电机学第二版习题答案
电机学第二版习题答案
电机学是电气工程中的重要学科，它研究的是电动机的原理、设计和应用。对
于学习电机学的学生来说，理解和掌握习题的答案是非常重要的。本文将为大
家提供《电机学第二版》习题的答案，帮助大家更好地学习和应用电机学知识。第一章：电动机基础知识
1. 电动机是将电能转化为机械能的装置。它由定子和转子两部分组成，其中定
子是不动的，转子则可以旋转。
2. 电动机的分类有直流电动机和交流电动机两种。直流电动机是通过直流电源
供电，交流电动机则是通过交流电源供电。
3. 电动机的工作原理是根据洛伦兹力的作用，使得定子和转子之间产生力矩，
从而实现转动。
4. 电动机的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来计算。效率越高，表示
电动机的能量转化效率越高。
第二章：直流电动机
1. 直流电动机的主要特点是转子上有一个或多个永磁体，通过改变电流的方向
和大小来改变转子的转动方向和速度。
2. 直流电动机的转矩与电流成正比，转速与电压成正比。根据这个特性，可以
通过改变电流和电压来控制直流电动机的转速和转矩。
3. 直流电动机的速度调节方式有电枢电阻调速、电压调速和外加磁场调速等。
第三章：交流电动机
1. 交流电动机的主要特点是转子上没有永磁体，而是通过定子上的电流产生的
磁场来实现转动。
2. 交流电动机根据转子类型的不同，分为异步电动机和同步电动机两种。
3. 异步电动机的转速略低于同步速度，转速与电源频率成反比。同步电动机的转速与电源频率成正比。
4. 交流电动机的启动方式有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动等。
第四章：电动机的保护与控制
1. 电动机的保护主要包括过载保护、短路保护和过热保护等。这些保护装置可以保护电动机在工作过程中不受损坏。
2. 电动机的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。根据实际需要选择合适的控制方式。
第五章：电动机的应用
1. 电动机广泛应用于各个领域，如工业生产、农业生产和家庭用电等。它们在生产和生活中起着重要的作用。
2. 电动机的应用可以通过控制电流和电压来实现不同的转速和转矩要求。根据实际需求选择合适的电动机类型和控制方式。
通过本文提供的《电机学第二版》习题答案，相信大家可以更好地理解和掌握电机学的知识。电机学是电气工程领域中的基础学科，掌握好电机学的知识对于电气工程师来说至关重要。希望大家通过学习和实践，能够在电机学领域有所突破和创新。
电机学第二版习题答案
电机学第二版习题答案 电机学是电气工程中的重要学科，它研究的是电动机的原理、设计和应用。对 于学习电机学的学生来说，理解和掌握习题的答案是非常重要的。本文将为大 家提供《电机学第二版》习题的答案，帮助大家更好地学习和应用电机学知识。第一章：电动机基础知识 1. 电动机是将电能转化为机械能的装置。它由定子和转子两部分组成，其中定 子是不动的，转子则可以旋转。 2. 电动机的分类有直流电动机和交流电动机两种。直流电动机是通过直流电源 供电，交流电动机则是通过交流电源供电。 3. 电动机的工作原理是根据洛伦兹力的作用，使得定子和转子之间产生力矩， 从而实现转动。 4. 电动机的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来计算。效率越高，表示 电动机的能量转化效率越高。 第二章：直流电动机 1. 直流电动机的主要特点是转子上有一个或多个永磁体，通过改变电流的方向 和大小来改变转子的转动方向和速度。 2. 直流电动机的转矩与电流成正比，转速与电压成正比。根据这个特性，可以 通过改变电流和电压来控制直流电动机的转速和转矩。 3. 直流电动机的速度调节方式有电枢电阻调速、电压调速和外加磁场调速等。 第三章：交流电动机 1. 交流电动机的主要特点是转子上没有永磁体，而是通过定子上的电流产生的 磁场来实现转动。
2. 交流电动机根据转子类型的不同，分为异步电动机和同步电动机两种。 3. 异步电动机的转速略低于同步速度，转速与电源频率成反比。同步电动机的转速与电源频率成正比。 4. 交流电动机的启动方式有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动等。 第四章：电动机的保护与控制 1. 电动机的保护主要包括过载保护、短路保护和过热保护等。这些保护装置可以保护电动机在工作过程中不受损坏。 2. 电动机的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。根据实际需要选择合适的控制方式。 第五章：电动机的应用 1. 电动机广泛应用于各个领域，如工业生产、农业生产和家庭用电等。它们在生产和生活中起着重要的作用。 2. 电动机的应用可以通过控制电流和电压来实现不同的转速和转矩要求。根据实际需求选择合适的电动机类型和控制方式。 通过本文提供的《电机学第二版》习题答案，相信大家可以更好地理解和掌握电机学的知识。电机学是电气工程领域中的基础学科，掌握好电机学的知识对于电气工程师来说至关重要。希望大家通过学习和实践，能够在电机学领域有所突破和创新。
电机学 第2版 习题答案 作者 王秀和 第2章 变压器 习题答案.docx
第二章变压器 习题解答 1.什么是主磁通？什么是漏磁通？ 答：链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。 2.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220V/110V,额定频率为50Hz,试说明其意义。若这台变压器的额定电流为4.55A/9.1A,问在什么情况下称其运行在额定状态？ 答：变压器的主要额定值有：(1)额定视在功率或称额定容量S'(kVA)；(2)额定线电压U1N(印)/U2n QV)；⑶额定线电流I1N (A) H2n (A)；⑷额定频率f N (Hz) o 一台单相交压器的额定电压为220V/110V,额定额率为50Hz,这说明：(1)该变压器高压绕组若接在50Hz、220V电源上，则低压绕组空载电压为110V,是降压变压器；(2)若该变压器低压绕组接在50Hz、110V电源上，则高压绕组空载电压为220V,是升压变压器。 当这台变压器加负载，使高压绕组电流为4.55A、低压绕组电流为9.1A时，称其运行在额定状态。 3.变压器的电抗参数X”、和土。各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别，分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等。 答：励磁电抗X”对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁芯。其磁阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此X…，的值很大。此外，铁的磁导率不是一个常数，它随磁通密度的增加而变小。磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁芯磁导率成正比。由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大。