电机学概念以及公式总结报告
一、直流电机
A.
主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2Ub 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数CE、转矩常数CT
16. 电磁功率 Pem
B.
17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 电枢铜耗 pCua 励磁铜耗 pCuf 电机铁耗 pFe 机械损耗 pmec 附加损耗 pad 输出机械功率 P2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 直流电动机（DM）的工作特性 串励电动机的“飞速”或“飞车” 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 稳定性 DM的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动 DM的调速方法：电枢回路串电阻、调励磁、调端电压 DM的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 主要公式： 发电机：PN＝UNIN
电动机：PN＝UNINηN(输出电功率) (输出机械功率)
反电势：
ECEn
pNa CE60a
TemCTIa 电磁转矩：
pNaCT2a
直流电动机（DM）电势平衡方程：UEIaRaCEΦnIaRa DM的输入电功率P1 ： P1UIU(IaIf)UIaUIf(EIaRa)IaUIf
EIaIRaUIfPempCuapCuf2a
P1PempCuapCuf
PemP2pFepmecpad
DM的转矩方程：TemT2T0JDM的效率：ddtP2Ppp100%1100%(1)100% PPPp112
n0nN100% nN 他励DM的转速调整率： n
.
DM的机械特性：nUIa(RaRj)CEΦRRjUaT 2emCEΦCECTΦ并联DM的理想空载转速n0：
二、变压器
A.
主要概念 1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组 5. 空载运行，主磁通、漏磁通1及其区别，主磁路、漏磁路 空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角 6. 、i、e正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗Xm、励磁电阻Rm、一次侧漏电抗X1、二次侧漏电抗X2
B.
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 负载运行时变压器的原理示意图 变压器的磁势平衡 绕组折算原则、折算方法、作用 功率因数滞后时的变压器相量图画法 T型等效电路、型等效电路、简化等效电路 空载试验、短路试验的用途、注意事项 标幺值、基准的选择 （不同负载时的）电压变化率，短路阻抗、短路电阻、负载系数 效率最大值发生的条件 三相变压器的磁路：组式、心式 三相变压器的电路：星形连接、三角形连接 同名端、首端、尾端、中性点 联结组、联结组号、时钟表示法 Y,y联结组，D,d联结组各有6个偶数联结组号； Y,d联结组，D,y联结组各有6个奇数联结组合 主磁通、励磁电流的波形问题 在三相变压器中，三次谐波电流通路的重要性，在不同磁路中的影响 变压器并联运行的三个理想条件 变压器并联运行的负载分配 电流互感器、电压互感器的用途，使用中的注意事项 对称分量法，正序、负序、零序， 变压器的正序、负序、零序电路，各序激磁阻抗的特点 单相对中点短路时，各序电流与短路电流的关系 主要公式 反电势：E=4.44fNΦE= 4.44fNΦ 11m、22mNI磁势平衡方程：N1I122N1I0 折算前的变压器方程组（数学模型）：
EIZU1111IZU2E222E1kE2 I2II10kIZE10mU2I2ZL
折算后的变压器方程组：
EIZU1111'I'Z'U'2E222II'0I12 E1E'2EIZ10mU'2I'2Z'L
电压变化率简化计算公式：ΔU =β(Rk*cosφ2-Xk*sinφ2)×100% 效率：
p02pkN(1)100%SNcos2p02pkN 滞后于E的相角EaoAO联接组号＝ 30
三、交流绕组
A. 主要概念
1. 对交流绕组的要求：各相绕组空间对称，产生的反电动势基波尽可能大、幅值相等、相差120度电角度，尽可能接近正弦波
2. 槽电势星形图及其画法、槽距电角度、槽距机械角度
3. 相带、120°相带、60°相带、每极每相槽数
4. 三相单层绕组画法
5. 线圈、节距y1，极距，短距、长距、整距
6. 并联支路数a、最大并联支路数amax
7. 三相双层绕组画法
8. 每相串联匝数N
9. 谐波磁场的转速、极对数
10. 谐波电动势的绕组系数
11. 谐波电动势的削弱方法
12. 脉振磁动势
13. 磁动势的空间矢量表示、矢量叠加
14. 磁动势计算的短距系数、分布系数与电动势的相同
15. 脉振磁动势、旋转磁动势、行波、驻波
16. 圆形旋转磁动势、椭圆形旋转磁动势
17. 对称的三相交流绕组，通对称的三相交流电流，产生一个合成的圆形旋转磁动势。当哪相电流最大时，该合成圆形旋转磁动势的最大值位置，就同哪相的绕组轴线重合。因此旋转的方向是依相序，从超前相的轴线转向滞后120°的相的轴线，在转到下一个滞后120°的相的轴线。
18. 三相合成的谐波磁动势只有奇次谐波，没有偶次谐波。
19. 交流电机的主磁通、漏磁通、槽漏磁通、端部漏磁通、谐波漏磁通、漏电抗
B.
