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电机与拖动复习题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 电机的转子旋转速度与同步转速的关系是（）。
A. 相等B. 略小于同步转速C. 略大于同步转速D. 无法确定答案：B2. 直流电机的励磁方式有（）。
A. 并励B. 串励C. 他励D. 所有选项答案：D3. 异步电机的转子绕组是（）。
A. 闭合的B. 开放的C. 短路的D. 断路的答案：A4. 电机的启动电流通常比额定电流大（）。
A. 2-3倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7-10倍答案：B5. 电机的效率是指（）。
A. 输出功率与输入功率的比值B. 输入功率与输出功率的比值C. 输出功率与额定功率的比值D. 额定功率与输入功率的比值答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 电机的额定功率是指电机在______下长期运行时的功率。
答案：额定电压和额定转速2. 电机的额定电压是指电机在______下运行时的电压。
答案：额定功率和额定转速3. 电机的额定转速是指电机在______下运行时的转速。
答案：额定电压和额定功率4. 电机的启动电流大，是因为电机启动时______。
答案：转子转速接近于零，转差率大5. 电机的效率提高，意味着电机的______减小。
答案：能量损耗三、简答题（每题5分，共15分）1. 简述电机的工作原理。
答案：电机的工作原理基于电磁感应和电磁力的作用。
当电机的定子绕组通入电流时，产生旋转磁场，这个旋转磁场与转子绕组中的电流相互作用，产生电磁力，使转子旋转。
2. 说明电机启动时电流大的原因。
答案：电机启动时电流大的原因是，启动时转子转速接近于零，导致转差率大，从而使得转子绕组中的感应电动势大，进而导致启动电流大。
3. 描述电机效率的物理意义。
答案：电机效率的物理意义是电机输出功率与输入功率的比值，它反映了电机将电能转换为机械能的效率。
效率越高，说明电机的能量转换效率越好，能量损耗越小。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 某三相异步电机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求该电机的效率。
适用专业：一、填空题（每小题1分，共30分）1、直流电机包括和。
2、控制电机包括、、、、，对控制电机的基本要求包括、、、。
3、同步电机主要由和组成，按运行方式和功率转换方式，可分为、、。
4、其他交流电动机包括、、、。
5、三相异步电动机的调速方法、、。
6、三相异步电动机的电磁转矩表达式、、。
7、测速发电机分为、。
在自动控制系统中，测速发电机作为或自动之用。
二、判断题（需要进行改错，每小题2分，共20分）1、直流电机不具有可逆性。
（）2、直流电机的主要缺点是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高，运行可靠性较差，维护较困难，但不存在换向问题（）3、我国常用的直流电机的主要系列有Z系列、Z系列、ZO系列、ZD系列2和ZQD系列等。
（）4、主磁极上励磁绕组通直流励磁电流产生的磁动势成为励磁磁动势。
( )5、变压器不是电力系统中一种重要的电气设备，它对电能的经济传输、灵活分配和安全使用具有重要的意义。
（）6、电流互感器一次绕组匝数很少、线径较粗，并联在被测电路中。
（）7、实现电源反接制动的方法是将三相异步电动机任意两相定子绕组的电源进线对调。
（）8、同步电动机与感应电动机相比，其主要特点是转速随负载的变化而变化，而且具有较高的功率因数。
（）9、测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机，它们都是根据机械旋转速度变为电气信号进行测量的。
（）10、交流伺服电动机主要通过改变电源频率的方法来调节转速，以满足数控机床的要求，实现无极调速。
（）三、简答题（每小题7分，共28分）1、简述直流电机的结构及各部分用途？2、简述直流电动机的调速性能指标？3、简述测速发电机的分类，在自动控制系统中，测速发电机的作用？4、简述变压器并联运行的优点？四、计算题（每小题11分，共22分）1、一台三相变压器，已知U N1/U N2=5KV/1KV,绕组每匝线圈的电压为400V，二次侧额定电流I N2=100A，不及漏磁，试求：（1）变压器的变比k?（2）变压器一、二次侧绕组的匝数？（3）变压器一次侧绕组的额定电流？2、、一台直流电动机，P N=100KW，U N=400V，n N=1450r/min， N=0.9，其额定电流是多少？。
