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电机学复习题
一、填空
1．电机和变压器常用的铁心材料为 。答：软磁材料。
2． 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。答：远大于。
3. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是 。答：磁动势。
4. 一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。
5. 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空载电流将 ，空载损耗将 。答：E 近似等于U ，U 等于IR ，空载电流很大，空载损耗很大。
6. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。
7. 一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将 ，铁耗将 。答：减小，减小。
8. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。答：磁动势平衡和电磁感应作用。 9. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。答：负载电流的变化。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。
11. 三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。答：电压波形畸变。
12. 变压器副边的额定电压指 。答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. 通过 和 实验可求取变压器的参数。答：空载和短路。 14. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。答：1。
15. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。答：主磁通，漏磁通。
16. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。答：自耦变压器。 17. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（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。
18. 一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 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幅值大小 ，转速 ，极数 。答：不变，变大，不变。 19. 单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。答：脉振磁势，相等，相反，相等。
20. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数
1w k = 。答：9，3，20°，0.96，0.98，0.94
21. 若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ。答：
ν
ν1-
22. 三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A
时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。
答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。
23. 将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为 。答：脉振磁势。 24. 对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。答：
ν
s
n
25. 如果感应电动机运行时转差率为s ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是
2::Cu e p P P Ω= 。答 s :s)(1:1-
26. 当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。答 Hz 50，Hz 50，sHz 50，sHz 50 27. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为 。 答 1， σσ21X X '+
28.感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ? ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。答 1，很大，很小，小一些，不大
29. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。答 0.02，Hz 1，min /720r ，Hz 2 30. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 31. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。答 电动机， 发电机，电磁制动 32. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器
33. 从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。答 大，同步电机为双边励磁 34. 一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动
机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。答 2
65??? ??，2
65??
? ??
35. 感应电动机最大转矩公式 =max T 。答
[
]
2
211112
1
1)
X X (R R f 4pU m σσπ'+++
36. 一台三相异步电动机的额定功率N P 是指额定运行时的 功率，如果撤换其定子绕
组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将 。
答 输出的机械功率，减小
37. 若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩 ，其最大转矩 。答 减小， 减小 38. 铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗m X 。答 减小
39. 深槽和双笼型感应电动机是利用 原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时 较差。答 集肤效应， 功率因数
40. 绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流 ，起动转矩 。 答 减小， 增大
41. 在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。答 交轴
42. 同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；（3） 。
答 发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致
43. 同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 空间夹角。
答 主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压
44. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使q X 和d X 将 。 答 增加
45. 凸极同步电机气隙增加使q X 和d X 将 。
答 减小
46. 凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 。 答 δsi n2)X 1X 1(
mU d
q
2
-
47. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。 答：交流的。
48. 一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率 ，而电刷电压 。
答：减小，不变。
49. 一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）。 答：1.25倍。
50. 并励直流电动机，当电源反接时，其中a I 的方向 ，转速方向 。 答：反向，不变。
51. 直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 答：制动，驱动。
52. 电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流a I 增加时，转速n 将 ，转矩T e 将 。
答：下降，增加。
53. 直流电动机电刷放置的原则是： 。 答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。
54. 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 。
答：升高，降低。
55. 电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 损耗；对于直流电动机包括 损耗。 答：空载损耗功率，绕组铜损耗。
56. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 ，磁通方向 ，转速n 的方向 。
答：反向，反向，不变。
57. 当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将 。
答：下降。
58. 并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压 。 答：不变。
59. 直流电机若想实现机电能量转换，靠 电枢磁势的作用。 答：交轴。
60. 直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是 ；若为电动机，则直轴电枢反应是 。 答：去磁的，增磁的。
二、选择填空
1. 若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 。 A ：增加 B ：减小 C ：基本不变 答：A
2. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。
A ：存在
B ：不存在
C ：不好确定 答：A
3. 磁路计算时如果存在多个磁动势，则对 磁路可应用叠加原理。
A ：线形
B ：非线性
C ：所有的 答：A
4. 铁心叠片越厚，其损耗 。
A ：越大
B ：越小
C ：不变 答：A
5. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。
A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高，
B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。
答：D
6. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励
磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。
A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C
7. 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，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。
Ａ：１６,
Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。
答：A
8. 变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁电抗m
X 将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）
答：A
9. 压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。
A 增加
B 减少
C 基本不变 答：C
10. 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。
A 等于
B 大于
C 小于 答；A
11. 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 答：A
12. 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。
A 正弦波
B 尖顶波
C 平顶波 答：A
13. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。
A ：不变；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧
坏危险 答：C ，F
14. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
A:电压变化率太大； B:空载环流太大；
C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。 答：B
15. 三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。
A ：线电势波形放生畸变；
B ：相电势波形放生畸变；
C ：损耗增大；
D ：有效材料的消耗增大。 答：B
16. 变压器原边匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将 。
A ：不变
B ：增加约10%
C ：减小约10%
答：B
17. 三相变压器的变比是指———之比。
A ：原副边相电势
B ：原副边线电势
C ：原副边线电压 答：A
18. 变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。
A ：大于
B ：小于
C ：等于 答：A
19. 两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。
A ：大小成反比
B ：标么值成反比
C ：标么值成正比
答：B
20. 一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行 。
A ．能
B ．不能
C ．不一定
D ．不改接也能
答：A
21. 一台 50Hz 的变压器接到60Hz 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 。
A,增加 B,减小 C ，不变. 答：B
22. 变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压 。
A,呈上升趋势； B,不变， C,可能上升或下降 答：C
23. 单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。
A,增大； B ，减小； C,不变。
答：A
24. 一台单相变压器额定电压为220/110V 。Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为 。
A:0.06 ， B ：0.03 ， C ：0.12 ， D ：0.24 。 答：A
25. 当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为 。
A ：τ
B ：4τ/5
C ：5τ/6 答：C
26. 三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F 1,绕组系数为 k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次空间磁势波的合成幅值为 。
Ａ：０； Ｂ：
131/3
1w w k k F ； Ｃ：131/w w k k F
答：A
27. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次空间磁势谐波，绕组节距取 。
A ：1y =7
B ：1y =8
C ：1y =9 答：A
28. 交流绕组的绕组系数通常为 。
Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1 答：A
29. 三相对称交流绕组的基波电势幅值为E 1,绕组系数为 k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次谐波电势幅值为 。
Ａ：０； Ｂ：1311/3
w w E k k ； Ｃ：131E /w w k k
答：A
30. 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。 答：B
31. 交流电机定、转子的极对数要求 。
A ：不等；
B ：相等；
C ：不可确定。 答：B
32. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势 。
A ：都减小；
B ：不变；
C ：基波电势不变，谐波电势减小。 答：A
33. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转。
A ：5倍；
B ：相等；
C ：1/5倍。 答：C
34. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时 。
A 起动转矩增大，起动电流增大；
B 起动转矩增大，起动电流减小；
C 起动转矩增大，起动电流不变；
D 起动转矩减小，起动电流增大。 答 B
35. 一台50H z 三相感应电动机的转速为min /720r n ，该电机的级数和同步转速为（ ）。
Ａ ４极，min /1500r ； Ｂ ６极，min /1000r ；
Ｃ ８极，min /750r ； Ｄ １０极，min /600r 。 答 C
36. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降%10，该电机转子电流产生的旋转磁动势 相对于定子的转速 。
A 上升 %10；
B 下降%10；
C 上升 %)101/(1+；
D 不变。 答 D
37. 国产额定转速为min /1450r 的三相感应电动机为 极电机。
A 2；
B 4；
C 6；
D 8。 答 B
38. 一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降%10此时电机的电磁转矩（ ）。 A N T T = ； B N T T 81.0=； C N T T 9.0= ； D N T T >。
答 A
39. 三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流 。
A 增大 ；
B 减小 ；
C 不变 ；
D 不能确定。 答 A
40. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻
'
-2)1(R s
s 上所消耗的电功率应等于 ：
A 输出功率2P ；
B 输入功率1P ；
C 电磁功率em P ；
D 总机械功率ΩP 。 答 D
41. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是 。
A 由于2R 增大，增大了损耗；
B 由于2X 减小，使无功电流增大；
C 由于2X 的增加，使2cos ?下降；
D 由于2R 减少，使输出功率减少。 答 C
42. 适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻2R 时，电动机的 。 A st I 减少, st T 增加, max T 不变, m s 增加； B st I 增加, st T 增加, max T 不变, m s 增加； C st I 减少, st T 增加, max T 增大, m s 增加； D st I 增加, st T 减少, max T 不变, m s 增加。
答 A
43. 三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小 。
A 与转差率反比 ；
B 与转差率无关；
C 与转差率正比 ；
D 与转差率成某种函数关系。 答 B
44. 三相感应电动机电磁转矩的大小和 成正比 A 电磁功率 ； B 输出功率 ； C 输入功率 ； D 全机械功率 。 答 A
45. 设计在Hz f 501=电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为Hz 60的电网上，其电动机的 。
A st T 减小，max T 减小，st I 增大；
B st T 减小，max T 增大，st I 减小；
C st T 减小，max T 减小，st I 减小；
D st T 增大，max T 增大， st I 增大。 答 C
46. 一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s 运行，当转子边串入电阻2
2R R '=,测得转差率将为 （R 已折算到定子边）。
A 等于原先的转差率s ；
B 三倍于原先的转差率s ；
C 两倍于原先的转差率s ；
D 无法确定。 答 B
47. 国产额定转速为min /960r 的感应电动机为 电机。
A 2极；
B 4极；
C 6极；
D 8极。 答 C
48. 如果有一台三相感应电动机运行在转差率为25.0=s ，此时通过气隙传递的功率有 。
A %25的转子铜耗；
B %75是转子铜耗；
C %75是输出功率；
D %75是全机械功率。 答 A
49. 同步发电机的额定功率指 。
A 转轴上输入的机械功率；
B 转轴上输出的机械功率；
C 电枢端口输入的电功率；
D 电枢端口输出的电功率。
答 D
50. 同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性8.0cos =?，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。 答 C
51. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是 。
A 漏阻抗较大；
B 短路电流产生去磁作用较强；
C 电枢反应产生增磁作用；
D 同步电抗较大。 答 B
52. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为 。
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 >>>>。
答 D
53. 同步补偿机的作用是 。
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。 答 B
54. 一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速 。