主要公式 1. 反电势频率、转子转速、极对数的关系： f = n /60 / p 2. 槽距机械角度：m = 360°/Z 3. 槽距角：e = p* 360°/Z 4. 每极每相槽数：q = z/2pm 5. 导体电动势：Ec1 = 2.22 f 短距系数：ky1 = sin(/2*y1/) 7. 线圈电动势：Ey1 = 2Nc*Ec1* ky1 = 4.44 Nc f ky1
8. 分布系数：
q1 kq1qsin1
2sin
9. 线圈组电动势：Eq1 = q*Ey1 * kq1 = 4.44q*Nc*f**ky1*kq1 10. 绕组系数：kN1 = ky1*kq1 11. 相绕组电动势：E14.44fNkN1Φ1 12. 每相串联匝数： (N为每相串联匝数)
pqNcaN2pqNc
a(单层绕组) (双层绕组)
13. 相绕组脉振磁动势幅值的最大值：
Fm1
22NkN1INkI0.9N1πpp （其中I是电流的有效值） 14. 相绕组磁动势基波的表达式： f1(t,)F1cosFm1sintcos（其中=0处为相绕组轴线） 15. 相绕组磁动势中的ν次谐波磁动势最大值、瞬时表达式：
FmNkI0.9N
p
f(t,)Fmsintcos
16. 三相合成磁动势基波的幅值F1：
F13NkIFm11.35N1 2p
（v=/v，nvn1/v） 17. 三相合成的谐波磁动势：
第一章 导论
1． 重点掌握基本电磁定律、磁路基本定律
2． 了解铁磁材料的基本特性
第二章 直流电机
1． 了解直流电机的基本结构和基本工作原理
2． 直流电机的额定值。
3． 单叠和单波绕组的联结规律。
4． 直流电机的励磁方式。
5． 直流电机空载（励磁）、电枢以及负载的磁势和磁场波形。电枢反应的定义，交轴电枢反应对气隙磁场的影响。电动势以及电磁转矩的计算公式。
6． 直流发电机的基本方程式以及直流发电机的空载特性、外特性以及效率特性（它励和并励、复励）定义、曲线以及曲线成形原因。
7． 并励直流发电机的自励条件。
8． 直流电动机的基本方程式、工作特性以及机械特性（它励、串励）。
9． 直流电动机的起动方法、调速方法和制动方法及其特点。
10． 换向的定义，直线换向、延迟换向和超越换向的定义。换向中存在的电动势及其作用，改善换向的方法。换向极的位置、电流以及极性。
第三章 变压器
1． 了解变压器的基本结构、额定值。
2． 变压器感应电动势的计算公式、变比、空载电流与磁通的关系。
3． 绕组折算（归算）的定义，折算原则和方法。变压器的基本方程式，等效电路和相量图。等效电路中各参数的物理意义。磁动势平衡方程式，磁动势平衡方
程式在功率传递中的作用。
4． 变压器的参数测定以及参数计算。
5． 标幺值的定义以及计算。
6． 变压器电压变化率的定义以及电压变化率计算。效率的定义以及效率的计算。
7． 了解变压器磁路的基本形式。变压器联结组的判断。三相变压器的电路系统和磁路系统对变压器空载电动势波形的影响。
8． 变压器并联运行的定义，理想并联运行、以及实现理想并联运行的条件。当短路电压相等以及短路电压不等时并联运行的变压器负载的分配。
9． 对称分量法的定义以及方法。三相变压器各序的等效以及各序阻抗（特别是不同联结组以及磁路系统对零序阻抗的影响）。中性点移动的定义。
10． 变压器空载合闸磁通变化的规律以及激磁涌流的概念以及对变压器的`影响。突然短路时稳态路电流的大小，突然短路时短路电流对变压器的影响。
11． 自耦变压器的特点；自耦变压器的额定容量、短路阻抗与双绕组额定容量、短路之间的关系。
12． 电流互感器和电压互感器的工作原理以及电流互感器物电压互感器在使用时的注意事项。
第四章
一、 有关交流绕组的一些基本概念（电角度、极距、槽距角、每极每相槽数）。
二、 单层以及双层交流绕组的联接规律。
