电机学(高起专)- 学习指南
电机学(高起专)- 学习指南
一、选择与填空题
1．原动机拖动直流并励发电机空载运行，正转时能够建立起稳定的端电压，则反转时（）：
（a）能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压；
（b）能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压；
（c）不能建立起稳定的端电压。
2．某台三相变压器，S N=200kV A，U1N=1000V，U2N=400V，Y,d联结，当该变压器额定运行时，二次侧的额定电流值是（）A。
（a）500；（b）288.7；（c）166.7；（d）96.25。
3．直流电动机启动时，随着转速的升高，电枢电流由大变小的原因是：（a）Ea增大；（b）Ea减小；（c）Ea反向。
4．变压器空载电流大小与（）无关。
（a）电源电压和频率；（b）铁心结构；
（c）一次侧绕组匝数；（d）二次侧绕组匝数。
5．一台220V/110V单相变压器做空载试验，高压侧加220V时，空载电流呈（）波形；高压侧加110V时，空载电流呈（）波形。
（a）正弦；（b）平顶；（c）尖顶。
6．在其它条件满足的情况下，一台Y,d0和一台D,y11的三相变压器（）并联运行。
（a）能；（b）不能。
7．异步电机作发电机运行时，转差率s的范围为；作制动运行时，异步电机转差率的范围为。
8．当三相对称电流流过三相对称绕组时，产生的基波选择磁势的幅值为，转向为。
9．已知一双层交流绕组的极距 =30槽，今欲利用短距完全消除5次谐波电势，其线圈节距y（线圈宽度）应设计为（）。
（a）y=24；（b）y=20；（c）y=18；（d）y<18。
10．对三相异步电动机的最大转矩值影响较大的因素是（）。
（a）励磁电抗；（b）漏电抗；（c）转子电阻。
11．某水轮发电机并网运行，转速为150r/min ，已知电网频率为f =50Hz ，则其主磁极数应为 。
12．在普通三相同步电动机启动过程中，起主要作用的是（ ）。 （a ）同步转矩； （b ）异步转矩； （c ）磁阻转矩。
13．某他励直流发电机空载运行，调节励磁电流f I 为2.0A 时能建立额定电压220V ，若原动机使N n n =不变；将f I 上升到 4.0A ，则能建立的电压0U 值为（ ）。
（a ）440V ； （b ）大于220V 小于440V ； （c ）220V 。
14．直流电动机降压调速稳定后，若磁场及负载转矩不变，则（ ）不变。 （a ）输入功率； （b ）电枢电流； （c ）输出功率； （d ）转速。
15．直流发电机电刷在与位于几何中线上的导体相接触的位置，若磁路不饱和，这时电枢反应是（ ）。
（a ）增磁； （b ）去磁；
（c ）不增磁也不去磁； （d ）前极端去磁后极端不变。 16．一台单相变压器在高压侧做空载试验求得的参数与在低压侧做实验所求得的参数相比为（ ），假设变比为k 。 （a ）大于2k 倍； （b ）2k 倍； （c ）k 倍； （d ）相等。
17．三相变压器的正负序等效电路中的各参数（ ）。
（a ）完全不一样； （b ）完全相同； （c ）基本一样。
18．一台单相变压器，1N 2N /220/110V U U =，若原边接在110V 的电源上空载运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将（ ）。
（a ）增大； （b ）减小； （c ）不变 19．某一台三角形接线的交流电机的定子对称三相绕组，当电机额定运行时产生的基波磁势性质是（ ）磁势。
（1）椭圆形旋转； （2）脉振； （3）圆形旋转。
20．设三相异步电动机正常运行时，其定子旋转磁势的转速为1n ，转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为2n ，则以下正确的是（ ）。
（1）12n n =； （2）12n n >； （3）12n n <； （4）2n 与1n 无关。
21．三相异步电动机最大转矩的大小与（ ）。 （a ）转子电阻无关； （b ）转子电阻有关；
（c ）转子漏电抗成正比； （d ）转子漏电抗成反比。
22．三相同步电机稳态短路时，其短路电流（ ）：
（a ）很大，会发生危险； （b ）和励磁电流成正比，不会太大； （c ）很小，与励磁电流无关。
23．三相同步电动机若没有采取任何措施启动，其最初启动转矩为零的原因是 。
24．若某三相同步发电机单机运行，外带纯有功负载，则该电机的电枢反应 性质是（ ）：
（a ）纯交磁作用； （b ）去磁兼交磁作用； （c ）纯去磁作用； （d ）纯增磁作用。 25．直流发电机电刷在与位于几何中性线上的导体相接触的位置，若磁路不饱和，这时电枢反映是（ ）。
（a ）增磁； （b ）去磁； （c ）不增磁也不去磁。
26．直流电机公式a e E C n =Φ和T a T C I =Φ中的磁通Φ是指（ ）。
（a ）空载时的每极磁通； （b ）负载时的每极磁通； （c ）空载时所有磁极的磁通； （d ）负载时所有磁极的磁通。
27．直流电动机的T 与n ，I a 与E a 。（填“同向”或者“反向”）
