电机学作业整理共51页
电机整理复习资料
电机整理复习资料00电枢磁动势对空载气气隙磁通密度分布的影响为电枢反应的影响有1是气隙磁场发生畸变，2)气隙磁场发生畸变使物理中心线偏离几何中心线（3）磁路饱和时,有去磁作用1、铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
2、并励直流发电机自励建压的条件是：电机磁路中要有剩磁、励磁绕组并联到电枢两端的极性正确、励磁回路的总电阻小于临街电阻。
3、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是2p，2。
4、直流发电机的绕组常用的有叠绕组和波绕组两种形式，若要产生大电流，绕组常采用叠绕组。
8、直流电机的电磁转矩是由每极气隙磁通量和电枢电流共同作用产生的。
9、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（电枢绕组）中。
10、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（不去磁也不助磁）11、直流发电机的励磁方式有：他励；自励（包括并励，串励和复励）12、直流电动机的起动方法有：降压起动、电枢回路串电阻起动13、当电动机的转速超过理想空载转速时，出现回馈制动。
14、拖动恒转矩负载进行调速时，应采降压或电枢回路串电阻调速方法，而拖动恒功率负载时应采用弱磁调速方法。
15、直流电机由定子和转子两大部分构成。
其中定子部分包括机座、主磁极、换向极、电刷组成。
转子部分包括铁心、电枢绕组、换向器、转轴组成。
16、直流电机的换向：直流电机运行时，随着电枢的转动、电枢绕组的元件从一条支路经过电刷短路进入另一条支路，元件电流随之改变方向的过程，简称换向。
17、环火产生的原因：电枢反应20 电枢绕组是直流电动机产生电磁转矩和感应电动势，实现机电能量转换的枢纽22 相邻的两个主磁极轴线之间的距离称为极距24 空载磁场是指主磁极励磁磁动势单独产生的励磁磁场，亦称主磁场25 空载气隙磁通密度分布为一礼帽形平顶波26 电枢反应是电枢磁动势对空载气隙磁通密度分布的影响27 电枢反应的影响是，1：使气隙磁场发生畸变2：气隙磁场的畸变使物理中心线偏离几何中心线3：磁路饱和时。
电机学习题及解答
1. 三相异步电动机转速为n，定子旋转磁场的转速为n1，当n＜n1是＿＿＿＿＿＿运行状态；当n＞n1是＿＿＿＿＿＿＿运行状态；当n与n1反向时是＿＿＿＿＿＿＿运行状态。
2. 一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是575转/分，此机的同步速是＿＿＿＿＿转/分，极数是＿＿＿＿，额定时的转差率是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3. 在异步电动机的等效电路中，用电路中的等值参数表示的总机械功率为＿＿＿＿，电磁功率为＿＿＿＿＿＿。
5. 一台直流电动机，电刷顺转向偏离几何中心线一个角度，直轴电枢磁势对主磁极磁场产生＿＿＿＿＿＿作用；如果保持电枢电流不变，则电机转速将＿＿＿＿＿＿。
6. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速＿＿＿＿＿＿＿＿＿，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速＿＿＿＿＿＿。
7. 并励直流发电机不能自励的可能原因是：⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿：⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8. 一台三相异步电动机，额定电压下的起动电流是额定电流的4.5倍，则用Y/△起动时，起动电流倍数为＿＿＿＿。
若用自耦变压器起动时，电网供给的起动电流与Y/△起动时一样，则自耦变压器的变比k a＝＿＿＿＿。
（k a为高压比低压）9. 一台4极绕线式异步电机在恒转矩下调速，当由1450转/分的额定转速降至1000转/分时，需在转子回路串入＿＿＿倍于转子电阻的附加电阻，此时转子铜耗比调速前增多了＿＿＿＿＿＿倍。
一.填空题1. ⑴电动机⑵发电机⑶制动2. ⑴600 ⑵10 ⑶0.04173. m1I,22[(1-s)/s]r,2 m1I,22r2/s4.sP M (1-s)P M5. 加磁，降低6. ⑴升高⑵降低7. ⑴电机无剩磁⑵励磁绕组和电枢绕组的接法不正确⑶励磁回路电阻大于临界电阻8. 1.539. 9 92. 异步电动机等值电路中的电阻(1-s)r,2/s的物理意义是：________________________。
