電機(jī)學(xué)課件 2015電機(jī)學(xué)總復(fù)習(xí)11111

《電機(jī)學(xué)》總復(fù)習(xí)2015.62復(fù)習(xí)方法細(xì)讀教材在理解的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)掌握基本概念、基本原理和基本方法掌握布置的作業(yè)掌握講過的補(bǔ)充題查閱一些電機(jī)學(xué)習(xí)題解參考書積極參加考前答疑3電機(jī)定義電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁機(jī)械裝置。4復(fù)習(xí)內(nèi)容磁路變壓器直流電機(jī)交流電機(jī)理論的共同問題感應(yīng)電機(jī)同步電機(jī)5磁路磁路的基本定律磁化曲線鐵磁材料及其特性直流磁路計(jì)算6（一）磁路基本定律全電流定律：磁路的歐姆定律：磁路基氏第二定律：磁路非線性，不能用疊加定理關(guān)系為非線性7（二）磁化曲線飽和膝點(diǎn)隨著電流增加：H會(huì)增加，飽和程度增加，μFe減??；Rm增大；導(dǎo)磁性能降低。8磁滯回線鐵磁材料的磁滯回線HBabcdefBr——剩磁Hc——矯頑力9磁化：鐵磁材料在外磁場的作用下，呈現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性。剩磁：去掉外磁場之后，鐵磁材料內(nèi)仍保留的磁通密度。矯頑力：為使B值減小到零，必須加上的反向磁場強(qiáng)度。磁滯：鐵磁材料中磁通密度B的變化滯后于磁場強(qiáng)度H變化的現(xiàn)象。它是鐵磁材料的另一個(gè)特性。磁滯回線：呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的B-H閉合回線?；敬呕€：對同一鐵磁材料，選擇不同的磁場強(qiáng)度進(jìn)行反復(fù)磁化，可得一系列大小不同的磁滯回線，再將各磁滯回線的頂點(diǎn)聯(lián)接起來，所得的曲線。相關(guān)重要概念1種材料：鐵磁材料2種現(xiàn)象：磁化、磁滯2個(gè)參數(shù)：剩磁、矯頑力3根曲線：初始磁化曲線、磁滯回線、基本磁化曲線10軟磁材料特點(diǎn)：磁滯回線窄、剩磁和矯頑力都很小。硬磁材料特點(diǎn)：磁滯回線寬、剩磁和矯頑力都很大。（三）鐵磁材料11鐵心損耗磁滯損耗：渦流損耗：鐵心損耗：12（四）直流磁路計(jì)算掌握課后習(xí)題及課件例題。13變壓器變壓器工作原理及額定值空載及負(fù)載運(yùn)行電磁過程等效電路及參數(shù)計(jì)算三相變壓器標(biāo)幺值計(jì)算變壓器運(yùn)行特性1.理解變壓器的工作原理和額定值含義；

2.掌握變壓器空載和負(fù)載運(yùn)行的電磁過程，感應(yīng)主電動(dòng)勢和漏電動(dòng)勢的含義和表達(dá)式；電抗的一般表達(dá)式以及與參數(shù)關(guān)系；變壓器工作原理及額定值空載及負(fù)載運(yùn)行電磁過程15（一）變壓器工作原理只要一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改變壓的目的。16一次和二次電壓關(guān)系：一次和二次電流關(guān)系：一次和二次阻抗關(guān)系：一次和二次功率關(guān)系：17變壓器的額定值A(chǔ)BCZXYABCXYZ18（二）空載與負(fù)載電磁過程空載運(yùn)行19負(fù)載運(yùn)行

20主磁通有效值相量相位超前E1漏磁通21勵(lì)磁方程Zm：變壓器的激磁阻抗rm：變壓器的激磁電阻，反映的是鐵耗xm:變壓器的激磁電抗，反映的是主電抗22數(shù)學(xué)模型基本方程式3.理解折算的原則和方法，各個(gè)物理量折算的關(guān)系以及折算后變壓器方程組。4.掌握變壓器T等效電路和簡化等效電路圖。5.熟練掌握變壓器空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)的原理及其參數(shù)的計(jì)算方法。

