電機學(xué)概念以及公式總結(jié)

、直流電機A.主要概念1.換向器、電刷、電樞接觸壓降2Ubb極數(shù)和極對數(shù)主磁極、勵磁繞組電樞、電樞鐵心、電樞繞組5.額定值6.元件單疊、單波繞組第1節(jié)距、第2節(jié)距、合成節(jié)距、換向器節(jié)距9.并聯(lián)支路對數(shù)a10.繞組展開圖11.勵磁與勵磁方式空載磁場、主磁通、漏磁通、磁化曲線、每級磁通13.電樞磁場14.（交軸、直軸）電樞反應(yīng)及其性質(zhì)、幾何中性線、物理中性線、移刷反電勢常數(shù)CE、轉(zhuǎn)矩常數(shù)CTET電磁功率Pem電樞銅耗pCua勵磁銅耗pCuf電機鐵耗pFe機械損耗pmec附加損耗pad輸出機械功率P2可變損耗、不變損耗、空載損耗直流電動機（DM）的工作特性串勵電動機的“飛速”或“飛車”電動機的機械特性、自然機械特性、人工機械特性、硬特性、軟特性穩(wěn)定性DM的啟動方法：直接啟動、電樞回路串電阻啟動、降壓啟動；啟動電流DM的調(diào)速方法：電樞串電阻、調(diào)勵磁、調(diào)端電壓DM的制動方法：能耗制動、反接制動、回饋制動B.主要公式：發(fā)電機：pn=unin （輸出電功率）電動機：PN=UNINnN （輸出機械功率）