28．变压器运行时，当 时效率最高。
29．变压器稳态短路试验所测损耗（ ）。
（a ）主要为铜耗； （b ）主要为铁耗； （c ）全部为铜耗； （d ）全部为铁耗。 30．交流电机的定子三相绕组通过三相电流以后所产生的基波旋转磁通也可以被称为（ ）。
（a ）漏磁通； （b ）主磁通； （c ）总磁通。
31．三相异步电动机的电磁转矩的大小与（ ）成正比。
（a ）总机械功率； （b ）输出功率； （c ）电磁功率； （d ）输入功率。
32．频率为f 1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的k 次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电势的频率为（ ）。
（a ）f 1； （b ）k f 1； （c ）f 1/k
33．若在启动笼型异步电动机时，定子绕组中外串电阻增大时，则T st 和I st 分别将（ ）
（a ）增大，减小； （b ）减小，增大； （c ）减小，减小； （d ）增大，增大
34．三相同步电机启动时，应将其励磁绕组（ ）：
（a ）直接开始； （b ）直接短路； （c ）通过电阻短路； 35．同步电动机的最大优点是
36．三相同步发电机的功角 是（ ）两向量间的夹角。 （a ）U
和a I
（b ）0E 和a I （c ）U 和0E
二、简答题
1．简述直流电动机的工作原理。
2．变压器理想并联运行的条件是什么？
3．交流电机的频率、极对数与旋转磁场转速之间有什么关系？
4．增加或减少同步电动机的励磁电流时，对电机内部的磁场产生什么效应？ 5．试述并励直流发电机电压建立过程中，电压建立的条件是什么？ 6．变压器的阻抗电压k u 对变压器的运行性能有哪些影响？
7．简述笼型异步电动机通常采用的启动方法。
8．简述三相同步发电机并网运行的条件。其中哪个条件是必须满足的，否则会产生严重故障，导致并网不成功？
9．在直流发电机中，如电刷偏离几何中性线，其电枢反应将对端电压产生什么影响？
10．为什么变压器空载试验时所测得的损耗，可以认为基本上等于铁损耗？ 11．简述三相异步电动机的调速方法。
12．水轮发电机和汽轮发电机在结构上有什么不同，各有什么特点？
三、计算题
1．一台直流并励电动机额定数据如下：N P =17kW ，N U =220V ，N n =3000r/min ，
N I =88.9A ，电枢回路总电阻a R =0.0896Ω，励磁回路电阻f R =181.5Ω。若忽略电枢反应的影响，试求：
（1）电动机的额定输出转矩； （2）在额定负载时的电磁转矩； （3）额定负载时的效率； （4）在理想空载时的转速。
2．一台单相变压器，N S =100kV A ，11/N N U U =6000V/230V ，k u =5.5%，kN p =2.1kW ，0p =600W 。试求：
（1）额定负载时，2cos 0.8?=（滞后）时的 U ?及η值；（2）变压器在2cos 0.9?=（滞后）时的最大效率值max η。
3．有一台三相异步电动机，输入功率18.6kW P =，定子铜耗1425W Cu p =，铁耗210W Fe p =，转差率s=0.034，试求：（1）电磁功率M P ；（2）转子铜耗2Cu p ；（3）总机械功率P Ω。
4．有一台汽轮发电机，12000kW N P =，额定电压6300V N U =，定子绕组Y 接法，m =3，cos N ?=0.8（滞后）， 4.5s X =Ω，发电机并网运行，输出额定频率
50Hz N f =时，求： （1） 每相空载电势0E ； （2） 额定运行时的功角N δ； （3） 最大电磁功率max M P ； （4） 过载能力M K 。
5．一台直流并励电动机，220,N U V =电枢回路总电阻0.032a R =Ω，励磁
回路的电阻27.5f R =Ω。将电机装在起重机上，当使重物上升时，,350,795/min,
N a U U I A n r ===而将重物下放时（重物负载不变，电
磁转矩也近似不变），电压及励磁电流保持不变，转速300/min n r =，
问电枢回路中要串入多大电阻？
6．某变电所共有两台变压器，数据如下：
（a ）123200,/35/6.3, 6.9%N N N K S KV A U U KV KV u === ； （b ）125600,/35/6.3,7.5%N N N K S KV A U U KV KV u === ； 变压器均为“Y ，0yn ”联结组。
试求：（1）当变压器（a ）与变压器（b ）并联运行，输出的总负载为8000KV A 时，每台变压器应分担的容量A S 和B S 分别为多少？
（2）当两台变压器并联运行时，再不许任何一台变压器过载的情况下输出的最大总负载max S 为多少？其利用率L k 是多少？
7． 一台三相异步电动机，N P =75kW ，N n =975r/min ，N U =3000V ，N I =18.5A,
cos N φ=0.87, f =50Hz 。试问： (1) 电动机的极数是多少?
(2) 额定负载下的转差率s N 是多少? (3) 额定负载下的效率N η是多少?
