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广东海洋大学电工学期末试题与答案1．根据下图，求出未知量的数值。
在图（1）中I 1＝ 0.2 ，I ＝ 1.2 。
在图（2）中I ＝ 2 ，U R ＝ 2 。
2．正弦交流电路中，电压u 和电流i 为关联参考方向，且u = 2202sin314t V ，电流i = 5sin(314t+45°) A ，此电路的性质呈现 容 性。
电压 滞后 （超前还是滞后）电流。
4．有一台单相照明变压器，容量为10KV A ，额定电压为3300/220V ，则高压绕组的额定电流 I N1 = 3 A ，低压绕组的额定电流 I N2 = 45 A 5．V t u )4314sin(2100π+=，则其有效值=U 100 V ，频率=f 50Hz ，初相位=φ 45 。
6．流过元件的电流实际方向与参考方向 相同 时电流为正值；实际方向与参考方向 相反 时电流为负值。
1．在图3所示的直流电路中，I 1= 2A ，I 2＝－3A ，则I 3＝（ A ）。
A ．1AB ．-1 AC ．5 A I 1 A 1R 1 R 2 Z ZI 2 R 3~ ZA 2 I 3 ~图3 图4 2．在图4所示的三相对称正弦交流电源的电路中，电流表A 1的读数为17.3A ， 则电流表A 2的读数为 （ ） 。
A ．17.3 AB ．-17.3 AC ．10 A1mA 1Ω5Ω I I 1+ 10V － + U R － I 5Ω 1Ω（1） （2）3．图5所示电路中，开关长期打开，在t = 0时合上，则i (0+)＝( ）。
A ．1 AB ．32A C ．1.5 A图5 图66．已知某电路视在功率S =5000VA ，无功功率Q =3000Var ，则有功功率P 为（ C ）。
A ．2000 WB ．8000 WC ．4000 W三、判断题：对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。
（每题1分，共6分）1．在计算电路中某元件上的消耗功率时，可以采用叠加原理（ Y ） 2．在任何并联电路中，电路中总电流有效值的大小一定等于各支路电流有效值 的大小之和。
0.1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？答：电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成，磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。
这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。
中各感1N 、2N 1N 和2N σ1e 。
电点：12）电路中有电流就有功率损耗；而在恒定磁通下，磁路中无损耗3）由于G 导约为G 绝的1020倍，而Fe μ仅为0μ的4310~10倍，故可认为电流只在导体中流过，而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通；4）电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B 变化，即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。
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？答：电机运行时，热量主要来源于各种损耗，如铁耗、铜耗、机械损耗和附加损耗等。
当电机所用绝缘材料的等级确定后，电机的最高允许温度也就确定了，其温升限值则取决于冷却介质的温度，即环境温度。
在电机的各种损耗和散热情况相同的条件下，环境温度不同，则电机所达到的实际温度不同，所以用温升而不直接用温度表示电机的发热程度。
电机的温升主要决定于电机损耗的大小、散热情况及电机的工作方式。
0.6电机的额定值和电机的定额指的是什么？答：电机的额定值是指电机在某种定额下运行时各物理量的规定值；=5A ，I 3=3A（1） （2） （3）（4） H （（（41H 其中11111F m 和33333H B R F m 、、、、Φ分别图0.8表示3,1两种情况下的各物理量。
δB B Fe =0μμ>>Fe答：电力变压器的基本构成部分有：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等，其中铁心是变压器的主磁路，又是它的机械骨架。
绕组由铜或铝绝缘导线绕制而成，是变压器的电路部分。
