电机学复习题

电机学复习题

一、填空：

1．电机和变压器常用的铁心材料为 。 答：软磁材料。 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。

3. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是 。 答：磁动势。

4. 一台额定频率为50Hz的电力变压器接于60Hz，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。

答：E近似等于U，U等于IR，空载电流很大，空载损耗很大。

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。

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 ，铁耗将 。 答：减小，减小。

8. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。

10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。

11. 三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。

12. 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。 13. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 14. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。

15. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 16. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。

的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。

18. 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。 答：脉振磁势，相等，相反，相等。

20. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距?= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数kd1= ，y1?8，节距因数kp15. 如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空载电流将 ，空载损耗将 。

17. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3）

19. 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。

= ,绕组因数kw1= 。 答：9，3，20°，0.96，0.98，0.94

21. 若消除相电势中?次谐波，在采用短距方法中，节距y1= ?。 答：

??1?

22. 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ia?10sin?t，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。

23. 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。

ns24. 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：

?

25. 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 Pe:P?:pCu2= 。

答 1:(1?s):s

26. 当三相感应电动机定子绕组接于50Hz的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 50Hz，

50Hz，50sHz，50sHz

27. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时sm= ,转子总电阻值约为 。 答 1， X1??X?2?

28.感应电动机起动时，转差率s? ，此时转子电流I2的值 ，cos?2 ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。 答 1，很大，很小，小一些，不大

29. 一台三相八极感应电动机的电网频率50Hz，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。 答 0.02，1Hz，720r/min，2Hz 30. 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P0与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗

31. 三相感应电机转速为n，定子旋转磁场的转速为n1，当n?n1时为 运行状态；当n?n1时为 运行状态；当n与n1反向时为 运行状态。 答 电动机， 发电机，电磁制动

32. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 33. 从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 34. 一台频率为 f?60Hz1的三相感应电动机，用在频率为50Hz的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，

22?5??5?起动转矩变为原来的 。 答 ??，??

?6??6?35. 感应电动机最大转矩公式 Tmax? 。 答

m1pU12124?f1R??R1?(X1??X?2?)?

36. 一台三相异步电动机的额定功率PN是指额定运行时的 功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将 。 答 输出的机械功率，减小

37. 若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩 ，其最大转矩 。 答 减小， 减小 38. 铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗Xm 。 答 减小

39. 深槽和双笼型感应电动机是利用 原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时 较差。 答 集肤效应， 功率因数

40. 绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流 ，起动转矩 。 答 减小， 增大 41. 在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。 答 交轴

42. 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

43. 同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 空间夹角。 答 主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压 44. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使X45. 凸极同步电机气隙增加使X和Xq和Xd将 。 答 增加

qd将 。 答 减小

46. 凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 。 答 mU2(1Xq?1Xd)sin2?

47. 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。

48. 一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率 ，而电刷电压 。 答：减小，不变。

49. 一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）。 答：1.25倍。

50. 并励直流电动机，当电源反接时，其中Ia的方向 ，转速方向 。 答：反向，不变。 51. 直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 答：制动，驱动。

52. 电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流Ia增加时，转速n将 ，转矩Te将 。 答：下降，增加。

53. 直流电动机电刷放置的原则是： 。 答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。

54. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。 答：升高，降低。

答：空载损耗功率，绕组铜损耗。

56. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 ，磁通方向 ，转速n的方向 。 答：反向，反向，不变。 57. 当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将 。 答：下降。 58. 并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压 。 答：不变。 59. 直流电机若想实现机电能量转换，靠 电枢磁势的作用。 答：交轴。

60. 直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是 ；若为电动机，则直轴电枢反应是 。 答：去磁的，增磁的。 二、选择填空

1. 若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 A

A：增加 B：减小 C：基本不变 2. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 A 磁场。

A：存在 B：不存在 C：不好确定

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. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下，cos?越高，则 。

A：副边电压变化率Δu越大，效率η越高， B：副边电压变化率Δu越大，效率η越低， C：副边电压变化率Δu越大，效率η越低， D：副边电压变化率Δu越小，效率η越高。

答：D

6. 一台三相电力变压器S压边的相电流为 。

A： 808.3A ， B: 56A， C: 18.67A ， D: 32.33A。 答：C

7. 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，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。

Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。

答：A

N55. 电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 损耗；对于直流电动机包括 损耗。

=560kVA，U1NU2N =10000/400(v), D,y接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A时，则高

8. 变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗X1，副边漏抗X Ａ：不变，

Ｂ：增加１０% ，

Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）

答：A

9. 压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。

2和励磁电抗Xm将 。

A 增加 B 减少 C 基本不变 答：C 10. 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。

A 等于 B 大于 C 小于 答；A 11. 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

答：A

12. 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。

A 正弦波 B 尖顶波 C 平顶波 答：A

13. 如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流将 ，变压器将 。

A：不变；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧坏危险 答：C，F 14. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。

A:电压变化率太大； B:空载环流太大；

C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。 答：B 15. 三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。

A：线电势波形放生畸变； B：相电势波形放生畸变； C：损耗增大； D：有效材料的消耗增大。 答：B

16. 变压器原边匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将 。

A：不变 B：增加约10% C：减小约10% 答：B 17. 三相变压器的变比是指———之比。

A：原副边相电势 B：原副边线电势 C：原副边线电压 答：A 18. 变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。

