电机复习题目1
电机与拖动期末复习题（详细参考后面说明）
一、选择题
1.如果变压器的铁心绝缘损坏，变压器的铁耗将：（ A ）
A 增加
B 不变
C 降低
2.变压器的 [ D ]可以求得变压器的阻抗电压。
A．空载试验
B．耐压试验
C．功率因数测量
D．短路试验
3.变压器铭牌上的额定容量是指：[ D ]
A．有功功率
B．最大功率
C．无功损耗
D．视在功率
4.直流并励电动机起动时，电枢回路的起动电阻阻值应置于（ D ）
A．零的位置
B．中间位置
C．接近于零的位置
D．最大位置
的情况下，若逐渐减小励磁电流，
5.并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos=1
则电枢电流是（ A ）
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
6.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件
是（ A ）
A．相序相同
B．电压相等
C．频率相等
D．励磁方式相同
7.三相异步电动机电磁转矩的大小正比于（ A ）
A．电磁功率
B．输出功率
C．输入功率
D．转子铜耗
8.异步电动机的功率因数（ B ）
A．总是超前的
B．总是滞后的
C．负载大时超前，负载小时滞后
D．负载小时超前，负载大时滞后
9.一台绕线式异步电动机，若增加转子回路电阻，而负载转矩不变时，转速将（ B ）
A．增大
B．减小
C．不变
D．不能稳定
10.三相异步电动机对应最大转矩的转差率Sm（ A ）
A．与转子电阻有关
B．与电源电压有关
C．与负载大小有关
D．与极对数有关
11.三相异步电动机最大转矩（ A ）
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．与短路电抗无关
12.三相异步电动机，定子通入频率为f l的电流，转差率为s时，其转子电势频率f2
为（ D ）
A．f2=f1
B．f2=0
C．f2=∞
D．f2=sf1
13.交流绕组一个整距线圈磁势的空间分布为（ A ）
A．短形波
B．尖顶波
C．梯形波
D．正弦波
14.变压器短路试验时的损耗（D ）
A．全部为铜耗
B．主要为铜耗
C．全部为铁耗
D．主要为铁耗，铜耗可以忽略。
15.一台变压器，绕组接法为Y/d11，则高压侧与低压侧之间的电压相位差为：（ A ）
A 30°
B 11°
C 90°
16.三相异步电动机正常连接为△接，当错接成Y接时，则电机定子的：（ B ）
A 电流和电压降低，输出功率为额定功率的1
2
。
B 电流和电压降低，输出功率为额定功率的1
3
。
C 电流和电压降低，基本不变。
17.为了使异步电动机的起动转矩增加，下面方法最合适的是：（ C ）
A 增大电源电压，使之高于额定电压。
B 线圈增加定子线圈匝数。
C 增大转子电阻。
D 增大定子电阻。
18.三相异步电动机能耗制动是利用（ B ）相配合完成的。
A 直流电源、定子回路电阻
B 直流电源、转子回路电阻
C 交流电源、定子回路电阻
D 交流电源、转子回路电阻
19.若变压器的一次侧电源电压升高，但电压频率不变，那么，变压器的励磁电流将：
（A ）
a．升高
b．降低
c．不变
20.他励直流电动机，电源电压及负载转矩不变，如果磁场减弱，电机转速将：（ A ）
a．升高
b．降低
c．不变
21.变压器原边接电源，铁心的励磁电流由（ A ）边提供。
a．原边
b．副边
22.变压器的副边负荷电流产生的磁势和原边电流产生的磁势之间的关系：（A ）
a．方向相反，起到去磁作用。
b．方向相同，起到增磁作用。
23.串励直流电动机的主要特点是：（ A ）
a．牛马特性
b．恒转矩特性
c．恒功率特性
24.用改变并励直流电动机电源电压的方式调速，最适合下列那种负载场合？（ C ）
a．风机
b．水泵
c．活塞式压缩机
d．电动机车
25.三相异步电动机的调压调速比较适合于（ A ）负载。
a. 通风机
b. 恒功率
c. 恒转矩
26.三相异步电动机空载运行时，气隙每极磁通的大小主要决定于：（A ）
a. 电源电压的大小
b. 气隙大小
c. 磁路的介质
27.为了改善电网的功率因数，一般同步电动机都运行于（ C ）状态。
a. 正常励磁
b. 欠励
c. 过励
28.三相同步电动机在过励磁状态下运行时，对电网而言，它相当于吸收（ C ）负载。
a. 电阻性
b. 电感性
c. 电容性
29.电机在高于40℃的环境温度下运行时，其额定功率应该：（ B ）
a. 不变
b. 降低
c. 提高
30.直流机、交流机、同步机的共同特点是：（ B ）
a．都有同步速
b．都有可逆性
c．作电动机运行时，改变电压，都可以改变转速
d．都可以改变功率因数
31.他励直流电动机拖动恒转矩负载额定运行，若励磁电流下降，稳定运行后，其电枢
电流将：（ A ）
a. 升高
b. 降低
c. 不变
32. 变压器1U =N 1U 不变，副边带阻、感性负载，副边的输出电压2U 的变化规律为
（ B ）： a. 上升 b. 下降
33. 直流发电机通过主磁通感应的电势应存在于：（A ）
a. 电枢绕组
b. 励磁绕组
34. 反抗性负载（例如摩擦力）是指负载转矩的方向：（ B ）
a. 始终与电机转向相同
b. 始终与电机转向相反；
35. 三相异步电动机自耦变压器降压起动时，自耦变压器的变比为K ，则电机端线的起
动电流降低到（ A ）。 a. 1/K b. K c. 1/K 2
36. 三相异步电动机Y-△起动时，电机绕组的起动电流为正常运行时电流的（ C ）。
a. 3倍
b. 1/3
c.
