2015级电机学含答案_201700703-005

华北电力大学2016—2017学年第二学期考试试卷（A）

班级：姓名：学号：

一、选择题（每题2分，共66分；全部为不定向选择题，少选只得1分，错选得0分。）

1、以下关于变压器正方向的选择正确的是( B D ) ：（注：实验班同学不做此题，普通班必做）

A．变压器的正方向选择是不可改变的；

B．变压器的正方向选择是可以变化的；

C．改变正方向会导致变压器各电磁量之间的关系发生变化；

D．改变正方向不会影响变压器各电磁量之间的关系。

2、一台频率为50Hz，额定电压为220/110V的变压器，如果把一次绕组误接到60Hz，312V的电源上，以下说法正确的是（ A ）：

A．铁心严重饱和，励磁电流尖顶，激磁电感减小；

B．铁心不饱和，励磁电流正弦，激磁电感不变；

C．铁心不饱和，励磁电流正弦，激磁电感增大；

D．铁心严重饱和，励磁电流正弦，激磁电感减小。

3、变压器带负载时的效率，以下说法正确的是（B D ）：

A．变压器效率跟负载性质无关；

B．运行时，当不变损耗等于可变损耗，变压器达到最高效率；

C．变压器带纯感性负载时，效率最高；

D．随着负载功率因数的提高，变压器的效率增大。

4、不同运行条件下，变压器损耗关系正确的是（A D ）：

A．变压器额定电压空载运行时的损耗主要为铁损耗；

B．变压器额定电压额定负载运行时的损耗主要为铜损耗；

C．变压器稳态短路时的损耗主要为铁损耗；

D．变压器稳态短路时的损耗主要为铜损耗。

5、关于变压器的电压调整率，以下说法正确的是（A C ）：

A．变压器的电压调整率与负载性质有关

B．变压器的电压调整率与负载性质无关

C．变压器接感性负载时电压调整率一定大于0

D．变压器接容性负载时电压调整率一定小于0。

6、一台22kVA．220/110V的单相双绕组变压器被改装成330/220V的自耦变压器。关于这台自耦变压器，以下结论正确的是（AB）。

A．低压侧的额定电流为300A；B．额定容量为66kVA；

C．效益因数为2/3；D．传导容量为22kVA。

7、以下关于三绕组变压器叙述正确的是（AD）。

A．三个绕组中一个或两个绕组输入的有功和无功功率分别等于变压器输出的有功和无功功率；

B．一次绕组的额定容量一定等于二次绕组和三次绕组的额定容量之和；

C．负载运行时，中压绕组负载的变化不会影响低压绕组的端电压；

D．从绝缘方便考虑，制造时通常把高压绕组放在最外层，低压或中压绕组放在最里层。

8、关于三铁心柱变压器，下列叙述正确的是（BCD）。（注：实验班同学不做此题，普通班必做）

A．各相主磁通的磁路相互独立；

B．3次谐波磁通比基波磁通经过的磁阻大；

C．相、线电动势都接近正弦波；

D．铁心内部的磁通随时间按接近正弦规律变化。

9、以下关于变压器并联运行的叙述正确的是（C）。

A．并联运行的变压器必须严格保证变比相等；

B．并联运行的变压器必须严格保证额定容量相等；

C．并联运行的变压器联结组别和短路阻抗标幺值都相同、变比不等，变压器之间会产生环流，增加运行损耗；

D．并联运行的变压器必须严格保证短路阻抗标幺值相等。

10、两台变压器α和β一次、二次额定电压相同，联结组别相同，额定容量之比为2:1，归算到一次侧的短路阻抗之比为2:3，假设设短路阻抗角相等。α和β并联运行时，在逐渐增大负载的过程中，（B）。