电机学作业及答案
电机及拖动
19-13作业
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20-5作业
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20-6作业
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20-6作业
电机及拖动
6月6日(本周五) 4-1三相鼠笼异步电
1，2节 3，4节
动机工作特性测定实验
学号末三位：085-134 学号末三位：135-183
地点：教6楼-601
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变压器作业
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1-2作业
电机及拖动
（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算
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（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算 (2) 空载试验低压侧做，电压为额定值 短路试验高压侧做，电流为额定值 (3) 等效电路和公式
电压电流和功率题中所给全是线值和三相功率公式中计算用相值和单相功率进行计算空载试验低压侧做电压为额定值短路试验高压侧做电流为额定值jxs1jxs1短路时的等效电路空载时的等效电路电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动31p63根据题图31所示的绕组联结图确定出联结组标号三相变压器单侧绕组相量图绘制方法y形联结相电动势相量为y形线电动势相形联结线电动势相量为形顺时针标注abc依据首末端联结关系标xyz和绘出相电动势相量
电机及拖动
（分布且短矩） Eq1 qkd1kp1EK1 4.44 fΦ1NK qkd1kp1
E1 4.44 fN1kd1Φ1
N1
2 pqN k a
Kdp1= Kd1Kp1
电机学考试整理
1．直流电机工作原理直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
2．直流电机的基本结构定子：主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷；转子：电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴。
3．直流电动机的制动三种制动方式：能耗制动、反接制动、回馈制动（再生制动）4．直流电动机的调速三种调速方式：（1）改变励磁电流（主磁通）调速；（2）改变串入电枢回路中的电阻调速；（3）改变电枢端电压调速5．变压器的分类按用途分：电力变压器、仪用变压器、特种变压器按绕组数分：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器按相数分：单相变压器、三相变压器、多相变压器按冷却介质和冷却方式分：油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器按铁芯结构分：心式变压器、壳式变压器6．三相异步电动机的工作原理当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同.7．三相异步电动机的结构定子：定子铁心、定子绕组、机座、端盖、轴承、轴承端盖；转子：转子铁心、转子绕组、风扇。
8．三相异步电动机的制动三相异步电动机的制动分为：能耗制动、反接制动、回馈制动、倒拉反转9．单相异步电动机结构：由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。
工作原理：单相交流绕组通入单相交流电产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正转和反转磁场和。
电机学作业