同济大学《电机与拖动基础》期中试题2013年11月姓名：___________学号：_______________专业：__自动化___年级：_2011级一． 选择题：（共20分，每题2分）1. 直流电磁铁通电触点接触后，通电线圈电流将_____,磁路中磁通将____, 触点吸合力将____.A ，不变，不变，不变；B ，不变，增大，增大；C ，增大，减小，减小；D ，减小，减小，减小； 答：B2. 采用双层绕组的直流电机绕组元件数与换向片的数相比（ ）。
（A ）多一倍；（B ）少一倍；（C ）少一片；（D ）相等。
答案:D3. 为改善直流电机的换向性能，换向极绕组应（ ）。
（A ）与电枢绕组串联，并且极性正确；（B ）与电枢绕组并联，并且极性正确；（C ）与补偿绕组并联，并且极性正确；（D ）与励磁绕组串联，并且极性正确。
答案:A 4. 在直流电机中，公式a e E C n =Φ和T a T C I =Φ中的Φ是：A.主磁极每极磁通；B.每极电枢反应磁通；C.每极合成磁通； 答：C5. 一台三相变压器，200N S kV A =，12/1000/400N N U U V =，/Y ∆接法，当此变压器额定运行时，二次侧绕组中流过的相电流值为（ ）（A ）500A ； （B ）288.7A ； （C ）166.7A ； （D ）155.5A 答：C ， 166.7A6. 变压器二次侧绕组归算到一次侧的归算原则是：（ ）(A) 折算前后主磁通保持不变; (B) 折算前后二次侧绕组的感应电动势保持不变;(C) 折算前后二次侧绕组的电流保持不变; (D) 折算前后二次侧绕组产生的磁动势及功率关系不变 答：（D ）7. 三相绕线式异步电动机转速为n ，定子旋转磁场同步转速为00()n n n <，则转子绕组电流产生的旋转磁场相对于转子：（C ）(A) 以0n 的速度旋转; (B) 以n 的速度旋转 (C) 以0n -n 的速度旋转; (D) 以0n +n 的速度旋转8. 三相异步电动机T 型等效电路中，纯电阻 21sr s-产生的电阻损耗的三倍代表（B ） (A) 电磁功率; (B) 总机械功率; (C) 输出功率；(D) 空载损耗9. 同步电动机的额定功率N P 为（C ）(A) cos N N N I ϕ; (B) 3cos N N N N U I ηϕ (C)cos N N N N I ηϕ;(D) N N N I η10. 同步电动机运行时，若已知每相空载电势0E 小于电网每相电压U ，则此时同步电动机运行在什么状态？：A ，欠励状态；B ，过励状态；C ，纯电阻，即功率因数cos 1ϕ=状态； 答：A二． 简答题：（共20分，每题4分）1. 铁磁材料的磁滞损耗和涡流损耗是什么原因产生的？答：铁磁材料在交变磁场作用下，反复磁化，磁畴之间不停地相互摩擦消耗能量，因而引起损耗，这种损耗称磁滞损耗。
《电机与拖动》试题库第一部分 直流电机一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是主磁路存在剩磁;__励磁绕组并联到电枢两端的极性正确_;_励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻值。
(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当U>E a 时为电动机(0<S<1)状态，当E a 〉U 时为发电机状态。
（E a 〈U ；E a 〉U ）3、直流发电机的绕组常用的有_叠绕组______和_波绕组______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用__叠_____绕组。
（叠绕组；波绕组；叠）4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__相反_____，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_相同______。
（相反；相同）5、单迭和单波绕组，极对数均为p 时，并联支路数分别是___2p____，___2____。
（2p ；2）6、直流电机的电磁转矩是由_每极气隙磁通量 _和_电枢电流______共同作用产生的。
（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_电枢磁动势对励磁磁动势的影响______，当电刷在几何中线时，电动机产生___交轴____性质的电枢反应，其结果使__气隙磁场发生畸变_____和__对主磁场起_____，物理中性线朝_______方向偏移。
