电机学考试大纲

电机学考试大纲注：理解的三个层次：重点掌握一般掌握了解第1章磁路第一节磁场的几个基本物理量（一般掌握）：a)磁感应强度、磁通、b)磁导率、磁场强度第二节常用铁磁材料及其特性（了解）第三节基本电磁定律（重点掌握）a)电磁感应定律b)变压器电动势c)运动电动势d)电磁力定律第四节磁路基本定律及磁路计算（重点掌握）a)磁路的概念b)安培环路定律c)磁路欧姆定律d)磁路的基尔霍夫第一、第二定律e)电路与磁路的比较f)磁路的计算第20章直流电机的基本原理与结构第一节直流电机的基本工作原理（一般掌握）第二节直流电机的基本结构（了解）a)直流电机的4种励磁方式（重点掌握）第三节直流电机的额定值（一般掌握）第四节直流电机的电枢绕组（一般掌握）第21章直流电机的运行原理第一节直流电机空载运行时的磁场（一般掌握）第二节直流电机负载运行时的电枢磁场（重点掌握）第三节直流电机的电枢反应（重点掌握）第四节电枢绕组的感应电动势和直流电机的电磁转矩（重点掌握）第五节稳态运行时直流电机的基本方程式（重点掌握）第22章直流发电机第一节他励直流发电机的运行特性a)外特性（重点掌握）b)调整特性（一般掌握）第二节并励直流发电机的运行特性a)建压过程与建压条件（重点掌握）b)并励直流发电机的外特性（重点掌握）第三节复励直流发电机的运行特性（一般掌握）第23章直流电动机第一节直流电动机的运行特性（重点掌握）a)并励直流电动机的运行特性b)串励直流电动机的运行特性第二节直流电动机的起动a)直接起动（一般掌握）b)串电阻起动（重点掌握）c)降压起动（重点掌握）第三节直流电动机的调速a)调速指标（一般掌握）b)串电阻调速、电枢电压调速、弱磁调速（重点掌握）第四节直流电动机的制动a)能耗制动、反接制动（重点掌握）b)回馈制动（一般掌握）一、电机学共同问题1.空载、负载磁场、漏磁场的产生：直流电机、异步电机空载时的主磁场各是由什么产生的？直流电机、异步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的？漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？2.磁势平衡方程、电枢反应问题异步电机的磁势平衡方程说明了什么？直流电机的电枢反应的物理意义是什么？磁势平衡和电枢反应有何联系？3.数学模型问题：I.直流电机：bbeeeTT2()2()60=2aaaaaaaaUEIRUEUIRUECnpNCaTCIpNCa电动机发电机其中N为电枢绕组的总导体数；II.异步电机：频率折算后11112222σ012121mm//ieUEIZEIRsjXIIIkEkEEIZ绕组折算后11112222σ1021210m/jUEIZEIRsXIIIEEEIZ未折算时111122222201212221mm,,sssssesUEIZEIRjXXsXFFFEkEEsEEIZ4.等效电路：I.直流电动机：II.异步动机：5.相量图及其绘制I．直流电机：（无）II．异步电机：6.交流绕组与直流绕组共同的概念直流电机独有交流电机独有单层、双层绕组叠绕组、波绕组y1、y2、y短距、长距、整距集中、分布换向器节距yk电刷电刷移位(偏离几何中性线)几何中性线物理中性线绕组系数：w111yqkkk短距系数：11sin90yyk分布系数：111sin2sin2qqkq分数槽绕组单一闭合回路并联支路对数a三相星形、三角形并联支路数a主磁场、漏磁场、励磁磁场圆形旋磁：三相、两相对称电源椭圆旋磁：三相、两相不对称电源脉振磁场：单相绕组磁场旋转速度：60fnp直流电动势：ee60ECnpNCa（N为电枢总导体数、a为并联支路对数）交流电动势：w14.44EfNk（N为每相串联匝数）直流磁动势：（同学们自行补充）交流磁动势：w110.9NkIFp（单相脉振幅值，N为每相串联匝数，I为相电流有效值）w111.35NkIFp（三相旋转磁动势幅值）7.