电机学第五版课件汤蕴璆编著 第6章3同步发电机的电压方程、相量图和等效电路

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。

2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。

3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。

4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。

4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。

5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。

6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。

7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。

8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。

9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。

10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。

11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。

答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。

12、简述并励直流发电机的自励条件。

答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。

13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。

答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N=。

14、简述单相变压器的工作原理。

15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。

16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。

电机学第五版汤蕴课后答案 Andre第一章基础电磁学1.以下哪些是描述电磁现象的方式？–电荷分布和电场的相互关系–磁荷分布和磁场的相互关系–电流和电磁场之间的相互作用–电荷运动和电流的相互关系2.磁场的单位是什么？答：磁场的单位是特斯拉（T）。

3.什么是磁通量？答：磁通量是一个与磁场强度相切面上的磁感应强度乘以该面积的乘积。

4.磁通量的单位是什么？答：磁通量的单位是韦伯（Wb）。

5.在伽利略理论中，磁体相互作用的方式是什么？答：伽利略理论认为，磁体间相互作用是通过一种吸引或排斥的力来实现的。

第二章齿轮与传动1.线传动与点传动的区别是什么？答：线传动是指通过带状传动装置或者圆柱齿轮来实现的传动方式，而点传动是通过键、销、轴承等点接触方式实现的传动方式。

2.齿轮传动的几何关系是什么？答：齿轮传动的几何关系是线轴的交角、齿轮轴线的交角、齿轮的模数等几个关系共同构成的。

3.模数的定义是什么？答：模数是指齿轮的模数与齿数之间的比值。

4.齿轮的主要优点是什么？答：齿轮传动具有传动效率高、传动力矩大、传动平稳等优点。

第三章电机基本理论1.直流电动机的转矩方程是什么？答：直流电动机的转矩方程为$T=k\\times I \\times \\Phi$，其中T为转矩，T为电机常数，T为电流，$\\Phi$为磁通量。

2.交流电动机的转矩方程是什么？答：交流电动机的转矩方程为$T=k\\times I \\times \\Phi \\times\\sin(\\theta)$，其中T为转矩，T为电机常数，T为电流，$\\Phi$为磁通量，$\\theta$为转子位置角度。

3.电机的功率方程是什么？答：电机的功率方程为$P=T\\cdot \\omega$，其中T为功率，T为转矩，$\\omega$为角速度。

4.什么是感应电动机的斯奈德切-图恩电动势方程？答：感应电动机的斯奈德切-图恩电动势方程为$E_1=E_2+I_a \\cdot R_a+jX_s \\cdot (E_2+I_a \\cdot R_a)$，其中T1为电机输入端电动势，T2为电机输出端电动势，T T 为电动机定子电流，T T为电动机定子电阻，T T为电动机定子电抗。

电机学第五版课后答案汤蕴璆HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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1-2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1-3 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 nmh 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 mFe h 23.1≈。

与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。

1-4 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(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=⨯⨯=⋅=-1-5 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。

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 nmh 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 mFe 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：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 I500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-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=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ1-4 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。

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。

2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。

3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。

4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。

4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。

5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。

6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。

7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。

8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。

9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。

10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。

11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。

答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。

12、简述并励直流发电机的自励条件。

答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。

13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。

答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。

14、简述单相变压器的工作原理。

15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。

16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。

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 mh 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：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=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ1-4 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。

电机学第五版汤蕴课后答案Andre第一章简介1. 选择题1.A2.B3.C4.D5.A2. 填空题•电机学是研究电机的原理、操作和应用的学科。

•基础电机有直流电机和交流电机。

•电机是将电能转变为机械能的设备。

3. 简答题1.描述电机的工作原理。

电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当线圈中有电流通过时，会在其周围产生一个磁场。

当线圈周围有一个永久磁体时，由于磁场的相互作用，线圈会受到一个力的作用，使其开始旋转。

这样，电能就被转变为了机械能。

2.什么是定子和转子？在电机中，定子是静止不动的部分，通常由线圈构成。

而转子是旋转的部分，通常也是由线圈构成。

4. 计算题根据提供的参数，计算以下内容：•电源电压（V）：220V•电流（I）：5A•功率因数（cosφ）：0.8•频率（f）：50Hz•线圈绕组直径（d）：0.1m•线圈绕组圈数（N）：500•电机效率（η）：0.91.计算电机的实际功率（P）。