A ：降低，
B ：保持不变，
C ：升高。
答：C
55. 一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则 。
A ：E a 下降30℅，
B ：T 下降30℅，
C ：E a 和T 都下降30℅，
D ：端电压下降30℅。
答：A
56. 一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是 。
Ａ：改变原动机的转向， Ｂ：改变励磁绕组的接法， Ｃ：改变原动机的转向或改变励磁绕组的接法。
答：C
57. 把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为01U ，并励方式空载电压为02U ,则 。
Ａ：01U = 02U ， Ｂ：01U < 02U ， Ｃ：01U > 02U 。 答：B
58. 一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U 降为0.5N
U
,忽略电枢反应和磁
路饱和的影响，此时电机的转速 。
A ：不变，
B ：转速降低到原来转速的0.5倍，
C ：转速下降，
D ：无法判定。 答：C
59. 在直流电机中，公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中的Φ指的是 。
A ：每极合成磁通 ，
B ：所有磁极的总磁通，
C ：主磁通每极磁通 ，
D ：以上都不是 。 答：A
60. 直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则 保持不变。 A ：输入功率 ， B ：输出功率，
C ：电磁功率 ，
D ：电机的效率。 答：A
61. 起动直流电动机时，磁路回路应 电源。
A ；与电枢回路同时接入，
B ：比电枢回路先接入，
C ：比电枢回路后接入。 答：B
62. 一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，保持其支路电流不变，电磁转矩将 。
A ：变大，
B ：不变，
C ：变小。 答：C
63. 一台并励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则 。
A ：电机转速升到危险的高速，
B ：保险丝熔断
C ：上面情况都不会发生。
答：C
64. 直流电动机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为 。
A ：去磁与交磁
B ：增磁与交磁
C ：纯去磁
D ：纯增磁 答：A
65. 在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距c y y == 。
A ：p Q u 2,
B ：
ε±p
Q u 2, C ：1, D ：2.
答：C
66. 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 。 A ：去磁与交磁, B ：增磁与交磁, C ：去磁. 答：B
67. 并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将 。
A ：飞车,
B ：停转,
C ：可能飞车，也可能停转.
答：C
68. 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 0将 。
A ：升高20％,
B ：升高大于20％,
C ：升高小于20％,
D ：不变. 答：B
69. 直流电动机的额定功率指 。
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。 答：B
70. 欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求 电磁转矩大于负载转矩。
A ：平均,
B ：瞬时,
C ：额定. 答：A
三、判断
1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （ ） 答：对。
2. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。 （ ） 答：错。
3. 在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。 （ ） 答：对。
4. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ） 答：对。
5. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。 （ ） 答：对。
6. 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ ） 答：对。
7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。 （ ） 答：错。
8. 铁心叠片越厚，其损耗越大。 （ ） 答：对。
9. 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。 （ ） 答：对
10. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应电势1E 为常数 。 （ ） 答：错
11. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 （ ） 答：错
12. 变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ） 答：错
13. 变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等 。 （ ） 答：错
14. 变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r 1很小，因此电流很大。 （ ） 答：错
15. 只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。 （ ） 答：对
16. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ） 答：错
17. 一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。（ ） 答：对
18. 一台 50HZ的变压器接到60HZ的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。（）答：对
19. 变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。（）答：错
20. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。（）答：错
21. 采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的υ次谐波电势。（）
答：对
22. 三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。（）答：错
23. 交流绕组的绕组系数均小于1。（）答：对
24. 五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。（）
答：错
25. 单相绕组的脉振磁势不可分解。（）答：错
26. 交流电机与变压器一样通以交流电，所以他们的感应电势计算公式相同。（）答：错
27. 要想得到最理想的电势，交流绕组应采用整距绕组。（）答：错
28. 极相组A的电动势与极相组X的电动势方向相反，电流方向也相反。（）答：对
29. 交流电机励磁绕组中的电流为交流量。（）答：错
30. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都减小了。（）答：对
31. 交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场极数相等。（）答：对
32. 电角度为p倍的机械角度。（）答：对
33. 交流绕组常用整距绕组。（）答：错
34. 三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变。（）
答对
35. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。（）答错
36. 当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零。（）
答错
37. 三相感应电动机的功率因数
cos 总是滞后的。（）
1
答对
38. 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。（）
答对
39. 只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。（）
答错
40. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。（）
答错
41. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。（）答错
42. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。（）
答错
43. 深槽型和双笼型感应电动机与普通笼型电动机相比，能减小起动电流的同时增大起动转矩。
（）答对
44. 绕线型感应电动机转子回路串电阻调速在空载或轻载时的调速范围很大。（）
答错
45. 三相感应电动机的起动电流很大，所以其起动转矩也很大。（）
答错
46. 三相感应电动机的起动电流和起动转矩都与电机所加的电源电压成正比。（）
答错
47. 在机械和工艺容许的条件下，感应电机的气隙越小越好。（）
答对
48. 对于感应电动机，转差功率就是转子铜耗。（）
答错
49. 定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件。（）
答对
50. 感应电动机空载运行时的功率因数很高。（）
答错
51. 负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零。（）
答错
52. 改变同步发电机的励磁电流，只能调节无功功率。（）答错
53. 同步发电机静态过载能力与短路比成正比，因此短路比越大，静态稳定性越好。（）
答错
54. 同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。（）
答错
55. 同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。（）
答错
56. 同步发电机的稳态短路电流很大。（）
答错
57. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。（）
答对
58. 并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。（）
答：错
59. 他励直流电动机在固有特性上弱磁调速，只要负载不变，电动机转速升高。（）
答：对
60. 直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路。（）
答：对
61. 电磁转矩和负载转矩的大小相等，则直流电机稳定运行。（）
答：错
62. 他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。（）
答：对
63. 直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。（）
答：错
64. 起动直流电动机时，励磁回路应与电枢回路同时接入电源。（）
答：错
