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电机学考试试卷A卷一、填空题〔每空1分共40分〕1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而。
2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，如此磁路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。
〔填增大、减小或不变〕3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为〔忽略漏阻抗压降〕。
4 在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是波，其主要成分包括基波分量与分量。
在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为波，这是因为其分量不能流通，而主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波；假如该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，如此主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波。
5 一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，如此高压侧激磁阻抗标幺值为；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，假如从高压侧做空载实验，如此测得的空载损耗应为。
6 一台自耦变压器的额定容量为S aN，变比为k a，如此其电磁容量为，效益系数为。
7 两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其一样。
8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。
9 一台三一样步发电机，极对数为 2，定子总槽数为 36，双层绕组，如此每对极下每相绕组包括个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。
10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。
为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。
11 三一样步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，如此其每相绕组产生的磁动势性质为磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。
一、填空题：（20分每空1分）1、感应电机有三种运行状态，分别为 、 和 。
2、一台隐极式同步发电机，若气隙加大，则同步电抗 ，短路比 ，发电机的稳定性 。
3、一台三相感应电动机，额定转速为1450r/min ，此时转子旋转磁动势相对于定子旋转磁动势的转速为 ，定子旋转磁动势相对于转子的转速为 ，转子旋转磁动势相对于转子的转速 。
4、一台三相感应电动机，若采用星—三角起动，则起动电流为全压起动时的 倍，起动转矩变为全压起动时的 倍。
5、单相绕组通入交流电流所产生的磁动势为 ，其基波磁动势的幅值为 。
6、在谐波磁场中，谐波次数为 次的谐波为齿谐波，消除齿谐波的最有效方法是 。
7、并网运行的同步发电机过励时，直轴电枢反应F ad 的性质为 磁。
8、三相同步电动机接至电网上，原来运行在正常励磁状态，若仅减小励磁电流，保持输出有功保持不变，则电动机在 （过励或欠励）状态下运行，电动机将吸收 （超前或滞后）的无功功率。
9、三相绕线式感应电动机转子电阻R 2=0.25Ω，当带恒转矩负载运行于2960r/min ，若要将转子转速降低为2000r/min, 应在在转子电路中串入电阻阻值为 Ω，运行稳定后电机定子电流 。
（变大、变小、不变）二、选择题：（15分每空1分）1、两相对称绕组中，通入两相对称交流电流其合成基波磁动势为（ ），三相对称绕组中通入不对称三相电流时其合成基波磁动势为（ ）。
A. 圆形旋转磁动势B. 脉振磁动势C. 椭圆形旋转磁动势2、三相感应电动机在恒转矩变频调速时，电机的最大电磁转矩随频率升高而（ ）；在恒功率变频调速时电机最大电磁转矩随频率升高而（ ）。
A. 下降 B. 不变 C. 上升3、一台同步发电机额定负载时增加励磁，则电磁功率（ ），功率角（ ），整步功率系数δd dP e（ ）。
A. 上升 B. 下降 C. 不变4、同步电动机的负载减少时，其转速（ ），功率角（ ）。
A. 上升 B. 下降 C . 不变5、一台并网运行的同步发电机输出功率增加时，则电磁功率（ ），功率角（ ）。
