《电机学》复习
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___________。
32.变压器主磁通的作用是___________。
33.Y，y联接的三相组式变压器，如外施电压为正弦波，空载时一次侧励磁电流的波形为___________。
二、单项选择题
1.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（）
①减小②增大
③不变④没关系
2.一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得
损耗（）
①不相等②相等
③折算后相等④基本相等
3.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（）
①减小②不变
③增大④不确定
4.Z正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）
①Z正>Z负②Z正=Z负
③Z正 5.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（） ①K=E2m/E1m②K=E1/E2 ③K=U1/U2④K=I1/I2 6.变压器并联条件中必须满足的条件是（） ①变比相等②组别相等 ③短路阻抗相等④短路电压标么值相等 7.三相异步电动机的额定电流I N=（） ① P U N N N 3cos? ② P U N N N N 3η? cos ③ P U N N N 1 3η? cos ④ P U N N 1 3η 8.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率S N=0.04，额定转 速为（） ①1000转/分②960转/分 ③40转/分④0转/分 9.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接接 开关降压起动，其起动电流I st为（） ①100A ②173A ③212A ④150A 10.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（） ①2a=2p ②2a=p ③2a=4p ④2a=0.5p 11.同步发电机当其电枢电流 I超前空载电势 E0运行时，其电枢反应为（） ①交磁②直轴加磁 ③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁 12.同步发电机时间常数''T d称为（） ①阻尼绕组非周期性电流时间常数 ②励磁绕组时间常数 ③定子绕组非周期性电流的时间常数 ④定子绕组周期性电流时间常数 13.同步发电机参数X d称为（） ①漏抗②同步电抗 ③电枢反应电抗④负序电抗 14.凸极同步发电机参数X d与X q的大小关系是（） ①X d>X q②X d ③X d=X q④X d=1 2 X q 15.同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（） ①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻 ③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果 16.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（） ① E0超前于 U② E0滞后于 U ③ I超前于 U④ I滞后于 U 17.短路试验，磁路不饱和的原因是（） ①直轴去磁电枢反应所致 ②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降 ③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降 ④所加励磁电流很小 18.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（） ①交轴励磁绕组 ②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大 ③直轴上的磁阻比交磁阻大 ④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻 19.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（） ①10% ②大于10% ③小于10% ④20% 36.直流电机运行在发电机状态时，其（） ①E a>U ②E a=0 ③E a 20．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 21．同步电机中参数 d X'表示为（） A．同步电抗B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 22．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 23．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 24．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 25．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 26．三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27．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 28．三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 29．