（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
（ ）2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。
（ ）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。
4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。
（ ）三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。
一、填空题1、设同步转速为ns，当感应电动机以转速n 旋转时，转子电流产生的旋转磁场相对于定子的转速为 n s ，其旋转方向与定子的旋转磁场方向同步。
2、感应电动机的转子结构有鼠笼式和线绕式两种。
3、感应电动机变频调速时，定子电压与定子电流频率之比应保持不变，目的是为了保持磁通不变。
4、凸极式同步发电机采用双电枢理论分析，分析中有两个电抗X 、X ，其中Xd q d称为直轴同步电抗。
5、同步发电机短路时，电机铁心中磁场处于不饱和状态，所以短路特性近似地为一条直线。
6、同步电机最主要用途是作为 ____发电机_____ (电动机、发电机) 运行，而还有一种较特殊的应用，专门用来向电网输送___无功__ ____功率的称为同步补偿机。
7、调节同步发电机有功功率时，电机的无功功率也要变化。
8、三相异步电动机，额定电压下的起动电流为额定电流的 4.5倍，则采用Y/△起动时，起动电流倍数为 1.5 ；若采用自耦变压器起动时，电网供给的起动电流与Y/△起动时一样，则自耦变压器的变比ka= 3 。
(ka为高压与低压之比)9、一台三相异步电动机的额定功率是指额定运行时的输出的机械功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将减小。
10、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在欠励状态，此时电机从电网吸收感性性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到过励状态，此时电机向电网发出感性无功功率。
11、某三相交流电机电枢通上三相电源后，其合成磁动势顺时针方向旋转，若对调其中的两根引出线后再接到电源上，磁动势为逆时针旋转，转速不。
变12 、 三相异步电机转速为n ，定子旋转磁场转速为n1， n ＜n1是 电动机 运行状态； 当n ＞n1是 发电机 运行状态； 当n 与n1反向时是 制动 运行状态。
13、在异步电动机的等效电路中，用电路中的等值参数表示的总机械功率为m (1 s) R I '2 。
电机拖动复习题一、填空题（每题 2 分，共 20 分）1. 直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
（每极气隙磁通量；电枢电流）2.直流电动机的起动方法有、、。
(直接起动；降低转子端电压；转子回路串电阻)3.直流电动机的调速有、、三种方法。
(转子串电阻调速；调压调速；弱磁调速)4.直流发电机输出的额定功率是指。
(出线端输出的电功率)5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。
(不可改变)6.额定频率为 50HZ 的三相异步电动机额定转速为 725r/min，该电机的极数为，同步转速为r/min，额定运行时的转差率为。
(8；750；0.03)7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。
(无关)8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。
(转子回路串电阻)9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。
(起动笼)10.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。
(相反；相同)11.当电动机的转速超过时，出现回馈制动。
(理想空载转速)12.变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将，铜损耗将（忽略漏阻抗压降的影响）。
(不变；增加)13.一个脉振磁通势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁通势。
(幅值；转速；转向)14.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类。
