《电机学》复习资料+试题---副本

《电机学》复习资料第页1常用的调速方法有：改变励磁电流调速；改变端电压调速；改变电枢回路电阻调速。1.直流电机的制动方式有三种在：能耗制动；反接制动；回馈制动。这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向，从而得到制动转矩。2.把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用，所经磁路是线性的。3.异步电机的重要物理量：转差率11nnns，当S,n1已知时，可算出n:1)1(nsn当转子不转（启动瞬间），0n，则1s；当转速接近同步转速时，1nn，则0s。正常运行时，s仅在0.01~0.06之间。转差率是异步电机的一个重要物理量，它反映了转子转速的快慢或负载的大小。根据转差率的大小和正负，可判定异步电机的三种运行状态：电动机状态；电磁制动状态；发电机状态。对于三相异步电机机械功率。：310cos3NNNNNIUP▲功率平衡方程式输入功率emFeCuPppIUmP111111cos电磁功率mecCuppSrImIEmP2'2'21'2'2112cos定子铜耗12111rImpCu铁耗mmFerImp21转子铜耗emCuSPrImp''22212机械功率2'22211)1(1'CuemMECpSSPSrSSImP输出功率admecMECppPP2NP是感应电机的额定功率，是指电动机在额定情况下运行时由轴端输出的机械功率。只有在额定情况下，NPP2。4.电磁转矩方程式电磁转矩与电磁功率、机械功率的关系MECememPPT1电磁转矩平衡方程式02TTTem。式中负载转矩22PT，空载转矩admecppT0《电机学》复习资料第页25.三相绕组的构成原则是：⑴力求获得较大的基波电动势；⑵保证三相电动势对称；⑶尽量削弱谐波电动势，力求波形接近正弦波；⑷考虑节省材料和工艺方便。6.交流绕组通常分为双层绕组和单层绕组两大类。双层绕组又分为叠绕组和波绕组两种。双层绕组的特点是可灵活地设计成各种短距来削弱谐波，对于叠绕组，采用短距还可以节省端部材料。单层绕组的特点是制造工艺简单，但它不能向双层绕组那样设计成短距以削弱谐波。7.在正弦波磁场下，交流绕组相电动势的计算公式为;11144.4wfNkE式中，N——每相每条支路串联匝书；Φ——每相磁通量；Kw1——绕组系数。N和kw1的计算公式如下：单层）（双层）(2aPqNNapqNNCCkW1=ky1*kq1——绕组系数—槽距电角——每极每相槽数——分布系数——短距系数—ZpmpZqqqkykqy36022sin2sin90sin1111111在上述各式中，NC为每线圈匝数，a为每相并联支路数，y1为线圈节距，τ为极距，Z为槽数，m为相数。8.线圈为整距时，（y1=τ），线圈的两个边在任何时刻的感应电动势的大小相等，方向相反（相位差为180°），因此线圈总的电动势为每个边的电动势的两倍。线圈为短距时，线圈的两个边的电动势相位差小于180°，因此线圈总的电动势比整距时小。故短距系数ky1表示了短距线圈同整距线圈相比其电动势的减小程度，ky1≤1。当q个线圈集中放置时，每个线圈的电动势同相位，q个线圈串联后的总电动势为单个线圈电动势的q倍。当q个线圈分布放置时，相邻线圈电动势存在相位差，合成电动势比集中放置时小。故分布系数表示了分布绕组同集中绕组相比其电动势的减小程度，kq1≤1。9.当磁极磁场沿空间不按正弦规律分布时，磁场中的高次谐波将在绕组内感应出相应的谐波电动势。υ次谐波电动势计算公式为wNkfE44.4；注意在三相对称绕组中，无论是Y接还是△接，均不存在3及3的倍数次谐波。10.削弱谐波电动势的方法有：①采用不均匀气隙，改善气隙磁场分布，使之接近正弦波形；②采用短距绕组；③采用分布绕组。《电机学》复习资料第页3电磁场求解方法有两种：场的分析方法和路的分析方法。磁性材料按磁性分三种：顺磁材料、反磁材料、铁磁材料。铁磁材料分为两类：软磁材料、硬磁材料。机电能量转换装置的能量损耗通常分为：铜耗，铁耗，机耗。磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时变化的磁路称为交流磁路电机和变压器常用铁芯材料为软磁材料当外加电压大小不变而铁芯磁路中地气隙增大时，对直流磁路，则磁通减小,电感减小,电流不变交流铁芯磁路中，当外加电压大小不变是，如果增大气隙，则磁通基本不变,电感减小,电流增大若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻增大在电机和变压器铁芯材料周围的气隙中存在磁场磁路计算时如果存在多个磁动势，则对线性磁路可应用叠加原理。铁芯叠片越厚，其损耗越大电机和变压器的磁路通常采用什么材料制成？他们的大小与哪些因素有关？电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的倒磁率高，损耗小，有饱和现象存在。硅钢片的铁芯损耗小，磁导率高，有热轧和冷轧两种。冷轧导磁性好，损耗小。（多）变压器有心式和壳式两种变压器二次绕组的额定电压是指，一次绕组加额定电压时二次绕组的空载电压。空载试验的目的是测定变压器的变化、空载电流特性、空载损耗特性和励磁阻抗。铁芯的励磁性能和漏磁通的压降作用可以用励磁阻抗和漏磁电抗表示。三相变压器按其磁通路结构不同可分为两类：各项磁路彼此无关的三相变压器组和各相磁路彼此有关的三相心式变压器。变压器的损耗可分为两类：主磁通在变压器铁芯中产生的铁芯损耗（铁耗）；电流通过一、二次绕组产生的电阻损耗（铜损）互感器是测量用设备分为：电压互感器和电流互感器使用电压互感器时应特别注意？1.二次绕组不允许短路，否则会产生很大的短路电流；2.互感器的铁芯和二次绕组的一端必须可靠接地，以保证操作人员的安全。电流互感器使用时应注意？1.二次绕组必须可靠接地，以防止由于绝缘损坏后，一次绕组的高电压传到二次侧，发生人身事故。2.二次绕组决不允许开路，因为二次绕组开路后，互感器变成空载运行，此时一次侧被测电流成为励磁电流，铁芯内磁密度大幅度增加，它一方面使二次绕组感应高电压，可能使绝缘击穿，同时对测量人员也很危险；另一方面，铁芯内磁密度增大以后，铁耗会增加，使铁芯过热，影响互感器性能，甚至将其损坏。自耦变压器具有，质量轻、材料省、损耗小、效率高等优点。既与一次绕组交链又与二次绕组交链的磁通为主磁通，仅和一次绕组交链的磁通为漏磁通。为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使其中一侧绕组采用三角形接法。变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗三相变压器为达到理想并联运行，各台变压器应满足的条件是?1.