電機學(xué)-各章總結(jié)

第三章變壓器

一、基本概念

基本結(jié)構(gòu)

額定值（容量、電壓、電流、頻率等）

運行原理：主磁通、漏磁通、空載電流、磁動勢平衡

勵磁電流與鐵芯磁通的波形關(guān)系

電壓電流方程、等效電路、相量圖

參數(shù)：變比、短路阻抗、激磁阻抗

標(biāo)幺值

運行特性：電壓變化率、效率

三相變壓器

連接組

并聯(lián)運行

對稱分量法

三繞組變壓器、自耦變壓器二、重點公式E=4.44fNΦmΔU=β(Rk*cosφ2+Xk*sinφ2)×100%三、能力要求1）繪制空載及負(fù)載運行等效電路，列寫基本方程，繪制相量圖；

2）進行變壓器繞組歸算；

3）計算標(biāo)幺值；

4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算變壓器參數(shù)；

5）電壓變化率、效率計算；

6）根據(jù)三相變壓器的繞組連線判斷連接，根據(jù)繞組連接組要求進行繞組連接；

7）理解變壓器并聯(lián)運行要求，并進行相關(guān)計算。1）一臺額定頻率為50Hz的電力變壓器接于60Hz，電壓為此變壓器的6/5倍額定電壓的電網(wǎng)上運行，此時變壓器磁路飽和程度

，勵磁電流

，勵磁電抗

，漏電抗

。2）一臺變壓器，原設(shè)計的頻率為50Hz，現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運行，額定電壓不變，勵磁電流將

，鐵耗將

。3）引起變壓器電壓變化率變化的原因是

。4）三相變壓器組不宜采用Y,y聯(lián)接組，主要是為了避免

。四、思考題（不變，不變，增大，增大）（減小，減小）（負(fù)載電流的變化）（電壓波形畸變）5）變壓器副邊的額定電壓指

。6）在采用標(biāo)幺制計算時，額定值的標(biāo)幺值為

。7）既和原邊繞組交鏈又和副邊繞組交鏈的磁通為

，僅和一側(cè)繞組交鏈的磁通為

。

8）一臺三相電力變壓器SN=560kVA，U1N/U2N=10000/400(v)，Dy接法，負(fù)載時忽略勵磁電流，低壓邊相電流為808.3A時，則高壓邊的相電流為

。9）一臺變比為k=10的變壓器，從低壓側(cè)作空載實驗，求得副邊的勵磁阻抗標(biāo)幺值為16，那末原邊的勵磁阻抗標(biāo)幺值是

。（原邊為額定電壓時副邊的空載電壓）（1）（主磁通，漏磁通）（18.67A）

（16）10）變壓器負(fù)載呈容性，負(fù)載增加時，副邊電壓

。11）單相變壓器鐵心疊片接縫增大，其他條件不變，則空載電流

。

12）在單相變壓器中，為了保證主磁通的波形為正弦波，空載電流波形應(yīng)是

波。

13）在Yd11三相變壓器中，外施電壓為正弦波，空載時高壓邊電流波形為

波，主磁通波形為

波，低壓邊相電動勢波形為

波。（可能上升或下降）（增大）（尖頂波）（正弦波、正弦波、正弦波）14）變壓器并聯(lián)運行的條件？15）試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義；它們分別對應(yīng)什么磁通，對已制成的變壓器，它們是否是常數(shù)？16）變壓器的額定電壓為220/110V，若不慎將低壓方誤接到220V電源上，試問勵磁電流將會發(fā)生什么變化？變壓器將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？17）變壓器副方所帶負(fù)載的性質(zhì)對副方電壓有什么影響？副方電壓在什么情況下有可能高于空載值？

18）自耦變壓器的容量是如何傳遞的？這種變壓器最適合的變比范圍是多大？第二章直流電機一、基本概念基本結(jié)構(gòu)及工作原理

額定值（功率、電壓、電流、效率、轉(zhuǎn)速等）

電樞繞組的并聯(lián)支路對數(shù)

空載磁場

電樞反應(yīng)（交軸、直軸）

感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩

勵磁方式（他勵、并勵、串勵、復(fù)勵）

電壓方程、功率平衡方程、轉(zhuǎn)矩平衡方程

運行特性（工作特性、機械特性）

電動機穩(wěn)定運行的判據(jù)

