《电机学》复习资料.
电机学备考部分
CHM 一．电机的分类
1. 1）机械能转换为电功率---发电机 2）电功率转换为机械能---电动机
3）电功率转换为另一种形式的电功率---变压器、交流机、变频机、移相机 4）不以传递能量为主要职能，在电气机械系统运行起调节、放大、控制
2.按电流种类：直流电机、交流电机
3.按原理和运动方式
1）没有固定同步速度---直流电机 2）静止设备---变压器
3）作为电动机运行时，速度较同步速度小；作为发电机运行时，速度较同步速度大---异步电机
4）速度等于同步速度---同步电机
5）速度可以在宽广的范围内随意调节，可以从同步速度下调至同步速度以上---交流换向器电机
【同步速度指的是定子的旋转磁场】
二．电机的磁路和磁路定律
电在电机中主要以路的形式出现，即由电机内的线圈（或绕组）构成电机的电路
磁在电机中是以场的形式存在，常把磁场简化磁路处理
1.电机的电磁基本理论
1）线圈中流过电流将产生磁场（右手螺旋），穿过线圈的磁通形成磁链，一个线圈通过单位电流所产生的磁链为该线圈的电感。
2）线圈流过正弦交流电时，线圈电感常用相应的电抗表示wl x l =（w 为交变频率） （施加电压↑ 磁通磁路越大 磁路越饱和 磁阻↑ 电抗↓）
3）电磁感应定律：若线圈中磁链发生变化，线圈感应出电动势（线圈感应电动势趋于阻碍磁链变化）
三．变压器
1）标幺值=实际值/基值（基值一般取额定值） 2）测定参数
⑴空载实验 （计算励磁电阻电抗，r1、x1很小可忽略）
电路等效图：
计算公式：0
00i u z =0
20
i p a r = a a r z x 202-=
一般加压于低压侧，原因：
空载实验测得是励磁电抗和电阻，励磁电流大些才能测出，并且在低压侧操作比较安全
⑵短路实验 等效电路图：
计算公式：k
k
i u k z 11=
k
k
i p k r 2=k k k r z x 22-= 一般加压于高压侧，原因：
短路实验所测的是k r 和k x ，所以励磁电流要比较小；若加在低压侧，就算1i 很小，但2i 也很大，而2x 2r 很小，避免大电流烧坏绕组。
Eg1.35p 例2-1 三相参数测定
三相 2500=N S kV A 额定电压60/6.3KV yd 连接 （1）高压和低压侧的额定电压和电流？
（2）等效电路参数的欧姆值和标幺值，画出近似等效电路图 短路 4800V 24.06A 26500W 高压侧测 空载
6300V
11.46A
7700W
低压侧测
(3)励磁支路用导纳表示数值和标幺值 解：
(1)高压侧y 接：kV U N 6011= 3
11
1N U N U =
φ 1
13111N U SN N N I I =
=φ
低压侧d 接：kV U U N N 3.6222==φ 2
2322N U SN N I = 3
22
2N I N I =
φ
(2)空载实验在低压侧测（d 接） V U U l 63002020==φ l
U S l I 20020= 3
2020l I I =
φ
φ
φ
20200I U Z =
φ
20203I p a r =
( 功率指的是三相，所以求a r 时需要除以3；阻抗指的是相的
值，对应电流需为相值) a a r z x 202-=
（由于低压侧为副边，需进行归算） 归算到高压侧 φ
φN N U U k 21=
(k 对应额定时的相值)
02Z k Z m = a m r k r 2= a m x k x 2=
标幺值：计算出各边的基值（注意为额定的相值）
短路实验在高压侧（y 接）
V U Kl 48001= 3
11Kl
U K U =φ φK Kl I I 11= k k
i u k z 11= k
k i p k r 2= k k k r z x 22-= (3)0
1
z Y =
*
10*Z Y =
m
m m
x r r m g 2'2''+=
m
m m
x r x m b 2'2''+=
3）电压变化速率 (体现运行性能)
100%202
20?=?-U U U U 10010012'
1222?=?=--N
N N N U U U U U U 阻抗三角
Z Xl 电流滞后电压：感性负载（电感使电流不能突变） R
Xc 电流超前电压：容性负载（电容使电压不能突变）
4）变压器的并联（一次绕组接至共同的1u ，二次绕组接至共同的2u ） ⊙优点：供电可靠，系统运行效率高，减少除投资，减少备用容量
Y 接：将三相末端连在一起，将它们首段引出
?接：把一相的末端和另一相的首段连接起来
⊙三相变压器的连接组别：先确定A E 、B E 、C E 的方向，然后根据同名端（异名端）确定
a E 、
b E 、
c E ，最后根据y 接、?接，确定及画出AB E 与ab E 的位置
//图
⊙并联条件：①额定电压相等（变比相等 or 原副边匝数相等） ②有相同的连接组
③短路阻抗标幺值相等（内阻相等） 若不满足所带来的影响：
①变比不同 （k 允许误差在0.5以内） 近似相等
A 、
B 两点形成环流（环流存在，增大了空载损耗，即增大了变压器损耗） ②连接组不同 （至少相差30°） 需绝对一致 形成环流
③内阻不等 （允许10%以内） 近似相等 无法充分利用变压器 K K Z I Z I 21∏I =
(负载系数与内阻成反比，内阻越小负载系数越大，越容易达到满载；电阻越大负载系数越小。)
⊙计算公式（并联运行时负载分配情况）
∏∏?
