电机学复习题资料
1、变压器空载运行时，空载电流就是励磁电流。
2、三相异步电动机的电气制动方法有能耗制动；反接制动和回馈制动。
3、同步发电机并网的条件是：（1）与电网电压大小、相位相同；（2）与电网频率相同；（3）与电网相序相同。
4、电流互感器副边绝对不允许短路，电压互感器副边绝对不允许开路。
5、感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为定子电流频率。
6、串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向反向，磁通方向反向，转速n
的方向不变。
7、现代电力网中巨大的电能几乎全部由同步电机提供。
8、他励直流电动机的机械特性为硬特性，当电枢串电阻之后，机械特性将变软。
9、一台异步电动机接在恒频电源上运行，当电机转速下降时，定子电流频率将不变；（变低，不变，变高）转子电流频率将_变高_（变低，不变，变高）；转子漏抗将变大_（变小，不变，变大）。
10、单相绕组的磁动势是脉振磁动势；对称三相绕组的磁动势为旋转磁动势磁动势。
1.一台三相两极汽轮发电机: Q1=60,yI=5/6τ, 采用60°相带双层叠绕组，该绕组的每极每相槽数
q= Q/(2PM)=10 ,槽距角α= (P*360°)/Q = 6°电角度，线圈节距Y1= 25 槽。
2.一台三相变压器的额定电压U1N/U2N=10000/400V,绕组为Y/Δ-11接法，则其变比为 14.43 。
3.交流电机采用分布绕组目的是改善磁动势波形和电动势波形。
4.变压器负载运行时，若负载增大，其铁损为不变，铜损为增大。
5.三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，为了保持磁通不变，应保持 Ux/F1为定值的条件。
6.三相异步电动机运行于转差率s=0.02时，电磁功率为10kw，其转子铜损耗应为 0.2 kw，机械功率应为 9.8 kw
7.直流电机电枢绕组元件流过的电流是交流电流，流过正负电刷的电流是：直流电流。
8.频率为50Hz的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为 250 r/min，如果频率降为40Hz，同步转速为 200 r/min。
9.他励直流电动机的三种电气制动的方法分别为能耗制动、回馈制动和反接制动。
1.直流电机单叠绕组的并联支路对数A= P ,单波绕组的并联支路对数A= 1 。
2.十极三相交流电机电枢60槽，相邻两槽相距30°空间电角度，上层边在第1槽的整距线圈下层边在第 7 槽。
3.三相异步电动机有变极、变频和能耗转差调速方法。
4.变压器主磁通传递电能作用，漏磁通漏抗降压作用。
5.三相异步电动机S=-0.2时，电磁功率 < 零，电动机运行在发电状态。
6.从同步电动机V形曲线看出，如果功率因数为落后时，励磁处于欠励情况，若略减少其励磁电流，其功率因数会减小，电枢电流会增大。
7.三相交流电机通入三相对称电流产生的磁势具有幅值大小固定不变及旋转速度为120°的特点。
8.两台Zk不同的变压器并联运行，当负载增加时，短路阻抗标幺值小变压器会先达到满载。
1、在三相对称绕组中分别通入i1 =Imsinwt,i2 =Imsin(wt+120°)，i2 =Imsin(wt-120°)则此时产生的磁场是A
A 圆形旋转磁场；
B 椭圆形旋转磁场；
C 脉振磁场；
D 无法确定。
2、同步发电机的额定功率指D
A 转轴上输入的机械功率；
B 转轴上输出的机械功率；
C 电枢端口输入的电功率；
D 电枢端口输出的电功率。
3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：B
A为了使起动过程平稳；B为了减小起动电流；C为了减小起动转矩。
4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于： B
A它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；B气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；C它们都有主磁通和漏磁通；D它们都由电网取得励磁电流。
5、一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V电网上，当输出功率保持不变时，则同步转速及电机实际转速将： B
A 增大 ,减小；
B 增大 ,增大； C减小,减小； D减小, 增大。
A Ist ↑, Tst ↓ ；
B Ist ↑, Tst ↑；
C Ist ↓, Tst ↑ ；
D Ist ↓, Tst ↓。
7、 一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW ，UN = 380V ，λT=1.15，ki=6,定子绕组为三角形联结。当拖动额定
负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN ，最好的起动方法是： A
A 直接起动；
B Y —△降压起动；
C 自耦变压器降压起动。
8、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是： B
A 能耗制动运行；
B 反向回馈制动运行；
C 倒拉反转运行。
1当电动机拖动负载顺时针旋转时，其电磁转矩为150N.m ，逆时针方向，负载转矩为200N.m ，逆时针方向，此刻电动机的转速在 。 B
A.增加
B.减小
C.不变
2．一台同步电机运行于电动机状态的依据是空载电动势E0与端电压U 之间的关系为 C
A.E0＞U
B.E0＜U
C.E0领先U
D.E0落后U
3．变压器负载运行时，若负载增大，其铁损为 。C
A 、减小 ；
B 、增大 ；
C 、不变 ；
D 、 0 。
4. 三相异步电动机中电磁功率
em P 、总机械功率mec P 与转子铜损耗2Cu p 之间的关系，下列说法中哪一个正确 。C A.
