电机学期末参考题
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第一章
在下图1中，如电流1i 在铁芯中建立的磁通是=sin t m φφω，副线圈的匝数是2W ，试求副线圈内感应电动势有效值的计算公式。
图1
解：因为磁通：
=sin m t φφω
d e W dt
φ=- 带入得 2
22(sin )=cos =sin(90)
m m m d e W t dt W t
E t οφωφωωω=---- 式中的2m E 为副线圈中感应电势最大值。
副线圈中感应电势有效值为：
22m E fW φ
第二章
2.有一并励电动机，额定电压=220V N U ，额定电流=40N I A ，励磁电流 1.2fN I A =
，额
定转速=1000/min N n r ,电枢回路中总电阻0.5a r =Ω，电刷接触电压降2=2U V ∆。
略去电枢反应去磁作用。
当端电压降至180V 时，试求：
（1）输入电流；
（2）负载转速和空载转速。
解：（1）因为负载转速和励磁电流不变，故
T a T N aN C I C I φφ=
==38.8a aN I I A
输入电流==40N I I A 。
（2）降压后电机负载转速
218038.80.52=798.6(r/min)0.1986
a a e U I r U n C φ--∆-⨯-== 降压后电机空载转速
180=906.3(r/min)0.1986
e U n C φ== 转速变化率
0=13.5%n n n n
-∆=
第三章
3.有一台三相变压器，额定容量=1000N S kVA ，高、低压方额定电压1210=0.4
N N U kV U ，铁芯柱有效截面积2395.37Fe A cm =，铁芯柱中磁通密度最大值 1.45m B T =，绕组连接为Y,yn0,试求：
（1）变比；
（2）高。
低压绕组匝数。
解：（1）变比为
1110000==25400
U k U =
（2）高压绕组匝数为：
11=
454()4.44m E W f φ==匝 低压绕组匝数为： 1245418()25
W W k ===匝
第四章
1. 为什么交流绕组的磁势，既是时间函数又是空间函数?用单相绕组基波磁势来
说明。
答：交流绕组的电流是随时间而变化的正弦函数。
磁势为空间函数，磁场在空间分布。
单相绕组基波磁势为11(x,t)0.9sin sin sin sin k N f I t x F t x p
φωωω==。
由表达式可见：
sin I t α表示正弦交流电流由它产生的磁势幅值1sin sin F t x φω也是随时间作正弦变化的函数，磁势在空间正弦分布为sin x ，幅值位置固定。
幅值随电流的角频率=2f ωπ而脉动，为脉动磁势，在0t ω=︒或t ωπ=时幅值为零，在90t ω=︒时幅值最大。
2. 产生圆形旋转磁势和产生椭圆形旋转磁势的条件有何不同?
答：m 相对称电流流入m 相对称绕组时，产生圆形旋转磁势。
m 相不对称电流流入m 相对称绕组，或m 相对称电流流入m 相不对称绕组时，产生椭圆形旋转磁势。
3. 一台50Hz 频率的三相电机。
通入频率为60Hz 的三相对称电流，如电流的
有效值不变，相序不变。
试问、三相合成基波磁势的幅值、转速和转向是否会改变?
答：电流有效值不变则三相合成基波磁势幅值不变。
相序不变则转向不变。
频率改变则转速改变、
60f
n
p
、频率升高转速也升高·
第五章
1.异步电机在建立等效电路时，应进行哪些归算，为什么？
答：异步电机是旋转电机，定、转子绕组不仅匝数不同，而且感应电势的频率也不同，定、转子方合成一等效电路，需要把转子绕组实际相数、绕组匝数、绕组因数，归算成与定子绕组有相同相数，匝数和绕组因数的转子绕组，称绕组归算;此外.转子电路的频率也要归算成与定子电路相同。
当然上述归算前后电机内部的电磁性能和平衡关系保持不变。
2. 三相异步电机的过载能力和哪些电机参数有关？
答：过载能力取决于电机最大转矩，最大转矩与电源电压平方成正比；与定转子漏抗之和近似成反比；定子电阻增大会使最大转矩略有下降，但与转子电阻大小无关。
3.一台原来设计用于50Hz频率的异步电机，现在用在电压相同的60Hz频率的电网上，问电动机的漏电抗及空载电流如何变化?
答：电机的漏抗与频率大小成正比，漏抗增大6
5
倍。
由于电压不变，频率增加。
则每极磁
通相应减少，励磁电流将减小，空载电流减小程度与电机磁路饱和程度有关。
第六章
1.电枢旋转式和磁极旋转式有何不同？为什么大容量同步电机用磁极旋转式？答：电枢旋转式是电枢绕组在转子上。
磁极旋转式是励磁绕组在转子上，励磁绕组容量小，电压低，电流小为直流，放在转子上引出较方便。
电枢绕组为功率绕组；电压高、电流大，放在转子上引出不安全。
故大容量同步电机把电枢绕组
作为定子，磁极作为转子，为磁极旋转式。
2.观察同步发电机外形，能否区分它是汽轮发电机还是水轮发电机?
答：汽轮发电机转速为3000r/min,转子材料受材料强度的限制，转子直径不能做大，故转子外形为细长形，电机外形为瘦长形。
水轮发电机极数多转速低，转子直径大铁芯长较短。
电机外形为扁短形。
3.同步电机的空气隙磁场，在空载时是如何激励的?在负载时是如何激励的? 答:空载时，电枢绕组没有电流,空气隙磁场由转子绕组直流电流激磁，转子绕组随转子以同步速旋转，气隙磁场为直流激励的旋转磁场。
负载时,电枢绕组有电流，产生旋转磁场,为交流激励的旋转磁场，以同步速旋转，气隙磁场有直流激励的旋转磁场和交流激励的旋转磁场，它们均以同步速旋转，两磁场之间无相对运动。
根据负载性质不同，两磁场间有不同的相对位置。
