电机学概念以及公式总结.docx

一、直流电机
A。主要概念
1。换向器、电刷、电枢接触压降2 Ub
2。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a
10。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^
16。电磁功率P .
em
电枢铜耗pCua
励磁铜耗PCuf
电机铁耗PFe
机械损耗Pmec
mec
附加损耗Pad
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）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：pn=unin输出电功率）
电动机：pn=unin nN（输出机械功率）
反电势：
电磁转矩：
直流电动机（DM ）电势平衡方程：
DM的输入电功率P1 :
DM的转矩方程：
DM的效率：
他励DM的转速调整率：
DM的机械特性：
。 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］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。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X］、二次侧漏电抗X2
9。负载运行时1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:E1=4。44fN1 % E2= 4。44fN2①皿
磁势平衡方程：
折算前的变压器方程组数学模型)：
折算后的变压器方程组：
电压变化率简化计算公式：诳=0Rk*cos©2—Xk*si师2)x1%
效率：
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y「极距，短距、长距、整距
6。并联支路数a、最大并联支路数a
max
7。三相双层绕组画法
8。每相串联匝数N
9。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 / p
2.
槽距机械角度：m = 360 /Z
3。
槽距角：e = p* 360° /Z
4.
每极每相槽数：q = z/2pm
5。
导体电动势：Ec1 = 2 22 f

短距系数：ky1 = s( /2* y1/ )
7。
线圈电动势：Ey1 = 2?C*Ec1* 知=4.44 f ky1
8.
分布系数：
9。
线圈组电动势：Eq1 = q*Ey1 * kq1 = 4 44q*Nc*f** ky1*kq1

10。绕组系数：kN1 = k1*kq1
11。相绕组电动势： （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：
（其中I是电流的有效值）
14。相绕组磁动势基波的表达式：
（其中=0处为相绕组轴线）
15。相绕组磁动势中的v次谐波磁动势最大值、瞬时表达式：
16。三相合成磁动势基波的幅值F1：
17。三相合成的谐波磁动势：（）
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。半闭槽、半开槽、开槽
4。气隙
5。转差率s
6。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（）。
9。电动势变比、电流变比
10。定子电流的负载分量虹、定子电流的励磁分量Im或10）。
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（）。
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R'2（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。
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：
2。同步转速：
3。转差率：
4。转子静止时的方程式（转子折算到定子后）：
5。电动势变比k :
e
6。电流变比ki：
7。转子旋转时，转子的频率:项=s f
转子电动势：
转子漏电抗：
转子相电流：
8。转子旋转时，频率折算后的方程式：
9。转子旋转时,经频率、绕组折算后的方程式：
10。异步电动机的功率
总功率平衡：P] = Pem + peg + pFe,
电磁功率平衡：Pem — pcu2 + Pmee
机械功率平衡：Pmec = P2 + pmec + pad
功率比例关系：Pem： pcu2 : Pmec = 1： s： （1-s）
11。异步电机的电磁转矩：
12。最大电磁转矩：
13。过载倍数：kM=Tmax/TN
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，E0是结果，前者超前后者90
7. 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，E0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，E0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=。
B。主要公式
1。功率
（发电机）
（电动机）
2。励磁电动势：E0=4。44fNkN1①°
3。隐极电机负载运行（不饱和时）：
气隙电动势:
定子绕组总电动势平衡：
励磁电动势平衡：
4。凸极电机负载运行（不饱和时）：
气隙电动势：
定子绕组总电动势平衡：
励磁电动势平衡：5。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）

定子绕组总电动势：
6。电压调整率：
7。低转差法求Xd和Xq的不饱和值:
8。功角特性：
9。 极限功率：Pemmax