A．β首先达到满载，此时α的负载系数为4/5；

B．β首先达到满载，此时α和β的负载分配比例为3:2；

C．α首先达到满载，此时β的负载系数为2/3；

D．α首先达到满载，此时α和β的负载分配比例为3:1。

11、下列关于三相变压器联结标号的叙述正确的是（C D）。

A．根据高、低压绕组对应相的相电动势相位差确定联接组标号；

B．Yy联结组的标号为奇数；

C．相同的Yd联结组标号可由不同的绕组连接方式实现；

D．低压绕组的线电动势作为钟面上的时针。

12、一台直流电动机，铭牌数据如下：额定功率PN=30kW，额定电压Un=220V，额定转速n N=1500r/min，额定效率为88%，则该电动机的额定电流为：（A）

A．154.96 A；B．136.36 A；C．89.47 A；D．120.0 A。

13、对于直流电机，当电刷位于几何中性线时，定转子磁场在空间的位置关系为（ A D ）。

A．相对静止；B．相对速度差为转子转速；

C．存在相对运动，因为定子励磁磁场不动，转子旋转；D．互相垂直。

14、一台他励直流电动机，P N=11kW，Un=220V，I N=88A，额定转速n N=1470r/min，R N=0.15Ω。电动机运行在额定工况，突然把电枢电压降为200V(其他条件不变)，则稳定后的稳态转速为（ B ）。

A．1627 r/min；B．1328 r/min；

C．1470 r/min；D．1336 r/min。

15、关于直流电动机改变电枢电压调速，以下说法正确的是（A BC D ）：

A．改变电枢电压调速能够实现直流电动机的无级调速；

B．改变电枢电压调速时直流电动机的机械特性曲线是一族斜率不变的平行直线；

C．改变电枢电压调速时直流电动机机械特性的硬度不变；

D．改变电枢电压调速时有可能把直流电动机的转速调为零，甚至调到反转。

16、某国产1200MW 汽轮同步发电机，额定频率50Hz ，额定转速3000r/min ，额定电压27kV ，该电机的定子A 相绕组展开图如下图所示。则该电机定子的槽距角、每极每相槽数、定子绕组基波分布因数和节距因数 正确的是（ B Ｃ Ｄ ）

（提示： 1(sin )/(sin )22d k q q αα= ，11sin()2

p y k πτ=）

A ．槽距角015α=；

B ．每极每相槽数6q =；

C ．基波分布因数10.956d k = ；

D ．基波节距因数10.9659p k =

17、 当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为（ D ）。

A ．τ Ｂ.4τ/5

Ｃ. 6τ/7 Ｄ.5τ/6

18、 交流电机定子绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势变化趋势是（ A D ）。

A ．都减小； Ｂ.不变；

Ｃ.基波电势不变，谐波电势减小； Ｄ.基波电势减少的少，谐波电势减小的多

19、三相定子绕组产生的高次谐波磁动势对应的谐波磁场切割定子绕组，在定子绕组中感应电动势的频率为 （ A ）

A ．1f

B ．1f γ

C ．0

D ．1f γ

20、 一台50Hz 的三相电机的定子绕组中通入60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小、转速及极数的变化关系分别为（C Ａ Ｃ）。