1-1 变压器的铁心起什么作用？为什么要用表面涂绝缘的硅钢片叠制？1-2 一台降压变压器，其原、副绕组那个匝数多？那个导线粗？1-3 储油柜的作用是什么？1-4 变压器的绝缘套管起什么作用？1-6 什么是主磁通？什么是漏磁通？它们在性质和作用上有哪些区别？1-7 电势1E 和2E 在数量上和相位上关系如何？它们的性质和作用有什么区别？ 1-8 试分析原绕组（高压侧）匝数比原设计值减小时，铁心饱和程度、空载电流、铁损和变比各将如何变化？1-9 一台单相变压器，额定电压为220V/110V ，如果不慎将低压侧误接到220V 的电源上，将产生什么后果？1-10 在多数变压器上设有能改变高压绕组匝数的调压开关，如一台降压变压器，当其副边电压偏低时应如何改变原绕组的匝数？1-11 说变压器的原绕组相当于负载，副绕组相当于电源，这各是相对什么而言？ 1-12 为什么变压器在外加电压U 一定时，主磁通最大值m φ基本不变？1-13 磁势平衡指的是什么？变压器负载时原绕组电流1I 如何分成两个分量？它们各有何特点？各起什么作用？1-14 电压平衡和磁势平衡是如何相互制约的？1-15 变压器原、副方的电压1U 、2U ，在数量上和相位上关系如何？1-16 变压器原副方的电流1I 和2I ，在数量上和相位上关系如何？1-18 设21W W K =为变压器的变比，试比较下列各式的准确性：21E E K =，201U U K =，21U U K =，12I I K =。
如某一公式是近似的，试说明影响其近似程度的主要因素是什么？1-20 变压器的电压、电流、功率和功率因数等量当中，哪些是原方决定着副方？哪些是副方决定着原方？1-21 绕组折算的目的是什么？按什么原则进行折算？折算值如何求？1-22 在等效电路中如何体现磁通的作用？1-30 变压器的电压变化率U ∆与哪些因素有关？如何计算？1-31 变压器的效率η与哪些因素有关？如何计算？1-33 三相变压器磁路系统有哪两种形式？三相变压器组和三相心式变压器各有什么优、缺点？1-36 三相变压器的连接组号是根据什么规定的？应用向量图判定连接组号应分哪几步？1-40 何谓变压器的并联运行？并联运行的主要优点是什么？1-41 变压器理想并联的条件是什么？如不满足有何不良后果？实际并联时条件有哪些放宽？1-2 有一台三相变压器，=NS 200 KV A ，=N N U U 21/10/0.4KV ，Y/Y 0接法，试求原、副方的额定电流。
电机学作业答案
同步电机章节作业：1. 有一台TS854-210-40的水轮发电机，P N =100兆瓦，U N =13。
8千伏，9.0cos =N ϕ，f N =50赫兹，求〔1〕发电机的额定电流；〔2〕额定运行时能发多少有功和无功功率？〔3〕转速是多少？〔1〕额定电流4648.6A〔2〕有功功率MW P N 100=无功功率48.4MVar〔3〕转速 150rpm2 同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在以下情况下〔忽略电机自身电阻〕，电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2） 电容负载8.0*=c x ，发电机同步电抗0.1*=t x ； 3） 电感负载7.0*=L x答：电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。
①电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢反应；②电枢反应为直轴去磁电枢反应；③电枢反应为直轴去磁电枢反应。
3. 试述直轴和交轴同步电抗的意义。
X d 和X q 的大小与哪些因素有关？答：直轴〔交轴〕同步电抗是表征对称稳态运行时直轴〔交轴〕电枢反应基波磁场和漏磁场综合效应的电磁参数。
与气隙大小、电源频率、绕组匝数、铁心几何尺寸、材质及磁路的饱和程度有关。
4. 有一台70000kV A 、60000kW 、13.8kV(Y 接)的三相水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为0.1*=Xd ,7.0*=Xq ，试求额定负载时发电机的激磁电动势*0E 〔不计磁饱和与定子电阻〕(1.732)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5.同步发电机短路特性曲线为什么是直线？当N k I I =时，这时的激磁电流已处于空载特性曲线的饱和段，为什么此时求得的d x却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？ 答：因x σ很小，故气隙电动势很小，用来感应气隙电动势的气隙磁通很小，所以短路时，电机磁路不饱和，E 0∝I f ，而E 0∝I k ，因此I k ∝I f ，所以短路特性是一条过原点的直线。