P = V * I * cosφ = 220V * 5A * 0.8 = 880W2.计算电机的转速（n）。

n = f * 60 / p = 50Hz * 60 / 2 = 1500rpm3.计算电机的角速度（ω）。

ω = 2 * π * n / 60 = 2 * π * 1500 / 60 = 314.16 rad/s 4.计算电机的线速度（v）。

v = ω * d / 2 = 314.16 * 0.1 / 2 = 15.71 m/s5.计算电机的输出功率（P_out）。

P_out = P * η = 880W * 0.9 = 792W第二章直流电机1. 选择题1.B2.A3.C4.B5.D2. 填空题•直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电动机。

•直流电机的结构包括定子、转子和永磁体。

3. 简答题1.描述直流电机的工作原理。

直流电机的工作原理是基于安培定律和洛伦兹力定律。

当电流通过电枢线圈时，电枢线圈在磁场作用下受到一个力的作用，使得转子开始旋转。

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 nmh 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 mFe 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 I500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-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=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ1-4 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。

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗、涡流损耗。

2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。

3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式、串励式、复励式。

4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。

4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。

5、变压器等效绕组折算的一般原—归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。

6并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。

7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。

8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。

9、一台感应电机，其转差率s>1，转速*0,则电机运行状态是电磁制动。

10、一台三相感应电机接在50Hz三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min，定子上A B两导体空间相隔20°机械角度，则A、B两导体的空间电角度为：40°011、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。

答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。

12、简述并励直流发电机的自励条件。

答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同； 3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。

13、已知直流他励电机的额定电流I N额定电压U N、额定效率N，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。

答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，P N U N|N；对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，P N U N|N N°14、简述单相变压器的工作原理。

15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。

16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1 的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。

第一章 文小编收集文档之磁路 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=⨯⨯=⋅=-A A A F F FFe I 15.58715.87500=+=+=δ 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。

试卷一一、选择和填空题1.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（）。

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。

2.一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机，则发电机将（）。

a.停转；b. 作为电动机反向运转；c. 作为电动机正向运转。

3.起动直流电动机时，电枢回路的起动电阻应调到阻值_______(选填：a.最大；b.最小)的位置；励磁回路的调节电阻应调到阻值_________(选填：a.最大；b.最小)的位置。

4.变压器负载运行时，若增大负载电流，则变压器的铁耗将________(a. 减小；b.不变；c.增大)；变压器的铜耗将_________(a. 减小；b.不变；c.增大)。

5.假定某台变压器的额定电压、额定频率和铁心结构已经不可变更，今测试发现其铁心过饱和，为了减小饱和程度。

应该（）。

a.减少一次侧绕组匝数；b. 减少二次侧绕组匝数；c. 增大一次侧绕组匝数；d. 增大二次侧绕组匝数；e. a或者b;f. c或者d 。

6.异步电机作发电机运行时，转差率S的范围为_________________；作制动运行时，异步电机转差率S的范围为_________________。

7.三相单层交流同心式绕组，总槽数24，极数2p＝2 <![endif]-->，其分布系数为_________；短距系数为_________。

8.某台Y接法的交流电机的定子对称三相绕组，当电机运行时有一相绕组断线，则此时的基波磁势性质是（）。

a.圆形旋转磁势；b. 脉振磁势；c. 椭圆形旋转磁势。

9. 与容量相当的鼠笼转子异步电动机相比较，绕线转子异步电动机的优势在于( )。

a. 工艺简单，成本低；b. 坚固耐用，维护方便；c. 可以给转子绕组中串入调节电阻，改善起动和调速性能。

10. 某台隐极转子同步发电机，其同步电抗每相值1s X =Ω，如果接每相阻抗为(13)L Z j =-Ω的三相对称负载，则电枢反应的性质为（ ）。