65. 同一台直流电机既可作发电机运行，由可作电动机运行。（）
答：对
四、简答
1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？
答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。
2. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？
答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
3. 说明磁路和电路的不同点。
答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；
2）自然界中无对磁通绝缘的材料；
3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象；
4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。
4．说明直流磁路和交流磁路的不同点。
答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；
2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；
3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。
5．基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？
答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。
6.路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？
答：有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
7. 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm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。为了减少铁心损耗，采用
0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。 8. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？
答：变压器一次额定电压U 1N 是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。
9. 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？
答：要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。
10. 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？
答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。
11. 试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是否是常数？
答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数；漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。
激磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。
12. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？
答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势1
00N I F F m ==，负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即2
1F F F m +=,也就是221110N I N I N I +=。 13. 试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。
答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时，2I 使得整个磁势减小22I N ，那么原边就要增加1I ，试2211I N I N =?，这就是磁势平衡。在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。
14. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？
答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短
路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
15. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？
答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。
16. 一台Hz 50的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）
答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为
1
1R U N 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为Φ不变。
17. 变压器的额定电压为220/110V ，若不慎将低压方误接到220V 电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？
答：误接后由m fN E U Φ=≈144.4知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V 左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。
18. 一台Y/?连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：
（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？
（2）
主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中
有无三次谐波成分？
答：（1）由于原方Y 接，三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。 副边
三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。
（2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次
谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。 19. 变压器有载运行时，变比是否改变?
答：变压器的变比2
12
1E E N N k ==
，不论空载还是有载，其匝数比是不会改变的。
不过
1U 和2U 。计算出来的K 值更准确。
有载时历测副边电压2U 较2E 相差较大，K 值就不准确。 20. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？
答；变压器的额定容量一定时，视在功率N S 一定，功率因数2cos ?由负载而定。当2cos ?较
低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，例如全部带照明负载，则
2cos 1?=，变压器输出的全部是有功功率。
21. 凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？ 答：由磁路的欧姆定律m
R F =
φ知,电机气隙磁通沿圆周的分布情况取决于励磁磁势F 在气隙空间
的分布和磁路的磁阻R m 。由于凸极发电机的励磁绕组是集中绕组，极弧的形状（即磁路的磁阻阻R m ）影响气隙磁场沿圆周分布波形。隐极发电机，由于气隙均匀，沿气隙圆周各点磁阻相同，每极范围内安放励磁绕组部分，即励磁磁势F 影响气隙磁场沿圆周分布波形。
22. 在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1) 频率60
pn f =
频率f 与磁极对数p 和发电机的转速n 有关，p 是由构造决定，n 是由运
行条件决定。
（2）波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。 （3）大小：1122.2Φ=f E
导体电动势E 1大小与频率f 及每极磁通Φ1有关，f 及Φ1由电机的运行条件决定。
23. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1)频率 ：频率60
pn f =
频率f 与磁极对数p 和发电机的转速n 有关，p 是由构造决定，n
是由运行条件决定。
(2)波形：波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。 (3)大小： 144.4Φ=w fNk E φ与绕组结构（是短距还是整距绕组，是分布还是集中绕组）、绕组串联匝数有关，由构造决定；与频率、每极下磁通量有关，由运行条件决定。
24. 同步发电机电枢绕组为什么一般不接成△形，而变压器却希望有一侧接成△接线呢？
答：同步发电机无论采用Y 接线还是△接线，都能改善线电动势波形，而问题是接△接线后，△接的三相线圈中，会产生3次及3 的奇次倍谐波环流，引起附加损耗，使电机效率降低，温升升高，所以同步发电机一般不采用△接来改善电动势波形。而变压器无论在哪一侧接成△接，都可提供 3次谐波励磁电流通路，使主磁通波形为正弦波，感应的相电动势为正弦波，改善变压器相电动势的波形。
25. 总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？
答： 幅值 φφI p
Nk F w 1
19.0=
单相绕组基波磁动势幅值大小： 与一条支路匝数N 、绕组系数k w1、磁极对数p 及相电流φI 有关，其中N 、k w1及p 由构造决定，φI 由运行条件决定。
幅值位置： 恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。 频率： 即为电流频率，由运行条件决定。 26. 一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p 对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少?
答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为180?；电机为p 对极时，在空间上相距的机械角度为
180p
?。
27. 定子表面在空间相距α电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系? 答；定子表面在空间相距α电角度的两根导体，它们的感应电动势的波形相同，其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。基波电动势的相位差为α电角度，且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体，其基波电动势的相位是滞后的。
28. 为了得到三相对称的基波感应电动势，对三相绕组安排有什么要求?