2Cu p ：mec P ：em P =S S :)1(:1- B.
2Cu p ：mec P ：em P =1::)1(S S - C.
2Cu p ：mec P ：em P =1:)1(:S S - D. 2Cu p ：mec P ：em P =S S :)1(:1-
5．直流发电机由主磁通感应的电动势存在于 。B
A ．励磁绕组；
B 、电枢绕组；
C 、电枢和励磁绕组。
6. 直流电机换向极绕组的接法是 。A
A.与电枢绕组串联
B.与电枢绕组并联
C.与励磁绕组串联
D.与励磁绕组并联
7．他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时，电枢回路串电阻，电动机稳定运行时电流 B
A.上升
B.不变
C.下降
8.三相异步电动机在基频以下，为了保持磁通不变，保持的Ux/f1=定值的变频调速是属于 A 。
A.恒转矩调速
B.恒功率调速
C.既非恒转矩调速又非恒功率调速
9. 一台直流电动机电刷位于几何中性线上,若磁路不饱和,这时电枢反应对磁场的影响 C
A..去磁
B.増磁
C.不去磁也不増磁
10．单相变压器的原边有100匝，接200V 蓄电池，副边有50匝，则副边电压为 C
A 、100V
B 、小于100V
C 、0V
1.电压互感器的副绕组必须牢固接地，副绕组绝对不允许 B 。
A. 短路
B.开路
2. 8极直流电动机采用单波绕组时，并联支路数为 C 。
A.8
B.4
C.2
3.异步电动机等效电路中附加电阻21r S S '-上消耗的功率为 B 。
A 、轴端输出的机械功率；
B 、总机械功率；
C 、电磁功率；
D 、输入功率。
4、三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，保持定值=1f U x 的条件，是属于 A 调速。
A ．恒转矩； B.恒磁通； C.弱磁； D.功率
A.电机处于欠励时，功率因数是超前的；
B.电机处于欠励时，功率因数是滞后的；
C.电机处于过励时，功率因数是滞后的
D.曲线越高，电磁功率越小。
6.以下哪一种起动方法不是三相鼠笼式异步电动机的起动方法 D 。
A.直接起动；
B.电抗减压起动；
C.星形-三角形起动；
D.转子串电阻起动。
7.变压器带负载运行，随着负载系数的不同，效率在变化，获得最大效率时有 C 。
A. 铁耗比铜耗大得多
B. 铁耗比铜耗小的多
C. 铁耗等于铜耗
8．他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时，降低电源电压，电动机稳定时的转速将 C
A.上升
B.不变
C.下降
9.在单相变压器中，高压绕组的匝电动势 B
A ．大于低压绕组的匝电动势；
B ．等于低压绕组的匝电动势
C 小于低压绕组的匝电动势。
10以下哪一种调速方法不是三相异步电动机的调速方法 A 。
A.改变负载的功率因数
B.改变定子绕组的极对数；
C.改变供电电源的频率；
D.改变电动机的转差率。
1．三相异步电动机的临界转差率Sm 与转子回路电阻值成反比（ N ）
2．同容量的三相异步电动机的励磁电流比变压器的励磁电流小（ N ）
3．在一定的静差率下，调速范围越大，调速性能越好（ Y ）
4.变压器能直接改变直流电的电压等级来传送直流电能。（ N ）
5.异步电动机运行时，负载增大，转子电流减小（ N ）
6. 直流电机的电枢反应是指电枢磁动势对励磁磁动势所产生的气隙磁场的影响。（ Y ）
7．三相异步电动机的定子，只要满足有空间对称的三相绕组，然后通以电流即可产生圆形旋转磁场。 （ N ）
8. 电力拖动系统中有机械惯性、电磁惯性和热惯性等三种惯性（ Y ）
9．同步电动机只有在同步运行时才有电磁转矩，否则只有脉动转矩（ Y ）
10．铁磁材料的磁化曲线是线性的（ N ）
1．自耦变压器一二次绕组间不仅有磁的耦合，而且有电的联系。（ Y ）
2．三相异步电动机当电源频率及电机参数不变时，最大电磁转矩与成正比，而与无关（ Y ）
3．同步电动机最基本特点是转速恒为同步转速ｎ0=60f/P ，不随负载大小变化。 （Y ）
4．单相变压器把二次绕组折算到一次绕组，其折算后的电流值是实际值的k 倍。（ N ）
5．在单相变压器的相量图上，主磁通电动势1?E 超前主磁通m ?Φ
90（ N ） 6． 三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（ Y ）
7．三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大（ N ）
8． 两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势（ Y ）
9．异步电动机运行时，负载增大，转子电流增大（ Y ）
10．一台直流电动机电刷位于几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是增磁（ N ）
1.如图所示根据变压器的绕组接线图作出电势相量图，并判断连接组别。
Yd3
1、变压器中主磁通与漏磁通的性质有什么不同？变压器的Rk 、Xk、Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和是否对Rm、Xm有什么影响？
R K 变压器的短路阻抗R
K
=R
I
+R
2
.
X K 变压器的短路阻抗 X
K
=X
1σ
+X
2σ
R
M
变压器的励磁电阻
X
M
变压器的励磁电抗
R M 和X
M
都随着磁路饱和程度的增加而减小
2、对称三相绕组中通对称的三相电流时，所形成的三相基波合成磁动势的特点是什么？如何改变三
相异步电动机的旋转方向？
三相基波合成磁动势十一个旋转的磁动势，转速为同步转速n0=60f1/p，旋转方向决定于电流的相序。幅值f1不变，为各相脉振磁动势幅值的3/2倍。
三相电流中任一相电流的瞬时值达到最大值时，三相基波合成磁动势的幅值在这一相绕组的轴线上。任意交换三相异步电动机的两相接线柱的接线，改变电流的相序。
