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类型电机学概念以及公式总结.doc

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    电机学概念以及公式总结.doc
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    1、 一、直流电机A. 主要概念1. 换向器、电刷、电枢接触压降 2Ub2. 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8. 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 pCua励磁铜耗 pCuf电机铁耗 pFe机械损耗 pmec附加损耗 pad输出机械功率 P2

    2、可变损耗、不变损耗、空载损耗17. 直流电动机(DM)的工作特性18. 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、调端电压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:P NU NIN (输出电功率)电动机:P NU NIN N (输出机械功率)反电势: 60EaCnp电磁转矩:ema2TCIpN直流电动机(DM)电势平衡方程: aEaUIRCnIDM 的输入电功率 P1 :12(

    3、)()afafaffemCufUIIIIUIERp12emCuafFecadpPDM 的转矩方程: 20TJtDM 的效率: 11 2%(1)10%PppP他励 DM 的转速调整率: 0NnDM 的机械特性: em2Tjaja)(CRUCRIUnEE. 并联 DM 的理想空载转速 n0:二、变压器A. 主要概念1. 单相、三相;变压器组、心式变压器;电力变压器、互感器;干式、油浸式变压器2. 铁心柱、轭部3. 额定容量、一次侧、二次侧4. 高压绕组、低压绕组5. 空载运行,主磁通、漏磁通 1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,铁耗角6. 、i、e 正方向的规定。7.

    4、 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压8. 励磁电抗 Xm、励磁电阻 Rm、一次侧漏电抗 X1、二次侧漏电抗 X29. 负载运行时变压器的原理示意图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、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18. 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

    5、钟表示法22. Y,y 联结组,D,d 联结组各有 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28. 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:E 1=4.44fN1 m、 E2= 4.44fN2 m磁势平衡方程: 10NII折

    6、算前的变压器方程组(数学模型): 112212102mLUEIZkIEZUI折算后的变压器方程组: 1122012102mLEIZIUIZ电压变化率简化计算公式:U = (Rk*cos 2-Xk*sin 2)100%效率: %10)cos1(kN202NpSp3aAOE滞 后 于 的 相 角联 接 组 号 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. 槽电势星形图及其画法、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 y1,极

    7、距,短距、长距、整距6. 并联支路数 a、最大并联支路数 amax7. 三相双层绕组画法8. 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置,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

    8、轴线,在转到下一个滞后120的相的轴线。18. 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: m = 360/Z3. 槽距角: e = p* 360/Z4. 每极每相槽数:q = z/2pm5. 导体电动势:E c1 = 2.22 f 短距系数:k y1 = sin(/2*y1/)7. 线圈电动势:E y1 = 2Nc*Ec1* ky1 = 4.44 Nc f ky18. 分布系数: 2sin11qk9. 线圈组电

    9、动势:E q1 = q*Ey1 * kq1 = 4.44q*Nc*f*ky1*kq110. 绕组系数:k N1 = ky1*kq111. 相绕组电动势: (N 为每相串联匝数)114.f12. 每相串联匝数: c()2pqNa单 层 绕 组双 层 绕 组13. 相绕组脉振磁动势幅值的最大值:(其中 I 是电流的有效值)pINkIkF111m9.014. 相绕组磁动势基波的表达式: cosincos),(1m11 tFtf(其中=0 处为相绕组轴线)15. 相绕组磁动势中的 次谐波磁动势最大值、瞬时表达式:m20.9(,)sincoNNkIkIFpftt16. 三相合成磁动势基波的幅值 F1:

    10、pIkFN1m135.217. 三相合成的谐波磁动势: ( )1/vvn=,5m5773sin() (6)2 1fFtk次 谐 波 ,反 转次 谐 波 正 转四、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. 感应电机8. 堵转时的异步电机:等效于一台短路的三相变压器(不过其主磁通是旋转的) ;转子频率等于定子频率;定转子磁动势同步旋转、相对静止;磁势是平衡的( ) 。12mF9. 电动势变比、电流变比10.