A：大于 B：小于 C：等于 答：A 19. 两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。

A：大小成反比 B：标么值成反比 C：标么值成正比 答：B

20. 一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行 。

A．能 B．不能 C．不一定 D．不改接也能 答：A

21. 一台 50Hz的变压器接到60Hz的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 。

A,增加 B,减小 C，不变. 答：B 22. 变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压 。

A,呈上升趋势； B,不变， C,可能上升或下降 答：C

23. 单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。

A,增大； B，减小； C,不变。 答：A

24. 一台单相变压器额定电压为220/110V。Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为 。

A:0.06 ， B：0.03 ，

C：0.12 ， D：0.24 。 答：A

25. 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 。 A：? B：4?/5 C：5?/6 答：C

26. 三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F1,绕组系数为 kw1，3次谐波绕组系数为kw3，则3次空间磁势波的合成幅值为 。

Ａ：０； Ｂ：

13F1kw3/kw1； Ｃ：F1kw3/kw1 答：A

27. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次空间磁势谐波，绕组节距取 。 A：y1=7 B：y1=8 C：y1=9 答：A 28. 交流绕组的绕组系数通常为 。

Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1 答：A

29. 三相对称交流绕组的基波电势幅值为E1,绕组系数为 kw1，3次谐波绕组系数为kw3，则3次谐波电势幅值为 。 Ａ：０； Ｂ：

13E1kw3/kw1； Ｃ：E1kw3/kw1 答：A

30. 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 31. 交流电机定、转子的极对数要求 。

A：不等； B：相等； C：不可确定。 答：B 32. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势 。

A：都减小； B：不变； C：基波电势不变，谐波电势减小。 答：A 33. 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。 A：5倍； B：相等； C：1/5倍。 答：C 34. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时 。

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

Ａ ４极，1500r/min； Ｂ ６极，1000r/min；

Ｃ ８极，750r/min； Ｄ １０极，600r/min。 答 C 36. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10%，该电机转子电流产生的旋转磁动势 相对于定子的转速 。

A 上升 10%； B 下降10%；

C 上升 1/(1?10%)； D 不变。 答 D

37. 国产额定转速为1450r/min的三相感应电动机为 极电机。

A 2； B 4； C 6； D 8。 答 B

38. 一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降10%此时电机的电磁转矩（ ）。 A T?TN ； B T?0.81TN； C T?0.9TN ； D T?TN。 答 A 39. 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 40. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻

(1?s)s?R2 上所消耗的电功率应等于 ：

A 输出功率P2； B 输入功率P1 ；

C 电磁功率Pem ； D 总机械功率P?。 答 D

41. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是 。

A 由于R2增大，增大了损耗； B 由于XC 由于X2减小，使无功电流增大；

2的增加，使cos?2下降； D 由于R2减少，使输出功率减少。 答 C

42. 适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的 。

A Ist减少, Tst增加, Tmax不变, sm增加； B Ist增加, Tst增加, Tmax不变, sm增加；

C Ist减少, Tst增加, Tmax增大, sm增加； D Ist增加, Tst减少, Tmax不变, sm增加。 答 A

43. 三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小 。

A 与转差率反比 ； B 与转差率无关；

C 与转差率正比 ； D 与转差率成某种函数关系。 答 B 44. 三相感应电动机电磁转矩的大小和 成正比

A 电磁功率 ； B 输出功率 ；

C 输入功率 ； D 全机械功率 。 答 A

45. 设计在f1?50Hz电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为60Hz的电网上，其电动机的 。

A Tst减小，Tmax减小，Ist 增大； B Tst减小，Tmax增大，Ist减小；

C Tst减小，Tmax减小，Ist减小； D Tst增大，Tmax增大， Ist增大。 答 C

?,测得转差率将为 （R已折算到定子46. 一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R?2R2边）。

A 等于原先的转差率s； B 三倍于原先的转差率s； C 两倍于原先的转差率s； D 无法确定。 答 B 47. 国产额定转速为960r/min的感应电动机为 电机。

A 2极； B 4极； C 6极； D 8极。 答 C

48. 如果有一台三相感应电动机运行在转差率为s?0.25，此时通过气隙传递的功率有 。

A 25%的转子铜耗； B 75%是转子铜耗；

C 75%是输出功率； D 75%是全机械功率。 答 A

49. 同步发电机的额定功率指 。

A 转轴上输入的机械功率； B 转轴上输出的机械功率；

C 电枢端口输入的电功率； D 电枢端口输出的电功率。 答 D

50. 同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cos??0.8，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。 答 C 51. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是 。

A 漏阻抗较大； B 短路电流产生去磁作用较强； C 电枢反应产生增磁作用； D 同步电抗较大。 答 B

52. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为 。

A X??XC X?Xad?Xd?Xaq?Xq； B Xad?Xd?X?Xaq?Xq?X?；

?X?。 答 D

qaq?Xd?Xad?X?； D Xd?Xadq?Xaq53. 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