3、直流电机中，Ea〉或 不正确。直流电动机中Ea和U都为直流，而同步电机中电动势和电压都为交流量，不能决定电机的运行状态。转子励磁磁动势超前还是滞后于气隙磁通密度。超前时，发电机状态，滞后时，电动机状态。 1、说明三相异步电动机的运行原理. 什么是”异步”? 当定子本相绕组通人三相电流后，定子绕组产生旋转磁场。该磁场以同步转速在空间顺时针方向旋转，静止的转子绕组被旋转磁场的磁力线所切割，产生感应电动势，在感应电动势的作用下，闭合的转子导体中就有电流转子电流与旋转磁场相互作用的结果便在转子导体上产生电磁作用力F，电磁作用力F对转轴产生电磁转矩M，使转子转动。 2、电力拖动系统的基本组成部分有哪些？电动机工作状态有哪几种？电力拖动系统稳定运行的条件有哪些？ 电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分 电动和制动 1.必要条件：电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，即存在Tem=TL 2.充分条件：交点处满足(dTem/dn-dTL/dn)<0 3、什么叫他励直流电机固有机械特性？人为机械特性有哪几种？如何调速？制动方式有哪几种？ 当他励直流电动机的电源电压Ud=Un、磁通Φ=Φn、电枢回路中没有附加电阻时，电动机的机械特性称为固有机械特性。 电枢回路串电阻、改变电源电压、改变磁通。 降低电源电压、电枢回路串电阻、弱磁调速。 能耗制动、反接制动、回馈制动、倒拉反转运行 1.直流电机空载时主磁通与励磁磁势的关系曲线称为什么曲线？具有什么特点？造成该特点的原因是什么？ 电机的磁化曲线。 电机磁路中磁通数值不大时，磁动势随磁通成正比的增加，当磁通达到一定数值后，磁动势的增加比磁通增加的快，磁化曲线呈饱和特性，当磁通数值已在增加时，对应的磁动势就急剧增加，电机磁路的饱和程度就很高了。 磁路回路中存在着铁磁材料，而铁磁材料的B-H曲线是非线性的，磁导率不是常数，这就使得Φ 0=f（F f0 ） 的关系也是非线性的。据磁路定律可知，电机的磁化曲线形状必然和所采用的铁磁材料的B-H曲线相似。 2.分析说明三相异步电机在n<0、0 N<0,s>1，异步电机做电磁制动运行，电磁转矩为制动转矩，异步电机同时从转子轴上输入机械功率，从定子绕组输入电功率，两部分功率一起变为电机内部损耗。 转子机械功率+定子传给转子的功率=转子铜耗。 0 n>n0 s<0，异步电动机做发电机运行，电磁转矩为制动转矩，转子机械功率=转子铜耗+传给定子的功率。 3.什么叫同步电机？其频率、极对数和同步转速之间有什么关系？一台f＝50Hz，n＝3000r/min的气轮发电机的的极数是多少？一台f＝50Hz，2P＝100的水轮发电机的转速是多少？ 同步机是其频率与电机转速之比为恒定值的交流电机，其频率f，极对数p和同步转速n1的关系为f=pn1/60，式中n1的单位为r/min，f的单位为Hz。 f=50Hz，n=3000r/min，2p=2 f=50Hz，2p=100，n=60r/min 某变电所有两台变压器，联结组别相同，数据如下： SN1=5000KVA U1N/U2N=35/10.5kV Uk1=7% SN2=6300KVA U1N/U2N=35/10.5kV Uk2=7.5% 输出总负载为11000KVA时, （1）．两台变压器并联运行，每台变压器应分配负载是多少？ （2）．在没有任何一台过载的情况下，可输出的最大总负载为多少？设备利用率为多少？ 一台他励直流电动机的数据为：UN= 220V，N I= 41.1A，Ra=0.4Ω，nN= 1500r/min，PN=7kw当额定负 载时，请计算： （1)固有机械特性上的理想空载转速、额定转速降和额定电磁转矩及额定输出转矩；（10分）（2）如在电枢回路串入电阻R1=1.65Ω,求这时的转速n1； (3)如电源电压下降为110V,电枢电路不串电阻，求这时的转速n2； （4)若减弱磁通使 减小10%，求电枢不串接电阻时的转速n3（设调速前后转矩不变）； 一台三相电力变压器Y，yn接法。额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=6/0.4kV，I1N/I2N=9.63/144A。在低压边接电源做空载试验，空载电压U0=400V，空载电流I0=9.37A，空载损耗P0=600W，在高压边接电源做短路试验，短路电压Uk=317V，短路电流Ik=9.4A，短路损耗Pk=1920W，请计算：（1）.励磁电阻和电抗（折合到高压边）（2）.短路电阻与电抗（不考虑温度换算） 一台六极异步电动机， ， ， ，额定负载时 ， 计算额定时的 。 一台直流他励电动机额定数据：KW P N 13=,V U N 220 =,A I N 6.68=,min /1500r n N =，Ω=225.0a R ，负载为恒转矩：（1）当轴上负载转矩为额定时，在电枢绕组中串入调节电阻Ω=1c R ，求电机的转速是多少？（2）如用降压方法调速，将转速降低至min /750r ，负载仍为额定的恒转矩负载，问所加的电压为多少？ 88.0cos 1=?1 28,380,50N N P KW U V f Hz ===950N n rpm =01.1,0m p KW p ==1 2.2,u e C F p p KW +=212,,,,u N C N s p I f η 电机学试题 课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B． ? E0滞后于 ? U C．E0＜U D． ? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（） 《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值：m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数：190sin 90)1(cos 11 ≤?? ??????=????? ???- =ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机，Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组） 第一章磁路 一、填空： 1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。 答：直流磁路，交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为。 答：软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。 答：磁动势。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电 感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如 果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：A 3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A：存在 B：不存在 C：不好确定 答：A 4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A：线形 B：非线性 C：所有的 答：A 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 答：A 三、判断 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（）答：对。 