单层交流绕组每相在一对磁极下有一个线圈组，这些线圈组的电动势大小相等，相位相同，可串可并，故单层交流绕组每相的并联支路数最多等于极对数。而双层交流绕组每相在每一个磁极下均有一个线圈组，这些线圈组的电动势大小相等、相位或相同，或相反，也可串可并，最大并联支路数等于极数。另，单层交流绕组只有形式上的短距而无实质上的短距，从电动势以及磁动势上看均与整距等效，故不论单层交流绕组的形式，其短距系数一律等于1。
三、 正弦分布磁场下交流绕组的感应电动势。
1． 一根导体的感应电动势Ec12.22f1，频率fpn，其中n为磁场相对于导体的转速。 60
2． 一个线圈的感应电动势yEy12ky1NcEc14.44fNc1，其中Nc为一个线圈的匝数，ky1sin为2
短距系数，理解短距系数的物理。
3． 线圈组的感应电动势Eq1qEy1kq14.44f(qNc)ky1kq11，kq1为基波的分布系数，掌握分布系数的计算公
式以及物理意义。
4． 相绕组的感应电动势E14.44Nfky1kq114.44Nfkw11，其中N为绕组为串联匝数，kw1基波绕组系
数。
四、 谐波电动势的计算公式及其削弱方法（短距，分布绕组）为了同时削弱五、七次谐波电动势，双层交流绕组的节距应取六分之五的极距。
扬州大学能源与动力工程学院
本科生实习
题 目：
课 程：
专 业：
班 级：
学 号：
姓 名：
指导教师：
实习日期： 电机学实习报告刘伟
目 录
前言以及大中电机厂概况
1、实习的目的及要求
1.1实习的目的
1.2实习的任务及要求
2、电机整体结构及框架图
2.1电机整体结构
2.2电机各部分器件
3、课程及参观内容
3.1第一天课程内容-------------安全生产教育
3.2第一天参观内容-------------电机制造的各个车间
3.3第二天课程内容-------------低压交流异步电动机技术简介
3.4第二天参观内容-------------锻压车间和绕线车间
3.5第三天课程内容-------------高压三相异步电动机技术简介和同步电机技术简介
3.6第三天参观内容-------------高压电机
3.7第四天课程内容--------------直流电动机技术简介和高压电机出厂试验、测试
3.8第四天参观内容-------------线圈制造分厂
4、收获和体会
文献来源
前言
电气工程及其自动化是一门非常普遍的学科。电气工程一级学科包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科，电气工程的主要特点是以强电为主、弱电为辅、强弱电结合，电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，是“宽口径”专业。
时代在进步，科技在发展，电气工程及其自动化技术正以令人瞩目的发展速度，改变这我国工业的整体面貌。。同时，对社会的生产方式、人们的生活方式和思想观念也产生了重大的影响，并在现代化建设中发挥着越来越大的作用。随着与信息科学，计算机科学和能源科学等学科的交融，他正在像智能化，网络话或集中话发展。而与此同时，市场越来越需要更加全面的高科技人才
本次实习，是在学习了《电机学》这门课的基础上，去靖江大中电机厂为期一周的参观实习。这种“理论与实践”相结合的教学模式，增强了我们学生学习的积极性，使我们更够更直观地掌握书本上以及书本上没有的知识。以前许多不懂得的东西，通过实物的参观，让我们更加直观的了解和掌握。增强了实践性，弥补了学校理论强时减弱的缺点。而且这也让我们更好地与社会接轨，了解电机生产的一系列步骤，同时为将来走上社会打下了一定的基础。
电机简介 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电动机也俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。 发电机在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。
一、江苏大中电机股份有限公司简介