电机学复习题(总11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--电机学复习题一、选择题1.同步发电机参数Xd称为（）①漏抗②同步电抗③电枢反应电抗④负序电抗答案：12.直流电机运行在发电机状态时，其（）①Ea>U ②Ea=0③Ea<U ④Ea=U答案：13.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（）①减小②不变③增大④不确定答案：34.短路试验，磁路不饱和的原因是（）①直轴去磁电枢反应所致②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降④所加励磁电流很小答案：35.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（）①减小②增大③不变④没关系答案：26.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（）①10% ②大于10%③小于10% ④20%答案：17.同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（）①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果答案：18.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（）① E0超前于 U②E0滞后于 U③I超前于 U④ I滞后于 U 答案：49.三相异步电动机的额定电流IN=（）①PUNN N3cosϕ②PUNN N N3ηϕcos③PU N N N13ηϕcos④PU N N13η答案：210.同步发电机时间常数''T d称为（）①阻尼绕组非周期性电流时间常数②励磁绕组时间常数③定子绕组非周期性电流的时间常数④定子绕组周期性电流时间常数答案：111.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接接开关降压起动，其起动电流Ist为（）①100A ②173A③212A ④150A答案：112.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）①交轴励磁绕组②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大③直轴上的磁阻比交磁阻大④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻答案：213.变压器并联条件中必须满足的条件是（）①变比相等②组别相等③短路阻抗相等④短路电压标么值相等答案：214.同步发电机当其电枢电流I超前空载电势 E0运行时，其电枢反应为（）①交磁②直轴加磁③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁答案：415.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率SN=，额定转速为（）①1000转/分②960转/分③40转/分④0转/分答案：2正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）①Z正>Z负②Z正=Z负③Z正<Z负④不确定答案：217.一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗（）①不相等②相等③折算后相等④基本相等答案：318.凸极同步发电机参数Xd与Xq的大小关系是（）①Xd>Xq ②Xd<Xq③Xd=Xq ④Xd=12X q答案：119.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（）①K=E2m/E1m ②K=E1/E2③K=U1/U2 ④K=I1/I2答案：220.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（）①2a=2p ②2a=p③2a=4p ④2a=答案：2二、填空题1.一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Zm。
电机学试题库及答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.异步电动机空载及负载时的起动电流相同。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.凸极同步发电机等效电路中用虚拟电势E。
代替了空载电势E。
等效电路中的电抗只有交轴同步电抗X。
（）A、正确B、错误正确答案：A3.异步电动机转子回路所串的电阻越大，转子转速越低，转子铜耗就会越大，异步电机效率就会越低。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.发电机转子上装有防止励磁绕组发生轴向移动的护环。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.单相异步电动机运行后，去掉起动绕组电机仍可继续旋转。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.稳定运行时同步发电机转子铁芯由于存在铁损耗，会有发热现象，所以需要给转子铁芯进行冷却。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.在自耦变压器中，通过电磁联系传输的最大功率称为自耦变压器的标准容量。
