电机学习题集(交流电机部分)
第三部分交流机
14－1 在交流电机中，那类电机叫同步电机那类电机叫异步电机它们的基本工作原理和激磁方式有什么不同？
14－2 整数槽双层迭绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有什么关系整数槽双层波绕组的最大并联支路数是多少如何才能达到？
14－3 在电势相加的原则下，交流迭绕组和波绕组的连接规律有什么不同并说明二者的主要优缺点和应用范围。
14－4 试说明谐波电势产生的原因及其削弱方法。
14－6 一台三相同步发电机，f＝50Hz，nN＝1500r/m，定子采用双层短矩分布绕组。Q＝3，y1/ ＝，每相串联匝数w＝108，Y连接，每极磁通
量Wb，Wb，Wb，Wb，试求：
（1）电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数kw1，kw3，kw5，kw7；（4）相电势，，，及合成相电势和线电势E。
4－7 一台汽论发电机，两极，50Hz，定子54槽，每槽内两极导体，a＝1，y1＝22槽，Y接法。已知空载线电压U0＝6300V，求每极基波磁通量。
14－9 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势，节距选多大比较合适？
14－11 齿谐波电势使由于什么原因引起的在中小型异步电机和小型凸极同步电机中，场采用转子斜槽或斜极削弱齿谐波电势，斜多少合适？
14－12 在低速水轮发电机中，定子绕组常采用分数槽绕组，为什么
14－13 何谓相带在三相电机中为什么常采用600相带绕组而不用1200相带绕组？
14－14 交流电机的频率、极数和同步转速之间有什么关系试求下列交流电机的同步转速或极数。
（1）汽论发电机f＝50Hz，2P＝2，n＝？
（2）水轮发动机f＝60Hz，2P＝32，n＝？
（3）同步发电机f＝50Hz，n＝750r/m，2P＝？
14－15 交流绕组和直流绕组的基本区别在哪里为什么直流绕组必须用闭合绕组，而交流绕组却常接成开启绕组？
14－16 为什么相带A与相带X的线圈组串联时必须反向连接，不这样会引起什么后果
14－17 试求双层绕组的优点，我是现代中、大型电机的交流绕组一般都采用双层绕组
14－19 试诉分布系数和短矩系数的意义。若采用长距线圈y1> ,其短矩系数是否会大于1，为什么试计算24槽4极电机中，当选取不同节距，y1＝，y1＝，y1＝，y1＝，y1＝时的短矩系数。
14－20 试证明在槽数相等的情况下，无论每极每相槽数等于多少，三相600相带和1200相带绕组的分布系数总有下列关系：kq1（600相带）＝kq1（1200相带）
14－21 一台JDM型二、四极三相交流双速电机，定子共24槽，只有一套双层迭绕组，节距为1～7，每相有二个线圈组，每一线圈组由4个线圈串联组成。试求这绕组在：
（1）电机磁场为二极时的基波绕组系数；
（2）电机磁场为四极时的基波绕组系数。
14－22 设有一三相，380V，50Hz，Y联结的两极异步电动机，定子冲片共有24槽，定子绕组为一双层绕组，线圈的节距为7槽。
（1）试作该绕组的三相展开图；
（2）设每一圈边中有31根导体，求当外施电压为额定值时的每极基波磁通量（略去漏抗压降）
解：
14－25 有一台三相异步发电机2P＝2，转速为3000r/m，电枢槽数Z＝60，双层绕组，单支路，每个线圈为单匝，设气隙磁场的基波Wb，五次谐波磁密幅值Bm5为基波幅值的20％。试求：
（1）基波电势的频率；整距线圈时基波的绕组系数和一相的基波电势；五次谐波的绕组系数和一相的五次谐波电势。
（2）如要消除五次谐波，绕组的节距应选为多少此时一相的基波电势降变成多少？
14－26 一台三相同步发电机f＝50Hz，nN＝1000r/m，定子采用双层短矩分布绕组q＝2，，每相串联匝数W＝72，Y连接，每极基波磁通Wb，Bm1：Bm3：Bm5：Bm7＝1：：：。
试求（1）电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数kw1；kw3；kw5；kw7。（4）相电势；；；及合成相电势和线电势E。
14 补充：
某电机二极双层绕组，Y接，30槽，y1＝，Nc＝8。
（1）如果将C相断开，由A、B相通入单相交流电10A（有效值）；
（2）将C相断开，由A、B相通入直流10A，试计算绕组合成磁势。
15－3 把一台三相交流电机定子绕组的三个首端和三个末端分别联在一起，再通以交流电流，合成磁势是多少如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流，合成磁势又是多少？
15－4 一台三角形连接的定子绕组，当绕组内有一相断线时，产生的磁势是什么磁势
15－6 试述三相绕组产生的高次谐波磁势的极对数、转向、转速和幅值。它们建立的磁场在定子绕组内感应电势的频率是多少？
15－12 试分析下列情况下是否会产生旋转磁势，转向是顺时针还是逆时针？
（1）a、b两图中，三相绕组内通正负对称电流。
（2）a、b两图中通以A，A， A
（3）在c、d中通以三相对称正序电流。
（4）e中有一相接反了，通以三相正序对称电流。
（5），
15－10 JQ282－4三相异步电动机，PN＝40 kw，UN＝380伏，IN＝75A，定子绕组采用三角形连接，双层迭绕组，四极，48槽，y1＝10槽，每槽导体数Nc
＝22，a＝2。试求：
（1）计算脉振磁势基波和3、5、7次谐波的振幅，并写出各相基波脉振磁势的表达式。（2）当B相电流为最大值时，写出各相基波磁势的表达式；
（3）计算三相合成磁势基波及5、7、11次谐波的幅值，并说明各次谐波的转向、极数和转速；（4）写出三相合成磁势的基本及5、7、11次谐波的表达式；
（5）分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数，说明采用短距和分布绕组对磁势波形有什么影响？
15―11一台50000kw的两极汽论发电机，50Hz三相，Un＝，Y连接，
Cos ＝，定子为双层迭绕组，Z＝72槽，y1＝28槽，每个线圈一匝，a＝2。试求当定子电流为额定值时，三相合成磁势的基波、3、5、7次谐波的幅值和转速，并说明转向。
15－17 JO3L－31型六极电动机，定子有36槽，每槽导体数Nc＝36，是三相单层绕组，