江苏大中电机股份有限公司(简称大中电机)是一家具有现代化生产规模的综合性电机制造企业。位于经济发达的长江三角洲——江苏省靖江市，京沪高速、宁通高速、新长铁路贯穿而过，距上海、南京均约1.5小时车程，交通十分便捷。
大中电机现有员工1860人，工程技术人员460人，占地面积25万平方米，拥有总资产5.2亿元，年生产能力50万台，1200万千瓦。主要产品有大、中型高压电机、直流电机、同步电
机、隔爆电机以及各种交流电动机等。广泛用于电站、冶金、煤矿、机械、石油、化工、船舶、交通、水利、水泥、造纸、环保等厂矿企业。产品畅销海内外，内销主要与国家大中型知名企业配套，如：神华集团、首钢、宝钢等；远销美国、德国、意大利、英国、俄罗斯、丹麦、西班牙等三十多个国家和地区，深受用户的好评。
大中电机于1996年在同行业中率先通过了ISO9001质量管理体系认证；1999年取得了自营出口权；2008年通过ISO14001环境管理体系认证；职业健康安全管理体系认证；先后通过了“CCC”、“CE”、“BV”、“CCS”、“CSA”等认证。
大中电机坚持管理创新，全面提升现代化管理水平，产值、销售连年递增；被国家经贸委认定为“机电产品出口基地”；是国家科技部命名的“全国微特电机产业基地”。
大中电机坚持科技创新，开发的新品被评为省级、国家级高新技术产品、火炬计划项目等，同时企业被授予“江苏省高新技术企业”称号；坚持品牌战略，注重产品质量，产品先后荣获“江苏省名牌产品”、“江苏省信得过产品”、国家“质量信得过产品”、“中国名牌产品”等荣誉。
大中电机坚持“发展科技拓市场，强化质量铸品牌，严格管理增效益，诚信为本誉天下 ”的工厂方针，发扬“诚信、团结、敬业、创新”的企业精神，竭诚为各行各业广大用户提供优质的产品和满意的服务。大中电机全体员工正努力将大中品牌发展成为国际知名品牌！
大中电机的主要产品有：
一、中小型三相异步电动机（H指电机中心高，单位：毫米）
Y2系列三相异步电动机（中心高H80-H3550.55KW-315KW）
YH系列高转差率三相异步电动机（中心高H100-H2800.55KW-90KW）
Y-H系列船用三相异步电动机（中心高H80-H355 ）
YB2系列隔爆型三相异步电动机（中心高H80-H355 0.55KW-315KW）
YB2-H系列船用隔爆型三相异步电动机（中心高H80-H355 0.55KW-315KW） YD系列变极多速三相异步电动机（中心高H80-H315）
YDT系列风机、水泵专用三相异步电动机（H80-H280）
YZR、YZ系列起重及冶金用三相异步电动机（中心高H112-H400）
YEJ系列电磁制动三相异步电动机（中心高H80-H225）
YG系列辊道用三相异步电动机（中心高H112-H225）
YXF系列耐高温三相异步电动机（中心高H80-H355）
YR系列（IP23）绕线转子三相异步电动机（中心高H160-315）
TYQ系列高效三相永磁同步电动机(H132-H280 5.5KW-45KW)
YVP变频三相异步电动机（中心高H80-H355）
YBS、YRT、YBJ系列煤矿专用电机
T系列大型三相同步电动机
二、高压三相异步电动机
Y、YKK、YKS系列高压三相异步电动机（中心高H355-H100010000KW以下）
YR、YRKK、YRKS系列高压绕线型三相异步电动机(H355-H1000 4000KW以下 ) YB系列隔爆型高压三相异步电动机（中心高H355-H710 1800KW以下 ）
YB系列中型高压、低速隔爆型三相异步电动机（中心高H355-H800）
YFJ系列紧凑型高压三相异
步电动机（中心高H355-H710 ）
三、直流电机
Z4系列直流电动机（中心高H100-450
Z系列直流电动机（中心高H450-900）
ZZJ-800系列直流电动机
ZFQZ型频繁起制动直流电动机
Z710、Z900大型直流电动机
四、同步电机
T系列大型三相同步电动机