电机与变压器 (第四版) 练习册 习题 答案2

电机与变压器测试题（附参考答案）1、变压器运行时，基本铜耗可视为（）。

A、可变损耗B、不变损耗C、总损耗D、机械损耗答案：A2、三相异步电动机的额定电流是指定子绕组的（）。

A、相电流B、线电流C、任意电流D、不确定答案：B3、变压器一次、二次绕组的电压与其匝数的关系是（）。

A、成正比B、不确定C、成反比D、无关答案：A4、单相异步电动机改变转向的具体方法是（）。

A、对调两绕组之一的首末端B、对调电容的两端C、对调电源的极性D、同时对调两绕组首末端答案：A5、下列（）用电设备最可能采用的是三相异步电动机为动力的。

A、洗衣机B、电动汽车C、电风扇D、电梯答案：B6、（）是三相共用一个铁心的变压器，三相之间既有电的联系，又有磁的联系。

A、单相变压器B、三相心式变压器C、三相组式变压器答案：B7、换向器和电刷在直流发电机里起到（）作用A、导磁B、逆变C、整流D、导电答案：C8、直流伺服电动机实质上就是一台（）直流电动机。

A、复励式B、并励式C、他励式D、串励式答案：C9、三相异步电动机反接制动时需要()。

A、改变电源的相序B、定子通入直流电C、转子串入较大的电阻D、改变转子的相序答案：A10、直流伺服电动机的结构原理与一般（）基本相同。

A、异步电动机B、同步电动机C、直流发电机D、直流电动机答案：D11、在三相异步电动机进行能耗制动时，切除定子绕组三相电源的同时，要在定子绕组中接通（）。

A、交流电源B、直流电源C、任意电源D、以上都不是答案：B12、电压互感器二次侧不允许（）。

A、开路C、接测量仪表答案：B13、一台变压器的型号为S11-500/10，其中“10”的含义是（）。

A、额定电压10KVB、额定容量10KV·AC、额定电流10AD、都不是答案：A14、变压器需要通（）才能工作。

A、交流电B、直流电C、以上都行答案：A15、三相异步电动机的机座是用于固定和支撑（）的。

A、转子铁芯B、定子铁心C、转子绕组答案：B16、三相异步电动机，当转差率大于1时，此时电动机为（）状态。

电机与变压器复习题库含答案一、选择题（每空0.5分，共80分）1、变压器是一种（）的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变为另一种电压等级的交流电。

A.滚动B.运动C.旋转D.静止(正确答案)2、电力变压器按冷却介质可以分为（）和干式两种。

A.油浸式(正确答案)B.风冷式C.自冷式D.水冷式3、变压器铁心是变压器的（）部分。

A.磁路(正确答案)B.电路C.油路D.气路4、变压器铁芯的结构一般分为（）和壳式两种。

A.圆式B.角式C.心式(正确答案)D.球式5、变压器（）铁芯的特点式铁轭靠着绕组的顶面和底面，但不包围绕组的侧面。

A.圆式B.角式C.心式(正确答案)D.球式6、变压器铁芯硅钢片（）。

A.片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗小(正确答案)B.片厚则涡流损耗大，片薄则涡流损耗大C.片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗小D.片厚则涡流损耗小，片薄则涡流损耗大7、关于电力变压器能否转变直流电的电压，下列说法中正确的是（）。

A.变压器可以转变直流电的电压B. 变压器不能转变直流电的电压(正确答案)C.变压器可以转变直流电的电压，但转变效果不如交流电好D.以上说法均不正确8、绕组是变压器的（）部分，一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。

A.磁路B.电路(正确答案)C.油路D.气路9、根据高、低压绕组排列方式的不同，绕组分为（）和交叠式两种。

A.同心式(正确答案)B.混合式C.交叉式D.异心式10、变压器冷却装置是起（）的装置，根据变压器容量大小不同，采用不同的冷却装置。

A.绝缘作用B.散热作用(正确答案)C.导电作用D.保护作用11、变压器二次带负载进行变换绕组分接的调压，称为（）。

A.无励磁调压B.有载调压(正确答案)C.常用调压D.无载调压12、（）位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱想通。

