电机学-汤蕴谬主编第三版答案解析

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|0,产生励磁磁动势F o,在铁芯中产生交变主磁通 e 0,其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定d d)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 i和e2, 且有巴- -N1,dt e2= _N2 d 0,显然，由于原副边匝数不等,即N产N2，原副边的感应电动势也就不等, dt即e i^e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势，即U i~E i, 匕~ E?,故原副边电压不等,即U i^ 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k=N—2，能否一次线圈用2匝, N2二次线圈用1匝，为什么？答：不能。

由U1 E^ 4.44fN^J m可知，由于匝数太少，主磁通m将剧增，磁密B m过大，磁路过于饱和，磁导率卩降低，磁阻R m增大。

于是，根据磁路欧姆定律l0N1= R m「m可知，产生该磁通的激磁电流I。

必将大增。

再由p Fe^B m2f1.3可知，磁密B m过大，导致2铁耗P Fe大增，铜损耗I0 r1也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。

1-5 有一台 S-100/6.3 三相电力变压器，U IN /U ZN =6.3/0.4kV , Y , yn （Y/Y ））接线，铭牌数据如下： l o %=7%P o =6OOWU k %=4.5%P kN =2250W试求：1。

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3.12f B 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。

暂态、瞬态、过渡状态……
– 物理量要随时间发生变化。
– 从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态
稳态是相对的，暂态是绝对的。 暂态时间虽短，但电磁关系复杂，其分析
需要用到较多的数学公式。
第18页，共26页。
电机学
Electric Machinery
电机暂态现象举例
电机的一些特殊问题
变压器空载合闸
O
120° 240°
•
U C
•
U A
•
U B
ωt
第10页，共26页。
电机学
Electric Machinery
负序系统
电机的一些特殊问题
•
•
U B aU A
•
•
U C a2 U A
u- uA-
uC-
uB-
O 120° 240°
•
• U B U C
•
U A
ωt
第11页，共26页。
电机学
Electric Machinery
Electric Machinery
突然短路对电机的影响
电机的一些特殊问题
F1 F3 F2
F1：定转子绕组端部之 间的电磁力；
F2：定子绕组端部与定 子铁心之间的电磁力；
F3:定子绕组端部各相 邻导体之间的电磁力。
F1
第25页，共26页。
电机学
习题
Electric Machinery
电机的一些特殊问题
对称系统
第7页，共26页。
不 对 合成 称 系 统
电机学
Electric Machinery
对称分量法(p.237)
电机的一些特殊问题
•
U C

电机学第三版课后习题测验答案原边接上电源后，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。

1-5有一台S-100/6、3三相电力变压器，，Y，yn（Y/Y0）接线，铭牌数据如下：I0%=7% P0=600W uk%=4、5% PkN=2250W试求：1。

画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2。

当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负载运行，每相负载阻抗，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。

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3.12f B 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：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()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。

电机学课后习题第一章 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。

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。

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 A 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（铁心由的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，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()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=⨯⨯=⋅=-1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流，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。

任课教师
王旭平：主讲教师， 王旭平：主讲教师，讲师 wangxuping@， wangxuping@， @
课程教材
课程教材 参考教材
人手一 本
电机学，汤蕴璆主编，机械工业出版社，2006年 电机学，汤蕴璆主编，机械工业出版社，2006年 电机学，张广溢主编，重庆大学出版社，2004年 电机学，张广溢主编，重庆大学出版社，2004年 电机学，许实章主编，机械工业出版社，1998年 电机学，许实章主编，机械工业出版社，1998年 电机学，陈世元主编，中国电力出版社，2004年 电机学，陈世元主编，中国电力出版社，2004年 等等等等…… 等等等等……
课程安排-课表 课程安排 课表
星期 时间 开课周 学时 地点 3133 3133 星期一下午 5-7节 节 2:00-5:00 1-15周 周 星期三上午 1-2节 节 8:00-时间 另行通知 另行通知 另行通知 地点
电机学实验
课程安排-学时分配 课程安排 学时分配
电机学课程的内容： 电机学课程的内容：
1. 电机的原理、结构、特性和应用 电机的原理、结构、 四电之一：计算机、电路、电子学（ 四电之一：计算机、电路、电子学（模拟 数字）、 ）、电机学 数字）、电机学 2. 变压器、直流电机、异步电机、同步电机 变压器、直流电机、异步电机、 (经典教材 经典教材) 经典教材 掌握等效电路、向量图、 掌握等效电路、向量图、方程
电机学
Electrical Machinery
电气工程学院
绪论 Introduction
0.0 课程总体介绍（重点） 课程总体介绍（重点） 0.1 什么是电机 0.2 电机在国民经济中的作用 0.3 电机发展概况
0.0课程总体介绍 0.0课程总体介绍