54. 一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速 。

A：降低， B：保持不变，

C：升高。 答：C

55. 一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则 。

A：Ea下降30℅， B：T下降30℅， C：Ea和T都下降30℅，

D：端电压下降30℅。 答：A

56. 一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是 。

Ａ：改变原动机的转向， Ｂ：改变励磁绕组的接法，

Ｃ：改变原动机的转向或改变励磁绕组的接法。 答：C 57. 把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为UＡ：UＢ：UＣ：U = U < U， ，

01，并励方式空载电压为U02,则 。

0102010201 > U02。 答：B

,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速 。

58. 一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5UN A：不变， B：转速降低到原来转速的0.5倍， C：转速下降， D：无法判定。 答：C

59. 在直流电机中，公式Ea?Ce?nФ和T?CT?Ia中的Φ指的是 。 A：每极合成磁通 ， B：所有磁极的总磁通，

C：主磁通每极磁通 ， D：以上都不是 。 答：A 60. 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 61. 起动直流电动机时，磁路回路应 电源。

A；与电枢回路同时接入， B：比电枢回路先接入， C：比电枢回路后接入。 答：B

62. 一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，保持其支路电流不变，电磁转矩将 。 A：变大， B：不变， C：变小。 答：C 63. 一台并励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则 。

A：电机转速升到危险的高速，

B：保险丝熔断 C：上面情况都不会发生。 答：C

64. 直流电动机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为 。

A：去磁与交磁 B：增磁与交磁 C：纯去磁 D：纯增磁 答：A 65. 在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距y?yc= 。

Qu2pA：Qu2p, B：

??, C：1, D：2. 答：C

66. 直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为 。 A：去磁与交磁, B：增磁与交磁, C：去磁. 答：B 67. 并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将 。 A：飞车, B：停转, C：可能飞车，也可能停转. 答：C

68. 若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U0将 。 A：升高20％, B：升高大于20％, C：升高小于20％, D：不变. 答：B 69. 直流电动机的额定功率指 。

A:转轴上吸收的机械功率, B:转轴上输出的机械功率,

C:电枢端口吸收的电功率, D:电枢端口输出的电功率。 答：B 70. 欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求 电磁转矩大于负载转矩。 A：平均, B：瞬时, C：额定. 答：A 三、判断

1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （ ） 答：对。 2. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。 （ ） 答：错。 3. 在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。 （ ） 答：对。 4. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ） 答：对。 5. 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。 6. 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ ） 答：对。 7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。 （ ） 答：错。 8. 铁心叠片越厚，其损耗越大。 （ ） 答：对。 9. 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

10. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应电势E1为常数 。 （ ） 答：错

11. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。 （ ） 答：错 12. 变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ） 答：错 13. 变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等 。 （ ） 答：错 14. 变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r1很小，因此电流很大。 （ ） 答：错 15. 只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。 （ ） 答：对 16. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ） 答：错 17. 一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。（ ） 答：对 18. 一台 50HZ的变压器接到60HZ的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。（ ） 答：对 19. 变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。 （ ） 答：错 20. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。 （ ） 答：错 21. 采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的υ次谐波电势。 （ ） 答：对 22. 三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。 （ ） 答：错 23. 交流绕组的绕组系数均小于1。 （ ） 答：对 24. 五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。 （ ） 答：错 25. 单相绕组的脉振磁势不可分解。 （ ） 答：错 26. 交流电机与变压器一样通以交流电，所以他们的感应电势计算公式相同。 （ ） 答：错 27. 要想得到最理想的电势，交流绕组应采用整距绕组。 （ ） 答：错 28. 极相组A的电动势与极相组X的电动势方向相反，电流方向也相反。 （ ） 答：对 29. 交流电机励磁绕组中的电流为交流量。 （ ） 答：错 30. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都减小了。 （ ） 答：对 31. 交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场极数相等。 （ ） 答：对 32. 电角度为p倍的机械角度。 （ ） 答：对 33. 交流绕组常用整距绕组。 （ ） 答：错

34. 三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变 。 （ ） 答 对

（ ） 答 错

35. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。

36. 当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零 。 （ ） 答 错

37. 三相感应电动机的功率因数cos?1总是滞后的 。 （ ） 答 对 38. 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。

（ ） 答 对

39. 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

40. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。 （ ） 答 错 41. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。

（ ） 答 错

（ ） 答 错

42. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。

43. 深槽型和双笼型感应电动机与普通笼型电动机相比，能减小起动电流的同时增大起动转矩。

（ ） 答 对

44. 绕线型感应电动机转子回路串电阻调速在空载或轻载时的调速范围很大。 45. 三相感应电动机的起动电流很大，所以其起动转矩也很大。

（ ） 答 错

（ ） 答 错

46. 三相感应电动机的起动电流和起动转矩都与电机所加的电源电压成正比。 （ ） 答 错 47. 在机械和工艺容许的条件下，感应电机的气隙越小越好。 （ ） 答 对 48. 对于感应电动机，转差功率就是转子铜耗。 50. 感应电动机空载运行时的功率因数很高。

（ ） 答 错 （ ） 答 对 （ ） 答 错 （ ） 答 错

49. 定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件。

51. 负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零 。 （ ） 答 错 52. 改变同步发电机的励磁电流，只能调节无功功率。

53. 同步发电机静态过载能力与短路比成正比，因此短路比越大，静态稳定性越好。（ ） 答 错 54. 同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。 55. 同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。 56. 同步发电机的稳态短路电流很大。

57. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。

（ ） 答 错 （ ） 答 错

（ ） 答 错 （ ） 答 对

58. 并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。 （ ） 答：错 59. 他励直流电动机在固有特性上弱磁调速，只要负载不变，电动机转速升高。 （ ） 答：对 60. 直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路。 （ ） 答：对 61. 电磁转矩和负载转矩的大小相等，则直流电机稳定运行。 （ ） 答：错 62. 他励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 63. 直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。 （ ） 答：错 64. 起动直流电动机时，励磁回路应与电枢回路同时接入电源。 （ ） 答：错 65. 同一台直流电机既可作发电机运行，由可作电动机运行。 （ ） 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. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？ 答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。

3. 说明磁路和电路的不同点。 答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；

2）自然界中无对磁通绝缘的材料； 3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。

4．说明直流磁路和交流磁路的不同点。 答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；

2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗； 3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。

5．基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？ 答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。

6.路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？ 答：有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。

7. 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。为了减少铁心损耗，采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。

8. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？ 答：变压器一次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U2N是指

变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。

9. 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？ 答：要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。

10. 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？ 答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。

11. 试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是否是常数？ 答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数；漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。

激磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。

12. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？ 答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势??F??I?N，负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即F??F??F?,也就是I?N?I?N?I?N。 Fm001m1201112213. 试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。 答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时，I2使得整个磁势减小N2I2，那么原边就要增加I1，试N1?I1?N2I2，这就是磁势平衡。在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。

14. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？ 答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。

15. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？ 答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。

16. 一台50Hz的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程） 答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为

U1NR1。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为?不变。

17. 变压器的额定电压为220/110V，若不慎将低压方误接到220V电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？ 答：误接后由U?E?4.44fN1?m知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱

和状态，副边电压440V左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。 18. 一台Y/?连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析：

（1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？

主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分？ 答：（1）由于原方Y

接，三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。 副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。

（2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压

中均无三次谐波成分。

19. 变压器有载运行时，变比是否改变? 答：变压器的变比k?N1N2?E1E2，不论空载还是有载，其匝数比是不会改变的。

不过

U1和U2。计算出来的K值更准确。

有载时历测副边电压U2较E2相差较大，K值就不准确。

20. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？ 答；变压器的额定容量一定时，视在功率SN一定，功率因数cos?2由负载而定。当cos?2较低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，例如全部带照明负载，则cos?2?1，变压器输出的全部是有功功率。

21. 凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？ 答：由磁路的欧姆定律??FRm知,

电机气隙磁通沿圆周的分布情况取决于励磁磁势F在气隙空间的分布和磁路的磁阻Rm。由于凸极发电机的励磁绕组是集中绕组，极弧的形状（即磁路的磁阻阻Rm）影响气隙磁场沿圆周分布波形。隐极发电机，由于气隙均匀，沿气隙圆周各点磁阻相同，每极范围内安放励磁绕组部分，即励磁磁势F影响气隙磁场沿圆周分布波形。

22. 在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1) 频率f?频率f与磁极对数p和发电机的转速n有关，p是由构造决定，n是由运行条件决定。 60（2）波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。 （3）大小：E1?2.22f?1

导体电动势E1大小与频率f及每极磁通Φ1有关，f及Φ1由电机的运行条件决定。

23. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1)频率 ：频率f?频率f与磁极对数p和发电机的转速n有关，p是由构造决定，n是由运行条件决定。 60(2)波形：波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。 (3)大小： E??4.44fNkwpnpn、绕组串联匝数有关，由构造决定；与频?1与绕组结构（是短距还是整距绕组，是分布还是集中绕组）

率、每极下磁通量有关，由运行条件决定。

24. 同步发电机电枢绕组为什么一般不接成△形，而变压器却希望有一侧接成△接线呢？ 答：同步发电机无论采用Y接线还是△接线，都能改善线电动势波形，而问题是接△接线后，△接的三相线圈中，会产生3次及3 的奇次倍谐波环流，引起附加损耗，使电机效率降低，温升升高，所以同步发电机一般不采用△接来改善电动势波形。而变压器无论在哪一侧接成△接，都可提供 3次谐波励磁电流通路，使主磁通波形为正弦波，感应的相电动势为正弦波，改善变压器相电动势的波形。

25. 总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： 幅值 F?1?0.9Nkpw1I?

单相绕组基波磁动势幅值大小： 与一条支路匝数N、绕组系数kw1、磁极对数p及相电流I?有关，其中N、kw1及p 由构造决定，I?由运行条件决定。

幅值位置： 恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。 频率： 即为电流频率，由运行条件决定。

26. 一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少? 答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为180?；电机为p对极时，在空间上相距的机械角度为27. 定子表面在空间相距?电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系?

答；定子表面在空间相距?电角度的两根导体，它们的感应电动势的波形相同，其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。基波电动势的相位差为?电角度，且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体，其基波电动势的相位是滞后的。 28. 为了得到三相对称的基波感应电动势，对三相绕组安排有什么要求?