正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等。 一次绕组漏电抗％。与二次绕组漏电抗X”分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通，漏磁通要走空气磁路而闭合，磁路的磁阻很大，因此Xy和X”就很小。因为空气的磁导率为常数，所以Xy和X“为常数，即在空载试验、短路试验及正常负载运行时，它们的数值都相等。 4.与T型等效电路相比，变压器的简化等效电路忽略了什么量？这两种等效电路各适用于什么场合？ 答：简化等效电路是在将T型等效电路中的励磁阻抗|Z,“|视为无穷大时得到的，也就是在励磁电流Z m=-E/Z, =0,即忽略了励磁电流/。的情况下得到的。T型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况，而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合，例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等。 5.变压器做空载和短路试验时，从电源输入的有功功率主要消耗在什么地方？在一、二次侧分别做同一试验，测得的输入功率相同吗？为什么？
电机学第二版胡虔生课后习题答案
电机学第二版胡虔生编 习题集目录 第1章绪论 (1) 第2章变压器的运行原理及理论分析 (2) 第3章三相变压器及运行 (13) 第4章三相变压器的不对称运行 (17) 第5章特种变压器 (23) 第6章交流绕组及其感应电动势 (28) 第7章交流绕组及其感应磁动势 (33) 第8章（略） (37) 第9章三相异步电机的理论分析与运行特性 (38)
第1章 绪论（） P17：1-1 解：T S B 53.1025.0003.02==Φ=π 14 .3748.155.1304048.153.130=?--=--x x H H 匝14005 30214.37≈??===πI l H I F N x P17：1-2 解： (1)匝16435.2434.13995 1.010453.151.030214.37721=+=??+-??=+=-ππN N N (2)设B 在（1.48~1.55）之间 ()()（与假设相符） 486.1417.34180651.26913715.79570001.03023048.148.155.13040101045140037=?-+=?-???? ????+-?--+??= ?==--B B B B B NI F ππwb 10918.2025.0486.1BS 32-?=?==Φπ P18：1-4 解：2621020m s -?= (1)t dt t d dt dB NS dt d N e 314cos 096.20314sin 8.010*******-=???-=-=Φ-=- (2) t dt dB NS dt d N e 314cos 048.1060cos -=?-=Φ-= (3)s rad n /31006010002602πππ=?==Ω ()t cos cos 1cos 0t cos cos t Ω='='=+Ω=''θθθθθ则时，当，，则为时刻平面与磁力线夹角设t t t t t dt t t d dt dB NS dt d N e 314cos 72.104cos 096.20314sin 72.104sin 699.63100cos 314sin 8.020200cos 2-=???-='-=Φ-=πθ
《电机学》(华中科大出版社,辜承林,第二版)课后答案
第二章 直流电机 2．1 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电，如果没有换向器，电机不能发出直流电。 2．2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质 （1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转； （2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。 (1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止，∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。 （2）直流 电刷与磁极相对静止，∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 ∴是直流。 2．3 在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？ 直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N 极下，还是S 极下，都能产生同一方向的电磁转矩 2．4 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？ 有7个 主磁极 换向极， 机座 电刷 电枢铁心，电枢绕组，换向器 见备课笔记 2．5 从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好？ 一个线圈产生的直流脉动太大，且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小，但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，∴线圈太多，无处嵌放。 2．6 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关？ 主磁通： 从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁轭闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。 漏磁通： 有一小部分不穿过气隙进入电枢，而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合，不参与机电能量转换，δΦ与饱和系数有关。 2．7 什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近？ 磁化曲线：00()f F Φ= 0Φ-主磁通，0F 励磁磁动势 设计在低于“膝点”，则没有充分利用铁磁材料，即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的0F ，若磁通0Φ基本不变了，而我的需要是0Φ（根据E 和m T 公式）选在膝点附近好处：①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。 电机额定点选在不饱和段有两个缺点：①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。 选在饱和点有三个缺点：①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感
《电机学》课后习题答案.