37. 三相异步电动机Y-△起动时，流入电机端线的起动电流为电机额定电流的（ B ）。
a. 3倍
b. 1/3
c.
3倍
38. 负载运行的直流电机，气隙磁密沿电枢圆周的分布为（ C ）。
a. 随负载变化的平顶波
b. 始终与电机转向相同
c. 随负载变化的畸变的尖顶波
39. 若变压器的原边线圈匝数减少，变压器的励磁电流将（A ）。
a. 升高
c.不变
40.三相对称绕组通入三相对称电流，产生（ C ）磁势。
a.脉振
b.椭圆形旋转
c.圆形旋转
41.通常情况下，异步电机直接起动时，起动电流约为额定电流的（ B ）。
a.1-2倍
b.4-7倍
c.20倍
42.三相异步电动机气隙越大，空载励磁电流（ A ）。
a.越大
b.越小
c.不变
43.异步电机直接起动时，转子漏电抗较额定运行时（ C ）。
a.明显减小
b.不变
c.明显增加
44.异步电机的电源电压降低后，最大转矩的变化情况为（ D ）。
a.不变
b.正比下降
c.平方关系升高
d.开方关系下降
45.他励直流发电机励磁电压不变，转速提高10%时，其空载电压将升高（ A ）：
A =10%
B ＞10%
C ＜10%
46.异步电机降压起动，电压降为额定值的1/K，起动转矩T Q降为额定值的（ B ）
倍。
a.1/K
c.K2
d.K
47.他励直流电动机拖动位能性负载运行在额定转速n N上，若要使其转速变为(n N)，应
采用的方法是（ C ）：
a．减小励磁回路电阻，以增加每极磁通
b．改变电源电压的方向
c．电枢回路串入适当的电阻
48.一台直流电动机，电刷位于几何中性线上，如果考虑磁路饱和的影响，这时电枢反
应对磁场的影响是（ A ）：
a．去磁
b．増磁
c．不去磁也不増磁
49.一台直流电动机在额定电压下空载起动，和在额定电压下半载起动，两种情况下的
起动电流的关系是（ B ）：
a. 前者小于后者
b. 两者相等
c. 后者小于前者
50.三相感应电动机分别与特性为A、B、C的负载配合运行，试分析相应的平衡点1、2、
3中不稳定的是
（ C ）：
a. 1
b. 2
c. 3
51. 变压器的负载电流增大时，其输出端电压将（ D ）：
a. 上升
b. 不变
c. 下降
d. 三种情况都可能
52. 三相降压变压器，由于副边负载增大，使输出电压降低2.5%，为使输出电压保持额
定，可在维持原边电压不变的情况下，改变原、副绕组的匝数比，较好的做法是（ c ）：
a. 副边匝数减少2.5%
b. 原边匝数减少2.5%
c. 副边匝数增加2.5%
53. 变压器（稳态）短路实验所测得的损耗主要为（ A ）：
a. 铜耗
b. 铁耗
c. 铜耗与铁耗之和 54. 并励直流电动机的额定功率
N P 等于（ D ）
。
a. N N U I ；
b. a a E I ；
c.