I I ??==-?
K K K
U Z I Z I U 2221
→电流分配：KI Z K U U I 1
221??
? ??-=?I ?
?
内阻越大，电流越小 负载系数
**
1121::∏
I
=
k k z z ββ
每台分配输出功率
S S n
i k k z z ∑=
=I
I
I 1
1
每台功率比
*
***
::::11∏
∏I
I ∏
∏
I
I ∏
I ===
∏I k N k N k N k N k k u S u S z S z S z z S S →*
*k k u z =
Eg2.54p 题3-3 运行负载分配
KVA
S KVA S NI NI 10001000== 不容许任何一台过载，下列两组变压器可供最大负载
（1）当变压器I 的短路电压为变压器∏的短路电压的90%，即*
*
9.0∏=k kI u u 解： *
***
::::11∏
∏I
I ∏
∏
I
I ∏
I
===
∏I k N k N k N k N k k u S u S z S z S z z S S →*
*k k u z = 由此可知1:9.0:*
*
=∏k kI z z （内阻小先达到满载） 11=β **
1121::∏
I =k k z z ββ →2β
∏+=N NI S S S 21ββ
Eg3.55p 题3-4 并联运行负载分配 yd11
KVA S NI 500= KVA S N 1000=∏ 6300/400V 6300/400V
高压短路 250V /32A 300V/82A (1)该两变压器的短路电压k u 各位多少？
(2)当该变压器并联运行，且供给总负载为1200kV A ，问每台变压器各供给多少负载？
(3)当负载增加时哪一台先满载？设任一台变压器不容许过载，问该两台变压器并联运行时可供最大的负载是多少？
(4)设负载功率因数为1，当总负载为1200kW ，求每台变压器二次绕组中的电流。
解：
（1）求k u 其实求的就是*k z ，也就是*k u *
*k k k z u u == 短路可求：k z 给的额定值可求b z
（2）由（1）求出*
k z ，即可求负载系数 ∏+=N NI S S S 21ββ
（3）由(1)可知较小负载，较小负载先到达满载，令其β为1 **
1121::∏
I =k k z z ββ 可以求
出另一个 β，从而∏+=N NI S S S 21ββ （4）纯电阻
φ2I 总Φ
=
COS U P N φ22
3
φ2I 总=∏I +22I I **
:::22∏
∏
I
I ==∏I ∏I k N k N u S u S S S I I
Eg4（师补）
两台变压器并联运行 k V A S N 6300= k V A S N 50002= 连接组Yy0 短路阻抗：07.0*=kI z 075.0*
=∏k z
kV u u N
N
3
.635
21= 不计阻抗角差别
试计算：并联组最大容量 最大输出电流 利用率
解：
最大输出电流N
m U S N I 232= Yy0 φ22I I N =
利用率
2
1N N m S S S +
Eg5.（师补）
kVA S N 32001=I kV u u N
N
3
.635
21= %9.6=KI U kVA S N 56002=∏ kV U U N
N
3
.635
21= %5.7=∏K U
(1)试求输出总量kVA S 8000=,每台分担多少？ (2)输出最大容量？ //计算第一题
5）交流电机
同步电机的电枢绕组（定子绕组） 交流绕组
异步电机的定子、转子绕组
（1）①三相对称绕组的基本要求：三项绕组匝数相同，电角度120°---对称；能产生最大 的基波、电动势和磁动势---分布绕组、短距助于消弱谐波 ②电角度描述的是磁极对数：1对磁极为360°
③相带：一个磁极电角度为180°，分三相，每相为60° ④每极每相槽数 mp
z q 2=
每个磁极对应的槽数（极距）p
z 2=
τ
相邻两槽的电角度z
n 360?=
α
（2）三相单层绕组(链式绕组、同心式绕组)
0?
F 6）同步电机：定子的旋转磁场与转子的旋转磁场转速相同
0?F 转子的直流场 a F ?定子交流场 a F ?
