电机学知识点总汇(极力推荐)

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一、电机学共同问题

1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生: 直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的 漏磁场是如何产生的何时有何时无

2. 磁势平衡方程、电枢反应问题 变压器、异步电机中,磁势平衡方程说明了什么 直流电机、同步电机中,电枢反应的物理意义是是什么 磁势平衡和电枢反应有何联系

3. 数学模型问题: I. 直流电机: u = E + I ×ra (+ 2U b )(电动)

E = u + I ×ra (+ 2U b )(发电)

E = C E

n

C E = PN a /60/a T E = C M

I a

C M = PN a /2/a

其中N a 上总导体数

II. 变压器:

折算前1

1112222120121

022/m L

U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z

U I Z ?=-+?

=-??+=??

=??-=??=? 折算后 1

111

2222012121022'''''''''m L

U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?

=-??=+??

=??-=??=?

III. 异步电机:f 折算后()

11112222σ0121

21m m //i

e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?

=-+?

=+??=+??=??=-?

w 折算后()1111

2222σ1021210m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?

未折算时 ()1111

22222201212221

m m , , s s s s s e s U E I Z

E I R jX X sX

F F F E k E E sE E I Z

σσσ?=-+?

=+=??

=+??

==??=-?

IV. 同步电机:0()a d ad q aq

a d d q q

E U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++(凸极机、双反应理论)

0()a a a t

E U I R jX jIX U IR jIX σ=+++=++(隐极机)

4. 等效电路: I. 直流电动机:

II.

变压器:

III.异步动机:

IV. 同步发电机:

隐极机

5.相量图及其绘制

I.直流电机:

(无)

II.变压器:

6.异步电机:

IV.同步电机

隐极机(不计饱和)

6. 交流绕组与直流绕组

共同的概念直流电机独有交流电机独有单层、双层绕组

叠绕组、波绕组y1、y2、y

短距、长距、整距集中、分布换向器节距y k

电刷

电刷移位

几何中性线

物理中性线

绕组系数:111

N y q

k k k

=

短距系数:1

1

sin90

y

y

k

τ

=?

分布系数:

1

1

1

sin

2

sin

2

q

q

k

q

α

α

=

分数槽绕组

单一闭合回路三相星形、三角形

并联支路对数a

并联支路数a 主磁场、漏磁场、励磁磁场

圆形旋磁: 椭圆旋磁: 脉振磁场: 磁场旋转速度:60f

n p

=

直流电动势:

60E a E E C n pN C a

=Φ=

(N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数)

交流电动势: 14.44N E fNk =Φ

(N 为每相串联匝数)

直流磁动势:

()/a a a a

F x Ax A N i D π==

(无移刷时的情况。x 以磁极中心为起点,A 为电负荷)

2

aq F A

τ=

()

2aq ad F A b F Ab ββτ?

=-??

?=?

(移刷

电角度时)

交流磁动势:

110.9

N Nk I

F p ?= (单相脉振幅值,N 为每相串联匝数,I 为相电流有效值)

11 1.35

N Nk I

F p

= (三相旋转磁动势幅值)

7. 电磁转矩(功率)

I. 直流电机: /2em M a

M a T C I C pN a

π=Φ=

II. 变压器: 1122N N N N N S U I U I ==

(单相)

113N N N S U I =

(三相)

III.

异步电机: 113cos N

N N N N P I U η?=

2

212

em R P m I s

''= 2cu em p sP = (1)mec em P s P =-

1

mec em em m P P T =

=ΩΩ

2

21122

2111

122[()()]em

em R m pU P s

T R f R X X s

σσπ'=

='Ω'+++

(忽略激磁支路而得)

最大电磁转矩发生的位置为:2222

112

(

)()m

R R X X s σσ''=++,即在忽略激磁支路后,当等效电路中的转子电阻值R ’2/s m 等于电路的其余元件的阻抗之和时,异步电机电磁转矩达到最大值。 IV .同步电机:

201111sin ()sin 22em d q d

mE U mU P X X X θθ=+-

(凸极机)