a＝1，已知电机所需每极基波空载磁势幅值为326A/P，求所需三相激磁电流每相电流值。
15－17 一台六极单相迪纳吉，定子有36槽，每槽导体数Nc＝36，是三相单层绕组，
a＝1，已知电机所需每极基波空载磁势幅值为326A/P，求所需激磁电流值。
15－18 有一1000kw三相绕线式异步电动机，f＝50Hz，电机得同步速度n＝m，Un＝6kV，Y接法，，额定效率，定子为双层绕组，Z＝288，
y1＝8槽，每槽内有8根有效导体，每相有两条支路，已知电动机的激磁电流Im ＝45％IN，
试求三相基波激磁磁势幅值。
15-22 一电机（如图所示）当在不动的转子上的单相绕组中通以50Hz电流后，将在定子三相对称绕组中感应电势。今如将定子三相绕组端点短路，问此时定子三相绕组中流过的电流产生的合成磁势是脉振的还是旋转的？
18－6 一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率，额定转速960r/m，额定负载时，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45w，附加损耗，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；
（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。
18－7 一台四极笼式异步电动机，PN＝200kw，U1N＝380V，定子三角形接法，定子额定电流I1N＝234A，频率50Hz，定子铜耗，转子铜耗，铁耗，机械损耗，附加损耗3kw，，，产生最大转矩时，，，起动时由于磁路饱和集肤效应的影响，，，。试求：（1）额定负载下的转速，电磁转矩和效率。
（2）最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数。
18－8 一台50Hz、380伏的异步电动机的数据为：PN＝260kw，U1N＝380伏，f1＝50Hz，nN＝722r/m，过载能力km＝。试求：（1）产生最大转矩时的转差率；（2）S＝时的电磁转矩。
18－18 有一台三相四极绕线式异步电机，U1N＝380伏，Y接法，f1＝50Hz。已知r1＝，，并设，在输入功率为155kw时，测得转子铜耗为2210w，机械损耗为1640w，附加损耗为1310w。试求：（1）此时的，S，n和；（2）当负载转矩不变时（设电磁转矩也不变），在转子中每相串入电阻，那时的S，n，各为多少？
18－19 设有一台380伏、50Hz，1450r/m、15kw，三角形联结得三相异步电机，定子参数与转子参数如折算到同一边时可作为相等，，每相漏抗为每相电阻的4倍，，，并且电流增减时漏抗近似为常数。试求：
（1）在额定运行时的输入功率，电磁功率，总机械功率，一极各项损耗；（2）最大电磁转矩，过载能力，以及出现最大转矩时的转差率。
（3）为了在起动时得到最大转矩，在转子回路中应接入的每相电阻，并用转子电阻的倍数表示之。
19－21 一台JQ2－41－6型三相50Hz笼式异步电动机，PN＝3kw，U1N＝380V，定子Y接法，定子额定电流I1N＝，频率50Hz，额定转速nN＝957r/m，起动时电机参数，，，，，试求：
（1）直接起动时的起动电流倍数和起动转矩倍数；
（2）若自耦变压器降压起动，自耦变压器的变比kA＝2，此时的起动电流倍数和起动转矩倍数为多少？
（3）若定子串电抗器降压起动，降压值与（2）相同，其起动电流和起动转矩倍数时多少？
（4）一般当应用Y－换接降压起动时，电网供给的起动电流和起动转矩减小为直接起动的多少该电机能否应用Y－▲起动？
19－22 一台笼式异步电动机由自耦变压器降压起动，已知自耦变压器变比2：1，并知自耦变压器内阻抗欧姆值（从高压边看）等于异步电机短路阻抗欧姆值（从定子边看）。认为两路短阻抗角相等，忽略激磁电流影响。问此时电网供给的起动电流和电机的起动转矩为直接起动时的多少倍？
19－27 一台三相绕线式异步电机，PN＝，nN＝1430r/m，r2＝欧。今将此电机用在起重装置上，加在电机轴上的静转矩Mc＝4kg?m，要求电机以500r/m的转速将重物降落。问此时在转子回路中每相应串入多大电阻（忽略机械损耗和附加损耗）
23－3 同步发电机电枢反应的性质主要决定于什么在下列情况下电枢反应各起什么作用（1）三相对称电阻负载；（2）纯电容性负载，发电机同步电抗；（3）纯电感负载
23－4 三相同步发电机对称额定运行时，在电枢电流滞后和超前于励磁电势的相位差大于900的两种情况下，电枢磁势两个分量和各起什么作用23－
9 有一台PN＝25000kw，UN＝，Y接法，（滞后）的汽论发电机，其同步电抗标么值为，。试求额定负载下发电机的励磁电势，与的夹角以及与的夹角。
23－10 有一台PN＝72500kw，UN＝，Y接，滞后的水轮发电机，参数为：，，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势和与的夹角。
23－11 有一台三相1500kw水轮发电机，额定电压是6300V，Y接法，额定功率因数（滞后），已知额定运行时的参数：，，电枢电阻可略去不计。试计算发电机在额定运行时的励磁电势，并按比例作出矢量图。
23－64 有一台磁路不饱和的凸极同步电机，Y接法，运行在UN＝6600 V，IN＝200A，Cos ＝（滞后）时，若电抗标么值，，电枢电阻可以忽略不计。
（1）试用作图法求出磁势的及直轴电枢电流所产生的总电势
（2）求出上列电抗的实际数值和各相电势的实际值。
24－10 有一台三相8750kVA，11kV，Y接法，Cos ＝（滞后）的水轮发电机。已测得它的定子漏抗的标么值，，，用励磁电流（按直轴计算）表示的额定负载时的电枢磁势为112安，电机的空载特性如下：
（A）
50 100 150 200 250 300 350 400
试求：额定励磁电流及电压变化率。用两种方法计算并比较之。
24－12 一台三相8750KVA的水轮发电机，UN＝11KV，Y接法，Cos ＝（滞后）。已知，，并由实验测得空载特性
（V）
5000 10000 11000 12000 13000 14000 15000
（A）
90 186 211 241 284 340 456
短路特性
（A）