功矩角δ定子磁场与转子磁场的角度 0>δ发电 0=δ补偿机 0<δ电动 0E 空载电动势：转子单独作用，切割定子绕组产生电动势
对称负载时的电枢反应：去磁、助磁、交磁
隐极式：磁极少、气隙均匀、含有集电环 ①转子结构
凸极式：磁极多，气隙不均匀 类型 隐极式
凸极式
定子 铁芯、三相对称绕组 铁芯、三相对称绕组 转子磁极 细长圆柱形 矮胖凸极形状 转子绕组 分布 集中
气隙 均匀
q d x x >
速度 离心力小---高速 离心力大---低速 发电 汽轮机（p<2）
水轮机（p>=3）
②同步电机空载运行（fN f I I = N n n = 定子绕组开路） 空载电动势0E :转子磁极单独作用，切割定子绕组 电枢电动势a E ：定子绕组产生感应电动势
对称负载电动势：a E E E +=01
③对称负载的电枢反应 ⊙参数
ψ：定子电流与空载电动势夹角———内功率因数 θ：定子电流与定子电压的夹角———外功率因数 δ：定子电压与0E 的夹角———功矩角
定子电流产生??=I N F a （a F ?
与I 同相） 1.?I 与0?E 同相 ψ=0 0111044.4Φ-=?w k N f j E （Φ超前0?
E 90°）
电枢反应：交磁，既没增加磁通也没有减小磁通 电机工作状态：发电状态 负载性质：纯电阻
2.ψ=90°
电枢反应：直轴去磁
电机工作状态：空载---补偿机 负载性质：纯感性
3.ψ=180° 电枢反应：交磁 电机工作：电动机 负载性质：纯阻性
4.ψ= —90° 电枢反应：助磁 电机工作：空载 负载性质：纯容性
Eg6. （师补）
汽轮机 kW P N 25000= kV u N 5.10= Y 接 8.0=N C O S φ(滞后) 13.2*
=s x 0=a r 每相空载电动势75200=?
E V 计算：电枢电流（大小、相位角）判断电枢反应 （1）每相7.52Ω纯电阻 （2）每相7.52Ω纯电感 （3）每相15.04Ω纯电容 （4）每相7.52-j7.52Ω 解：
N
N N C O S U P N I φ3= φ
φ
N N I U b Z =
b s s z x x *
=
（1）s
jx x E I +?
?
=
设075200∠=?
E °
（2） s
jx x E I +??
=
设 075200∠=?
E （3） s jx x E
I +?
?
= 设 075200∠
=?
E （4） s
jx x E I +?
?
=
设075200∠=?E
④隐极式同步电机的分析方法 等效电路图
电压平衡方程式
)]([0δx x j r I U E a a +++=?
?? 同步发电机电抗： δx x x a s +=
a r ：内阻，常可忽略 δx ：漏磁通等效电抗 a x ：电枢反应等效电抗
向量图
⑤凸极式同步电机分析方法 等效电路图：
电压平衡方程式
)(0q d d Q x x jI E E -+=?
? 同步电抗 ad aq s x x x x ++=δ
ad aq a x x x +=
直轴电抗：ad d x x x +=δ 交轴电抗：aq q x x x +=δ
向量图
Eg7.243p 题12-3
kW P N 72500= kV U N 5.10= Y 接 8.0=N C O S θ(滞后) 水轮机 1*
=d x 554.0*
=q x 0=a r
试求额定负载下的空载电动势0E 和0?E 与0?
I 的夹角。 解：画出凸极是的向量图，根据向量图求解
Eg8.（师补）
凸极 0.1*
=d x 6.0*
=q x 0=a r 额定运行 8.0=N C O S θ（滞后） 求0
*
?E
画向量 标出各种角 解：
短路比k k ：k k ↑ →d x ↓ →过载能力↑→ 端电压↓→气隙↑→励磁匝数↑→铜用量↑ （内阻越小，压降越小，对外供给电压高，端电压变化小）
7）同步发电机在大电网上运行 （1）并网条件
①相序一致：相序不一致至少差120°，形成大压差，产生环流 （严格相同） 解决方法：任意对掉两根火线 ②电压相等（幅值）：若大小不一，形成压差 （近似相等） 解决方法：自动调励磁装置
③频率相等：形成压差 （近似相等） 解决方法：调节调速装置
④相位相等：形成压差（近似相等） 解决方法：等待 （2）并网方法 交叉接法247p
（3）隐极式同步电机的功角特性
①功率流程图 电磁损耗 铜耗
Ω=11T P I E P a em = a em r I P P 2
2-=
δsin 0S
X UE M P =
ss p (比整功率)描述稳定度的大小 δ
??=
m p ss p δ
cos s x EU = （ ss p 越大越稳定） ①?
u 与?
E 夹角（电量，时间上相位角） δ物理意义
②?
0F 与a F ?