反電勢：pN反電勢：pNa60a電磁轉(zhuǎn)矩：T=C①IemTaC_PNT2兀a直流電動機(DM)電勢平衡方程：U—E+1R—C①n+1RaaE aaDM的輸入電功率P1：P—UI—U(I+1)—UI+UI—(E+1R)I+UI1 afaf aaaf—EI+12R+UI—P+p+paaafemCuaCufP—P+p+p1 em Cua CufP—P+p+p+pem 2 Fe mec adDM的轉(zhuǎn)矩方程：T-T-T—J羋em 2 0 dtDM的效率：耳—DM的效率：耳—x100%—1P_'px100%—P1(1一尋)x100%2n-n他勵DM的轉(zhuǎn)速調(diào)整率：An-Tnx100%nNUR+RT—a 片TCUR+RT—a 片TC①CC①2emE ETDM的機械特性：n— aa「C①E并聯(lián)DM的理想空載轉(zhuǎn)速n°：變壓器A.主要概念單相、三相；變壓器組、心式變壓器；電力變壓器、互感器；干式、油浸式變壓器鐵心柱、軛部額定容量、一次側(cè)、二次側(cè)高壓繞組、低壓繞組空載運行，主磁通①、漏磁通曾及其區(qū)別，主磁路、漏磁路1ct空載電流、主磁通、反電動勢間的相位關(guān)系，鐵耗角①、i、e正方向的規(guī)定。變比、二次側(cè)空載電壓、二次側(cè)額定電壓勵磁電抗X、勵磁電阻R、一次側(cè)漏電抗X】、二次側(cè)漏電抗X21b 2b負載運行時變壓器的原理示意圖變壓器的磁勢平衡繞組折算原則、折算方法、作用功率因數(shù)滯后時的變壓器相量圖畫法T型等效電路、廠型等效電路、簡化等效電路空載試驗、短路試驗的用途、注意事項標(biāo)幺值、基準的選擇（不同負載時的）電壓變化率，短路阻抗、短路電阻、負載系數(shù)效率最大值發(fā)生的條件三相變壓器的磁路：組式、心式三相變壓器的電路：星形連接、三角形連接同名端、首端、尾端、中性點聯(lián)結(jié)組、聯(lián)結(jié)組號、時鐘表示法Y,y聯(lián)結(jié)組，D,d聯(lián)結(jié)組各有6個偶數(shù)聯(lián)結(jié)組號；Y,d聯(lián)結(jié)組，D,y聯(lián)結(jié)組各有6個奇數(shù)聯(lián)結(jié)組合主磁通、勵磁電流的波形問題在三相變壓器中，三次諧波電流通路的重要性，在不同磁路中的影響變壓器并聯(lián)運行的三個理想條件變壓器并聯(lián)運行的負載分配電流互感器、電壓互感器的用途，使用中的注意事項對稱分量法，正序、負序、零序，變壓器的正序、負序、零序電路，各序激磁阻抗的特點單相對中點短路時，各序電流與短路電流的關(guān)系B.主要公式m、反電勢：E]=4.44fN]①m、E2=4.4化①mm、磁勢平衡方程：Ni+NI=NI112210折算前的變壓器方程組（數(shù)學(xué)模型）U=-E+iz1111U=E-1z2222罕=kV2?I?I+-2=Iko-E=Iz10mU=Iz2L折算后的變壓器方程組：U=-E+IZ1111U'=E'-1'Z'2222I=I+1'<012E=E'12-E=IZ0mU'=I'z'2L電壓變化率簡化計算公式：AU=B(Rkcos?2-Xksin?2)X100%效率：n=(1- po+B2入 )x100%pScosp+p+p2pN 2 0 kNE滯后于E的相角聯(lián)接組號=-^ AO30。三、交流繞組A.主要概念對交流繞組的要求：各相繞組空間對稱，產(chǎn)生的反電動勢基波盡可能大、幅值相等、相差120度電角度，盡可能接近正弦波槽電勢星形圖及其畫法、槽距電角度、槽距機械角度相帶、120°相帶、60°相帶、每極每相槽數(shù)三相單層繞組畫法線圈、節(jié)距y],極距，短距、長距、整距并聯(lián)支路數(shù)a、最大并聯(lián)支路數(shù)amax三相雙層繞組畫法每相串聯(lián)匝數(shù)N諧波磁場的轉(zhuǎn)速、極對數(shù)諧波電動勢的繞組系數(shù)諧波電動勢的削弱方法脈振磁動勢磁動勢的空間矢量表示、矢量疊加磁動勢計算的短距系數(shù)、分布系數(shù)與電動勢的相同脈振磁動勢、旋轉(zhuǎn)磁動勢、行波、駐波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢、橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢對稱的三相交流繞組，通對稱的三相交流電流，產(chǎn)生一個合成的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢當(dāng)哪相電流最大時，該合成圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的最大值位置，就同哪相的繞組軸線重合。因此旋轉(zhuǎn)的方向是依相序，從超前相的軸線轉(zhuǎn)向滯后120°的相的軸線，在轉(zhuǎn)到下一個滯后120°的相的軸線。三相合成的諧波磁動勢只有奇次諧波，沒有偶次諧波。交流電機的主磁通、漏磁通、槽漏磁通、端部漏磁通、諧波漏磁通、漏電抗1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.B.主要公式反電勢頻率、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、極對數(shù)的關(guān)系：f=n/60/p槽距機械角度：a=360°/Zm槽距機械角度：ae=p*360°/Z每極每相槽數(shù)：q=z/m/2p導(dǎo)體電動勢：E’=2.22f①c1短距系數(shù)：kyl=sin（冗/2*『］/工）線圈電動勢：E,=2N*E’*k,=4.44Nf①k,y1 cc1y1 c y1分布系數(shù)：qasiniq1qsin—i線圈組電動勢：E,=q*E,*k,=4.44q*N*f*O*k,*k,q1 y1q1 c y1q1繞組系數(shù)：kN1=ky1*kq1N1y1q1相繞組電動勢：q1qsin—i線圈組電動勢：E,=q*E,*k,=4.44q*N*f*O*k,*k,q1 y1q1 c y1q1繞組系數(shù)：kN1=ky1*kq1N1y1q1相繞組電動勢：E,=4.44fNk① (N為每相串聯(lián)匝數(shù))血 N11每相串聯(lián)匝數(shù)：pqNca2pqNca（單層繞組）（雙層繞組）相繞組脈振磁動勢幅值的最大值：Fm,12邁NkIN^-np（其中I是電流的有效值）相繞組磁動勢基波的表達式：f(t,0)=Fcos0=Fsin?tcos0,1 ,1 m,1（其中0=0處為相繞組軸線）相繞組磁動勢中的v次諧波磁動勢最大值、瞬時表達式：m,v2邁NkI“NkINv—=0.9 Nv-nvp vpf(t,0)=F sin①tcosv0,v m,v三相合成磁動勢基波的幅值F1：Fm,1=1.35NkIN1三相合成的諧波磁動勢：(三相合成的諧波磁動勢：(T=t/v，n=n/v)v v13f二F sin（①t+56） （6k-1次諧波，反轉(zhuǎn)）5 2m?53f=F sin（①t-76） （6k+1次諧波，正轉(zhuǎn),）7 2m?7四、異步電機A.主要概念單相、三相異步電機，繞線、鼠籠轉(zhuǎn)子，鑄鋁轉(zhuǎn)子異步電動機必須從電網(wǎng)吸收滯后的無功，用于勵磁。半閉口槽、半開口槽、開口槽4.氣隙轉(zhuǎn)差率s異步電機的三種運行狀態(tài)：電動、制動、發(fā)電感應(yīng)電機磁勢是平衡的（F磁勢是平衡的（F+F=F）。1 2m電動勢變比、電流變比定子電流的負載分量I1L、定子電流的勵磁分量Im（或【°）。11.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，異步電機的定、轉(zhuǎn)子磁場仍相對靜止，磁動勢仍平衡（F+F=F。11.1 2s m異步電機轉(zhuǎn)子的頻率折算。13異步電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的T型等效電路、簡化等效電路相量圖的畫法異步電機的空載試驗、機械損耗的分離方法異步電機的短路試驗，同變壓器短路試驗的差別籠型轉(zhuǎn)子的相數(shù)等于導(dǎo)條（槽）數(shù)z2，每相匝數(shù)等于1/2；極對數(shù)等于定子磁場的極對數(shù)。異步電機的電磁功率等于傳遞到轉(zhuǎn)子的功率；總機械功率等于電阻R'2（1-s）/s上的三相總功率。異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩，等于電磁功率除以同步機械角速度，也等于機械總功率除以轉(zhuǎn)子機械角速度。異步電機的Tem-s曲線異步電機的最大電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生在R/s=R2+（X_+X'匕時。m*1 1o 2o過載倍數(shù)在異步電動機的工作特性中，效率特性、功率因數(shù)特性有最大值。異步電動機的起動方法：直接起動；降壓起動（串電抗器、自耦變壓器、先星形后三角形）；繞線式轉(zhuǎn)子串電阻起動。各種方法的特點。異步電動機調(diào)速：變極、變頻（恒轉(zhuǎn)矩、恒功率）、變轉(zhuǎn)差率s（定子串電抗器降壓、繞線轉(zhuǎn)子串電阻）