8． 一台凸极同步发电机，电枢绕组Y 接法，额定相电压N P =230V ，额定电流
N I =6.45A,额定功率因数cos N φ=0.9(滞后)，并知其同步电抗18.6d X =Ω，
12.8q X =Ω，不计电阻压降，试求在额定状态下运行时的d I ，q I 和0E 及U 。
9．一台并励直流发电机，额定功率82,N P kW =额定电压230,N U V =额定转速970/min N n r =。磁极数2p=4，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）0.026a R =Ω，励磁回路总电阻26.3f R =Ω。试求： （1）在额定运行情况下的电磁功率；
（2）在额定运行情况下的电磁转矩。
10． 有一台三相变压器，主要铭牌值为125000,/66/10.5N N N S kV A U U kV kV == ，一次侧为Y 接法，二次侧为?接法。试求： （1）额定电流1N I 、2N I ；
（2）线电流12,L L I I ； （3）相电流12I P P I 、。
11．有一个三相异步电动机，输入功率P 1=8.6kW ，定子铜耗1Cu P =425W ，铁耗P Fe =210W,转差率s=0.034，试求：(1) 电磁功率M P ； (2)转子铜耗2Cu P ； (3) 总机械功率P Ω。
12．有一个三相隐极同步发电机,电枢绕组Y 接法，额定功率N P =25000kW ，额定电压N U =10500V ，额定转速N n =3000/min r ,额定电流N I =1720A,并知同步电抗
s X =Ω，如不及电阻，求：
(1) a I =N I ,cos ?=0.8(滞后) 时的电势0E 和功角δ； (2) a I =N I ,cos ?=0.8(超前) 时的电势0E 和功角δ。
参考答案
一、选择与填空题 1．（c ） 2．（b ） 3．（a ） 4．（d ） 5．（c ）（a ） 6．（b ） 7．s<0，s>1
8．113
0.92w IN K p
?；从具有超前电流的相转向具有滞后电流的相 9．（a ） 10．（b ） 11．40 12．（b ） 13．（b ） 14．（b ） 15．（c ） 16．（a ） 17．（b ） 18．（b ） 19．(c) 20．(a) 21．（b ） 22．（b ） 23．转子本身存在转动惯量，定转子磁场的相对运动速度很快 24．(b) 25．（c ） 26．（b ） 27．同向，反向 28．可变损耗与不变损耗相等 29．（a ） 30．（b ） 30．（c ） 32．(b) 33．（c ） 34．（a ） 35. 功率因数可调 36．（c ）
二、简答题 1．（1）将电源通过电机的电刷和换向器接通电枢绕组，电枢导体便有电流i a 流过；（2）电机内部有磁场存在；（3）载流的转子导体在磁场中受到电磁力f =Bli a ，其方向用左手定则判断；（4）电磁力作用于转子就产生了电磁转矩T ，T 使转子旋转，以拖动机械负载。 2．（1）变比相等；（2）联结组的组号相同；（3）输出电流同相位；（4）各变压器的阻抗电压相等。
3．交流电机的频率f 、极对数p 与旋转磁场转速n 之间的关系为：60f
n p
=
。
4．相对于正常励磁即cos 1?=时，增加励磁电流时，电机内部的合成磁场增大，从而使励磁电枢E0增大，电机处于过励状态，相当于此时电机从电网吸收容性无功功率；减小励磁电流，电枢反应为去磁兼交磁作用，使电机内部的合成磁场减小，从而使励磁电势E0减小，电机处于欠励状态，相当于此时从电网吸收感性无功功率。
5．答：并励直流发电机的建压条件：电机内部要有剩磁，励磁电流产生的磁通与剩磁磁通同方向，励磁回路的总电阻应小于建压时的临界电阻；
6．答：因**K K K u U z ==，***
K K K
Z R jX =+。 又因变压器重要性能指标之一为电压调整率U ?为
**
22(cos sin )100%K K U R X ??β?=+?
故，如果阻抗电压K u 大，即*K R 、*
K X 大时，U ?就会变大（电阻性、感性负载时），但希望U ?小些好。*K Z 大时，短路电流会小一些。
7．答：1．直接启动，适用于微小型异步电动机；（1分）
2．降压启动，可分为：（1分） （1）用自耦变压器降压启动；（1分） （2）用“Y-△”变化降压启动；（1分） （3）串电抗器降压启动。（1分）
8．答：三相同步发电机并网时应该满足以下条件：发电机与电网的相序相同，电压相同，频率相同，相位相同。（4个条件各1分） 9. 答：
如果电刷是顺转向偏离几何中线的一个小角度，则电枢反应呈直轴去磁作用，则端电压将减少；如果电刷是逆转向偏离一个小角度，则电枢反应呈直轴増磁作用，由,a e E C n φ=φ增大，a E 增大，则端电压U 将增大。 10. 答：
因为变压器总的损耗Fe Cu p p p =+∑，而铜损耗121Cu Cu Cu Cu p p p p =+=（空载 试验时副方电流为零，即21Cu p I ∝，而此时电流0I I =，0(28)N I I = 很小而略去，铁损耗2Fe P U ∝，而此时电压在空载试验测参数时的N U U =，即正常运行时的电压就是加额定电压。故空载试验时所测损耗基本上等于铁损耗。 11. 答：
1．变极调速；（1分） 2．变频调速；（1分） 3．改变s 调速，包括
（1）改变绕线式异步电动机的转子外串电阻；（1分） （2）改变绕线式异步电动机转子外串外加电势的大小；（1分） （3）改变外施电压。（1分）
12. 答：
汽轮发电机转速高，一般都是两极，转子细长，为隐极型，卧式结构 水轮发电机转速低，极数多，转子扁平，为凸极型，立式结构。
三、计算题 1．（1）21700060
54.113N m 23000
N N P T π?=
==?Ω?…………4分 （2）在并励直流电动机中：220
88.987.688A 181.5
a N f I I I =-=-
= 所以：22087.6880.0896
0.0707143000
N a a e N U I R C n --?Φ=
== 则：60600.07071487.68859.213N m 22T a e a T C I C I ππ
=Φ=Φ=??=?…………4分 （3）11700086.921%22088.9N N N N
N N P P P U I η=
===?…………4分 （4）理想空载转速0220
3111.1r/min 0.070714
N L e U n C =
==Φ…………4分 2．（1）22
116000360100000
N N
N U z S ===Ω 11100
16.6667A 6N N N S I U =
== 10.0556000
z 19.816.6667K K N U I ?=
==Ω 22
12100
7.5616.667KN K N p R I =
==Ω
*118.37.56
0.021360
K K K N X R R z ==Ω
=
==
*118.3
0.050833360
K K N X X z =
==…………4分 故： **
22(cos sin ) 4.73%K K U R X ??βΛ=+=…………4分
2
2
20cos 96.735%cos N N N KN
S S p p β?ηηβ?β==
=++…………4分
（2
）当不变损耗等于可变损耗时，效率最大，即0.53452β=
= 代入效率公式得：2
max 20
cos 0.97566%cos 2N N S S p β?ηβ?=
=+。…………4分
3．（1）11()7.965kW M Cu Fe P P p p =-+=…………5分 （2）2270.81W Cu M p sP ==…………5分 （3）(1)7.6942kW M P s P Ω=-=…………6分
4．（1
）31374.64N I A ===
arccos0.836.87?==
3637.3U V =
= 03637.31374.64 4.536.87a s E U j I X j =+=+?∠-
7348.844948.78859.733.956j V +=∠
08.8597
E k V = （2）33.956δ=
（3）0max 3637.38859.7
321483.64.5
M s UE P m
kW X ?==?= （4）max sin 21483.6sin33.9612000MN M N P P kW δ==?=
max 11
1.7903sin sin 33.96
M M MN N P K P δ=
===
5．答：
2203500.032
0.26264795
N a a e N U I R C n φ--?=
== 当重物下放时，e C φ不变，由公式
()
220350(0.032)
3000.026264
N a a tj tj e U I R R R n C φ
-+-?+=
=
=-
解得 0.82169tj R =Ω 6．答：
(1)求A S 、B S 根据题意列出下列方程组
11
::
32005600 6.97.58000
A B A B S S S S =+= 联立求解得
3065.14934.9A B S K V A S K V A
== （2）求max S 、L k
由于,KA KB u u <则第A 台变压器先达到满载，而11
1:
:5600 6.97.5
B S =，解得 5152B S KV A = ，解出B S 后再加上AN S ，得max 8352S KV A = 利用率max 835294.909%32005600
L AN BN S k S S ===++
7．答：
(1) 因为极对数1606050
31000
f p n ?=
==(对极) 故极数2236p =?=(极) (2) 求转差率s N
111000975
0.0251000
N N n n s n --=
== (3) 求效率N η (4)
21
89.679%N P P η==== 8．答：