115 230 345 460 575
（A）
74 113 152 191
当I＝460A且Cos ＝0时的负载特性为
（V）
9370 9800 10310 10900 11400 11960
（A）
345 381 445 486
设，试求：（1）与（不饱和）和它们的饱和值（饱和）与（饱和）
（2）与及短路比；（3）额定负载时的励磁电流及电压变化率。（提示：）
25－13 有一台汽论发电机数据如下：，UN＝（Y接法），（滞后），定子每相同步电抗，而定子电阻忽略不计，此发电机并联运行于无穷大电网。试求：
（1）当发电机在额定状态下运行时，功率角，电磁功率Pem，比整步功率Psyn 以及静态过载倍数kN；
（2）若维持上述励磁电流不变，但输入有功功率减半时，，电磁功率Pem，比整步功率Psyn以及将变为多少？
（3）发电机原来在额定运行时，现仅将其励磁电流加大10％，，Pem，，I 将变为多少？
第三部分交流机部分
14－1 答：在交流电机中，凡是转子速度与电机同步转速相同的电机叫做同步电机，反之，转子速度与电机同步转速不一致的叫做异步电机。同步机磁极由直流励磁。同步发电机工作原来就是，转子磁极被原动机带动旋转起来，使磁场相对定子旋转，切割定子绕组产生感应电势发出交流电。异步电动机当在三相对称绕组中统入对称的三相电流后，它们共同作用产生一个旋转磁场，这个磁场的励磁是由电流的无功产生。旋转磁场切割转子导体产生感应电势，通过短路环形成感生电流，这个电流在磁场中受力，使电动机转动，这就是异步机工作原理。
14－2 答：整数槽双层迭绕组的最大并联支路数a＝极数2P。将每相的线圈组并联在一起即可达到2P条并联支路数。整数槽单层绕组最大并联支路数a ＝P，同前一样的联法。整数槽双层波绕组最大可能并联支路数a＝2P，联时让y ＝即可。
14－3 答：交流迭绕组连接规律是任何两个相邻的线圈都是后一个跌在前一个上。然后将同属一相的相邻线圈直接串联起来，形成迭绕组，它使用于10kw以上中小型异步电机及大型同步机定子绕组中。它的优点是短矩时端点节铜，能获得较多的并联支路数。波绕组是依次把同极下的线圈串联起来，每次前进约这种绕组就是波绕组。它可以减少线圈之间的连接线，短矩时不能节铜，多用于水轮机和绕线式异步机的转子中。
14－4 答：谐波电势是由于磁极磁场非正弦分布以及电枢表面齿槽分布影响产生的。削弱的方法有：（1）改变磁极的极化形状使之电枢表面磁场分布接近正弦。（2）在三相电机中采用或Y接消除三次谐波。（3）采用短矩绕组削弱高次谐波。（4）采用分布绕组削弱高次谐波电势。（5）采用鈄槽削弱齿谐波电势。（6）采用分数槽绕组削弱齿槽谐波电势。
14－6 解：（1）根据n＝60f/P得电机极对数P＝2 （对极）
(2) 定子槽数Z1＝2Pmq＝2×2×3×3＝36 （槽）
（3）绕组系数
（4）相电势
所以
V
＝×108×(－×3×50××102
＝－V
＝V
＝
相电势＝V
线电势中相互抵消了，所以
E＝V
14－7 解：发电机极距＝Z÷2P＝27
每极每相槽数q＝Z÷2Pm＝54÷（2×1×3）＝9
槽角度
所以
每极串联的匝数为W＝Z×2/（2m）＝（2×54）/（2×3）＝18 空载时每相感应的电势V
根据得每极基波磁通量
Wb
14－9 答：从绕组系数公式可知，采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势，这是因为每槽电势随着谐波次数的增加，相邻槽的电势相位差增大倍，所以采用它们可以削弱谐波电势。从知，要削弱5次和7次谐波电势，选y1＝比较合适，此时，，，使它们削弱都比较大。
14－11 答：齿谐波电势是由于定子槽开口或转子槽开口使气隙磁导不均所引起的。在采用转子斜槽或斜极来削弱齿谐波电势时斜一个定子齿距t1比较合适。
14－12 答：在低速送水轮发电机中，由于电机极数很多，每极每相槽数很少，财开口磁导不均影响也较大，为了削弱高次谐波（包括齿谐波）电势，所以常采用分数槽绕组。
14－13 答：将极下的电枢表面分成三等分，每相占一等分，我们称每一等分为一相带。在三相电机中采用600相带绕组可以产生比1200相带绕组高的感应电势，分布系数也大于1200相带，所以采用600相带。
14－14 解：交流电机的频率、极数和同步转速之间的关系是
n＝60f/P＝120f /2P
（1）汽论发电机n＝120×50/2＝3000r/m
（2）水轮发电机n＝120×50/32＝225r/m
（3）同步电动机2P＝120f/n＝120×50/750＝8
14－15 答：基本区别在于交流绕组分相，不闭合。直流绕组不分相，但必须闭合。直流绕组由于换向，使电刷与换向器之间有相对运动，所以为了保证电机运行，就必须使直流绕组用闭合绕组。而交流绕组是在绕组中通电后产生旋转磁场，不存在换向问题，所以常将其接成开启绕组。
14－16 答：由于相带A与相带X的线圈相当于电机中N、S极的励磁绕组，所以必须将它们反向连接，否则，A、X相带线圈产生的磁势相互抵消，不能形成旋转磁场，在电动机中，不能转动，如果是发电机将不能产生电势，不能发电。电动机中，由于不能激磁，所以流过绕组的电流很大，这是哟于电压降仅由绕组电阻及很小的La产生。
14－17 答：双层绕组可以恨灵活的选择线圈节距来削弱谐波电势和磁势，并且漏抗较小，电压中、大型电机一般都采用它。
14－19 解：分布系数kq＝，表明一个相带由q个元件组成时，由于每相邻两个元件中电势相差电角度，当它们迭加在一起时与每个电势算术相加小，kq表示几何相加与算术相加时的一个比较系数。
短矩系数表明，同一元件两个元件边相位相差的系数。
对于24槽四极电机，。
当y1＝时，
当y1＝时，
当y1＝时，
当y1＝时，
当y1＝时，
若采用长距线圈y1> 时其短矩系数不会大于1，这是因为采用长距后，两元件边的感应电势相位不相等，迭加后不会与算术和相等。所以ky不会大于1。至于这个结论，从上计算可以得出同样的结论。
14－20 解：设每极每相槽数为q，槽位角为，则有600相带分布的绕组分布系数
kq1（600）＝，
1200相带分布的绕组分布系数kq1（1200）＝，
所以
又因为，每相每极占600电角度
所以＝2Sin300/Sin600＝
故不论每极每相槽数q等于多少，总有kq1（600相带）＝kq1（1200相带）成立。
14－21 解：（1）电机磁场为二极时，，而y1＝6，
