2014第一学期重庆大学电机学习题课

变压器空载和负载内容课堂测验1. 一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V上，则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。

（增加，减少或不变） 2. 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 。

3. 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 。

4. 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 。

5. 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）6． 变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则1X ，2X 及mX的大小将 。

A ：1X 和2X 同时减少10，m X 增大B ：1X 和2X 同时减少到0.81倍, m X 减少C ：1X 和2X 同时减少到0.81倍，m X 增加D ：1X 和2X 同时减少10℅，m X 减少7. 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8. 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%9. 当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：磁通 ；σ1X ；σ2X ；m X ；U 20 I 0 。

A ：变大 B ：变小 C ：不变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 。

（ ）11.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。

第9章转子静止与转动时，转子边的电量和参数有何变化 答 当转子转动时，转子电流的有效值为σσ2222222jsx r E s jx r E I s s s+=+=转子电流的频率s f n nn pn n n p pn f 11111226060)(60=-=-==相应的转子绕组中的电动势为 22sE E s =，转子漏抗为σσ22sX s X =，和静止时相比，转子转动时的参数和转差率成正比。

感应电动机转速变化时，为什么定、转子磁势之间没有相对运动答 设定子旋转磁动势1F 相对于定子绕组的转速为1n ，因为转子旋转磁动势2F相对于转子绕组的转速为12sn n =。

由于转子本身相对于定子绕组有一转速n ，为此站在定子绕组上看转子旋转磁动势2F的转速为n n +2。

而111112n n n n nn n sn n n =+-=+=+，所以，感应电动机转速变化时，定、转子磁势之间没有相对运动。

当感应电机在发电及制动状态运行时，定、转子磁势之间也没有相对运动，试证 明之．答 设定子旋转磁动势1F 相对于定子绕组的转速为1n ，因为转子旋转磁动势2F相对于转子绕组的转速为12sn n =。

由于转子本身相对于定子绕组有一转速n，为此站在定子绕组上看转子旋转磁动势2F的转速为n n +2。

而111112n n n n nn n sn n n =+-=+=+，该式不论转差率为何值时均成立。

只不过当感应电机在发电状态运行时1n n >时，11n nn s -=为负，2F 的转向与定子旋转磁动势1F的转向相反；当感应电机在制动状态运行时，电动机转子的转向与的与定子旋转磁动势1F转向相反，s ＞1。

所以，当感应电机在发电及制动状态运行时，定、转子磁势之间也没有相对运动。

用等效静止的转子来代替实际旋转的转子，为什么不会影响定子边的各种量数定子边的电磁过程和功率传递关系会改变吗答 我们知道异步电动机定、转子之间没有电路上的联结，只有磁路的联系，这点和变压器的情况相类似。

重庆大学 《直流电机》试卷重庆大学《电机学（1）》课程试卷2014—2015学年 第一学期开课学院： 电气工程学院 课程号：15012650 考试日期： 2014.11.17考试方式：考试时间： 45 分钟一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．直流电机电枢磁动势与交轴电枢磁密的波形分别是 C 。

A ．马鞍波、三角波； B ．马鞍波、马鞍波； C ．三角波、马鞍波； D ．三角波、三角波。

2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 A/D 。

A ．电刷的位置 B ．主磁极轴线的位置； C ．转子旋转方向； D ．电枢的几何中性线。

3．直流发电机与直流电动机最重要的特性分别是 D 。

A ．效率特性、效率特性； B ．外特性、效率特性； C ．调整特性、机械特性； D ．外特性、机械特性。

4．在直流电机中，公式E a =C e Фn 和T e =C T ФI a 中的Φ指的是 C 。

A ．每极合成磁通； B 所有磁极的总磁通； C ．每极主磁通； D ．以上都可以。

5．一台空载运行的他励直流发电机，电刷位置偏移了几何中心线一个角度在其它条件不变的情况下，试分析空载电压如何变化 D 。

A ．不变；B ．取决电刷位置移动方向；C ．增大；D ．减小。

6．直流电动机和直流发电机的额定功率分别指 B 。

A ．转轴上吸收的机械功率，电枢端口吸收的电功率； B ．转轴上输出的机械功率，电枢端口输出的电功率； C ．转轴上吸收的机械功率，电枢端口输出的电功率； D ．电枢端口输出的电功率，转轴上输出的机械功率。

7．若并励直流发电机转速下降5%，则空载时发电机的端电压将 A 。

A ．下降多于5%；B ．下降少于5%；C ．下降5%；D ．无法判定。

8．一台直流电动机拖动一台他励直流发电机。

当电动机的外电压、励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流I a 和转速n 将 A 。

A ．I a 增大，n 降低； B ．I a 增大，n 升高； C ．I a 减少，n 升高； D ．I a 减少，n 降低。

第一章 变压器基本工作原理和结构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dt d N e 011φ-=, dt d N e 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 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。

又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N U N U =将增大。

或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。

1-3 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？为什么？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。

1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、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。

为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。

1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

电机学（第2版）主编：张广溢 郭前岗 重庆大学出版社 课后习题答案 凌风破浪 收集整理 2012/9/19绪 论Δ0-1 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？0-2 在图0-3中，当给线圈N 1外加正弦电压u 1时，线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势？电动势的大小与哪些因素有关？ 0-3 感应电动势=e dtd ψ-中的负号表示什么意思？ Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。