等效電路及參數(shù)計(jì)算24繞組歸算

目的：

-原來的電路復(fù)雜，想辦法去掉變壓器→純電路問題

方法：

-線形變換

-用一個(gè)假想的和原方匝數(shù)N1相同的繞組N2’代替N2

原則：

-電磁本質(zhì)不變

-磁勢，磁通，功率………（三）等效電路及參數(shù)計(jì)算25歸算值實(shí)際值二次繞組歸算公式26等效電路T型等效電路：近似等效電路27簡化等效電路其中分別為短路電阻、短路電抗和短路阻抗。28參數(shù)的測定（1）開路試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康拇_定變比k、勵(lì)磁阻抗Zm等參數(shù)。試驗(yàn)方法低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路。29參數(shù)計(jì)算變壓器的變比：勵(lì)磁阻抗：勵(lì)磁電阻:勵(lì)磁電抗301）空載電流和空載功率必須是額定電壓時(shí)的值，并以此求取勵(lì)磁參數(shù)；2）若實(shí)驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，需把勵(lì)磁阻抗參數(shù)標(biāo)在高壓側(cè)的等效電路中時(shí)，須折算；3）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；幾點(diǎn)說明：31(2)短路試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康拇_定短路阻抗Zk等參數(shù)。試驗(yàn)方法高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路。32參數(shù)計(jì)算短路阻抗：短路電阻:短路電抗：短路實(shí)驗(yàn)中，外加電壓主要用于克服變壓器內(nèi)部的漏阻抗壓降。33幾點(diǎn)說明:

1）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)(75o)的數(shù)值。3）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；2）若要把參數(shù)標(biāo)注在低壓側(cè)，須折算；34（四）三相變壓器聯(lián)結(jié)組：聯(lián)結(jié)法（聯(lián)結(jié)方式）+聯(lián)結(jié)組號(hào)聯(lián)結(jié)法

聯(lián)結(jié)組號(hào)：表示高、低繞組線電動(dòng)勢之間相位差掌握變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)判斷。35物理電路向量圖等效電路物理電路向量圖等效電路規(guī)律高低壓兩繞組的同名端同標(biāo)記，EA與Ea同相位高低壓兩繞組的同名端異標(biāo)記，EA與Ea反相位36聯(lián)接組的時(shí)鐘表示高壓電勢看做時(shí)鐘的長針——固定指向時(shí)鐘12點(diǎn)（或0點(diǎn)）低壓電勢看做時(shí)鐘的短針——代表低壓電勢的短針?biāo)傅臅r(shí)數(shù)作為繞組的組號(hào)371)由聯(lián)結(jié)圖確定聯(lián)結(jié)方式2)在聯(lián)結(jié)圖上標(biāo)出同名端，相電壓方向。3)判斷同一相的相電壓相位，畫出高、低壓繞組的線電壓三角形，并將兩個(gè)三角形重心重合。4)根據(jù)高、低壓繞組線電壓三角重心重合后的對應(yīng)中性線位置，確定聯(lián)結(jié)組號(hào)。三相變壓器聯(lián)結(jié)組判斷方法38Yy聯(lián)結(jié)方式，只能得到偶數(shù)的聯(lián)結(jié)組別。即:Yy0、Yy2、Yy4、Yy6、Yy8、Yy10Yd或Dy聯(lián)結(jié)方式，只能得到奇數(shù)的聯(lián)結(jié)組別。即:Yd或Dy（1、3、5、7、9、11)結(jié)論：39練習(xí)1ABCXYZabcxyzUAB·UAB·UA·UB·UC·Ua·Uc·Ub·答案：Yy640abcxyzABCXYZUab·Ua·Uc·Ub·UAB·UA·UB·UC·練習(xí)2答案：Yd541答案：Y,d7練習(xí)342定義：基值的選取：取各物理量的額定值。相對值（五）標(biāo)幺值及其計(jì)算43基值的選取基值一次測二次側(cè)電壓U1b＝U1NU2b＝U2N電流I1b＝I1NI2b＝I2N44基值的選取45標(biāo)幺值優(yōu)點(diǎn)3、折算前、后的標(biāo)幺值相等。1、額定值的標(biāo)幺值為1。

