电机学1复习

电机学1复习

1所有作业题和书中的例题 填空题

直流电机由 和 部分组成。其中换向极属于 部分，其作用是 。直流电枢绕组可分

为 、 。电枢绕组感应的电势是 ，通过 换向成 。交流绕组按层数分为 和 及 。从绕组的节距看分为 、 和 。单相交流绕组的磁动势为 ，通有对称三相交流电的三相交流绕组磁动势形式为 、交流电机中，为削弱或消除谐波的影响，绕组通常采用 、 的形式。

直流电动机的电势Ea比端电压U ，电磁转矩Tem 与转速n （方向） , Ia与 Ea （方向）。欲改变直流电动机的转向，可采用的方法有 、或 。

电机和变压器的磁路一般用 （材料）制成，变压器的铁芯导磁性

能越好，其励磁电抗 ，励磁电流就 。直流电机由 和 两大部分组成。其中 部分主要有 、 、 ； 部分主要有 、 、 。基波脉振磁势可以分解成两

个 、 、 的圆形旋转磁势。变压器的参数由 和 实验测得，其中由 试验可测出 然后计算出 ；由 实验可算出 。交流电机单相绕组流过电流后产生 磁势；三相绕组流过电流后产生 磁势。方向 。 直流电动机的电气制动方法有 、 、 调速方法有 、 、 直流电枢绕组可分为 、 。

铁芯损耗包括2各部分，分别为____________________，铁芯损耗的大小与铁芯材料特性kFe、磁通密度Bm、频率f有关，写出Bm?1.8T时它们之间的关系式_________________________。已知一台交流电机的极距为10槽，如果希望电枢绕组中不包含五次谐波电动势，那么线圈的节距应当选为__________槽。铁心损耗是__________和__________之和,一台并励直流电机，接到220伏的直流电网上，作电动机运行时，电枢电势为210伏，若改为发电机运行，并保持电网电压，电枢电流不变，则电枢电势为__________伏，电枢回路总电阻压降（包括电刷的接触电压降）为________伏。

若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的激磁电流随时间变化的波形是_____；磁路饱和时，激磁电流正弦时，主磁通波形是______。（尖顶波、平顶波、正弦波）

三相交流电机定子绕组设计成分布及短距以后，其优点主要是_____。

⑴改善了电势和磁势的波形； ⑵可以增加基波电势和磁势；⑶以上都不对 单项选择

1、单相变压器磁路饱和时，主磁通和励磁电流的波形（ ）

A 不能同是正弦波 B 可以同是正弦波 C 要求同是尖顶波 D 要求同是平顶波

2、某台直流单叠绕组的他励电动机，额定运行时的IN =120 A ,并知该电机为6极，则额定时绕组中每支路电流为（ ）A

A. 20 B. 60 C. 10 D. 40

3、直流电动机正常运行时，其电磁转矩的性质具有（ ）

A. 制动 B.拖动 C.制动与拖动的双重

4、交流合成磁势公式中 Fp1 = m1/2 (0.9I1N1Kw1 / p)中的电流I1为（ ） A. 相电流的最大值 B. 相电流的有效值 C. 线电流的值

简答题

1、阐述全电流定律,磁路的欧姆定律。电机的磁性材料分为软磁材料和硬磁材料，铸钢、硅钢片为哪种磁性材料，永磁电机采用什么磁性材料。

2\\电机的磁场能量主要存储在电机哪里。铁芯损耗主要有哪些？它们是怎样产生的？

3、写出磁场储能体密度公式，并说明一般旋转电机的磁场储能主要是储存在气隙中？一台50Hz的变压器接到60Hz的交流电源上，其电压的有效值不变。定性分析该变压器的主磁通?m、励磁电流Io、励磁电抗Xm、漏电抗和铁耗将如何变化。什么叫直流电机的电枢反应？简述电枢反应的主要性质。 4、画出变压器的T等效电路，并写出一、二次侧的电压方程及磁势方程。

5.变压器并联运行的理想条件

6、直流电机的起动方法有哪几种？为什么直流电动机最初起动电流很大

7、画出直流电动机4种励磁方式线路，并说明其If 、 Ia 、 I 的方向和关系。 8、什么是电机可逆性原理？

9、分析简述直流电机的电枢反应。指明各种情况下电枢反应的性质。 10、变压器的短路电压uk的大小对其运行性能有什么影响 11、对交流电机电枢绕组进行分类。

12、电流互感器二次侧绕组为什么不许开路？ 13、直流电机主要有哪些部件，各有什么作用。

14、直流电动机的起动方法，调速方法，制动方法各有哪些。 15变压器的参数由什么实验测得？简述其实验。 16、单相绕组通交流电流产生的磁势是什么性质的磁势。三相对称绕组通过三相对称电流产生的基波磁势又是什么性质的磁势，写出其同步转速的表达式。 17、直流电机的起动方法有哪几种？为什么直流电动机最初起动电流很大？并励发电机自励条件。