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？0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么？ 0-7 在图0-2中，已知磁力线l的直径为10cm ，电流I 1 = 10A ，I 2 = 5A ，I 3 = 3A ，试求该磁力线上的平均磁场强度是多少？∨0-8 在图0-9所示的磁路中，线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2，试问： （1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁 动势为多少？ （2） N 2中电流I 2反向，总磁动势又为 多少？（3） 若在图中a 、b 处切开，形成一空气隙δ，总磁动势又为多少？图0-9 习题0-8附图（4） 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的 相对大小，及3中铁心和气隙中H 的相对大小？解：1）22111N I N I F -= 2）22112N I N I F +=3）221113N I N I F F -==不变4）由于31F F =，而31m m R R <<，所以31φφ>>，31B B >>，31H H >>。

在3）中，δB B Fe =，由于0μμ>>Fe ，所以0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=∨0-9 两根输电线在空间相距2m ，当两输电线通入的电流均为100A 时，求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少？并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。

电机学习题课感应电机的稳态分析范镇南5-15增大转子电阻或漏抗对感应电机的起动电流、起动转矩和最大转矩有何影响?减小，增大，起动电流总阻抗时，发生以下情况：当增大转子电阻st k I Z R 2'不变所以无关，与知：max 2max 21121121211max)(4)(2T R T X X f pU m X X U m T S ''+±='+Ω±≈σσσσπ。

起动转矩先增加后减小的增加随着转子电阻曲线可知：由右边的2R s T -0T es1T L注意将下降时，，当所加电阻大于此值所串入的电阻为：最大转矩，此时，起动转矩至多可达到当转子回路串入电阻时st ei st T R k ck X c X R R 222121(max))(-'++=σσ减小此时增加不够多，下降很多，而增大很多，从而使）当转子电阻（保持不变不变时，下降，但两者乘积保持增加而）当（增大下降不多时，的增加很多而）当（的变化有三种可能：知：起动转矩由增加知：所以由增加。

所以增加减小，增大，起动电流总阻抗时，发生以下情况：当增大转子电阻st m st st st m st st m st st m T st m w m st st k T I R T I T I T I C T k N f E Z I U E X R R I Z R 222221111112222222cos 3cos 2cos 1cos 44.4,cos ψψψψψσσΦ'ΦΦΦ=ΦΦ=-=-'+''='下降知：由下降。

知：起动转矩由减小，增加，起动电流总阻抗当增大转子电抗时，max 21121121211max 221221122112212212211)(4)(2])()[(2])()[(T X X f pUm X X U m T T X X R c R f R pU m X X R c R R U m T I Z S st S st st k σσσσσσσσππ'+±='+Ω±≈'++'+'='++'+Ω'=5-18有一台50Hz 、380V 的的三相感应电动机,若运行在60Hz 、380V 的电源上,问电动机的最大转矩、起动转矩和起动电流有何变化?maxmaxmax 21121121211max 221221122112212212211212111111165)(4)(265])()[(2])()[()(605044.4T T T X X f pU m X X U m T T T T X X R c R f R pU m X X R c R R U m T I X X N f X Hz f Hz f U Nk f U S st stst S st st w m <''+±='+Ω±≈<''++'+'='++'+Ω'=∴'+Λ∝='=∴Φ=下降，且知：由由下降，且：起动转矩知：由下降增大知：由时：变为当频率由不变，且σσσσσσσσσσσσππ5-20 有一台笼形感应电机,P N =17kW,2p=4.U 1N =380V,Y 联结,电动机的参数为：X 1σ=0.55Ω,X 2σ′=0.75Ω,X m =18.5Ω,R m 略去不计,R 1=0.228Ω,R 2′=0.224Ω,铁耗p Fe =350W,机械损耗p Ω=250W,额定负载时的杂耗p Δ=0.5%P N 。

电机学（第2版）主编：张广溢 郭前岗 重庆大学出版社 课后习题答案 凌风破浪 收集整理 2012/9/19绪 论Δ0-1 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？0-2 在图0-3中，当给线圈N 1外加正弦电压u 1时，线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势？电动势的大小与哪些因素有关？ 0-3 感应电动势=e dtd ψ-中的负号表示什么意思？ Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。

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？0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么？ 0-7 在图0-2中，已知磁力线l的直径为10cm ，电流I 1 = 10A ，I 2 = 5A ，I 3 = 3A ，试求该磁力线上的平均磁场强度是多少？∨0-8 在图0-9所示的磁路中，线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2，试问： （1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁 动势为多少？ （2） N 2中电流I 2反向，总磁动势又为 多少？（3） 若在图中a 、b 处切开，形成一空气隙δ，总磁动势又为多少？图0-9 习题0-8附图（4） 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的 相对大小，及3中铁心和气隙中H 的相对大小？解：1）22111N I N I F -= 2）22112N I N I F +=3）221113N I N I F F -==不变4）由于31F F =，而31m m R R <<，所以31φφ>>，31B B >>，31H H >>。

在3）中，δB B Fe =，由于0μμ>>Fe ，所以0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=∨0-9 两根输电线在空间相距2m ，当两输电线通入的电流均为100A 时，求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少？并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。