答：三相绕组的构成(包括串联匝数、节距、分布等)应相同，且三相绕组轴线在空间应分别相差120?电角度．
29. 采用绕组分布短距改善电动势波形时，每根导体中的感应电动势是否也相应得到改善?
答：采用绕组分布短距改善电动势波形，是通过使线圈间或线圈边间的电动势相位差发生变化而实现的，每根导体中的感应电动势波形并没有改善。
30. 试述双层绕组的优点，为什么现代交流电机大多采用双层绕组(小型电机除外)？
答：采用双层绕组时，可以通过短距节省端部用铜量(叠绕组时)，或者减少线圈组之间的联线(波绕组时)。更重要的是，可以同时采用分布和短距来改善绕组电动势和磁动势的波形。因此，现代交流电机大多采用双层绕组。
31. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变？相对转子的转速是否改变？
答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。 32. 绕线型感应电动机，若⑴转子电阻增加；⑵漏电抗增大；⑶电源电压不变，但频率由Hz 50变为Hz 60；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？
答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降；
(2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。
33. 三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降%10，对电机的同步转速1n ，转子转速n ，主磁通m Φ，功率因数1cos ?，电磁转矩em T 有何影响？
答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。 34. 说明三相异步电动机等效电路中，参数'
2'
211,,,,,X R X R X R m m 以及
'
21R s
s -各代表什
么意义？
答 定子绕组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。
35. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？
答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子电阻2
R '换成s R 2'。 36. 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？
答 当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗σσ21X X '+成反比，漏抗越大，起动电流、
起动转矩越小，功率因数越低。
37. 两台型号完全相同的笼型感应电动机共轴联接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和起动转矩有
何影响？
答 定子绕组串联，每台电动机的端电压为21。由于起动电流与电压成正比，起动转矩与电压平方成正比，使得总的起动电流为原来的21，总的起动转矩为原来的41。 如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。
38. 为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大很多？
答 变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标么值为5.0~2.0，变压器空载电流的标么值为
1.0~0
2.0。
39. 分析转差率s 对感应电动机效率的影响。
答 空载到额定转差时，定子铁耗与机耗很小，可看成不变损耗，而定子、转子铜耗则与定、转子电流的平方成正比，是随负载变化的损耗，因此，电动机的效率也随负载而变化。当负载从零开始增加时，s 逐渐增加，总损耗增加缓慢，效率上升很快。由于2I p Cu ∝，当负载超过一定值，
2Cu p 急剧增加，η降低，故此时η随2P 或s 增加而降低。
40．异步电动机的转子有哪两种类型，各有何特点? 答：一种为绕线型转子，转子绕组像定子绕组一样为三相对称绕组，可以联结成星形或三角形。绕组的三根引出线接到装在转子一端轴上的三个集电环上，用一套三相电刷引出来，可以自行短路，也可以接三相电阻。串电阻是为了改善起动特性或为了调节转速。
另一种为鼠笼型转子。转子绕组与定子绕组大不相同，在转子铁心上也有槽，各槽里都有一根导条，在铁心两端有两个端环，分别把所有导条伸出槽外的部分都联结起来，形成了短路回路，所以又称短路绕组。具有结构简单、运行可靠的优点。但不能通过转子串电阻的方式改善起动特性或调节转速。
41．异步电动机的气隙比同步电动机的气隙大还是小？为什么？
答：异步电动机的气隙比同步电动机的气隙小，因为异步电动机的励磁电流由三相交流电源提供，如果气隙大，则磁阻大，所需的励磁电流就大，因励磁电流为无功电流，所以励磁电流大就使异步电动机功率因数变坏，即降低。而同步电动机励磁电流由直流电源提供，从同步电动机的v 形曲线可知，当励磁电流从小增大，励磁状态从欠励到过励时，功率因数可由滞后的转变为超前的，而异步电动机的功率因数永远为滞后的。
42．如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小与什么因素有关?
答：如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小就与定子电流1I 有关。根据
2
01I I I '-= ，其中2I '大小与转子转速有关，所以主磁通大小还与转子转速n 有关，或与转差率s 有关。
43．当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?为什么?