2、百分值=標(biāo)幺值×100；4、線值的標(biāo)幺值=相值的標(biāo)幺值；

單相值的標(biāo)幺值=三相值的標(biāo)幺值；465、某些意義不同的物理量標(biāo)幺值相等例如47變壓器的運(yùn)行特性6.理解變壓器電壓調(diào)整率的含義、掌握兩個(gè)表達(dá)式以及負(fù)載大小性質(zhì)對電壓調(diào)整率的影響。

7.掌握變壓器的損耗含義和效率表達(dá)式，理解效率最大值的含義。

48（六）變壓器的運(yùn)行特性運(yùn)行特性：（1）外特性（2）效率外特性定義：當(dāng)一次側(cè)電源電壓和負(fù)載功率因素等于常數(shù)時(shí)，二次側(cè)端電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律。49二次側(cè)端電壓不僅與負(fù)載電流大小有關(guān)，還與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。U2

I2O

U2Ncosφ2=1(電阻性)cosφ2=0.8(電感性)cosφ2=0.8(電容性)

I2N

U2外特性一般用電壓調(diào)整率來表示。50電壓調(diào)整率定義時(shí)為額定電壓調(diào)整率Δu51電壓調(diào)整率與負(fù)載的大小有關(guān)；與變壓器的內(nèi)部參數(shù)有關(guān)；與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。感性負(fù)載阻性負(fù)載容性負(fù)載52效率可變損耗等于不變損耗時(shí)，效率達(dá)到最大。達(dá)到最大效率時(shí)的負(fù)載電流變壓器損耗含銅耗和鐵耗兩類。該部分內(nèi)容相關(guān)計(jì)算

參見課件及課后作業(yè)直流電機(jī)直流電機(jī)的工作原理及電樞繞組特點(diǎn)。直流電機(jī)磁場。直流電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢、電磁轉(zhuǎn)矩和基本方程。直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)。（一）直流電機(jī)工作原理及電樞繞組理解直流電機(jī)的工作原理；掌握直流電機(jī)各種勵(lì)磁方式的特點(diǎn)。了解直流電樞繞組中導(dǎo)體、元件、節(jié)距等含義。掌握物理中心線、幾何中心線含義以及電刷安放的位置。直流電動(dòng)機(jī)工作原理(1)建立磁場→產(chǎn)生電磁力的條件(2)載流導(dǎo)體→產(chǎn)生電磁力(3)線圈運(yùn)動(dòng)→對外輸出機(jī)械功(4)換向器和電刷→換向逆變換流，產(chǎn)生持續(xù)電磁力導(dǎo)體中的電動(dòng)勢和電流為交流直流發(fā)電機(jī)工作原理導(dǎo)體中的電動(dòng)勢和電流為交流(1)建立磁場→產(chǎn)生感應(yīng)電勢的條件(2)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)→產(chǎn)生感應(yīng)電勢(3)外加負(fù)載→對外輸出電能(4)換向器和電刷→換向整流，產(chǎn)生直流電動(dòng)勢直流電機(jī)勵(lì)磁方式(1)他勵(lì)：I=Ia(2)并勵(lì)：發(fā)電機(jī)：Ia=I+If