电机学（十五课本）第二章 变压器2-2、一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？解：ΦfN E U N 444.=≈ ，50=f 时，N U N 5044450⨯=.Φ，60=f 时，NU N6044460⨯=.Φ，655060=ΦΦ。

磁通减小为原来的5/6，不考虑磁路饱和，磁通和激磁电流成正比，激磁电流减小； 铁耗变小：50705023125023150312603160606565566556Fe Fe m Fe m Fe Fe P P GB fC GB fC P .....⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=≈漏磁回路磁阻不变，漏电感不变，漏抗变大。

2-14 有一台三相变压器，额定容量kVA S N 5000=，额定电压kV U U N N 361021.=，Y ，d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。

解：（1）一次、二次侧的额定电流：A U S I N N N 68.2881035000311=⨯==；A U S I N N N 23.4583.635000322=⨯==（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流：一次Y 连接：A I I N N 6828811.==φ；kV U U N N 77375310311.===φ； 二次∆连接：A I I N N 57264323458322..===φ；kV U U N N 3622.==φ；2-16 一台单相变压器，其一次电压为220V ，50Hz ，一次绕组的匝数N 1=200匝，铁心的有效截面积241035m A -⨯=，不计漏磁。

试求：（1）铁芯内主磁通的幅值和磁通密度。

（2）二次侧要得到100V 和36V 两种电压时，二次绕组的匝数。

（3）如果一次绕组有%5±匝数的抽头，如图所示，二次绕组的电压是多少？ 解：（1）主磁通的幅值m ΦWb fN U fN E m 311111095.42005044.422044.444.4-⨯=⨯⨯=≈=Φ磁通密度m BT AB mm 41.110351095.443=⨯⨯==--Φ（2）二次绕组的匝数2N212121N N E E U U =≈912201002001212≈⨯=⨯=U U N N 匝33220362001212≈⨯=⨯=U U N N 匝（3）当210200%)51(1=⨯+=N 匝时，3.95210912201212=⨯=⨯=N N U U 匝5.34210332201212=⨯=⨯=N N U U 匝当190200%)51(1=⨯-=N 匝时，4.105190912201212=⨯=⨯=N N U U 匝2.38190332201212=⨯=⨯=N N U U 匝2-20、有一台三相变压器，kV kV U kVA S N N N 3610560021.,==，Y,d11联结组。

