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电机学知识点总结

电机学知识点总结

直流电动机知识点：

直流电动机的主要结构包括定子和转子。定子由定子铁心、

励磁绕组和电刷组成，而转子由转子铁心、电枢绕组和换向器

组成。通过电刷和换向器，直流电动机可以与外部电路相连接。

直流电动机的工作原理是，通过电刷和换向器之间的切换，

导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向，

从而使电磁转矩的方向始终不变。通过电刷和换向器将外部通

入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。

直流电机的励磁方式分为他励式和自励式，其中自励式包

括并励式、串励式和复励式。直流电机的额定值包括额定功率

PN、额定电压和额定电流。

磁极数等于电刷数，等于支路数（2p=电刷数=2a，其中p

为极对数，a为支路对数）。在空载时，电极内的磁场由励磁

绕组的磁动势单独作用产生，分为主磁通和漏磁通两部分。

电枢反应是负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。电刷

位置是电枢表面电流分布的分界线。交轴电枢反应会使气隙磁

场发生畸变，物理中线偏离几何中线，而且在饱和时具有一定

的去磁作用。当电刷偏离几何中线时，会出现直轴。

直流电机的公式包括Ea=CeΦn、Te=CTΦIa和CT=9.55Ce。

发电机的公式是Ea=U+IaRa，而电动机的公式是XXX。

他励发电机的特性主要包括外特性U=f(I)，曲线向下倾斜

的原因是，随着负载电流I增大，电枢电阻压降IaRa随之增

大，所以U减小。此外，交轴电枢反应还会产生一定的去磁

作用，随着负载的增加，气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小，

再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。

并励发电机的自励条件包括电机的磁路中要有剩磁，励磁

绕组的接法要正确，使剩磁电动势所产生的电流和磁动势，其

方向与剩磁方向相同，以及励磁回路的总电阻必须小于临界电

阻。并励发电机的外特性U=f(I)曲线下降的原因与他励发电机

类似，包括电枢电阻压降IaRa增大、交轴电枢反应产生的去

磁作用以及励磁电流减小等。

最后，励磁绕组不能开断，这是因为励磁绕组的磁场是直

流磁场，如果开断励磁绕组，磁场会消失，电机就无法运转。

若励磁绕组开断，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，电枢电

动势也将下降到剩磁电动势，从而使电枢电流Ia迅速增大。

如果负载为轻载，则电动机转速将迅速上升，可能会产生“飞

车”现象。如果负载为重载，电枢所产生的电磁转矩克服不了

负载转矩，电动机可能会停转。

电动机的转矩方程为Te=To+T2.

串励电动机不允许空载是因为在空载时，电流很小，主磁

通也很小，容易产生“飞车”现象。

直流电动机常用的启动方法有直接启动、接入变阻器启动

和降压启动。直流电动机的调速方法有电枢控制和磁场控制。

变压器的基本结构包括铁心和绕组。按照铁心和绕组的相

对位置，变压器可分为心式和壳式。对于三项变压器，额定电

压和额定电流均指线电压和线电流。主磁通的大小和波形取决

于电源电压的大小和波形。激磁阻抗是一等效参数，表示为

Zm=Rm+jXm。磁动势平衡方程为N1I1+N2I2=N1Im。变压器

的绕组归算原则包括磁动势保持不变和功率、损耗保持不变。

采用标幺值的好处包括计算方便、含义清楚、便于对变压器的

性能做出判断和参数不再需要归算。变压器的组别号可以通过

画图进行判断。

电压器并联运行需要满足的条件包括变压器的额定电压和

电压比相同，联结组的组号必须相同，短路阻抗标幺值要相等，

阻抗角也要相等。电压互感器特点是一次绕组的匝数很多，二

次绕组的匝数很少，运行时相当于一台空载运行的变压器。使

用注意事项包括二次侧不允许发生短路，铁心和二次绕组的一

端必须可靠接地。电流互感器特点是一次绕组匝数极少，二次

绕组匝数很多，运行时相当于变压器的短路运行。使用注意事

项包括二次侧不允许开路，铁心和二次绕组必须可靠接地。

交流绕组的电动势和磁动势与电角度有关。采用短距分布

绕组可以有效地抑制线圈中的高次谐波电动势和磁动势。单相

绕组通入单相交流电会产生脉振磁场。

三相对称绕组通入三相对称交流电，可以产生等效旋转磁

场。该磁场的幅值由电流幅值决定，方向则取决于电流的相序。

同时，其转速可以通过公式n=60f∕p计算得出。

三相