华中科技大学电气与电子工程学院2014年硕士研究生复试大纲（电机学）

云淡风轻

“电机学”考试大纲

第一部分考试说明

一、考试性质

   全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。电机学课程是华中科技大学电气工程一级学科下的各二级学科同组五门科目中的任选课程之一。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上的水平，对部分优秀考生则有望取得良好或优秀的考试成绩，以利于考生取得较高的考研总分，保证被录取者具有电机学的基本知识，并有利于电气工程类专业择优选拔。

二、考试的学科范围

    电机学的考试范围包括：绪论，直流电机，变压器，交流电机的绕组、电动势与磁动势，感应电机，同步电机等部分的内容。考试要点详见本大纲第二部分。

三、评价目标

    主要考查考生对电机的基础理论、基本知识掌握和运用的情况，要求考生应掌握以下有关知识：

1. 了解本大纲第二条中所列出的几种常用电机的基本结构，掌握这些电机运行的基本理论、基本电磁关系和特性，熟悉相关的实验方法。

2. 掌握分析电机的一般方法，能建立和运用电动势、磁动势和转矩平衡方程式，明确电机中的能量传递关系，较熟练运用等效电路、相量图（矢量图）、基本方程式分析、计算电机的运行状态，熟悉在电机中分析不对称运行的对称分量法及相关的概念、参数及等效电路。

3. 理解常用电机中有关参数的概念、特点、影响因素及变化规律。掌握电机的参数对电机有关性能的影响。

四、考试形式与试卷结构

（一）答卷方式：闭卷，笔试；所列题目全部为必答题。

（二）答题时间：150分钟。

（三）题型：计算题和分析简答题，以计算题为主。

五、参考书目

1. 许实章主编，电机学，北京：机械工业出版社，1996年5月第三版

2. 许实章主编，电机学（上、下册），北京：机械工业出版社，1990年5月第二版

第二部分　考查要点

一、绪论

1. 电机中所用材料，铁磁材料特性，磁滞损耗和涡流损耗

2. 研究电机所常用的基本电磁定律：全电流定律、电磁感应定律、电路定律、电磁力定律

3. 磁路的基本定律与磁路的计算方法

二、直流电机

1. 直流电机的基本工作原理、基本结构、励磁方式、额定值

2. 电枢绕组的感应电动势、电磁转矩

3. 能量转换与电机的可逆性原理

4. 直流电动机的电动势、功率、转矩方程式、工作特性、机械特性

5. 直流电动机的起动、调速与制动

三、变压器

1. 变压器的工作原理、基本结构与额定值

2. 变压器空载运行的物理情况、电动势和变比、空载电流、漏阻抗与励磁阻抗、铁耗

3. 变压器负载运行的物理情况、电动势与磁动势平衡方程式、绕组折算、等效电路与相量图、能量传递关系

4. 变压器的参数测定、标么值

5. 变压器的运行特性：电压变化率、损耗和效率

6. 三相变压器的磁路与电路系统及联结组标号

7. 三相变压器的联结法与磁路系统对电动势波形的影响

8. 三相变压器理想并联运行的条件及负载分配的计算

9. 对称分量法、各相序等效电路及序阻抗、Yy0联结带单相负载的特点及三相组式与三相心式变压器不同的使用特点及中性点移动

10. 电压互感器与电流互感器的原理、使用方法、注意事项与误差来源

四、交流电机的绕组、电动势与磁动势

1. 对交流电机绕组的基本要求和分类、空间电角度的概念、槽电动势星形图

2. 三相双层叠绕组：对称性、并联支路数、串并联组合成所需并联支路数

3. 正弦分布磁场下感应电动势的频率、大小的计算

4. 非正弦分布磁场下谐波电动势的频率、相电动势与线电动势的大小及计算方法、削弱谐波电动势的方法

5. 交流电机单相绕组及多相绕组产生的各类磁动势（脉振、圆形旋转与椭圆形旋转磁动势）的性质、特点、表达式及分析方法

6. 交流电机绕组磁动势的大小计算

7. 旋转磁动势的转速、转向的确定

8. 单相及多相合成磁动势的谐波（可能出现的谐波、大小、性质、转速与转向）及其削弱方法

五、感应电机

1. 感应电动机的工作原理、主要结构与额定值

2. 感应电机的三种运行状态与可逆性原理

3. 感应电机的主磁通、漏磁通、漏电抗

4. 转子静止时感应电机的电磁关系、基本平衡方程式

5. 转子旋转时感应电机的电磁关系、对转子侧各量的影响、定、转子磁动势空间相对静止、电动势与磁动势平衡方程式

6. 转子侧频率折算与绕组折算

7. 感应电机的等效电路

8. 笼型转子的极数与相数

9. 功率和转矩平衡方程式、各功率的参数表达式

10. 感应电机的电磁转矩：电磁转矩与气隙磁通和转子电流的关系、电磁转矩Tem与转差率s的关系、Tem~s曲线及其变化特点和规律

11. 最大转矩与起动转矩及其变化特点

12. 机械特性与稳定运行区域

l3. 感应电动机的工作特性

14. 感应电动机的起动性能与计算、笼型与绕线型转子电动机的起动特点、起动方法

15. 感应电动机的调速方法、绕线型转子串电阻调速的特点及计算

16. 单相感应电动机的工作原理：双旋转磁场理论及单绕组通电时的特点、单相电动机的起动方法

六、同步电机

1. 同步电机的基本原理、结构与额定值

2. 同步发电机的电压波形与波形畸变率

3. 对称负载时的电枢反应

4. 隐极同步发电机的电动势方程式、相量图与时空矢量图、电枢反应电抗和同步电抗的概念

5. 凸极同步发电机的双反应理论、电动势方程式、相量图与时空矢量图、直轴与交轴电枢反应电抗和同步电抗的概念

6. 同步发电机的空载特性、短路特性、零功率因数负载特性、短路比、外特性、电压变化率和调节特性、稳态参数的测量

7. 同步发电机投入并联运行的条件和方法、同步发电机的功率和转矩平衡方程式

8. 同步发电机的功角特性、同步发电机与大电网并联运行时有功功率的调节和静态稳定、无功功率的调节和V形曲线

9. 同步电动机的运行特点、基本方程式、相量图、功角特性、无功功率的调节

10. 同步调相机的原理及特点

11. 同步发电机不对称运行时的各相序阻抗和等效电路、三相同步发电机的不对称稳定短路、负序和零序参数的测定、不对称运行对电机的影响

12. 超导闭合回路磁链守恒原理，对称突然短路的物理过程，定子和转子绕组的磁链和电流及其对应关系，电机磁场分布图

13. 阻尼绕组对突然短路过程的影响、瞬变电抗、超瞬变电抗及其测定方法，突然短路电流及其衰减时间常数的概念，突然短路对电机的影响