三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 30．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 31．三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（）A．f2=f1B．f2=0 C．f2＜f1 D．f2＞f1 32．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2a之间的关系是（） A．N= 2a N q 2p c ? ? B．N= 2a N q p c ? ? C．N=2a·2p·q·N c D．N=2a·p·q·N c 33．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 34．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 35．变压器空载时，线路电压增加，则铁耗将（） A．增加B．不变 C．减少D．先增加后减小 36．自耦变压器电磁容量与额定容量的关系是（） A．大小相等 B．额定容量大于电磁容量 C．额定容量小于电磁容量 D．升压时，额定容量大于电磁容量；降压时，额定容量小于电磁容量 37．一台变压器额定频率为50H Z，如果接到60H Z的电源上，且额定电压的数值相等，那么此变压器铁芯中的磁通（） A．增加B．不变 C．减小D．先减小后增大 38．若直流发电机的电刷顺着电枢旋转方向偏离几何中性线电枢反应为（） A．直轴去磁B．直轴加磁 C．直轴去磁和交轴电枢反应D．直轴加磁和交轴电枢反应 39．同步电机中参数X″d表示为（） A．直轴次暂态电抗B．直轴同步电抗 C．直轴漏抗D．直轴电枢反应电抗 40．并联于大电网上的同步发电机，当运行于超前功率因数情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（） A．逐大B．逐小 C．先增大后减小D．先减小后增大 41．同步发电机短路特性是一条直线的原因是（） A．励磁电流较小磁路不饱和 58．电枢反应去磁作用，使磁路不饱和 C．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路中运行，所以I k和I f成正比 D．励磁电流较大，磁路饱和 42．同步发电机稳态短路电流不很大的原因是（） A．漏阻抗较大B．短路电流产生去磁作用较强 C．电枢电阻较大D．电枢反应产生增磁作用 43．同步发电机运行于-90°＜ψ＜0°时，其电枢反应的性质是（） A．直轴去磁B．直轴增磁 C．直轴去磁兼交磁D．直轴增磁兼交磁 44．拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相匝数减少了，气隙中每极磁通（）A．增加B．不变 C．减少D．0 45．如果一台三相异步电动机因磁路局部饱和，漏抗发生变化，这时电机的最大转矩（）A．不变B．增加 C ．减少 D ．0 46．三相异步电动机定子接三相交流电源，空载运行，气隙磁通φ m 大小主要取决于（ ） A ．电源电压 B ．磁路饱和程度 C ．气隙大小 D ．定子绕组漏阻抗大小 47．三相异步电动机采用Y-△换接起动，只适用于（ ） A ．罩极式电机 B ．绕线式电机 C ．正常运行为△接线的电机 D ．正常运行为Y 接线的电机 48．三相异步电动机转子电流所产生的磁势相对于定子的转速为（ ） A ．n 1 B ．n C ．sn 1 D ．0 49．三相异步电动机运行时，其转差率S 所在范围是（ ） A ．-1＜S ＜0 B ．1＜S ＜∞ C ．-∞＜S ＜0 D ．0＜S ＜1 50．单层交流绕组中，每相串联匝数N 同每个线圈匝数Nc ，每极每相槽数q 、极对数p,并 联支路数2a 之间的关系是（ ） A ．N=2a qN 2P c ? B ．N=2a N q P c ?? C ．N=2P ·q ·2a ·N C D ．N=2a ·P ·N C q 51．三相变压器组的零序励磁阻抗Z m0与正序励磁阻抗Z m 之间的关系为（ ） A ．Z m=Z m0 B ．Z m ＞Z m0 C ．Z m ＜Z m0 D ．Z m ≈Z m0 52．一台变比为K 的变压器，从高压侧做空载试验加额定电压测得的励磁阻抗为Z m ,那么从 低压侧做空载试验加额定电压测量到的励磁阻抗应为（ ） A ．Z m B ．K 2Z m C ．Z m /K D ．Z m /K 2 53．Y ,y 联接的组式变压器中主磁道φ的波形是（ ） A ．正弦波 B ．尖顶波 C ．平顶波 D ．矩形波 54．Y ，y 联接的三相组式变压器，相电势的波形是（ ） A ．正弦波 B ．尖顶波 C ．平顶波 D ．矩形波 55．一台单相变压器，进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压 进行测量，所测得的损耗（ ） A.相差k 2倍 B ．折算后相等 C ．相等 D ．近似相等 三、作图题 1．.当变压器带感性负载时，画出简化等值电路的相量图。 2.试画出Y,y6联接组的位形图和绕组接线图。 3.用位形图判断三相变压器连接组别。 4.判断下列三相变压器组别（作出电势相量图）。 5.说明变压器并联运行的理想情况。 6.简述自耦变压器的优点。 7.简述三相绕线式异步电动机的几种调速方法及特点? 8.提高同步发电机过载能力的方法有哪些？ 9.简述三相鼠笼式异步电动机的几种调速方法及特点? 10.简述三相同步发电机发生突然短路时，定子、转子绕组的电流分量及其对应关系。11．说明当对称三相绕组通入对称三相正弦交流电流时，其基波合成磁动势的性质。12．试比较三相组式变压器和三相心式变压器的磁路特点。 13.