電機(jī)學(xué)概念以及公式總結(jié)報(bào)告

電機(jī)學(xué)概念以及公式總結(jié)報(bào)告

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　　電機(jī)學(xué)是一門研究電機(jī)工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行特性和控制方法的工程技術(shù)學(xué)科，其內(nèi)容涵蓋了直流電機(jī)、交流電機(jī)（包括變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)等）以及特種電機(jī)等多個(gè)方面。以下是對(duì)電機(jī)學(xué)的一些基本概念和重要公式的簡(jiǎn)要總結(jié)：

　　直流電動(dòng)機(jī)知識(shí)點(diǎn)

　　1、直流電動(dòng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)是定子和轉(zhuǎn)子；定子主要包括定子鐵心、勵(lì)磁繞組、電刷。轉(zhuǎn)子主要包括轉(zhuǎn)子鐵心、電樞繞組、換向器。

　　2、直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)電刷與換向器與外電路相連接。

　　3、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理：通過(guò)電刷與換向器之間的切換，導(dǎo)體內(nèi)的電流隨著導(dǎo)體所處的磁極性的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩的方向始終不變。

　　4、通過(guò)電刷和換向器將外部通入的直流電變成線圈內(nèi)的交變電流的過(guò)程叫做“逆變”。

　　5、勵(lì)磁方式分為他勵(lì)式和自勵(lì)式；自勵(lì)式包括并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式。（只考他勵(lì)式和并勵(lì)式，掌握他勵(lì)式和并勵(lì)式的圖形）

　　6、直流電機(jī)的額定值：①額定功率PN對(duì)于發(fā)電機(jī)額定功率指線端輸出的電功率；對(duì)于電動(dòng)機(jī)額定功率指軸上輸出的機(jī)械功率。②額定電壓、額定電流均指額定狀態(tài)下電機(jī)的線電壓線電流。

　　7、磁極數(shù)=電刷數(shù)=支路數(shù)（2p=電刷數(shù)=2a，p為極對(duì)數(shù)，a為支路對(duì)數(shù)）

　　8、空載時(shí)電極內(nèi)的磁場(chǎng)由勵(lì)磁繞組的磁動(dòng)勢(shì)單獨(dú)作用產(chǎn)生，分為主磁通和漏磁通兩部分。

　　9、電樞反應(yīng)：負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)氣隙主磁場(chǎng)的影響。

　　10、電刷位置是電樞表面電流分布的分界線。

　　11、交軸電樞反應(yīng)的影響：①使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變；②物理中線偏離幾何中線；③飽和時(shí)具有一定的去磁作用。

　　12、電刷偏離幾何中線時(shí)，出現(xiàn)直軸。

　　13、Ea=CeΦnTe=CTΦIaCT=9.55Ce

　　14、發(fā)電機(jī)Ea=U+IaRa、電動(dòng)機(jī)U=Ea+IaRa

　　15、他勵(lì)發(fā)電機(jī)的特性（主要掌握外特性U=f(I)）

　　曲線向下傾斜原因①U=Ea‐IaRa；隨著負(fù)載電流I增大，電樞電阻壓降IaRa隨之增大，所以U減小。②交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生一定的去磁作用；隨著負(fù)載的增加，氣隙磁通Φ和電樞電動(dòng)勢(shì)Ea將減小，再加上IaRa的增大使電壓的下降程度增大。

　　16、并勵(lì)發(fā)電機(jī)自勵(lì)條件：①電機(jī)的磁路中要有剩磁；②勵(lì)磁繞組的接法要正確，使剩磁電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的電流和磁動(dòng)勢(shì)，其方向與剩磁方向相同；③勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電阻。

　　17、并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性U=f(I)，曲線下降原因①②同上他勵(lì)發(fā)電機(jī)；③勵(lì)磁電流減小，引起氣隙磁通量和電樞電動(dòng)勢(shì)的進(jìn)一步下降。

　　18、為什么勵(lì)磁繞組不能開斷？

　　若勵(lì)磁繞組開斷，If=0，主磁通將迅速下降到剩磁磁通，電樞電動(dòng)勢(shì)也將下降到剩磁電動(dòng)勢(shì)，從而使電樞電流Ia迅速增大，如果負(fù)載為輕載，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將迅速上升，造成“飛車”；若負(fù)載為重載，電樞所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩克服不了負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)停轉(zhuǎn)。

　　19、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方程：Te=To+T2

　　20、為什么串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載?