绝缘套管:变压器的引出线从油箱内部引到箱外时必须通过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。
单选题直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）。
收藏A.电枢绕组和励磁绕组B.电枢绕组C.励磁绕组D.换向极绕组回答错误!正确答案： B一台三相六极的交流电机，定子绕组为单层叠绕组，则该定子绕组共有（）个线圈组收藏A.6B.12C.8D.9回答错误!正确答案： D如果三相异步电动机电源电压下调10％，此时负载转矩不变,则转子电流（）。
收藏A.增大B.不变C.减小D.不一定回答错误!正确答案： A一台他励直流电动机拖一台同步发电机运行，当发电机负载增加时，电动机电枢电流的变化为( )收藏A.变大B.变化不确定C.变小D.不变回答错误!正确答案： A直流电机的电枢绕组（）。
收藏A.每个线圈相互独立B.每个极下的线圈相互独立C.不确定D.全部闭合回答错误!正确答案： D三相绕线式异步电动机采用转子串电阻起动时（）。
收藏A.起动电流减小，起动转矩也减小B.起动电流减小，起动转矩增加C.起动电流减小，起动转矩不变D.起动电流减小，起动转矩可能增大回答错误!正确答案： D(Y,d11)联接的三相变压器中，存在三次谐波的有（）。
收藏A.一次绕组的相电流B.二次绕组的线电流C.二次绕组的相电流D.一次绕组的线电流回答错误!正确答案： C同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条（）。
收藏A.下降曲线B.水平直线C.上升的曲线D.有拐点的曲线回答错误!正确答案： A若电枢回路中串入同样大小的电阻，比较能耗制动初瞬与电枢反接制动初瞬时的电枢电流大小为( )。
收藏A.无法确定B.二者相等C.前者小于后者D.前者大于后者回答错误!正确答案： C一台三相六极异步电动机，接到50赫兹额定电源上，额定运行时转差率为0.0 2，此时转子电流的频率（）。
收藏A.49HzB.1HzC.0HzD.50Hz回答错误!正确答案： B直流电机电枢反应的发生原因是（）。
收藏A.与发电机或电动机运行状态有关B.与主极是否励磁有关C.与是否带负载有关D.与是否旋转有关回答错误!正确答案： C三相异步电动机定子绕组接到三相对称电源上，每个极面下的气隙磁通大小主要决定于（）。
第 3 章3.1 三相变压器组和三相心式变压器在磁路结构上各有什么特点？答：三相变压器组磁路结构上的特点是各相磁路各自独立，彼此无关；三相心式变压器在磁路结构上的特点是各相磁路相互影响，任一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回路。
3.2三相变压器的联结组是由哪些因素决定的？答：三相变压器的联结组是描述高、低压绕组对应的线电动势之间的相位差，它主要与（1）绕组的极性（绕法）和首末端的标志有关；（2）绕组的连接方式有关。
3.4 Y ，y 接法的三相变压器组中，相电动势中有三次谐波电动势，线电动势中有无三次谐波电动势？为什么？答：线电动势中没有三次谐波电动势，因为三次谐波大小相等，相位上彼此相差003601203=⨯，即相位也相同。
当采用Y ，y 接法时，线电动势为两相电动势之差，所以线电动势中的三次谐波为零。
以B A ,相为例，三次谐波电动势表达式为03.3.3.=-=B A AB E E E ，所以线电动势中没有三次谐波电动势。
3.5变压器理想并联运行的条件有哪些？答：变压器理想并联运行的条件有：（1） 各变压器高、低压方的额定电压分别相等，即各变压器的变比相等；（2） 各变压器的联结组相同；（3） 各变压器短路阻抗的标么值Z k *相等，且短路电抗与短路电阻之比相等。
上述三个条件中，条件（2﹚必须严格保证。
3.6 并联运行的变压器，如果联结组不同或变比不等会出现什么情况？ 答：如果联结组不同，当各变压器的原方接到同一电源，副方各线电动势之间至少有30°的相位差。
例如Y ，y0和Y ，d11两台变压器并联时，副边的线电动势即使大小相等，由于对应线电动势之间相位差300，也会在它们之间产生一电压差U ∆， 如图所示。
其大小可达U ∆=U N 22sin15°=0.518U N 2。
这样大的电压差作用在变压器副绕组所构成的回路上，必然产生很大的环流（几倍于额定电流），它将烧坏变压器的绕组。