2021年《电机学》平时作业-华工理工大学网络教育
《电机学》平时作业华南理工大学网络教育学院一、简答题1、某三相变压器相序为A-B-C ,试画出D,d1联接组的电势向量图及绕组的接线图。
2、一台60 Hz，380V三相异步电动机，现运行于50 Hz，380V的电源上，设输出功率不变，问励磁电抗、励磁电流、功率因数等物理量如何变化？答：异步电动机f：60Hz→50Hz励磁电抗：Xm=2πflm；f↓，使Xm↓；励磁电流：I。
=U1/Xm；∵Xm↓，I。
↑增大又因为I。
↓，使功率因数增大。
3、对制成的变压器而言，主磁通的大小取决于什么？主磁通的波形取决于什么？答：对制成的变压器而言，主磁通的大小取决于电源电压的大小，主磁通的波形取决于电源电压的波形。
4、同步电机有哪几种运行状态？答：同步电机有三种运行状态：发电机、电动机、补偿机。
5、试写出并励直流电动机电枢回路的电压方程、功率方程和转矩方程，说明电磁转矩对转子起什么作用？解：电压方程U=E a+I a R+2△U s功率方程P1=P0+P e，Pe=P cua+P2转矩方程T e=T0+T2电磁转矩对转子起驱动作用。
6、试写出三相绕组磁动势的基波幅值公式，并指出公式中各量的意义。
答：7、变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件？如何达到理想的并联运行？答：理想的并联应能满足下列条件：（1）空载时，并联的变压器之间没有环流。
（2）负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足：(1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。
(2)各变压器的联结组号应相同；(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
8、试写出隐极同步发电机不计电枢电阻时的功角特性表达式。
答：9、试写出感应电机的基本方程式。
10、试画出双绕组变压器T形等值电路图。
11、试画出变压器相量图。
12、试画出三相感应电动机T形等值电路图。
13、试画出不计饱和时的隐极同步发电机的等值电路图。
电机学答案整理
一、总论1.极限磁滞回线与纵坐标的交点称为剩余磁通密度Br，与横轴交点称为矫顽磁力Hc。
根据矫顽磁力的大小，磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。
Hc小的为软磁材料，它容易被磁化，在较低的外磁场作用下就能产生较高的磁通密度，一旦外磁场消失，其磁性也基本消失，电机中应用的导磁体，如电工钢片、铸钢、铸铁等均系软磁材料。
Hc大的为硬磁材料，它不容易被磁化，也不容易去磁。
一经磁化，当外磁场小时后，它能保持相当强且稳定的磁性。
硬磁材料常在电机中用作永久磁铁，以便在没有线圈电流产生磁动势的情况下为电机提供一个恒定磁场。
（P7）极限磁滞回线与纵坐标的交点称为剩余磁通密度Br，与横轴交点称为矫顽磁力Hc。
根据矫顽磁力的大小，磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。
Hc小的为软磁材料，它容易被磁化，在较低的外磁场作用下就能产生较高的磁通密度，一旦外磁场消失，其磁性也基本消失，电机中应用的导磁体，如电工钢片、铸钢、铸铁等均系软磁材料。
Hc大的为硬磁材料，它不容易被磁化，也不容易去磁。
一经磁化，当外磁场小时后，它能保持相当强且稳定的磁性。
硬磁材料常在电机中用作永久磁铁，以便在没有线圈电流产生磁动势的情况下为电机提供一个恒定磁场。
（P7）2.当导磁材料位于交变磁场中被反复磁化时，材料内部的B、H关系便成磁滞回线。
此时，到此材料中将引起能量损耗，称为铁心损耗。
铁心损耗分为：磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是导磁体反复被磁化，其分子运动摩擦所消耗的能量。
铁心本身既是导磁体又是导电体，，交变磁场在铁心中要感应电动势，它将引起在铁心中流通的涡电流，涡流在铁心中产生焦耳损耗，即涡流损耗。
（P7-P8）3．当一位于磁场中的线圈的磁链发生变化时，线圈中将产生感应电动势。
线圈中的磁链的变化，有以下两种方式：纯粹由于磁链本身随时间变化而感应的电动势称为变压器电动势。
磁通本身不随时间变化，但由于线圈与磁场间有相对运动而引起线圈磁链的变化，这样产生的电动势称为运动电动势或速度电动势。