答：当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与定、转子之间的气隙大小有密切关系，气隙大也就是磁阻大，根据磁路欧姆定律，磁动势=磁通×磁阻，在磁通确定时，磁组大则磁动势大，也就是励磁电流大，所以一般异步电动机气隙较小，以使励磁减小，在主磁通相同时，气隙大小不同，励磁电流大小就不同，即不同大小的励磁电流可产生相同的主磁通。所以，根据励磁电流的大小便可比较其主磁通的大小，此话是不对的。
电机学试题 课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B． ? E0滞后于 ? U C．E0＜U D． ? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（）
《电机学》试卷（A1） 班级 姓名 座号 得分 一、填空题（总共40分） 1（3分）、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为 （电角度），每极每相槽数q= 槽，极距τ= 槽。 2（2分）、单层绕组的特点 ；根据端线连接不同，单层绕组可分为 、 、 三种绕组型式。 3（5分）、三相对称绕组通入三相对称电流i A =2Isinωt ，i B =2Isin （ωt+120?），i C = 2Isin （ωt -120?） ，合成磁动势的性质是 ，转向是从 的绕组轴线转向 转向。若f=π ω 2=50Hz,电机是六极的，磁动势 转速n 1= r/min , ωt=120o瞬间，磁动势最大幅值在 轴线处。 4、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用 结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用 结构。 5（3分）、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和 ，当I 滞后E O 900（ψ=900）时，产生 电枢反应，对磁极磁动势起 作用。 6（2分）、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节 ，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节 。 7（3分）、同步发电机对称运行时的主要变量有 、 、 三种。 8（2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而 ， 其原因是 。 9（3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem 与电压U 1的关系是 , 三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩 （不变、增大、减小），起动转矩 （不变、增大、减小）。 10（4分）、一台四极感应电动机，P N =28KW ，U N =380V ，COS ФN =0.88， ηN =90%，定子为Δ接法，则额定电流I 1N = A ，；直接起动时，起动
第一章磁路 一、填空： 1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。 答：直流磁路，交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为。 答：软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。 答：磁动势。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电 感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如 果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：A 3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A：存在 B：不存在 C：不好确定 答：A 4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A：线形 B：非线性 C：所有的 答：A 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 答：A 三、判断 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（）答：对。 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（）答：错。 3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。
4. ★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ） 答：对。 5. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。 （ ） 答：对。 6. ★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ ） 答：对。 7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。 （ ） 答：错。 8. ★铁心叠片越厚，其损耗越大。 （ ） 答：对。 四、简答 1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？ 答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。 2. ★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 答：磁滞损耗由于B 交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f 成正比，与磁密幅值 B m 的α次方成正比。V fB C p n m h h = 涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f 的平方和 B m 的平方成正比。 V B f C p m e e 2 22?= 3. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？ 答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。 4. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：m R A μ= l ，其中：μ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁面积。磁阻的单位为A/Wb 。 5. ★说明磁路和电路的不同点。 答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗； 2）自然界中无对磁通绝缘的材料； 3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。 6．★说明直流磁路和交流磁路的不同点。 答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势； 2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；
《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电 流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为 60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值： m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用 τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ① 节 距 因 数 ： 1 90sin 90)1(cos 11≤?? ? ?????=????????-=ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4=
⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机， Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长 cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=， 定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路数） 【练习2】有一双层三相短距绕组，24=z ， 42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组展开图； （2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： )cos(2 1 )cos(21cos cos t x F t x F t x F ωωωφφφ++-= 单相磁势的特
河北农业大学2012级函授试题 电机学 专业姓名成绩 一：填空题（每空3分，共48分） 1、隐极汽轮发电机励磁磁动势沿气隙分布波形是____________，其最大值为F0，其基波磁动势 为k f F0。 2、同步发电机励磁磁动势方向处于沿转子旋转方向领先电枢绕组A相轴线+A900电角度时，在时 空向量图上k F F0位置在______________处，E0位置在_______________ 处。 3、同步发电机_________ ______之间的相位角Ψ称为内功率因数角，时空向量图上若k F F0 在+A轴上时，当ψ= ，电枢反应磁动势F a位在沿旋转方向上落后于+A轴1100处。 4、并联于无限大电网的同步电动机运行时，若吸收领先性的无功功率，励磁电流处于 _______________状态。 5、一台输出有功功率和领先性无功功率的同步发电机，有功功率不变时，若增大其励磁电流，电 枢电流的变化是___________，处于过励状态时，输出__________性无功功率。 6、同步电机负序电抗标幺值的大小，转子上有阻尼绕组的比无阻尼绕组的____________，负序电抗 标幺值比正序电抗的______________。 7、并联于无限大电网的一台凸极同步发电机当它失去励磁后，电机最大的电磁功率出现在功率角 等于______________电角度处。 8、三相步电动机采用Y--Δ起动，电机正常现运行时定子绕阻接法是_______________。 9、三相六极异步电动机额定转差率为0.04，电源的频率为50Hz，额定转速应为r/min， 若运行于转速为-200 r/min，转子旋转磁势相对于转子的转速应为___ ____ r/min，转子电流频率为__________ Hz。 二、（本题25分） 一台凸极式同步发电机额定运行时U=1，I=1，x d=1，x q=0.8，r=0，电流超前电压 cosφ=0.707，请: 1、出磁动势电动势向量图（电动机惯例）（10分） 2、计算空载电动势E0（12分） 3、计算过载能力（3分） 三、（本题15分） 一台三相异步电动机额定数据如下：P N=100kW，U N=380V，I N=136A，n N=1420r/min，起动电流倍数k I=6.5，起动转矩倍数k T=1.1，请计算： 1、转差率S N 2、采用Y-?起动时的起动电流和起动转矩 3、若电源电压降到额定电压的80%，能否起动480Nm的负荷。 四、（本题12分） 一台隐极式同步电动机运行时，忽略电阻r，按电动机惯例，cosφ=0.866， 1、电流领先电压； 2、电流落后电压； 请分别画出两种情况下的磁动势电动势向量图（用电动机惯例）。 1