電動(dòng)機(jī)：I=Ia+If(3)串勵(lì)：I=Ia=If直流電樞繞組幾個(gè)基本術(shù)語1、磁極中心線：

-

極軸線2、幾何中心線：

-

磁極中性線3、極距τ：

-

鐵心表面一個(gè)磁極所占的距離

磁極中心線

τ

N幾何中心線

τ

S單疊繞組特點(diǎn)：1）同一主磁極下的元件串聯(lián)成一條支路，主磁極數(shù)與支路數(shù)相同，2a=2p。2）電刷數(shù)等于主磁極數(shù)，電刷位置應(yīng)使感應(yīng)電動(dòng)勢最大，電刷間電動(dòng)勢等于并聯(lián)支路電動(dòng)勢。3）電樞電流等于各支路電流之和。單波繞組特點(diǎn)：1）同極下各元件串聯(lián)起來組成一條支路，支路對數(shù)為1，與磁極對數(shù)無關(guān)；2）當(dāng)元件的幾何形狀對稱時(shí)，電刷在換向器表面上的位置對準(zhǔn)主磁極中心線，支路電動(dòng)勢最大；3）電刷數(shù)等于磁極數(shù)；4）電樞電動(dòng)勢等于支路感應(yīng)電動(dòng)勢；5）電樞電流等于兩條支路電流之和。電刷放置原則：電刷放置的一般原則是確保空載時(shí)通過正、負(fù)電刷引出的電動(dòng)勢最大，或者說，被電刷短路的元件中的電動(dòng)勢為零。

對于端接對稱的元件，電刷放置在磁極中心線下或幾何中性線位置。（二）直流電機(jī)磁場掌握空載磁場波形圖。理解和掌握負(fù)載時(shí)電樞反應(yīng)的性質(zhì)、決定影響的因素等?？蛰d時(shí)直流電機(jī)的氣隙磁場空載磁場：當(dāng)電樞電流為零或很小時(shí)，由勵(lì)磁電流單獨(dú)建立的磁場，空載磁通用Φm表示。Φm＝Φ0＋Φfσ主磁通：經(jīng)過氣隙，同時(shí)交鏈勵(lì)磁繞組和電樞繞組的磁通，用Φ0表示，它是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的橋梁。漏磁通：不經(jīng)過氣隙，僅與勵(lì)磁繞組交鏈的磁通，用Φfσ表示。它不參與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。主磁場分布：氣隙磁密在一個(gè)極下按平頂波規(guī)律分布。Φm磁場建立負(fù)載時(shí)的電樞磁動(dòng)勢和電樞反應(yīng)主極磁動(dòng)勢電樞磁動(dòng)勢合成磁動(dòng)勢氣隙磁場電樞磁動(dòng)勢：電樞電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢。電樞反應(yīng)：電樞磁動(dòng)勢對主磁場的影響。直軸（d軸）：主極軸線。交軸（q軸）：與直軸正交的軸線。幾何中性線：相鄰兩主極之間的中心線，也就是交軸。物理中性線：電樞圓周上通過圓心和磁通密度為0點(diǎn)的直線。dq物理中性線幾個(gè)基本概念幾何中性線電樞反應(yīng)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)＋＝勵(lì)磁電流形成的磁場電樞電流形成的磁場負(fù)載時(shí)的磁場電刷位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)fa(x)ba(x)結(jié)論：電樞磁動(dòng)勢是一個(gè)三角形波，其軸線位置與電刷的軸線位置重合。當(dāng)電刷位于幾何中性線上時(shí)，電樞磁動(dòng)勢為交軸電樞磁動(dòng)勢。交軸電樞磁密是一個(gè)馬鞍形波。交軸電樞反應(yīng)性質(zhì)(1)結(jié)論：不計(jì)鐵心飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)既不增磁，也不去磁。交軸電樞反應(yīng)(2)b0ba(x)bδ(x)Oα結(jié)論2：對發(fā)電機(jī)，物理中性線順著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個(gè)α角度；對電動(dòng)機(jī)，物理中性線逆著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中性線一個(gè)α角度。結(jié)論3：不計(jì)鐵心飽和時(shí)，主磁場一半被削弱、另一半被加強(qiáng)，去磁作用與助磁作用恰好相等，使得每極總磁通量不變，Φδ＝Φ0。結(jié)論4：考慮鐵心飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)使氣隙磁場發(fā)生畸變，并對主磁場起去磁作用。結(jié)論1：每個(gè)主極下，主磁場一半被削弱、另一半被加強(qiáng)，交軸電樞反應(yīng)使氣隙磁場bδ發(fā)生畸變，物理中性線偏離幾何中性線一個(gè)α角度。+++············+++++++++＝＋β·······+++++++bβbβ+++·····++bβbβFaqFaFad電刷不位于幾何中性線上時(shí)的電樞反應(yīng)當(dāng)電樞不在幾何中性線上時(shí)，電樞反應(yīng)不僅有交軸分量，還有直軸分量。直軸電樞反應(yīng)：直軸電樞磁動(dòng)勢對主磁場的影響。直軸電樞反應(yīng)的性質(zhì)：方向：和主極磁場重合波形：平頂波性質(zhì)：要么增磁，要么去磁電刷不在幾何中性線時(shí)的電樞反應(yīng)可用下列表格說明電刷順轉(zhuǎn)向偏移電刷逆轉(zhuǎn)向偏移發(fā)電機(jī)交軸和直軸去磁交軸和直軸增磁電動(dòng)機(jī)交軸和直軸增磁交軸和直軸去磁電樞反應(yīng)性質(zhì)小結(jié)：電刷在幾何中性線上時(shí)性質(zhì)：交軸電樞反應(yīng)作用：使得氣隙磁場畸變，物理中心線偏移，使氣隙磁場削弱（磁路飽和）電刷不在幾何中性線上時(shí)電樞反應(yīng)不僅有交軸分量，還有直軸分量。交軸分量的作用和上面類似；直軸分量：根據(jù)電機(jī)性質(zhì)不同，有去和助磁作用。75（三）感應(yīng)電動(dòng)勢、電磁轉(zhuǎn)矩和基本方程感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的分析與計(jì)算發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的判據(jù)