01

sin em t

mE U P X θ=

(隐极机)

保持P em 不变,调节无功: 0sin co cos E nst I const

θ?==(以U 垂直为参照,E 0终点轨迹垂直,I 终点轨迹水平)

V 形曲线(励磁正常时,cos

=1,I 最小,)

8. 效率计算:

21111

1P P p p

P P P η-∑∑=

==- I. 直流电动机: 0cua cuf mec Fe ad cu p p p p p p p p ∑=++++=+

II. 变压器:

0cu Fe ad cu p p p p p p ∑=++=+

2cu kN p p β=

2022

2020cos 1cos cos kN N N N kN N N kN N

p p S S p p S p p ββ?

ηβ?ββ?β+=-=++++

最大效率发生位置:2

0kN N p p β=,即可变损耗等于不变损耗时。

III. 异步电机:

12012()()cu cu mec Fe ad cu cu cu ad mec Fe p p p p p p p p p p p p p ∑=++++=+=++++

发生最大效率的位置:可变损耗等于不变损耗时,即12()()cu cu ad mec Fe p p p p p ++=+时。

IV. 同步电机:

0cua cuf mec Fe ad cu p p p p p p p p ∑=++++=+

(不要求)

9.电压变化率或电压调整率 I. 直流发电机电压变化率:

0N

N

U U U U -?=

II. 变压器电压变化率:

20222

22**22(cos sin )

N N N

k k U U U U U U U R X β??--?=

=≈+ (一次侧为额定电压不变)

III. 异步电机(无)

IV. 同步发电机电压调整率:

0N

N

E U U U -?=

(励磁电流不变为I fN )

10. 电动机的调速: I. 直流电动机调速:

2

a a a em E E E M U I R R U

n T C C C C -=

=-ΦΦΦ: 调压调速、电枢串电阻调速、调励磁调速等

II. 异步电动机调速:

1

160(1)(1)

f n s n s p

=-=-: 变频、变极、变转差率调速

2

211222

111

122[()()]em

em R m pU P s

T R f R X X s

σσπ'=

='Ω'+++:调压、转子串电阻等调s 法

III. 同步电动机调速:

1

160f n p

=

: 变频、变极

11. 起动、并网问题: I. 直流电动机起动:直接起动、三点启动器、调压软起动

II. 变压器并联运行:变比相同;连接组号相同;短路阻抗标幺值相同、阻抗角相等。

负载分配:与短路阻抗成反比

III. 异步电动机起动:调压器降压起动、先Y-后起动、转子回路串电阻起动

IV. 同步发电机并网:相序相同、频率相同、电压大小和相位相同

旋转灯光法(交叉连接)、灯光熄灭法(对应连接)

同步电动机起动:牵入同步法(阻尼、励磁绕组短路的异步电动机起动法);

(异步电动机带动到接近同步转速的起动法);

变频器供电起动

12. 制动问题: I. 直流电动机: 电源反接制动(E 、U 同向,快速)

串励电动机超速制动(E>U ,能量回馈) II. 异步电动机: 从0速开始,沿同步速的反方向下放重物; 电动机运行中,调换电源某两相,制动减速或停车;

定子接入直流电,电磁制动

III. 同步电动机: 定子绕组短路电磁制动(不要求)

13. 空载试验: I. 直流电发机空载试验:测磁化曲线

直流电动机空载试验:

II. 变压器空载试验:电压侧进行,测U N 附近的数据U 0、I 0、p 0;计算Z m 、R m 、X m

(也叫开路试验,忽略1、2次侧漏抗) III. 异步电动机空载试验:测U N 附近的数据U 0、I 0、p 0;分离p mec ,计算Z m 、R m 、X m 等

p 0同U 02为近似线性关系,p mec 基本不变,故在U 0=0时,可分离出p mec 。

IV. 同步发电机空载试验:测磁化曲线

14. 短路试验: I. 直流电机(无)

II. 变压器短路试验:在高压侧做,测I N 附近的数据U k 、I k 、p k ;计算Z k 、R k 、X k

(忽略激磁支路)