电机学第三版习题答案电机学是电力工程专业中的一门重要课程，它主要研究电机的工作原理、性能特点以及控制方法。

对于学习电机学的学生来说，习题是巩固知识、提高技能的重要途径。

本文将为大家提供电机学第三版习题的答案，帮助大家更好地掌握电机学的知识。

第一章：电机基础知识1. 电机是将电能转化为机械能的装置。

它由定子和转子两部分组成，其中定子是固定不动的部分，转子则是可以旋转的部分。

2. 电机的工作原理是利用电磁感应定律，通过电流在磁场中产生力矩，从而使转子旋转。

3. 电机的分类有直流电机和交流电机两大类。

直流电机是通过直流电源供电，交流电机则是通过交流电源供电。

4. 电机的性能特点包括额定功率、额定电压、额定转速、额定电流等。

这些参数可以通过电机的型号和技术参数进行查询。

第二章：电机的启动与制动1. 电机的启动方式有直接启动、自耦变压器启动、星三角启动等。

不同的启动方式适用于不同的电机类型和功率等级。

2. 电机的制动方式有机械制动、电磁制动、电阻制动等。

制动方式的选择要根据具体的应用需求和电机的特性进行判断。

第三章：电机的转矩和转速控制1. 电机的转矩控制可以通过调节电机的电流、电压和磁通等参数来实现。

常用的控制方法有电流反馈控制、磁通反馈控制等。

2. 电机的转速控制可以通过调节电机的电压、频率和极数等参数来实现。

常用的控制方法有电压调制控制、频率调制控制等。

第四章：电机的热特性1. 电机在工作过程中会产生热量，这是由于电机的电阻和铁心损耗所导致的。

热特性是电机性能的重要指标之一。

2. 电机的热特性包括温升、热阻、热容等参数。

这些参数可以通过实验和计算来确定。

第五章：电机的保护与维修1. 电机在运行过程中可能会遇到过载、短路、过热等故障。

为了保护电机的安全运行，需要采取相应的保护措施。

2. 电机的维修包括日常保养、故障排除和更换零部件等。

维修工作需要具备一定的电机知识和技术。

通过对电机学第三版习题的答案进行总结和归纳，我们可以更好地理解和掌握电机学的知识。

率和损耗为实际值，对二次侧而言，
.
二次侧有功功率
P2'
.

U
' 2
.
I
' 2
c os 2

.
kU2
I2 k
c os 2

P2
二次侧铜耗
pc' u2

I '2 2
Rk'

(
I2 k
)2
k
2
Rk

pcu2
对于铁耗
pFe CFe f 1.3 Bm2 G
切记：归算的本质就是不改变一次二次绕组原有的电磁关系、 变压器的物理本质以及磁动势能量的平衡关系。
Bm
)2G

( 6 )0.7 5
pFe
pFe
对于漏抗 X L 2 f L
f'5 f 6
X
'

2
f
'L
5 6
X
8
电机学习题课
Electric Machinery
2-3 一台110V/220V的变压器，若误接到110V直流电源上， 将产生什么后果？
误接到110V直流电源上，绕组中不能产生感应电动势， 故E1=0，一次电流将由欧姆定律决定，等于U1/R1，其中 R1很小，因此电流将很大，足以烧毁变压器。
6
电机学习题课
Electric Machinery
2-2 一台60Hz的变压器接到50Hz的电源上运行时，若额定电 压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？
分析思路：列出与激磁电流、铁耗、漏抗相关的式子，分析当 频率变化时，各个式子中相应量的变化，从而得出所求量的 变化趋势。

解：1、
1-6三相变压器的组别有何意义,如何用时钟法来表示
答：三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时,高、低压侧对应的线电动势线电压之间的相位关系;影响组别的因素不仅有绕组的绕向、首末端标记,还有高、低压侧三相绕组的连接方式;
用时钟法表示时,把高压绕组的线电动势线电压相量作为时钟的长针,并固定在12点,低压绕组的线电动势线电压相量作为短针,其所指的数字即为三相变压器的连接组别号;三相变压器共有12种组别,其中有6种单数组别和6种偶数组别;
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;
1额定运行时的功角；
2如果保持激磁不变,输出有功功率减半,求此时的电枢电流及功率因数;
解：设
1
2
则
即
则
则
直流电机
4-1直流电机有哪些激磁方式各有何特点不同的激磁方式下,负载电流、电枢电流与激磁电流有何关系
答：他励
并励
自励串励
复励
4-2试述并激直流发电机的自激过程和自激条件
答：①有剩磁;当电机起动旋转时,电枢绕组切割主磁极下气隙中的剩磁磁场而感应一数值很小的剩磁电动势,由于励磁绕组与电枢绕组并联,因此就有一不大的励磁电流流过励磁绕组,产生一个不大的磁场,它也作用在气隙中;若它对原剩磁磁场起助磁作用,气隙磁场得以加强,致使电枢绕组感应电动势比原剩磁电动势增大,则励磁电流就进一步增大,其建立的磁场更进一步增强即助磁作用进一步增强`,电枢电动势进一步提升,……,周而复始,经几个循环,电枢绕组便建立起电压,因而②要求电枢转向及励磁绕组接线正确;为使建立一个定值电压,还需③主磁场具有饱和特性,因磁路饱和后,励磁电流即使再增大,主磁场因饱和而增加不大了,所以电枢电动势就稳定在某一定值;这个稳定值的大小还取决于发电机励磁回路电阻的大小,为保证要建立某一定值电压,还要求：④励磁回路电阻小于其临界值;