(笼型异步电动机和绕线型异步电动机)15.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速，定子电流。
(减小；增加)16.对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩，最大转矩。
(增大；不变)17.星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。
C18.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1 应随 f1 按规律调节。
(正比)19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。
(转速；电磁转矩)20.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒调速。
电机拖动大学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电机拖动系统的基本组成包括以下哪项？A. 电机B. 传动装置C. 控制系统D. 所有以上选项答案：D2. 直流电机的转速与什么有关？A. 电源电压B. 电枢电流C. 磁通量D. 负载大小答案：B3. 交流电机中，同步电机的转速与什么因素有关？A. 电源频率B. 极对数C. 负载大小D. A和B答案：D4. 电机拖动系统中，以下哪种控制方式可以实现无级调速？A. 变电压调速B. 变极调速C. 变频调速D. 变转差率调速答案：C5. 以下哪种电机适用于频繁启动和制动的场合？A. 同步电机B. 异步电机C. 直流电机D. 伺服电机答案：C6. 电机的额定功率是指电机在什么条件下的输出功率？A. 最大负荷B. 额定电压和额定频率C. 长时间运行D. 所有以上选项答案：D7. 电机拖动系统中，以下哪种因素会影响电机的效率？A. 电机的额定功率B. 电机的负载C. 电机的温升D. 所有以上选项答案：D8. 电机的起动电流通常比额定电流大多少？A. 2-3倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7倍以上答案：B9. 在电机拖动系统中，以下哪种现象会导致电机过热？A. 电源电压过高B. 电机负载过大C. 电机散热不良D. 所有以上选项答案：D10. 电机拖动系统中，以下哪种方式可以提高系统的功率因数？A. 并联电容器B. 串联电感器C. 增加电机转速D. A和B答案：D二、填空题（每空2分，共20分）11. 电机拖动系统的动态性能包括________、________和________。
答案：起动、制动、调速12. 电机的额定电压是指电机在________和________下长期运行时的电压。
答案：额定功率、额定频率13. 电机的额定电流是指电机在________和________下长期运行时的电流。
答案：额定电压、额定频率14. 在电机拖动系统中，________是指电机在额定电压和额定频率下，能够输出的最大功率。
电机与拖动试题及答案1、直流电动机要实现反转时，要对调电枢电源极性，其励磁电源极性（）。
A、保持不变B、同时对调C、变与不变无可以答案： A2、一台三相变压器，SN=20kVA，U1N/U2N=1000/400V，Y，d接法，当此变压器额定运行时，二次侧的额定电流值为（）。
A、 50AB、 28.87AC、 16.67A答案： B3、他励直流电动机拖动恒转矩负载额定运行，若励磁电流下降，稳定运行后，其电枢电流将（）。
A、升高B、降低C、不变答案： A4、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，当额定电压不变时，铁心中的磁通将（）。
A、增加B、不变C、减少D、为零答案： C5、某台三角形接线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时，产生的基波磁势性质是（）磁势。
A、椭圆形旋转B、脉振C、圆形旋转答案： A6、变压器的空载损耗（）。
A、主要为铜耗B、主要为铁耗C、全部为铁耗D、全部为铜耗答案： B7、三相交流电机的定子合成磁势为圆形旋转磁势，其幅值表达式中的电流I1为（）。
A、每相电流的最大值B、每相电流的有效值C、线电流D、三相电流的代数和答案： B8、直流电机中电枢的主要作用是（）。
A、将交流电流变为直流电流B、实现直流电能和机械能之间的转换C、在空隙中产生主磁通D、将直流电流变为交流电流答案： B9、直流电动机起动电流很大的原因是（）。
