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電工機械 第一篇 概論 第一章 電工機械分類 第二章 基礎電磁理論.

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1 電工機械 第一篇 概論 第一章 電工機械分類 第二章 基礎電磁理論

2 電工機械的分類 依功能分類: 電動機 發電機

3 依功能分類(續): 變壓器

4 依電源性質分類: 直 流 (DC) 交 流 (AC)

5 依運用時狀態分類: 旋轉電機 靜止電機

6 依轉子功能分類: 旋轉電樞式 旋轉磁場式 感應式

7 基礎電磁理論 安培右手定則: 右手握住導線,大拇指表示導線上之電流方向,彎曲四指表示導線四周之磁場方向。

8 螺旋定則: 右手握住線圈,彎曲四指表示電流方向,拇指表示磁場方向。

9 佛來銘左手定則: 左手大拇指、食指與中指互相垂直,將載有中指方向電流的導體置於具有食指方向的磁場中,則導體有受拇指方向的作用力。

10 磁通(動)勢F、磁通 、磁阻R三者的關係為:
磁的歐姆定律: 磁通(動)勢F、磁通 、磁阻R三者的關係為:

11 電磁感應 法拉第電磁感應定律: 一個線圈感應電勢的大小,與線圈匝數及穿過線圈的磁通變化乘積成正比:

12 楞定律: 感應電勢的方向為反抗原磁通的增減:

13 佛來銘右手定則: 右手的大拇指、食指及中指互相垂直,將作拇指方向運動的導體置於食指方向的磁場中,會產生中指方向的應電勢。

14 電工機械 第二篇 直流電機 第三章 直流電機 第四章 直流電機的構造 第五章 直流電機的一般性質 第六章 直流發電機的特性及運用
第二篇 直流電機 第三章 直流電機 第四章 直流電機的構造 第五章 直流電機的一般性質 第六章 直流發電機的特性及運用 第七章 直流電動機的特性與運用 第八章 直流電機的損失與效率

15 直流發電機的原理 單匝線圈在磁場中旋轉一圈的應電勢波形(圖一):

16 單匝線圈在磁場中旋轉一圈的應電勢波形(圖二):

17 直流發電機電極的應電勢Ea: Ea的大小與每一磁極的磁通量 及電樞轉速n乘積成正比:

18 直流電動機的原理 載流線圈在磁場中所受的轉矩(a): 轉矩:驅使一物體作圓周運動所須的扭力

19 載流線圈在磁場中所受的轉矩(b):

20 載流線圈在磁場中所受的轉矩(c):

21 直流電動機的換向: 當線圈因旋轉而經過磁中性面時,利用電刷及換向片改變該線圈的電流方向,經過電流換向後的線圈邊在磁場中得以產生同方向的轉矩,使它能繼續旋轉。

22 實用的電動機其電樞上繞有多組線圈,用以增加轉矩,減少單一線圈的脈動現象。
直流電動機的總轉矩: 實用的電動機其電樞上繞有多組線圈,用以增加轉矩,減少單一線圈的脈動現象。 電磁轉矩: 轉出轉矩:

23 直流電機的構造 小型直流電機剖面圖:

24 直流電機斷面構造圖:

25 磁路:磁通在電機內通過的路徑 二極電機的磁路

26 電機角 電樞旋轉一圈,應電勢為兩個正弦波 四極電機一圈的電機角為720度

27 直流電機各機件的功能 機殼: 兩大功能: (1)支撐與保護電機內部 所有機件 (2)當作磁路的一部份 磁極: 主磁極為產生磁通

28 磁場繞阻:

29 電樞鐵心: (1)電樞鐵心形式:

30 電樞鐵心: (2)設有通風道的電樞:

31 轉軸與軸承:

32 各種軸承構造圖:

33 電樞繞阻 環形繞阻: 鼓形繞阻: 電樞繞組 電樞鐵心 轉向器

34 搭疊繞阻 定義:每個電樞繞阻如同疊羅漢依次疊放 分類: 前進繞(往右) 後退繞(往左)

35 波形繞阻 定義:電樞繞阻如同波浪般一個串接一個 分類: 前進式波繞 後退式波繞

36 直流電機的分類

37 他激式直流電機:

38

39 分激式直流電機:

40 串激式直流電機:

41 複激式直流電機:

42 直流發電機的電路 他激式直流發電機電路:

43 分激式直流發電機電路:

44 串激式直流發電機電路:

45 長並複激式直流發電機電路:

46 短並複激式直流發電機電路:

47 直流電動機的電路 他激式直流電動機電路:

48 分激式直流電動機電路:

49 串激式直流電動機電路:

50 長並複激式直流電動機電路:

51 短並複激式直流電動機電路:

52 直流電機的電樞反應 定義: 電樞磁通對主磁極磁通的大小及分布,造成抵消或干擾等影響,稱為『電樞反應』。 電樞反應種類及發生原因:
電刷位於機械中性面不移位時 電刷順轉向移位時

53 電樞反應的影響

54 減免電樞反應不良影響的方法: 1.改良主磁極 2.設置補償繞線 3.設置中間極

55 直流電機的換向

56 改善換向方法: 1.裝置補償繞阻 3.延長換向期間 2.裝置中間極 4.減少每個電樞 繞阻的電感量

57 直流發電機的特性曲線 無載(磁化or磁飽和)特性曲線:

58 直流發電機的特性曲線 外部(負載)特性曲線:

59 直流發電機的特性曲線 電樞(磁場調整)特性曲線:

60 直流發電機的特性曲線 場電阻線:

61 直流發電機的特性 他激式直流發電機的特性: (2)無載特性曲線:

62 分激式直流發電機的特性: (2)自激電壓建立過程:

63 串激式直流發電機的特性: (2)外部特性曲線:

64 複激式直流發電機的特性: (2)外部特性曲線:

65 電壓調整率 定義: 發電機可以調整磁場變阻器或並聯的分流器來穩定其輸出電壓,這過程稱為電壓調整,其可調整的比率稱為『電壓調整率』:

66 直流發電機的並聯運用

67 直流電動機特性 直流電動機的反電勢

68 直流電動機的速率調整率SR%: 電動機的速率隨其所驅動負載大小變動的 程度,一般稱為『速率調整率』:

69 直流電動機的電樞輸出功率 : 直流電動機電樞產生的機械功率:

70 直流電動機的轉矩:

71 直流電動機啟動法

72 直流電動機轉速控制法 電樞電壓控制法:

73 磁場控制法:

74 電樞電阻控制法:

75 直流電動機轉向控制法與制動 轉向控制法: (1)閘刀開關轉向控制電路: (2)二銅片式鼓型開關: (3)三銅片式鼓型開關:

76 制動控制

77 直流電機的損失與效率 直流電機的能量轉換: (1)直流發電機:動能(機械能)電能

78 直流電機的能量轉換(續): (2)直流電動機:電能機械能(動能)

79 直流電機的損失

80 直流電機的效率 定義: 直流電機的效率有實測效率與公定效率之分,以實際測量所得的電機輸出及輸入功率來計算,通常以百分比表示:

81 電工機械 第三篇 變壓器 第九章 變壓器原理 第十章 變壓器的構造與特性 第十一章 變壓器的連接 第十二章 變壓器的試驗及維護
第三篇 變壓器 第九章 變壓器原理 第十章 變壓器的構造與特性 第十一章 變壓器的連接 第十二章 變壓器的試驗及維護 第十三章 自耦變壓器

82 變壓器的原理 變壓器的基本構造:

83 變壓器應電勢:

84 變壓器匝數比、變流比: (1)匝數比: (2)變流比:

85 無載變壓器 變壓器無載時相量圖:

86 有載變壓器 變壓器有載時相量圖:

87 變壓器的等效電路 變壓器等效電路:

88 變壓器的標么值 定義: 電路中各元件的實際電壓、容量、電流及阻抗,與選定之基值的比值:

89 變壓器的構造與特性

90 變壓器的開路試驗:

91 變壓器的短路試驗:

92 變壓器的電壓變動 電壓調整率: 二次側電壓在無載時與滿載時的電壓變動量與滿載電壓的比值,以百分率表示:

93 變壓器的損失

94 變壓器的效率 任意負載率 的效率: 最大效率: 全日效率:

95 變壓器的極性 變壓器依極性分類: (1)減極性變壓器:

96 變壓器依極性分類(續): (2)加極性變壓器:

97 變壓器極性試驗法 直流法:

98 交流法:

99 比較法:

100 變壓器的三相連接 Y型接線:

101 △ 型接線:

102 各種三相連接 Y-Y連接: (1)連接實體圖:

103 △-△ 連接: (1)接線實體圖:

104 Y-△ 連接: (1)接線實體圖:

105 △-Y連接: (1)接線實體圖:

106 V-V(開△-△)連接: (1)接線實體圖:

107 U-V(開Y-△)連接: (1)接線實體圖:

108 T-T(史考特Scott)連接: (1)接線圖:

109 T型接線: (1)接線圖:

110 變壓器的並聯運用 單相變壓器並聯運用: (1)接線圖:

111 變壓器的試驗及維護 變壓器繞阻電阻的測量: (1)交流壓降法測繞阻電阻:

112 變壓器繞阻電阻的測量(續): (2)直流壓降法測三相變壓器繞阻:

113 變壓器絕緣電阻的測量 高阻計測繞阻間絕緣電阻:

114 變壓器的溫升試驗 負載回援法:

115 變壓器的耐壓試驗 定義: 測試絕緣材料的耐壓性能。 方法:
額定電壓為7000V以上者,加1.25倍額定電壓;額定電壓在7000V以下者,加2倍額定電壓。試驗時間為10分鐘。

116 變壓器的衝擊電壓試驗 衝擊電壓試驗的標準波形:

117 變壓器的保養與維護

118 自耦變壓器 自耦變壓器: (1)升壓式: (2)降壓式: (3)普通雙繞阻變壓器:

119 自耦變壓器優點: 自耦變壓器缺點: (1)以較少的固有容量,得到很大的輸出容量。 (2)節省材料,體積小,成本低。
(3)減少漏磁電抗,降低電壓變動率。 (4)效率提高。 自耦變壓器缺點: (1)因高、低壓共用同一繞阻,致使絕緣處理困難。 (2)因絕緣處理困難,導致理想變壓比為 1.05:1~1.25:1間,不宜太大。

120 感應式電壓調整器 單相感應電壓調整器構造圖:

121 單相感應電壓調整器接線圖: 三相感應電壓調整 器接線圖:


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