电机学复习题 一、填空题 1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和 。直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为 和 。 2.直流发电机电枢绕组元件输出 电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输 出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为 。直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 。对直流电动机进行调速，可以通过改变 ，改变励磁电流和 三种方法进行。一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率1P 将 ，电枢电流a I ，转速n 将 ，电动机的效率η将 。 4.原副边匝数分别为N 1和N 2，电流分别为I 1和I 2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12 时，那么I 2可表示为 。变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗 可视为 。单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。 5.变压器油既作__ _____介质又作泠却介质。变压器副边的额定电压指 。既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为 。如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。 7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为_____________。 8.变压器产生最大效率的条件是_____________。变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 9.对称三相绕组通入对称的三相电流所产生的基波磁动势的转速表达式是____ ___。 10.三相50Hz 四极异步电动机，转子转速n=1440转/分，则其转差率为_______。极对数为p 交流伺服电动机里，机械角度与电角度的关系为 ；旋转磁场的转速与p 也有关系，当电流的变化频率为50H Z 且p =4时，此时磁场的转速为 。 11.鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子回路串电抗器起动、星-三角换接起动和_______起动。当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 12.当异步电动机的电源频率和参数不变，仅将端电压下降时，最大转距Ｔmax_______，临界转差率sm 不变。 13.异步电机转子绕组中的感应电动势是因气隙旋转磁场_______转子绕组而产生的。 14.交流绕组三相合成基波磁势的转向取决于_____________。 15.三相异步电动机按转子绕组的型式，可分为 和_____________。 16.把三相鼠笼式异步电动机接到三相对称电源上，现任意对调两相，电动机的转向将会
1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π
期末 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。
电机学复习题与答案 解析
第一章磁路 一、填空： 1.磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。 答：直流磁路，交流磁路。 2.电机和变压器常用的铁心材料为。 答：软磁材料。 3.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。 答：磁动势。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁 通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电 流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
A：增加 B：减小 C：基本不变 答：A 3.★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中磁场。 A：存在 B：不存在 C：不好确定 答：A 4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对磁路可应用叠加原理。 A：线形 B：非线性 C：所有的 答：A 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 答：A 三、判断 1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（） 答：对。 2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（） 答：错。 3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）答：对。 4.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（） 答：对。 5.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
电机学主要知识点复习提纲 一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E、转矩常数C T 16. 电磁功率P em 电枢铜耗p Cua
励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、 软特性 20. 稳定性 21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动； 启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式： 发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势： 60E a E E C n pN C a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0： 二、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器； 干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组
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=，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。 >
《电机学》复习（一般） 第一篇变压器 第一章概述 1、变压器的结构、型号与额定参数 油浸式电力变压器的结构可分为： （1）器身——包括铁心、线圈、绝缘结构，引线和分接开关等； （2）油箱——包括油箱本体（箱盖、箱壁和箱底）和一些附件（放油阀门、小车、接地螺栓、铭牌等） （3）保护装置——包括储油柜、油表、安全气道、吸湿器、测温元件和气体继电器等； （4）冷却装置——包括散热器等； （5）出线装置——包括高压套管、低压套管等。 变压器的型号： 例如是SL-1000/10。SL为该变压器基本型号，表示是一台三相自冷矿物油浸双绕组铝线变压器。其中1000表示额定容量为1000千伏安；10表示高压边额定电压为10千伏。电力变压器 变压器额定数据有： 额定容量S N 额定电压U1N/U2N 额定电压I1N/I2N 额定频率f N 1
2、U2N的定义 U2N是原边加上额定电压后，副边开路即空载运行时副绕组的端电压； 第二章变压器的运行分析 1、E1＝4.44f W1υm，E2＝4.44f W2υm； K＝E1／E2＝W1／W2＝U1／U2 2、空载运行时原、副边的电压方程式、相量图、等值电路。 空载运行的变压器原边电压方程式：U1＝－E1＋I0（r1＋jx1） 副边电压关系为：U z0＝E z I0≈（2%~10%）I 相量图为：等值电路： 3、负载运行时分析： 磁势平衡关系：I1 W1＋I2 W2＝I0 W1 电流关系：I1≈1／K·I2 4、什么叫折算？折算的前提是什么？ 在不改变变压器关系的前提下，用一个假想的原边绕组W2’＝W1来代替实际的副边绕组，称之为把副边折合到原边。 折算前后，变压器中的磁势平衡关系不变，损耗不变，功率传递不变。 6、什么叫标么值？如何选择基值？ 标么值——就是某一个物理量，它的实际数值与选定的一个单位的固定数值进行比较，它们的比值就是这个物理量的标么值。我们把选定的同单位的固定数值叫基值，即 标么值＝实际值（任意单位）／基值（与实际值同单位）一般基值都选为额定值。变压器的基值是这样选取的：电压基值原边是U1N，副边是U2N；电流的基值原边是I1N，副边是I2N；阻抗的基值则是电压基值除以电流的基值，原边是U1N／I1N，副边是U2N／I2N。容量的基值是额定容量S N。 8、短路电压标么值 U KN＝I N Z K／U1N＝Z K≈5%~10% 9、电压变化率的定义 △U＝β（r K cosψ2＋x K sinψ2） 2
电机学 一、选择题（本大题共18小题，每小题1.5分，共27分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（）A．任意位置；B．中间位置；C．零位置；D．最大位置 2．同步电机中参数X d’表示为（） A．同步电抗；B．直轴瞬态电抗；C．直轴漏抗；D．直轴超瞬态电抗3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（） A．渐大；B．减小；C．先增大后减小； D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有△U=0（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（）A．增加励磁电流使E 增加; B．增加原动机的动力，使功角增加; C．减小励磁电流使E 0减小; D．加快原动机转速使n＞n 1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E 0＞U; B．E 滞后于U; C．E ＜U; D．E 领先于U