A、电枢内阻小B、起动时反电动势为零C、励磁磁场很大D、电枢端电压高答案： B10、三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然卡住不动，则转差率S=0。
（）答案：错误11、当电源频率和电动机的结构一定时，三相异步电动机转矩与加在定子绕组上的电压成正比。
（）答案：错误12、三相异步电动机旋转磁场的转速与磁极对数成反比，与电源频率成正比。
（）答案：正确13、直流发电机铭牌上标注的额定功率是指电机出线端输出的电功率。
（）答案：正确14、把三相异步电动机中的定子电流相序任意调换其中的两相，都能使电动机反转。
变压器部分习題与鮮答1、为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和吋，空载电流各成何种波形？为什么？答：为了得到正弦感应电势，根据E = -W业知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心dt不饱和时0*/()，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。
当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。
2、为什么对以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗屮铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。
而短路吋，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。
实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
3、变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10%,试问对兀”和无川的影响怎样？如果仅将外施电压变化±10%,其影响怎样？如果仅将频率变化±10%,其影响又怎样？答：因为心=2〃w2 » £ = 4.44用0” - U ,所以当原、副边匝数变化土10% 吋，兀w变化±20%。
由于w变化±10%,而U不变，使0”变化不10%。
又因为Xm = 2/tf w2磁通0”变化±10%时于饱和影响，A加变化土k%,所以兀”的变化大于±20%。
将外施电压变化± 10%时，0”也将变化干10%,使兀⑹不变，Xm的变化大于刁10%。
这是因为0〃”变化+10%,由于磁路饱和影响，变化大于+10%0如果将频率变化±10%, oc /,所以兀2变化±10%,而f变化±10%，则因为U不变，使0,”变化+10%o同样使兀加的变化大于±10%。
4、一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
同济大学《电机与拖动基础》期中试题2013年11月姓名：___________学号：_______________专业：__自动化___年级：_2011级一． 选择题：（共20分，每题2分）1. 直流电磁铁通电触点接触后，通电线圈电流将_____,磁路中磁通将____, 触点吸合力将____.A ，不变，不变，不变；B ，不变，增大，增大；C ，增大，减小，减小；D ，减小，减小，减小； 答：B2. 采用双层绕组的直流电机绕组元件数与换向片的数相比（ ）。
（A ）多一倍；（B ）少一倍；（C ）少一片；（D ）相等。
答案:D3. 为改善直流电机的换向性能，换向极绕组应（ ）。
（A ）与电枢绕组串联，并且极性正确；（B ）与电枢绕组并联，并且极性正确；（C ）与补偿绕组并联，并且极性正确；（D ）与励磁绕组串联，并且极性正确。
答案:A 4. 在直流电机中，公式a e E C n =Φ和T a T C I =Φ中的Φ是：A.主磁极每极磁通；B.每极电枢反应磁通；C.每极合成磁通； 答：C5. 一台三相变压器，200N S kV A =，12/1000/400N N U U V =，/Y ∆接法，当此变压器额定运行时，二次侧绕组中流过的相电流值为（ ）（A ）500A ； （B ）288.7A ； （C ）166.7A ； （D ）155.5A 答：C ， 166.7A6. 变压器二次侧绕组归算到一次侧的归算原则是：（ ）(A) 折算前后主磁通保持不变; (B) 折算前后二次侧绕组的感应电动势保持不变;(C) 折算前后二次侧绕组的电流保持不变; (D) 折算前后二次侧绕组产生的磁动势及功率关系不变 答：（D ）7. 三相绕线式异步电动机转速为n ，定子旋转磁场同步转速为00()n n n <，则转子绕组电流产生的旋转磁场相对于转子：（C ）(A) 以0n 的速度旋转; (B) 以n 的速度旋转 (C) 以0n -n 的速度旋转; (D) 以0n +n 的速度旋转8. 