N N N U I
55. 交流电机的定子三相绕组通入三相对称电流后所产生的基波旋转磁通也可被称为
（ B ）。 a. 漏磁通； b. 主磁通； c. 总磁通
56. 轻载运行的三相异步电动机，若定子绕组有一相断开，电机的运行情况为（ A ）。
a. 转速将低，电流增加；
b. 转速降低，电流不变；
c. 转速降低，电流减小
57.三相异步电动机起动时，若端电压为额定电压的90%，那么起动转矩为额定电压时
的（ C ）。
a. 90%；
b. 100%；
c. 81%
二、填空题
1.他励直流电动机拖动恒转矩负载运行，当电源电压升高后，其输入电流，转
速，输入功率，输出功率，电机效率。
2.交流电机定子磁场的转速决定于和，其旋转方向决定于。
3.变压器负载运行时会产生和两种功耗。当 = 时，变压器的效率最
高。
4.用直流电机驱动的电车，正常行驶，此时电车电动机处于状态；当电车下坡时，
若电源不变，电车电动机工作在状态。
5.并联运行的变压器，变压器的电流标幺值和它的标幺值成反比关系。
6.变压器的短路阻抗越大，副边短路时的短路电流越。
7.汽轮同步发电机转速较高，为增加机械强度，转子一般做成极式。
8.增加同步发电机的，可以提高同步发电机的端电压。
9.保持同步电动机的输出功率不变，改变励磁电流（从小到大），电机的功率因数就会
随着发生变化，由变成（填感性或容性）。
10.按照惯例，稳定运行的直流电动机电枢电流方向和电枢电势方向；稳定运行
的直流发电机电枢电流方向和电枢电势方向。（填相同或相反）
11.他励直流电动机拖动位能性负载正向电动运行时，若将电枢电压极性反接，则电机
先后经过状态和状态，最终运行于状态。
12.一个脉振磁势可以分解为旋转方向，转速大小，幅值大小的旋转磁势。
13.就磁势的性质（指脉振、旋转、恒定）而言，三相异步电动机定子三相对称绕组通
入三相对称电流的合成磁势是圆形；每一相绕组建立的磁势是；当一相
断线后（中性线不接出），其余两相绕组的合成磁势是。
14.一台额定频率为60Hz的变压器，接在额定电压大小相同而频率为50Hz的电源上，
原副边漏电抗会变，其主磁通会变，空载电流会变。
15.三相异步电动机起动时，相当于变压器副边（填短路或开路）。
16.若三相异步电动机的转差率为s，定子磁势同步速为n1，则转子磁势超前于转子的
转速为，转子磁势相对于定子的转速为。
17.三相异步电动机做发电机运行时，除了输入有功之外，还必须由外电路供给
性功率。
18.额定运行三相异步电动机，若电源电压降低，会使电机电流明显，电机过热。
19.对于凸极同步电动机，由于的存在，最大电磁功率和最大电磁转矩均有所增
加，过载能力和稳定性都比隐极式同步电机大。
20.铁磁材料当H较大时，B增加的速度变缓甚至不增加的现象，称为现象。
21.三相组式变压器绝对不应采用接法。在容量较大和电压较高的三相变压器
中，为减少附加损耗，也不宜采用该接法。当三相变压器的原边或副边中有
绕组时，就可以使主磁通和相电势波形接近正弦波形，有利于变压器的运行。22.额定运行三相异步电动机，若电源电压降低，电机的最大转矩会以关系下
将，电机电流明显，电机过热。
23.同步电机的功率因数可调，当电机运行在状态时，就会吸收容性功率，发出
感性功率，从而改善电网功率因数。
24.保持同步电机的有功不变，调节励磁电流，电枢电流的变化曲线为形。
25.直流电机空载时气隙磁场是建立，负载时气隙磁场是由、
共同建立的。
26.他励直流电动机快速停机，应采用制动；高速下放重物，应采用制动。
27.电机的能耗制动是将电机的机械能转化为进行制动的。
28.变压器运行时的铁心磁势是由原边电流磁势和副边电流磁势共同产生，副边电流
磁势对原边电流磁势有作用。（填去磁、增磁）
29.变压器铁芯处于饱和状态时，若励磁电流为正弦波，则磁通波形为 __波；若
磁通波形为正弦波，则励磁电流为____ ___波。（描述波形形状）
30.异步电机采用变频调速时，为保持气隙磁通不变，电压的变化应和频率的变化
成；变频调速最适合负载。
31.增大同步电机的，可以提高同步电机的稳定性。（填一种就可以）
32.单相绕组通入单相正弦电流，气隙中产生的磁势为磁势，三相对称绕组通
入三相对称正弦电流，气隙中产生的磁势为磁势。
33.绕线式电机起动时，采用转子回路串电阻方式起动，可以增加，减少，
同时电机的最大 不变。
34. 机车由三相异步电动机带动，当电车正常行驶时，电机运行于 状态。当采
用定子两相对调方式进行急刹车时，电机运行于 状态。电车下陡坡时，电机运行于 状态。如果将电机断电，同时定子任意两相绕组通入直流，电机运行于 状态。 35. 在同步电机中，电磁功率
M P 与功率角θ之间的关系称为 特性，电磁转矩T
与功率角θ之间的关系称为 特性。 三、判断题
1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。 （√ ）
2、直流电动机的人为特性都比固有特性软 （ ×）
3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都会突变。 （√ ）