發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩方程直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢其中稱為直流電機(jī)的電勢常數(shù)直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩其中稱為直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)78轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)角速度的關(guān)系直流電機(jī)電勢常數(shù)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)的關(guān)系基本方程——電壓方程發(fā)電機(jī)：Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRaIa=I+If（并勵(lì)），Ia=I（他勵(lì)、串勵(lì)）電動(dòng)機(jī)：U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRaIa=I-If（并勵(lì)），Ia=I（他勵(lì)、串勵(lì)）運(yùn)行狀態(tài)判別準(zhǔn)則：發(fā)電機(jī)狀態(tài)：Ea>U；電動(dòng)機(jī)狀態(tài)：Ea<U電磁轉(zhuǎn)矩原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩基本方程——轉(zhuǎn)矩方程電動(dòng)機(jī)：T1=T0+Te空載轉(zhuǎn)矩注意：Te為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩發(fā)電機(jī)：Te=T0+T2注意：Te為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩其中，機(jī)械角速度：機(jī)械系統(tǒng)電路系統(tǒng)基本方程——電磁功率方程功率流程圖（四）直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中勵(lì)磁繞組不可斷開，電機(jī)可能飛車或停轉(zhuǎn)；串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中不允許空載運(yùn)行，易飛車；電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件：1.必要條件:

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有交點(diǎn),即存在2.充分條件:

在交點(diǎn)處滿足?；蛘哒f，在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線是下降的，則系統(tǒng)穩(wěn)定。理解直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求和起動(dòng)方法；（五）直流電機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)掌握直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法；理解直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)方法。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)的基本要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要大；起動(dòng)電流要??；起動(dòng)設(shè)備要簡單、經(jīng)濟(jì)可靠。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)起動(dòng)的基本方法及特點(diǎn)直接起動(dòng)沖擊電流大，僅適用于小型電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻器起動(dòng)，起動(dòng)簡單、可靠但笨重，常用于小容量直流并勵(lì)電機(jī)中降壓起動(dòng)，電流小、過程平滑、能耗少，但成本高。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速的概念調(diào)速的方法各調(diào)速方法