三相异步电动机T 型等效电路中，纯电阻 21sr s-产生的电阻损耗的三倍代表（B ） (A) 电磁功率; (B) 总机械功率; (C) 输出功率；(D) 空载损耗9. 同步电动机的额定功率N P 为（C ）(A) cos N N N I ϕ; (B) 3cos N N N N U I ηϕ (C)cos N N N N I ηϕ;(D) N N N I η10. 同步电动机运行时，若已知每相空载电势0E 小于电网每相电压U ，则此时同步电动机运行在什么状态？：A ，欠励状态；B ，过励状态；C ，纯电阻，即功率因数cos 1ϕ=状态； 答：A二． 简答题：（共20分，每题4分）1. 铁磁材料的磁滞损耗和涡流损耗是什么原因产生的？答：铁磁材料在交变磁场作用下，反复磁化，磁畴之间不停地相互摩擦消耗能量，因而引起损耗，这种损耗称磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁芯或导体时，将在期中感应电动势和产生电流，这些电流围绕磁通呈漩涡状流动，称为涡流。
涡流引起的损耗称为涡流损耗。
2. 直流电机工作时电枢绕组是旋转的，试问电枢绕组中的电流是交流还是直流、电枢电流建立的磁场是恒定的还是交变，说明原因。
解答：电枢绕组中的电流是交流，电枢电流建立测磁场是恒定的。
电枢绕组线圈中的电流在不同磁极下方向是变化的，是交流，从电机空间看，任意时刻在同一磁极下的电枢导体的电流方向是不变的，合成的磁场是恒定的。
3. 变压器的一、二次绕组接线图如下。
(1) 画出相量图； （2）给出联结组标号。
∙∙∙A B C ∙∙∙c a b X YZzxy答：相量图联结组Y ,d94. 一台额定电压为220/110V V ，50f Hz =的单相变压器，一、二次绕组的匝数分别为121000,500N N ==。
有人想省铜线，准备把一、二次绕组匝数分别减为12200,100N N ==。
问是否可以，为什么？答：不可以。
因为一次电压1114.44m U E fN ≈=Φ。
所以，如果把一次绕组匝数从1000减到200，一次额定电压和频率不变，则主磁通m Φ将会增大到原来的5倍。
通常，变压器加额定电压时，铁芯磁路已经是饱和的。
主磁通增大到原来的5倍，会使铁芯磁通饱和程度和磁阻大大提高，导致励磁电流激增，远远超过额定电流，会使变压器绕组和铁芯过热而烧毁。
5. 同步电动机通常用于电动机、发电机、补偿机，试从定子、转子磁场的空间位置关系对工作模式进行说明。
解答：当转子主磁极落后于定子合成磁场时，两磁场轴线之间形成夹角0<θ，转子受到一个与其转向相同的电磁转矩驱动，输出机械功率，定子绕组从电网吸收功率，处于电动机状态。
当转子主磁极超前于定子合成磁场时，两磁场轴线之间形成夹角0>θ，转子需要克服制动的电磁转矩，需要从轴上吸收机械功率，定子绕组向电网输出功率，处于发电机状态。
当转子主磁极与于定子合成磁场轴线重合时，两磁场轴线之间形成夹角0=θ，电机电磁转矩为零，电机内没有有功功率的转换，电机只发出或吸收无功功率，处于补偿机或空载状态。
三． 【10】图示直流铁芯线圈电路，N=1000，线圈电阻r=100Ω，铁芯材料为铸钢，面积为210s cm =，磁路平均长度30l cm =。
欲在铁芯中建立磁通0.001Wb Φ=。
试求：1，应加多大的直流电压U ？2，在此情况下磁路的总磁阻Rm 和铁芯材料的磁导率μ为多少？+-解：1，磁感应强度240.0011/11010B Wb m T S -Φ====⨯铁磁材料基本磁化曲线可查的H=90A/m 。
由Hl IN =，可得：29030100.0271000Hl I A N -⨯⨯===。
故 0.027100 2.7U Ir V ==⨯=。
2，总磁阻：30.027100027100.001IN Rm ⨯===⨯Φ 铸钢中的磁导率为：10.011/90B H m H μ===四． 【10】有一台直流电机，24p =，单波绕组，电枢绕组全部有效导体数200Z =。
试求：（1），当1500/min n r =时，230a E V=，每极磁通？（4分）（2），当1000/min n r =时，每极磁通不变，电枢绕组的感应电动势？（3分）（3）当1500/min n r =时，每极磁通不变，电枢绕组改为单叠绕组，电枢绕组的感应电动势？（3分） 解：（1）单波绕组的支路对数为1a =，则电枢绕组感应电势公式：2200 6.6676060601a e e pZ pZ E n C n C a a ⨯=Φ=Φ⇒===⨯，每极磁通：2300.0236.6671500a e E Wb C n Φ===⨯ （2） 6.6670.023*******.34a e E C n V =Φ=⨯⨯= （3）单叠绕组，有2a p ==，此时有22003.33360602e pZ C a ⨯===⨯ 感应电动势为： 3.3330.023*******a e E C n V =Φ=⨯⨯=五． 【15分】一台单相变压器，1000,66/6.3N N S kVA U kV kV ==，实验数据如下：求解：该变压器归算到高压侧的T 型等效电路参数1122,,,,','m m r x r x r x 。