啟動、調(diào)速、制動

二、重點公式三、能力要求1）列寫直流電機基本電壓方程、功率平衡方程、轉(zhuǎn)矩平衡方程；

2）計算直流電機的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩；

3）計算直流電機的效率、轉(zhuǎn)速、電壓調(diào)整率、轉(zhuǎn)速調(diào)整率；

4）掌握電動機啟動、調(diào)速、制動的方法及相關(guān)計算。1）直流電機的電樞繞組的元件中的電動勢和電流是

。2）

一臺并勵直流電動機拖動恒定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，做額定運行時，如果將電源電壓降低了20%，則穩(wěn)定后電機的電流為

倍的額定電流（假設(shè)磁路不飽和）。3）直流發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是

轉(zhuǎn)矩，直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是

轉(zhuǎn)矩。4）電樞反應(yīng)對并勵電動機轉(zhuǎn)速特性和轉(zhuǎn)矩特性有一定的影響，當(dāng)電樞電流增加時，轉(zhuǎn)速n將

，轉(zhuǎn)矩Te將

。5）直流電動機調(diào)速時，在勵磁回路中增加調(diào)節(jié)電阻，可使轉(zhuǎn)速

，而在電樞回路中增加調(diào)節(jié)電阻，可使轉(zhuǎn)速

。四、思考題（交流）1.25制動、驅(qū)動下降、增加升高、降低6）電磁功率與輸入功率之差，對于直流發(fā)電機包括

損耗；對于直流電動機包括

損耗。7）并勵直流發(fā)電機的勵磁回路電阻和轉(zhuǎn)速同時增大一倍，則其空載電壓

。8）直流發(fā)電機，電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一角度，直軸電樞反應(yīng)是

；若為電動機，則直軸電樞反應(yīng)是

。9）把直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高20%，他勵方式運行空載電壓

（>,<,=）并勵方式空載電壓。10）并勵直流電動機在串電阻調(diào)速過程中，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變，則

保持不變。（機械、鐵芯、附加損耗，繞組銅損）（不變）（去磁，助磁）（<）（電樞電流）11）若并勵直流發(fā)電機轉(zhuǎn)速上升20％，則空載時發(fā)電機的端電壓U0將

。12）直流電動機常用的制動方式有

、

、

。13）并勵直流發(fā)電機自勵電壓建立應(yīng)滿足的條件是什么？14）勵磁電流不變的情況下，發(fā)電機負(fù)載時電樞繞組感應(yīng)電動勢與空載時電樞繞組感應(yīng)電動勢大小相同嗎？為什么？15）他勵直流發(fā)電機由空載到額定負(fù)載，端電壓為什么會下降？并勵發(fā)電機與他勵發(fā)電機相比，哪一個電壓變化率大？16）試述并勵直流電動機的調(diào)速方法，并說明各種方法調(diào)速特點。（升高大于20％）（能耗制動、反接制動、回饋制動）第四章交流電機繞組的基本理論一、基本概念繞組、單層繞組、雙層繞組、整距、短距

槽電動勢星形圖、相帶、槽距角、槽距電角

導(dǎo)體、線圈、線圈組、支路

導(dǎo)體電動勢、線圈電動勢、線圈組電動勢、相電動勢

短距系數(shù)、分布系數(shù)、繞組系數(shù)、感應(yīng)電動勢頻率

諧波電動勢

單相脈振磁動勢、三相基波旋轉(zhuǎn)磁動勢

旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速、方向

諧波磁動勢

圓形、橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢二、重點公式三、能力要求會計算短距系數(shù)、分布系數(shù)、繞組系數(shù)、感應(yīng)電動勢、單相繞組磁動勢、三相繞組磁動勢。1）

一臺50Hz的三相電機通以60Hz的三相對稱電流，并保持電流有效值不變，此時三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值大小

，轉(zhuǎn)速

，極數(shù)

。2）單相繞組的基波磁勢是

，它可以分解成大小

，轉(zhuǎn)向

，轉(zhuǎn)速

的兩個旋轉(zhuǎn)磁勢。3）有一個三相雙層疊繞組，2p=4，Z=36，節(jié)距y1=8，那么極距=

槽，每極每相槽數(shù)q=

，槽距電角α1=

，分布系數(shù)=

，短距系數(shù)=

，繞組系數(shù)=

。4）若同時削弱相電勢中5、7次諧波，節(jié)距應(yīng)選擇

。5）三相對稱繞組通過三相對稱電流，電流幅值10A，順時針相序（a-b-c-a）,其中，當(dāng)Ia=10A時，三相基波合成磁勢的幅值應(yīng)位于

；當(dāng)Ia=-5A時，其幅值位于

。四、思考題（不變，變大，不變）（脈振磁勢，相等，相反，相等）（9，3，20°，0.96，0.98，0.94）（5τ/6）（A相繞組軸線處，B相或C相繞組軸線處）6）將一臺三相交流電機的三相繞組串聯(lián)起來，通交流電，則合成磁勢為