每相每极槽数q＝24/（3×2）＝4
所以此时的基波绕组系数
（2）电机磁场为四极时，
所以此时的基波绕组系数
14－22 设有一三相，380V，50Hz，Y联结的两极异步电动机，定子冲片共有24槽，定子绕组为一双层绕组，线圈的节距为7槽。
（1）试作该绕组的三相展开图；
（2）设每一圈边中有31根导体，求当外施电压为额定值时的每极基波磁通量（略去漏抗压降）
解：
14－25 解：（1）基波电势的频率Hz
每相每极槽数q＝60/（2×3）＝10
槽角度
基波绕组系数
每相绕组串联匝数W＝60/3＝20 T
所以V
五次谐波绕组系数
V
（1）要消除五次谐波则应使
即使
而，故
所以要使五次谐波为零，则必须
解得：或或或
根据绕组的实际连接情况，消除五次谐波时应使或，此时
所以V
14－26 解：（1）电机的极对数P＝60f/nN＝3000/1000＝3 （2）定子槽数Z＝m×2P×q＝36 槽
（3）绕组系数
而槽角度
所以
（4）
V
V
V
V
所以V
V
14 补充：解：每极每相槽数q＝槽
槽距角
每相串联匝数W＝匝
(1) 相绕组基本磁势
则
所以
则
＝A/P
为幅值的脉振荡磁势波。
（2）通以直流时相绕组基波磁势幅值
所以
则
故
15－3 答：不论是串、并联，绕组中均通以的电流为同相的，所以三相合成的磁势为零。
15－4 答：如假定C相断开，则A、B两相中通以的交流电时间上相差1200，合成磁势为椭圆旋转磁势。
15－6 答：对次谐波磁势，极对数为P，转速为n1/ ，当＝2mk－1时与n1转向相反。当＝2mk＋1时与n1方向相同。其幅值为。它们所建立的磁场在定子绕组内感应电势的频率仍为f1。（＝3k时，F ＝0）
15－12
（1）a、b两图中，三相绕组内通正负对称电流。
答：通正序电流：a 逆，b顺；通负序：a顺，b逆。
（2）a、b两图中通以A，A， A
答：a逆时针，b顺时针，椭圆旋转磁场。
（3）在c、d中通以三相对称正序电流。
答：c中产生脉振磁势，d中产生逆时针旋转磁势。（4）e中有一相接反了，通以三相正序对称电流。
答：产生顺时针旋转的椭圆磁场。
（5），
答：＝，故顺时针转。
15－10 解：（1）每相每极槽数q＝48/（3×4）＝4 每相串联匝数W＝匝
而
极距
所以
则脉振磁势的幅值为：
其脉振磁势的表达式为（以A相为例，且）
（2）当B相电流最大时wt－1200＝900，即wt＝2100 所以
（3）三相合成磁势的基波幅值为
基波
则（对极）
（对极）
（对极）
转速前负号表示与基波磁场转向相反。
（4）
（5）从绕组系数可以看出，采用短距和分布系数之后，使磁势高次谐波削弱很多，使磁势波形更接近于正弦波。
15―11解：q＝72/6＝12
每相串联匝数W＝
相电流
三相合成磁势的基波幅值
顺相序为正转方向
三相合成磁势的三相谐波幅值为0
因为
所以合成磁势
＝
＝
合成五次谐波磁势幅值
逆相序方向为正转方向
同理，
合成7次谐波磁势幅值
顺相序方向为正转方向。
15－17 解：每极每相槽数q＝36/18＝2
槽距角
绕组系数
每极串联匝数W＝6×2×36/2＝216 匝
根据得
A
故需三相激磁电流每相电流值为I＝安。
15－17 解：每极每相槽数q＝36/6＝6 槽槽距角
绕组系数
每极串联匝数W＝匝
根据得
A
故需三相激磁电流每相电流值为I＝安。
15－18 解：电机极对数P＝对极
额定电流 A
所以
每相串联匝数W＝匝
激磁电流 A
三相基波合成激磁磁势幅值为：
A/P
15-22
解：设转子绕组轴线与AX轴线差角则
它们电流同相，仅大小不一样。
所以
故
＝
＝
为一个脉振磁场。
18－6 解：（1）n1＝
（2）
w
（4）
（5）
18－7 解：（1）电磁功率
＝200+++3
＝kw
所以
（N?m）
＝++＝kw
（2）
（N?m）
所以为过载能力
而(N?1m)
所以倍
所以倍
18－8 解：（1）n1＝750r/m 所以
河北科技大学电气学院 《电机学》试卷
河北科技大学2009——2010学年第一学期 《电机学》期末考试试卷A 学院班级姓名学号 一、填空：（1×30=30分） 1、当一台三相六极异步电动机接在频率为50Hz的电源上运行时，若电动机的额定转差率为 0.04 ，则该电动机的同步转速为1000r/min，电动机转子的转速为960r/min，转子绕组感 应电动势的频率为2Hz ，转子电流的频率为2Hz ，由转子电流产生的基波旋转磁动势相对于转子的转速是40r/min ，而相对于定子的转速是1000r/min 。 2、变频调速的异步电动机，在基频以下变频调速时，若使U1/f 1=常值，则近似属于恒磁通控 制方式调速方式。 3、三相异步电动机定子绕组接法为三角形接法时，才能采用Y—△起动方式。 4、在直流电动机中，电枢电动势的方向与电枢电流的方向相反；电磁转矩的方向与电枢 的旋转方向相反。（填相同或相反） 5、直流电动机的调速方法有：电枢串电阻调速、改变电枢电压调速、 改变励磁电流调速。 6、一台额定频率为60Hz的变压器接到50Hz的电源上运行时，若额定电压不变，则该变压器 的主磁通将增大、激磁电流将增大。（填增大、减小或不变） 7、并励直流发电机自励的条件是：点击必须有剩磁、励磁绕组并联到电极性必须正 确、励磁绕组的电阻小于该转速下的临界电阻。 8、绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻调速，在恒转矩负载情况下，调速前后电动机的 输入功率不变、电磁功率不变、输出功率减小、电动机的效率将减小。 （填增大、减小或不变） 9、有一台三相变压器，额定容量为600KV A，额定电压为10000 V/400V，Dy联结，则该变压 器一次侧的额定相电压为10000v ，二次侧的额定相电压为400/根号3 ，一次侧的额定相电流为10A ，二次侧的额定相电流为1500/根号3 A ，该变压器的电压比为25倍根号3 。
《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____。
《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。
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 第四章 交流绕组的共同问题