A ．变大； Ｂ、减小； Ｃ、不变。

21、已知交流电机的定子上放置两个空间上相距90度电角度、匝数彼此相等的整距线圈AX 和BY,组成两相对称绕组,如图所示, 分别在A 相和B 相中通入电流为

()cos cos 90A B i t i t ωω-,则两相线圈产生的合成基波磁动势及其性质为（ ＢＤ ）

A ．()11cos f F t

αω=+ B ． ()11cos f F t αω=-

C ．脉振磁动势

D ．旋转磁动势

22、下列结构部件中，属于传统同步发电机构件的有（ A B C ）。

A ．电枢绕组；

B ．励磁绕组；

C ．电刷；

D ．换向器。

23、 关于隐极和凸极发电机励磁磁动势波及气隙磁密波形的描述，正确的是：（ABCD ）

A ．隐极机励磁绕组通入励磁电流在气隙中产生的空间磁动势波形为阶梯波；

B ．凸极机励磁绕组通入励磁电流在气隙中产生的空间磁动势波形为矩形波；

C ．凸极机励磁绕组通入电流产生的基波磁动势，得到的气隙磁密波形中包含基波及3、5、7、9…等奇数次谐波。

D ．隐极机励磁绕组通入电流产生的基波磁动势，得到的气隙磁密波形近似为正弦波形。

24、隐极同步发电机带对称三相负载时，其电枢反应性质的相关描述正确的是：（A D）

A．带纯阻性负载时，产生交轴电枢反应磁动势。

B．带纯感性负载时，电枢反应性质为直轴增磁的性质。

C．带阻容性负载时，电枢反应性质既有交轴性质，又有直轴增磁性质。

D．带阻感性负载时，电枢反应性质既有交轴性质，又有直轴去磁性质。

25、以下关于发电机定子绕组漏磁通的描述，正确的是：（ABC）

A．槽漏磁通，主要是定子槽内导体流过电流后产生的不经过转子的那部分磁通；

B．端部漏磁通，主要是定子绕组端部电流产生的漏磁通；

C．差漏磁(谐波漏磁)，主要是由高次谐波磁动势产生的高次谐波漏磁通；

D．差漏磁与槽漏磁及端部漏磁的根本区别在于它是由谐波磁动势产生的，其在定子绕组同样产生谐波电势。

26、一台极对数为P的同步发电机正常运行时，关于定子三相对称绕组流入三相对称交流电产生的磁动势和励磁绕组中通入励磁电流产生磁动势的描述，错误的是：（D）

A．两者产生的基波磁动势极对数、转向和转速均相同。

B．定子三相对称绕组中产生的v次谐波磁动势、极对数为vp、转速为同步速的1/v。

C．转子励磁绕组中产生的v次谐波磁动势，极对数为vp，转速仍为同步速。

D．转子励磁绕组中产生的v次谐波磁动势，产生谐波气隙磁场，切割定子绕组产生的感应电势频率为基频。

27、以下关于双反应理论的描述，错误的是：（ C ）

A．双反应理论主要用于分析凸极发电机气隙不均匀带来的无法直接用电枢磁势分析气隙磁密大小的问题。

B．双反应理论应用条件是忽略磁路饱和，认为磁路是线性的。

C．凸极发电机的直轴同步电抗Xd．交轴同步电抗Xq和漏电抗Xs之间大小关系为：Xd>Xs>Xq。 D．直轴电枢反应电抗Xad和交轴电枢反应电抗Xaq，分别对应电枢反应磁势Fa作用到d轴和q轴主磁路产生的磁密，切割定子绕组后产生电势进而分别等效得出的电抗值。

28、凸极同步发电机发生稳态短路时，若忽略定子绕组的电阻，下列说法正确的是（ A C D ） A．气隙磁通密度很小，且在直轴方向；

B．励磁电流较小，所以磁路处于不饱和状态；

C．电枢反应磁动势与励磁磁动势方向相反；

D．电枢电流与励磁电流成正比关系变化。

29、下列关于隐极同步发电机短路比的说法正确的是（A B D）

A．短路比随着电机的饱和程度增加而增加； B．同步电抗标幺值越大，短路比越小；

C．同步电抗标幺值越小，短路比越小； D．短路比大对电力系统运行的稳定性有利。

30、要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以（A C ）

A．增加励磁电流； B．减少励磁电流；

C．减小原动机输入功率。 D．增加原动机输入功率

31、下图是同步发电机并网合闸时的接线图，下列说法正确的是（ A ）

B

A ．采用的是旋转灯光法，当①灯灭，②③灯亮度相同时合闸；

B ．采用的是暗灯法，当①②③灯都灭时合闸；

C ．采用的是旋转灯光法，当②灯灭，①③灯亮度相同时合闸；

D ．采用的是旋转灯光法，当③灯灭，①②灯亮度相同时合闸。

32、下图为隐极式同步发电机并联于无穷大电网时，运行在a ．b ．c 三种不同负载情况下，下列说法正确的是（A C D ）

A ．三种情况下有功相同，a 负载下发出无功功率为零；

B ．b 负载下发出有功最大，c 负载下的稳定性最强；

C ．b 负载运行属于迟相状态，且该负载下的稳定最强；

D ．c 负载下吸收感性无功功率，且励磁电流是三种情况下最小的。 U (b I 0()b

E ()c

b jI X ?0()