()A、正确B、错误正确答案：A10.异步电动机运行过程中，如果转子突然被卡住，定转子绕组温度都会迅速升高。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.电枢绕组是发电机的心脏，起感应电动势的作用，因为转子磁场为直流励磁的恒定磁场，所以产生的感应电动势是直流电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.变压器绕组匝数少的一侧电压低，电流小。
()A、正确B、错误正确答案：B13.物质的磁阻大是因为磁导率小，同样电阻大是因为电阻率小。
(一)A、正确B、错误正确答案：B14.比较磁路和电路，正如电流通过电阻产生功率损耗，磁通通过磁路也一定会产生功率损耗。
()A、正确B、错误正确答案：B15.改善异步电动机的起动特性，主要指降低起动时的功率因数，增加起动转矩。
电机学试题及答案一、单选题（共45题，每题1分，共45分）1.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是（）A、相位相等B、相序相同C、频率相等D、电压相等正确答案：B2.我国国家标准规定变压器的额定使用条件：最低气温为（）。
A、0°CB、-20°CC、-30°CD、-40°C正确答案：C3.同步电动机的起动方法多采用（）启动方法。
A、Y-△B、异步C、降压D、同步正确答案：B4.电压互感器工作时相当于一合空载运行的（).A、降压变压器B、升压变压器C、多绕组变压器D、自耦变压器正确答案：A5.要改变同步发电机输出的有功功率，应调节（）A、原动机输入的机械功率B、负载性质C、负载大小D、励磁电流正确答案：A6.异步电动机三相定子绕组产生的圆形旋转磁动势幅值是单相绕组脉振磁动势幅值的 (）。
A、½B、⅓C、3/2D、⅔正确答案：C7.同步发电机进相运行比迟相运行时（）。
A、发电机端部漏磁多B、发电机端部漏磁少C、发电机端部漏磁相同D、以上都不对正确答案：A8.当电网负载为异步电动机时，同步发电机应工作在（）状态。
A、欠励磁B、无励磁C、正常励磁D、过励磁正确答案：D9.电源电压下降，可以使三相异步电动机的（，A、起动转矩减小，同步转速不变，临界转差率不变B、起动转矩减小，同步转速增加，临界转差率增加C、起动转矩增大，同步转速滅小，临界转差率不变D、起动转矩不变，同步转速不变，临界转差率增加正确答案：A10.同步补偿机实际上就是一台（）。
A、空载运行的同步发电机B、空载运行的同步电动机C、负载运行的同步发电机D、负载运行的同步电动机正确答案：B11.变压器过负荷运行期间，绕组最热点温度不得超过（）。
A、98°CB、105C、120°CD、140°C正确答案：D12.同步发电机的额定功率指(）。
电机学考试题及答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.汽轮机在功角δ=90°时，电磁功率达到最大值，所以为了让发电机得到有效利用，一般将额定运行点定在δ=90°附近。
（）A、正确B、错误正确答案：B2.同步发电机定转子绕组感应电动势的频率是相同。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.三绕组自耦变压器的高压和中压绕组既有磁的耦合又有电的联系，而低压绕组和高压、中压绕组之间只有磁的耦合，因此在绕组排列时只能是高压绕组和中压绕组相邻。
（）A、正确B、错误正确答案：B4.定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.异步电动机主磁通的大小是由电源电压决定的，异步电动机从启动到额定运行，只要不改变电源电压大小，主磁通就不变。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.异步电动机正常运行时，如果负载转矩大于电动机的最大电磁转矩，电机会出现堵转现象，堵转后电机因电流过高而极易烧毁。
（）A、正确B、错误正确答案：A8.变压器的一、二次电流之比可近似认为与一、二次侧绕组匝数比成反比。
()A、正确B、错误正确答案：A9.异步电动机空载电流的作用和变压器空载电流的作用基本相同，都是建立磁场的励磁电流。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.改变三相交流电动机旋转方向，只要任意对调其二根电源线即可。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.自耦变压器的变比越大，效益系数就越大，其经济效益就越好。
()A、正确B、错误正确答案：B12.变压器空载试验时，无论在高压侧加额定电压还是在低压侧加额定电压，铁心中磁通是相同的A、正确B、错误正确答案：A13.异步电动机的定子磁场始终以同步速切割转子。
（）A、正确B、错误正确答案：B14.同步发电机调相运行时，可向系统送出少量有功功率以及无功功率。