　　空載時(shí)Ia很小，主磁通也很小，使轉(zhuǎn)速很高，容易產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象。

　　21、直流電動(dòng)機(jī)常用的啟動(dòng)方法：①直接啟動(dòng)；②接入變阻器啟動(dòng)；③降壓?jiǎn)��?dòng)。

　　22、直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法：①電樞控制即用調(diào)節(jié)電樞電壓，或者在電樞電路中接入調(diào)速電阻；②磁場(chǎng)控制即用調(diào)節(jié)磁場(chǎng)來(lái)調(diào)速。

　　變壓器知識(shí)點(diǎn)

　　1、變壓器的基本結(jié)構(gòu)：鐵心和繞組

　　2、按照鐵心和繞組的相對(duì)位置，變壓器又可分為心式和殼式。

　　3、對(duì)于三項(xiàng)變壓器額定電壓、額定電流均指線電壓線電流。

　　4、主磁通的大小和波形取決于電源電壓的大小和波形。

　　5、激磁阻抗是一等效參數(shù)。Zm=Rm+jXm

　　6、磁動(dòng)勢(shì)平衡方程：N1I1+N2I2=N1Im

　　7、變壓器T形等效電路

　　8、變壓器繞組歸算的原則：①磁動(dòng)勢(shì)保持不變；②功率、損耗保持不變。

　　9、掌握變壓器開路實(shí)驗(yàn)短路試驗(yàn)計(jì)算參數(shù)的公式。(注意開路實(shí)驗(yàn)在低壓側(cè)還是高壓側(cè))

　　10、采用標(biāo)幺值的好處：①計(jì)算方便；②含義較為清楚；③便于對(duì)變壓器的性能是否正常做出判斷；④參數(shù)不再需要?dú)w算。

　　11、掌握判斷變壓器組別號(hào)的方法（畫圖）

　　12、輸出功率與輸入功率之比即為效率η。當(dāng)某一負(fù)載下銅耗等于鐵耗時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大。

　　13、電壓器并聯(lián)運(yùn)行需滿足的條件：①變壓器的額定電壓和電壓比應(yīng)相同；②聯(lián)結(jié)組的組號(hào)必須相同；③短路阻抗標(biāo)幺值要相等，阻抗角也要相等。

　　14、電壓互感器特點(diǎn)：一次繞組的匝數(shù)很多，二次繞組的匝數(shù)很少；電壓互感器運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)空載運(yùn)行的變壓器。

　　使用注意事項(xiàng)：二次側(cè)不允許發(fā)生短路；鐵心和二次繞組的一端必須可靠接地。

　　15、電流互感器特點(diǎn)：一次繞組匝數(shù)極少，二次繞組匝數(shù)很多；電流互感器運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于變壓器的短路運(yùn)行。

　　使用注意事項(xiàng)：二次側(cè)不允許開路；鐵心和二次繞組必須可靠接地。

　　交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)知識(shí)點(diǎn)

　　1、電角度：一對(duì)磁極所對(duì)應(yīng)的空間角度為360度電角度。

　　2、采用短距分布繞組的好處：有效地抑制線圈中的高次諧波電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)。

　　3、單相繞組通入單相交流電，產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)。

　　4、三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱交流電，產(chǎn)生場(chǎng)等效旋轉(zhuǎn)磁。其幅值由電流幅值決定；方向取決于電流的相序；轉(zhuǎn)速n=60f∕p

　　感應(yīng)電機(jī)知識(shí)點(diǎn)