4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，
则两种情况下，副边电压也相等。（×） 5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大 。（×）
6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。 （ ×）
7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 （√ ）
8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的 （×）
9、三相异步电动机的最大磁通势Tm 的大小与转子电阻rm 阻值无关。（√ ） 10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（√ ） 四、简答题
1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？
答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL. 充分条件：在交点的转速以上存在Tem
2．变压器的副边电流、电压和原边电流、电压是什么关系？它们的功率是什么关系？
答：它们与绕组匝数之比分别为：电流是反比关系，电压是正比关系。 3．并励直流发电机自励发电的原理是什么？
答：电机的微弱的剩磁产生较低的剩磁电势，剩磁电势加在励磁绕组上，产生励磁电流、磁场，若此时的磁场和原先的剩磁磁场相同，它们就会加强，产生更大的磁场，进而产生更大的切割电势，电机就会起励，完成自励发电 4．说出异步电机的采用的启动方法及其原理。
答：降压起动：串电抗器、串自耦变压器。原理是降低定子绕组的电压，减小定子起动电流。转子回路串电阻、串频敏变阻器起动。原理是增加起动转矩，减小起动电流。 5．为什么三相异步电机的起动电流很大，起动转矩却不大？ 答：１）电机的漏阻抗小，起动时，所以起动电流大。
２）定子阻抗压降大，导致励磁电势小，气隙磁通Φ小。 ３）转子电流频率高，电抗大，功率因数小。 根据22cos ?I C T M Φ=，虽然电流很大，但转矩不大。
6．分别描述三相异步电机电压降低和转子回路串电阻后，起动转矩、最大转矩、临界转差率、同步转速的变化情况。
答：电压降低，起动转矩平方关系下降；最大转矩平方关系下降，临界转差率不变，同步转速不变。转子回路串电阻，当临界转差率小于1时，起动转矩增加，最大转矩不变，同步转速不变。当临界转差率大于1时，起动转矩减小，最大转矩不变，同步转速不变。 五、计算题
1. 一台他励直流电动机：P N =10kW ，U N =220V ，η=90%，n N =1000r/min ，R a =1Ω，不计电枢反应的影响，试求: 1) I N ；E aN ；C e Φ；
2) 负载转矩不变，电压下降至200V 时的电机转速n 1；
3) 负载转矩不变，电枢回路串入电阻R Ω=1Ω时的电机转速n 2；
答：
1）ηN N N I U P =；
A U P I N N N 5.509.0/220/10000/===η；
N e aN N aN n C V Ra I U E Φ==?-=-=5.16915.50220； Φ===e N aN C n E 1695.01000/5.169/；
2）因为转矩不变，所以电枢电流不变。
min;
/8821695.0/5.149/,5.14915.5020011r C E n n C V Ra I U E e a e aN a ==Φ=Φ==?-=-=
3）因为转矩不变，所以电枢电流不变。
[]min;/7021695.0/)11(5.50220/2r C E n e a =+?-=Φ=
2. 一台单相变压器，S N =100KVA,U IN /U 2N =3000/230V,f N =50Hz 。做空载试验，低压侧施加额定电压，高压侧开路，当电压为额定值时，I 0=18A,p O =980W ；做短路试验，高压侧施加电压，低压侧短路，当电流为额定值时，U K =70V ，I k =3
3.3A ，p K =1050W ；不考虑温度因素，求折算到高压侧的变压器参数值折算到高压边的励磁参数m z 、m r 和m x ；短
路参数
k z 、k r 、k x 。
解：空载试验
Ω
=-=-=
Ω===
Ω===4.1202.38.1202.318
980
8.1218230
2222222002022m m m m N m r Z x I p r I U z
折算到高压侧的激磁阻抗
Ω=?==Ω
=?==Ω=?=====
6.20954.121338.51002.3132.21638.121313230
300022222222221m m m m m m N N x k x r k r z k z U U k 短路实验：
Ω
=-=-=
Ω===
Ω===
87.195.01.295.03
.3310501.23.3370
222
222k k k k k k k k k r Z x I p r I U z
3.
