电机学

1.变压器的铁心为什么要用涂有绝缘漆的薄钢硅片叠成？

铁芯中交变的磁通会产生铁损，这样做可以大大减小铁损。

2.如果在铁心回路中出现大的间隙会怎么样？

主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻会增大，则产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流增加，即变压器的空载电流会增加。

3.如何判断变压器实际的功率的流向？

当采用电动机惯例时，若P>0，则功率为输入，反之输出。也即判断电压与电流夹角的关系。

4.主磁通与一次漏磁通的关系是什么样的？

主磁通和一次漏磁通在数量上之比等于E1与Es1之比，主磁通是漏磁通的几百倍。而满载时的漏磁通与空载时的漏磁通之比为I1n/I10.满载电流是空载电流的几十倍。但是即使这样，仍旧比主磁通小很多。主磁通由外加电压U1决定，外加电压不变，则从空载到额定负载时也基本不变。

5.主磁通与漏磁通的作用？

主磁通起传递电能的媒介作用。漏磁通的作用是在绕组电路中产生电压降，限制二次绕组短路时短路电流的大小。

6.在单相电力变压器中，为了得到正弦感应电动势，不考虑涡流与磁滞时，空载励磁电流呈现何种波形？

铁心不饱和时，磁化特性（励磁电流与主磁通关系）呈线性。当感应电动势为正弦即主磁通为正弦时，励磁电流也为正弦。

铁心饱和时，磁化特性非线性。主磁通为正弦时，励磁电流为尖顶。

在不考虑磁滞与涡流的情况下，励磁电流与主磁通同向，而主磁通落后感应电动势90°。因此空载励磁电流与感应电动势相差90°，没有励磁功率的损耗。

考虑磁滞和涡流后，差别在于励磁电流将会超前主磁通一个角度，磁滞和涡流损耗越大，则角度就会越大。

7.电力变压器空载运行时功率主要消耗在什么地方？

这时输入变压器的功率主要消耗在磁滞和涡流损耗即铁损耗上，变压器除了铁损耗之外还有铜损耗，铜损和电流的平方成正比，空载时励磁电流非常小，因此铜损可以忽略。

8.变压器的简化等效电路与T型等效电路相比，忽略了什么量？这两种等效电路各适用于什么场合？

简化等效电路适用于二次侧短路或者接负载的的情况。T型等效电路适用于一次绕组加交流额定电压时的各种运行情况；简化等效电路是将励磁阻抗视为无穷大得到的，也就是忽略了励磁电流的情况。9.变压器二次侧带电阻和电感性负载时，从一次侧输入的无功功率是什么性质的？

从一次侧输入的无功功率为感性无功功率（电流滞后电压90°的无功功率）。电感用来吸收无功功率，电容用来发出无功功率。

10.变压器做空载和短路实验时，从电源输入的有功功率主要消耗在什么地方？

空载试验时，从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗。短路试验时，有功功率主要消耗是铜损耗（电流达到额定电流）。

11.变压器负载运行时引起二次电压变化的原因是什么？

引起二次端电压变化的内因是变压器本身的漏阻抗；外因是负载电流的大小和性质。

12.变压器带额定负载时，其效率是否不变，为常数？效率的高低与负载的性质有关吗？

不是常数，而是随着负载的性质而变化。效率的高低与负载的性质有关系。当负载为纯电阻负载时效率最高；当负载为纯电感或纯电容式效率最低。

13.为充分利用并联运行各变压器的容量，对容量大的变压器，希望其变比大些还是小些？为什么？

希望其变比小一些，也就是二次电压高一些。这样，循环电流就由大容量变压器负担。由于容量大即额定电流大，循环电流和额定电流之比相对就小。由此增加的负载因数就小。让容量大的变压器多负担较为合理。

14.关于同步电机的气隙磁通密度的问题？

凸极机转子表面波形接近正弦波，其中含有一系列的奇次谐波。隐极机转子表面波形是接近正弦的阶梯波，其中也含有一系列的奇次谐波。转子表面的磁密不随时间变化（稳态时），但是由于转子是旋转的，定子表面某一点的磁密是随时间变化的。

15.为了得到三相对称的基波感应电动势，对三相绕组安排应该满足什么要求？

三相绕组的构成（串联匝数、节距、分布）应该相同，并且三相绕组

轴线在空间上应该分别相差120°。

16.三相交流电机线电压中是否有3次及3的倍数次谐波？为什么？三相交流电机的定子绕组为什么一般都采用星形连接？

星形连接时，线电动势中的三次谐波电动势互相抵消，不存在三次谐波。

三角形连接时，三次谐波会在闭合环路中产生三次谐波环流。但是由于三次谐波电动势恰好与三次谐波阻抗压降相等，因此不会出现三次谐波。

一般定子绕组都不采用三角形连接，因为会产生环流，引起附加损耗，使发电机温升增加，效率降低。

17.单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势有什么特点？

他是一个在空间上呈矩形波分布的脉振磁动势，既是时间函数，又是空间函数。

18.一个脉振磁动势可以分解为两个磁动势行波，说明其特点。

两个行波的幅值相等，转速大小相等但是转向相反。当一相电流达到正的最大时，两个行波的正幅值位置均与该相绕组的轴线重合。

19.交流电机绕组的磁动势相加为什么可以用空间矢量来运算？

空间矢量用来表示在空间中按正弦规律分布的物理量，如基波磁动势、基波磁通密度。在空间矢量图中，一个磁动势空间矢量表示该磁动势在空间上是正弦分布的，矢量的长度表示磁动势的幅值。矢量的位置表示磁动势正幅值相对于空间坐标原点的位置。

20.关于交流电机中的时间相量和空间相量。

在时空相—矢量图中，时间相量表示一相绕组的随时间变化的正弦量（电压、电流、电动势、磁通、磁链）的有效值的大小，以及在画图时刻的时间相位，当一个时间相量与时轴+j重合时，即表示他达到了正的最大值。空间矢量表示在空间按照正弦分布的基波磁动势或基波磁通密度的正幅值的大小及其在画图时刻所在的空间位置。当一个空间矢量与+A轴重合时，表示在画图时刻其正幅值在A相绕组轴线处。

21.什么叫做电枢反应？电枢反应的性质由什么决定？

电枢绕组电流所产生的基波磁动势对基波励磁磁动势或者说是气隙磁通的影响称为电枢反应。同步电机电枢反应的性质由空载电动势与电枢电流的夹角即内功率因数角决定。

22.对于凸极电机，求出总的合成磁动势是没有实用意义的。双反应理论可以用来解决由电枢反应磁动势求电枢反应磁通密度时所遇到的气隙各处磁导不相同的困难。他是基于叠加原理的，需要假定电机磁路是线性的。