电机学试题（含参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.单取向硅钢片比无取向硅钢片的导磁性能更好，前者一般用于对铁芯导磁性能要求更高的中大型电机。
( )A、正确B、错误正确答案：A2.异步电动机的转差率空载时最小，满载时最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.任何一种旋转电机从运行原理来说都是可逆的，既可以做电动机运行又可以做发电机运行。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机的基本工作原理是电磁感应原理。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.变压器绕组也属于交流绕组，为消除高次谐波电动势也要采用短距与分布绕组的方法。
( )A、正确B、错误正确答案：B6.凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.改变鼠笼式异步电动机定子绕组线圈的连接方式，可以改变定子的磁极数，转子磁极数保持不变。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。
（A、正确B、错误正确答案：A12.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有热轧和冷轧两种。
( )A、正确B、错误正确答案：A13.同步发电机、同步电动机和同步调相机均可以通过调节电机本身的励磁电流的大小以改善电力系统的功率因数。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，功角δ由大于零变为小于零。
电机学考试题及答案一、选择题1. 电机的基本原理是什么？A. 电磁感应B. 电流的热效应C. 光电效应D. 电流的化学效应答案：A2. 以下哪种类型的电机不属于交流电机？A. 同步电机B. 异步电机C. 直流电机D. 感应电机答案：C3. 电机的额定功率是指什么？A. 电机在任何情况下都能输出的最大功率B. 电机长时间连续运行时能输出的最大功率C. 电机短时间内能输出的最大功率D. 电机在启动时能输出的最大功率答案：B4. 电机的效率是指什么？A. 电机输出功率与输入功率的比值B. 电机输入功率与输出功率的比值C. 电机输出功率与电机重量的比值D. 电机输入功率与电机体积的比值答案：A5. 以下哪种材料不适合作为电机的磁芯？A. 硅钢B. 黄铜C. 铁氧体D. 铝镍合金答案：B二、填空题1. 直流电机的工作原理是基于________效应。
答案：电磁感应2. 交流电机的转速与电源频率有关，这种电机称为________电机。
答案：同步3. 电机的负载增加时，其电流会________。
答案：增加4. 为了减少电机的损耗，常在电机的磁路中使用________材料。
答案：硅钢5. 电机的绝缘等级表示电机所能承受的________。
答案：最高温度三、简答题1. 请简述直流电机和交流电机的主要区别。
答：直流电机和交流电机的主要区别在于它们的电源类型和构造。
直流电机使用直流电源，其转子和定子之间通过电刷和换向器来实现电流的换向。
而交流电机使用交流电源，其电流方向会自动改变，不需要电刷和换向器，因此结构更为简单，维护也更方便。
2. 电机的效率受哪些因素影响？答：电机的效率受多种因素影响，包括电机的设计、材料、制造工艺、负载情况以及运行环境等。
设计不合理、材料损耗大、制造工艺差都会导致效率降低。
此外，电机在部分负载下运行时效率可能会下降，而良好的散热和清洁的运行环境有助于保持高效率。
3. 电机发热的原因有哪些？答：电机发热主要是由于电流通过电机内部的导线和铁芯时产生的焦耳热。
电机学试题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、鼠笼式异步电动机转子磁极数（）。
A、与定子磁极数不一定相同B、比定子磁极数小C、与定子磁极数始终保持一致D、比定子磁极数多正确答案：C2、当有交变的磁通通过电机的绕组时，在绕组中会产生（）。
A、直流电流B、交流电流C、直流电动势D、交流电动势正确答案：D3、同步发电机的参数中，反映定子漏磁通大小的是（oA、同步电抗XtB、电枢绕组电阻C、电枢漏电抗XQD、电枢反应电抗Xa正确答案：C4、三相交流绕组的对称原则，除了三相绕组完全一样外，还有在电机的圆周空间错开OoA、120B、60C、120D、60度电角度正确答案：C5、当同步发电机的电枢电流I与空载电势E同相位时，其电枢反应性质是（，A、直轴助磁B、纯交轴C、直轴去磁D、直轴去磁兼交轴正确答案：B6、同步发电机进相运行时，有功输出受（）限制。
A、电机发热B、转子转速C、静态稳定D、动态稳定正确答案：C7、磁滞损耗的大小与周波（）。
A、无关B、成正比C、成反比D、的平方成正比正确答案：B8、电力变压器是常用于改变（）的电气设备。
A、交流电源频率大小B、电能大小C、交流电压大小D、直流电压大小正确答案：C9、如果把磁路和电路对比，磁动势比作电动势，磁阳比作电阻，那么应该把O比作电流。