答：三相绕组的构成(包括串联匝数、节距、分布等)应相同，且三相绕组轴线在空间应分别相差120?电角度．

29. 采用绕组分布短距改善电动势波形时，每根导体中的感应电动势是否也相应得到改善? 答：采用绕组分布短距改善电动势波形，是通过使线圈间或线圈边间的电动势相位差发生变化而实现的，每根导体中的感应电动势波形并没有改善。

30. 试述双层绕组的优点，为什么现代交流电机大多采用双层绕组(小型电机除外)？ 答：采用双层绕组时，可以通过短距节省端部用铜量(叠绕组时)，或者减少线圈组之间的联线(波绕组时)。更重要的是，可以同时采用分布和短距来改善绕组电动势和磁动势的波形。因此，现代交流电机大多采用双层绕组。

31. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变？相对转子的转速是否改变？ 答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。

32. 绕线型感应电动机，若⑴转子电阻增加；⑵漏电抗增大；⑶电源电压不变，但频率由50Hz变为60Hz；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？ 答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降；

(2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。

33. 三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降10%，对电机的同步转速n1，转子转速n，主磁通?m180?p。

，功率因数

cos?1，电磁转矩Tem有何影响？ 答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。

34. 说明三相异步电动机等效电路中，参数R1,X1,Rm,Xm,R2,X''2以及

1?ssR2各代表什 么意义？ 答 定子绕

'组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。

35. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？ 答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势?换成R2?s。 和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子电阻R236. 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？ 答 当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗X1???成反比，漏抗越大，起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。 ?X237. 两台型号完全相同的笼型感应电动机共轴联接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和起动转矩有何影响？ 答 定子绕组串联，每台电动机的端电压为12。由于起动电流与电压成正比，起动转矩与电压平方成正比，使得总的起动电流为原来的12，总的起动转矩为原来的14。 如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。

38. 为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大很多？ 答 变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标么值为0.2~0.5，变压器空载电流的标么值为 0.02~0.1。

39. 分析转差率s对感应电动机效率的影响。 答 空载到额定转差时，定子铁耗与机耗很小，可看成不变损耗，而定子、转子铜耗则与定、转子电流的平方成正比，是随负载变化的损耗，因此，电动机的效率也随负载而变化。当负载从零开始增加时，s逐渐增加，总损耗增加缓慢，效率上升很快。由于pCu?I，当负载超过一定值，pCu2急剧增加，?降低，故此时?随P2或s增加而降低。 40．异步电动机的转子有哪两种类型，各有何特点?

答：一种为绕线型转子，转子绕组像定子绕组一样为三相对称绕组，可以联结成星形或三角形。绕组的三根引出线接到装在转子一端轴上的三个集电环上，用一套三相电刷引出来，可以自行短路，也可以接三相电阻。串电阻是为了改善起动特性或为了调节转速。 另一种为鼠笼型转子。转子绕组与定子绕组大不相同，在转子铁心上也有槽，各槽里都有一根导条，在铁心两端有两个端环，分别把所有导条伸出槽外的部分都联结起来，形成了短路回路，所以又称短路绕组。具有结构简单、运行可靠的优点。但不能通过转子串电阻的方式改善起动特性或调节转速。

41．异步电动机的气隙比同步电动机的气隙大还是小？为什么？ 答：异步电动机的气隙比同步电动机的气隙小，因为异步电动机的励磁电流由三相交流电源提供，如果气隙大，则磁阻大，所需的励磁电流就大，因励磁电流为无功电流，所以励磁电流大就使异步电动机功率因数变坏，即降低。而同步电动机励磁电流由直流电源提供，从同步电动机的v形曲线可知，当励磁电流从小增大，励磁状态从欠励到过励时，功率因数可由滞后的转变为超前的，而异步电动机的功率因数永远为滞后的。

42．如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小与什么因素有关? 答：如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小就与定子电流I1有关。根据

?，其中I2?大小与转子转速有关，所以主磁通大小还与转子转速n有关，或与转差率s有关。 I?1?I?0?I?2243．当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?为什么? 答：当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与定、转子之间的气隙大小有密切关系，气隙大也就是磁阻大，根据磁路欧姆定律，磁动势=磁通×磁阻，在磁通确定时，磁组大则磁动势大，也就是励磁电流大，所以一般异步电动机气隙较小，以使励磁减小，在主磁通相同时，气隙大小不同，励磁电流大小就不同，即不同大小的励磁电流可产生相同的主磁通。所以，根据励磁电流的大小便可比较其主磁通的大小，此话是不对的。

44. 绕线型异步电机转子绕组的相数、极对数总是设计得与定子相同，鼠笼型异步电机的转子相数、极对数又是如何确定的呢?与鼠笼条的数量有关吗？ 答：鼠笼型异步电机转子相数就是鼠笼转子上的导条数；转子极对数是靠定子绕组磁动势感应而得的，因此它始终与定子绕组的极对数相等，与鼠笼转子的导条数无关．

45. 测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降至0.95n1，对试验结果有什么影响？ 答 因空载电势E0和转速

成正比，如果转速降为0.95n1，则E0也降低到额定转速下的0.95倍。同步电抗与频率成正比，也降低到0.95倍，所以短路电流Ik?E0Xd不变。

46. 为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不用电枢旋转式？ 答 由于励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较方便。电枢绕组电压高、容量大，放在转子上使结构复杂、引出不方便。故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，为旋转磁极式。

