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1、、电机学共同问题1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生：直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的？ 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的? 漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？2. 磁势平衡方程、电枢反应问题变压器、异步电机中，磁势平衡方程说明了什么？直流电机、同步电机中，电枢反应的物理意义是是什么？3.数学模型问题:I.直流电机：磁势平衡和电枢反应有何联系？u = E + I x ra （+ 2 ：Ub）（电动）E = u + I x ra （+ 2.Ub）（发电）E = Ce nCe = PN a/60/aTe = Cm * laCm
2、= PNa/2 r/a其中Na上总导体数II.变压器折算前U1八1 T1 Z1折算后U1二- E1 屹1U2 二 E2 - 1屹2|U 2二 E2 - I ：Z2“1 山/k 二 |1。Io 二ik I 2E = kE2 二E2-1 二 |lZm-E1二 IoZmU厂 I2ZLU 2=I 2 Z lIII.异步电机:f折算后d = _E1十忆E2 =lL（R2/s+jX2 J 川o/i+h/kiE1 =keE2=-|1 Zm Jmw折算后U产EHzE； = iI；（R；/s+jx2 j 1 = o - tEE;E-IoZm未折算时X 2 ；：.s25 叮2s R2 jX-s 二 F1F2s2,
3、FoE1= keEE2S =sE2IV.同步电机：Eo 二uIl(Ra jX) jlldXad jllqXaq(凸极机、双反应理论)=U iRa jlldXdjllqXqEo 二 U ll(R jX_) jlXa(隐极机)二 U lRa jlXt4.等效电路:I. 直流电动机:图2,51并渤M流电功机鸽效电路（带转轴）图2.54小丿励屯动机的实验接线图II. 变压器丁型等效电路III. 异步动机:IV.同步发电机:E严E；异步电机的T型等效电路5.I.相量图及其绘制直流电机：（无）/e;隐极机II.图12隻压黠和乐甌COW輕滞后）异步电机:Jni图55异步电机相量图(0?7旳)IV 同步电机隐
4、极机(不计饱和)eA7(S)(b)图6.25不计饱和吋凸极同步发电机的相量團XT电1% 电5庐、d轴5图6*26凸极同步发电机不饱和时矢；图的实际作法6. 交流绕组与直流绕组共同的概念直流电机独有交流电机独有单层、双层绕组 叠绕组、波绕组yi、y2、y短距、长距、整距 集中、分布换向器节距yk电刷电刷移位 几何中性线 物理中性线绕组系数：kNi = kyikqi短距系数：ky1 = sin巴90。Tsin坐分布系数：kq1 =q . 1 qsin 2分数槽绕组单一闭合回路 并联支路对数a三相星形、三角形 并联支路数a主磁场、漏磁场、励磁磁场圆形旋磁： 椭圆旋磁： 脉振磁场：60 f磁场旋转速度
5、：n =P直流电动势：E 二CEnCe卑60a（Na为电枢总导体数、a为并联支路对数）交流电动势：E =4.44fNkN1（N为每相串联匝数）直流磁动势：Fa (x)二 Ax（无移刷时的情况。x以磁极中心为起点，A为电负荷）A 二 Naia/ 二 Da交流磁动势:T（移刷0电角度时）FaA（-b：）Fad = Ab|：.l ccNkNll一F i =0.9（单相脉振幅值，N为每相串联匝数，I为相电流有效值）PFi-1.35NkNiI（三相旋转磁动势幅值）7. 电磁转矩（功率）I.直流电机:-C：j|aCm 二 pNa/2二aII.变压器SN 二 U1N I1N - U2NI2N（单相）Sn =