额定电压与变比相等2.联结组别相等3.短路阻抗标红值相等阻抗角相等一台额定电压为50Hz的电力变压器接于60Hz、电压为此变压器6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电坑增大。变压器空载运行时功率因数很低，其原因励磁贿赂的无功消耗比有功消耗大很多。《电机学》复习资料第页4三相变压器组不宜采用Yy联结组，主要是为了避免二次绕组相电压波形畸变。引起变压器电压变化率变化的原因是负载电流的变化。三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压是二次侧的空载线电压。升压变压器，一次绕组的每匝电动势等于二次绕组的每匝电动势。将额定电压为220/110V的变压器的低压侧误接到220V电源电压上，则励磁电流将增加很多倍，变压器将严重发热有烧坏危险。变压器在制造是，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁芯饱和程度励磁电流、励磁电抗、铁耗、变比等有何影响？工业交流电机主要分为两大类：1.交流同步电机2.交流感应电机单相绕组的基波磁动势是脉振磁动势，它可以分解成大小相等，转向相反，转速相等的两个旋转磁动势。将一台三相交流电机的三相绕组依次串联起来，通交流电，则合成磁动势为0我国规定电机有多种工作制，主要有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制。一台50HZ的三相电机通以60HZ的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁动势的幅值大小不变，转速变大，极数不变。当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中5次和7次谐波磁动势时，应选绕组节距为交流绕组采用短距与分布后，基波电动势减小，谐波电动势减小。交流电机定、转子的极对数要求相等三相感应电动机，如使启动转矩达到最大，此时临界转差率s=1若感应电动机的漏抗值增大，则启动转矩小，最大转矩减小三相异步电动机额定频率50HZ，现在接于60HZ的交流电源上，则电动机的空载转速将相应提高三相感应电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流增大绕线式三相感应电动机，转子穿适当电阻启动时可使启动转矩增大，启动电流减小三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子串电阻调速，运行在不同转速时，其转子回路电流的大小与转差率无关三相感应电动机电磁转矩大小与电磁功率成正比有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25，此时通过气隙传递的功率有25％是转子铜耗1、电部机的铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗两分。2、变压器负载运行时，当负载电流增大时，铜损耗会增大，铁损耗会基本不变。3、电机包括:直流电机、变压器、异步电机、和同步电动机。4、变压器中的磁通包含主磁通和漏磁通，前者（主磁通）的路径为:铁心，后者的路径为空气及变压器油。6、一台单相双绕组变压器，额定容量SN=250KVA，额定电压U1N/U2N=10/0.4KV，试求一次、二次侧的额定电流I1N=25A，I2N=625A。8、铁心的作用是为了提高磁路的导磁率。为什么要用厚度为0.35mm且表面土有绝缘漆的硅钢片叠制成铁心为了减小铁心内的涡流损耗。9、一台单相变压器在铁心叠装时，由于硅钢片剪裁不当，叠装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将增加。10、一台单相变压器，额定电压为220/110V现将原边接在电压为250V的电源上，变.2压器等效电路中的励磁电抗则变小。11、一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验求得励磁阻抗为16Ω，那么高压边的励磁阻抗值是1600。《电机学》复习资料第页512、一台单相变压器进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压进行测量，所测得损耗相等。6、变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗14、若电源电压不变，变压器产生的主磁通Φ，在空载和负载时，其值基本不变。15、一台单相变压器，当一次侧电压降至额定电压一半时，变压器等效电路中的励磁电抗变大16、一台变压器的额定频率为50Hz，如果接到60Hz的电源上，且额定电压的数值相等，则此变压器铁心中的磁通减少。17、变压器在空载时，线路电压增加，铁心耗损将增加,压一定,铁耗一定18、Y/Y联接的三相变压器组，在空载运行时，由于有三次谐波磁通通过,三次谐波感应电势，使相电压增大，有害于变压器的正常运行。19、消除三相心式变压器中的三次谐波磁通的主要方法是；采用Y/△联接；采用△/△联接20、Y/Y联接的组式变压器，相电势的波形是尖顶波23、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于外加电压的大小，而与磁路的材质和几何尺寸基本无关，其主磁通与励磁电流成非线性关系。24、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越大，励磁电流越小25、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗将增加26、当变压器负载（φ20°）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。27、一台2kV·A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=0.5A，P0=20W。28、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就大，短路电流就小。29、变压器等效电路中的xm是对应于主磁通的电抗，rm是表示铁心损耗的等效电阻。30、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台小31、三相变压器的联结组别不仅与绕组的绕向和首末端标记有关，而且还与三相绕