第四章 交流绕组的共同问题 一、填空 1. 一台50Hz 的三相电机通以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 ，极数 。 答：不变，变大，不变。 2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转 向 ，转速 的两个旋转磁势。 答：脉振磁势，相等，相反，相等。 3. 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 4. ★若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ。 答：νν1- 5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。 答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。 6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势 为 。 答：脉振磁势。 7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。 答：νs n 8. 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 1,45τ 9. ★★设基波极距为τ，基波电势频率为f ，则同步电机转子磁极磁场的3次谐波极距 为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E 3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。 答：3τ，3f,0,3F cos3cos x t φπ ωτ,0 10. ★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS （5ωt+ 7θS ）的气隙磁势波，这表明： 产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。 答：5，7p,s n 75，15f 二、选择填空
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。
最新电机学期末考试试卷大全
电机学期末考试试卷大全(附答案) 考试卷（ A 卷）《电机学》课程试卷 一、填空： 1．一台直流电动机，PN=10KW,UN=220V,?=0.86，nN=980r/min，则额定电 流为＿＿＿52.85A ＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿97.44N.m＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm的硅钢片，其目的是:＿＿提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗＿＿＿＿＿＿＿ 3．YYn联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为:＿接近正弦波＿＿ ＿＿，这是因为:三次谐波磁通不能沿闭合铁心闭合，只能沿油或空气及油 箱壁闭合，磁阻大，故三次谐波磁通小，且负载时副方YO联接，使副方可感应、 流通较小的三次谐波电流，此电流也会对三次谐波磁通有所削弱，使磁通接近 正弦波，故相电势接近正弦波。 4．变压器的空载损耗主要是＿铁＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿铜＿＿ 损耗。 5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故
通常采用y1=＿＿＿5/6τ＿＿＿。 6. 一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角 =200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN，为使角保持在小于250范围内，应加大励磁，使E0为：E0/E0＿＿＿E0*/E0>1.35＿＿＿＿。 二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是：（ c ） A 串励电动机不允许空载或轻载运行 B 并励电动机不允许励磁回路开路 C 同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向 D 其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降 2．在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt 1200)，则此时产生的磁场（ b ） A 圆形旋转磁场 B 椭圆形旋转磁场 C 脉振磁场 D 无法确定
电机学课后答案
第二章 Φ=1144.4fN E 11E U ≈1U f 1N '1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 5060'=f f ?6050'=ΦΦΦ=Φ5's l R m μ=m m R N I Φ=?1∴m m I I 65' = βαf B p m Fe ∝βα> σσσπ11''1562x L f x = ?=σσσπ22' '25 62x L f x =?= 21E E ≠ kKA S N 5000=kV kV U U N N 3.61021= A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== A A U S I N N N 21.4583 .635000 322=?== kV kV U U N N 77.53 10 311=== Φ A I I N N 68.28811==Φ ?kV U U N N 3.611==Φ
