电机学(完整版)

2012-2013电机学课堂测验5-同步电机

重庆大学电机学(1)第4次课堂测验 2012~2013学年第一学期 考试方式: 测验日期:2012.12.28 测验时间: 45 分钟 一、 单项选择题(每小题2分,共20分) 1.同步发电机的额定功率指额定状态下 B 。 A .电枢端口输入的电功率; B .电枢端口输出的电功率; C .转轴上输入的机械功率; D .转轴上输出的机械功率。 2.同步发电机带三相对称负载稳定运行时,转子励磁绕组 D 。 A .感应低频电动势; B .感应基频电动势; C .感应直流电动势; D .不感应电动势。 3.同步发电机稳态运行时,若所带负载性质为感性,则其电枢反应的性质 为 C 。 A .交磁电枢反应; B .直轴去磁电枢反应; C .直轴去磁与交磁电枢反应; D .直轴增磁与交磁电枢反应。 4.同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 C 。 A .电枢反应磁场的一个综合参数; B .气隙合成磁场的一个综合参数; C .电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数; D .励磁磁场和励磁漏磁场的一个综合参数。 5.在对称稳态运行时,凸极同步发电机电抗大小的顺序排列为 D 。 A .q aq d ad X X X X X >>>>σ; B .σX X X X X q aq d ad >>>>; C .σX X X X X ad d aq q >>>>;D .σX X X X X aq q ad d >>>>。 6.判断同步发电机是过励磁运行状态的依据是 D 。 A .0E ? 超前于U ? ; B .0E ?滞后于U ?; C .I ?超前于U ?;D .I ?滞后于U ? 。 7.一台并联于无穷大电网的同步发电机,若保持励磁电流不变,在cos 0.8 ?=滞后的情况下,减小输出的有功功率,此时 A 。 A .功率角减小,功率因数下降; B .功率角增大,功率因数下降; C .功率角减小,功率因数增加; D .功率角增大,功率因数增加。 8.并联于无穷大电网的同步发电机,欲提高其静态稳定性,应 B 。 A .减小励磁电流,减小发电机的输出功率; B .增大励磁电流,减小发电机的输出功率; C .减小励磁电流,增大发电机的输出功率; D .增大励磁电流,增大发电机的输出功率。 9.一台运行于无穷大电网的同步发电机,在电流超前于电压一相位角时,原动机转矩不变,逐渐增加励磁电流,则电枢电流 D 。 A .渐大; B .先增大后减小; C .渐小; D .先减小后增大。 10.同步补偿机的作用是 B 。 A .补偿电网电力不足; B .改善电网功率因数; C .作为用户的备用电源; D .作为同步发电机的励磁电源。 二、 填空题(每空1分,共20分) 1.汽轮发电机转子一般为隐极式,水轮发电机转子一般为凸极式。 2.同步发电机内功率因数角Ψ0=0°时,电枢反应的性质为交轴电枢反应,此时电磁转矩将对转子产生制动作用。 3.在隐极同步电机中,同步电抗X s 的大小正比于电枢绕组每相串联匝数的平方、主磁路的磁导和电枢电流的频率。 4.在不计磁路饱和的情况下,如增加同步发电机的转速,则空载电压增大;如增加励磁电流,则空载电压增大。如励磁电流增加10%,而速度减小10%,则空载电压不变。 5.同步发电机并网的条件是:(1)发电机相序与电网一致;(2)发电机频率与电网相同;(3)发电机的激磁电动势与电网电压大小相等、相位相同。 6.同步发电机在过励时向电网发出滞后的无功功率,产生直轴去磁的电枢反应;同步电动机在过励时向电网吸收超前的无功功率,产生直轴 增磁的电枢反应。 7.与其它旋转电机类似,同步电机运行是可逆的,它即可作发电机运行,又可作电动机运行,还可作补偿机运行。 三、 简答题(共30分) 学院电气工程学院专业、班年级学号姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密

电机学第四版课后答案_(汤蕴缪主编)机械

第一章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的 体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计 算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 6 7 100.110 429.1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ 电流A N F I I 5.0== (2) 考虑铁心中的磁位降: 铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700= 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=-

(完整版)电机学模拟试题1(含答案)