18、试分析单相交流绕组、三相交流绕组所产生的磁动势的区别，与直流电机电枢磁动势又有何区别

19、用相量图分别确定图a和b三相变压器联结组；

20、一三相交流单层绕组，槽数Z?24，极数2p?4。（1）求每极每相槽数q（2）分相（3）画B相展开图（链式）

5y??621、一三相交流双层波绕组，槽数Z?24，极数2p?4，支路数为1，节距

（1）求每极每相槽数q（2）分相（3）画B相绕组元件连接次序

计算题

22 一台他励直流电机接在220V电网上运行，并知电机为单波绕组，2p=4,N=370,n= 1500r/min,? = 1.1× 10?2wb,回路总电阻（含电刷接触电阻）Ra = 0.208?,pFe = 362w,pmec = 204w.问：

⑴ 此直流电机是发电机还是电动机？ ⑵ 电机的电磁转矩、输入功率、效率各是多少？

VYy,连接的三相铁芯式变压器。空载电流23、有一台50kVA,50Hz,6300/400空载损耗p0?350W，短路电压uk?0.055，短路损耗pkN?1300W。 I0?0.075IN，

（1）求该变压器在空载时的参数r0及x0，以及短路参数rk、xk，所有参数均归算到高压侧。（2）求该变压器在供给额定电流且cos?2?0.8滞后时的电压变化率及效率。

24、两台联结组别相同，额定电压相同的变压器并联运行，已知：

SN1?500KVA,uk1?4%;SN2?1000KVA,uk2?5%。

1、若供给的总负载为1300kVA，则每一台变压器各供给多少负载。 2、当第二台满载时，第一台变压器输出容量为多少。

5．有一台5600KVA、Y,d11联结、35KV/6.6KV 的三相变压器，从短路试验得

Xk*=5.25%, Rk*=1%。当U1=U1N时，在低压侧加额定负载I2=I2N，测得端电压恰好等于额定值U2=U2N，试求此时负载的功率因数角ψ2及负载性质。 25、两台联结组别相同，额定电压相同的变压器并联运行，已知：

SN1?1000KVA,

uk1?4%;

SN2?2500KVA,

uk2?5%。

1 当第一台满载时，第二台变压器输出容量为多少。 2、若要求共输出2700kVA，则第一台，第二台输出容量分别为多少。 7、有一台三相变压器，其额定数据如下：SN = 5600 kVA, U1N / U2N =10 / 6.3 kV, Y,d11连接组。变压器的空载及稳态短路实验数据为： 实验名称 线电压（伏） 线电流（安） 三相损耗（瓦） 备注 空载实验 短路实验 6300 550 7.4 324 6800 18000 低压侧加电压 高压侧加电压 试求：（1）折算到原绕组的等效电路中各参数，假定R1 = R2′,X1 = X2′； （2） 利用简化等效电路求满载、cos = 0.8 （滞后）时的副边电压U2

及电压调整率⊿U

26、设有一台1800kVA,10000/400V,Yyn连接的三相铁芯式变压器。短路电压uk?4.5%。在额定电压下的空载电流为额定电流的4.5%，即I0?0.045IN,在额定电压下的空载损耗P0?6800W，当有额定电流时短路铜耗PkN?22000W。试求：1、求出用标么值表示的近似等效电路参数；2、当一次电压保持额定值，一次电流为额定值且功率因数0.8滞后时的二次电压的标么值和电流的标么值 27、有一台直流发电机，4极，电枢绕组总导体数N=266，单波绕组，额定转数为1500r/nim，电枢电流Ia?10A。

1）当Ea?230V时，求每极磁通?；2）当每极磁通保持不变，求电枢的电磁转矩；3）当每极磁通保持不变，电枢绕组改为单叠绕组，求电枢绕组的感应电势Ea；

28、一台他励直流电动机，额定功率为22kW，额定电压为220V，额定电流为115A，额定转速为1500r/min，电枢回路总电阻为0.1欧，忽略空载转矩，电动机带恒转矩额定负载运行时，要求把转速降到1000r/min，计算：采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；采用调压调速需将电枢电压降到多少。

29一台四极直流电机，元件数S=120，每元件电阻为0.2?，当转速为1000r/min时，每元件的平均电动势为10V。求当电枢绕组分别为单叠和单波时，正负电刷间的电压U和电枢绕组电阻ra各为多少?

30、一台并励直流发电机，额定功率20kW，额定电压220V，励磁回路总电阻

Rf?78.5?p?pfe?pad?1kW，电枢回路总电阻Ra?0.175?，mec。试求额定负

载时的：（1）电磁功率（2）输入功率（3）效率

31、有一三相同步电机，Z?48,2p?4,a?1,每相串联导体数N?96,f?50Hz,双

?2?2??1.115?10Wb,??0.365?10Wb，试求：13层短距绕组，星形接法，每极磁通

1）力求削弱5次和7次谐波电动势，节距y应选多少。 2）此时每相电动势E?1,E?3

32、一并励直流电机并联于U?220V电网上运行，已知a?1，p?2，总导体

数N?398，nN?1500r/min，??0.0103Wb，电枢回路总电阻（含电刷接触电阻）Ra?0.17?，IfN?1.83A， pFe?276W，pmec?379W， pad ?0.86%P1。试问此电机是发电机还是电动机？并计算其电磁转矩和效率。

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