磁感应强度A、磁场强度B、磁导率C、磁通量正确答案：A10、同步电动机负载运行时，励磁磁动势和气隙合成磁动势间的相位关系是（）.A、同相位B、湍后C、不能确定D、超前正确答案：B11、三相绕线型异步电动机带恒转矩负载运行，当转子回路电阻适当增大，且电机在稳定运行后其定子电流OA、增大B、减小C、不变D、无法判断正确答案：C12、绕线式异步电动机的转子串频敏变阻器起动过程中变阻器阻抗OA、由大变小B、时大时小C、恒定不变D、由小变大正确答案：A13、变压器过负荷运行时，最大负荷不得超过额定负荷的（）。
A、10%B、30%C、50%D、20%正确答案：C14、同步发电机不对称运行时，阻尼绕组中会感应（）oA、基频感应电动势B、3倍频感应电动势C、不感应电动势D、2倍频感应电动势正确答案：D15、磁路计算时如果存在多个磁动势，则对O磁路可以应用叠加原理。
电机学考试题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.同步发电机运行分析中，ψ为电动势与电流之间的相位角，叫内功率因数角。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.异步电动机起动瞬间和空载运行铁芯中的磁通密度基本不变。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.做变压器的空载试验时为了减小误差，电流表应前接。
()A、正确B、错误正确答案：B4.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.变压器的效率是变压器总输出与总输入之比的百分数。
()A、正确B、错误正确答案：B6.金属都是铁磁性材料。
()A、正确B、错误正确答案：B7.变压器阻抗电压标么值是10。
()A、正确B、错误正确答案：B8.同步发电机和同步电动机是可逆的。
（）A、正确B、错误正确答案：A9.异步电动机的异步是指定转子磁场不同步，有转差。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.变压器的一、二次电流之比可近似认为与一、二次侧感应电动势有效值之比成反比。
()A、正确B、错误正确答案：A11.异步电动机变频调速可以实现在较广范围内经济平滑的调速。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.同步发电机转子绕组采用直流电流励磁，因此运行过程中转子绕组会感应直流电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B13.变比越小，采用自耦变压器的效益越高。
()A、正确B、错误正确答案：A14.通过空载试验可以测得异步电动机的铁心结构参数。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.同步发电机中由于有旋转的定转子磁场，因此在稳定运行过程中，定转子绕组都会感应交流电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.深槽和双笼型异步电动机运行性能和普通笼型异步电动机相比，起动性能好，运行性能相同。
（）。
A、正确B、错误正确答案：B17.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
()A、正确B、错误正确答案：B18.深槽型和双笼型感应电动机与普通笼型电动机相比，能减小起动电流的同时增大起动转矩。
电机学复习资料第一章 基本电磁定律和磁路电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础。
▲ 全电流定律全电流定律 ∑⎰=I Hdl l式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号。
在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为 ▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=-dtd N dt d Φ-=ψ 式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。
②变压器电动势磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。
电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为③运动电动势e=Blv④自感电动势 dtdiL e L -= ⑤互感电动势 e M1=-dtdi 2 e M2 =-dt di1▲电磁力定律f=Bli▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律 Φ=A l Ni μ=mR F=Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ；R m =Alμ——磁阻，单位为H -1； Λm =lA R m μ=1——磁导，单位为H 。
② 磁路的基尔霍夫第一定律上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。