电机学模拟试题一 一、单项选择题 1、一台变比为k =10的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为16,那么原边的励磁阻抗标幺值是( )。 (A)16; (B)1600; (C)0.16。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的( )电压。 A 空载线 B 空载相 C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36,极对数为3,双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为( )。 (A )15°; (B )30°; (C )45°; (D )60°。 4、单相绕组的基波磁势是( )。 (A) 恒定磁势; (B )脉振磁势; (C )旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时,若所带负载为感性80.cos =?,则其电枢反应的性质为( )。 (A )交轴电枢反应; (B )直轴去磁电枢反应; (C )直轴去磁与交轴电枢反应; (D )直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是( )和( )。 2、一台单相变压器,低压侧加100V ,高压侧开路时,测得A I 20=,W P 200=;当高压侧加400V ,低压侧开路,测得=0I ( )A ,=0P ( )W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是( )。 4、同步发电机电枢反应的性质取决于( )时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为( )之间的夹角,内功率因素角0ψ为( )之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时,电枢反应的性质为( )电枢反应,此时电磁转矩将对转子产生( )作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题 单相绕组基波磁动势具有什么性质?它的幅值等于什么?

电机学第四版课后习题答案

电机学第四版课后习题答案 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 0 1 1φ-=, dt d N e 0 2 2φ-=, 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 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? 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。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何? 答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。 性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。 1-4一台220/110伏的变压器,变比22 1 ==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么? 答:不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3 .12 f B p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致 铁耗Fe p 大增, 铜损耗12 0r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。

(完整版)电机学英文文献翻译

The three-phase induction motor speed control method Three-phase asynchronous motor speed formula: N = 60f / p (1-s) Can be seen from the above formula, change the power supply frequency f, motor pole number p and the slip s may be too much to change the speed of purpose. From the speed of the essence of view, is simply a different way to change speed synchronous AC motor does not change the sync transfer speed or two. Widespread use in production machines without changing the synchronous speed of motor speed control method Wound Rotor Series Resistance Speed, chopper speed control, cascade control, and application of electromagnetic slip clutch, fluid couplings, clutches and other film speed. Change the synchronous speed of change on the number of stator pole multi-speed motor to change the stator voltage and frequency to frequency conversion with no change to the motor speed and so on. Energy from the speed point of view when, with high speed method and inefficient methods of two kinds of speed: high speed when the slip refers to the same, so no slip losses, such as multi-speed motors, Slip frequency control and loss can speed recovery methods (such as cascade control, etc.). A deteriorating loss of speed control methods are inefficient speed, such as series resistance of the rotor speed method, the energy loss in the rotor circuit on; Electromagnetic Clutch The speed method, the energy loss in the clutch coils; fluid coupling speed, energy loss in the fluid coupling of the oil. General deterioration in loss increased with the expansion speed range, if not speed range, the energy loss is minimal. 1, variable speed control method of pole pairs This speed is then used to change the stator winding way to change the red cage motor stator pole pairs to achieve speed control purposes, the following featuresWith hard mechanical properties, good stability; No slip loss, high efficiency; Wiring simple, easy to control, low price; A level speed, differential large, can not get smooth speed control; With pressure and speed adjustment, with the use of electromagnetic slip clutch, smooth and efficient access to high speed characteristics. This method is suitable for the production does not require variable speed machinery, such as metal cutting machine Bed , Lift , Lifting equipment, Fans Water Pump And so on. 2, Frequency Control Method Frequency control is to change the motor stator Power supply Frequency, thus changing the speed of its synchronous speed method. Frequency control system main equipment is to provide variable frequency power supply Inverter , Inverter can be divided into AC - DC - AC inverter and AC - AC converter two categories, most of the current domestic use of AC - DC - AC inverter. Its characteristicsHigh efficiency, speed the process without additional loss; Wide range of applications, can be used for cage induction motor;