简单叙述异步电动机频率折算的实质及折算的条件。 14.说明削弱三相交流绕组谐波电势的方法。 15.试画出变压器的“T”形等效电路图，并说明各参数的意义。 16.直流并励发电机满足哪些条件才能自励建起电压？ 17.画出同步电机的各序等效电路 五、计算题 1．两台变压器并联运行，数据如下： Ⅰ：S NⅠ=3200KVA，U NⅠ=35/6.3KV，Z*kⅠ=0.069 Ⅱ：S NⅡ=5600KVA，U NⅡ=35/6.3KV，Z*kⅡ=0.075 试求：当第Ⅰ台变压器达到满载时，第Ⅱ台变压器所承担的容量是多少？ 2.某1000kV A,50H Z三相变压器，U1N/ U2N=10kV/6.3kV,Y,d接线，U0=U N时，I0=5%I N，P0=4.9kW;I K=I N时，U K=5.5%U N,P KN=15kW, 试求：（1）归算到高压侧的各参数标么值； （2）50%负载，cos?2=1.0时的效率； 3.一台三相变压器Y,y联接,S N=20KV A,U1N/U2N=6/0.4KV,f=50Hz，短路试验，当I K=I N时，P KN=588W,U K=4%U N, 试求：(1)短路参数的标么值； (2)满载且功率因数cos?2=0.8(滞后)时的副边电压。 4.一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是576转/分。 试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速n1；（3）额定转差率S N；（4）转子电流频率f2。 5.一台并励直流电动机U=220V，I aN=75A，n N=1000转/分，电枢绕组电阻r a=0.157Ω，并励 电阻R f=91Ω，一对电刷压降?U V b=2，额定负载时的铁耗P Fe=600W，机械耗P mec=198W 附加耗P ad=145W，试求额定负载时的输入功率。 6.三相变压器，S N=1800KV A，50HZ，Y，d接线，U1N/U2N=10/3.15KV,空载及短路试验结 试计算：（1）画出变压器的等效电路图 （2）归算到高压侧的励磁参数 ?2=1.0时的η。 （3）75%负载及cos 7.一台三相变压器，S N=31500KV A，U1N/U2N=110/10.5KV，f=50Hz，Y，d接线。 短路试验（高压侧）U K=8.59KV，I k=168.5A，P k=188KW 试求：（1）折算到高压侧的短路参数的欧姆值和标么值？ （2）当负载为28000KV A，cos?2=0.8（?2＜0°）时的二次侧端电压？ 8.一台四级50赫三相异步电动机，在转差率S=0.03情况下运行，定子方面输入功率为6.5kW，定子铜耗为350W，铁耗170W，机械损耗为45W，略去附加损耗。 试求：（1）该机运行时的转速（2）电磁功率 （3）输出机械功率（4）效率 9.三相两极汽轮发电机P N =50MW,U N =10.5kV ,I N =3440A,双星接线，cos ?=0.8(滞后)，X *t =1.87(不饱和值)不计r a ,此机工作在大电网上。 已知：额定状态下的E 0=15.54kV ,δN =34.9° 试求：若维持额定状态下的励磁电流不变，将输出有功减少一半时，δ'、有功功率及cos ?' 为多少？ 10.一台125000KV A 、50Hz 、110/11KV 、Y N 、d 联接三相变压器、空载电流I 0=0.02I N ，空载 损耗P 0=133KW ，短路电压U k *=0.105，短路损耗P KN =600KW ，求激磁阻抗和短路阻抗标么值。 11.一台三相异步电动机2p=4，f=50Hz ，P N =13KW ，U N =380V ，△联接，I N =14.7A ， P cu1=630W,P cu2=363W ，P Fe =346W ，P mec =150W ，P ad =65W ，试计算该电机额定负载时n N ；T 2及T em 。 12.一台汽轮发电机并列于大电网上，其P N =30000KW ，U N =10.5KV ，cos .?=08（滞后）， x d *=1.0，不计r a 。 试求：①该机供给90%额定电流且cos .?=08（滞后）时，输出的有功功率和无功功率为 多少？ ②此时的励磁电势E 0和δ为多少？ 13.一台汽轮发电机额定容量SN=31250KV A ，极数为2，f=50Hz, UN=10.5KV, N ?cos =0.8（滞后），Y 接，t X =6.35欧，Ra 忽略不计。画出该同步发电机的相量图，并求出额定负载下发电机的励磁电势E0、功率角N θ及内功率因数角ψ 14.一台水轮发电机P N =15000KW ，U N =6.3KV ，Y 接，cos ?=0.8（滞后），已知电机参数 X *d =1.0，X *q =0.65，电枢电阻忽略不计。 试求：画向量图计算发电机在额定运行状态的励磁电势E *0和E 0？ 15.三相两极汽轮发电机P N =50MW,U N =10.5kV ,I N =3440A,双星接线，cos ?=0.8(滞后)，X *t =1.87(不饱和值)不计r a ,此机工作在大电网上。 已知：额定状态下的E 0=15.54kV ,δN =34.9° 试求：若维持额定状态下的励磁电流不变，将输出有功减少一半时，δ'、有功功率及cos ?' 为多少？ 16.一台三相六极异步电动机，额定功率为3KW ，额定电压为380V ，额定转速为960转/分，频率为50Hz ，定子绕组Y 接，额定运行时的效率0.83。功率因数为0.81，电磁转矩为30.6牛·米，试求：(1)电磁功率；(2)转子铜耗；(3)定子电流；(4)转子电流频率。 