arccos0.925.842?==
sin arctan
arctan 0.88341.448cos a q
U I X U ?φ?
+===
41.44825.84215.606δφ?=-=-=
sin 6.45sin 41.448 4.2695d a I I A φ==?=
cos 6.45cos41.448 4.8346q a I I A φ==?= 由电势向量图可知：
0cos 230cos15.606 4.269718.6300.94d d E U I X V δ=+=?+?=
0300.94230
100%100%30.843%230
N N E U U U --=
=?= 9．答：
（1）求M P 因对并励直流发电机
82000230
365.2723026.3230365.270.026239.5N N a N f N f a N a a P U I I I A U R E U I R V =+=
+=+==+=+?=
故239.5365.2787.481M a a P E I kW ==?= （2）求T 87481
861.22229706060
a a M N
E I P T N m n ππ====?Ω 10．答：
据三相变压器的额定值中额定容量的的定义式1122N N N N N S I I =，其中各额定电压。额定电流均指线值，故 （1） 求1N I 、2N I
3
143.7390N I A =
==
32274.390
N I A =
=
= （2）求12,L L I I 由额定电流的定义，对三相变压器而言，就是线电流，则
112243.739274.39L N L N I I A I I A
====
（3）求12I P P I 、 因原方绕组为Y 接法，则相电流11P L I I =（线电流）；而副方绕组为?
接法，则相电流22P L I I =，2L I 为副方的线电流。故
1143.739P L I I A ==
22158.73P L I I A ==
= 11．答：
(1) 11()8600(524210)73965M Cu Fe P p P P kW =-+=-+= (2) 20.0347965270.81Cu M P sP W ==?= (3) (1)(10.034)79657.6942M P s P kW Ω=-=-?= 12．答：
arccos0.836.87?==±
(1) a I =N I ,cos ?=0.8(滞后) 时的电势0E 和功角δ
06062.18395653.138435.7893164.89009.920.564s E U j I X j V =+=+∠=+=∠
故得0E =9.0099kV ，δ=20.564
(2) a I =N I ,cos ?=0.8(超前) 时的电势0E 和功角δ
06062.183956126.873688.583164.84860.240.63s E U j I X j V =+=+∠=+=∠
故得0E =4.8602kV ，δ=40.63
电机学实验指导书
实验一单相变压器 一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、预习要点 1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验 测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。 3、负载实验 （1）纯电阻负载 保持U1=U N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 （2）阻感性负载 保持U1=U N，cosφ2=0.8的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验方法 1、实验设备
图1-1 空载实验接线图 2、空载实验 1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图1-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量 P N =77W ，U 1N /U 2N =220/55V ，I 1N /I 2N =0.35/1.4A 。变压器的低压线圈a 、x 接电源，高压线圈A 、X 开路。 2）选好所有电表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 3）合上交流电源总开关，按下“开”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U 0=1.2U N ，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.2U N 的范围内，测取变压器的U 0、I 0、P 0。 4）测取数据时，U=U N 点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表1-1中。 5）为了计算变压器的变比，在U N 以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表1-1中。
电机学试题及答案
电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020
《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。
三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到
电机学实验三(一)(1)
肇庆学院 电子信息与机电工程学院电机学实验报告 13级电气2班姓名：梁智健学号：201324122202指导老师：肖奇军实验地点：后山金工楼2楼电工实验室 实验日期:2015年12月15日 实验三：三相鼠笼异步电动机的工作特性 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。 2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、预习要点 1、异步电动机的工作特性指哪些特性？ 2、异步电动机的等效电路有哪些参数？它们的物理意义是什么？ 3、工作特性和参数的测定方法。 三、实验项目 1、测量定子绕组的冷态电阻。 2、判定定子绕组的首末端. 四、实验方法 1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51 3、测量定子绕组的冷态直流电阻。 将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。 (1) 伏安法 测量线路图为图3-1。直流电源用主控屏上电枢电源，可先调到50V输出电压。开关S1、S2选用D51挂箱，R用D42挂箱上1800Ω可调电阻。 图3-1 三相交流绕组电阻测定 量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约小于60毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω，因而当流过的电流为60毫安时二端电压约为3伏，所以直流电压表量程用20V 档。 按图3-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再接通开关S2读取电压值。读完后，先打开开关S2，再打开开关S1。 调节R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表3-2中。
电机学模拟试题含答案)
一、单项选择题 1、一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那么原边的励磁阻抗标幺值是（ ）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（ ）电压。 A 空载线 B 空载相 C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（ ）。 （A ）15°； （B ）30°； （C ）45°； （D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（ ）。 (A) 恒定磁势； （B ）脉振磁势； （C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（ ）。 （A ）交轴电枢反应； （B ）直轴去磁电枢反应； （C ）直轴去磁与交轴电枢反应； （D ）直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（ ）和（ ）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （ ）A ，=0P （ ）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（ ）。 4、同步发电机电枢反应的性质取决于（ ）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（ ）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（ ）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（ ）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（ ）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题
电机学_考试试卷及答案四套..