某一台三相异步电动机已知额定参数为：极数为六极，频率为50[]Hz ，
28[],380[],950[/min],cos N N N N P kW U V n r ?===0.88=。
在额定运行时各项损耗为1 1.0[],500[],800[],Cu Fe p kW p W p W p Ω?====50[]W ，试求额定运行时：
1)转差率； 2)转子铜耗； 3)效率； 4)定子电流 解：
1）同步转速：
1606050
1000(/min)3f n r p ?=
==
额定运行时转差率：111000950
0.051000N N n n S n --=
==
2）总机械功率：
280.80.0528.85()N P P p p kW Ω?Ω=++=++=
电磁功率：28.8530.37()110.05M P P kW S Ω=
==--
转子铜耗：20.0530.37 1.518()Cu M p SP kW ==?=
3）输入功率：
1130.37 1.00.531.87()M Cu Fe P P p p kW =++=++= 效率：
2128100%100%87.85%31.87P P η=
?=?=
4）定子电流：
155()
I A =
==
4. 某三相绕线式感应电机，P N =55KW ，U 1N =380V ，I 1N =121.1A ，n N =580r/min ，E 2N =212V ，
I 2N =159A ，λM =2.3，定转子Y 接。现该电动机拖动位能性负载运行在额定状态，试求：
1） 若采用转向反向的反接制动（转子串入足够大的电阻，使电机处于倒拉反
转状态），要求下放转速n=-500r/min ，转子每相应串多大电阻？ 2） 拖动恒转矩负载N Z T 6.0T =时的稳定转n N =?
3） 拖动恒转矩负载额定运行时，采用定子任意两相对调的反接制动，要求初
始制动转矩为-1.2N T ，应在转子每相串入电阻?R =Ω
公式提示：
N
N
N I E
S r 222 3=
Ω+=
'R r r s s m
m 22 解：
1）额定运行时
033
.0600
580
600N =-=
s 0.144)13.23.2(033.0)1(2
2=-+=-+=M M N mN s s λλ
求转子电阻
2220.0332121590.0257N N N r s E =
=?=Ω
在反接运行点上，根据题意 500/min n r =-
(600500)/600 1.83s =+=
(8m M s s λ=+==
因为
22
m Z mN s r r
s r +=， 所以转子每相应串入的电阻：
m
S
S S m S N T m m S S S m S m
T
T +=
+=λ22()
12-+=m m N m S S λλ
228(1)0.0257 1.40.144
m Z mN s r r r s =
-=-=Ω 2）拖动恒转矩负载N Z T 6.0T =时，
m
m N m S S S S T T +=λ2因为
144
.0144.0 2.320.6S
S T T N N +?=
所以， 144
.0144.0 4.60.6S
S +=
即 解之，s=0.0185 电机转速
n N =（1-s ）n 0=(1-0.0185)600=589r/min 。 也可采用简化直线段公式(
2
1
21S S T T =
): 2
0.033
,0.60.330.01980.6N N T s T s ==?=，然后求电机转速。
3）
在定子两相刚对调瞬间N n n =，未变，则： 11()(600580)600 1.97N S n n n -=+=+=
据题意，定子两相对调且转子串R Ω的人为特性必须通过这一点，则有 '
'
2 2.51.2 1.97 1.97
N
N m
m T T s s ?-=-
+
得8.61
( 1.97(2.30.45
m M s s λ?'=+=?
? 如取'
0.45m S =，这时应串电阻R Ω为：
[](0.450.1831)0.02570.037R Ω=-?=Ω
如取'8.61m S =，对应串电阻R Ω为：
[](8.610.1831)0.0257 1.18R Ω=-?=Ω
可见反接制动停机过程有两个解答，其中[]0.037R Ω=Ω由于阻值小，所以制动电流大，对应平均制动转矩大，制动停机时间短；而[]1.18R Ω=Ω由于阻值大，所以制动过程电流冲击小。因此，可根据生产需要选取其中之一。
5. 一台三相Y 接法的隐极式同步电动机，P N =400kW ，U N =6000V ，频率为50[]Hz ,
cos φ=0.8（超前），X t =50Ω，R a ≈0，效率95％。试求：额定负载下励磁电势E O （相
电势）和功角θ为多少？ 解：因为N N N N N I U P η?cos 3=
所以A U P I N N N N N 6.5095.08.060003/400000cos 3/=???==η? 取参考相量003
6000∠=
?
U =003464
∠， 则 0
1
9.366.508.0cos 6.50∠=∠=∠=-?
?
?N I I
所以=-=?