(完整版)西安交通大学电机学课件

第一篇直流电机 一. 直流电机(DC Machines)概述 直流电机是电机的主要类型之一。直流电机可作为发电机使用,也可作为电动机使用。 用作发电机可以获得直流电源,用作电动机,由于其具有良好的调速性能,在许多调速性能要求较高的场合,得到广泛使用。 直流电机的用途:作电源用:发电机;作动力用:电动机;信号的传递:测速发电机,伺服电机 作电源用:直流发电机将机械能转化为直 流电能 作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能 信号传递:直流测速发电机将机械信号转 换为电信号 信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机 械信号 二. 直流电机的优缺点 1.直流发电机的电势波形较好,受电磁干扰的影响小。 2.直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑。 3.直流电动机过载能力较强,起动和制动转矩较大。 4.由于存在换向器,其制造复杂,成本较高。 第1章直流电机的工作原理和结构

1-1 直流电机工作原理 一、原理图(物理模型图) 磁极对N、S不动, 线圈(绕组)abcd 旋转, 换向片1、2旋转, 电刷及出线A、B不动 二、直流发电机原理(机械能--->直流电能)( Principles of DC Generator) 1.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转; 2.电机内部有磁场存在;或定子(不动部件)上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流 I f)时产生恒定磁场(励磁磁场,主磁场) (magnetic field, field pole) 3.电枢线圈的导体中将产生感应电势 e = B l v ,但导体电势为交流电,而经过换向 器与电刷的作用可以引出直流电势E AB,以便输出直流电能。(看原理图1,看原理图2) (commutator and brush)

电机学第四版华中科技大学出版社课后答案

电机学第四版华中科技大学出版社课后答案 第一章 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。硅钢片具有良好的导磁性能,其磁导率极高(可达到真空磁导率的数百乃至数千倍),能减小电机和变压器的体积。同时由于硅钢片加入了半导体硅,增加了材料的电阻率,从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。 铁磁材料在交变磁场的作用下,磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。当交变磁通穿过铁磁材料时,将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m 式中, β为频率指数,与材料性质有关,其值在~之间。因此,铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。 变压器电动势是线圈与磁场相对静止,单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势,与变压器工作时的情况一样,并由此而得名。运动电动势是磁场恒定时,单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H 的增加而逐渐变慢,磁导率减小,这种现象称为磁饱和现象。

磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。 当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时,磁路计算一般不能用叠加原理。因为铁芯磁路存在饱和现象。饱和时,磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。若铁芯中的磁通密度很小,没有饱和,则可以用叠加原理。 自感系数L=N2Λm,即自感系数与线圈匝数N的平方及自感磁通所经磁路的磁导Λm成正比。 由于铁磁材料的磁导率远远大于非铁磁材料的磁导率,铁磁材料存在饱和现象,其磁导率不是一个常数,非铁磁材料的磁导率是常数,因此,在匝数相等的情况下,铁芯线圈的自感系数大于木芯线圈的自感系数。木芯线圈的自感不变。铁芯线圈的自感随铁芯饱和程度的提高而减小。 (1)一次绕组外加正弦电压u1,绕组内产生交变电流i1,在交变磁动势Ni1作用下产生交变磁场,从而在一次、二次侧绕组内感应出电动势 (2)由电流的参考正方向,按右手螺旋法则确定磁通的正方向;再按感应电动势与磁通之间呈右手螺线关系确定一次、二次绕组中的感应电动势正方向。如图 (3)在图所示的假定正向下,根据基尔霍夫第二定律可得一次侧电压平

(完整版)《电机学》习题三答案

《电机学》习题三答案 一、单项选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分) 1、在电机和变压器铁心材料周围的气隙中( A )磁场。 A、存在; B、不存在; C、存在均匀; C、不好确定。 2、直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度,电枢反应性质为( B )。 A、去磁与交磁; B、增磁与交磁; C、去磁; D、增磁。 3、直流电动机的基本结构主要由( B )两大部分构成。 A、静止的铁心,旋转的绕组; B、静止的磁极,旋转的电枢; C、静止的电枢,旋转的磁极; D、静止的绕组,旋转的铁心。 4、他励直流电机并联于220V电网上,已知支路对数为1,极对数为2,电枢总导体数为372,转速1500r/min,磁通0.011wb,该直流电机为( B )。 A、发电机状态; B、电动机状态; C、能耗制动状态; D、反接制动状态。 5、直流电动机的额定功率指( B )。 A、转轴上吸收的机械功率; B、转轴上输出的机械功率; C、电枢端口吸收的电功率; D、电枢端口输出的电功率。 6、原动机拖动直流并励发电机空载运行,正转时能够建立起稳定的端电压,则反转时( C )。 A、能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压; B、能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压 C、不能建立起稳定的端电压 D、无法确定 将( B )。 7、若并励直流发电机转速上升20%,则空载时发电机的端电压U A、升高20%; B、升高大于20%; C、升高小于20%; D、不变。 8、直流电机的铁损、铜损分别( C )。 A、随负载变化,随负载变化; B、随负载变化,不随负载变化; C、不随负载变化,随负载变化; D、不随负载变化,不随负载变化。 9、一台变比为k=5的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为10,那么原边的励磁阻抗标幺值是( A )。