电机学考试试卷A卷 一、填空题（每空1分共40分） 1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导 率，并且随磁路饱和程度的增加而。 2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁 路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。（填增大、减小或不变） 3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边 匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。 8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。 9 一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组 包括 个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。 10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。 为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。 11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性 质为 磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。 12 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用图。 13 从时间概念而言，同步电机功率角是。 14 同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功 率 、输出无功功率；若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率、输出无功功率（填改变或不变）。 15 变压器的正序电抗负序电抗；同步电机的正序电抗负序电抗（填大于、
小于或等于）。 二、作图题（共30分） 1 做出单相变压器在副边短路情况下的“T ”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明 其物理意义。（10分） 2 指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。（10分） 3 一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时 的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。 （5分） 4 一台凸极同步发电机，已知其X d *＝1、X q *＝0.8、U*=1、I*=1、功率因数角φ＝90o，做 出其电动势相量图，并标注d 、q 轴以及励磁电动势相量的具体数值（不考虑磁路的饱和并 忽略电枢电阻）。（5分） 三、计算题（共30分） 1 一台三相变压器， S N =25kV A ，U 1N /U 2N =6/0.4kV ，阻抗电压u k =4%，额定负载时的短路损 耗p kN =300W ， Y ，y0联接， (1) 求短路参数的有名值及标么值；（7分） (2) 负载电流为额定电流的0.6倍且负载为纯电阻性质，求此时的电压调整率。（3分） 2 两台额定电压相同的变压器并联运行，已知：S NI =3000kV A ，u KI =5%；S NII =3000kV A ， u KII =10%。 (1) 总负载为3000kV A 时，两台变压器的负载分别是多少？（2分） (2) 为了不使任一台变压器过载，两台变压器的最大总输出容量是多少。（3分） 3 一台三相交流凸极同步发电机，额定电流100A ，Y 接法，极对数p=3，双层绕组，每相绕 组串联匝数为100匝，同步转速1000转/分钟，基波绕组因数0.9456，三次谐波绕组因数 0.578，空载情况下气隙基波与三次谐波每极磁通量分别为1Φ=0.197Wb 、3Φ=0.003Wb ， 忽略其它高次谐波分量。 (1) 求基波感应电动势的频率；（1分） (2) 空载情况下，求每相绕组基波感应电动势与三次谐波感应电动势的有效值；（2分） (3) 在三相绕组通过三相对称额定电流情况下，求三相绕组合成基波与三次谐波磁动势 的幅值。（2分） 4 一台三相汽轮发电机数据如下，S N =31250kVA ，U N =10.5kV （Y 接），cos ΦN =0.8（滞后），
电机学实验指导书(12课时)
实验中所用电机铭牌数据一览表
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明 实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。 ?开启三相交流电源的步骤为： 1）开启电源前。要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关断”的位置。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。 2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。 3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W 及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。 4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关断”位置。 ?开启直流电机电源的操作： 1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。 2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。 3）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3～4秒钟的延时，这是正常的。 4）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常值（约240V以下），再按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即
电机学考试试题(附答案)
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____。
电机学实验大纲-2017版
《电机学》实验教学大纲 课程名称：《电机学》课程编码：060132008 课程类别：专业基础课课程性质：选修 适用专业：自动化 适用教学计划版本：2017 课程总学时：32 实验（上机）计划学时： 8 开课单位：自动化与电气工程学院 一、大纲编写依据 1．自动化专业2017版教学计划； 2．自动化专业《电机学》理论教学大纲对实验环节的要求； 3．近年来《电机学》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 1．《电机学》是自动化专业的专业基础课程； 2．本实验项目是《电机学》课程综合知识的运用； 3．本实验项目是理解直流电机，交流电机及变压器的基础； 4．本实验以《电路》、《大学物理》为先修课； 5．本实验为后续的《运动控制基础》、《直流运动控制系统》、《交流调速系统》及《工厂供电及节能技术》课程学习有指导意义。 三、实验目的、任务和要求 1．本课程是自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解直流电机、变压器、交流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。本课程的实验目的是使学生掌握直流电机、交流电机、变压器的基本理论，为学习“直流运动控制系统”、“交流调速系统”和“工厂供电及节能技术”等课程打下坚实基础； 2．通过实验培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力； 3．通过综合性、设计性实验训练，使学生初步掌握电机的应用； 4．培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。 5．实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求； 6．巩固和加深学生对电机学理论的理解，提高学生综合运用所学知识的能力； 7．通过实验，要求学生做到： （1）预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告； （2）正确连接实验线路； （3）用电机学理论知识独立分析实验数据。 四、教学方法、教学形式、教学手段的特色 重视学生的实际动手能力 五、实验内容和学时分配
