电机学概念以及公式总结[资料]

《电机学概念以及公式总结[资料]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机学概念以及公式总结[资料]（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电机学概念以及公式总结资料一、直流电机A. 主要概念1. 换向器、电刷、电枢接触压降 2,U b2. 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 C、转矩常数 C ET16. 电磁功率 Pem电枢铜耗 pCua励磁铜耗 pCuf电机铁耗 p Fe机械损耗 pm

2、ec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 ; 启动电流22. DM 的调速方法 : 电枢串电阻、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,UI (输出电功率 ) NNN电动机 :P,UI ( 输出机械功率 ) NNNN反电势 :ECn,EpNaC,Ea60电磁转矩 :TCI,emaT

3、pNaC,Ta2,直流电动机 (DM)电势平衡方程 : UEIRC, ，, ， nIRaaEaaDM的输入电功率 P : 1PUIUIIUIUIEIRIUI,，, ，, ， ()()1afafaaaf 2,， , ，EIIRUIPppaaafemCuaCufPPpp,， 1emCuaCufPPppp,， emFemecad2d,TTTJ, DM的转矩方程 : em20tdPPpp,21 DM 的效率 :,100%100%(1)100%,， , ， , ，PPPp，,112nn,0N 他励 DM的转速调整率 : ,， n100%nNU,I(R ，R)R，RUaajaj DM 的机械特性 :n,T

4、 em2C CCCEEET. 并联 DM的理想空载转速 n: 0二、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 1,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 X、励磁电阻 R、一次侧漏电抗 X、二次侧漏电抗 Xmm1,2,9. 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

5、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2

6、4. 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=4.44fN E= 4.44fN 11m、 22m，磁势平衡方程 : NININI ，,112210折算前的变压器方程组 ( 数学模型 ):， ,UEIZ, ，1111, ， UEIZ,2222, ，E1,k ，E,2 , ， I,2 ，

7、II ， ,10,k,， ,EIZ,10m, ， UIZ,22L,折算后的变压器方程组 :， ,UEIZ, ，1111, ， UEIZ,2222, ， III,，,012 ,， EE,12, ， ,EIZ10m,， ,UIZ,22,L*电压变化率简化计算公式:U =(Rcos - Xsin ) 100% k2k2效率 :2,p ， p0kN,(1,)， 100%2,Scos ， p， pN20kN， EE滞后于的相角 aoAO 联接组号 ,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

8、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 16. 并联支路数 a、最大并联支路数 a max7. 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

9、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 / p2. 槽距机械角度 :, = 360?/Z m3. 槽距机械角度 :, = p* 360?/Z e4. 每极每相槽数 :q = z/m/2p5. 导体电动势 :E = 2.22 f ,

10、 c1, 短距系数 :k = sin(,/2*y/,) y117. 线圈电动势 :E = 2N*E* k = 4.44 Nf , k y1cc1y1c y18. 分布系数 :,q1sin2 ,kq1,1qsin29. 线圈组电动势 :E = q*E* k = 4.44q*N*f*,*k*kq1y1 q1cy1q110. 绕组系数 :k = k*kN1y1q1E,4.44fNk 11.相绕组电动势 : (N为每相串联匝数 ) ,1N1112. 每相串联匝数 :pqN,c() 单层绕组 ,aN, ,2pqNc,()双层绕组 ,a,13. 相绕组脉振磁动势幅值的最大值 : NkINkI22N1N1F

11、,0.9,m1pp ( 其中 I 是电流的有效值 )14. 相绕组磁动势基波的表达式 :f(t,),Fcos,Fsin,tcos, ,1,1m,1( 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 :NkINkI22NN,F,0.9m,ppftFt(,)sincos,m,16. 三相合成磁动势基波的幅值 F: 1NkI3N1 FF,1.35,1m1p2,=/vnnv， , 17.三相合成的谐波磁动势 : () vv13, ，,次谐波 , 反转 fFtksin(5) (61)5m5,23, ，次谐波 , 正转 ,fFtksin(7) (61),7m7,2

12、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() 。FFF，,12m9. 电动势变比、电流变比10. 定子电流的负载分量 I 、定子电流的励磁分量 I( 或 I) 。 1Lm0,11. 转子旋转时，异步电机的定、转子磁场仍相对静止