A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=15.02R Ω=964.02σX Ω=1250m R Ω =12600m X 26087621=N N V U 60002=A I 1802=8.0cos 2=?1?U 1? I Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω?? ? ??==70.115.02608762 22' 2R k R Ω=Ω?? ? ??==94.10964.02608762 22'2σ σX k X V U k U 0202152' 2∠==? ? A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω +∠=-= ? ? ? A A A I I I m 12.3856.5488.3642.5318.8363.1' 21-∠=-∠+-∠=+=?? ? V Z I E U 70.24.212791111∠=?+-=? ?? Ω=+=89.3' 2 1R R R k Ω=+=34.26' 21σσX X X k A I I 88.3642.53' 21-∠==?? V Z I U U k 80.20.21254121∠=?+=? ?? 1I I m ?? I ' ' L Z '' I ' ' L Z ''
电机学复习重点整理
第一章变压器 1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介 变压器基本结构组成： 猜测可能出填空题或选择题 三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类 变压器的型号和额定值 ~
考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。 变压器空载运行原理图 、 变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式， 称为变压器的负载运行方式。 变压器负载运行原理图 实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。 通过磁化曲线推得的电流波形可以发现： 空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外， 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。
21 21N N E E = ； 产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示； 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ， 即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈， 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。 因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。 3. } 4. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器 的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k = 变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。 对于电力变压器，由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小，负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈，故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等 于空载时的主磁通，从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等，即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+ 变压器空载运行时的电压平衡方程
电机学第五版课后答案
第一章磁路电机学 1-1磁路得磁阻如何计算？磁阻得单位就是什么？ 答:磁路得磁阻与磁路得几何形状(长度、面积)与材料得导磁性能有关,计算公式为,单位: 1-2铁心中得磁滞损耗与涡流损耗就是怎样产生得,它们各与哪些因素有关？ 答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起得损耗。经验公式。与铁磁材料得磁滞损耗系数、磁场交变得频率、铁心得体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变得磁场产生交变得电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生得损耗。经验公式。与材料得铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3图示铁心线圈,已知线圈得匝数N=1000,铁心厚度为0、025m(铁心由0、35mm得DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁得面积与总面积之比)为0、93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱得磁通为Wb,不计铁心得磁位降时所需得直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样得磁通量时所需得励磁电流。 解:磁路左右对称可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路得情况: 铁心、气隙截面
