra凸極機XσXadXaqXdXqXd=Xσ+XadXq=Xσ+XaqXd>Xq>Xσ>Ra132第一百三十二頁，共161頁。同步電機5.理解同步發(fā)電機的功率流平衡方程和轉(zhuǎn)矩方程，重點掌握電磁功率一般表達式以及隱極和凸極電機相應的表達式。了解同步電機空載和短路特性的特點，重點掌握利用其特性求飽和與不飽和時同步（直軸）電抗的方法。133第一百三十三頁，共161頁。同步發(fā)電機的電磁功率交軸電樞電流是產(chǎn)生電磁功率、實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的必要條件。134第一百三十四頁，共161頁。隱極同步發(fā)電機的短路特性分析IfIOOIfkIN短路特性純?nèi)ゴ哦搪诽匦圆伙柡?35第一百三十五頁，共161頁。凸極同步發(fā)電機的短路特性分析所以：結(jié)論：利用空載特性和短路特性，可以求出Xd。136第一百三十六頁，共161頁。同步電機6.理解同步發(fā)電機并聯(lián)運行并聯(lián)運行的條件。熟練掌握與電網(wǎng)并聯(lián)時同步電機的功角特性及其特點，深入理解功角的物理意義。137第一百三十七頁，共161頁。同步發(fā)電機投入并聯(lián)運行的條件同步發(fā)電機與電網(wǎng)的相序必須一致；同步發(fā)電機與電網(wǎng)的頻率應相同；同步發(fā)電機的激磁電動勢E0應與電網(wǎng)電壓U的幅值、相位、波形相同。138第一百三十八頁，共161頁。同步發(fā)電機的功角特性前提：E0、U、f保持不變；忽略電樞電阻，Ra=0。不計飽和尋求：Pe＝f(δ)139第一百三十九頁，共161頁。隱極與凸極同步電機功角特性比較凸極同步發(fā)電機：隱極同步發(fā)電機：140第一百四十頁，共161頁。隱極與凸極同步電機功角特性比較PePe1Pe2δPeO隱極同步發(fā)電機：

Pe=Pe1∝sinδ，Pe2=0

當δ=90°時：Pe=Pe(max)凸極同步發(fā)電機：

Pe=Pe1+Pe2，與sinδ沒有正比關系

Pe2與E0沒有關系，只取決于電網(wǎng)電壓和凸極效應Pe(max)出現(xiàn)在δ<90°的地方141第一百四十一頁，共161頁。功率角的雙重含義δδSN電樞合成磁場N0S0主磁場nsTeδ142第一百四十二頁，共161頁。同步電機7.深入掌握同步發(fā)電機有功功率調(diào)節(jié)的本質(zhì)和特點，靜態(tài)穩(wěn)定性的含義和判據(jù)，整步功率系數(shù)和靜態(tài)過載能力含義以及提高靜態(tài)穩(wěn)定性的方法。143第一百四十三頁，共161頁。有功功率的調(diào)節(jié)要增加發(fā)電機輸出的有功功率P2，必須增加原動機輸入的機械功率P1，使功率角δ增大。在電網(wǎng)電壓、頻率和發(fā)電機勵磁電流不變的情況下，改變功率角，可以調(diào)節(jié)有功功率。當δ=90°時，電磁功率和有功功率達到最大。144第一百四十四頁，共161頁。同步發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定性提高靜態(tài)穩(wěn)定性的辦法：增加勵磁電流；減小同步電抗（增加短路比）。145第一百四十五頁，共161頁。同步電機8.深入掌握同步發(fā)電機無功功率調(diào)節(jié)的本質(zhì)和特點，能熟練掌握利用相量圖分析相應調(diào)節(jié)過程中物理量的變化，理解V型曲線含義和特點以及熟練掌握利用其特點會分析同步電機調(diào)節(jié)過程中物理量的變化趨勢。146第一百四十六頁，共161頁。同步發(fā)電機無功功率的調(diào)節(jié)當發(fā)電機帶感性負載時，電樞反應具有去磁效應。在有功輸出不變的情況下，為了調(diào)節(jié)無功輸出，必須調(diào)節(jié)勵磁電流，才能維持發(fā)電機端電壓不變。147第一百四十七頁，共