a E ()a c

jI X ()a I 0()c E ()c I ()c c jI X 33、并网的同步发电机向电网输出有功功率时，下列说法正确的是（A C D ）

A. 0E 领先于U ，电磁转矩为制动转矩；

B ．0E 落后于U ，电磁转矩为制动转矩；

C ．当原动机的有功输入增加时，电机稳态转速不变；

D ．当原动机的有功输入增加时，功角增大。

34、永磁材料的最大磁能积(BH)max 所表示的物理含义是（ B C D ）(注：本题实验班必做，普通班不做)

A ．剩磁Br 和矫顽力的乘积；

B ．最大磁能积(BH)max 的单位是kJ/m^3；

C ．在永磁材料的去磁曲线上，B 和H 乘积的最大值；

D ．(BH)max 表示永磁材料内单位体积的磁能。

35、无刷直流电机的电动势和电流波形分别为（ C ）(注：本题实验班必做，普通班不做)

A ．方波、正弦波；

B ．方波、方波；

C ．梯形波、方波；

D ．方波、梯形波。

二、作图题（每题5分，共10分）

1、请在下图中标出绕组的同名端，画出变压器的向量图并确定联结组别标号。（5分）

答：标出同名端，或文字说明A 和a ，B 和b ，C 和c 是同名端也可（1分），正确画出高压侧电动势向量图并标注（1分），画出正确画出低压侧电动势向量图并标注（2分）。Yd11（1分） C

(x)E E E E 2、一台并网于无穷大系统的隐极发电机，在白天系统负荷较大时，调度部门要求发电机向系统输出额定有功和无功功率（P N 和Q N ，且cos φ=0.8（滞后））；但当夜间负荷降低时，要求发电机将其运行状态调整为向系统发出P N /2，同时从系统吸收感性无功功率（cos φ=0.6），试用隐极发电机相量图定性描述这两种状态。（5分）。

解答： U 0E jIX I （2分）

U

E jIX I 1ω（2分） 图a 向电网发出无功功率 图b 从电网吸收无功功率

说明发出无功功率及吸收无功功率，并对应正确。 （1分）

三、计算题（24分）

1、一台三相变压器，750N S kVA =，12/10000/400N N U U V = ，Yd11联结。在低压侧作空载实验，数据为：20400U V =，2065I A =，0 3.75P kW =。在高压侧作短路试验，数据为：1450k U V =，135k I A =，

11.25k P kW =。设'12

x x =，'12R R =。计算：

1）用标幺值表示的变压器等效电路参数；

2）画出用标幺值参数表示的等效电路；

3）当变压器二次侧带功率因数为2cos 0.80?=（滞后）的额定负载时的电压调整率；

4）当二次侧带功率因数为2cos 0.80?=（滞后）的半载负载时变压器的效率。

1、解：（共9分）（公式正确给一半分）

1

）15773.7()N U V φ=，22400()N N U U V φ==

321082.6()N I A ==

, 3143.3()N I A = ..........................................（1分） 20202650.061082.6N I I I ===, 201116.70.06m Z I ===;

00 3.750.005750N P P S ===, 0

022200.005 1.39()(0.06)m P R P I ====

.....................................................（1分）

16.64m X .............................. .........................................（1分）

111350.80843.3k k k N I I I β==

==，

当k I 为1N I 时，短路电压为11/450/0.808556.9()kN k k U U V β===

11556.90.055710000

kN k N U U U ===, 0.0557k k Z U ==; 22/11.25/(0.808)17.23kN k k P P kW β=== 17.230.023750kN kN N P P S =

==， 0.023k kN R P ==...........................................................................（1分）

因此0.0507k X ............................................................