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e dt L ψ=- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为µ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。
电机学(牛维扬第二版) 专升本必用,课后答案加详细解答
电机学（牛维扬第二版）专升本必用，课后答案加详细解答 电机学（牛维扬第二版）专升本必用，课后答案加详细解答 第一部分变压器 电力变压器的促进作用：一就是转换电压等级（缩写变压），以利电能的高效率传输 和安全采用，这就是变压器的基本促进作用；二就是掌控电压大小（又称调压），以确保 电能质量，这就是电力变压器必须满足用户的特定功能。 第一章习题解答（page14） 1-1变压器就是依据什么原理工作的？变压原理就是什么？【求解】变压器就是依据 电磁感应原理工作的。变压原理如下： 当外加交流电压u1时，一次侧电流i1将在铁心中建立主磁通φ，它将在一、二次侧绕组中感应出主电动势e1??n1d?d?和e2??n2，于是二次侧绕组便有了电压u2，负载时它 流过电流i2，由于dtdt工作时u2?e2，u1?e1，因此，当一、二次侧绕组的匝数n1、n2 不相等时，则可获得与一次侧数值不同的二次侧电压，此即变压原理。 本题知识点就是变压器的工作原理。它还牵涉以下术语。变压器的变比k?e1n1u1??。k?1时称作升压变压器，k?1时称作降压变压器。e2n2u2接电源的绕组称作一次两端绕组，它稀释电功率u1i1；直奔功率的绕组称作二次两端绕组，它输入电功率u2i2；电压等级 低或匝数多或电流大或电阻小或出线套管低而且间距的绕组称作高压绕组；反之就称作扰 动绕组。特别注意！！低、扰动绕组和一、二次绕组就是相同的概念，不容混为一谈。 1-4铁心在变压器中起什么作用？为什么要用两面涂漆的硅钢片叠成？叠片间存在气 隙有何影响？【解】铁心的作用是传导变压器的工作主磁通，同时兼作器身的结构支撑。 铁心叠片的目的是减小交变磁通其中引起的铁耗。叠片间存在气隙时，主磁路的导磁性能 将降低，使激磁电流增大。1-5变压器油有什么作用？ 【求解】变压器油的促进作用存有两个：一就是强化绕组绝缘；二就是加热。 1-6变压器的额定值有哪些？一台单相变压器额定电压为220/110，额定频率为50hz，表示什么意思？若此变压器的额定电流为4.55/9.1a，问在什么情况下称为变压器处于额 定运行状态？ 【求解】①额定值存有：额定容量sn，va或kva；额定电压u1n和u2n，v或kv，三 相指线电压；额定电流i1n和i2n，a或ka，三相指线电流；额定频率fn等。②额定电压220/110则表示u1n=220v，u2n=110v；50hz则表示我国标准规定的工业频率。③u1=220v、i1=4.55a、i2=9.1a、f=50hz时为额定状态。1-7一台单相变压器，一次侧加额定电压， 测得二次两端的短程电压11kv，若接通功率后测出二次两端电压10.5kv，则二次两端额 定电压为多少？【求解】二次两端额定电压为11kv。
电机学试题(含参考答案)
电机学试题（含参考答案） 一、单选题（共40题，每题1分，共40分） 1、鼠笼式异步电动机转子磁极数（）。 A、与定子磁极数不一定相同 B、比定子磁极数小 C、与定子磁极数始终保持一致 D、比定子磁极数多 正确答案：C 2、当有交变的磁通通过电机的绕组时，在绕组中会产生（）。 A、直流电流 B、交流电流 C、直流电动势 D、交流电动势 正确答案：D 3、同步发电机的参数中，反映定子漏磁通大小的是（。 A、同步电抗Xt B、电枢绕组电阻 C、电枢漏电抗Xα D、电枢反应电抗Xa 正确答案：C 4、三相交流绕组的对称原则，除了三相绕组完全一样外，还有在电机的圆周空间错开〔）。 A、120 B、60 C、120 D、60度电角度 正确答案：C 5、当同步发电机的电枢电流I与空载电势E同相位时，其电枢反应性质是(， A、直轴助磁 B、纯交轴 C、直轴去磁 D、直轴去磁兼交轴 正确答案：B
6、同步发电机进相运行时，有功输出受（）限制。 A、电机发热 B、转子转速 C、静态稳定 D、动态稳定 正确答案：C 7、磁滞损耗的大小与周波（）。 A、无关 B、成正比 C、成反比 D、的平方成正比 正确答案：B 8、电力变压器是常用于改变（）的电气设备。 A、交流电源频率大小 B、电能大小 C、交流电压大小 D、直流电压大小 正确答案：C 9、如果把磁路和电路对比，磁动势比作电动势，磁阳比作电阻，那么应该把（）比作电流。磁感应强度 A、磁场强度 B、磁导率 C、磁通量 正确答案：A 10、同步电动机负载运行时，励磁磁动势和气隙合成磁动势间的相位关系是（). A、同相位 B、湍后 C、不能确定 D、超前 正确答案：B 11、三相绕线型异步电动机带恒转矩负载运行，当转子回路电阻适当增大，且电机在稳定运行后其定子电流（） A、增大