《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 ： 1 90sin 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） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路数） 【练习2】有一双层三相短距绕组，24=z ， 42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组展开图； （2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： )cos(2 1 )cos(21cos cos t x F t x F t x F ωωωφφφ++-= 单相磁势的特 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（） 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 一、主要内容 磁场、磁感应强度，磁场强度、磁导率，全电流定律，磁性材料的B-H 曲线，铁心损耗与磁场储能，电感，电磁感应定律，电磁力与电磁转矩。 二、基本要求 牢固掌握以上概念对本课程学习是必须的。 三、注意点 1、欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ，1m m S R l μΛ== 2、22 22m S fN S N l X L N l μμωωπω==Λ== 3、随着铁心磁路饱和的增加，铁心磁导率μFe 减小，相应的磁导、电抗也要减小。 一、主要内容 额定值，感应电动势、电压变比，励磁电流，电路方程、等效电路、相量图，绕组归算，标幺值，空载实验、短路实验及参数计算，电压变化率与效率。 三相变压器的联接组判别。三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。 二、基本要求 熟练掌握变压器的基本电磁关系，变压器的各种平衡关系。 三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图。正方向确定，基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。 理解变压器绕组的归算原理与计算。熟练掌握标幺值的计算及数量关系。 熟悉变压器参数的测量方法，运行特性分析方法与计算。 掌握三相变压器的联接组表示与确定。 三、注意点 1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值，功率是三相视在功率，计算时一定要注意。三相变压器参数计算时，必须换成单相数值，最后结果再换成三相值。 2、励磁阻抗的物理意义，与频率和铁心饱和度的关系。 3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡（功率流程图）。 4、变压器参数计算（空载试验一般在低压侧做，短路实验一般在高压侧做。在哪侧做实验，测出来的就是哪侧的数值，注意折算！） 5、变压器的电压调整率和效率的计算（负载因数1I β*=）。 6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系，三相变压器的铁心结构和电势波形。 7、联接组别的判别。 8、变压器负载与二次侧接线方式要一致，若不一致，必须将负载?-Y 变换。 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 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____。 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 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（） 电机学期末复习总结 Last updated on the afternoon of January 3, 2021 《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） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路 数） 【练习2】有一双层三相短距绕组， 24=z ，42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别 画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组 展开图；（2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： 单相磁势的特点是：磁势轴线（即 磁势幅值所在的位置）在空间固定不 动，而各点磁势的大小则随时间在变 化，因此称为脉动磁势。 单相绕组所产生的脉动磁势可以分 解成 基波 《电机学》复习大纲 第一篇 变压器 1. 单相、三相变压器的额定数据。注意三相额定电压、电流均为线值，与绕组联结有关。 2. 变压器的基本工作原理。各物理量正方向的规定，主磁通与漏磁通、空载与负载、主磁通感应电动势与漏磁通感应电动势、电流与对应电抗的乘积代替感应电动势、几个电抗的大小与哪些物理量有关，是否为常数。 3. 变比的概念：一、二次侧相电压之比；磁动势平衡关系式推导一、二次侧电流的关系，用于解释副边电流增大时原边电流跟着增大的现象。 4. 变压器的等效电路、方程式（空载、负载）、相量图及功率关系（功率流图），空载与负载时功率因数的大小。折合算法的原则：保持二次侧磁动势不变，功率不变。掌握参数的折算关系（副边往原边折算）：电压及电动势的折算值乘K ，电流的折算值除K ，阻抗的折算值乘K 2，功率不折算（原边往副边折算同样掌握）。 5. 运用公式m m X I fN E U 0111444≈Φ≈≈.分析问题。l s fN N X m m μπω21212=Λ= 6. 