电机学概念公式.pdf

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1、一、直流电机A.主要概念1.换向器、电刷、电枢接触压降2 Ub2.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 CE、转矩常数 CT 16.电磁功率 PemB.17.18.19.20.21.22.23.电枢铜耗 pCua励磁铜耗 pCuf电机铁耗 pFe机械损耗 pmec附加损耗 pad输出机

2、械功率 P2可变损耗、不变损耗、空载损耗直流电动机（DM）的工作特性串励电动机的“飞速”或“飞车”电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性稳定性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DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动主要公式：发电机：PNUNIN电动机：PNUNINN反电势：(输出电功率)(输出机械功率)E CEnpNaCE60aTem CTIa电磁转矩：CTpNa2a直流电动机（DM）电势平衡方程：U E IaRaCEn IaRaDM 的输入电功率 P1：P1UI U(Ia If)UIa

3、UIf(E IaRa)IaUIf2 EIa IaRaUIf Pem pCua pCufP1 Pem pCua pCufPem P2 pFe pmec padDM 的转矩方程：TemT2T0 JDM 的效率：ddtP2P pp100%1100%(1)100%PPP2p11n0nN100%nN他励 DM 的转速调整率：n DM 的机械特性：n U Ia(Ra Rj)CER RjUaT2emCECECT.并联 DM 的理想空载转速 n0：二、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

4、5.空载运行，主磁通、漏磁通1及其区别，主磁路、漏磁路空载电流、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 Xm、励磁电阻 Rm、一次侧漏电抗 X1、二次侧漏电抗 X29.负载运行时变压器的原理示意图10.变压器的磁势平衡B.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.绕组折算原则、折算方法、作用功率因数滞后时的变压器相量图画法T 型等效电路、型等效电路、简化等效电路空载试验、短路试验的用途、注意事项标幺值、基准的选择（不同负载时的）电压变化率，

5、短路阻抗、短路电阻、负载系数效率最大值发生的条件三相变压器的磁路：组式、心式三相变压器的电路：星形连接、三角形连接同名端、首端、尾端、中性点联结组、联结组号、时钟表示法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 个奇数联结组合主磁通、励磁电流的波形问题在三相变压器中，三次谐波电流通路的重要性，在不同磁路中的影响变压器并联运行的三个理想条件变压器并联运行的负载分配电流互感器、电压互感器的用途，使用中的注意事项对称分量法，正序、负序、零序，变压器的正序、负序、零序电路，各序激磁阻抗的特点单相对中点短路时，各序电流与短路电流的关系主要公式反电势：E=4

6、.44fN E=4.44fN 11m、22m磁势平衡方程：N1I1 N2I2 N1I0折算前的变压器方程组（数学模型）：U1 E1 I1Z1U2 E2I2Z2E1 kE2I2I 1k I0E1 I0ZmU2 I2ZL折算后的变压器方程组：U1 E1 I1Z1U 2 E2 I 2Z 2I I I 012E1 E2E I Z10mU 2 I 2Z L电压变化率简化计算公式：U=(Rk*cos2-Xk*sin2)100%效率：p02pkN(1)100%SNcos2 p02pkNEao滞后于EAO的相角30联接组号三、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

7、大、幅值相等、相差 120 度电角度，尽可能接近正弦波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 y1，极距，短距、长距、整距6.并联支路数 a、最大并联支路数 amax7.三相双层绕组画法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

8、，产生一个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：m=360/Z3.槽距机械角度：e=p*360/Z4.每极每相槽数：q=z/m/2p5.导体电动势：Ec1=2.22 f 短距系数：ky1=sin(/2*y1/)7.线圈电动势：E

9、y1=2Nc*Ec1*ky1=4.44 Ncf ky18.分布系数：q12kq1qsin12sin9.线圈组电动势：Eq1=q*Ey1*kq1=4.44q*Nc*f*ky1*kq110.绕组系数：kN1=ky1*kq111.相绕组电动势：E1 4.44 fNkN1112.每相串联匝数：(N 为每相串联匝数)pqNcaN 2pqNca(单层绕组)(双层绕组)13.相绕组脉振磁动势幅值的最大值：Fm12 2 NkN1INkI 0.9N1pp（其中 I 是电流的有效值）14.相绕组磁动势基波的表达式：f1(t,)F1cos Fm1sintcos（其中=0 处为相绕组轴线）15.相绕组磁动势中的次谐波

10、磁动势最大值、瞬时表达式：FmNkI2 2 NkNI 0.9Nppf(t,)Fmsintcos16.三相合成磁动势基波的幅值F1：F13NkIFm11.35N12p（v=/v，nv n1/v）17.三相合成的谐波磁动势：3f5Fm5sin(t 5)(6k 1次谐波,反转)23f7Fm7sin(t 7)(6k 1次谐波,正转,)2四、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

11、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（F。1 F2 Fm）9.电动势变比、电流变比10.定子电流的负载分量 I1L、定子电流的励磁分量 Im（或 I0）。11.转子旋转时，异步电机的定、转子磁场仍相对静止，磁动势仍平衡（F。1 F2s Fm）12.1314.15.16.17.异步电机转子的频率折算。异步电机转子旋转时的T 型等效电路、简化等效电路相量图的画法异步电机的空载试验、机械损耗的分离方法异步电机的短路试验，同变压器短路试验的差别笼型转子的相数等于导条（槽）数 z2，每相匝数等于 1/2；极对数等于定子磁场的极对数。18.异

12、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R2(1-s)/s 上的三相总功率。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 Tem-s 曲线21.异步电机的最大电磁转矩发生在R/sm时。R12X1 X2222.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

13、动机的制动方法：B.27.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、转子电阻耗能）单相电动机原理主要公式：1.异步电动机的功率：2.同步转速：PN3UNINNcosN60f1n1pn1 ns n13.转差率：4.转子静止时的方程式（转子折算到定子后）：U1 E1 I1Z1 I2R2 jX2E2I0 I1 I2E1 E2E1 I0Zm5.电动势变比 ke：.E1N1kN1ke，E1 keE2E2N2kN 26.电流变比 ki：kim1N1kN1I，I1L 2m2N2kN2ki7.转子旋转时，转子的频率：f2s=

14、s f1转子电动势：E2s2f2sN2kN2m sE2转子漏电抗：X2s 2f2sL2 sX2转子相电流：I2sE2sR2 jX2s8.转子旋转时，频率折算后的方程式：U1 E1 I1Z1E2 I2R2/s jX2Im I1 I2/kiE1 keE2E1 ImZm9.转子旋转时，经频率、绕组折算后的方程式：U1 E1 I1Z1 I2R2/s jX2E2I1 Im I2E1 E2E1 ImZmP1=Pem+pcu1+pFe，10.异步电动机的功率总功率平衡：电磁功率平衡：Pem=pcu2+Pmec机械功率平衡：Pmec=P2+pmec+pad功率比例关系：Pem：pcu2：Pmec=1：s：(1-s)11.异步电机的电磁转矩：TemPem1m1pU12R2s2R222f1R1X1 X2s12.最大电磁转矩：sm Tmax2R12X1 X22m1pU1 224f1R1R1X1 X2R213.过载倍数：kM=TmaxTN