III. 异步电动机短路试验:计算定、转子漏阻抗参数

(也称堵转试验,不能忽略激磁支路)

IV .同步发电机三相对称短路试验:短路电流只有去磁性质的I d 分量,I d 和I f 成正比,测X d 的不饱和值。

15.磁势平衡与电枢反应问题 I. 直流电机的电枢反应:电枢(负载)电流产生一个磁动势,对主极磁动势有影响。 A. 电刷在几何中性线上时,只有交轴电枢反应。

()/a a a a

F x Ax A N i D π== (无移刷时的情况。x 以磁极中心为起点,A 为电负荷)

2

aq F A

τ=

交磁作用:①几何、物理中性线不重合;②不饱和时每极磁通不变;饱和时,有去磁作用。

B. 电刷移位后,出现直轴电枢反应磁动势,可能去磁,也可能助磁。

()2aq

ad F A b F Ab ββτ?

=-??

?=?

(移刷电角度时)

II. 变压器的磁势平衡: 一次侧电流的负载分量同二次侧电流二者的磁动势大小相同、方向相反,互相抵消,即

11012

0L I I I I I I =+'+=

III. 异步电动机的磁势平衡(也称转子反应):

定子电流的负载分量同转子电流二者的磁动势大小相同、方向相反,互相抵消,即

11012

0L I I I I I I =+'+=

IV. 同步电机的电枢反应:电枢(负载)电流产生一个磁动势,对主极磁动势有影响。

I

E

0的夹角来区分:E 0代表滞后

m

、I f 、F f 90°的交轴(q 轴)方向。

电枢反应磁动势、磁场、磁通、电动势:F a 、B a 、a

、E a

隐极机:电枢反应电抗X a ,同步电控X t = X a +X 凸极机:(双反应理论) 直轴电枢反应电抗X ad 、直轴同步电抗X d = X ad +X

交轴电枢反应电抗X aq 、交轴同步电抗X q =X aq +X

励磁问题: 直流电机: 他励、并联、自励、串励、复励(积复励、差复励、平复励) 变压器:

I m 、

m

基本不变:空载时由一次侧单独提供;负载时,

m

由F 1、F 2共同产生 异步电机: I m 、

基本不变:空载时由定子电流单独提供;负载时,

由F 1、F 2共同产生

同步电机: 直流励磁发电机励磁

同步励磁发电机旋转整流励磁

静止整流装置整流励磁

17. 不对称运行问题:

对称分量法:

(正序、负序、零序的概念)

00A A A A B B B B C C C C

I I I I I I I I I I I I +-+-+-?=++?=++??=++?

22000 ; ; B A C A B A C A A B C

I I I I I I I I I I I αααα++++-

---

?==?==??==?

2201()31()31

()3A A B C A A

B C A A B C I I aI a I I I a I aI I I I I +-?=++??

?=++??

?=++??

1. 直流电机(无)

2. 变压器:

(正序、负序、零序)电路及阻抗的特点 单相负载或短路分析 两相间短路分析

3. 异步电动机:不对称电压下的运行分析

4. 同步发电机: (正序、负序、零序)电路及阻抗 单相负载或短路分析 两相间短路分析

三相短路I k3:两相短路I k2:单相短路I k1 = 13

18. 折算问题

1. 直流电机(无)

2. 变压器:绕组折算

变比k

3. 异步电机:频率折算、绕组折算

电动势变比ke

电流变比ki

4. 同步电机(无)

19. 标幺值问题

基准的选择

20 额定值问题

额定值间的关系

21. 定、转子磁场相对静止问题

22. 发电机、电动机可逆原理

23. 稳定性问题、判断

二、电机学个别问题

1. 直流电机

为什么需要换向器

电枢导体中的电流是交流还是直流

单波绕组的并联支路对数等于1

单叠绕组的并联支路对数等于p

2. 变压器 三相变压器的两种磁路结构;

三相变压器的连接组号和组别、时钟表示法;

同一铁心柱上的两套绕组,感应的反电势要么同相位,要么反相位:绕组同名端的概念; 电压互感器不能短路,电流互感器不能开路

3. 异步电动机 三种运行状态

鼠笼转子的特点、极数自动适应问题 单相(电源)异步电动机

4. 同步电动机 转差发测量x d 、x q 的不饱和值

特性三角形:空载特性曲线、零功率因数特性曲线间相差一个特性三角形 利用特性三角形求漏电抗x p

短路比:在空载额定电压时,发生短路,相应的短路电流标幺值。

*()

c d k k X μ

=

不饱和

E 0与I 夹角的求取:

sin cos q a IX U tg IR U ?ψ?