（1分）

12/20.0115k R P R ===，12/20.025k X X X ===

2）用标幺值表示的表压器T 型等效电路为： ....................... ....... ........................（2分） （画出简化等效电路得1分，若画出实际值表示的T 型等效电路得1分） 1I 1R 11U 2U '2I '0

I m

R 1E

3）22(cos sin )1*(0.023*0.80.0507*0.6)0.0488

k k U R X β???=+=+=........ ....................（1分）

4）22/11.25/(0.808)17.23kN k P P kW β===

20220 3.750.5*17.231196.04%cos 0.5*750*0.8 3.750.5*17.23

kN N kN P P S P P βηβ?β++=-=-=++++........ .............（1分）

2、一台汽轮发电机的数据为：额定容量375000N S kVA =，额定电压20000N U V =，额定功率因数

cos 0.80N ?=（滞后）

，三相绕组Y 接，忽略定子绕组电阻。此发电机并联于无穷大电网。 1）当运行于1U =，1I =， 1.72c X =，cos N ?时，画出发电机标幺值参数的向量图，并求：电机的

相电流I ，功率角N θ，励磁电动势0E ，电磁功率M P 以及过载能力m k ；

2）当这台发电机的有功功率减小一半时，励磁电流不变，求：θ、I 、M P 及功率因数角?，并计

算说明输出的无功功率怎样变化？

3）当这台发电机的有功功率为第1)问的电磁功率不变，仅仅励磁电流增加10%时，求：θ、I 、M P 及功率因数角?，并计算说明输出的无功功率与额定情况相比怎样变化？

2、解：（共15分）

1）电动势向量图： I

U c jIX E 用有名值或标幺值画图都对.................. .........................................（1分）

（以下计算，如果用实际值（有名值）也正确，公式正确给一半分）

11547.0()N U V φ=，

3

41.082510()N I A =?； .................. ............................................................（1分） 0arccos(cos )arccos(0.80)36.9N N ??===，sin 0.60N ?=；

*cos 375000*0.830000()MN N N P S kW ?===；.................. ................................................（1分） 0sin()1*0.61*1.72arct []arct 70.97cos()1*0.8

N N C N N U I X g g U ?ψ?++===

00070.9736.934.1N N N θψ?=-=-=；....................................................................................（1分） 00*cos()**sin()1*0.81*1.72*sin(70.97) 2.4541N N N C N E U I X θψ=+=+= 400* 2.4541*11547.0 2.833710()N N N E E U V φ∴===? .................. .........................................（1分） 或0sin()0.8N MN N c

E U P X θ==，*375000*0.830000()MN N MN P S P kW ===；

11 1.7835sin sin 34.1m N k θ===................................................ ............................................（1分） 2）2/20.8/20.4M MN P P ===......................................... ..................................................（1分） 02s i n ((s i n )/2)16.3N a θθ== ......................................... ...............................................（1分）

2 1.52c I X ； 22 1.520.88391.72

c c I X I X ∴===............................................... ............................................（1分） 0222a c o s ()63.1

*M P U I ?==.................................................. ............................................（1分） 或 00222cos )1*0.61*1.72[]arct 79.4sin()1*0.8N E U g U θψθ-+===，022263.1?ψθ=-= 222**sin()0.7882Q U I ?== **sin()0.6N N N Q U I ?== 所以无功功率增加了。................ ..........................................（1分）

3）0031.1*sin()sin()0.8N N MN N c c E U E U P X X θθ=== ............... ............................................（1分） 3sin()sin()/1.1N θθ=

033sin(sin())30.65a θθ== .............................................. ............................................（1分）

3 1.909c I X =； 33 2.1 1.111.72

c c I X I X ∴=== ....................... ..............................................................（1分） 033a c o s ()43.86

*MN

P U I ?== 333**s i n ()

0.7689Q U I ?== **s i n ()0.6

N N N Q U I ?== 所以无功功率增加了。 ..........................................（1分）

电机学试题及答案

电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020

《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 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Z m，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= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。

三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到

电机学课后习题解答(配王秀和孙雨萍编)