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（）答：错。 3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。 4. ★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ） 答：对。 5. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。 （ ） 答：对。 6. ★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ ） 答：对。 7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。 （ ） 答：错。 8. ★铁心叠片越厚，其损耗越大。 （ ） 答：对。 四、简答 1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？ 答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。 2. ★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 答：磁滞损耗由于B 交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f 成正比，与磁密幅值 B m 的α次方成正比。V fB C p n m h h = 涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f 的平方和 B m 的平方成正比。 V B f C p m e e 2 22?= 3. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？ 答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。 4. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：m R A μ= l ，其中：μ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁面积。磁阻的单位为A/Wb 。 5. ★说明磁路和电路的不同点。 答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗； 2）自然界中无对磁通绝缘的材料； 3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。 6．★说明直流磁路和交流磁路的不同点。 答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势； 2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗； 《电机学》试卷（A1） 班级 姓名 座号 得分 一、填空题（总共40分） 1（3分）、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为 （电角度），每极每相槽数q= 槽，极距τ= 槽。 2（2分）、单层绕组的特点 ；根据端线连接不同，单层绕组可分为 、 、 三种绕组型式。 3（5分）、三相对称绕组通入三相对称电流i A =2Isinωt ，i B =2Isin （ωt+120?），i C = 2Isin （ωt -120?） ，合成磁动势的性质是 ，转向是从 的绕组轴线转向 转向。若f=π ω 2=50Hz,电机是六极的，磁动势 转速n 1= r/min , ωt=120o瞬间，磁动势最大幅值在 轴线处。 4、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用 结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用 结构。 5（3分）、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和 ，当I 滞后E O 900（ψ=900）时，产生 电枢反应，对磁极磁动势起 作用。 6（2分）、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节 ，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节 。 7（3分）、同步发电机对称运行时的主要变量有 、 、 三种。 8（2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而 ， 其原因是 。 9（3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem 与电压U 1的关系是 , 三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩 （不变、增大、减小），起动转矩 （不变、增大、减小）。 10（4分）、一台四极感应电动机，P N =28KW ，U N =380V ，COS ФN =0.88， ηN =90%，定子为Δ接法，则额定电流I 1N = A ，；直接起动时，起动 河北农业大学2012级函授试题 电机学 专业姓名成绩 一：填空题（每空3分，共48分） 1、隐极汽轮发电机励磁磁动势沿气隙分布波形是____________，其最大值为F0，其基波磁动势 为k f F0。 2、同步发电机励磁磁动势方向处于沿转子旋转方向领先电枢绕组A相轴线+A900电角度时，在时 空向量图上k F F0位置在______________处，E0位置在_______________ 处。 3、同步发电机_________ ______之间的相位角Ψ称为内功率因数角，时空向量图上若k F F0 在+A轴上时，当ψ= ，电枢反应磁动势F a位在沿旋转方向上落后于+A轴1100处。 4、并联于无限大电网的同步电动机运行时，若吸收领先性的无功功率，励磁电流处于 _______________状态。 