47. 为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大？ 答 感应电机的励磁电流由电源供给，需要从电网吸取感性无功功率，如果气隙大，则励磁电流大，电机的功率因数低，因此在机械允许的条件下，气隙要尽量小一些。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，从同步电机运行稳定性考虑，气隙大，同步电抗小，短路比大，运行稳定性高。但气隙大，转子用铜量增大，制造成本增加。气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求。

48. 什么是同步电机的功角特性？?角有什么意义？ 答 当电网电压U和频率f恒定，参数Xd和Xq为常数、励磁电动势

?与U?的夹角?，?称为功率角，P?f(?)为同步电机的功角特性。 E0不变时，同步电机的电磁功率只决定于E0em由于电机的漏阻抗远小于同步电抗，从空间上看，功率角?可近似认为时主磁极轴线与气隙合成磁场轴线之间的夹角；从时间上，功?与电压U?之间的夹角。 率角?励磁电动势E049. 一般同步发电机三相稳定短路，当Ik?IN时的励磁电流I前者X取未饱和值而后者取饱和值？为什么Xfk和额定负载时的励磁电流IfN都已达到空载特性的饱和段，为什么

dd一般总是采用不饱和值？ 答 短路时由于电枢反应的去磁作用使气隙磁通很的不饱和值。额定负载运行时，气隙磁通较大，直轴磁路处于饱和状态，此时对应的是

一般取不饱和值。

小，电机磁路处于不饱和状态，此时对应的是XXdd的饱和值。交轴磁路的气隙大磁阻大，磁路不饱和，故Xq50. 同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？ 答 空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是由转子绕组中的直流电流激励的。负载后，定子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步速度旋转，与转子相对静止。气隙磁场是由转子绕组中直流电流和定子绕组中三相交流电流共同激励产生的。

51. 在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？ 答 在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用转换成静止电路，即构成每条支路的元件在不停地变换，但每个支路内的元件数及其所在位置不变，因而支路电动势为直流，支路电流产生的磁动势在空间的位置不动。

52. 直流电枢绕组元件内的电动势和电流是直流还是交流？若是交流，那么为什么计算稳态电动势时不考虑元件的电感？ 答 直流电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的。直流电机电枢绕组是旋转的，经换向器-电刷的作用，变换成为静止电路，两电刷间的电路在空间位置是不变的，因而电刷电动势是直流的，所通过的电流也是直流的，电感不起作用。 53. 直流电机电枢绕组型式由什么决定？

答 直流电机绕组型式由绕组的合成节距y决定。y??1为叠式绕组；y??K?1?/p为波绕组，其中K为换向器片数，p为极对数。

54. 直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的？

答 因为直流电枢绕组不是由固定点与外电路连接的，而是经换向器-电刷与外电路想连接的，它的各支路构成元件在不停地变化。为使各支路电动势和电流稳定不变，电枢绕组正常、安全地运行，此种绕组必须是闭合的。 55. 直流电机电刷放置原则是什么？

答 在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑：（1）应使电机正、负电刷间的电动势最大：（2）应使被短路元件的电动势最小，以利于换向。两者有一定的统一性，一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放。因此，电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上。无论叠绕组还是波绕组，元件端接线一般总是对称的，换向器的几何中性线与主极轴线重合，此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。

56. 直流电机空载和负载运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载后电枢电动势应该用什么磁通进行计算？ 答 空载时的气隙磁场由励磁磁动势建立，负载时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。负载后电枢绕组的感应电动势应该用合成气隙磁场对应的主磁通进行计算。

57. 直流电机的感应电动势公式用机械角速度表示转速时，其结构常数和电磁转矩公式的结构常数是统一的，试证明。 答

E?Ce?n?pN60a?n?pN60a?60?2??pN2?a???CT??

58. 直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电枢电压有怎样的关系？ 答 直流电机励磁方式四种：①他励——励磁电流If由独立电源供给，与电枢电流Ia无关；②并励——励磁电流并在电枢两端，励磁电压Uf等

于电枢电压U；③串励——励磁绕组与电枢串联，If?Ia；④复励——既有并励绕组又有串励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分成：

积复励——串励与并励磁动势同向，差复励——串励与并励磁动势反向。

59. 在励磁电流不变的情况下，发电机负载时电枢绕组感应电动势与空载时电枢绕组感应电动势大小相同吗？为什么？ 答 负载时电动势比空载时小，由于负载时有电枢反应去磁作用，使每极磁通减小。

60. 为什么并励直流发电机工作在空载特性的饱和部分比工作在直线部分时，其端电压更加稳定？ 答 在饱和区工作，当励磁电流变化时空载电动势的变化较小，因此端电压更加稳定。

五、计算

1. 在下图中，如果电流i在铁心中建立的磁通是Ф＝?1mSin?t，副线圈匝数是w2，

解：副线圈中感应电势的瞬时值 e＝w2d?2

dt2＝w?m?Cos?t

?感应电势e的有效值计算公式为：

2 E2=

12w2??

m2. 对于下图，如果铁心用D23硅钢片迭成，截面积AFe＝12.25?10?4㎡,铁心的平均长度lFe＝0.4m，，空气隙??0.5?10?3m，

线圈的匝数为600匝，试求产生磁通?＝11?10?4韦时所需的励磁磁势和励磁电流。

解：在铁心迭片中的磁密为

BFe??AFe＝11/12.25＝0.9 (T)