《电机学》作业题解 （适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》） 1-5 何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？ 答：诸如铁、镍、钴及他们的合金，将这些材料放在磁场后，磁场会显著增强，故而称之为铁磁材料；铁磁材料之所以磁导率高，是因为在这些材料的内部，大量存在着磁畴，这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的，对外不显示磁性，当把这些材料放入磁场中，内部的小磁畴在外磁场的作用下，磁极方向逐渐被扭转成一致，对外就显示很强的磁性，所以导磁性能强。 1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何铁心采 用硅钢片？ 答：铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中，铁心反复被磁化，铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转，致使磁畴之间不断碰撞，消耗能量变成热能损耗；又因为铁心为导体，处在交变的磁场中，铁中会产生感应电动势，从而产生感应电流，感应电流围绕着磁通做漩涡状流动，从产生损耗，称之为涡流损耗，之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高，导磁性能好，可降低涡流损耗，另一方面，采用薄片叠成铁心，可将涡流限制在各个叠片中，相当于大大增加了铁心的电阻，从进一步降低了涡流损耗。 1-13 图1-27所示为一铁心，厚度为0.05m，铁心的相对磁导率为1000。问：要产生0.003Wb的磁通，需要多大电流？在此电流下，铁心各部分的刺痛密度是多少？

解：取磁路的平均长度，上下两边的长度和截面积相等算一段，算作磁路段1，左侧为2，右侧为3。 磁路段1长度和截面积：()120.050.20.0250.55m =?++=l ， 210.050.150.0075m =?=A ； 41m17 10.55 5.83610A wb 10004100.0075 π-= ==????l R uA 磁路段2长度和截面积：20.1520.0750.30m =+?=l ， 220.050.100.005m =?=A ； 42m27 20.30 4.77510A wb 10004100.005 π-= ==????l R uA 磁路段1长度和截面积：30.1520.0750.30m =+?=l ， 230.050.050.0025m =?=A ； 43m37 30.309.54910A wb 10004100.0025 π-= ==????l R uA 总磁阻： 45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++?=?R R +R +R 磁动势：5m 0.003 2.01610604.8A φ==??=F R 励磁电流：604.8 1.512A 400 = ==F i N

电机学考试试题(附答案)

期末 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。

1_电机学试题部分答案

1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π

《电机学》胡虔生-课后答案

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 840322A I I N ===φ

2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器，其参数如下：r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ，空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解：在一次侧计算有： )(55.42200 1010311A U S I N N N =?== )(48455 .42200 111Ω=== N N N I U Z 10220 220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A) )(6.3036.010222'2Ω=?==r k r )(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k )(0.27262.7222 2Ω=+=+=k k k x r Z ∴ )(1347228.070 2 20Ω=== I p r Fe m )(9649228 .02200 00Ω=== I U Z m )(955513479649222 2Ω=-=-=m m m r Z x ∴ 015.0484 2 .71*=== N k k Z r r 78.24841347 1*=== N m m Z r r 054.0484 26 1*===N k k Z x x 74.194849555 1*=== N m m Z x x 056.0484 27 1*===N k k Z Z Z 94.19484 9649 1*=== N m m Z Z Z T 型等效电路 近似等效电路 2-11、设有一台50kV A ，50 Hz ，6300/400V ，Yy 连接的三相铁芯式变压器，空载电流 I 0=0.075I N ，空载损耗p 0＝350W ，短路电压u k*＝0.055，短路损耗p kN ＝1300W 。 （1）试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0，以及短路参数r k 、x k ，所有参数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。 （2）试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 '2&'' '2 &' '

电机学第五版汤蕴璆复习重点带答案

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。 答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。 答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。 答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同？ 18、在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的，要遵循哪些原则？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠，电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路。 归算原则：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压，试分析其可能原因。 答：1.磁路中没有剩磁；2.励磁回路与电枢回路之间接线错误；3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机电枢电流增加时，电动机的电枢电流有何变化？并说明其原因。 答：直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时，则制动转矩即电磁转矩增大，要使电动机在额定转速下运行，则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。