的特點(diǎn)調(diào)壓調(diào)速調(diào)電樞電阻調(diào)速調(diào)勵(lì)磁電流調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速各調(diào)速方法的特點(diǎn)（1）電樞回路中串電阻：轉(zhuǎn)速隨著串入電阻阻值的增加而降低，機(jī)械特性為空載轉(zhuǎn)速不變的斜向下的直線。（2）改變電樞電壓：轉(zhuǎn)速隨著電樞電壓的降低而降低，機(jī)械特性曲線為一組平行下移的直線。（3）改變勵(lì)磁電流（弱磁調(diào)速）：轉(zhuǎn)速隨著勵(lì)磁電流的減小而升高，通常采用弱磁調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)回饋制動(dòng)三種制動(dòng)方法交流電機(jī)理論的共同問題重要術(shù)語；交流繞組感應(yīng)電動(dòng)勢；交流繞組磁動(dòng)勢；理解每極每相槽數(shù)、電角度、機(jī)械角度、相鄰兩槽間電角度、極相組、相繞組、線圈匝數(shù)、每相串聯(lián)匝數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)的含義。（一）重要術(shù)語部分重要術(shù)語（1）電角度:

磁密在空間為正弦分布，一對磁極便對應(yīng)于一個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于360°。如果磁極極對數(shù)是p，整個(gè)定子圓周內(nèi)有p個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于p×360°。電角度（2）機(jī)械角度：電機(jī)圓周在幾何上占有角度為360°，而圓周上對應(yīng)于磁場分布的角度稱為電工角度，簡稱為電角度。電角度＝p×機(jī)械角度（3）每極每相槽數(shù)q:

每一個(gè)極面下每相所占的槽數(shù)。Q為槽數(shù)，p為極對數(shù)，m為相數(shù)（4）槽距角α：相鄰兩槽之間的電角度。（5）相帶:

每個(gè)磁極下每相繞組連續(xù)占有的電角度稱為繞組的相帶。理解正弦磁場下交流繞組中的導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢、匝電動(dòng)勢、線圈電動(dòng)勢、相電動(dòng)勢和線電動(dòng)勢的計(jì)算式。理解感應(yīng)電動(dòng)勢頻率、節(jié)距因數(shù)、分布因數(shù)的表達(dá)式及其含義。

（2）交流繞組感應(yīng)電動(dòng)勢相電動(dòng)勢基波繞組因數(shù)為有效抑制諧波電動(dòng)勢，交流繞組大多采用短距、分布繞組。與變壓器的對比變壓器相電動(dòng)勢：交流電機(jī)相電動(dòng)勢：符號(hào)含義符號(hào)含義變壓器N1一相繞組的實(shí)際匝數(shù)Φm主磁通幅值交流電機(jī)Nkw1一相繞組的等效匝數(shù)Φ1每極磁通量掌握通有正弦電流時(shí)單相繞組中整距線圈磁動(dòng)勢、分布繞組磁動(dòng)勢和相磁動(dòng)勢的表達(dá)式。（3）交流繞組磁動(dòng)勢重點(diǎn)掌握單相繞組基波磁動(dòng)勢的性質(zhì)（脈振磁動(dòng)勢的含義，其頻率、幅值的大小等）。整距線圈磁動(dòng)勢結(jié)論：①波形：矩形波；②脈動(dòng)磁動(dòng)勢：空間位置固定、幅值大小和方向隨時(shí)間而變化的磁動(dòng)勢。整距線圈基波磁動(dòng)勢基波磁動(dòng)勢幅值單相繞組磁動(dòng)勢既是時(shí)間的函數(shù)，又是空間的函數(shù)；在空間上和空間上，按余弦規(guī)律分布；軸線位置固定不動(dòng)；幅值大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律脈振；脈振的頻率就是電流的頻率。θsOfφ1駐波脈振磁動(dòng)勢理解并掌握通以對稱三相電流時(shí)三相繞組基波合成磁動(dòng)勢的表達(dá)式、波形。三相繞組磁動(dòng)勢掌握脈振磁動(dòng)勢與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢間的關(guān)系。三相對稱繞組基波合成磁動(dòng)勢這是一種行波，即三相合成磁動(dòng)勢基波在空間旋轉(zhuǎn)，波幅不變，即為圓形的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢波。轉(zhuǎn)速：

