电机学复习资料试题.doc

正版电机学复习资料第一章基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电 磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础▲ 全电流定律全电流定律严1式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号 在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为HINi▲电磁感应定律①电磁感应定律ddt式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系②变压器电动势磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势电机中的 磁通①通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为e=-dtE 4.44 fN m③运动电动势e=Blv④自感电动势eL $dt⑤互感电动势di2eMi =-dtdi 1eM2 =-—dt▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律① 磁路欧姆定律Ni F=A mFRm式中，F=Ni ――磁动势，单位为Rm=丄 磁阻，单位为A单位为 H1 AA m=—— 磁导，Rm I② 磁路的基尔霍夫第一定律:Bds 0s上式表明，穿入(或穿出)任一圭寸闭面的磁通等于零③ 磁路的基尔霍夫第二定律F HI Rm上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和磁路和电路的比较电路磁路电流l[A]磁通①[Wb]电流密度J[A/m2]磁通密度B[T=Wb/m 2]电动势E[V]磁动势F[A]电阻R -[Q ]s磁阻 Rm — [1/H]1s电导G — [S]R、 1 磁导 m [H]基尔霍夫第一定律i 0Rm磁路节点定律 0基尔霍夫第二定律u eE全电流定律 HI Ng电路欧姆定律Ir—R磁路欧姆定律 Rm第二章直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。

穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁 通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立 的空载时，主磁通①0与励磁磁动势 F0的关系曲线①o=f ( Fo)为电机的磁化曲线从磁 化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关 电机的运行特性与磁化曲线密切相关设计电机时，一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分，这样既可保证一定的可调节度，又不至于浪费材料▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接 ，构成一个闭合回路，回路内各元件的电动势互相抵消，从而不产生环流元件内的电动势和电流均为交变量，通过换向器和 电刷间的相对运动实现交直流转换电刷的放置原则是：空载时正、负电刷之间获得 最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零因此，电刷应放在换向器的几何中性线上对端接对称的元件，换向器的几何中性线应与主极轴线重合▲ 不同型式的电枢绕组均有① S=K=Z :②y i=Zi/2p £ =整数；③y=yi+y2其中，S为元件数，K为换向片数，Zi为虚槽数，p为极对数，y 1为第一节距，y 2为第二节距，y为 合成节距，£为小于 1的分数，用来把 y i凑成整数。

对单叠绕组， y= ± 1, y 2小于 0,并联支路对数 a=p，即每极下元件串联构成一条支路对单波绕组， y 2大于零，a=1，即所有同极性下元件串联构成一条支路▲ 当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动 势共同建立电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应直流电机电枢磁动势是空 间分布固定的三角波，其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处当电刷安装在换向器的几何中性线上时，只存在交轴电枢磁动势 FaqFaq对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应，它使①气隙磁场发生畸变；②物理中性线偏离几何中性线一个角度，③不饱和 时，每极磁通量不变，饱和时，有去磁作用当电刷偏离几何中性线时，除了 Faq夕卜，还存在直轴电枢磁动势 FadFad对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应，当 Fad与励磁磁动势同方向时，起助磁作用；当 Fad与励磁磁动势反方向时，起去磁作用当电刷在几何中性线上时，交轴电枢反应磁动势的大小为1Faq= A T（ A/ 极）2式中,A=MDa线负荷（A/m）;2p极距（m）;N――电枢圆周总导体数；Da 电枢外径（m）Ia――支路电流（A ）当电刷从几何中性线上移开机械角度时，B交直轴电枢磁动势分别为Faq=A （ — -b B）（ A/ 极）2Fad=A b B （A/ 极）式中，bB=——0 Da——电刷在电枢表面移过的弧长（ m）。

360▲ 电枢绕组感应电动势 E是指正、负电刷间的电动势，即一条支路的电动势电磁转距Tem是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公式E=Ce ① n ( V)Ten=G© Ia ( Nn)式中，①每极磁通量；n—电机转速；Ia电枢电流；C e、Ct ――与电机结构有关的常数其中Ce pN ； CT pN60a 2 aCt =9.55 Ce▲ 直流电机的励磁方式共有四种：他励、并励、串励电机端电流 I、电枢电流Ia、励磁电流If的关系如下 表：不同励磁方式电机各绕组之间的关系发电机电动机他励I=Ia , If与Ia无关I=Ia , If与Ia无关并励I=Ia-Ifl=la+lf串励l=la=lfl=la=lf复励l=la-lf,ls=lal=la+lf,ls=la对于复励电机，Is为串励绕组电流，If为并励绕组电流▲ 对于发电机：E>U, la与E同方向，Tem与n反方向，将机械能转化为电能；对于电动机：E

▲直流电动机的工作特性有：速率特性 n f(P2);转矩特性 Tem f(F2)；效率特性f (P2)当输出功率 P2增加时，输入功率 Pl必须增加，在端电压不变的条件下， I a必须增加因此la随R的增加而增加不同励磁方式的直流电动机的工作特性有很大差异并励电动机的速率特性是一条略微下降的曲线，其转矩特性近似为直线串励电动机的转速随着P2的增加而迅速下降，转矩则随着 P2的增加而迅速上升直流电动机使用时应注意，并励电动机励磁回路不允许开路，串励电动机不允许空载或轻载运行▲电动机的转速与电磁转矩之间的关系曲线称为机械特性当电枢回路不串入调节电阻时 的机械特性叫做自然机械特性，串入电阻叫做人工机械特性▲直流电动机的起动方法有：直接启动；在电枢回路串电阻起动；降压起动不管采用哪 种起动时，在起动时，励磁回路的调节电阻要调到最小，以保证起动时 达到最大▲直流电动机具有良好的调速性能电动机的转速为U la(Ra Rj)nCe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▲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。