电气工程学院

河北工业大学2025年硕士研究生招生考试复试笔记科目考试大纲

科目代码：F1401 科目名称：电机与电器

适用专业：电气工程、电气工程（专业学位）

一、考试要求

电机与电器主要考查考生对电机理论和电器理论的基本概念、基本理论等基础知识的掌握和综合分析与计算能力，测试考生对相关理论及分析方法的掌握情况，以及灵活运用所学知识分析和解决复杂综合问题的能力。

二、考试形式

考试时间为120分钟，总分为100分，其中《电机学》50分，《电器理论基础》50分。

三、考试内容

第一部分：《电机学》

（一） 磁路与磁性材料

1. 磁场中的物理量及磁路的概念，磁路的基本定律。

2. 从工程角度了解铁磁材料的磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线以及铁磁物质的磁滞损耗、涡流损耗等。

（二） 直流电机

1. 直流电机的结构和工作原理，直流电机的额定值、励磁方式、电枢绕组。

2. 直流电机电磁过程和基本方程：包括直流电机的磁路和电枢反应，绕组电动势和电磁转矩，直流电机的电压方程、转矩方程和功率方程等。

3. 直流发电机的运行特性：包括他励、并励、串励和复励发电机的运行特性分析。

4. 直流电动机的运行特性：包括并励、串励电动机的运行特性分析，拖动系统的稳运行条件，直流电动机的起动、调速和制动过程及其特点与计算。

（三） 变压器

1. 变压器的工作原理和基本结构、分类和额定值。

2. 单相变压器：包括单相变压器空载及负载运行的物理过程及其磁动势平衡关系，绕组归算、等效电路和相量图，等效电路参数的测定，标幺值的定义和特点，变压器的运行特性分析与计算。

3. 三相电力变压器：包括三相变压器的磁路系统和联结组号，绕组连接方式对相电动势波形的影响，变压器的并联运行分析与计算。

（四） 交流绕组理论

1. 交流电机绕组。

2. 交流电机绕组的感应电动势。

3. 交流电机绕组的磁动势。

（五） 感应电机

1. 感应电机的结构和工作原理。

2. 感应电机的运行原理：包括感应电机空载和负载运行时的电磁分析，归算、等效电路和相量图，等效电路参数的测定。

3. 感应电机的运行性能：包括感应电机的功率和转矩方程计算，电磁转矩特性和工作特性分析，感应电机的起动、调速和制动。

（六） 同步电机

1. 同步电机的基本结构和工作原理。

2. 同步发电机的运行原理：包括同步发电机空载和负载时的电磁分析电枢反应，隐极和凸极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路计算，参数的测定，同步发电机的运行特性分析。

3. 同步发电机与电网并联运行：包括同步发电机投入电网的条件和方法，功角特性分析，同步发电机并联运行时功率调节与计算。

4. 同步电动机的基本方程、功角特性和运行特性分析。

第二部分 《电器理论基础》

（一） 绪论

1. 电器的定义和分类。

2. 典型电器的结构原理。

3. 电器研究的主要理论范畴。

（二） 电器导体的发热计算

1. 允许温升；电器中的热源；电器中的热传递形式。

2. 电器表面稳定温升计算—牛顿公式。

3. 不同工作制下电器的热计算。

4. 电器典型部件的稳定温升分布。

5. 短路电流下的热计算和电器的热稳定性。

（三） 电器中的电动力计算

1. 计算电动力的基本方法和公式；电器中典型导体系统的电动力计算。

2. 单相、三相交流下的电动力。

3. 电器的电动稳定性。

（四） 电器电弧理论

1. 气体放电的物理基础。

2. 电弧的物理特性。

3. 直流电弧的特性和熄灭原理。

4. 交流电弧的特性。

5. 弧隙中的介质恢复特性。

6. 弧隙上的电压恢复特性。

7. 交流电弧的熄灭条件和计算方法。

（五） 电器电接触理论

1. 电接触内表面的物理图景。

2. 接触电阻的理论和计算。

3. 触头闭合过程中的振动分析。

4. 触头熔焊与焊接力。

5. 触头的质量转移和磨损。

（六） 电器电磁机构理论

1. 电磁系统的典型结构和基本特征。

2. 磁场的基本概念与基本定律。

3. 气隙磁导的计算。

4. 直流磁路方程；不计漏磁通时的无分支磁路；考虑漏磁通时的磁路计算。

5. 交流磁路的特点；等效正弦波法。

6. 磁场的能量；能量转换与电磁力的普遍公式；麦克斯韦电磁吸力公式。

7. 恒磁势与恒磁链条件下的吸力特性；交流电磁吸力与分磁环设计。

四、参考书目

[1] 凌跃胜，黄文美，宋桂英 电机理论基础（第二版） 中国电力出版社 2021年

[2] 许志红 电器理论基础 机械工业出版社 2019年