根据D23硅钢片磁化曲线查出HFe＝306 (A/m)

在铁心内部的磁位降 FFe＝HFe*lFe＝306*0.4＝122.4（A） 在空气隙处，当不考虑气隙的边缘效应时

Ba?BFe?0.9（T）

所以 Ha?Ba?0?0.94??10?7＝7.15?105 （A/m）

故 Fa?Ha???7.15?105?0.5?10?3＝357.5（A） 则励磁磁势F＝F 励磁电流Ia+FFe＝357.5+122.4＝479.9 安匝

?fFW?479.9600?0.799 （A）

?43. 磁路结构如下图所示，欲在气隙中建立7?10韦伯的磁通，需要多大的磁势？

解：当在气隙处不考虑边缘效应时，各处的磁密 B＝

?S?7?10?45?10?4?1.4(T)

硅钢片磁路长度l?30?80?110（mm）

D铸钢磁路长度lr?30?80?60?1?169（mm） 查磁化曲线：HD?2.09（A/mm） Hr?1.88（A/mm） B144??10?4?1.11?103（A/mm）

空气之中：Ha??0?H?故：各段磁路上的磁位降 FDD?l?2.09?110?229.9（A）

D Fr?Hr?lr?1.88?169?389.0（A） Fa?Ha?la?1110?1?1110（A） 则：F＝F+FD+F＝1110+229.9+389.0＝1728.9（A）

ar 故需要总磁势1728.9安匝。

4. 一铁环的平均半径为0.3米，铁环的横截面积为一直径等于0.05米的圆形，在铁环上绕有线圈，当线圈中电流为5安时，在铁心中产生的磁通为0.003韦伯，试求线圈应有匝数。铁环所用材料为铸钢。

解：铁环中磁路平均长度l?2?R?2??0.3?1.89（m）

D圆环的截面积S＝

14?D2??S14???0.052?1.96?10?3(m2)

0.0031.96?10?3铁环内的磁感应强度B??1.528(T)

查磁化曲线得磁感应强度H＝3180（A） F＝Hl＝3180?1.89?6000(A)

D故：线圈应有的匝数为W＝

FI?6000/5?1200（匝）

R1?0.02?，R2?0.005?，5. 一台220/110V、50Hz的空心变压器。参数如下：，L1?0.036H（原线圈自感）L1??0.00036H；

，L2??0.00009H，试求（1）原副线圈的漏抗和变压器的激磁电抗；（2）画出T型等效电流，将各数L2?0.009H（副线圈自感）值标在等效短路图上，计算空载电流。 解：（1）根据 L1??0.00036H得，

X1??2?fL1??2??50?0.00036 X X?2?fL2??2??50?0.00009?0.113?

?0.0283?

2?m?2?fL1?2??50?0.036?1131?

X'2??kX22??(220110)?0.0283?0.113?

2（2）它的等效电路图

空载电流

I?0

2200.02U?19.26A（高压边）

2?(0.113?11.31)26. 一台三相变压器，原、副方额定电压

U1N?10/3.15kV，Y/?－11连接，匝电压为14.189V，副方额定电流I2N?183.3A。

2N试求（1）原副方线圈匝数；

（2）原线圈电流及额定容量；

（3）变压器运行在额定容量且功率因数为cos?2?1、0.9（超前）和0.85（滞后）三种情况下的负载功率。

103解：（1）原方 U1N???5.7735kV

副方 U2N??3.15kV U1N?所以 N1?14.189U?5773.514.189315014.189?407

N2?2N?14.1893U?I??222

（2）额定容量 SN?2N2N

SN3?3.15?183.3?1000KVA

I1N?SN1N?10003?10?57.74A

3U（3）因 P2?SNcos?2 所以当cos?2?1时

P2?1000 W

当cos?2?0.9时

P2?1000×0.9＝900 w

当cos?2?0.85时

P2?1000×0.85＝850 w

7. 三相变压器的额定值为SN＝1800kVA，U1N/U2N＝6300/3150V，Y，d11联结，空载损耗P0＝6.6kW，短路损耗Pk＝21.2kW，求

（1） 当输出电流I2＝I2N，cos?2?0.8时的效率； （2） 效率最大时的负载系数?Pk?P0SNm。

解：1、 ??1?cos?2?Pk?P0

?1?6.6?21.21800?0.8?6.6?21.2max?98.1%

2、当Pcu＝PFe时发生?、?2PK?P0

所以??P0PK?6.621.2?0.558

8. 某工厂由于生产的发展，用电量由500kVA增加到800kVA。原有一台变压器SN =560kVA, U1N/U2N＝6000/400，Y，yn0联结，uk＝4.5％。现有三台变压器可供选用，它们的数据是：

变压器1：320kVA，6300/400V，uk＝4％，Y，yn0联结； 变压器2：240kVA，6300/400V，uk＝4.5％，Y，yn4联结； 变压器1：320kVA，6300/440V，uk＝4％，Y，yn0联结；