电机学考试试题及其答案

电机原理试题及答案（仅供参考） 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率S N=，则额定转速为n N=_____、额定工作时， 将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 ~ 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了 ___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距τ＝＿＿＿、每极每 相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角α＝＿＿＿。 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 … 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—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。 》 13. 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。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________ 时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 【 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 - 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因 此变压器的主磁通也大。 >

电机学模拟试题含答案

电机学模拟试题含答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

一、单项选择题 1、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，那么原边的励磁阻抗标幺值是（）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（）电压。 A 空载线B 空载相C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（）。 （A ）15°；（B ）30°；（C ）45°；（D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（）。 (A)恒定磁势；（B ）脉振磁势；（C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（）。 （A ）交轴电枢反应；（B ）直轴去磁电枢反应； （C ）直轴去磁与交轴电枢反应；（D ）直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（）和（）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （）A ，=0P （）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（）。

4、同步发电机电枢反应的性质取决于（）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题 单相绕组基波磁动势具有什么性质它的幅值等于什么 五、计算题 1、设有一台320kVA ，50Hz ，6300/400V ，Yd 连接的三相铁芯式变压器。其空载试验及短路试验数据见下表，试求该变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗的标幺值。 2、一台三相交流电机，定子槽数Q=36，磁极对数p=2，采用双层叠绕组，71=y ，并联支路数a=1，每个线圈匝数20=c N ，每极气隙基波磁通Wb 31105.7-?=Φ，试求每相绕组基波感应电动势的大小。 六、作图分析题

《电机学》课后习题答案

《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编

第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。

完整word版,《电机学上》林荣文版课后答案

09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 8403 22A I I N == =φ

电机学期末考试试卷大全(附答案)

考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱

电机学试题答案

一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 7. 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 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π

电机学期末试题及答案

电机学Ｉ试题 （华南理工大学电力学院２００５．６） 姓名班级学号（指班内序号）成绩 注意： 1. 一、二、三题答案必须直接写在试题相应位置； 2. 四、五、六题写在答题纸上； 3. 不得自带草稿纸； 4．答题前必须在每页（包括答题纸和草稿纸）右下角写上自己的名字，才可拆开试卷。 一、填空（25分） 1. 电机是 装置。 2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，不变； 不变。 3. 变压器的效率在达到最大值。 4. 为了使电动势波形接近正弦波，三相变压器比较好的绕组联结方法为： 。 5. 自耦变压器功率传递的特点为 。 6. 短距因数的物理意义为 。 7. 一相绕组的感应电动势计算公式为；其中的匝数N是指。 8. 对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为：；其幅值为单相磁动势的倍。 9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率f之间的关系为n= 。 10. 感应电机转子反应的物理意义为 。 11. 为了获得感应电机的T型等效电路，需要对转子绕组进行和归算。 13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为。 14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率P em，可以分割成转子铜耗p cu2、总机械功率（转换功率）PΩ。二者同P em的关系为p cu2= ；PΩ = 。 15. 同步电机的电枢反应是指 。 16. 同步发电机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时， 之间的关系。 17. 功角的含义是：从电路（电压）角度看，它是 之间的夹角；从磁场角度看，它是 之间的夹角。 18. 对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U、功率因数cos?、X d、X q，求取励磁电动势E0时，需要利用一个虚拟电动势E Q来求取I和E0的夹角ψ0。。

电机学课后 思考题 习题 答案

《电机学》各章练习题与自测题参考答案 第1章 思考题与习题参考答案 1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率? 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律dt d N e φ =可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所以当原、副绕组匝数21N N ≠时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通 的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。 1.2变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么? 答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。 1.4 变压器有哪些主要部件，其功能是什么? 答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。

电机学试题及答案(2004~2005第一学期).