+=

+

考虑电枢去磁作用、漏电抗X压降时,励磁电流I f的求取方法。

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()

电机学考试试题(A卷)(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

2020年4月全国自考试卷及答案解析电机学试题及答案解析

全国2018年4月自考试卷电机学试题 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() 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 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() 1

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()A.f2=f1B.f2=0 C.f2<f1 D.f2>f1 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 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() A.增加B.不变 C.减少D.先增加后减小 17.自耦变压器电磁容量与额定容量的关系是() A.大小相等 2

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。 >

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

电机学期末复习总结

《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。

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

电机学知识点总结

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

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

电机学知识点总汇

1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生: 直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的? 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的? 漏磁场是如何产生的?何时有?何时无? 2. 磁势平衡方程、电枢反应问题 变压器、异步电机中,磁势平衡方程说明了什么? 直流电机、同步电机中,电枢反应的物理意义是是什么? 磁势平衡和电枢反应有何联系? 3. 数学模型问题: I. 直流电机: u = E + I ×ra (+ 2U b )(电动) E = u + I ×ra (+ 2U b )(发电) E = C E n C E = PN a /60/a T E = C M I a C M = PN a /2/a 其中N a 上总导体数 II. 变压器: 折算前1 1 1 1 2222120121022/m L U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z U I Z ?=-+?=-??+=??=??-=? ?=?&&&&&& &&&&&&&&& 折算后 1 1 11 2222012121022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=?&&&&&&&&&&&&&&&

III. 异步电机:f 折算后()1111 2222σ012121m m //i e U E I Z E I R s jX I I I k E k E E I Z ?=-+?=+??=+??=??=-? &&&&& &&&&&&& w 折算后()1 1 11 2 222σ102 12 10m /j U E I Z E I R s X I I I E E E I Z ?=-+?''''=+??'=-??'=??=-?&&&&& &&& && && 未折算时 ()1 1 11 22222201212221m m , , s s s s s e s U E I Z E I R jX X sX F F F E k E E sE E I Z σσσ ?=-+?=+=??=+??==??=-? &&&&& r r r && && IV. 同步电机:0()a d ad q aq a d d q q E U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++&&&&&&&&&(凸极机、双反应理论) 0()a a a t E U I R jX jIX U IR jIX σ=+++=++&&&&&&&(隐极机) 4. 等效电路: I. 直流电动机: II. 变压器: III.异步动机: IV. 同步发电机: 隐极机 5. 相量图及其绘制 I . 直流电机: (无) II . 变压器:

全国高等教育自学考试电机学试题.doc

全国 2004 年 4 月高等教育自学考试电机学试题 课程代码: 02271 一、单项选择题(本大题共20 小题,每小题 1 分,共 20 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. 一台变比 K=3 的三相变压器,在低压侧加额定电压,测出空载功率P0=3000W,若在高压侧加额定电压,测得功率为() 。 A.1000 瓦 B.9000 瓦 C.3000 瓦 D.300 瓦 2. 变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为() 。 A.主要为铜损耗 B.主要为铁损耗 C.全部为铁损耗 D.全部为铜损耗 3.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 () 。 A.减小 B.增大 C.不变 D.无法确定 4. 变压器负载电流不变时,功率因数越大,其效率() 。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 5.若电源电压随时间按正弦规律变化, u1= U1sin( ωt+ ) ,欲使变压器空载合 闸电流最小,应为 ( ) 。 A.0° B.30° C.90° D.60° 6.D, yn 三相组式变压器的零序阻抗从副边看等于() 。 A.Zm B.Zk C.∞ D.Z2+Zm 7.为消除交流绕组中的 5 次谐波电动势可取Y 等于 ()。