电机学课后习题答案
2-1一台单相变压器， S N =5000kV A,U 1N /U 2N =35/6.0kV ,f N =50H Z ,铁心有效面积 A=1120cm 2，铁心中的最大磁密B m =1.45T ，试求高、低压绕组的匝 低压绕组的匝数26183 .5152412===k N N 2-2 有一台单相变压器，已知r1=2.19Ω，x1σ=15.4 Ω ，r2=0.15 Ω ，x2σ=0.964 Ω ， rm= 1250 Ω ，xm= 12600 Ω ，N1 = 876匝， N2 = 260匝，当cos φ2 = 0.8滞后时， 二次侧电流I2 = 180A ， U2N= 6000V ，试用“Г”形近似等效电路和简化等效电路求 u 1及 i1 。 下面用“Г”形近似等效电路求解。 令 369 .326087621===N N k Ω =⨯=='Ω=⨯=='94.10964.0369.3703.115.0369.32 1222 222σσx k x r k r V kU U A I k I 202156000369.34.53180369 .31 1222 2=⨯=='=⨯== 'Ω=+='+=Ω=+='+=3.2694.104.1589.3703.119.22121σσx x x r r r k k ︒︒∠=∠'='0 20215022U U
因为cos φ2 = 0.8，则φ2 = 36.87° ，所以 而用简化等效电路求解： 可见用简化等效电路求解与用“Г”形近似等效电路求解的相同； 画出折算后的矢量图和T 形等效电路。 ︒︒-∠=-∠'='87.364.5387.362 2I I ()()()()︒ ︒ ︒ ∠=--=-++-=∠-+⨯-∠-='-+'-=7 .1826.2124910012122620215 3.2689.30 4.327.420 202153.2689.387.364.5322j j j j U jx r I k k 1 U () ︒︒︒︒∠=-∠=+∠=+=37.98678.133.847.182852 .126616.212491260012507.1826.212491j jk r U I m m m ()() ︒ ︒︒∠=+-=--+-=-∠-∠='-=89 .14163.54718.33988.42058.32744.4266.12443.087.364.5337.98678.12j j j I I m 1I ()12 221249182.7k k U I r jx U ︒ ''=-+-=∠︒∠='-=13.1434.532 1I I
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=0.04,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7.5kW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; 11. 直流电动机的人为特性都比固有特性软; 12. 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的,因此稳定运行时,大的电磁转矩对应的转速 就高; 13. 三相异步电动机当转子不动时,转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同;
电机学模拟练习题与参考答案
电机学模拟练习题与参考答案 一、单选题（共40题，每题1分，共40分） 1、若一个整距线圈的感应电动势为 10V，将其改成短距后，其感应电动势变为（ A、不确定 B、小于 C、等于 D、大于 正确答案：B 2、同步电动机能耗制动时，将运行中的定子绕组电源断开，并保留（）的直流励磁。 A、线路 B、转子励磁绕组 C、定子励磁绕阻 D、定子 正确答案：B 3、双速三相交流鼠笼式异步电动机常用的改变转速的方法是（）。 A、改变电压 B、改变转子绕组电阻 C、将定子绕组由三角形连接改为星形连接 D、改变极对数 正确答案：D 4、磁场强度H的大小取决于（）的大小， A、外加磁场大小 B、外加电流大小 C、外加电压大小 D、介质自身性质 正确答案：B 5、一台 50Hz 的三相电机通以 60Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的极数（。 A、不确定 B、不变 C、变大 D、减小
正确答案：B 6、三相铁芯式变压器是由铁轭把三相（）联在一起的三相变压器 A、铁芯柱 B、绕组和铁芯 C、上述说法都不对 D、绕组 正确答案：A 7、异步电动机转子回路串电阻调速属于（）调速。 A、变频 B、改变转差率 C、改变电流 D、变极 正确答案：B 8、为了降低铁芯损耗，铁芯选用叠片方式，叠片越厚，其损耗（）。 A、越小 B、越大 C、不变 D、无法确定 正确答案：B 9、隐极同步发电机静态稳定运行极限对应的功率角8为（）。 A、<90° B、>90° C、<180° D、90° 正确答案：D 10、当异步电动机运行在S＞Sm范围时，随着负载增加，电机转速（）. A、降低 B、不变 C、升高 D、不确定 正确答案：A 11、异步电动机功率因数低对电网的影响主要是（）。 A、电网频率波动 B、电网电压波动