单相、三相变压器的励磁电流波形在磁路饱和与不饱和两种情况下对主磁通或电动势波形的影响。注意：在电机学中如不作任何说明均需考虑饱和。三相变压器可从电路系统和磁路系统进行分析，即Y 接法不能流通三次谐波电流，而D 接法可以；心式变压器不能流通三次谐波磁通，而组式变压器可以。结论：Y/y 接法不能用于组式变压器，只要有一方接成D 接法则对运行有利。 7. 掌握标幺值的的计算，关键是基值的选取，基值为对应参数的额定值。 8. 变压器的参数测定，即短路试验和空载试验，分别在哪侧做，空载损耗主要为铁耗及短路损耗主要为铜耗的理解，掌握由试验得到各参数的计算方法。注意：如果为三相变压器，试验所测电压、电流及功率分别为线电压、线电流和三相总功率，应先计算得到对应相值，接下来即可计算得到各相参数。 9. 短路电压与短路阻抗的概念及关系，K K Z U =，短路阻抗大好还是小好（从限制短路电流和电压稳定两个方面综合考虑）。 10. 变压器的运行性能：电压调整率（外特性）和效率。电压调整率计算，与供电稳定的关系，)sin cos (22??βK K X R U +=?，负载系数21I I ==β，不同负载对电压调整率的影响；效率的计算，铁耗等于铜耗，即KN m p p 0=β时效率最大。 11. 三相变压器联结组号的判别—时钟法，掌握用相量图由电路连接图判别联结组号及由联结组号画出相量图。 12. 变压器并联运行的条件：联结组号相同、变比相等、短路阻抗标幺值相等。并联运行变压器的负载分配：并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗标幺值成反比。 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 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P2 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 22. DM的调速方法：电枢回路串电阻、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 NηN(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：21112 100%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 2T j a j a a ) (T Φ C C R R ΦC U Φ C 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 5. 空载运行，主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别，主磁路、漏磁路 空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角 6. Φ、i 、e 正方向的规定。 7. 变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压 8. 励磁电抗X m 、励磁电阻R m 、一次侧漏电抗X 1σ、二次侧漏电抗X 2σ 1) 电力网：由变压器和不同电压等级输电线路组成的网络。 2) 电力系统：由发电机、电力网（变压器、输电线路）以及用电设备（或生产、 输送、分配和消耗电能的各种电气设备），按照一定的规律连接而组成的统一整体。 3) 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含在内的系统。 4) 衡量电能的质量指标：电压、频率、波形。 5) 衡量电压质量指标：供电电压允许偏差、电压允许波动和闪变、三项供电电 压允许不平衡度 6) 传输功率越大，输送距离越远，则选择越高的电压等级。 7) 接地包括：工作接地、保护接地、保护接零，防雷接地、防静电接地。 8) 中性点接地的方式有：不接地、直接接地、经消弧线圈接地、经电阻接地 9) 中性点接地的作用：保证电气设备在正常或发生故障的情况下可靠工作。 10) 中性点不接地系统发生故障时，接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性 的电弧。 11) 中性点经消弧线圈接地有三种补偿方式：全补偿，欠补偿，过补偿。其中过 补偿最不容易发生谐振。 12) 能源按获得方式分:一次能源和二次能源；按能源本身性质分：含能体能源和 过程性能源 13) 核电厂由核系统和设备、常规系统和设备两部分组成。 14) 一次设备：发电厂或变电所中直接通过大电流或接于高电压上的电气设备称 为电气主设备或一次设备。（有W —母线；T1, T2—变压器 ；QF —断路器；L —电抗器；WL ——馈电钱；CS —同步调相机；TV —电压互感器；TA —电流互感器） 注：电流电压继电器不属于一次设备 15) 开关电器中以断路器性能最好，应用最广。 16) 电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电流互感器在工作时二次侧绝 对不允许开路。 17) 有汇流母线的接线：单母线、单母线分段 、双母线、双母线分段 、旁路母 线 、一个半断路器 18) 无汇流母线的接线：桥形接线、角形接线 、单元接线 （注：以上要识图P68） 19) 计算负荷的确定： 功率因数： 式中，Pc 、 Qc 、 Sc 的单位分别为kW 、kvar 、kV A Ps 为设备容量 补偿电容器的容量： 补偿后负荷的计算： 看P120，例5-3 )cos 3/(3cos /tan 22c ?? ?N c c N c c c c c c c c c S ne U P I U S I P S Q P S P Q P K P ===+===或或2 3030) (11cos P Q αβ?