③ 磁路的基尔霍夫第二定律上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和。
磁路和电路的比较第二章直流电动机一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。
穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。
直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。
空载时，主磁通Φ0与励磁磁动势F的关系曲线Φ=f（F）为电机的磁化曲线。
从磁化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响。
▲电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关。
电机的运行特性与磁化曲线密切相关。
设计电机时，一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分，这样既可保证一定的可调节度，又不至于浪费材料。
▲直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接，构成一个闭合回路，回路内各元件的电动势互相抵消，从而不产生环流。
元件内的电动势和电流均为交变量，通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。
电刷的放置原则是：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。
因此，电刷应放在换向器的几何中性线上。
对端接对称的元件，换向器的几何中性线应与主极轴线重合。
▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ；②y 1=Z i /2p με=整数；③y=y 1+y 2。
其中，S 为元件数，K 为换向片数，Z i 为虚槽数，p 为极对数，y 1为第一节距，y 2为第二节距，y 为合成节距，ε为小于1的分数，用来把y 1凑成整数。
对单叠绕组，y=±1，y 2小于0，并联支路对数a=p ，即每极下元件串联构成一条支路。
对单波绕组，y 2大于零，a=1，即所有同极性下元件串联构成一条支路。
▲ 当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。
电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。
直流电机电枢磁动势是空间分布固定的三角波，其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处。
当电刷安装在换向器的几何中性线上时，只存在交轴电枢磁动势F aq 。
F aq 对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应，它使①气隙磁场发生畸变；②物理中性线偏离几何中性线一个角度，③不饱和时，每极磁通量不变，饱和时，有去磁作用。
当电刷偏离几何中性线时，除了F aq 外，还存在直轴电枢磁动势F ad 。
F ad 对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应，当F ad 与励磁磁动势同方向时，起助磁作用；当F ad 与励磁磁动势反方向时，起去磁作用。
当电刷在几何中性线上时，交轴电枢反应磁动势的大小为 F aq =21A τ（A/极）式中，A=aaD Ni π——线负荷（A/m ）；pD a2πτ=——极距（m ）；N ——电枢圆周总导体数； D a ——电枢外径（m ）I a ——支路电流（A ）当电刷从几何中性线上移开机械角度时，β交直轴电枢磁动势分别为F aq =A （2τ-b β）（A/极）F ad =A b β（A/极） 式中，b β=a D πβ360——电刷在电枢表面移过的弧长（m ）。
▲ 电枢绕组感应电动势E 是指正、负电刷间的电动势，即一条支路的电动势。
电磁转距T em 是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的。
感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公式E=C e Фn （V ） T em =C T ФIa （Nm ） 式中，Ф——每极磁通量； n ——电机转速； Ia ——电枢电流；C e 、C T ——与电机结构有关的常数。
其中a pN Ce 60=；apNC T π2= ； T C =9.55Ce▲ 直流电机的励磁方式共有四种：他励、并励、串励。
复励。
电机端电流I 、电枢电流Ia 、励磁电流If 的关系如下 表：不同励磁方式电机各绕组之间的关系对于复励电机，Is 为串励绕组电流，If 为并励绕组电流。
▲ 对于发电机：E>U ，Ia 与E 同方向，Tem 与n 反方向，将机械能转化为电能；对于电动机：E<U ，Ia 与E 反方向，Tem 与n 同方向，将电能转化为机械能。