(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙得长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度 铁心长度 铁心、气隙中得磁感应强度 (1)不计铁心中得磁位降: 气隙磁场强度 磁势 电流 (2)考虑铁心中得磁位降: 铁心中查表可知: 铁心磁位降 1-4图示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流1、5A,线圈B为50匝,通入电流1A,铁心截面积均匀,求PQ两点间得磁位降。 解:由题意可知,材料得磁阻与长度成正比,设PQ段得磁阻为,则左边支路得磁阻为: 1-5图示铸钢铁心,尺寸为
电机学概念以及公式总结
一、直流电机 A. 主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降 2 U b 2. 极数和极对数 3. 主磁极、励磁绕组 4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组 5. 额定值 6. 元件 7. 单叠、单波绕组 8. 第1 节距、第 2 节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数 a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式 12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场 14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E、转矩常数C T 16. 电磁功率Pem 电枢铜耗pCua 励磁铜耗pCuf 电机铁耗pFe 机械损耗pmec 附加损耗pad 输出机械功率P2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车” 19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性 21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动 22. DM 的调速方法：电枢回路串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式： 发电机：P N＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N＝U N I N ηN (输出机械功率)
反电势： E C n E C E pN a 60a 电磁转矩： T C I em T a C T pN a 2 a 直流电动机（DM ）电势平衡方程：U E I a R a C EΦn I a R a DM 的输入电功率P1 ： P UI U (I a I f ) UI a UI f (E I a R a )I a UI f 1 2 EI I R UI P p p a a a f em Cua Cuf P P p p 1 em Cua Cuf P P p p p em 2 Fe mec ad T T T J DM 的转矩方程： 2 0 em d dt DM 的效率：P P p p 2 1 100% 100% (1 ) 100% P P P p 1 1 2 他励DM 的转速调整率：n n n 0 N n N 100% U I a(R R ) U R R a j a j DM 的机械特性： 2 em n T C C C C ΦΦΦ E E E T . 并联DM 的理想空载转速n0： 二、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器 2. 铁心柱、轭部 3. 额定容量、一次侧、二次侧 4. 高压绕组、低压绕组 5. 空载运行，主磁通、漏磁通 1 及其区别，主磁路、漏磁路
最新电机学课后习题答案..资料
2-1一台单相变压器， S N =5000kV A,U 1N /U 2N =35/6.0kV ,f N =50H Z ,铁心有效面积 A=1120cm 2，铁心中的最大磁密B m =1.45T ，试求高、低压绕组的匝数和变比。 解: 高压绕组的匝数 152410112045.12 5044.4103544.444.44 3 111=?????== ≈-π φA fB U f U N av N m N 变压器的变比83.56352121==≈=kV kV U U N N k N N 低压绕组的匝数26183 .51524 12===k N N 2-2 有一台单相变压器，已知r1=2.19Ω，x1σ=15.4 Ω ，r2=0.15 Ω ，x2σ=0.964 Ω ， rm= 1250 Ω ，xm= 12600 Ω ，N1 = 876匝， N2 = 260匝，当cos φ2 = 0.8滞后时， 二次侧电流I2 = 180A ， U2N= 6000V ，试用“Г”形近似等效电路和简化等效电路求 u 1及 i1 。 下面用“Г”形近似等效电路求解。 令 369 .326087621===N N k Ω =?=='Ω=?=='94.10964.0369.3703.115.0369.32 1222 222σσx k x r k r V kU U A I k I 202156000369.34.53180369 .311222 2=?=='=?== 'Ω =+='+=Ω =+='+=3.2694.104.1589.3703.119.22121σσx x x r r r k k ??∠=∠'='0 20215022U U
2010年《电机学》期末考试A_华侨大学