　　1、三相感應(yīng)電機(jī)又稱異步電機(jī)，主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子主要由定子鐵心、定子繞組組成；轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成；轉(zhuǎn)子繞組分成籠型和繞線型兩類。

　　2、感應(yīng)電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)：根據(jù)轉(zhuǎn)差率的正負(fù)和大小可分為電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電磁制動(dòng)。

　　3、轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的頻率f2=sf1

　　4、掌握三相感應(yīng)電機(jī)的等效電路

　　5、推到三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路作了兩部歸算分別是頻率歸算、繞組歸算。所遵循的原則是磁動(dòng)勢(shì)、功率、損耗均保持不變。

　　6、R1-s∕s為歸算后在轉(zhuǎn)子中加入的電阻。消耗在此電阻上的功率就代表實(shí)際電機(jī)中總機(jī)械功率。

　　7、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程：Te=T2+To其中T2為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，T2=P2∕ΩTe為電磁轉(zhuǎn)矩（在電動(dòng)機(jī)中為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩），Te=PΩ∕Ω或Pe∕Ωs

　　8、籠型轉(zhuǎn)子的極數(shù)和相數(shù)

　　定子轉(zhuǎn)子的極數(shù)必須相同；相數(shù)為一對(duì)極下的導(dǎo)條數(shù)；每相串聯(lián)匝數(shù)為1∕2；節(jié)距因數(shù)和分布因數(shù)均為1。

　　9、籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)：①直接啟動(dòng)；②降壓?jiǎn)��?dòng)；降壓?jiǎn)��?dòng)分為星—三角啟動(dòng)法和自耦變壓器啟動(dòng)法。星—三角接法啟動(dòng)時(shí)將使啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小為原來(lái)的1∕3；自耦變壓器法啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小為原來(lái)的1∕Ka2

　　10、繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)可以串電阻啟動(dòng)。這種啟動(dòng)不僅可以減小啟動(dòng)電流還可以增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是較為理想的情況。

　　同步電機(jī)知識(shí)點(diǎn)

　　1、同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：定子和轉(zhuǎn)子

　　2、按照磁極的形狀可分為隱極式和凸極式。

　　3、同步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、補(bǔ)償機(jī)

　　4、電樞反應(yīng)：電樞磁動(dòng)勢(shì)的基波在氣隙中所產(chǎn)生的基波電樞磁場(chǎng)就稱為電樞反應(yīng)。（電樞反應(yīng)的性質(zhì)：增磁、去磁、交磁）

　　5、雙反應(yīng)理論：考慮到氣隙的不均勻性，把電樞反應(yīng)分成直軸和交軸電樞反應(yīng)分別進(jìn)行處理的方法。

　　6、同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程：T1=To+Te其中T1為原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，T1=P1∕Ω

　　7、同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性：以外特性為主U=f(I)

　　8、投入并聯(lián)運(yùn)行的條件：①發(fā)電機(jī)的相序應(yīng)與電網(wǎng)一致；②發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)與電網(wǎng)相同；③發(fā)電機(jī)的激磁電動(dòng)勢(shì)與電網(wǎng)電壓大小相同、相位相同。

　　9、投入并聯(lián)的方法：①準(zhǔn)確整步法②自整步法

　　10、同步電機(jī)的特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載變化而變化；②改變勵(lì)磁電流可以改變功率因數(shù)；③增大勵(lì)磁電流，可以提高電磁功率，從而提高電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。

　　11、有功功率的調(diào)節(jié)：增加發(fā)電機(jī)的輸入功率，即增加原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以增加發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸入的有功功率。

　　12、無(wú)功功率的調(diào)節(jié)：通過(guò)改變勵(lì)磁電流的大小可以改變發(fā)電機(jī)對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率的需求。

　　13、掌握176頁(yè)V形曲線

　　14、同步補(bǔ)償機(jī)：同步電機(jī)的一種（同步電機(jī)不帶載時(shí)），作用是改善電網(wǎng)功率因數(shù)。