+=30 30)tan (tan P q P Q c C ?='-=α??α2302 303030)(30C C Q Q P S Q Q Q -+='-=' 电机学习题集-电气2009 一、填空题 1.磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。 4.在磁路中与电路中的电动势作用相同的物理量是磁动势。 5.三相变压器的额定电压一律是指线电压。 6.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于外加电压的大小。 7.变压器由空载到负载，其主磁通Φ的大小基本不变。 8.变压器副边的额定电压定义为原边为额定电压时副边的空载电压。 9.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。 10.变压器副边的额定电压定义为原边为额定电压时副边的空载电压。 11.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。 12.一台三相变压器的变比为相电压之比。 13.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，折合到二次侧后大小为1Ω。 二、判断题 1.变压器常用的铁心材料为软磁材料。（√） 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（×） 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。（√） 4.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（√） 5.在变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（√） 6.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。（×） 7.铁心叠片越厚，其损耗越大。（√） 8.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（√） 9.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（×） 10.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（×） 11.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增大。（√） 12.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁通。（√） 13.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。（√） E为14.电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载时空载时感应电势 1常数。（×） 15.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。（×） 电机学知识点总结 电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显它涉及的基础理论和知识面较广牵涉电、磁、热、机械等综合知识。下面请看我带来的电机学知识点总结。 电机学知识点总结 直流电动机知识点 1、直流电动机主要结构是定子和转子；定子主要包括定子铁心、励磁绕组、电刷。转子主要包括转子铁心、电枢绕组、换向器。 2、直流电动机通过电刷与换向器与外电路相连接。 3、直流电动机的工作原理：通过电刷与换向器之间的切换，导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的方向始终不变。 4、通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。 5、励磁方式分为他励式和自励式；自励式包括并励式、串励式和复励式。（只考他励式和并励式，掌握他励式和并励式的图形） 6、直流电机的额定值：①额定功率PN 对于发电机额定功率指线端输出的电功率；对于电动机额定功率指轴上输出的机械功率。②额定电压、额定电流均指额定状态下电机的线电压线电流。 7、磁极数=电刷数=支路数（2p=电刷数=2a，p为极对数，a为支路对数） 8、空载时电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生，分为主磁通和 漏磁通两部分。 9、电枢反应：负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。 10、电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。 11、交轴电枢反应的影响：①使气隙磁场发生畸变；②物理中线偏离几何中线；③饱和时具有一定的去磁作用。 12、电刷偏离几何中线时，出现直轴。 13、Ea=CeΦn Te=CTΦIa CT=9.55Ce 14、发电机 Ea=U+IaRa 电动机 U=Ea+IaRa 15、他励发电机的特性（主要掌握外特性U=f(I)） 曲线向下倾斜原因①U=Ea‐IaRa；随着负载电流I增大，电枢电阻压降 IaRa 随之增大，所以U减小。②交轴电枢反应产生一定的去磁作用；随着负载的增加，气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小，再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。 