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电机学习题集 备注：作业时抄写题目，题与题之间空一行。 绪论和第一章：磁路 1-1:简述右手螺旋法则，左手定则和右手定则，以及电磁感应定律。 1-2：简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。假定作用在某段磁路上的磁动势为HL,该段磁路磁阻为Rm,则通过该段磁路的磁通量是多少？ 1-3：电机中为什么要使用铁磁材料，直流磁路和交流磁路有什么区别？ 1-4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。铁心截面积S=9xl0'4m2,磁路平均长度 l = Q.3m,铁心磁导率〃殆=5OOO〃o；气隙长度6 = 0.0005m,气隙截面积按1.IS计算。套装在铁心上的励磁绕组500匝，问电流0.5A时，磁路中磁通为多少？作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少？ //0 =4^xlO-7H/mo 第二章：变压器 2-1：简述变压器的组成。变压器的最基本组成是什么？ 2-2：什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流？ 2-3：什么是变压器的主磁通？什么是变压器的漏磁通？主磁通的大小主要取决于哪些因素？ 2-4：单相变压器计算 1)一台单相变压器,SN=20000kVA,UwU'=127kV/llkV, 50Hz,高压侧开路,在低压侧施加额 定电压并进行测量，测得电流45. 5A,损耗47kW,不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)o (k=ll. 5455, Rm=3026 Q , Xm=32083 Q) 2)上述变压器，低压侧短路，在高压侧施加一电压使电流达到额定电流，进行测量，测 得电压9.24kV,损耗129kW,不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。(I1N=157. 48A, Rk= 5. 202 Q , Xk=58. 44 Q) 3)上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率因 数cos6=0.8 (按负载电流滞后电源电压计算)。(Z ,tl=645.08Q +j483.81 Q , Zi=639. 8 Q+j425. 4Q) 2-5：什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？说明联结组别Ydll的含义。 2-6：三相变压器，额定容量5000kVA,额定电压10kV/6.3kV, Yd连接，计算 1)一、二次侧的额定电流；288.7A,458.2A 2)一、二次侧的额定相电压和额定相电流。5.774kV, 6.3kV, 288.7A,264.6 2-7：变压器的并联运行条件是什么？ 2-8： 2-4中变压器，满负荷运行时，cos6=0.8,利用简化等效电路，利用标幺值计算该变压器的电压调整率。(Zb=806.4 Q , 4.86%) 第三章：直流电动机 3-1：简述直流电动机结构。什么是直流电动机的励磁方式？直流电动机有哪些励磁方式？
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基础知识 【填空题】 1.恒压直流铁心磁路中，若增大气隙，则磁通（减小），则电感（减小），则电流（基本不变） 2.交流铁芯磁路中，当外加电压大小不变时，若增大气隙，则磁通（基本不变），电感（减小），电流（增加）。 解析： 3. 如果线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒介质，则线圈内（H不变，B变化）。 解析：磁场强度H只与电流大小，线圈匝数以及该点的几何位置有关，而与磁介质的磁导率μ无关。但磁感应强度B与磁导率μ有关。 4. 铁磁材料从不饱和区进入饱和区后，磁阻会（增大） 解析： 5.电机中的铁芯常用硅钢片叠压而成，主要是为了减少（涡流）损耗。 6.螺线管中磁动势的多少与（电流）有关。解析：F=Ni(A) 7.通过电磁感应现象可以知道，当导体的切割速度和磁场的磁感应强度一定时，导线的切割长度越短，则导体中的感应电动势（越小）。解析：E=BLV 【判断题】 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中（存在少量）磁力线。 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（√） 2.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（√） 3.载流导线周围的磁感应线都是围绕电流的闭合曲线（√） 4.硬磁材料适合做永磁体。（√）