▲ 直流电机的基本方程式▲直流发电机空载特性曲线Uo=f(If)；外特性U=f(I)；调整特性I=f(I) ▲并励发电机的自励必须满足三个条件。
▲直流电动机的工作特性有：速率特性)(2P f n =；转矩特性)(2P f T em =；效率特性)(2P f =η。
当输出功率2P 增加时，输入功率1P 必须增加，在端电压不变的条件下，a I 必须增加。
因此a I 随1P 的增加而增加。
不同励磁方式的直流电动机的工作特性有很大差异。
并励电动机的速率特性是一条略微下降的曲线，其转矩特性近似为直线。
串励电动机的转速随着2P 的增加而迅速下降，转矩则随着2P 的增加而迅速上升。
直流电动机使用时应注意，并励电动机励磁回路不允许开路，串励电动机不允许空载或轻载运行。
▲电动机的转速与电磁转矩之间的关系曲线称为机械特性。
当电枢回路不串入调节电阻时的机械特性叫做自然机械特性，串入电阻叫做人工机械特性。
▲直流电动机的起动方法有：直接启动；在电枢回路串电阻起动；降压起动。
不管采用哪种起动时，在起动时，励磁回路的调节电阻要调到最小，以保证起动时Φ达到最大。
▲直流电动机具有良好的调速性能。
电动机的转速为常用的调速方法有：改变励磁电流调速；改变端电压调速；改变电枢回路电阻调速。
▲直流电机的制动方式有三种在：能耗制动；反接制动；回馈制动。
这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向，从而得到制动转矩。
第三章 变压器▲变压器是一种静止电磁装置,一次绕组和二次绕组通过交变磁场联系起来,利用电磁感应关系实现电能转变.根据变压器内部磁场的实际分布和所起作用的不同,把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用，所经磁路是线性的。
在变压器中，既有磁路的问题，又有电路问题。
为了把电磁场问题转化成电路问题，引入了电路参数：励磁阻抗Zm ，漏电抗X 1σ X 2σ 。
Zm=R m +jX m 。
励磁电阻R m 不是一个实际存在的电阻，它只是一个代表铁耗的电阻，其上消耗的功率等于铁耗。
励磁电抗X m 与主磁通Φm 对应，X 1σ和 X 2σ 分别与一次绕组和二次绕组的漏磁通Φ1σ 和Φ2σ 对应，它们分别与电源频率、匝数的平方、对应磁通所经磁路的磁导成正比，既式中，f ——电源频率； N 1 —— 一次绕组匝数 m Λ——Φm 所经磁路的磁导 N 2 —— 二次绕组匝数 σ1Λ——Φ1σ所经磁路的磁导 σ2Λ——Φ2σ所经磁路的磁导 由于Φm 经铁心闭和，受铁心饱和的影响，故m X 不是常数，随着铁心饱和程度的提高， m X 变小。
Φ1σ和Φ2σ主要经非铁磁物质闭合，基本不受铁心饱和程度的影响，故σ1X 和σ2X 基本上是常数。
另外由于 μFe 》μO ，因此m X 》σ1X 、σ2X 。
▲ 为了简化定量计算和得出变压器一次、二次测有电的联系的等效电路，引入了折算法。
折算的方法是用一个匝数和一次绕组相同的绕组代替二次绕组。
折算的原则是：保持折算前后二次绕组的磁动势的大小及空间分布不变，从而使得一次绕组的各种物理量在折算前后保持不变。
▲ 主磁通 Фm 在一次、二次绕组的感应电动势.1E 、 .2E 的大小分别为E 1=4.44FN 1Фm E 2=4.44FN 2Фm在相位上，.1E 、 .2E 均滞后于,m φ90°。
▲ 变比k 定义为E 1和E 2之比。
K 可以通过几个途径计算。
其计算式为式中，U 1N Φ、U 2N Φ——三相变压器一次绕组和二次绕组的额定相电压。
对于单相变压器，k=U 1N /U 2N 。
▲ 在铁心饱和时，为了得到正弦形变化的磁通，励磁电流必然为非正弦。
励磁电流除基波外，主要包含三次谐波分量。
空载时，变压器主磁通由空载电流建立，因此，空载电流就是励磁电流。
负载时，主磁通有一次和二次绕组共同建立。
▲ 基本方程式、等效电路和相量图是分析变压器问题的三种方法，三者是完全一致的，知道其中一种就可以推导出其他两种。
在实际工作中，可根据具体情况灵活运用。
变压器负载时的基本方程式为▲ 变压器的电压调整率的实用计算公式为 ΔU=β（R K *COS Φ2+ X K *SIN Φ2） 三相变压器▲三相变压器的一次绕组和二次绕组主要有两种连接法：星形联接和三角形联接。
表示变压器一次、二次绕组联结法的组合称为联结组，共有四种：①Yy ②Yd ③Dy ④ Dd；其中Y或y表示星形联结，D或d表示三角形联结；Y和D表示高压绕组，y和d表示低压绕组。
▲三相变压器一、二次绕组对应线电动势或线电压的相位差与绕组的绕向、首末端标志和联结组有关，各种联结组的这种相位差都是30°的正倍数，用时钟的时数表示，称为联结组标号。
联结组标号等于低压绕组线电动势或线电压滞后于高压绕组的对应的线电动势或线电压的相位差除以30°。
Yy 和Dd联结组标号为偶数，Yd和 Dy联结组标号为奇数。
▲三相变压器的磁路系统可分成各相磁路彼此无关的三相变压器组和三相磁路彼此相关的三相心式变压器两种。
不同磁路系统和绕组联结法对空载电动势波形有很大影响。
当空载电流为正弦形时，产生的主磁通为平顶波（主要包含三次谐波分量），从而感应电动势为非正弦；当空载电流为尖顶波（主要包含三次谐波分量）时，产生的主磁通为正弦波，在三从而感应电动势为正弦波。