??t x I j U E 0003464
∠—509.366.500
?∠j 0
01.22537820234983202315193464-∠=-=-+=?
j j E
6. 他励直流电动机的UN=220V,IN=20
7.5A,Ra=0.067Ω,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为1.5IN ，电枢回路应串入多大的电阻？
解：（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A
Ist/IN=3283.6/207.5=15.8
（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst) 由此可得：Rst=0.64Ω
7. 一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW ，Nn=1460r/min,UN=380V ，Y 联结，IN=230A ，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为900A ，问：（1）该电动机可否直接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗xst 值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？
解：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起动。
（2）定子串电抗器后，起动电流限制为900A 则：α=Ist/I ?st=1265/900=1.4
短路阻抗为：Zs=√rs2+xs2 =UN/√3 ×Ist=380/ √3×1265 =0.173Ω
所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω
xs=√Zs2-rs2 =√0.1732-0.0522 0.165Ω 应串接电抗值：
xst=√α2xs2+(α2-1)rs2- xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 －0.165=0.072Ω （3）串入xst=0.072Ω时的起动转矩为
T ?st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因为，T ?st=0.56TN> TN=0.5 TN 所以可以半载起动
8. 一台三相异步电动机接到50HZ 的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min ，试求：（1）该电动机的极对数p ；（2）额定转差SN ；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。 解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455 r/min,直接判断出最接近nN 的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2
或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2
（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03 （3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ 9. 已知一台三相异步电动机的额定数据如下：
N P =4.5KW,N n =950r/min,N η=84.5%,N ?cos =0.8,起动电流与云额定电流之比st I /N I =5，λ=2，起动转距与额定转距之比st T /N T =1.4，额定电压220/380V ，接法星
/三角，1f =50Hz 。求（1）磁极对数p ；（2）额定转差率N s ；(3)额定转距N T ；（4）三
角形联结和星形联结时的额定电流
N I ；（5）起动电流st I ；（6）起动转距st T 。
（12分）
解：（1）
p p f n 3000
6011=
=
, 当1=p 时，min /3000
1r n =当2=p 时，min /15001r n =
当3=p 时，min /10001r n =而 min /950r n N =， 所以取3=p ，此时min /10001r n =
（2）
05.01000950
100011=-=-=
n n n S N N （3）
m N n P T N N N ?=?==2.45950450055.955
.9
（4）三角形联结时
A
U P I N
N N N
N 1.10845
.08.038034500cos 3=???=
=
η?
星形联结时A
U P I N
N N N
N 47.17845
.08.022034500cos 3=???=
=
η?
（5）三角形联结时 A
I I N Q 5.501.1055=?==
星形联结时 A
I I N Q 35.8747.1755=?==
（6）
m
N T T N Q ?=?==4.902.452λ
附录：关于考试说明：
（1）选择题28个，每个2分，判断题5个，每个2
分，简答题3个，每个4分，计算题2个，每个11分；
（2）画红线的题目要100%重视；
（3）不要交白卷，切记，填空题不是考试内容，
是给大家复习资料，大家看看吧！
（4）祝大家考试顺利过关，开心过春节，提前给
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
电机学公式1.0
一、直流电机 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：
1111 222201212 1022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=? 二、变压器 反电势：E 1=4.44fN 1Φm 、E 2= 4.44fN 2Φm 磁势平衡方程：112210N I N I N I += 折算前的变压器方程组（数学模型）： 折算后的变压器方程组： 电压变化率简化计算公式：ΔU =β(R k *cos φ2-X k *sin φ2)×100% 效率： %100)cos 1(kN 2 02N kN 20?+++-=p p S p p β?ββη 30ao AO E E ? 滞后于的相角联接组号＝ 三、交流绕组 1. 反电势频率、转子转速、极对数的关系： f = n /60 / p 2. 槽距机械角度：αm = 360°/Z 3. 槽距机械角度：αe = p* 360°/Z 4. 每极每相槽数：q = z/m/2p 5. 导体电动势：E c1 = 2.22 f Φ 6. 短距系数：k y1 = sin(π/2*y 1/τ) 7. 线圈电动势：E y1 = 2N c *E c1* k y1 = 4.44 N c f Φ k y1 8. 分布系数：2 sin 2sin 1 11ααq q k q = 9. 线圈组电动势：E q1 = q*E y1 * k q1 = 4.44q*N c *f*Φ*k y1*k q1 10. 绕组系数：k N1 = k y1*k q1 11. 相绕组电动势：11144.4ΦfNk E N =φ (N 为每相串联匝数) 11112222122101022m L U E I Z U E I Z E k E I I I k E I Z U I Z ?=-+?=-???=?? ?+=??-=??=?