5、一台输出有功功率和领先性无功功率的同步发电机，有功功率不变时，若增大其励磁电流，电 枢电流的变化是___________，处于过励状态时，输出__________性无功功率。 6、同步电机负序电抗标幺值的大小，转子上有阻尼绕组的比无阻尼绕组的____________，负序电抗 标幺值比正序电抗的______________。 7、并联于无限大电网的一台凸极同步发电机当它失去励磁后，电机最大的电磁功率出现在功率角 等于______________电角度处。 8、三相步电动机采用Y--Δ起动，电机正常现运行时定子绕阻接法是_______________。 9、三相六极异步电动机额定转差率为0.04，电源的频率为50Hz，额定转速应为r/min， 若运行于转速为-200 r/min，转子旋转磁势相对于转子的转速应为___ ____ r/min，转子电流频率为__________ Hz。 二、（本题25分） 一台凸极式同步发电机额定运行时U=1，I=1，x d=1，x q=0.8，r=0，电流超前电压 cosφ=0.707，请: 1、出磁动势电动势向量图（电动机惯例）（10分） 2、计算空载电动势E0（12分） 3、计算过载能力（3分） 三、（本题15分） 一台三相异步电动机额定数据如下：P N=100kW，U N=380V，I N=136A，n N=1420r/min，起动电流倍数k I=6.5，起动转矩倍数k T=1.1，请计算： 1、转差率S N 2、采用Y-?起动时的起动电流和起动转矩 3、若电源电压降到额定电压的80%，能否起动480Nm的负荷。 四、（本题12分） 一台隐极式同步电动机运行时，忽略电阻r，按电动机惯例，cosφ=0.866， 1、电流领先电压； 2、电流落后电压； 请分别画出两种情况下的磁动势电动势向量图（用电动机惯例）。 1 电机学复习题 一、填空题 1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和 。直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为 和 。 2.直流发电机电枢绕组元件输出 电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输 出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为 。直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 。对直流电动机进行调速，可以通过改变 ，改变励磁电流和 三种方法进行。一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率1P 将 ，电枢电流a I ，转速n 将 ，电动机的效率η将 。 4.原副边匝数分别为N 1和N 2，电流分别为I 1和I 2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12 时，那么I 2可表示为 。变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗 可视为 。单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。 5.变压器油既作__ _____介质又作泠却介质。变压器副边的额定电压指 。既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为 。如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。 7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为_____________。 8.变压器产生最大效率的条件是_____________。变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 9.对称三相绕组通入对称的三相电流所产生的基波磁动势的转速表达式是____ ___。 10.三相50Hz 四极异步电动机，转子转速n=1440转/分，则其转差率为_______。极对数为p 交流伺服电动机里，机械角度与电角度的关系为 ；旋转磁场的转速与p 也有关系，当电流的变化频率为50H Z 且p =4时，此时磁场的转速为 。 11.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子回路串电抗器起动、星-三角换接起动和_______起动。当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 12.当异步电动机的电源频率和参数不变，仅将端电压下降时，最大转距Ｔmax_______，临界转差率sm 不变。 13.异步电机转子绕组中的感应电动势是因气隙旋转磁场_______转子绕组而产生的。 14.交流绕组三相合成基波磁势的转向取决于_____________。 15.三相异步电动机按转子绕组的型式，可分为 和_____________。 16.把三相鼠笼式异步电动机接到三相对称电源上，现任意对调两相，电动机的转向将会 一、填空： 1. 磁通恒定的磁路称为 ，磁通随时间变化的磁路称为 。 2. 电机和变压器常用的铁心材料为 。 3. 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。 4. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是 。 5. 当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通 ，电 感 ，电流 ；对交流磁路，则磁通 ，电感 ，电 流 。 6. 一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时m ,0I ,m Z ,Fe p 。（增加，减少或不变） 7. 一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电 网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电 抗 ，漏电抗 。 8. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ， （2） ， （3） 。 9. 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空 载电流将 ，空载损耗将 。 10. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 11. 