16、并励发电机自励条件：①电机的磁路中要有剩磁；②励磁绕组的接法要正确，使剩磁电动势所产生的电流和磁动势，其方向与剩磁方向相同；③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 17、并励发电机的外特性U=f(I)，曲线下降原因①②同上他励发电机；③励磁电流减小，引起气隙磁通量和电枢电动势的进一步下降。 18、为什么励磁绕组不能开断？ 若励磁绕组开断，If=0，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，电枢电动势也将下降到剩磁电动势，从而使电枢电流Ia迅速增大，如果负载为轻载，则电动机转 磁路 铁磁材料的磁阻 磁路欧姆定律 磁路的基尔霍夫第一、二定律 剩磁，矫顽力 软磁材料，硬磁材料 铁耗包括哪两种，各是什么，是什么原因导致的，产生它的前提条件是什么？磁滞回线，基本磁化曲线 直流发电机工作原理 磁通量，磁通密度，电感，磁场强度各自单位 1.磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率远大于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磁动势。 5.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 6.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 7.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 8.铁心叠片越厚，其损耗。 A越大B越小C不变 变压器 基本方程、等效电路 空载实验、短路实验的原理与方法 标幺值 最大效率 三相变压器的连接组别 三相变压器的磁路结构及其对运行的影响 变压器工作原理、并联运行的条件、波形问题 T形等效电路，各变量意义 空载试验和短路实验目的 绕组的折算方式 折算后的关系，阻抗，电压，电流等 “4.44”公式 空载时的电势方程、空载等效电路 负载时的电势平衡方程 1.如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E=近似等于U ，U=IR ，空载电流将很大，空载损耗将很大。 2.如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将增大。 3.通过空载 和短路实验可求取变压器的参数。 4.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为1。 5.既和原边绕组交链又和副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。 6.并联运行的变压器应满足（1）各变压器的额定电压与电压比应相等，（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 7.变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗。 8.一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为e c 1和e c 2，则应有（ ） (A)e c 1> e c 2 (B)e c 1< e c 2 (C)e c 1= e c 2 (D)无法确定 9.一台额定电压为220/110V 的单相变压器，若将高压侧接到250V 电源上，其激磁电抗将（ ） (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D)无法确 10.一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为（ ） (A) 4% (B) 4.17% (C) -4% (D) -4.17% 11.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。 对 12.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 错 13.变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r1很小，因此电流很大。 错 14.变压器空载和负载时的损耗是一样的。 错 15.只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。 对 16.变压器的R k 、X k 、R m 、X m 各代表什么物理意义？磁路饱和是否对R m 、X m 有什么影响？ 2-2 一台60Hz 的变压器接到50Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？ 分析思路：列出与激磁电流、铁耗、漏抗相关的式子，分析当频率变化时，各个式子中相应量的变化，从而得出所求量的变化趋势。 对于铁耗 '21R R R R k k +=：变压器的短路电阻，' 21σσX X X X k k +=变压器的短路电抗，：的折算值。 和漏电抗 分别为二次绕组的电阻和和漏电抗， 分别为一次绕组的电阻和其中'2' 211σ σX R X R 增加而减小。 都随着磁路饱和程度的 和m m X R 用伏安法测量。 的等效电阻，不能直接是反映变压器铁耗大小变压器的励磁电阻，它：m R 磁效应。 映了主磁通对电路的电变压器的励磁电抗，反 ：m X电机学期末复习总结要点
电机学主要知识点复习提纲
电机学基础试题
电机学试题24127
《电机学》复习要点
1_电机学试题部分答案
电机学考试试题(附答案)
电机学复习重点整理
电机学试题
电机学期末复习总结
电机学复习大纲(第四版)
电机学试题答案
电机学概念以及公式总结
电机学复习笔记重点,
电机学复习资料
电机学知识点总结
电机学各章节复习要点