电机学复习题与答案
一、填空题 1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和 漏磁通 ，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2．他励直流电动机常用的调速方法有：_ 改变电枢回路里的串联电阻 ； 减小气隙磁通 ；改变电枢端电压U 。 3．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有 定子串接电抗器起动 ； Y —起动 ； 自耦减压起动 。 4．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 5．异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。 6．直流电动机常用的调速方法有： 电枢 控制和 磁场 控制。 7．变压器负载运行时， 二 次电流的大小决定着 一 次电流的大小。 8．削弱齿谐波电动势的方法有 斜槽 、 分数槽（半闭口槽） 以及其它措施。 9．单相绕组的磁动势是 脉动 磁动势；对称三相绕组的磁动势为 旋转 磁动势。 10．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、 改变电压 调速、 变频 调速。 11．变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行，原因是___安全和仪表选择方便 。短路实验选择在高压侧 压侧进行，原因是 安全和仪表选择方便 。 12．一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1：100 ；归算前后的二次侧磁势之比是 1：1 。 13．并励直流发电机自励的三个条件是 有剩磁 、 剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确） 、 励磁电阻小于临界电阻 。 14．一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15．三相感应电动机转子转速为n ，定子旋转磁场的转速为n S , 极对数为p ，则定子电流的交变频率为 60s n p _ ；转子电流的交变频率为 ()60 s n n p 。 二、选择题 1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（ A ）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、一台额定条件下工作在 220V50Hz 的单相变压器，错接在220V60Hz 的交流电源上，则额定负载时的主磁通会（ B ）： A 变大 B 变小 C 几乎不变 3、直流电动机定子励磁绕组中电流为（ A ）： A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形
电机学考试试题及其答案
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。 >
电机学实验报告
电机学实验报告 学院：核技术及其自动化工程专业：电气工程及其自动化 教师：黄洪全 姓名：许新 学号：200706050209
实验一异步电机的M-S曲线测绘 一．实验目的 用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩~转差曲线，并加以比较。 二．预习要点 1．复习电机M-S特性曲线。 2．M-S特性的测试方法。 三．实验项目 1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘。 ＞T m， （n=0） 当负载功率转矩 当S≥S m 过读取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的M-S曲线。
四．实验设备 1．MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。 3．电机起动箱（MEL-09）。 4．三相鼠笼式异步电动机M04。 5．三相绕线式异步电动机M09。 五．实验方法 1 被试电动机M04法。 G 功机，与按图线，实验步骤： （1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V ，起动交流电机。观察电机的旋转方向，是之符合要求。 （2）逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。） （3）在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表5-9。
（4）当电机转速下降到200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表5-10。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘
电机学(上)--实验指导书--变压器
实验四单相变压器 一、实验目的 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。 2、通过负载实验测取变压器的运行特性。 二、预习要点 1、变压器的空载和短路实验有什么特点？实验中电源电压一般加在哪一方较合适？ 2、在空载和短路实验中，各种仪表应怎样联接才能使测量误差最小？ 3、如何用实验方法测定变压器的铁耗及铜耗。 三、实验项目 1、空载实验 测取空载特性U0=f(I0)，P0=f(U0) , cosφ0=f(U0)。 2、短路实验 测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K), cosφK=f(I K)。 3、负载实验：纯电阻负载 保持U1=U N，cosφ2=1的条件下，测取U2=f(I2)。 四、实验方法 1 2、屏上排列顺序 D33、DJ11、D32、D34-3、D51、D42、D43 图4-1 空载实验接线图
3、空载实验 （1）在三相调压交流电源断电的条件下，按图4-1接线。被测变压器选用三相组式变压器DJ11中的一只作为单相变压器，其额定容量P N=77V·A，U1N/U2N=220/55V，I1N/I2N=0.35/1.4A。变压器的低压线圈a、x接电源，高压线圈A、X开路。 （2）选好所有测量仪表量程。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转到底，即将其调到输出电压为零的位置。 （3）合上交流电源总开关，按下“启动”按钮，便接通了三相交流电源。调节三相调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U N，然后逐次降低电源电压，在1.2～0.3U N的范围内，测取变压器的U0、I0、P0。 （4）测取数据时，U=U N点必须测，并在该点附近测的点较密，共测取数据7-8组。记录于表4-1中。 （5）为了计算变压器的变比，在U N以下测取原方电压的同时测出副方电压数据也记录于表4-1中。 4、短路实验 （1）按下控制屏上的“停止”按钮，切断三相调压交流电源，按图4-2接线（以后每次改接线路，都要关断电源）。将变压器的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。 图4-2 短路实验接线图 （2）选好所有测量仪表量程，将交流调压器旋钮调到输出电压为零的位置。 （3）接通交流电源，逐次缓慢增加输入电压，直到短路电流等于1.1I N为止，在(0.2～1.1)I N范围内测取变压器的U K、I K、P K。