。7）對稱交流繞組通以正弦交流電時，5次諧波磁勢的轉(zhuǎn)速為

基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速。

8）三相對稱交流繞組的合成基波空間磁勢幅值為F1,則3次空間磁勢波的合成幅值為

。9）產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的條件是

，若在p=1的三相對稱繞組里通入ia=Imsin3t，ib=Imsin（3t+120），ic=Imsin（3t-120）的三相電流，=314電弧度/秒，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速為

rpm，轉(zhuǎn)向為

，當(dāng)t=70瞬間，磁動勢幅值在

。四、思考題（脈振磁勢）（1/5倍）（0）（三相對稱繞組通入三相對稱電流，9000，a-c-b，c相繞組軸線上）第五章異步電機一、基本概念基本結(jié)構(gòu)（籠型轉(zhuǎn)子、繞線式轉(zhuǎn)子）、工作原理

額定值（功率、電壓、頻率、電流、轉(zhuǎn)速等）

同步轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率

三種運行狀態(tài)

等效電路、基本方程、繞組折算、頻率折算

運行特性（功率平衡、轉(zhuǎn)矩平衡、電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達式、工作特性）

啟動、調(diào)速、制動

單相異步電動機的工作原理二、重點公式Pem：pcu2：Pmec=1：s：(1-s)Tem=CMΦmI2cosφ2kM=Tmax／TNkst=Tst／TN三、能力要求1）掌握交流異步電動機的等效電路，會列寫基本電壓方程、功率平衡方程、轉(zhuǎn)矩平衡方程；

2）掌握異步電動機的Tem-s關(guān)系曲線及相關(guān)轉(zhuǎn)矩表達式，會進行相關(guān)計算；

3）掌握異步電機啟動、調(diào)速、制動的方法及相關(guān)計算。1）

如果感應(yīng)電動機運行時轉(zhuǎn)差率為s，則電磁功率、機械功率和轉(zhuǎn)子銅耗之間的比例是

。

2）當(dāng)三相感應(yīng)電動機定子繞組接于頻率為50Hz的電源上作電動機運行時，定子電流的頻率為

，定子繞組感應(yīng)電勢的頻率為

，如轉(zhuǎn)差率為s，此時轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢的頻率

，轉(zhuǎn)子電流的頻率為

。3）三相感應(yīng)電動機，如使起動轉(zhuǎn)矩到達最大，此時sm=

。4）感應(yīng)電動機起動時，轉(zhuǎn)差率s=

。5）一臺三相八極感應(yīng)電動機的電網(wǎng)頻率50Hz，空載運行時轉(zhuǎn)速為735轉(zhuǎn)/分，此時轉(zhuǎn)差率為

，轉(zhuǎn)子電勢的頻率為

。當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.04時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為

，轉(zhuǎn)子的電勢頻率為

。四、思考題（1:1-s:s）（50Hz,50Hz,50sHz,50sHz）（1）（1）（0.02,1Hz,720,2Hz）6）三相感應(yīng)電動機空載時運行時，電機內(nèi)損耗包括

，

，

，和

。7）三相感應(yīng)電機轉(zhuǎn)速為n，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n1，當(dāng)0<n<n1時為

運行狀態(tài)；當(dāng)n>n1時為

運行狀態(tài)；當(dāng)n與n1反向時為

運行狀態(tài)。8）一臺頻率為60Hz的三相感應(yīng)電動機，用在頻率為50Hz的電源上(電壓不變），電動機的最大轉(zhuǎn)矩為原來的

，起動轉(zhuǎn)矩變?yōu)樵瓉淼?/p>

。9）若感應(yīng)電動機漏抗增大，則起動轉(zhuǎn)矩

，最大轉(zhuǎn)矩

。10）鐵心飽和程度增加，則感應(yīng)電機的激磁電抗

。11）繞線型感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑫蛊饎与娏?/p>

，起動轉(zhuǎn)矩

。12）三相異步電動機氣隙增大，其他條件不變，則空載電流

。（定子銅耗，定子鐵耗，機械損耗，附加損耗）（電動機，發(fā)電機，電磁制動）（(5/6)^2,(5/6)^2）（減小，減?。p?。p小，增大）（增大）13）籠型三相感應(yīng)電動機的額定狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降，該電機轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢相對于定子的轉(zhuǎn)速