电机学第一到四章自测题参考答案资料

第一章自测题参考答案 (一)填空题 l.直流电动机的电枢电动势与电枢电流的方向担豆,电磁转矩与转速的方向相同。 2.直流发电机的电枢电动势与电枢电流的方向担显,电磁转矩与转速的方向相反。 3.并励直流发电机自励建压的条件是主磁路存在剩磁;并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确,使励磁电流产生的磁通方向与剩磁磁通方向相同;励磁回路的总电阻必须小于临界电阻值。 4.直流发电机和直流电动机除能量转换关系不同外,还表现于发电机的电枢电动势Ea比端电压U大;而电动机的电枢电动势Ea比端电压U小。 5.电机的电磁功率是指机械功率与电功率相互转换的那一部分功率,所以电磁功率P em的表达式既可用机械量T em来表示,也可用电量E a I a来表示。 6.直流电动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。 7.直流电动机电枢反应的定义是电枢磁动势对励磁磁动势的作用,当电刷在几何中性线上,电动机产生交磁性质的电枢反应,其结果使气隙磁场发生畸变和对主磁场起附加去磁作用,物理中性线朝电枢旋转相反方向偏移。 8.并励直流发电机的外特性曲线下降的原因有(1)随着负载的增大,电枢反应去磁作用增强,使电枢电动势E a下降;(2)负载增大,电枢绕组电阻压降I a R a增大,导致U下降;(3)当由(1)和(2)原因引起U减小,致使I f减小,磁通中减小,E a进一步下降,导致端电压U进一步下降。 (二)判断题 l.一台并励直流发电机,正转能自励,反转也能自励。(×) 2.一台直流发电机,若把电枢固定不动,电刷与磁极同时旋转,则在电刷两端仍能得到直流电压。(√) 3.一台并励直流电动机,若改变电源极性,则电机转向也改变。(×) 4.直流发电机正常运行时,由于主磁通既交链电枢绕组又交链励磁绕组,因此主磁通在这两个绕组中均感应电动势。(×) 5.一台接到直流电源上运行的直流电动机,换向情况是良好的。如果改变

电机学第四版课后答案---_(汤蕴缪主编)

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的 体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计 算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67 100.110 429 .1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ

(完整版)电机学考试卷A卷

专业: 年级: 学区: 姓名: 学号: 考试日期: 装 订 线 电机学 试卷A 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题(每空 1分,总共 20 分)。 1.变压器中的磁通按照性质和作用的不同,分为__主磁通__和 漏磁通 ,其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有 定子串接电抗器起动 ; Y —?起动 ; 自耦减压起动 。 3.三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 4.异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到____80%__________,临界转差率___不变_______,负载不变时,电机的转速将___降低_______。 5.削弱齿谐波电动势的方法有 斜槽 、 分数槽(半闭口槽) 以及其它措施。 6.三相感应电动机的调速方法有:改变转差率调速、 改变电压 调速、 变频 调速。 7.一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10,则将二次绕组进行归算后,归算前后的二次侧电阻之比为 1:100 ;归算前后的二次侧磁势之比是 1:1 。 8.一台直流发电机,其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 9.他励直流电动机常用的调速方法有:_ 改变电枢回路里的串联电阻 ; 减小气隙磁通φ ;改 变电枢端电压U 。 二、选择题(每小题 2 分,共30 分)。 1、两相对称绕组通以两相对称电流,将产生( A );三相感应电机通以三相对称电流,若一相绕组断线(绕组无中线),将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、直流电动机定子励磁绕组中电流为( A ): A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形 3、改变三相感应电动机转向的方法是( C )。 A 改变电源频率 B 改变电源电压 C 改变定子绕组中电流的相序 D 改变电机的极数 4、变压器变比是指( A )。 A 一次、二次侧绕组匝数之比 B 一次、二次侧绕组功率之比 C 一次、二次侧绕组电流之比 5、下列方法中不属于单相感应电机启动方法的是( A )。 A 变频启动 B 裂相启动 C 罩极启动 6、若他励直流发电机额定点时转速升高20%,则空载时发电机的端电压将升高( A ) A.小于20% B.20% C.大于20% D.40% 7、一台直流发电机,其电枢绕组内的电流为( B ) A.直流电流 B.交流电流 C.正弦电流 8、欲使变压器的ΔU =0,那么负载性质应为( D ) A.电阻电感性负载 B.纯电阻负载