一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将 ，铁耗将 。 12. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 13. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 14. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流 将 ，变压器将 。 15. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 16. 三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 17. 变压器副边的额定电压指 。 18. 为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 19. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 20. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 21. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 22. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通 为 。 23. ★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 24. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 25. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 26. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。 27. ★★一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功 率 ，而电刷电压 。 1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π 电机学主要知识点复习提纲 一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 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C E、转矩常数C T 16. 电磁功率P em 电枢铜耗p Cua 励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 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 20. 稳定性 21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动； 启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式： 发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势： 60E a E E C n pN C a Φ== 电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0： 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 电机学复习题与答案 解析 第一章磁路 一、填空： 1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。 答：直流磁路，交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为。 答：软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。 答：磁动势。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁 通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电 流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：A 3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A：存在 B：不存在 C：不好确定 答：A 4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A：线形 B：非线性 C：所有的 答：A 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 答：A 三、判断 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（） 答：对。 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（） 答：错。 3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。 4.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（） 答：对。 5.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱 期末 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 电机原理试题及答案（仅供参考） 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率S N=，则额定转速为n N=_____、额定工作时， 将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 ~ 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了 ___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距τ＝＿＿＿、每极每 相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角α＝＿＿＿。 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 … 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。 》 13. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1应随f1按______规律调节。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________ 时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 【 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 - 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因 此变压器的主磁通也大。 > 1．电力变压器在额定电压下工作时，空载电流的波形如何？为什么？ 答：空载电流的波形为一扭曲的尖顶波。 因为电力变压器铁芯的磁化曲线为饱和曲线，I0与磁通同相。因而I0因为饱和而畸变为一尖顶波，同时，变压器工作时存在磁滞损耗和涡流损耗，因而是一个扭曲的尖顶波。 2．电力变压器中，主磁通的作用是什么？漏磁通的作用是什么？ 答：1、主磁通的作用是交链一二次绕组，传递一次绕组的电能传递给二次绕组，是能量传递的媒介。 2、漏磁通只交链绕组本身。 3．为什么变压器空载运行时功率因数很低？ 答：因为空载运行时，空载电流基本是一个感性无功电流，即变压器工作时要从电网吸收一个滞后的感性无功电流进行励磁。 4．试作出变压器的“T”型等效电路并说明等效电路中各参数的物理意义。 5．变压器的电压调整率是反映变压器什么运行性能的物理量？它的大小是由哪些参数决定的？ 答：电压调整率反映了变压器供电电压稳定性的物理量，其大小由负载的大小、负载的性质以及变压器短路阻抗标幺值有关 6．变压器的副边额定电压是怎样定义的？在何种情况下，变压器的副边电压会高于其额定电压？ 答：副边额定电压是指原边为额定电压时，副边带负载运行的开路电压 当负载为容性，且BRcosfai 9．变压器的理想并联运行条件是什么？ 答：1、变压器的额定电压应相等，如若是单相变压器，则变压器变比应该相等。 2、变压器的联结组应相同。 3、各变压器的短路阻抗标幺值应相等，且短路电阻和短路电抗比值也应相 等。 10．当并联运行的变压器的阻抗电压（u k）不相等时，希望阻抗电压小的变压器容量大些还是小些？为什么？ 答：希望阻抗电压小的变压器容量大一些，因为变压器并联运行时，电流分配与短路阻抗模的标幺值成反比，而阻抗电压大的变压器阻抗电阻也大，分配的电流也就大了。因而希望阻抗电压小的变压器容量大些，这样可以使得阻抗不同的变压器同时达到满载，充分利用设备性能。 11．为什么交流绕组多采用分布、短距绕组？ 答：为了有效减小交流绕组电动势的高次谐波，改善波形，使产生的感应电动势波形趋向于正弦。 12．单相交流绕组产生的磁动势是什么性质的？其频率如何？ 答：属于脉振磁动势（脉动磁动势），其频率与产生磁动势的交流电流频率相等。 13．三相对称绕组通以三相对称交流电流，产生的合成磁动势是什么性质的？其转速如何？转向如何？位置如何确定？ 答： 性质：旋转的磁动势 电机学 一、选择题（本大题共18小题，每小题1.5分，共27分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（）A．任意位置；B．中间位置；C．零位置；D．最大位置 2．同步电机中参数X d’表示为（） A．同步电抗；B．直轴瞬态电抗；C．直轴漏抗；D．直轴超瞬态电抗3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（） A．渐大；B．减小；C．先增大后减小； D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有△U=0（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（）A．增加励磁电流使E 增加; B．增加原动机的动力，使功角增加; C．减小励磁电流使E 0减小; D．加快原动机转速使n＞n 1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E 0＞U; B．E 滞后于U; C．E ＜U; D．E 领先于U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低; B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁动势对转子的转速减小 D．转子电流产生的磁动势对定子的转速增加 8．异步电动机空载电流比同容量变压器空载电流大的原因是（） A．异步电动机的损耗大;B．异步电动机是旋转的; C．异步电动机有气隙;D．异步电动机的漏抗大; 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加; B．保持不变; C．减小; D．为0; 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关; B．与电源电压无关; C．与电源频率无关; D．与极对数无关; 11．转差率为s的异步电动机，其sP e 将等于（） A．定子铜耗; B．总机械功率; C．机械功率; D．转子铜耗; 12．三相异步电动机定子通入频率为f 1的电流，当转子不动时，其转子频率f 2 为 （） A．f 2=f 1 ;B．f 2 =0; C．f 2 ＜f 1 ;D．f 2 ＞f 1 13．交流双层绕组中，每相串联匝数N同每个线圈的匝数N c 、每极每相槽数q、极对数p、并联支路数a之间的关系是（） A．N=（2a/p）qN c B．N=（2p/ a）qN c C．N=apqN c D．N=2apqN c 14．变压器负载运行时与空载运行时相比，变比K（） A．变大; B．变小; C．相等; D．基本不变; 15．若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的励磁电流随时间变化的波形是（） A．矩形波; B．平顶波; C．正弦波; D．尖顶波; 16．