A.冷却装置B.储油柜(正确答案)C.防爆管D.吸湿器13、变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的，它起着固定引线和（）的作用。

电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 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。

1.2 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1.2~1.6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。

1.3 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。

1.4 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。

1.5 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。

电机与电气控制技术（四版）习题解答 2016年3月第一章 变压器1 ×；2 电力变压器、电焊变压器、整流变压器、输入变压器、电源变压器、整流变压器、脉冲变压器、仪用互感器等。

3 ×；4 ○；5 ×；6 从理论上讲用滑线电阻串在电路中可以降低交流电压，但由于在电阻上会发热产生能量损耗，因此一般不采用。

7 ○； 8 C ； 9 C ； 10 ×；11 ○；12 由公式21I I = 12U U = 12N N 可求得 U 2 = 38.8V I 2 = 2.58A 该变压器的容量 S = U 1I 1 = 380×0.263 V ·A = 99.94 V ·A 因此可以给一盏60W 照明灯供电； 13 50盏 ；I 1 = S /U 1 =2000/ 380 A = 5.26 A I 2 = S /U 2 =2000/ 36 A = 55.56A ； 14 可以得到220V 输出电压，因为变压器既可以用来降压，也可以用来升压；15 输出电压12V ；16 鉄心的接缝越小，磁路的磁阻就越小，鉄心的损耗就越小；17 因为冷轧硅钢片的导磁性能好，鉄损耗小：18 ×；19 代入公式%100%N 222N ⨯-=∆U U U U 可得2N2N220%100%5%U U U -∆=⨯= 则 2N 231.5V U =20 由公式 %100%100%100FeCu 222212⨯++=⨯∆+=⨯=P P P P P P P P P η 将2P = 50 kW ； η=98%； e P F = 0.5 kW ；代入公式，可得Cu P = 0.5 kW ；21 ×； 22 ×； 23 ○； 25 C ；26 自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。

若使用自耦调压器，则在自耦调压器接电源之前，必须把手柄转到零位，使输出电压为零，以后再慢慢顺时针转动手柄，使输出电压逐步上升。

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AlR m μ=，单位：Wb A1-2 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 nm 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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，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。

电机与变压器习题答案电机与变压器习题答案电机和变压器是电力系统中常见的电气设备，它们在能量转换和传输中起着重要的作用。

掌握它们的原理和运行特性对于电气工程师来说至关重要。

在学习过程中，我们常常会遇到一些习题，下面为大家提供一些电机和变压器习题的详细解答。

1. 电机的转矩和功率之间的关系是什么？电机的转矩和功率之间有着密切的关系。

转矩是电机输出的力矩，表示电机对外部负载的扭矩能力。

功率则是电机单位时间内所做的功，表示电机输出的能量。

根据物理学的基本原理，功率等于力乘以速度，而转矩则是力和力臂的乘积。

因此，电机的转矩和功率之间的关系可以表示为：转矩 = 功率 / 转速这个关系表明，电机的转矩与功率成反比，转速越高，转矩越小；转速越低，转矩越大。

这也是为什么在启动电机时需要较大的转矩，而在运行时需要较小的转矩的原因。

2. 变压器的效率如何计算？变压器的效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比值，表示变压器的能量转换效率。

计算变压器的效率可以使用以下公式：效率 = 输出功率 / 输入功率× 100%其中，输出功率是指变压器的输出端所提供的功率，输入功率是指变压器的输入端所消耗的功率。

通常情况下，变压器的效率可以达到90%以上，这意味着变压器能够高效地传输电能，减少能量的损耗。

3. 电机的启动方式有哪些？电机的启动方式主要有直接启动、自耦变压器启动和星角启动等。

直接启动是最简单的一种方式，即将电机直接连接到电源上，通过电源提供的电能来启动电机。

自耦变压器启动则是通过自耦变压器来降低电压，减小电机的起动电流，避免对电网造成冲击。

星角启动是通过星形连接和三角形连接两种不同的接线方式来实现，通过星形连接使电机在启动时产生较小的起动电流，待电机达到额定转速后再切换到三角形连接。

4. 变压器的类型有哪些？变压器的类型主要包括配电变压器、电力变压器和特殊变压器等。

配电变压器用于城市和工业区域的配电系统，将高压电能转换为低压电能供给用户使用。

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AlR m μ=，单位：Wb A1-2 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 nm 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 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I5.0==(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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，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。