7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低; B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁动势对转子的转速减小 D．转子电流产生的磁动势对定子的转速增加 8．异步电动机空载电流比同容量变压器空载电流大的原因是（） A．异步电动机的损耗大;B．异步电动机是旋转的; C．异步电动机有气隙;D．异步电动机的漏抗大; 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加; B．保持不变; C．减小; D．为0; 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关; B．与电源电压无关; C．与电源频率无关; D．与极对数无关; 11．转差率为s的异步电动机，其sP e 将等于（） A．定子铜耗; B．总机械功率; C．机械功率; D．转子铜耗; 12．三相异步电动机定子通入频率为f 1的电流，当转子不动时，其转子频率f 2 为 （） A．f 2=f 1 ;B．f 2 =0; C．f 2 ＜f 1 ;D．f 2 ＞f 1 13．交流双层绕组中，每相串联匝数N同每个线圈的匝数N c 、每极每相槽数q、极对数p、并联支路数a之间的关系是（） A．N=（2a/p）qN c B．N=（2p/ a）qN c C．N=apqN c D．N=2apqN c 14．变压器负载运行时与空载运行时相比，变比K（） A．变大; B．变小; C．相等; D．基本不变; 15．若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的励磁电流随时间变化的波形是（） A．矩形波; B．平顶波; C．正弦波; D．尖顶波; 16．变压器空载时，线路电压增加，则铁耗将（）
电机学复习指导 一、填空题 1.当变压器运行效率最高时，其不变损耗可变损耗。 2.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于。 3.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有谐波。 4.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载。 5.变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。 6.如交流绕组的线圈节距用空间电角度γ1表示时，其基波分量短距系数K Y1= 。7．某台四极三相交流电机，定子28槽，假如我们希望尽量消除7次谐波磁势，则绕组节距y应等于。 8.三相异步电动机等效电路中的参数1 2 -' s s r的物理意义是。 9.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。 10.同步发电机电枢反应性质取决于。 11.一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫兹，转子转速n=10转/分，其转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为。 12.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其。 13.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于 状态。 14.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在 的缘故。 15.直流电机电枢反应性质取决于电刷的。 16.直流电机电枢导体的电流是流。 某2p个磁极的直流电机，当绕组为单迭绕组时，其支路数2a等于___________。 17.同步发电机中，转子主极磁场的υ次谐波磁场在定子绕组中的感应电势频率为___________。 18.同步发电机运行时其功率角δ是两个空间向量___________之间的空间夹角。 19.同步电机参数Xq称为___________。 20.同步发电机对称负载运行时，电枢绕组基波磁势与转子间___________相对运动。 21.三相同步发电机带有纯电阻负载时，其电枢反应作用是___________。 22.一台Y接线三相异步电动机缺相（含电源或绕组缺相）就相当于___________。 23.异步电动机为采用变极调速，则转子必须设计为___________。 24.一台三相异步电动机，额定运行时的转差率S=0.03，当忽略机械损耗和附加损耗时，输出功率与电磁功率之比为___________。 25.有一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转/分，定子绕组产生的旋转磁势的转速为___________。 26.三相异步电动机运行时其转差率的范围是___________。 27.交流绕组三相合成的基波磁势的转向取决于___________。 28.36槽4极的三相交流绕组，其槽距角为___________。 29.变压器的一次侧绕组匝数增加10%，其它条件不变，则变压器主磁通将___________。 30.三相心式变压器的磁路特征是___________。 31.引起单相变压器空载电流中的三次谐波电流分量的原因是___________。
一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 7. 一台变压器，原设计的频率为50HZ ，现将它接到60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流 将 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π
一、填空题 1. 变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为主磁通漏磁通，其中漏磁通不参与变压器的能量传递。 2. 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;改变电枢端电压U。 3. 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。 4. 三相同步电动机通过调节励磁电流可调节无功功率。 5. 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_____ 6. 直流电动机常用的调速方法有： 电枢控制和磁场控制。 7. 变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电 流的大小。 8. 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。 9. 单相绕组的磁动势是脉动磁动势;对称三
相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10. 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。 11. 变压器空载实验选择在低压侧压侧进行, 原因是安全和仪表 选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行,原因是—安 全和仪表选择方便。 12. 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 。 13. 并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励 磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临 界电阻。 14 . 一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15. 三相感应电动机转子转速为n定子旋转磁场的转速为,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡ ；转子电流 的交变频率为5s —n）P。
选择题 1一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为 ec1和ec2，则应有（ C ） (A)ec1>ec2 (B)ec1 第一章变压器 1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介 变压器基本结构组成： 猜测可能出填空题或选择题 三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类 变压器的型号和额定值 考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。 变压器空载运行原理图 变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式， 称为变压器的负载运行方式。 变压器负载运行原理图 实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。 通过磁化曲线推得的电流波形可以发现： 21 21N N E E =空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外， 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。 产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示； 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ， 即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈， 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。 因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。 3. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k = 变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。 对于电力变压器，由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小，负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈，故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等 于空载时的主磁通，从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等，即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+电机学复习重点整理
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