脈振磁動(dòng)勢與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢關(guān)系一個(gè)脈振磁動(dòng)勢可以分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，它們的幅值均等于脈振磁動(dòng)勢最大幅值的一半。正向旋轉(zhuǎn)反向旋轉(zhuǎn)脈振感應(yīng)電機(jī)感應(yīng)電機(jī)的工作原理及運(yùn)行狀態(tài)。感應(yīng)電機(jī)空載與負(fù)載磁動(dòng)勢。感應(yīng)電機(jī)基本方程與等效電路。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)測定。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線、工作特性。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速。理解感應(yīng)電機(jī)工作原理；（一）感應(yīng)電機(jī)工作原理及運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)差率含義以及運(yùn)行狀態(tài)的判別。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作原理定子三相對稱繞組通入三相對稱交流電時(shí)，會(huì)在空間產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間有相對運(yùn)動(dòng)，該磁場會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢及電流，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電流與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。感應(yīng)電機(jī)中的空氣隙為什么盡可能做得很小？

異步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而必須有氣隙，氣隙是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，若氣隙過大，氣隙磁阻增大，則產(chǎn)生同樣的磁通所需的無功勵(lì)磁電流增加，異步電動(dòng)機(jī)功率因素降低。故減小氣隙，能使勵(lì)磁電流減少，提高異步電機(jī)功率因素。感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)差率是表征感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本變量。轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速電磁制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)s>11>s>0s<0n<00<n<ns

n>ns感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系如下：理解感應(yīng)電機(jī)空載和負(fù)載的磁動(dòng)勢；（二）感應(yīng)電機(jī)空載與負(fù)載磁動(dòng)勢重點(diǎn)掌握定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢在空間相對靜止的含義以及空載和負(fù)載運(yùn)行時(shí)各物理量的變化。轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)速與頻率定子轉(zhuǎn)速：0（靜止不動(dòng)）定子磁動(dòng)勢轉(zhuǎn)速：同步速度ns轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)速：n（與ns方向一致）定子磁動(dòng)勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：Δn＝ns－n＝s×ns轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢和電流的頻率：f2＝pΔn/60＝s×f1轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：n2＝60f2/p＝Δn轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢相對于定子的轉(zhuǎn)速：Δn＋n＝ns前提：定轉(zhuǎn)子極對數(shù)相同。結(jié)論：無論轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速為多少，定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢F1與F2的轉(zhuǎn)速相等、轉(zhuǎn)向相同，在空間始終保持相對靜止。相對靜止三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)子所生磁動(dòng)勢在空間的轉(zhuǎn)速是否改變？為什么？不變。設(shè)氣隙磁場旋轉(zhuǎn)速度為，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)差率為，則轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢和電流的頻率為；由此電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢相對于轉(zhuǎn)子的速度為；則相對于定子的轉(zhuǎn)速為，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無關(guān)，即轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁動(dòng)勢在空間的轉(zhuǎn)速不變?；倦姶抨P(guān)系理解感應(yīng)電機(jī)折算原則和方法；（三）感應(yīng)電機(jī)基本方程和等效電路掌握代表轉(zhuǎn)子產(chǎn)生機(jī)械功率相對應(yīng)的等效電阻及T型等效電路。掌握感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程及轉(zhuǎn)子銅耗、機(jī)械損耗和電磁功率之間的關(guān)系，借助等效電路會(huì)計(jì)算相應(yīng)的損耗和功率。頻率和繞組折算后的等效電路電磁功率定子銅耗機(jī)械功率轉(zhuǎn)子銅耗T型等效電路感應(yīng)電動(dòng)機(jī)功率功率關(guān)系示意圖感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率方程感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程電磁轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)磁場的同步角速度轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度理解感應(yīng)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的多種表達(dá)式；