电磁转矩（功率）I.直流电机：/2eTaTTCICpNaIII.异步电机：113cosNNNNNPIU2212emRPmIs2cuempsP(1)mecemPsP1mecememmPPT2211222111122[()()]ememRmpUPsTRfRXXs（忽略激磁支路而得）最大电磁转矩发生的位置为：2222112()()mRRXXs，即在忽略激磁支路后，当等效电路中的转子电阻值R’2/sm等于电路的其余元件的阻抗之和时，异步电机电磁转矩达到最大值。8.效率计算：211111PPppPPPI.直流电动机：0cuacufmecFeadcupppppppp+机械损耗II.异步电机：12012()()cucumecFeadcucucuadmecFeppppppppppppp发生最大效率的位置：可变损耗等于不变损耗时，即12()()cucuadmecFeppppp时。9．电压变化率或电压调整率I.直流发电机电压变化率：0NNUUUUIII.异步电机（无）10.电动机的调速：I.直流电动机调速：2eeeTaaaemUIRRUnTCCCC：调压调速、电枢串电阻调速、调励磁调速等II.异步电动机调速：1160(1)(1)fnsnsp：变频、变极、变转差率调速2211222111122[()()]ememRmpUPsTRfRXXs：调压、转子串电阻等调s法11.起动问题：I.直流电动机起动：直接起动、三点启动器、调压软起动II.异步电动机起动：调压器降压起动、先Y-后起动、转子回路串电阻起动12.制动问题：I.直流电动机：反接制动：电源反接制动（aE、U同向，快速）能耗制动：回馈制动：串励电动机回馈制动（aEU，能量回馈）II.异步电动机：回馈制动：从0速开始，沿同步速的反方向下放重物；反接制动：电动机运行中，调换电源某两相，制动减速或停车；能耗制动：定子接入直流电，电磁制动13.空载试验：I.直流电发机空载试验：测磁化曲线直流电动机空载试验：II.异步电动机空载试验：测UN附近的数据U0、I0、p0；分离pmec，计算Zm、Rm、Xm等p0同U02为近似线性关系，pmec基本不变，故在U0=0时，可分离出pmec。14.短路试验：I.直流电机（无）II.异步电动机短路试验：计算定、转子漏阻抗参数（也称堵转试验，不能忽略激磁支路）15．磁势平衡与电枢反应问题I.直流电机的电枢反应：电枢（负载）电流产生一个磁动势，对主极磁动势有影响。A.电刷在几何中性线上时，只有交轴电枢反应。交轴电枢反应作用：①几何、物理中性线不重合；②不饱和时每极磁通不变；饱和时，有去磁作用。B.电刷偏离几何中性线后，出现直轴电枢反应磁动势，可能去磁，也可能助磁。II.异步电动机的磁势平衡（也称转子反应）：定子电流的负载分量同转子电流二者的磁动势大小相同、方向相反，互相抵消，即110120LIIIIII16.励磁问题：直流电机：他励、并联、自励、串励、复励（积复励、差复励、平复励）异步电机：Im、基本不变：空载时由定子电流单独提供；负载时，由F1、F2共同产生17.折算问题1)直流电机（无）2)异步电机：频率折算、绕组折算电动势变比ke电流变比ki18.额定值问题额定值间的关系19.定、转子磁场相对静止问题20.发电机、电动机可逆原理21.稳定性问题、如何判断二、电机学个别问题1.直流电机为什么需要换向器？电枢导体中的电流是交流还是直流？单波绕组的并联支路对数等于1？单叠绕组的并联支路对数等于p？2.异步电动机三种运行状态鼠笼转子的特点、极数自动适应问题