    11、定子电流的负载分量 I1L、定子电流的励磁分量 Im(或 I0) 。11. 转子旋转时,异步电机的定、转子磁场仍相对静止,磁动势仍平衡() 。12msF12. 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;极对数等于定子磁场的极对数。18. 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 R2 (1-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

    12、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 Tem-s 曲线21. 异步电机的最大电磁转矩发生在 时。22m1/RsX 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(定子串电抗器降压、绕线转子串电阻)26. 异步电动机的制动方法:转速反向(定子三相正接、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

    13、态) 、能耗制动(定子接直流、转子电阻耗能)27. 单相电动机原理B. 主要公式:1. 异步电动机的功率: NNcos3IUP2. 同步转速: pfn1603. 转差率: 1s4. 转子静止时的方程式(转子折算到定子后): 112201210mUEIZRjXIEZ5. 电动势变比 ke:11222Ne ekEk, 6. 电流变比 ki: 1212ii LNIkk,7. 转子旋转时,转子的频率:f 2s = s f1转子电动势: 22m2sNEsE转子漏电抗: ssXfLX转子相电流: 22ssIRj8. 转子旋转时,频率折算后的方程式: 11222m121/ieUEIZsjXIkEZ9. 转子

    14、旋转时,经频率、绕组折算后的方程式:112221m21/UEIZRsjXIEZ10. 异步电动机的功率总功率平衡: P1 = Pem + pcu1 + pFe,电磁功率平衡: Pem = pcu2 + Pmec 机械功率平衡: Pmec = P2 + pmec + pad功率比例关系: Pem: pcu2 :P mec = 1:s:(1- s)11. 异步电机的电磁转矩: 21em21112RUsTfX12. 最大电磁转矩: 2m211ax 2214RsXmpUTf X 13. 过载倍数: kM=TmaxT N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:

    15、直流发电机励磁、静止整流装置励磁、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. 同步电机的空载运行;同步电机的磁化特性;饱和系数 kc。6. 主磁通 0 和励磁电动势 E0 的相位关系: 0 是原因,E 0 是结果,前者超前后者907. 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,8. 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 F、气隙合成磁场 B、气隙合成电动势 E。10. 隐极同步发电机相量图的画法11. 同步发电机的空载特性,剩磁影响的校正12. 同

    16、步发电机的短路特性:短路时定子只有直轴电流;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:定子电流为纯直轴分量;电枢反应为纯去磁性质;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,cos不同,变化趋势不同。16. 电压调整率:额定励磁电流时,空载与额定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、特性三角形求定子绕组漏电抗的方法。18. 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

    17、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,静态稳定性,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 0 的终点轨迹是垂直线。25. V 形曲线:保持有功不变时, cos=1 时为正常励磁,负载电流 I 最小;减小励磁电流,欠励,E 0 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,E0 将增大,功率因数角滞后(I 滞

    18、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28. 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 。123:1kkIB. 主要公式1. 功率(发电机)NNIUPcos3(电动机)2. 励磁电动势:E 0=4.44fNkN1 03. 隐极电机负载运行(不饱和时):气隙电动势: 0Ea定子绕组总电动势平衡: 0aUIR励磁电动势平衡: a atIjXIjX4. 凸极电机负载运行(不饱和时):气隙电动势: 0EEaqd定子绕组总电动势平衡: 0adqaEEUIR励磁电动势平衡: aadqUIRjXjIj5. 凸极电机负载运行(考虑饱和时):气隙电动势: (由 d 轴合成 产生)daqE 1dfadF定子绕组总电动势: daq aEUIR6. 电压调整率: 0N1%U7. 低转差法求 Xd 和 Xq 的不饱和值: maxdinXIiqmaxUI8. 功角特性:201sin()sin2edqdEPXX20i()iemdqdU9. 极限功率: Pemmax

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