異步電動機的制動方法：轉(zhuǎn)速反向（定子三相正接、轉(zhuǎn)子電阻耗能）、正轉(zhuǎn)反接（降速、剎車）、回饋制動（位能將電動狀態(tài)超速到發(fā)電狀態(tài)）能耗制動（定子接直流、轉(zhuǎn)子電阻耗能）27.單相電動機原理B.主要公式：異步電動機的功率1.2.同步轉(zhuǎn)速：n=60f1p3.轉(zhuǎn)差率：4.B.主要公式：異步電動機的功率1.2.同步轉(zhuǎn)速：n=60f1p3.轉(zhuǎn)差率：4.轉(zhuǎn)子靜止時的方程式n-ns=i n1轉(zhuǎn)子折算到定子后)：U=-E+1Z、E'=I+jX')222 2o■=I+112=EE2=-Iz0m 丿I0E15.電動勢變比k:eENk

k=—i-=—,

eENk2 2N2E1=keE26.電流變比k6.電流變比ki:imNkk=―i_ini,IimNk 1L2 2N27.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子的頻率：f7.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子的頻率：f2s=sf1轉(zhuǎn)子電動勢：E=\：'2兀fNk2s①=sE2s2N2m28.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子漏電抗：X=8.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子漏電抗：X=2兀fL=sX2os 2s2o 2o轉(zhuǎn)子相電流：1= 2s-一2sR+jX2 2bs頻率折算后的方程式：U=-E+IZE=I(r/s+jX)2 2 2 2oIU=-E+IZE=I(r/s+jX)2 2 2 2oI=I+1/k>m 1 2iE=kE1 e 2E=-1 Z1mm9.轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，經(jīng)頻率、繞組折算后的方程式：\o"CurrentDocument"U=-E+IZ 、1=r(R/s+jx‘)22 2o=I-1 >m2=E'2