电机学第五版课后答案汤蕴璆

第一章 , 第二章 磁路 电机学 1-1 磁路的磁阻如何计算磁阻的单位是什么 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪 些因素有关 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化, 磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流 (涡流),通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为(铁 心由的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4 105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 , 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁

路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁 心长度 铁心、气隙中的磁感应强度 (1) 不计铁心中的磁位降: ( 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ (2) 考虑铁心中的磁位降: 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- 1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流,线圈B 为50 匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。 解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ 段的磁阻

电机学复习大纲(第四版)

《电机学》复习大纲 第一篇 变压器 1. 单相、三相变压器的额定数据。注意三相额定电压、电流均为线值,与绕组联结有关。 2. 变压器的基本工作原理。各物理量正方向的规定,主磁通与漏磁通、空载与负载、主磁通感应电动势与漏磁通感应电动势、电流与对应电抗的乘积代替感应电动势、几个电抗的大小与哪些物理量有关,是否为常数。 3. 变比的概念:一、二次侧相电压之比;磁动势平衡关系式推导一、二次侧电流的关系,用于解释副边电流增大时原边电流跟着增大的现象。 4. 变压器的等效电路、方程式(空载、负载)、相量图及功率关系(功率流图),空载与负载时功率因数的大小。折合算法的原则:保持二次侧磁动势不变,功率不变。掌握参数的折算关系(副边往原边折算):电压及电动势的折算值乘K ,电流的折算值除K ,阻抗的折算值乘K 2,功率不折算(原边往副边折算同样掌握)。 5. 运用公式m m X I fN E U 0111444≈Φ≈≈.分析问题。l s fN N X m m μπω21212=Λ= 6. 单相、三相变压器的励磁电流波形在磁路饱和与不饱和两种情况下对主磁通或电动势波形的影响。注意:在电机学中如不作任何说明均需考虑饱和。三相变压器可从电路系统和磁路系统进行分析,即Y 接法不能流通三次谐波电流,而D 接法可以;心式变压器不能流通三次谐波磁通,而组式变压器可以。结论:Y/y 接法不能用于组式变压器,只要有一方接成D 接法则对运行有利。 7. 掌握标幺值的的计算,关键是基值的选取,基值为对应参数的额定值。 8. 变压器的参数测定,即短路试验和空载试验,分别在哪侧做,空载损耗主要为铁耗及短路损耗主要为铜耗的理解,掌握由试验得到各参数的计算方法。注意:如果为三相变压器,试验所测电压、电流及功率分别为线电压、线电流和三相总功率,应先计算得到对应相值,接下来即可计算得到各相参数。 9. 短路电压与短路阻抗的概念及关系,K K Z U =,短路阻抗大好还是小好(从限制短路电流和电压稳定两个方面综合考虑)。 10. 变压器的运行性能:电压调整率(外特性)和效率。电压调整率计算,与供电稳定的关系,)sin cos (22??βK K X R U +=?,负载系数21I I ==β,不同负载对电压调整率的影响;效率的计算,铁耗等于铜耗,即KN m p p 0=β时效率最大。 11. 三相变压器联结组号的判别—时钟法,掌握用相量图由电路连接图判别联结组号及由联结组号画出相量图。 12. 变压器并联运行的条件:联结组号相同、变比相等、短路阻抗标幺值相等。并联运行变压器的负载分配:并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗标幺值成反比。