A.Y= B. Y= C. Y= D. Y= 8. 三相交流电机接成Y 接可改善电动势波形,这是因为() 。 A.获得了中性点 B.消除了零序电流 C.消除了线电动势中的三次谐波 D.消除了相电动势中的三次谐波 9.交流绕组三相合成基波磁动势的幅值为()。 A.1.35 B. 0.9 C.0.9I C N C D.0.9I C qN C K q1 10.U N、I N、ηN、cos N分别是三相异步电动机额定线电压,线电流、效率和功率因数,则三相异步电动机额定功率 P N为 ( )。 A.U N I N cos N ηN B.U N I N cos N C.U N I N D. U N I N 11.一台三相异步电动机运行在 S=0.02 时,则由定子通过气隙传递给转子的功率中有 () 。 A.2%是电磁功率 B.2%是机械功率 C.2%是机械损耗 D.2%是转子铜耗 12.有一台两极绕线式异步电动机,要把转速调上去,下列哪一种调速方法是可行的 () 。 A.变极 B.转子回路串电阻 C.变频 D.降低电源电压 13. 同步发电机带纯感性负载时其电枢反应为() 。 A.交轴 B.直轴去磁 C.直轴加磁 D.交磁和直轴去磁 14. 同步电机电枢绕组匝数增加,其同步电抗() 。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定

电机学知识点讲义汇总

电机学知识点讲义汇总 第一章 基本电磁定律和磁路 电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的,掌握这些基本定律,是研究电机基本理论的基础。 ▲ 全电流定律 全电流定律 ∑? = I Hdl l 式中,当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时,电流取正号。 在电机和变压器的磁路计算中,上式可简化为 ∑∑=Ni Hl ▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=- dt d N dt d Φ -=ψ 式中,感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。 ②变压器电动势 磁场与导体间无相对运动,由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的,线圈中感应电动势的有效值为 m fN E φ44.4= ③运动电动势 e=Blv ④自感电动势 dt di L e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dt di 2 e M2 =-dt di 1 ▲电磁力定律 f=Bli ▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ= A l Ni μ=m R F =Λm F 式中,F=Ni ——磁动势,单位为A ; R m = A l μ——磁阻,单位为H -1; Λm = l A R m μ=1——磁导,单位为H 。

② 磁路的基尔霍夫第一定律 0=?s Bds 上式表明,穿入(或穿出)任一封闭面的磁通等于零。 ③ 磁路的基尔霍夫第二定律 ∑∑∑==m R Hl F φ 上式表明,在磁路中,沿任何闭合磁路,磁动势的代数和等于次压降的代数和。 磁路和电路的比较 第二章 直流电动机 一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应 ▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通;仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。空载时,主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f (F 0)为电机的磁化曲线。从磁化曲线可以看出电机的饱和程度,饱和程度对电机的性能有很大的影响。 ▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关,而与电机的励磁方式无关。电 机的运行特性与磁化曲线密切相关。设计电机时,一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分,这样既可保证一定的可调节度,又不至于浪费材料。 ▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接,构成一个闭合回路,回路内各元件的电动 势互相抵消,从而不产生环流。元件内的电动势和电流均为交变量,通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。电刷的放置原则是:空载时正、负电刷之间获得最大的电动势,这时被电刷短路的元件的电动势为零。因此,电刷应放在换向器的几何中性线上。对端接对称的元件,换向器的几何中性线应与主极轴线重合。 ▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ;②y 1=Z i /2p ε=整数;③y=y 1+y 2。其中,S 为元 件数,K 为换向片数,Z i 为虚槽数,p 为极对数,y 1为第一节距,y 2为第二节距,y 为合成节距,ε为小于1的分数,用来把y 1凑成整数。对单叠绕组,y=±1,y 2小于0,并联支路对数a=p ,即每极下元件串联构成一条支路。对单波绕组,y 2大于零,a=1,即所有同极性下元件串联构成一条支路。

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