=-1Z

mm10.異步電動機的功率總功率平衡：P1=Pem+pcu1+pFe"21￡?/1?￡?￡電磁功率平衡：Pem=pcu2+Pmec11.12.機械功率平衡：功率比例關(guān)系：PmecPem：異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩：T=pT ememG1最大電磁轉(zhuǎn)矩：T=±m(xù)axP2+pmec+padpcu2：Pmec=I：s：(I-s)mpU2IIR'\R2s2+(X+X/)21o 2o1o 2ompU2++JR2+(X+X；)1 1 1o 2o13.過載倍數(shù)：kM=Tmax／TN五、同步電機A.主要概念凸極同步電機、隱極同步電機同步電機的勵磁方式：直流發(fā)電機勵磁、靜止整流裝置勵磁、旋轉(zhuǎn)整流裝置勵磁冷卻方式：空氣冷卻、氫氣冷卻、水冷4.勵磁電流同步電機的空載運行；同步電機的磁化特性；飽和系數(shù)kc。主磁通①°和勵磁電動勢E。的相位關(guān)系：①°是原因，E。是結(jié)果，前者超前后者90°同步電機的電樞反應(yīng)；電樞反應(yīng)的性質(zhì)；電樞反應(yīng)電抗，（直軸、交軸）同步電抗凸極同步電機的雙反應(yīng)理論：將電樞電流分解為Id和Iq分量，分別單獨考慮它們的電樞反應(yīng)作用。氣隙合成磁動勢行、氣隙合成磁場B^、氣隙合成電動勢E0O O O隱極同步發(fā)電機相量圖的畫法同步發(fā)電機的空載特性，剩磁影響的校正同步發(fā)電機的短路特性：短路時定子只有直軸電流；電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ判再|(zhì)；磁路不飽和；短路電流與勵磁電流成正比；短路特性為一條直線。零功率因數(shù)負載特性：定子電流為純直軸分量；電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ判再|(zhì)；磁路飽和；與空載特性曲線相差一個特性三角形。特性三角形：可用于求定子漏電抗。同步發(fā)電機的外特性：U隨I變化的規(guī)律，cos?不同，變化趨勢不同。電壓調(diào)整率：額定勵磁電流時，空載與額定負載之間的端電壓變化率。利用零功率因數(shù)特性曲線、空載特性曲線、特性三角形求定子繞組漏電抗的方法同步電機中，利用短路特性、空載特性求直軸同步電抗xd不飽和值的方法。短路比低轉(zhuǎn)差法側(cè)Xd和Xq不飽和值的方法。同步發(fā)電機并聯(lián)運行的條件；并網(wǎng)的方法（準確同步法：直接，交叉）功角、功角特性、基本電磁功率、附加電磁功率有功功率的調(diào)節(jié)，極限功率，靜態(tài)穩(wěn)定性，整步功率系數(shù)，過載能力Km，無功功率的調(diào)節(jié)：保持有功不變、U不變（垂直）時，調(diào)節(jié)勵磁電流，貝肛的終點軌跡是水平線，E0的終點軌跡是垂直線。V形曲線：保持有功不變時，cos?=1時為正常勵磁，負載電流I最?。粶p小勵磁電流，欠勵，E0降低，功率因數(shù)角超前（I超前電壓），I將增加；增大勵磁電流，過勵，E0將增大，功率因數(shù)角滯后（I滯后電壓），I也將增加。同步發(fā)電機如何過渡到同步電動機或調(diào)相機同步調(diào)相機的用途同步發(fā)電機單相對中點穩(wěn)態(tài)短路、兩相之間穩(wěn)態(tài)短路可以應(yīng)用對稱分量法分析。穩(wěn)態(tài)單相短路電流：兩相間短路電流：三相短路電流二I:I:I=3：<3：1。k1k2k3B.主要公式功率P=\：