设（1212','r r x x ==）解：励磁参数通过空载实验测得。
低压边的励磁参数：022********.70619.1m p r I ===Ω，020*******.8419.1m U Z I ===Ω， 2329.56m x ===Ω变压器变比是：126600010.4766300N N U k U ===所以，归算到高压侧的励磁参数为： 221504.24m m r k r ==Ω，2236169m m x k x ==Ω一次侧与二次侧参数，实验在高压侧进行，各参数计算如下：221400060.99615.15k k k p r I ===Ω，3240213.8615.15k k k U Z I ===Ω204.98k x ===Ω所以，12'30.4982kr r r ===Ω，12'102.492kx x x ===Ω六． （10分）一台三相八极交流异步电动机，60N P kW =，380N U V =，50N f Hz =，730/min N n r =，额定负载时cos 0.83N ϕ=，定子铜耗和铁耗之和即1 4.488cu Fe p p kW +=，机械损耗 1.25mec p kW =，略去附加损耗0p ∆=试求：在额定负载时的 （1）转差率N s （2）转子铜耗2cu p （3）效率η （4）定子电流N I （5）转子绕组感应电势的频率2f 解：电动机同步速：0606050750/min 4f n r p ⨯===，007507300.0267750N N n n s n --=== （2）机械功率：60 1.2561.25mec N mec P P p p kW ∆=++=+=。
电磁功率：61.2562.93110.0267mec em N P P kW s ===--.转子铜耗2 1.68cu em N P P s kW == （3）11()67.41N em cu Fe P P p p kW =++=。
效率：16089%67.41N NP P η=== （4）求N I：123.41N I A ===（5）求2f ：2500.0267 1.33N N f f s Hz ==⨯=七． 【15分】某三相交流电机定子槽数1Q =36,极距τ=9槽，绕组节距1y =7槽，定子三相双层绕组Y 型接法，连接于150f Hz =的电网中。
每个线圈匝数y N =2，并联支路数a =1，气隙每极基波磁通1Φ=0.74Wb ，气隙谐波磁密和基波磁密幅值之比为15B B =1/25，其中高次谐波磁通与基波磁通的关系为111v v Bv B Φ=⋅Φ，v 为谐波次数。
试求：（1）基波、五次谐波的绕组系数；（8分） （2）相电动势中的基波、五次谐波的有效值；（7分）解答：（1）极对数：13624,29Q p p τ====每极每相槽数：13632223Q q pm ===⨯⨯ 槽距角：136023602036p Q α⨯⨯=== 定子每相串联匝数：22332241ypqN N a⨯⨯⨯===（匝） 基波绕组系数：117sin(90)sin(90)0.93979y y k τ=⨯=⨯=1sin()sin(30)20.959820sin()3sin()22q q k q αα===⨯ 111sin(70)sin(30)0.9019203sin()2w y q k k k ⨯===⨯五次谐波绕组系数：157sin(90)sin(590)sin(350)0.17369y y k v τ=⨯⨯=⨯⨯==-5320sin()sin(5)sin(150)220.21765203sin(50)sin()3sin()22q q v k v q αα⨯⨯====⨯555sin(350)sin(150)0.03783sin(50)w y q k k k ⨯===-⨯（2）相电动势基波有效值111114.44 4.4450240.90190.743556()w E f N k V =Φ=⨯⨯⨯⨯=相电动势五次谐波有效值5551551151114.44 4.445114.44550240.03780.745.96()525w w BE f N k vf N k B V =Φ=⋅Φ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=。