电机学复习题
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
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1教案
院系：电力工程系教研室：电机 教师：李永刚
“电机学（1）”课程教案 注：表中（）选项请打“∨”
绪论 一、教学要求 磁路是整个电机学的基础，也是电气工程专业其它后续课程的基础理论知识，例如控制电机、传感器和执行器、自动化电磁元件等课程的技术基础。为此，要求通过磁路部分的学习，要牢固掌握： (1)磁路的基本定律：安培环路定律及均匀磁路的欧姆定律、磁介质定律，电磁感应定律。 (2)铁磁物质的基本磁化曲线与磁滞回线。 (3)直流与交流磁路的共同特点及各自的分析方法。 二、知识结构 磁路的基本原理在普通物理中已有介绍，本课是在此基础上，在考虑铁心磁路及绕组空间结构及连接关系的基础上，进一步考虑铁磁物质的特性曲线，将物理学中对基本定律的定性理解，发展到对电磁量的定量分析。所以，可将知识结构描述为： 起点：物理学中的基本电磁定律 新的条件: (1)磁路与绕组的空间结构与连接 (2)铁磁物质的特性曲线 要求：定量分析电压、电流与磁通之间的关系。 三、教学难点 涉及的概念很多，内容复杂，学生对单一概念易于理解，但对于总的知识框架不易掌握，因此，记不住，更不会用。往往出现翻开书全明白，合上书全忘记的情况。 四、教学策略 (1)人机交互技术：通过人机交互直观理解饱和、磁滞等问题， (2)数值分析可视化技术：在交流磁路分析中，通过人机交互环境下的数值分析、可视化，深入理解在计及饱和时，磁通正弦波、激磁电流尖顶波及电流正弦波、磁通平顶波的特点。 五、课前复习 1、在电路中常用的欧姆定律、基尔霍夫定律。 2、在磁路中常用的磁欧姆定律、磁通的连续性原理、安培环路定律
第一章变压器的基本工作原理和结构 一、教学要求 (1) 了解变压器的用途、分类 (2) 了解变压器的主要结构 (3 ) 了解变压器的发热、温升 (4) 掌握变压器的额定参数 二、教学难点 变压器主要额定值（在三相变压器计算中相绕组与线绕组额定值混淆） 三、教育技术应用 多媒体可视化技术：见《教学课件》栏目中“6.三相变压器磁路” 四、课前预习 无 五、相关的科研进展 (1) 一种新型铁心结构变压器专利号97200573.0 实用新型 (2) 超导变压器的基本特点和开发现状唐跃进. 李敬东. 程时杰. 潘垣. 《电力系统自动化》2001 06
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(一般)[1]
《电机学》复习（一般） 第一篇变压器 第一章概述 1、变压器的结构、型号与额定参数 油浸式电力变压器的结构可分为： （1）器身——包括铁心、线圈、绝缘结构，引线和分接开关等； （2）油箱——包括油箱本体（箱盖、箱壁和箱底）和一些附件（放油阀门、小车、接地螺栓、铭牌等） （3）保护装置——包括储油柜、油表、安全气道、吸湿器、测温元件和气体继电器等； （4）冷却装置——包括散热器等； （5）出线装置——包括高压套管、低压套管等。 变压器的型号： 例如是SL-1000/10。SL为该变压器基本型号，表示是一台三相自冷矿物油浸双绕组铝线变压器。其中1000表示额定容量为1000千伏安；10表示高压边额定电压为10千伏。电力变压器 变压器额定数据有： 额定容量S N 额定电压U1N/U2N 额定电压I1N/I2N 额定频率f N 1
2、U2N的定义 U2N是原边加上额定电压后，副边开路即空载运行时副绕组的端电压； 第二章变压器的运行分析 1、E1＝4.44f W1υm，E2＝4.44f W2υm； K＝E1／E2＝W1／W2＝U1／U2 2、空载运行时原、副边的电压方程式、相量图、等值电路。 空载运行的变压器原边电压方程式：U1＝－E1＋I0（r1＋jx1） 副边电压关系为：U z0＝E z I0≈（2%~10%）I 相量图为：等值电路： 3、负载运行时分析： 磁势平衡关系：I1 W1＋I2 W2＝I0 W1 电流关系：I1≈1／K·I2 4、什么叫折算？折算的前提是什么？ 在不改变变压器关系的前提下，用一个假想的原边绕组W2’＝W1来代替实际的副边绕组，称之为把副边折合到原边。 折算前后，变压器中的磁势平衡关系不变，损耗不变，功率传递不变。 6、什么叫标么值？如何选择基值？ 标么值——就是某一个物理量，它的实际数值与选定的一个单位的固定数值进行比较，它们的比值就是这个物理量的标么值。我们把选定的同单位的固定数值叫基值，即 标么值＝实际值（任意单位）／基值（与实际值同单位）一般基值都选为额定值。变压器的基值是这样选取的：电压基值原边是U1N，副边是U2N；电流的基值原边是I1N，副边是I2N；阻抗的基值则是电压基值除以电流的基值，原边是U1N／I1N，副边是U2N／I2N。容量的基值是额定容量S N。 8、短路电压标么值 U KN＝I N Z K／U1N＝Z K≈5%~10% 9、电压变化率的定义 △U＝β（r K cosψ2＋x K sinψ2） 2
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1复习