夹角（磁量，空间上相位角）
δ
sin 1
=
m k （过载能力）
Eg9.251p 例13-1
汽轮发电机 M V A S N 353= A I N 11320= V U N 18000= YY 接 85.0cos =N θ(滞后) 26.2*
=s x （不饱和） 0=a r 并在无穷大电网 发电机额定运行
求：（1）不饱和的空载电动势0E (2)功角N δ (3)电磁功率M P (4)过载能力m
K
解： E
δ Ψ U
θ
I
s x I ?
（1）根据直角三角形且额定运行1*=U 1*=I N s N U x I U E θθ2
*22****0c o s )s i n (++=
Φ=N U E E *00
(2)0E 求出，可求Ψ，δ=Ψ-θ （3）δsin 0S
X UE M P =
（4）δ
sin 1=m K
（4）凸极式同步发电机的功角特性 δδ2sin sin 2)(20q
d q d d
x x x x U x U E em P P -+
==
Eg10.253p 例13-2
11kv 8750kV A Y 接 凸极式 8.0=N COS θ（滞后） 每相Ω=17d x Ω=9q x 0=a r 求：
（1）同步阻抗标幺值
（2）该机在额定运行情况下的N δ和0E (3)该机最大的电磁功率max P ，m k ，δ 解：
（1）求标幺值b z
（2）
E
δ
θ Ψ U I
根据三角形，求出Ψ →d I 、δ→0E (3)δδ2sin sin 2)(20q
d q d d
x x x x U x U E em P P -+
== →求导→max P ，δ
N
m P P K max
=
(5)有功功率调节
Eg11.（师补）
并网 比较稳定性
（1）k k 大稳定还是小稳定 （越大越稳定） （2）过励稳定还是欠励稳定 （过励稳定） （3）重载稳定还是轻载稳定 （轻载稳定）
Eg12.（师补）
水轮机 kW P N 75000= V U N 13800= Y 接 85.0cos =N θ（滞后） 05.1*=d x 65.0*
=q x 0=a r 求： （1）输出7500kW （额定），求*
0E 和δ
（2）当输出1500kW ，发电机失磁，此时功角δ为多少，这台电机是否能稳定运行？
解：（1）做法如eg10 （2）3
2
P P =
δδ2sin sin 2)(20q
d q d d
x x x x U x U E em P P -+
=
= （电机失磁00=E ）
求δ→判断δ<45°（是，则能稳定）
（6）无功调节
隐极式：θsin UI Q ==s
x u
E u
-δcos 0
☆ 保持有功不变 改变无功大小 )(f I f I =
正常f I 输出全为有功
f I ↑ →过励 →呈感性 f I ↓ →欠励 →呈容性
Eg13.259p 例13-3
汽轮 额定运行 8.0c o s =N θ(滞后) 同步电抗0.1*
=s x 并在无穷大电网上 （1）该机提供90%额定电流且有额定功率因数时，输出有功功率和无功功率。这时0E ,δ (2)调节原动机
自己看哈~~~不打了
Eg14.（师补）
并网 汽轮机 P ↑ 若保持Q 不变 δ与f I 如何变 I 和0E 如何变化 要求画电动势向量图分析 P ↑ → δ↑ → 0E ↑ → I ↑
Eg15.（师补）
并网 汽轮机 P 不变 改变f I δ如何变化? 输出功率2P ? 0E ? 解： f I ↑ 0E ↑ δ↓ 2P 不变
f I ↓ 0E ↓ δ↑ 2P 不变 Eg16.（师补）
并网 汽轮机 f I 不小 P ↑ δ？ Q 0E =? P ↑ → δ↑ → Q ↓→ 0E 不变
Eg17.（师补）
并网 汽轮机 k V A S N 31250= kV U N 5.10= Y 接 cos θ=0.8（滞后） Ω=7s x 0=a r 求： （1）额定δ、em P 、ss p 、m k
（2）f I 不变 N P P 5.02= δ em P ss p COS θ (3)额定f I 增大10% δ em P COS Ψ 解：
（1） 根据三角关系 求δ
N N em S P θcos = ss p δcos s
x EU = δs i n
1=m K （2）δsin 0
S
X UE M P =
2P = →δ ss p δc o s s
x EU
=
COS θ=UI P
2
(3)0E 比原来大了10% Eg18.271p 题13-2 Eg19.271p 题13-3
电机学期末复习总结要点
《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
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
电机学基础试题
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（）
电机学复习题及答案
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；
电机学试题24127
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
《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
《电机学》复习要点
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_电机学试题部分答案
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
电机学复习题与答案解析知识讲解
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
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。 >
电机学复习重点整理
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 ? ?? ? ==+
电机学试题
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（）
电机学复习题
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___________。
电机学期末复习总结
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(第四版)
《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。
电机学试题答案
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
电机学复习题及答案
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,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡ ；转子电流 的交变频率为5s —n）P。