电机学习题解答
电机学考试题+参考答案
电机学考试题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.异步电动机在额定运行时效率较高。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
()A、正确B、错误正确答案：A3.通常同步调相机都工作于过励状态，以便从电网吸收容性无功功率，改善电网功率因数。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.增大异步电动机电源电压，电磁转矩增大，有功功率增大，异步电动机的功率因数升高。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.铁磁材料在初始磁化阶段内磁场随外磁场变化较快。
()A、正确B、错误正确答案：B6.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中产生的交变磁通将分别在一次侧绕组和二次侧绕组中产生感应电动势A、正确B、错误正确答案：A7.变压器的空载电流又称为励磁电流，主要作用是建立磁场，同时还提供铁芯损耗。
()A、正确B、错误正确答案：A8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.并网运行的同步发电机在撤掉原动机后，转速会先下降后在升高至同步逮。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.同步发电机的内功率因数角由负载性质决定。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.变压器的电压比是指一、二次绕组的额定线电压之比。
()A、正确B、错误正确答案：A13.凸极同步发电机和隐极同步发电机的电磁功率计算公式是相同的。
（）A、正确B、错误正确答案：B14.深槽和双笼型异步电动机运行性能和普通笼型异步电动机相比，起动性能好，运行性能相同。
（）。
A、正确B、错误正确答案：B15.采用短距与分布绕组的方法我们就能够获得最理想的电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.同步发电机的励磁系统只起调压作用。
（）A、正确B、错误正确答案：B17.产生磁通的载流线圆称为励磁绕组，励磁绕组中的电流称为肠酸单施，…能端出可以是交准，直流的酸电流产生磁场为值定磁场，交流肠磁电流产生硬场为文发磁场。
电机学相关习题及解答
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 750＝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。
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：________________________。
电机学考试题及答案
电机学考试题及答案
在电机学考试中，考生需要熟练掌握电机的相关知识以及各种题型
的解答方法。
下面将为大家提供一些常见的电机学考试题及答案，希
望能对大家备考有所帮助。
1. 请简要解释什么是电机的定子和转子？
答：电机的定子是电机中固定的部分，通常由导线绕组和铁芯构成；而电机的转子则是电机中旋转的部分，通常包括导体绕组和铁芯。
定
子和转子共同构成了电机的核心结构。
2. 什么是电机的工作原理？
答：电机的工作原理是利用磁场力线和电流之间的作用力来产生转矩，从而驱动电机旋转。
当电流通过电机的绕组时，会在绕组中产生
磁场，与电机中的永磁体或者感应磁场相互作用，产生转矩从而实现
电动机的运转。
3. 电机的效率和功率有何关联？
答：电机的效率是指电机输出功率与输入功率之比，表示电机能量
利用效率的高低；而电机的功率则是指电机能够输出的功率大小。
电
机的效率与功率之间具有直接关联，一般来说，电机的效率越高，功
率就越大。
4. 请解释直流电机和交流电机的区别？
答：直流电机是利用直流电源驱动的电机，其特点是结构简单、速度容易控制；而交流电机则是利用交流电源驱动的电机，具有启动扭矩大、维护方便等特点。
两者在结构和工作原理上存在明显的区别。
5. 什么是电机的启动方式？
答：电机的启动方式包括直接起动、降压起动、星角转子起动等多种方式。
启动方式的选择取决于电机的负载特性和起动过程的要求。
以上是电机学考试题及答案，希望对大家备考有所帮助。
祝愿大家在考试中取得好成绩！。
电机学习题解答
电机学习题解答第⼀篇变压器⼀、思考题（⼀）、变压器原理部分1、变压器能否⽤来变换直流电压？不能。
磁通不变，感应电动势为零，111R U I =，1R 很⼩，1I 很⼤，烧毁变压器。
2、在求变压器的电压⽐时，为什么⼀般都⽤空载时⾼、低压绕组电压之⽐来计算？电压⽐应为绕组电动势之⽐，绕组电动势的分离、计算和测量⽐较困难。
空载时22202E U U U N ===，11011Z I E U N +-=，10I 很⼩，⼀次侧阻抗压降很⼩，11E U N ≈，所以NN U U E E k 2121≈=，变压器⼀、⼆侧电压可以⽅便地测量，也可以通过铭牌获得。
3、为什么说变压器⼀、⼆绕组电流与匝数成正⽐，只是在满载和接近满载时才成⽴？空载时为什么不成⽴？012211I N I N I N =+，0I 和满载和接近满载时的1I 、2I 相⽐很⼩，02211≈+I N I N ，所以kN N I I 11221=≈。