5.磁路计算时存在多个励磁线圈，则一定可以应用叠加原理进行计算。（×）解析：线性磁路才可以用叠加原理 6.交流铁心磁路和直流铁心磁路中都存在磁滞损耗。（×）解析：直流铁心磁路中无磁滞损耗 7.铁磁材料的磁导率要比非铁磁材料的磁导率大。（√） 8.分别在匝数一样的空气心、铁心线圈里通入相同的励磁电流，则二者产生的磁场强度相等。（√）解析：磁场强度H只与电流大小，线圈匝数以及该点的几何位置有关，而与磁介质的磁导率μ无关。 9.直流电机中的主磁通和漏磁通都能传递能量。（×）解析：只有主磁通传递能量 10.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（√） 11.交流铁心线圈电路中励磁电流频率越高，其产生的磁滞损耗越大（√） 解析： 12.在电机中，气隙段的磁压降要比主磁极铁心上的磁压降小。（×） 13.直流铁心线圈电路和交流铁心线圈电路一样都存在感应电动势。（×） 解析：直流铁心线圈中无感应电动势。 14. 由于磁路的非线性，磁化电流与磁通的波形不一样。当磁通为正弦波时，磁化电流为尖顶波。（√）解析：当磁通为正弦波时，磁化电流为尖顶波；当磁化电流为正弦波时，磁通为平顶波。 【单选题】 1.下列物质适合做电机磁路材料的是（C）。 A、木材 B、稀土钴 C、硅钢片 D、铷铁硼 2. 下列可以用左手定则进行判断的是（C）。 A、判断磁场产生的感应电动势方向 B、判断全电流定律电流的正负 C、判断磁场中电流的受力方向 D、判断电流产生的磁力线方向 解析：左手定则一般是用来判断受力方向的。内容：伸出左手，使大拇指与四指垂直，让磁感应线穿过掌心，四指指向电流方向，此时大拇指所指的方向即为导线所受安培力的方向。 伸平左手使拇指与四指垂直，磁感线垂直穿过手心，四指的方向与导体中正电荷的运动方向一致，则拇指所指的方向即为正电荷在磁场中受力（洛伦兹力）的方向。 3.若硅钢片叠片接缝增大，则其磁阻（ D ）。 A、基本不变。 B、无法确定。 C、减小。 D、增大。 4. 铁芯叠片越厚，其损耗（ A）。 A、越大。 B、越小。 C、无法确定。 D、不变。 5.电机和变压器中常用的铁心材料为（C ） A、铸钢 B、铸铁钢片 C、硅钢片 D、钢板冲片 6.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是（ C ） A、磁密 B、磁阻 C、磁通 D、磁势 7.在磁路中与电路中的电势作用相同的物理量是（ A ） A、磁势 B、磁阻 C、磁通 D、磁密 解析：
电机学习题答案(部分)
第四章 4 .1 如果电源频率是可调的,当频率为50 Hz 及40 Hz 时,六极同步电动机的转速各 是多少? 解: n =1n =p f 1 60 六极同步电动机P=3,当1f =50HZ 时,min /10003 50 60r n =⨯= ; 当1f =40HZ 时,min /8003 40 60r n =⨯= 4 . 2 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中是否存在感应电动势?在起动过程中 是否存在感应电动势?为什么? 答: 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中不存在感应电动势。正常运行时转子的转 速等于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间没有相对切割运动,所以 转子励磁绕组中不会产生感应电动势。在起动过程中转子励磁绕组中存在感应电动势,因为 起动时转子的转速低于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间有相对 切割运动, 所以转子励磁绕组中会产生感应电动势。 4 . 3 为什么异步电动机不能以同步转速运行而同步电动机能以同步转速运行? 答: 若异步电动机以同步转速运行,则转子的转速等于定子旋转磁场的转速,两者之间没有 相对切割运动,在转子绕组中不会产生感应电动势,没有电流, 没有电磁转矩,