汤蕴璆电机学课后习题答案汤蕴璆电机学课后习题答案电机学作为电气工程的重要组成部分，是学习电气与电子技术的基础。

而汤蕴璆电机学课后习题则是帮助学生巩固所学知识、提高解题能力的重要工具。

在这篇文章中，我们将为大家提供汤蕴璆电机学课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握电机学知识。

第一章：电磁场基础1. 电荷与电流的区别是什么？答：电荷是电子所带的基本单位，具有正负之分，而电流是电荷的流动，是单位时间内通过某一截面的电荷量。

2. 什么是电场和磁场？答：电场是由电荷所形成的一种力场，可以使带电粒子受到电力作用；磁场是由电流所形成的一种力场，可以使带电粒子受到磁力作用。

3. 什么是电感和电容？答：电感是指导电体中储存电磁能量的能力，单位是亨利；电容是指导电体中储存电荷的能力，单位是法拉。

第二章：电机基础1. 什么是电机？答：电机是将电能转化为机械能的装置，通过电磁作用产生力矩，驱动机械运动。

2. 电机的分类有哪些？答：电机可以分为直流电机和交流电机两大类。

直流电机又可以分为直流励磁电机和直流永磁电机；交流电机可以分为异步电机和同步电机。

3. 什么是电机的额定功率和额定转速？答：电机的额定功率是指在额定工况下，电机所能输出的功率；额定转速是指在额定工况下，电机的转子转速。

第三章：电机的运行与控制1. 什么是电机的启动方式？答：电机的启动方式是指电机在启动过程中所采用的不同控制方法，常见的启动方式有直接启动、自耦变压器启动、星三角启动等。