空载时，02=I ，⽐例关系不成⽴。
4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的？在忽略1Z 、2Z 和0I 的情况下得到的。
从⼀侧看L e Z k I U k kI kU I U Z 22222211====（21kU U =，忽略了1Z 、2Z 。
kI I 21=，忽略了0I ）。
（⼆）、变压器结构部分1、额定电压为V 230/10000的变压器，是否可以将低压绕组接在V 380的交流电源上⼯作？不允许。
（1）此时，V U 3802=，V U 7.16521230100003801=?=，⼀、⼆侧电压都超过额定值1.65倍，可能造成绝缘被击穿，变压器内部短路，烧毁变压器。
(2)m fN UΦ=2244.4，磁通超过额定值1.65倍，磁损耗过⼤，烧毁变压器。
2、变压器长期运⾏时，实际⼯作电流是否可以⼤于、等于或⼩于额定电流？等于或⼩于额定电流。
铜耗和电流平⽅成正⽐，⼤于额定电流时，铜耗多⼤，发热烧毁变压器。
电机学习题与解答
第一章 第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=,dt d N e 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等,即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？ 答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
电机学习题集+答案
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24109m S -⨯=，磁路平均长度m l 3.0=，铁心磁导率05000μμ=Fe ；气隙长度m 0005.0=δ，气隙截面积按1.1S 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？70104-⨯=πμH/m 。
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，S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ，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)。
(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)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= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)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cos φ=0.8（按负载电流滞后电源电压计算）。
(Z 总=645.08Ω+j483.81Ω，Z L =639.8Ω+j425.4Ω)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Yd11的含义。
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变，因此励磁磁动势不变， F0 F0
F0 I01.5N1 ， F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变，因此励磁磁动势也不变：
F0 F0
F0 N0I0 ， 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ，
2I0
|
Zm
|
答：励磁电抗 X m 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁
阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此 X m 的值很大．此外，铁心的磁导率不 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 电抗和铁心磁导率成正比．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．
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2-16
解： 根据电压方程
U
N
Ea I N Ra
Ea n 204 700 0 . 29
E a 220 64 0 . 25 204 (V ), Ce
电压反接制动时：
IT U
N
Ea
R a RT
220 204 6 0 . 25
1-ห้องสมุดไป่ตู้3
1-33 如何改变他励及并联直流发电机的端电压极性？
答：
U Ea Ia Ra ;
E a Ce n
他励：改变励磁极性或电机的转速； 并励：改变剩磁方向
1－36 某台不装换向极的小型直流电动机电刷逆转 向偏离几何中性线一个角度，则在其换向元件中有 哪些电动势？其方向如何？能否用此法来改善换向？ 为什么？ •电抗电动势 N n n
2 －7
dT em dn
dT Z dn
稳定点：A、D点； 不稳定点：B、C点
2－10
2－10 某他励直流电动机额定数据如下：PN＝60kW,UN ＝220V，IN＝350A，nN＝1000r/min.