电机学1复习 1所有作业题和书中的例题 填空题 直流电机由 和 部分组成。其中换向极属于 部分，其作用是 。直流电枢绕组可分 为 、 。电枢绕组感应的电势是 ，通过 换向成 。交流绕组按层数分为 和 及 。从绕组的节距看分为 、 和 。单相交流绕组的磁动势为 ，通有对称三相交流 电的三相交流绕组磁动势形式为 、交流电机中，为削 弱或消除谐波的影响，绕组通常采用 、 的形式。 直流电动机的电势Ea 比端电压U ，电磁转矩Tem 与转速n （方向） , Ia 与 Ea （方向）。欲改变直流电动机的转向， 可采用的方法有 、 或 。 电机和变压器的磁路一般用 （材料）制成，变压器的铁芯导磁性 能越好，其励磁电抗 ，励磁电流就 。直流电机由 和 两大部分组成。其中 部分主要 有 、 、 ； 部分主要 有 、 、 。基波脉振磁势可以分解成两 个 、 、 的圆形旋转磁势。变压器的参数由 和 实验测得，其中由 试验可测出 然后计算出 ；由 实验可算 出 。交流电机单相绕组流过电流后产生 磁势； 三相绕组流过电流后产生 磁势。方向 。 直流电动机的电气制动方法有 、 、 调速方法有 、 、 直流电枢绕组 可分为 、 。 铁芯损耗包括2各部分，分别为____________________，铁芯损耗的大小与铁芯 材料特性Fe k 、磁通密度m B 、频率f 有关，写出 1.8m B T 时它们之间的关系式 _________________________。已知一台交流电机的极距为10槽，如果希望电枢 绕组中不包含五次谐波电动势，那么线圈的节距应当选为__________槽。铁心损 耗是__________和__________之和,一台并励直流电机，接到220伏的直流电网上， 作电动机运行时，电枢电势为210伏，若改为发电机运行，并保持电网电压，电 枢电流不变，则电枢电势为__________伏，电枢回路总电阻压降（包括电刷的接 触电压降）为________伏。 若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的激磁电流随时间 变化的波形是_____；磁路饱和时，激磁电流正弦时，主磁通波形是______。（尖 顶波、平顶波、正弦波） 三相交流电机定子绕组设计成分布及短距以后，其优点主要是_____。
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1
第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 1、电枢：在电机结构中能量转换的主要部件或枢纽部分。 2、换向：直流电机元件的换向是元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，进入另一条支路，电流方向的改变过程。 3、额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 4、电机：机电能量（或机电信号）相互转换的机械电磁装置。 5、交流电机：交流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。 6、交流电动机：把交流电能转换为机械能量的机械电磁装置。 7、交流发电机：把机械能量转换为交流电能的机械电磁装置。 8、直流电机：直流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。 9、直流发电机：把机械能量转换为直流电能的机械电磁装置。 10、直流电动机：把直流电能转换为机械能量的机械电磁装置。 11、第一节距：同一元件的两有效件边在电枢圆周上所跨的距离。 12、第二节距：相邻两元件前一个元件的末边与后一个元件首边，在电枢圆周上所跨的距离。 13、第三节距：相邻两元件同名边（同为首边或末边）在电枢圆周上所跨的距离。 14、极距：相邻两个磁极轴线之间的距离。 15、电角度：磁场在空间变化一周的角度表示。 二、填空 1、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 2、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 3、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 4、直流电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 5、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 6、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 7、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 8、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 9、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 10、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 11、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 12、直流发电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 13、直流发电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 14、直流电动机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 15、直流电动机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 16、电流有交、直流之分，所以旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 17、电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 18、电动机的电流有交、直流之分，所以，旋转电动机也有直流动电机与交流电动机两大类。 19、旋转电机是一种机电能量相互转换的机械电磁装置。 20、旋转电机是一种机电能量相互转换机械电磁装置。