异步电动机不 能运行,所以异步电动机不能以同步转速运行。 同步电动机的定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场,而转子励磁绕组通入直流电产生 恒定磁场,只有当转子转速等于同步转速时, 同步电动机才能产生固定方向的电磁转矩,从而 带动负载运行;如果转子转速不等于同步转速,则产生的电磁转矩的方向是交变的,时而是顺 时针方向, 时而是逆时针方向,平均电磁转矩为零,所以同步电动机只能以同步转速运行。 4 . 4 为什么要把凸极同步电动机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量? 答: 凸极同步电动机结构上的特点是转子具有明显突出的磁极,使得定、转子之间的气隙是 不均匀的,这给分析工作带来困难。为便于分析,在转子上放置垂直的两根轴,即直轴和交轴, 直轴与转子轴线重合,交轴与转子轴线垂直,这样使得沿直轴或交轴方向的磁路是对称的,同 时由于直轴与交轴互相垂直,计算直轴方向的磁通时不必考虑交轴磁动势的影响,同样, 计算 交轴方向的磁通时也不必考虑直轴磁动势的影响,可使计算工作简化,所以常把凸极同步电动 机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量。 4 . 5 何谓直轴同步电抗d X ?何谓交轴同步电抗q X ?d X 和q X 相比哪个大一些?
《电机学》习题解答 08章
第8章 思考题与习题参考答案 8.1 有一台交流电机，Z =36，2p =4，试绘出单层等元件U 相绕组展开图。 解： 94362===p Z τ 33 4362=⨯==pm Z q 8.2 有一台交流电机，Z =36，2p =4，y =7，试绘出U 相双层叠绕组展开图。 解： 94362===p Z τ 33 4362=⨯==pm Z q 8.3 试述短距系数和分布系数的物理意义。若采用长距绕组，即τ>y ，短距系数是否会大于1，为什么？ 答：短矩系数是短矩线圈电动势与整矩线圈电动势之比，因为整矩线圈电动势等于两线圈边电动势的代数和，而短矩线圈电动势等于两线圈边电动势的相量和,所以短矩系数小于1。 分布系数是q 个分布线圈的合成电动势与q 个集中线圈的合成电动势之比，因为分布线圈的合成电
动势等于q 个线圈电动势的相量和，而集中线圈的合成电动势等于q 个线圈电动势的代数和，所以分布系数数小于1。 即使采用长矩绕组，短矩系数仍然小于1。因为长距线圈电动势仍然等于两线圈边电动势的相量和，它一定小于两线圈边电动势的代数和。 8.4 一台三相交流电机接于电网，每相感应电动势的有效值E 1=350V ，定子绕组的每相串联匝数N =312，基波绕组系数k w 1，求每极磁通1Φ。 解：根据11144.4Φ=W fNk E 可知 00526.096 .03125044.435044.4111=⨯⨯⨯==ΦW fNk E Wb 8.5 一台三相交流电机, f N =50H Z ，2p =4，Z =36，定子为双层叠绕组，并联支路数a =1，τ97= y ，每个线圈匝数N c = 20，每极气隙磁通1Φ=7.5×10-3 Wb ，求每相绕组基波感应电动势的大小。 解： 20363602360=⨯=⨯=Z p α 33 4362=⨯==pm Z q 94.070sin )9097sin()90sin(1==⨯=⨯= τy k y 96.010sin 330sin 2 20sin 32203sin 2sin 2sin 1==⨯== ααq q k q 9.096.094.01=⨯=W k 2401 20342=⨯⨯==a pqN N c V fNk E W 360105.79.02405044.444.43111=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=- 8.6 有一台三相同步发电机，2极，转速为3000r/min ，定子槽数Z=60，每相串联匝数N =20，每极气隙磁通1ΦWb ，求：(1)定子绕组基波感应电动势的频率；（2）若采用整距绕组，则基波绕组系数和相电动势为多少？（3）如要消除5次谐波电动势，则线圈节距y 应选多大，此时的基波电动势为多大？
(完整)电机学习题解答12章
第12章 思考题与习题参考答案 12。1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质，它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定？ 答:电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表： 12。2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ，则在下列情况下电枢反应各起什么作用? (1)带电阻负载；（2)带电容负载8.0* =c X ， (3）带电感负载7.0*=L X 。 答：电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0 E 的相位关系，或者说取决于负载的性质. (1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；（2)带电容负载8.0=*s X 时，由于它小于同步电抗（0.1*=s X )，总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因此电枢反 应基本为直轴去磁作用；（3）带电感负载7.0=* L X 时，总电抗为更大的感抗，电枢反应主要为直轴去磁作用。 