变压器空载时，线路电压增加，则铁耗将（） 第一章变压器 1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介 变压器基本结构组成： 猜测可能出填空题或选择题 三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类 变压器的型号和额定值 考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。 变压器空载运行原理图 变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式， 称为变压器的负载运行方式。 变压器负载运行原理图 实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。 通过磁化曲线推得的电流波形可以发现： 21 21N N E E =空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外， 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。 产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示； 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ， 即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈， 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。 因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。 3. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k = 变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。 对于电力变压器，由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小，负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈，故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等 于空载时的主磁通，从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等，即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+ 电机学复习指导 一、填空题 1.当变压器运行效率最高时，其不变损耗可变损耗。 2.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于。 3.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有谐波。 4.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载。 5.变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。 6.如交流绕组的线圈节距用空间电角度γ1表示时，其基波分量短距系数K Y1= 。7．某台四极三相交流电机，定子28槽，假如我们希望尽量消除7次谐波磁势，则绕组节距y应等于。 8.三相异步电动机等效电路中的参数1 2 -' s s r的物理意义是。 9.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。 10.同步发电机电枢反应性质取决于。 11.一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫兹，转子转速n=10转/分，其转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为。 12.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其。 13.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于 状态。 14.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在 的缘故。 15.直流电机电枢反应性质取决于电刷的。 16.直流电机电枢导体的电流是流。 某2p个磁极的直流电机，当绕组为单迭绕组时，其支路数2a等于___________。 17.同步发电机中，转子主极磁场的υ次谐波磁场在定子绕组中的感应电势频率为___________。 18.同步发电机运行时其功率角δ是两个空间向量___________之间的空间夹角。 19.同步电机参数Xq称为___________。 20.同步发电机对称负载运行时，电枢绕组基波磁势与转子间___________相对运动。 21.三相同步发电机带有纯电阻负载时，其电枢反应作用是___________。 22.一台Y接线三相异步电动机缺相（含电源或绕组缺相）就相当于___________。 23.异步电动机为采用变极调速，则转子必须设计为___________。 24.一台三相异步电动机，额定运行时的转差率S=0.03，当忽略机械损耗和附加损耗时，输出功率与电磁功率之比为___________。 25.有一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转/分，定子绕组产生的旋转磁势的转速为___________。 26.三相异步电动机运行时其转差率的范围是___________。 27.交流绕组三相合成的基波磁势的转向取决于___________。 28.36槽4极的三相交流绕组，其槽距角为___________。 29.变压器的一次侧绕组匝数增加10%，其它条件不变，则变压器主磁通将___________。 30.三相心式变压器的磁路特征是___________。 31.引起单相变压器空载电流中的三次谐波电流分量的原因是___________。 一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 7. 一台变压器，原设计的频率为50HZ ，现将它接到60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流 将 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π电机学基础试题
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