一、填空题：（每空1分，共20分） 1． 进行并励直流发电机实验时，若电机的电压不能建立，可能的原因有：无剩磁，励磁绕组的极性与电枢绕组的极性相反，励磁绕组的电阻大于临界电阻值。 。（并励：励磁绕组与电枢并联） 2．变压器的激磁参数由 空载 试验测取，短路参数由 短路 试验测取。 3．变压器并联运行的条件是：1） 联结组标号相同 ，2） 额定电压及变比相等 ， 3） 短路阻抗标幺值相等。 4．在交流绕组中，为削弱感应电动势中的5次和7次谐波，可采用短距绕组来实现；为削弱齿谐波电动势，可采用斜槽来实现。 5．直流电动机的调速方法为：1） 调压 ，2） 调磁 ， 3） 调电枢回路电阻。 6．有一台三相四极36槽交流电机，第一节距y 1=8，则节距因数k P1=0.985，分布因数k d1=_________，绕组因数k W1=__________。P187 7．直流电机中换向极绕组与电枢绕组相串联。 8．直流电机的电枢反应是指电枢磁场对主极磁场的影响，其结果是：气隙磁场发生畸 变 和呈去磁作用。 6、1） )2 sin(1πy k p =

考试命题、考试成绩分析表

电机学试题 课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B．? E0滞后于 ? U C．E0＜U D．? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（）

电机学课后答案

第1章导论 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。特点：导磁率高。 电路：紫铜线。特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片，永磁材料铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。与磁场交变频率f，磁通密度B，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与磁场交变频率f，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的eT与磁密B，运动速度v，导体长度l，匝数N有关。 自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。 对空心线圈：所以 自感： 所以，L的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。 闭合铁心μ??μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 在图中，若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u1为正弦电压，∴电流i1也随时间变化，由i1产生的磁通随时间变化，由电磁感应定律知产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。 (3) (4) i1增加，如右图。i1减小 在图中，如果电流i1在铁心中建立的磁通是，二次绕组的匝数是，试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式，并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。

长沙理工大学电机学试题及答案1

长沙理工大学拟题纸 (C) 课程编号 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名 ……………………………密…………………………封…………………………线…………………………… 课程名称（含档次） 电机学 (下) 专业层次（本、专） 本科 专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、填空（40′）： 1、电枢反应是指_____________________；当οο90180-<<-ψ时，其电枢反应性质为__________。 2、同步发电机的短路比K C 的定义是____________________，当气隙δ增大时，K C 变________，x d 变__________，运行稳定性__________。 3、与大电网并联运行的同步发电机，若仅增大原动机的输出功率，则同步转速n 1__________，功角θ__________，电磁功率P em __________，无功功率Q__________。 4、同步调相机又称为_____________。实际上就是一台____________运行的同步____________，通常工作于______________状态。 5、选择题：同步发电机的V 形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V 形曲线，这一不稳定区应该在____________区域。 （1）I f >I f 正励 （2）I f =I f 正励 （3）I f

电机学复习题及答案

一、填空题 1. 变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为主磁通漏磁通，其中漏磁通不参与变压器的能量传递。 2. 他励直流电动机常用的调速方法有：_改变电枢回路里的串 联电阻；减小气隙磁通;改变电枢端电压U。 3. 鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子串接电抗器起动 ; Y —起动 ; 自耦减压起动。 4. 三相同步电动机通过调节励磁电流可调节无功功率。 5. 异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到80, 临界转差率不变，负载不变时，电机的转速将降低_____ 6. 直流电动机常用的调速方法有： 电枢控制和磁场控制。 7. 变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电 流的大小。 8. 削弱齿谐波电动势的方法有斜槽、分数槽（半闭口 槽）___ 以及其它措施。 9. 单相绕组的磁动势是脉动磁动势;对称三

相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10. 三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、改变电 压_____ 调速、 变频________ 调速。 11. 变压器空载实验选择在低压侧压侧进行, 原因是安全和仪表 选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行,原因是—安 全和仪表选择方便。 12. 一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕 组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1 : 100 ;归 算前后的二次侧磁势之比是1 : 1 。 13. 并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励 磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临 界电阻。 14 . 一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15. 三相感应电动机转子转速为n定子旋转磁场的转速为,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡ ；转子电流 的交变频率为5s —n）P。