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载电机学第三版课后习题答案解析地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容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I0，产生励磁磁动势F0，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 e1和e2, 且有 , , 显然，由于原副边匝数不等, 即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 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，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？答：不能。
由可知，由于匝数太少，主磁通将剧增，磁密过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻增大。
于是，根据磁路欧姆定律可知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。
再由可知，磁密过大, 导致铁耗大增，铜损耗也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
张广溢_电机学_习题答案(总79页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--折算至高压侧的激磁参数：43.1440031000021===ϕϕN N U U kΩ=Ω⨯='=222066.1043.1422mm Z k ZΩ=Ω⨯='=182875.043.1422m mR k R Ω=Ω⨯='=221162.1043.1422mm x k x短路参数计算：V V U U k k 8.25934503===ϕW W p p k k 250075003131=⨯==ϕAU S I I N N Nk 3.43100003107503311=⨯⨯===Z k =kk I U ϕ=Ω=63.438.259A VR k =Ω==33.1)3.43(250022A WI P k k ϕX k =22k k R Z -=Ω=Ω-Ω85.5)33.1()6(22 Ω=Ω⨯=='=665.033.1212121k R R RΩ=Ω⨯=='=93.285.5212121k x x x σσ2) T 形电路图如下：4) 满载时的效率%17.98%100)5.717.38.075015.717.31(%100)cos1(22222=⨯⨯++⨯⨯⨯+-=⨯+++-=kWkWkVAkWkWppSppkNNkNNβϕββη702.075003700==WWppkNmβ%27.98%100)7.328.0750702.07.321(%100)2cos21(2max=⨯⨯+⨯⨯⨯-=⨯+-=kWkVAkWpSpNmϕβη3-11根据题图3-2的接线图，确定其联结组别。
1） 2） 3）题图 3-2解：ABE•BCE•CAE•BCABYE•CZE•AXE•caE•abE•bcE•ab cXZYA B CX Y ZABE•BCE•AXE•BYE•CZE•yz xa b cx y za bcx yz*********)(x)(y)(zyd11ABE •BCE •CAE •BCABY E •CZE •AXE •caE •abE •bcE •ab c XZ Y A BC X Y ZABE •BCE •AXE •BY E •CZE •y zxab cxyzabcxyz *********yd51） 2） 3)根据下列变压器的联结组别画出其接线图：1）Y ，d5；2）Y ，y2；3）D ，y11。
广东海洋大学电机学答案(张广溢)_习题答案(10-20章)第10章10.1 什么叫转差功率？转差功率消耗到哪里去了？增大这部分消耗，异步电动机会出现什么现象？答 在感应电机中，传送到转子的电磁功率中，s 部分变为转子铜耗，（1-s ）部分转换为机械功率。
由于转子铜耗等于,M sP 所以它亦称为转差功率。
增大这一部分消耗，会导致转子铜耗增大，电机发热，效率降低。
10.2 异步电动机的电磁转矩物理表达式的物理意义是什么？答 电磁功率M P 除以同步机械角速度1Ω得电磁转矩1MP T =Ω，经过整理为221cos ϕI C T T Φ=，从上式看出，异步电动机的电磁转矩T 与气隙每极磁通1Φ、转子电流2I 以及转子功率因数2cos ϕ成正比，或者说与气隙每极磁通和转子电流的有功分量乘积成正比。