6、 - 3U1N I 1N（三相）Ill.异步电机:PN 3 N I 1NU1N COS N效电路中的转子电阻值IV.同步电机:R2ie= m112sPcu2 - SpemRnec (1 s) PemHmec _ RmTem.PmQ2叭(尺 +gpu謂R（忽略激磁支路而得）邑）2 （X XQ2sR2 22-2最大电磁转矩发生的位置为：（一）（X - x7），即在忽略激磁支路后，当等smR sm等于电路的其余元件的阻抗之和时，异步电机电磁转矩达到最大值。Rm =mEUXdsinmFXd)sin 2-（凸极机）musinX（隐极机）保持Pem不变，调节无功:E0 si nr - constI cos
7、 二 const（以u垂直为参照,Eo终点轨迹垂直,I终点轨迹水平）V形曲线（励磁正常时，cos =1，I最小，）8. 效率计算:I. 直流电动机：EP = Pcua + Pcuf + Pmec + PFe + Pad = Pcu + Po+ 机械损耗II. 变压器：P = PcuPFePad = PcuP0Pcu = PkN_2pkN . Rn_1 Sn COS:Sn cos 2: 2 PkN P0N: Sn cos 2: 2 PkN P0N最大效率发生位置：-PkN = p0N，即可变损耗等于不变损耗时。III. 异步电机：=P =pcu1pcu2pmecpFePad=pcup0= （ p
8、cu1 pcu2 Pad）（ pmec pFe）发生最大效率的位置：可变损耗等于不变损耗时，即（PcuU，能量回馈）II.异步电动机：从0速开始，沿冋步速的反方向下放重物； 电动机运仃中，调换电源某两相，制动减速或停车;定子接入直流电，电磁制动III.冋步电动机：定子绕组短路电磁制动（不要求）13. 空载试验：I. 直流电发机空载试验：测磁化曲线直流电动机空载试验：II. 变压器空载试验：电压侧进行，测Un附近的数据U。、丨0、Po；计算Zm、Rm、Xm（也叫开路试验，忽略1、2次侧漏抗）III. 异步电动机空载试验：测Un附近的数据U 0、10、Po；分离Pmec，计算Zm、Rm、Xm等2p
9、o同Uo为近似线性关系，Pmec基本不变，故在 Uo=O时，可分离出Pmec。IV. 同步发电机空载试验：测磁化曲线14.短路试验：5、pk ；计算 Zk、Rk、兀I.II.直流电机（无）变压器短路试验：在高压侧做，测In附近的数据Uk、（忽略激磁支路）III.异步电动机短路试验：计算定、转子漏阻抗参数（也称堵转试验，不能忽略激磁支路）IV .冋步发电机三相对称短路试验：短路电流只有去磁性质的Id分量，Id和If成正比，测Xd的不饱和值。15磁势平衡与电枢反应问题I. 直流电机的电枢反应：电枢（负载）电流产生一个磁动势，对主极磁动势有影响。A.电刷在几何中性线上时，只有交轴电枢反应。Fa（x）
10、 =Ax（无移刷时的情况。x以磁极中心为起点，A为电负荷）A 二 Naia/ 二 DaFaq = A?交磁作用：几何、物理中性线不重合；不饱和时每极磁通不变；饱和时，有去磁作用。 B.电刷移位后，出现直轴电枢反应磁动势，可能去磁，也可能助磁。Faq （严）（移刷1电角度时）II.变压器的磁势平衡：一次侧电流的负载分量同二次侧电流二者的磁动势大小相同、方向相反，互相抵消，即|1 = |1l III. 异步电动机的磁势平衡（也称转子反应）：定子电流的负载分量同转子电流二者的磁动势大小相同、方向相反，互相抵消，即 iiIl IIi1 Hi。IV. 同步电机的电枢反应：电枢（负载）电流产生一个磁动势，对主极磁动势有影响。 用I和Eo的夹角来区分：Eo代表滞后尬m、b、Ff 90的交轴（q轴）方向。萨-ger-90*卞叭9泸=90*1 彳1轴-L轴1q轴川|轴时抽NJ A m砒1 阳III q轴$直轴助鑫菲交磁直轴去磁兼女埴电枢反应磁动势、磁场、磁通、电动势：Fa、Ba、：怙、Ea隐极机：电枢反应电抗 Xa，同步电控Xt = Xa + X - 凸极机：（双反应理论）直轴电枢反应电抗 Xad、直轴同步电抗 Xd = Xad