（1）如果该机直接起动， 起动电流为多少？
（2）为使起动电流限制在2IN， 应在电枢回路串入多 大电阻？
（3）如果采用降压起动且起动电流限制在2IN， 端电 压应降为多少？
解：
电枢电阻：
直接起动：
Ra
IN
1 U 2
U
N
N
I N PN IN
2
0 . 07
串入电阻：
RT
Ra U
N
220 0 . 07
3142 . 86 ( A )
2IN
Ra
220 2 350
0 . 07 0 . 244 ( )
Φa
1-36
（与换向前电流相同）
er
•旋转电动势
（与换向前电流相同）
ea
•电枢电动势
（与换向前电流相反）
S
能改善换向
2－7 已知某电动机的机械特性入图所示， 试问该 机分别与特性2、特性3、特性4这三种负载配合时， 平衡点A、B、C、D中哪些是稳定哪些是不稳定？ 为什么？ 根据稳定点的判据，
A
D B C
降压： U
2I
N
R
a
2 350 0 . 07 49 (V )
2-16 他励直流电动机额定数据：PN＝12kW，UN＝220V，IN ＝64A，nN＝700r/min, 电枢回路总电阻Ra＝0.25。试问：
（1）额定工况下采用电压反接制动使之快速停机， 制动时 电枢中串入RZ＝6 的制动电阻， 问最大制动电流及电磁转 矩为多少？停机时电流及电磁转矩为多少？如果负载为反抗 性且停机时不切断电源， 系统是否会反向起动？为什么？ （2）采用反接制动使TZ＝0.8TN的位能负载以300r/min的速 度稳速下放， 求制动电阻值。
解：（1）单波绕组a＝1
Ea pN 60 a n 2 372 60 1 0 . 01 1500 186 (V )
Ea<U, 所以该机运行于电动机状态。
（2）电势平衡式
Ia U Ea Ra
U＝Ea＋Ia· Ra
163 . 46 ( A )
220 186 0 . 208
输入功率：
P1 Pem I a R a 30403
2
. 56 163 . 5 0 . 208 35 .96 ( KW )
2
输出功率：
P2 Pem p Fe p 30403 .56 362 204 29 .84 (KW)
效率：
P2 P1 100 % 29 . 84 35 . 96 100 % 83 %
'
ia
200 ( A )
I a 2 a i a 2 200 400 ( A )
M
em
C M I a
pN 2 a
I a 605 . 35 ( N M )
1－20 1－20 某四极他励直流电动机电枢绕组为单波， 电枢 总导体数N＝372， 电枢回路的总电阻R＝0.208,运行 于U＝220V的直流电网并测得转速n＝1500r/min，每极 磁通＝0.01Wb， 铁耗pFe＝362W， 机械损耗p ＝ 204W， 附加损耗忽略不计， 试问 （1）此时该机是运行于发电机状态还是电动机状态？ （2）电磁功率与电磁转矩为多少？ （3）输入功率与效率为多少？
PM E a I a 186 163 . 46 30 . 4 ( KW ) M
em
PM
PM 2 n 60
30403 . 56 60 2 1500
193 . 65 ( N M )
(3) 电动机的功率平衡式
P1 Pem p cu ; Pem P2 p Fe p
1-18 1-18 某六极直流电机电枢为单迭绕组， 每极磁通＝2.1×10-2Wb, 电枢总导体数N＝398，转速n＝1500r/min，求电枢电动势Ea；若其 它条件不变， 绕组改变为单波， 求电枢电动势Ea＝230V时的转速。
解： 单迭绕组并联支路对数a＝p＝3；
E a Ce n 3 398 60 3 pN 60 a
解： 极对数p＝2；单迭绕组时 支路对数a＝2，电枢绕组总导体数N＝36×6＝216
M
em
C M I a
pN 2π a
2
I a
2 216 2 2
2 . 2 10
800 605 . 35 ( N M )
Ia 2a 800 22
单波绕组a＝1， 支路电流 电枢电流 电磁转矩
2
n 1500 208 . 95 (V )
2 . 1 10
单波绕组并联支路对数a＝1，p＝3；
n Ea Ce Ea pN 60 a 209 3 398 60 2 . 1 10
2
500 ( r / min)
1－19 1－19 某四极直流电机， 电枢槽数Z＝36，单迭绕组， 每槽导体数为 6， 每极磁通2.2×10-2Wb,电枢电流Ia＝800A， 问此时电磁转矩为多 少？如改为单波绕组， 保持支路电流不变， 其电磁转矩为多少？