12。3 电枢反应电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 答：电枢反应电抗对应电枢反应磁通，这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通,它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路，它反映了电枢反应磁通的大小；同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通（即电枢反应磁通和定子漏磁通之和），它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性，也影响同步发电机短路电流的大小。 12。4 什么是双反应理论？为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论? 答:由于凸极同步电机的气隙不均匀,直轴处气隙小，磁阻小,交轴处气隙大，磁阻大，同样的电枢磁动
电机学习题与解答 2 异步电机1
第五章 三相异步电动机基本工作原理和结构 5-2 为什么异步电动机的转速一定小于同步转速？ 答： 由上题知，异步电动机的转向n 与定子旋转磁场的转向n 1相同，只有n
电机学相关习题及解答
1－36 一台直流电动机，电枢电流为15.4A ，2P ＝4，单波S ＝27，每元件匝数W y ＝3，每极磁通量等于0.025W b ，问电机的电磁转矩为多少？若同样元件数，绕组改为单迭，极数于励磁不变，电磁转矩又为多少？ 1－48 一台并励直流电动机，P N ＝100kw ，U N ＝220V ，n ＝550r/m 在750C 时电枢回路电阻r a ＝0.022欧，励磁回路电阻r f ＝27.5欧，2u ∆＝2V ，额定负载时的效率为88％，试求电机空载时的电流。 1－54 一台并励直流电动机的额定数据如下：P N ＝17kw ，U N ＝220V ，n ＝3000r/m ， I N ＝88.9A ，电枢回路电阻r a =0.0896欧，励磁回路电阻R f ＝181.5欧，若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（I a ＝0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R ＝0.15欧时，在额定转矩时的转速。 1－58 一台串励直流电动机U N ＝220V ，n ＝1000r/m ，I N ＝40A ，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。试求：（1）当I a ＝20A 时，电动机的转速及电磁转矩？（2）如果电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V ，此时电动机的转速及电流各为多少？ 1－62 一台直流串励电动机，额定负载运行，U N ＝220V ，n ＝900r/m ，I N ＝78.5A ，电枢回路电阻r a =0.26欧，欲在负载转矩不变条件下，把转速降到700r/m ，须串入多大电阻？ 1－76 并励直流电机接在电网上。 1、 比较该机作发电机运行和电动机运行时的旋转方向。 2、 该机作电动机运行，正转时和反转时不一样为什么？ 1－77 并励直流发电机，额定电压为230V ，现需要将额定负载运行时的端电压提高到250V ，试问：（1）若用增加转速的方法，则转速必须增加多少？（2）若用调节励磁的方法，则励磁电流增加多少倍？ 1－78 一台并励发电机，P N ＝6kw ，U N ＝230V ，n ＝1450r/m ，电枢回路电阻r a 750 ＝0.921 欧，励磁回路电阻 R f 75 ＝177欧，额定负载时的附加损耗 60=∆ P w ，铁耗 5.145=P Fe w ，机械损耗4.168=ΩP w ，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转 矩及效率。 1－79 一台并励发电机，励磁绕组电阻R f ＝22.8欧，在额定转速1000r/m 时空载特性为： 要使空载时产生额定电压，励磁回路应串入多大调节电阻？在额定转速下的临界电阻是多少？ 1－80 一台直流发电机，P N ＝82kw ，U N ＝230V ，每极并励磁场绕组为900匝，在以额定转速运转，空载时并励磁场电流为7.0A 可产生端电压230V ，但额定负载时需9.4A 才能得到同样的端电压，若将该发电机改为平复励，问每极应加接串励绕组多少匝？（平复励是指积复励当额定负载时端电压与空载电压一致） 2－2 励磁电抗 x m 的物理意义如何？我们希望变压器的 x m 是大还是小好？若用空气心