华侨大学 <电机学>期末考试试卷A 考试日期： 年 月 日 院（系） 班级 电气7班 学号 姓名 成绩 一. 填空题。【每空一分，共30分，将答案直接填在题中．．．．．．．．．括号中．．． 】 1. 一台3相感应电动机，通电频率为50 Hz ，额定转速是730 r/min ，该电机的同步转速是（750）r/min ，极数是（8），额定时的转差率是（0.027）。 2．三相异步电动机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1 n n <是（电动机） 运行状态；当 1 n n >是（发电机）运行状态；当n 与 1 n 反向时是（电磁制动）运 行状态。 3．凸极同步电机的转子绕组为（集中）（分布、集中）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（矩形）（正弦、阶梯、矩形）波，隐极同步电机的转子绕组为（分布）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（阶梯）波。 4．当降低感应电动机的定子电压时，感应电动机的最大转矩（减小），产生最大转矩的临界转差率（不变）。当增加转子回路电阻时，感应电动机的最大转矩（不变），产生最大转矩的临界转差率（增大）。（增大、减小、不变） 5．有一台三相交流电机，定子有36个槽，极数为4，节距为7。则每极每相槽数q 为（3），槽距角为（20°），极距τ为（9），短距因数p k 为(0.9397)，分布因数d k 为（0.9598），绕组因数w k 为（0.9019） 6．一台p 对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为 a r ,电枢电流为 a I , 可知此单迭绕组有(p 2)条并联支路，其每条支路电阻为(a pr 2)；若为单波绕组其每条支路电阻为(a r p 22)，电枢电阻为(a r p 2)。
电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案 变压器 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？ 答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 01 1φ-=, dt d N e 02 2φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。 1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？ 答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零， 不会在绕组中产生感应电动势。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？ 答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。 性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。 1-4一台220/110伏的变压器，变比2 2 1== N N k ，能否一次线圈用2匝， 二次线圈用1匝，为什么？ 答：不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3 .12f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致 铁耗Fe p 大增， 铜损耗12 0r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
《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》期中考试试题及答案A
宁德师范学院物理与电气工程系 《电机学》期中考试试卷 班级姓名座号得分_____________ 一、填空题(每空1分，共20分) 1.电机按结构可分为__________和旋转电机，旋转电机包括直流电机和交流电机，交流电机包 括感应电机和_______电机。 2.铁磁材料的铁芯损耗包括_________损耗和_________损耗。 3.变压器二次侧的额定电压 2N U是指变压器一次侧施加_________电压时二次侧的_______电压。 4.由于铁磁材料磁化曲线呈非线性关系，当主磁通为正弦波时，励磁电流应为_______波。 5.变压器短路试验时电源应加在_______侧，短路损耗主要是_______耗；空载试验时，应在 _______侧施加电源电压，空载损耗主要是_______耗。 6.变压器折算的原则是保持原副方绕组的________不变。 7.连接组为,Y y连接的三相变压器组，由于______次谐波磁通能够在主磁路中流通，故三相变 压器组______采用,Y y连接。 8.对称分量法是一种线性变换方法，是将不对称的三相系统的量分解为等效的____个对称系统 的____组相量。 9.电压互感器的副方绝对不允许_________，电流互感器的副方绝对不允许__________，且它们 的副方应可靠接地。 10.三相单层绕组的绕组连接形式有______式绕组、______式绕组和同心式绕组。 二、选择题（每题2分，共20分） 11．变压器负载运行时，依靠电磁感应作用将能量传递。而起传递作用的磁通是( )。 A. 一次漏磁通φ 1σ B. 二次漏磁通φ 2σ C. 主磁通φ 0 D. 漏磁通φ 1σ和φ 2σ12．若电源电压不变，变压器产生的主磁通φ，在空载和负载时，其值（）。 A．完全相等B．基本不变 C．根本不同D． m 1 Z U 13．若变压器电源电压不变，在空载和负载时，其铁耗（）。 A．完全相等B．近似不变 C．变化很大D．可忽略不计 14．三相心式变压器的各相磁路( )。 A. 彼此无关 B. 彼此相关 C. 彼此串联 D. 彼此并联 15．不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载系数)的大小按( )。 A. 容量大小 B. 与短路阻抗标么值成正比 C. 一样大小 D. 与短路阻抗标么值成反比 16．下列哪种情况不属于变压器的瞬变过程( )。 A. 空载合闸 B. 副方突然断路 C. 过电压冲击 D. 三相变压器负载不平衡 17．若将额定电压为220V的变压器误接到了220V的直流电源上，其结果是( ) A. 和接到交流上一样 B. 烧毁二次绕组 C. 烧毁一次绕组 D. 产生较小的励磁电流 18．变压器的变比为K=N1/N2，准确的变比计算公式是（） A．K= E2m/E1m B．K= E1/E2 C．K= U1/U2 D．K= I1/I2 19．变压器负载电流不变时，功率因数cos?2越大，其效率( )。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 20．三相绕组合成磁动势的基波是（）恒定的旋转磁动势。 A.磁通 B.幅值 C.相位 D.电流