电机学复习题

复习

一、填空：

1. 磁通恒定的磁路称为 ，磁通随时间变化的磁路称为 。 答：直流磁路.，交流磁路。

2. 电机和变压器常用的铁心材料为 。

答：软磁材料

3.变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。

4. 变压器副边的额定电压指 。

答：原边为额定电压时副边的空载电压。

5. 为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。

6. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。

答：9，3，20°，0.96，0.98，0.94

7. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距1y = 。

答：1/5,相反，f 1,45

τ

8.电机、变压器的铁耗包括 损耗和 损耗两部分。 9.电机功率越大，电机的效率越 。答：高

10．同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；

（3） 。

答 发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致

11.同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出 ，产生 电枢反应。

答 超前无功功率，直轴去磁，滞后无功功率，直轴增磁

12. 一台三相四极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为1485转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.05时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。

13. 如果感应电动机运行时转差率为s ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是 2::Cu e p P P Ω= 。

答 s :s)(1:1-

14.三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。负载时还有 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗，转子铜耗

15.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。

答：交流的。

二、选择填空

1. ★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 。

A ：增加

B ：减小

C ：基本不变

答：A

2. ★在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。

A ：存在

B ：不存在

C ：不好确定

答：A

3. 磁路计算时如果存在多个磁动势，则对 磁路可应用叠加原理。

A ：线形

B ：非线性

C ：所有的

答：A

4. ★铁心叠片越厚，其损耗 。

A ：越大

B ：越小

C ：不变

答：A

5. 直流电动机调压调速过程中，若负载转矩保持不变而速度增加，则 保

持不变。

A ：输入电流 ，

B ：输出功率，

C ：输入功率 ，

D ：铁损。

答：A

6. 三相变压器空载时，检测出的功率主要是 。

A,原边铜耗； B ，付边铜耗； C,铁耗。

答：c

7.电压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。

A 增加

B 减少

C 基本不变

答：C

7. 交流绕组的绕组系数通常为 。

Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1

答：A

8. 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。

答：B

9. 一台50Hz 三相感应电动机的转速为min /720r n ，该电机的级数和同步转速为（ ）。

Ａ ４极，min /1500r ； Ｂ ６极，min /1000r ；

Ｃ ８极，min /750r ； Ｄ １０极，min /600r

答：c

10.三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（ ）。

A 增大 ；

B 减小 ；

C 不变 ；

D 不能确定。

答 A

11.三相感应电动机，转子电阻增大时 。

A 起动转矩增大，起动电流增大；

B 起动转矩增大，起动电流减小；

C 起动转矩增大，起动电流不变；

D 起动转矩减小，起动电流增大。 答：B

12. 大功率同步电动机（ ）。

A 不能变频起动；

B 不能异步起动；

C 不能降压起动；

D 以上方式都能用于同步电动机的起动

答：D

13.同步补偿机的作用是（ ）。

A 补偿电网电力不足；

B 改善电网功率因数；

C 作为用户的备用电源；

D 作为同步发电机的励磁电源。

答 B

14.直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则 保持不变。 A ：输入功率 ， B ：输出功率，

C ：电磁功率 ，

D ：电机的效率。

答：A

三、判断

错。

1.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。（）对。

2.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（）

3.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（）答：对。

4.★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。（）答：对。

5.★铁心叠片越厚，其损耗越大。（）答：对。

6. 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。（）答：对

7. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。（）答：错

8.变压器和异步电动机当不变损耗等于可变损耗时效率最高。（）答：对

9.三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。（）答：错

cos?总是滞后的。（）10.三相感应电动机的功率因数

1

答对

11.只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。（）

答错

12.在异步发电机中，超过电机同步转速是发电机状态。（）答：对

13.五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。（）答：错

14.同步电机的转速就是磁场的转速。（）答：对

15.三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。（）

答错

cos?总是滞后的。（）16.三相同步电动机的功率因数

1

答：对

17.直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。（）

答：对

四、简答

1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？

答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。

2.为什么异步电动机转差率增大，电机转子损耗会增大？

答：由于转差率增大，转子电流增大，转子损耗只有转子铜耗，而转子铜耗和转子电流的平方成正比，所以转子损耗会增大。

3. 一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的。如输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？

答 转子由铜条改为铝条后，相当于转子回路电阻增大，使得电动机起动电流减小、起动转矩增大，最大转矩不变，临界转差率m s 增大。在负载转矩不变的情况下，s 增大，转速下降，效率降低。

五、计算

1. 一台单相变压器，KVA S N 1000

=，kV U U N N 3.66021=，Hz f N 50=，空载及短路实验的结果如下：

实验名称 电压（V ） 电流（A ） 功率（W ） 电源加在

空载 6300 10.1 5000 低压边

短路 3240 15.15 14000 高压边

计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定2'21k R R R =

=，2'21k X X X ==σσ (2) 计算励磁阻抗（包括励磁电阻和励磁电抗）；

（３）画出折算到高压边的T 型等效电路．

空载实验可以得到折算到高压边的参数 0

02I U k

Z m = ，而k ＝60/6.3＝9.524 所以 Ω=?

=k Z m 577.561.106300524.92 Ω=?==k I P k R m 446.41

.105000524.9222002 Ω=-=k R Z X m m m 402.5622

根据短路实验得到折算到低压边的参数

Ω=?====5.3015

.152140002222'21k k

k I P R R R

Ω=?==86.21315

.1523240k k k I U Z Ω=-==5.102)2

(22'21k k R Z X X σσ 21111 3.6N N N N

N U U k Z S I ===Ω 所以 235.16

.3446.41*===N m m Z R R 667.156

.3402.561*===N m m Z X X 3311*2*110472.810

6.35.30-?=?===N Z R R R 2311*2*1108472.2106.35.102-?=?==

=N Z X X X σσσ （2）折算到高压的T 型等效电路

2.一台Hz 50、八极的三相感应电动机，额定转差率04.0=N s ，问该机的同步转速是多少？当该机运行在min /700r 时，转差率是多少？当该机运行在min /800r 时，转差率是多少？当该机运行在起动时， 转差率是多少？

解 同步转速 min /750min /4

50606011r r p f n =?== 额定转速 min /720min /750)04.01()1(1r r n s n N N =?-=-=

当min /700r n =时，转差率 067.0750

70075011=-=-=n n n s

当min /800r n =时，转差率 067.0750

80075011-=-=-=n n n s 当电动机起动时，0=n ，转差率 175075011==-=

n n n s 3.★一台三相感应电动机，W P N 5.7=，额定电压V U N 380=，

定子?接法，频率为Hz 50。额定负载运行时，定子铜耗为W 474，铁耗为W 231，机械损耗W 45，附加损耗W 5.37，已知min /960r n N =，824.0cos =N ?，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。

解 转差率 04.01000

960100011=-=-=n n n s 转子电流频率 Hz Hz sf f 25004.012=?==

全机械功率 W W p p P P ad 7583)5.37457500()(2=++=++=ΩΩ

电磁功率 W W s P P em 789804

.0175831=-=-=Ω 转子铜耗 W W sP p em Cu 316789804.02=?==

定子输入功率 W W p p P P Fe Cu em 8603)231

4747898(11=++=++= 定子线电流 A A U P I N 86.15824.038034.8603cos 311

1=??==?

电动机效率 %17.878603750012===P P η