2. 什么是电机的调速方式？答：电机的调速方式是指电机在运行过程中所采用的不同控制方法，常见的调速方式有电压调速、电流调速、转子电阻调速、变频调速等。

3. 什么是电机的保护措施？答：电机的保护措施是为了保证电机在正常工作范围内运行，避免因电机过载、过热等原因造成电机损坏。

常见的保护措施有过载保护、短路保护、过热保护等。

通过以上习题的答案，我们可以更全面地了解电机学的知识点和相关概念。

1慎重声明编写本习题集的目的是帮助学生了解电机学课程考试的常用题型本习题集并未覆盖电机学教学内容的全部重点若有题目与某次考试雷同，纯属巧合2一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（）(A)ec1> ec2 (B)ec1< ec2(C)ec1= ec2 (D)无法确定答案：C3变压器在额定电压下进行开路试验，电压加在高压侧时测得的空载损耗与电压加在低压侧时测得的空载损耗相比，二者关系应为（）(A) 相等(B) 不等但相差不大(C) 不等且相差很大(D)归算后相等答案：A4一台额定电压为220/110V的单相变压器，若将高压侧接到250V电源上，其激磁电抗将（）(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D)无法确定答案：B5一台电压比为20的变压器，若归算到低压侧的激磁电阻为20Ω，则归算到高压侧的激磁电阻应为（）(A) 0.05Ω(B) 1Ω(C) 400Ω(D)8000Ω答案：D6Y,y联结的三相变压器组，其空载电流和相电动势波形分别为（）(A) 尖顶波和尖顶波(B) 尖顶波和正弦波(C) 正弦波和尖顶波(D) 平顶波和平顶波答案：C7一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为（）(A) 4% (B) 4.17%(C) -4% (D) -4.17%答案：A8Ⅰ、Ⅱ两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，电压比相等，但Ⅰ的短路阻抗标幺值比Ⅱ的大，则（）(A) Ⅰ先满载 (B) Ⅱ先满载(C) 同时满载(D) 无法确定答案：B9Ⅰ、Ⅱ两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，短路阻抗标幺值相等，但Ⅰ的电压比比Ⅱ的大，则（）(A) Ⅰ先满载 (B) Ⅱ先满载(C) 同时满载(D) 无法确定答案：C10变压器运行时的电压变化率（）(A) 与负载大小有关(B) 与负载性质有关(C) 与负载的大小和性质都有关(D) 与负载大小和性质都无关答案：C11变压器带额定容量负载运行时，其效率（）(A) 是一个定值(B) 不是一个定值(C) 与负载的性质有关答案：C12在直流电动机电枢回路中串入电阻起动时，可（）(A) 减小起动电流，增大起动转矩(B) 减小起动电流，减小起动转矩(C) 增大起动电流，增大起动转矩(D) 增大起动电流，减小起动转矩答案：B13一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机运行，如果发电机的励磁电流和负载电阻保持不变，而电动机转速增加，发电机的输出功率将（）(A) 增大 (B) 减小(C) 不变答案：A14直流电机电枢绕组导体中流过的电流是（）(A) 直流电流(B) 交流电流(C) 脉动的直流电流答案：B15一台并励直流发电机在额定状态运行，现停机后改变原动机转向重新起动，则该发电机（）(A) 不能自励(B) 能自励，但电压极性改变(C) 能自励，且电压极性不变答案：A16直流电动机正常运行时，其电磁转矩的方向与转子旋转方向（）(A) 相同(B) 相反(C) 无关答案：A17并励直流发电机的额定输出功率可表达为（）(A) UN ·IN (B) UN ·IN ·η(C) UN ·(IN - IfN) (D) UN ·(IN - IfN)·η答案：A18并励直流电动机的额定输出功率可表达为（）(A) UN ·IN (B) UN ·IN ·η(C) UN ·(IN - IfN) (D) UN ·(IN - IfN)·η答案：B19一台他励直流发电机转速下降10%，而励磁电流和电枢电流均不变，则（）(A) 电枢电势下降10% (B) 电磁转矩下降10%(C) 电枢电势和电磁转矩都下降10% (D) 电枢电势和电磁转矩都不变答案：A20直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于（）(A) 主磁极轴线的位置(B) 电刷的位置(C) 转子旋转方向答案：A21一台额定转速为1000r/min的并励直流电动机在额定状态运行时输入功率为10kW，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800r/min时的输入功率为（）(A) 10kW (B) 8kW(C) 12.5kW (D) 无法确定答案：D22在p对极整距交流绕组中，每个线圈的两个线圈边在空间相距的机械角度为（）(A) p×180°(B) p×360°(C) 360°/p (D) 180°/p答案：D23两相对称绕组中通入两相对称电流所产生的气隙合成磁动势基波为（）(A) 脉振的矩形波(B) 旋转的矩形波(C) 脉振的正弦波(D) 旋转的正弦波答案：D24三相感应电动机从空载变到满载运行时，激磁电流将（）(A) 显著增加(B) 基本不变(C) 显著减小(D) 无法确定答案：B25一台三相6极50Hz感应电机的转差率为0.05时，其转子绕组产生的旋转磁场相对于定子的转速为（）(A) 1000rpm (B) 50rpm(C) 1050rpm (D) 0rpm答案：A26三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载，转子回路串入不同的电阻时应有（）(A) 转子电流及功率因数都不变(B) 转子电流变化而功率因数不变(C) 转子电流不变而功率因数变化答案：A27在其他条件不变时增大感应电动机的气隙，则其最大转矩将（）(A) 不变(B) 增大(C) 减小(D) 无法确定答案：C28某三相4极鼠笼式感应电机的定、转子槽数分别为33和36，则其转子极对数为（）(A) 4 (B) 2(C) 36 (D) 1答案：B29感应电动机从空载变到额定负载运行时，其定子感应电动势（）(A) 增大(B) 不变(C) 减小(D) 变化规律不定答案：C30一台过载能力为2的三相感应电动机在额定状态下运行。

mUE0 mU 2 cos Xd 2
1 1 mU 2 cos 2－ X 2 q Xd
1 1 X q Xd
13
电机学习题课
Electric Machinery
对于隐极电机 X d＝X q＝X s E 0U m U2 Qm cos Xs Xs
Electric Machinery

可得： 0 54.798
d

j I d Xd Xq







I I sin 0 0 90



1 sin 54.798 54.798 90





EQ

E0



Iq


0.8171 35.202
10
电机学习题课
解(1)
Electric Machinery
N arccos0.8 36.87
sin N 1 cos 2 N 1 0.8 2 0.6
由于不考虑电枢电阻， 所以电磁功率约等于输 出功率 则有： PemN PN S N cos N 31250 kVA 0.8 25000 kW





d轴

E0

所以得出： 0 1.732 E

Iq


0




j Id Xd



U
j I q Xq
Id
7
I
电机学习题课
Electric Machinery