10.3异步电动机拖动额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么后果？答 当N L T T T ==时，若电源电压下降过多，因为21U T m ∝，则电磁转矩下降更多,会造成定、转子电流急速增大，则定子、转子铜耗增大，且其增加的幅度远远大于铁耗减小的幅电路参数：Ω=⨯==951.1)3/5.19(3605)3/(32211k k k I p rΩ=Ω-Ω=-='628.0963.0951.112r r r kΩ===95.73/5.195.893/11k k k I U ZΩ=-=-=71.7951.195.72222k k k r Z xΩ==='≈855.32/71.72/21k x x x σσΩ=⨯==1.21)3/5.5(3639)3/(3220I p r Fe m Ω===7.1193/5.53803/010I U Z Ω=⨯-=-=1.22)3/5.5(3156824)3/(322000I p p r mΩ=-=-=64.1171.227.1192220200r Z xΩ=-=-=8.113855.364.11710σx x x mKW P Hz f V U N N 5.7,50,38011===827.0cos ,m in 9621==N N r n ϕ，定子绕组D 接。
定子铜损耗W 470，铁损耗W 234,机械损耗W 45，附加损耗W 80。
计算在额定负载时解038.01000962100011=-=-=n n n s N NHzf s f N 9.150038.012=⨯==由adm M N N ad m cu N M p p P s P p p p P P +++=+++=2，得Ws p p P P N ad m N M 7926)038.01/()80457500()1/()(=-++=-++=WW P s p M N cu 3017926038.02=⨯==%9.862344707926750011=++=++==Fe cu M N N N p p P P P P ηAU I N N N N N 85.15869.0827.03803cos 3111=⨯⨯⨯==ηϕ10.6 一台三相极异步电动机，有关数据为：A I V U kW P N N N 25.7,380,311===，定子绕组Y 接，Ω=01.21r 。
空载试验数据：W p A I W p V U m 11,64.3,246,380001====。
短路试验数据为：W p A I V U k k k 470,05.7,100111===。
假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性，且'21σσx x ≈，试求：（1）m m x r x x r ,,,,212σσ''之值；（2）N 1cos ϕ及N η之值。
解 （1）电路参数：因为：Ω=15.3k r ；所以：Ω=-='14.112r r r k ；118.193kk kZ I ==Ω227.56k k k x Z r =-=Ω；12/2 3.78k x x x σσ'≈==Ω，因为：10060.33Z I ==Ω；0025.913mp p r I -==Ω2200060.0x Z r =-=Ω；所以：01 3.90m r r r =-=Ω；0156.22m x x x σ=-=Ω（2） 1111cos 0.763NN N N U I ϕ==，1/82.5%N N N P Pη==第11章11.1在额定转矩不变的条件下，如果把外施电压提高或降低，电动机的运行情况（ϕηcos ,,,,21n P P ）会发生怎样的变化？ 答 设额定电压运行时为B 点。
在额定转矩 不变的条件下，如果把外施电压提高，则转 速n 增加，如图中A 点，输出功率2P 增大， 输入功率1P 将会增加。
由于电压提高，铁耗 增大，但定、转子电流减小，铜耗减小，且 后者更显著，故效率提高。
而由于电压提高， 磁通增大，空载电流增大，功率因数降低。
如果把外施电压降低，则转速n 下降，如图 中C 点，2P 减小，输入功率1P 将会减小。
的幅度远大于铁损减小幅度，故效率η下降。
电压下降，空载电流也会下降，功率因数ϕcos 上升。
11.2 为什么异步电动机最初起动电流很大，而最初起动转矩却并不太大？答 起动时，因为0,1n s ==，旋转磁场以同步转速切割转子，感应出产生很大的电动势和电流，因为电流平衡关系，引起于它平衡的定子电流的负载分量也跟着增加，所以异步电动机最初起动电流很大，但是，起动时的2cos ϕ很小，转子电流的有功分量就很小，其次，由于起动电流很大，定子绕组的漏抗压降大，使感应电动势1E 减小，这样，1Φ也减小，所以，起动时，1Φ小，电流的有功分量也小，使得起动时的起动转矩也不大。