电机学期末考试试卷大全(附答案)
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
电机学实验报告
课程名称：电机学实验指导老师：章玮成绩：__________________ 实验名称：异步电机实验实验类型：______________同组学生：旭东 一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、测定三相感应电动机的参数 2、测定三相感应电动机的工作特性 二、实验项目 1、空载试验 2、短路试验 3、负载试验 三、实验线路及操作步骤 电动机编号为D21，其额定数据：P N=100W，U N=220V，I N=0.48A，n N=1420r/min，R=40Ω，定子绕组△接法。 1、空载试验 （1）所用的仪器设备：电机导轨，功率表（DT01B），交流电流表（DT01B），交流电压表（DT01B）。 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表0.5A，功率表250V、0.5A。（4）试验步骤： 安装电机时，将电机和测功机脱离，旋紧固定螺丝。 试验前先将三相交流可调电源电压调至零位，接通电源，合上起动开S1，缓缓升高电源电压使电机起动旋转，注意观察电机转向应符合测功机加载的要求（右视机组，电机旋转方向为顺时针方向），否则调整电源相序。注意：调整相序时应将电源电压调至零位并切断 电源。
接通电源，合上起动开关S1，从零开始缓缓升高电源电压，起动电机，保持电动机在额定电压时空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 调节电源电压由1.2倍（264V~66V）额定电压开始逐渐降低，直至电机电流或功率显著增大为止，在此围读取空载电压、空载电流、空载功率，共读取7~9组数据，记录于表4-3中。注意：在额定电压附近应多测几点。 试验完毕，将三相电源电压退回零位，按下电源停止按钮，停止电机。 表4-3 2、短路试验 （1）所用的仪器设备：同空载试验 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表1A，功率表250V、2A。
电机系统实验指导书
电机学实验指导书 电气信息工程学院 2017年07月
前言 1、电机实验是学习研究电机理论的重要环节，其目的在于通过实验验证和研究电机理论，使学生掌握电机实验的方法和基本技能，培养学生严肃认真事实求是的科学作风。所设置的实验项目均为验证性实验。 2、本实验主要介绍电气自动化和电力系统自动化中常用的直流电机、变压器、异步电机的相关实验和实验原理，学生可以掌握实验方法，学会选择仪表，测取实验数据等基本实验研究技能。通过实验，加深对电机学理论知识的理解。 3、本实验指导书可作为电气工程及其自动化和自动化等强电方向专业的辅助教材和参考书。 4、本次修订工作主要针对电机学教学大纲并结合教仪设备进行了必要的调整。
目录 本实验课程的说明 (2) 实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) (3) 实验二他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅱ) (9) 实验三单相变压器空载、短路和负载实验 (17) 实验四三相异步电动机工作特性 (24)
本实验课程的说明 1、电机学实验是将课堂上所讲电机理论进一步深化的必备环节，通过实验验证和电机理论相结合，能使学生掌握电机实验的分析方法和基本技能，培养学生解决问题能力。 2、电机实验课是《电机学》和其相近课程的重要组成部分，本实验讲义只侧重于掌握实验方法，并运用课堂上学到的电机理论知识来分析研究实验中的各种问题，得出必要的结论，从而达到培养学生在电机这门学科中具备分析问题和解决问题的初步能力。 3、所设置的实验项目类型均为验证性实验。
实验一他励直流电机的工作特性与调速性能测定(Ⅰ) 一、实验类型 验证性实验 二、实验目的与要求 1．学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。 2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等部件及使用方法。 3．熟悉他励电动机（即并励电动机按他励方式）的接线、起动、改变电机方向与调速的方法。 三、实验内容与任务 1．了解电机系统教学实验台中的直流稳压电源、涡流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表、毫安表及直流电动机的使用方法。 2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。 3．直流他励电动机的起动，调速及改变转向。 四、实验条件 1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2） 3．可调电阻箱（NMEL-03/4） 4．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13）
电机学试题及答案(2004~2005第一学期).
一、填空题：（每空1分，共20分） 1． 进行并励直流发电机实验时，若电机的电压不能建立，可能的原因有：无剩磁，励磁绕组的极性与电枢绕组的极性相反，励磁绕组的电阻大于临界电阻值。 。（并励：励磁绕组与电枢并联） 2．变压器的激磁参数由 空载 试验测取，短路参数由 短路 试验测取。 3．变压器并联运行的条件是：1） 联结组标号相同 ，2） 额定电压及变比相等 ， 3） 短路阻抗标幺值相等。 4．在交流绕组中，为削弱感应电动势中的5次和7次谐波，可采用短距绕组来实现；为削弱齿谐波电动势，可采用斜槽来实现。 5．直流电动机的调速方法为：1） 调压 ，2） 调磁 ， 3） 调电枢回路电阻。 6．有一台三相四极36槽交流电机，第一节距y 1=8，则节距因数k P1=0.985，分布因数k d1=_________，绕组因数k W1=__________。P187 7．直流电机中换向极绕组与电枢绕组相串联。 8．直流电机的电枢反应是指电枢磁场对主极磁场的影响，其结果是：气隙磁场发生畸 变 和呈去磁作用。 6、1） )2 sin(1πy k p =
考试命题、考试成绩分析表
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（）
最新电机学期末考试试卷大全
电机学期末考试试卷大全(附答案) 考试卷（ A 卷）《电机学》课程试卷 一、填空： 1．一台直流电动机，PN=10KW,UN=220V,?=0.86，nN=980r/min，则额定电 流为＿＿＿52.85A ＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿97.44N.m＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm的硅钢片，其目的是:＿＿提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗＿＿＿＿＿＿＿ 3．YYn联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为:＿接近正弦波＿＿ ＿＿，这是因为:三次谐波磁通不能沿闭合铁心闭合，只能沿油或空气及油 箱壁闭合，磁阻大，故三次谐波磁通小，且负载时副方YO联接，使副方可感应、 流通较小的三次谐波电流，此电流也会对三次谐波磁通有所削弱，使磁通接近 正弦波，故相电势接近正弦波。 4．变压器的空载损耗主要是＿铁＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿铜＿＿ 损耗。 5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故