13、，磁动势仍平衡(FFF，,) 。12ms12. 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 z，每相匝数等于 1/2; 极对数等于定子磁场的 2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 (1 - s)/s 上的 2 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 T-s 曲线 em

14、22, 21.异步电机的最大电磁转矩发生在时。RsRXX/,， m11222. 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、

15、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 : P,3UI,cos,NNNNN2. 同步转速 : 60f1n,1p3. 转差率 : n,n1s,n14. 转子静止时的方程式 ( 转子折算到定子后 ):， ,UEIZ, ，1111, ， ,EIRjX,， ,2222 , ， ,III,， ,012, ， ,EE,12,， ,EIZ,10m,.NkE11N1 5.电动势变比k: kEkE,，12eeeENk222N， mNkI111N2，6.电流变比k: kI,， iiL1mNkk222iN7. 转子旋转时，转子的频率 :f= s f 2s 1转子电动势 : Ef

16、NksE,2,2222m2ssN转子漏电抗 : XfLsX,2,2ss222， E2s， 转子相电流 : ,I2s ，RjX,22s8. 转子旋转时，频率折算后的方程式 :， ,UEIZ, ，1111, ， EIRsjX, ，/ ， ,2222 , ， IIIk,， /,m12i, ， EkE,12e,， ,EIZ,1mm,9. 转子旋转时，经频率、绕组折算后的方程式 :， ,UEIZ, ，1111, ， ,EIRsjX,， / ， ,2222 , ， ,III,1m2, ， ,EE,12,， ,EIZ,1mm,10. 异步电动机的功率总功率平衡 : P= P+ p + p1 em cu1Fe

17、，P= p+ P 电磁功率平衡 : em cu2 mec机械功率平衡 : P= P+ p+ pmec 2 mec ad功率比例关系 : P: p:P= 1:s:(1-s) emcu2 mec11. 异步电机的电磁转矩 :,R22mpU11PsemT,em2,， ,R21,2,2,fRXX， ,1112s,，12. 最大电磁转矩 :,R,2,sm,22,， RXX， ,11 2, 2,mpU11,Tmax22 ， ,，4,fRRXX， 11112, ， ,13.过载倍数 : k=T,T MmaxN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

18、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 k。 c6. 主磁通和励磁电动势 E 的相位关系 : 是原因， E 是结果，前者超前后者90o,00007. 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 I 和 I 分量，分别单独考虑它们 dq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

19、，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

20、，利用短路特性、空载特性求直轴同步电抗x 不饱和值的方法。 d19. 短路比20. 低转差法侧 X 和 X 不饱和值的方法。 dq21. 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K， M24. 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。 025. 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

21、， E 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， E00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。稳态单相短路电流 : 两相间短路电流 : 三相短路电流 , 。 29.III:3:3:1,kkk123B. 主要公式1. 功率( 发电机 ) P,3UIcos,NNNN( 电动机 ) P,3UIcos,NNNNN2. 励磁电动势 :E=4.44fNk 0N103. 隐极电机负载运行 ( 不饱和时

22、 ):，气隙电动势 : EEE, ， ,a0，定子绕组总电动势平衡 : EEEUIR， , ， 0aa,，励磁电动势平衡 : EUIRjIXjIXUIRjIX,， , ， 0aaat,4. 凸极电机负载运行 ( 不饱和时 ):， EEEE,， 气隙电动势 : ,adaq0， EEEEEUIR,， , ， 定子绕组总电动势平衡 : ,0adaqa,励磁电动势平衡 :， EUIRjIXjIXjIX,， 0aadaq,， , ， UIRjIXjIXaddqq5. 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 )FFF, ，EEE,，dfad1,daq，定子绕组总电动势 : EEEEEEUIR,， , ，, ，,daqa,EU,0N, 6.电压调整率 : U100%, ， UN,7. 低转差法求 Xd 和 Xq 的不饱和值 : Umax X,dIminUmin X,qImax2mEUmU110 8.功角特性 : , ，,Psin()sin2em2XXXdqd,2EUU11,0 ,，,Psin()sin2em,2XXXdqd