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课程的学习,学生能够获得电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能,并为之后的的专业课程的学习做好充分的准备。下面我们就对电机的相关知识进行学习。 主要用途 1、伺服电动机 伺服电动机广泛应用于各种控制系统中,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制目的。 伺服电动机有直流和交流之分,最早的伺服电动机是一般的直流电动机,在控制精度不高的情况下,才采用一般的直流电机做伺服电动机。直流伺服电动机从结构上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。 2、步进电动机 步进电动机主要应用在数控机床制造领域,由于步进电动机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。 除了在数控机床上的应用,步进电机也可以用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。 3、力矩电动机

电机学第四版课后答案 (1)

电机学第四版课后习题答案 第一章 磁路 电机学 1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么? 答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为 A l R m μ= ,单位:Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关? 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计 算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解:Θ磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2 422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 4 1052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.110 9.22105.7244 =???=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67 100.110 429 .1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.14 6=???=?==-δδδ 电流A N F I I 5.0== (2) 考虑铁心中的磁位降: 铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=

2020年电机学全套复习题库及答案(完整版)

2020年电机学全套复习题库及答案(完整版) Δ0-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成,这类材料应具有哪些主要特性?0-2 在图0-3中,当给线圈N 1外加正弦电压u 1时,线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势?电动势的大小与哪些因素有关? 0-3 感应电动势=e dt d ψ -中的负号表示什么意思? Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。 0-5 电机运行时,热量主要来源于哪些部分?为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度?电机的温升与哪些因素有关? 0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么? 0-7 在图0-2中,已知磁力线l 的直径为10cm ,电流I 1 = 10A ,I 2 = 5A ,I 3 = 3A ,试求该磁力线上的平均磁场强度是多少? ∨0-8 在图0-9所示的磁路中,线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2,试问: (1) 电流方向如图所示时,该磁路上 的总磁 动势为多少? (2) N 2中电流I 2反向,总磁动势又为 多少? (3) 若在图中a 、b 处切开,形成一空气隙δ,总磁动势又为多少? (4) 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的 图0-9 习题0-8附图

相对大小,及3中铁心和气隙中H 的相对大小? 解:1)22111N I N I F -= 2)22112N I N I F += 3)221113N I N I F F -==不变 4)由于31F F =,而31m m R R <<,所以31φφ>>,31B B >>, 31H H >>。 在3)中,δB B Fe =,由于0μμ>>Fe ,所以 0μμ δδB H B H Fe Fe Fe =<<= ∨0-9 两根输电线在空间相距2m ,当两输电线通入的电流均为100A 时,求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少?并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。 解:由H B I R H 0,2.μπ==,得每根输电线单位长度上所受的电磁力为 m N lI R I BlI f .102 21 10010423270--=????===πππμ 当电流同向时,电磁力为吸力;当电流反向时,电磁力为斥力。如下图所示: ∨0-10 一个有铁心的线圈,线圈电阻为2Ω。将其接入110V 交流电源,测得输入功率为22W ,电流为1A ,试求铁心中的铁耗及输入端的功率因数。 解:w p p p cu Fe 2021222 =?-=-∑=

电机学第三版课后习题答案解析

电机学第三版课后习题答案 变压器 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 0 1 1φ-=, dt d N e 0 2 2φ-=, 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 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 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。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何 答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。 性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。 1-4一台220/110伏的变压器,变比22 1 ==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么

答:不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3.12 f B p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增, 铜损耗12 0r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。 1-5有一台S-100/三相电力变压器,kV U U N N 4.0/3.6/21=,Y ,yn (Y/Y 0) 接线,铭牌数据如下: I 0%=7% P 0=600W u k %=% P kN =2250W 试求:1。画出以高压侧为基准的近似等效电路,用标么值计算其参数,并标于图中;2。当变压器原边接额定电压,副边接三相对称负 载运行,每相负载阻抗438.0875.0* j Z L += ,计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。 解:1、 045.0100 5 .4* *== =k k U z 0225.0* * == =N kN kN k S P P r 039.02*2 **=-= k k k r Z x 24 .14225.1) 100/7(10006.0)100 7()(28.141007112*2**220 2*0* 0** *=-======== m m m N m m r Z x S P I P r I Z 1-6 三相变压器的组别有何意义,如何用时钟法来表示 答:三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时,高、低压侧对应的线电动势(线

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