11.3 在绕线转子异步电动机转子回路内串电阻起动，可以提高最初起动转矩，减少最初起动电流，这是什么原因？串电感或电容起动，是否也有同样效果？答 （1）因为起动时：12's s I I ==，很明显，转子回路内串电阻起动，可减少最初起动电流，同时，电阻增加，2cos ϕ增加；起动电流减小，感应电动势1E 增加，1Φ增加，所以可以提高最初起动转矩。
（2）串电感，增大了转子回路阻抗 ，由式2st 212211)()(x x x r r U I st '+'++'+=σσ可见，可减小起动电流； 同时，它也增大了转子回路阻抗角222arctanr x x st+=ϕ，2cos ϕ减小，使转子电流有功分量减小，进而使起动转矩减小得更多，所以使得起动性能变差，不能达到同样的效果。
至于转子回路串联电容器（如容抗不过分大），则转子回路阻抗减小，起动电流增大，虽然可使2cos ϕ增大，起动转矩增大。
因此，无论是串电抗器还是电容器，都不能全面改善起动性能。
11.4起动电阻不加在转子内，而串联在定子回路中，是否也可以达到同样的目的？ 答 不能。
虽然将起动电阻加在定子回路中，会降低加在定子上的起动电压，从而使实现起动电流的降低，但是因为12U T st ∝，所以在降低起动电流的同时起动转矩也在降低，而答 绕线式异步电动机转子为三相对称绕阻，因此在起动或运行时，无论是形连接或△形连接，其每相绕组感应电动势是相等的。
而每相绕组的漏阻抗和等效的虚拟电阻21r s s'-又相同，所以每相绕组电流相等，那么由转子电流所形成的电磁转矩和由磁动势平衡关系所决定的定子电流就与转子绕组的上述接线无关，因此它不影响电动机的起动和运行性能。
11.7 简述绕线转子异步电动机转子回路中串电阻调速时，电动机内所发生的物理过程。
如果负载转矩不变，在调速前后转子电流是否改变？电磁转矩及定子电流会变吗？答 如图3-9所示：改变转子回路串入电阻值的大小，当拖动恒转矩负载，且为额定负载转矩，即N L T T =时，电动机的转差率由N s 分别变为321,,s s s ，显然，所串电阻越大，转速越低。
已知电磁转矩为 22cos ϕI T m Φ∝，当电源电压一定时，主磁通基本上是定值，转子电流2I 可以维持在它的额定值工作，根据转子电流：222222222222σσx s r r E x s r E I I s NN +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==从上式看出，转子串电阻调速对，如果保持 电机转子电流为额定值，必有=+=s r r s r N 122常数当负载转矩N L T T =时，则有3322221122s R r s R r s R r s r S S S N +=+=+=式中321,,s s s 分别是转子串入不同的电阻1S R 、2S R 、3S R 后的转差率。
绕线式异步电动机转子回路串电阻如果负载转矩不变，从上面的分析可以看出，在调速前后转子电流、电磁转矩及定子电流不会发生改变。
11.8在绕线转子回路中串入电抗器是否能调速？此时()s f T =曲线，ϕcos 等性能会发生怎样的变化？答 由式 []2'212111211max )(4x x r r f pU m T +++=π 2'2121'2)(r r x x s m ++=答 铝的电阻率比铜大，故转子由铜条改为铝条，实为增加转子绕组电阻2r ，N s 增大，转速减小，输出功率减小，而电动机从电网吸取的有功功率基本不变。
由于转差率s 增大，故转子铜损em cu sP p =2增加，1I 稍有增大，故定子铜损也稍大，而铁损不变，机械损耗因s 增大n 减小而稍有减小，但其减小幅度不及转子绕组铜损增大幅度，故总损耗增加，效率降低。
而转子电阻改变不影响电机从电网吸取的励磁功率，故无功功率不变，所以1cos ϕ基本不变。
总之，鼠笼异步电动机转子由铜条改为铝条后，其工作动性能变差。
鼠笼异步电动机转子由铜条改为铝条后（仍保持1<m s ），其起动转矩增大，起动电流减小，起动性能得到改善。
11.10 变频调速有哪两种控制方法，试述其性能区别。
答 变频调速时，从基频向下调有两种控制方法。
1.保持11/f E =常数的恒磁通控制方式时，频率下降，机械特性向下平移，即各条特性彼此平行，硬度较高，最大电磁转矩不变，过载能力强。
调速性能最好，属恒转矩调速方式。
2.从基频向下变频调速，采用保持11/f U =常数的近似恒磁通控制方式时，频率下降时，机械特性最大转矩略有下降，机械特性接近平行下移。
显然保持11/f U =常数时的机械特性不如保持11/f E =常数时的机械特性，特别在低频低速的机11/f U =常数的控制方式简单。
11.11 有一台三相异步电动机，m in 1460,380r n V U N N ==，定子绕组Y 形联接，转子为绕线式.已知等效电路的参数为Ω==Ω==06.0,02.0'21'21σσX X R R 。