电机与变压器试题答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）。

1.如下图所示二端网络的戴维宁等效电路中，电压源的电压= （D ）A．9V B．3V C．-9V D．-3V2. 把一个三相电动机的绕组连成星形接于UL＝380V的三相电源上，或绕组连成三角形接于UL＝220V的三相电源上，这两种情况下，电源输出功率（A ）A．相等 B．差√3倍 C．差1/√3 倍 D．差3倍3. 三相四线制的中线不准安装开关和熔断器是因为（ C）A、中线上无电流，溶体烧不断B、中线开关接通或断开对电路无影响C、中线开关断开或溶体熔断后，三相不对称负载承受三相不对称电压作用，无法正常工作，严重时会烧毁负载D、安装中线开关和熔断器会降低中线的机械强度，增大投资4. 整流的目的是（A ）A、将交流变为直流B、将高频变为低频C、将正弦波变为方波5. 直流稳压电源中滤波电路的目的是（C ）。

A、将交流变为直流B、将高频变为低频C、将交、直流混合量中的交流成分滤掉6. 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（C ）A、基准电压B、采样电压C、基准电压与采样电压之差7．以下不属于变压器基本结构部件的是（C ）A、绕组B、分接开关C、转子8. 一台频率为50 的三相异步电动机的转速为，该电机的极数和定子旋转磁场转速为（ C ）A、4极，B、6极，C、8极，9. 单相变压器铁芯叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流（A ）A、增大B、减小C、不变10. 高频保护通道中耦合电容器的作用是（ A ）A、对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机；B、对工频电流具有很小的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机；C、对高频电流阻抗很大，高频电流不能通过；D、滤除高次谐波的作用。

11. 变压器中性点接地属于（ B ）A、保护接地B、工作接地C、保安接地D、接零12. 对放大电路进行静态分析的主要任务是（B ）A、确定电压放大倍数AuB、确定静态工作点QC、确定输入电阻，输出电阻13．在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则（C ）A、输出电压约为2UDB、变为半波整流C、整流管将因电流过大而烧坏14．变压器绝缘老化速度主要决定于（ B ）A、湿度B、温度C、氧气D、油中的分解物15．新安装、检修后、长期停用和备用的变压器，超过（C）天，在投入运行前，应测定绝缘电阻。

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 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 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 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221==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3.12fB p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。

第一单元变压器的分类、结构和原理；课题一变压器的分类和用途；一、填空题（每空1分）；1．变压器是一种能变换________电压，而_；答案：交流频率电磁感应；2．变压器的种类很多，按相数分为________；答案：单相三相；3．在电力系统中使用的电力变压器，可分为____；答案：升压降压配电；二、判断题（每题1分）；1．变压器的基本工作原理是电流的磁效应；答第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、填空题（每空1分）1．变压器是一种能变换________电压，而___________不变的静止电气设备。

它是根据___________原理来变换电压以满足不同负载的需要。

答案：交流频率电磁感应2．变压器的种类很多，按相数分为________和_________变压器；答案：单相三相3．在电力系统中使用的电力变压器，可分为_________变压器、_________变压器和_________变压器。

答案：升压降压配电二、判断题（每题1分）1．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。

（）答案：×2．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。

（）答案：×三、简答题（每题3分）1、为什么要高压送电答案：当输出电功率一定时，电压越大，电流越小。

2（1）P损 = IR，可以减少运输中的损耗。

（2）可以节约架设成本。

2、变压器能改变直流电压吗如接上直流电压，会发生什么现象答案：不能。

如果接上直流电压，会使绕组过热而烧毁。

课题二变压器的结构与冷却方式一、填空题（每空1分）1．变压器的铁心常用_________叠装而成，因线圈位置不同，可分成_________和_________两大类。

答案：硅钢片芯式壳式2．变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。

接电源的绕组称为____________；接负载的绕组称为___________。

也可按绕组所接电压高低分为___________和___________。