（四）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線掌握最大轉(zhuǎn)矩、臨界轉(zhuǎn)差率與電源電壓、轉(zhuǎn)子電阻等之間的關(guān)系。轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線Tes01-∞+∞電動(dòng)機(jī)狀態(tài)發(fā)電機(jī)狀態(tài)電磁制動(dòng)狀態(tài)TmaxTstsm臨界轉(zhuǎn)差率電磁轉(zhuǎn)矩的幾種計(jì)算公式物理表達(dá)式:參數(shù)表達(dá)式:實(shí)用表達(dá)式:最大轉(zhuǎn)矩與臨界轉(zhuǎn)差率結(jié)論：（1）當(dāng)電源頻率與電機(jī)參數(shù)不變時(shí)，電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。（2）當(dāng)電源電壓和頻率一定時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩近似與定、轉(zhuǎn)子漏抗之和成反比。（3）最大轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子電阻大小無關(guān)；但臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比。（五）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和調(diào)速了解感應(yīng)電動(dòng)機(jī)常見的起動(dòng)方法；掌握感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)直接起動(dòng)降壓起動(dòng)（星—三角起動(dòng)）串電阻起動(dòng)13TS△TsY=IS△IsY=13只限于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形接線的電機(jī)。（僅適用于繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速變頻變極變轉(zhuǎn)差該部分內(nèi)容相關(guān)計(jì)算

參見課件及課后作業(yè)同步電機(jī)同步發(fā)電機(jī)的工作原理及運(yùn)行狀態(tài)。感應(yīng)電機(jī)空載與負(fù)載磁動(dòng)勢。感應(yīng)電機(jī)基本方程與等效電路。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)測定。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線、工作特性。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速。（一）同步電機(jī)工作原理及運(yùn)行狀態(tài)V1V2W2W1U1U2NS定子+Uf－If轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組工作原理：原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則氣隙中的磁場也隨轉(zhuǎn)子恒速旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于定子繞組反向切割磁力線，定子繞組中會(huì)產(chǎn)生正弦波形的感應(yīng)電動(dòng)勢（發(fā)電）。60f1pn=ns=運(yùn)行狀態(tài)及其判別方法：掌握對稱負(fù)載時(shí)的同步電機(jī)電樞反應(yīng)性質(zhì)，內(nèi)功率因數(shù)角、功率因數(shù)角和功率角的含義及其聯(lián)系。（二）同步發(fā)電機(jī)磁場理解空載運(yùn)行時(shí)同步發(fā)電機(jī)電磁關(guān)系；電樞反應(yīng)定義：電樞基波磁動(dòng)勢對主極基波磁場的影響。性質(zhì)：取決于電樞基波磁動(dòng)勢與勵(lì)磁磁動(dòng)勢在空間的相對位置，有交磁、助磁、去磁之分。分析：取決于同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)功率因數(shù)角ψ0。同步發(fā)電機(jī)的時(shí)空矢量圖交磁去磁助磁（三）同步發(fā)電機(jī)電壓方程、等效電路磁路不飽和時(shí)的隱極、凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程及等效電路，理解電樞反應(yīng)電抗、同步電抗的物理含義。隱極同步發(fā)電機(jī)電壓方程※Xa

——電樞反應(yīng)電抗。

X——電樞漏電抗?！鵛s=Xa＋X——同步電抗。表征電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞反應(yīng)和電