。 14）一臺三相感應(yīng)電動機拖動額定恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行時若電源電壓下降10%,此時電機的電磁轉(zhuǎn)矩

.15）適當(dāng)增加三相繞線式感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子電阻R2時，電動機的Ist

，Tst

，Tmax

，sm

。16）三相繞線式感應(yīng)電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行時，采用轉(zhuǎn)子回路串入電阻調(diào)速，運行時在不同轉(zhuǎn)速上時，其轉(zhuǎn)子回路電流的大小

。17）一臺繞線式感應(yīng)電動機，在恒定負(fù)載下，以轉(zhuǎn)差率s運行，當(dāng)轉(zhuǎn)子邊串入電阻R=2R2’,測得轉(zhuǎn)差率將為

（已折算到定子邊）。

（不變）（不變）（減少,增加,不變,增加）（與轉(zhuǎn)差率無關(guān)）（三倍于原先的轉(zhuǎn)差率）18）

感應(yīng)電機轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)子磁勢相對定子的轉(zhuǎn)速是否改變？相對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是否改變？19）三相感應(yīng)電動機運行時，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變而電源電壓下降10%，對電機的同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，主磁通，功率因數(shù)，電磁轉(zhuǎn)矩有何影響？20）畫出三相異步電動機等效電路圖，并說明各參數(shù)代表的意義。21）說明三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進行的？22）為什么相同容量的感應(yīng)電機的空載電流比變壓器的大很多？23）當(dāng)主磁通確定之后，異步電動機的勵磁電流大小與什么有關(guān)?根據(jù)任意兩臺同容量異步電動機勵磁電流的大小可比較其主磁通的大小嗎?為什么?第六章同步電機一、基本概念基本結(jié)構(gòu)（隱極機、凸極機）、勵磁方式

工作原理、額定值

空載電動勢、內(nèi)功率因數(shù)角、電樞反應(yīng)、雙反應(yīng)理論

繞組漏抗、電樞反應(yīng)電抗、同步電抗、等效電路與相量圖

運行特性（空載特性、短路特性、負(fù)載特性、外特性、調(diào)整特性）、短路比、穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定

并聯(lián)運行條件與方法、功率和轉(zhuǎn)矩平衡

功角特性、有功功率的調(diào)節(jié)與靜態(tài)穩(wěn)定、無功功率的調(diào)節(jié)與V形曲線

同步電動機、調(diào)相機

同步發(fā)電機的不對稱運行、序阻抗

同步電機突然短路、瞬態(tài)參數(shù)二、重點公式三、能力要求1）掌握交流同步發(fā)電機的等效電路，會列寫同步電機基本方程、繪制相量圖，掌握內(nèi)功率因數(shù)角、外功率因數(shù)角、功率角的概念，會進行相關(guān)計算；

2）掌握同步電機的功角特性、并聯(lián)運行時有功和無功功率的調(diào)節(jié)，會進行相關(guān)計算。

1）凸極同步電機氣隙增加使Xd和Xq將

。2）凸極同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)，如將發(fā)電機勵磁電流減為零，此時發(fā)電機電磁功率為

。3）同步電機忽然短路時，勵磁繞組具有屏蔽電樞反應(yīng)磁通進入主極磁路的作用，等效于電樞反應(yīng)電抗的減小，這時的直軸電抗稱為

；當(dāng)存在直軸阻尼繞組時，阻尼繞組同樣具有屏蔽電樞反應(yīng)磁通進入主極磁路的作用，因此等效的電樞反應(yīng)電抗更小，同時考慮阻尼繞組和勵磁繞組作用時的直軸電抗，稱為

。4）同步發(fā)電機的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時，

之間的關(guān)系5）功角的含義是：從電路電壓角度看，它是

之間的夾角；從磁場角度看，它是

之間的夾角。四、思考題（減小）（直軸瞬態(tài)電抗，直軸超瞬態(tài)電抗）（端電壓同勵磁電流）（勵磁反電勢與端電壓、主極勵磁磁場同氣隙合成磁場）6）

同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時，若所帶負(fù)載為感性，則其電樞反應(yīng)的性質(zhì)為

。7）同步發(fā)電機穩(wěn)定短路電流不很大的原因是

。8）對稱負(fù)載運行時，凸極同步發(fā)電機直流同步電抗和交軸同步電抗的大小關(guān)系為

。9）同步調(diào)相機的作用是

。10）凸極同步電機負(fù)載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