通常采用y1=＿＿＿5/6τ＿＿＿。 6. 一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角 =200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN，为使角保持在小于250范围内，应加大励磁，使E0为：E0/E0＿＿＿E0*/E0>1.35＿＿＿＿。 二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是：（ c ） A 串励电动机不允许空载或轻载运行 B 并励电动机不允许励磁回路开路 C 同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向 D 其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降 2．在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt 1200)，则此时产生的磁场（ b ） 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
电机学实验预习讲义
实验一直流他励发电机 一．实验目的 1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该电机的有关性能。 2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。 二．预习要点 1．什么是发电机的运行特性？对于不同的特性曲线，在实验中哪些物理量应保持不变，而哪些物理量应测取。 2．做空载试验时，励磁电流为什么必须单方向调节？ 3．并励发电机的自励条件有哪些？当发电机不能自励时应如何处理？ 三．实验项目 1．他励发电机 （1）空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。 （2）外特性：保持n=n N，使I f =I fN，测取U=f(I)。 （3）调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。 2．并励发电机 （1）观察自励过程 四．实验设备 1．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1） 2．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2） 3．同步发电机励磁电源/直流发电机励磁电源（NMEL-18/3） 4．可调电阻箱（NMEL-03/4） 5．电机导轨及测功机、转速转矩测量（NMEL-13） 6．开关板（NMEL-05） 7．直流电压、毫安、安培表 8．直流发电机M01 9．直流并励电动机M03 五．实验说明及操作步骤
1．他励发电机。 按图1-3接线 S 1：双刀双掷开关（NMEL-05） R 1：发电机负载电阻（NMEL-03/4中R 1）。 V 、A ：分别为直流电压表（量程为300V 档），直流安倍表（量程为2A 档）。 （1）空载特性 a ．打开发电机负载开关 S 1，将 NMEL-18/3中纽子开关拨向直流发电机励磁，直流发电机励磁 电流调至最小，接通直流发电机励磁电源，注意选择各仪表的量程。 b ．调节直流电动机电枢电源至最小，直流电动机励磁电流最大，接通直流电动机励磁电源，接通直流电动机电枢电源，使电机旋转。 b ．从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将直流电动机电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。 d ．调节电动机电枢电源至220V ，再调节电动机励磁电流，使电动机（发电机）转速达到1600r/min （额定值），并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。 e ．调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达U O =1.2U N （240V ）为止。 f ．在保持电机额定转速（1600r/min ）条件下，从U O =1.2U N 开始，单方向调节直流发电机励磁电流，使发电机励磁电流逐次减小，直至I f =o 。 I f =o 时对应的电压就是剩磁电压。 每次测取发电机的空载电压U O 和励磁电流I f ，只取7-8组数据，填入表1-2中，其中U O =U N 和I f =0两点必测，并在U O =U N 附近测点应较密。 U O （V ） I f （mA ） （2）外特性 图1-3 直流他励发电机接线图直流发电机 G V A 直流电动机 M 直流电动机励磁电源 mA 直流 发电 机励 磁电源 mA 直流电动机电枢电源 V R 1 S 1 E E E U I I f F 1 F 2 A 1 A 2 F 1F 2 A 1 A 2
电机学实验指导书
第二章直流电机实验 2-3直流并励电动机 一、实验目的 1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2、掌握直流并励电动机的调速方法。 二、预习要点 1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？ 2、直流电动机调速原理是什么？ 三、实验项目 1、工作特性和机械特性 保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、η=f（I a）、n=f（T2）。 2、调速特性 （1）改变电枢电压调速 保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f（U a）。 （2）改变励磁电流调速 保持U=U N，T2=常数，测取n=f（I f）。 （3）观察能耗制动过程 四、实验方法 1、实验设备
2、屏上挂件排列顺序 D31、D42、D51、D31、D44 3、并励电动机的工作特性和机械特性 1）按图2-6接线。校正直流测功机 MG按他励发电机连接，在此作为直流电动机M的负载，用于测量电动机的转矩和输出功率。R f1 选用D44的1800Ω阻值。 R f2选用D42的900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。R 1 用D44的180Ω阻值。R 2 选用 D42的900Ω串联900Ω再加900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。 图2－6 直流并励电动机接线图 2）将直流并励电动机M的磁场调节电阻R f1调至最小值，电枢串联起动电阻R1调至最大值，接通控制屏下边右方的电枢电源开关使其起动，其旋转方向应符合转速表正向旋转的要求。 3）M起动正常后，将其电枢串联电阻R1调至零，调节电枢电源的电压为220V，调节校正直流测功机的励磁电流I f2为校正值（50mA或100 mA），再调节其负载电阻R2和电动机的磁场调节电阻R f1，使电动机达到额定值： U＝U N，I＝I N，n＝n N。此时M的励磁电流I f即为额定励磁电流I fN。 4）保持U＝U N，I f=I fN，I f2为校正值不变的条件下，逐次减小电动机负载。测取电动机电枢输入电流I a，转速n和校正电机的负载电流I F（由校正曲线查出电动机输出对应转矩T2）。共取数据9-10组，记录于表2-7中。