1、试计算说明，在不使变压器过载的情况下，选用那一台投入并联比较适合？

2、如果负载增加需选两台变比相等的与原变压器并联运行，试问最大总负载容量是多少？那台变压器最先达到满载？ 解：（1）选第1台适合。

（2）如果负载增加，则选第一台与第二台，但第二台要进行改接，使原Y，yn4改接为Y，yn0。则三台变压器中，由于第一台，Uk

＝4％最小，所以最先达到满载 则S1＝SN320kVA。 故

S1???0.0450.04

S原 所以 S原???0.040.045??S1?0.889

?S原?S2?0.889

所以 Smax?S原?S1?S2?0.989?560?320?240?0.989?1031.2kVA

9. 两台变压器并联运行均为Y，d11联结标号，U1N/U2N＝35/10.5kV，第一台1250kVA，uk1＝6.5％，第二台2000kVA，uk1＝6％，试求：

1、总输出为3250kVA时，每台变压器的负载是多少？

2、在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？此时并联组的利用率达到多少？ 解： 1、

S1S??2?I1I??2?ZZ?S2?S1?0.060.065??0.923

所以 S?S1?S2?0.923S2?S?3153.75S2?3250?N1?S2S?N2

所以 S2???32503153.75??1.03

S1?0.923S2?0.951

所以 S2?1.03?2000?2060 kVA

S1?0.951?1250?1188.75kVA

2、两台变压器均不过载，则第二台满载，SSmax?S1?S?2?1

N2?0.923?1250?2000?3153.8 kVA

3153.83250并联组利用率：

SmaxSN1?SN2??0.9704

10. 有一台180kVA的铝线变压器，U1N/U心最大磁密Bm?1.45T，试求： （1） 一、二次绕组的匝数；

2N?10000/400V，50Hz，连接方式为Y，yn，铁心截面积AFe?160cm，取铁

2（2）按电力变压器标准要求，二次侧电压应能在额定上、下调节?5%，希望在高压绕组边抽头以调节抵压绕组边的电压，试问如何抽头？

解：（1）先由Bm?1.45T算出?m，即： ??BmAFe?1.45?160?104m?2.32?10?2Wb

W1?U1N3?4.44f1?m?100003?4.44?50?2.32?10U1NU2N?2?1121匝

k??10000400?25

W2?（2）高压绕组抽头匝数

设高压绕组抽头匝数为W1，因为

'W1k?112125?45匝

W1'W2所以

?U1NU2N?1?5%??k1?5%

1?5%1?5%1?5. 额定转速为每分钟3000转的同步发电机，若将转速调整到3060转/分运行，其它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波

形、频率及各相电动势相位差有何改变？ 答：本题题意为转速升高(升高

（1）频率 f?W1?'kW2?W1?1121?1068/1180匝

30603000?1.02倍)

pn60

f?n(p?c), 故频率增加1.02倍。

(2) 大小 E??4.44fNkW?1

E??f (N、kw、Φ1=C),电动势增加1.02倍。

（3） 波形和各相电动势相位差不变，因它们与转速无关。

12. 一台4 极，Q=36的三相交流电机，采用双层迭绕组，并联支路数2a=1， y1?10Wb，试求每相绕组的感应电动势。

解： 极距

-3

79?，每个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通?1=7.5×

?? 节距

Q2p?364?9

y1? 每极每相槽数

q? 槽距角

??基波短距系数

79??79?9?7

Q2pm?364?3?3

p?360?36y1?2?360?36??20?

kP1?sin基波分布系数

?90?sin140?2?0.94

sin kd1?q?2sin?3?20?2?0.96 20?2qsin每条支路匝数

N??23?sin2pqN2ac?4?3?201?240匝

基波相电动势

E?1?4.44fNkp1kd1?13

?4.44?50?240?0.94?0.96?7.5?10?360.6V

13. 有一台三相异步电动机，2p=2，n=3000转/分，Q=60，每相串联总匝数N=20，fN=50赫，每极气隙基波磁通?1=1.505Wb，求： （1） 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；

（2） 如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？ 解：(1) 基波电动势频率

f? 极距

?? 每极每相槽数

q? 槽距角 Q 整距绕组基波短距系数

Q2pm?602?3?10

Q2p?602?30

pn60?1?300060?50Hz

??p?360??1?360?60?6?

kp1?1

基波分布系数

sin kd1?q?12sin?10?6?26?2?0.9553qsin基波绕组系数

?12?0.9553

10?sin kw1?kp1kd1?1?0.9553基波相电动势

E?1?4.44fNk

w1?1?4.44?50?20?0.9553?1.505 ?6383.5V(2) 取 y1?'??1???905?15???452??24

?0.951

基波短距系数 kP1?sin'y1??sin'144?基波相电动势 E?1?4.44fNk

p1kd1?1

?4.44?50?20?0.951?0.9553?1.505?6070.714．一台三相异步电动机，2p=6，Q=36，定子双层迭绕组， y1?20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？

解：每极每相槽数 q? 槽距角

??p?360?Q??56?，每相串联匝数N=72，当通入三相对称电流，每相电流有效值为

Q2pm?366?3?2

3?360?36?30?

?基波短距系数 kP1?siny1?90?sin56?90?0.966

sin基波分布系数 kd1?q?2sin?2?30?2?0.966 30?2qsin基波绕组系数

?22?sin kw1?kp1kd1?0.966?0.966?0.933

三相基波合成磁动势幅值 F?1?1.35 旋转磁场转速

n1?60fp?60?503?1000r/min

Nkpw1I?1.3572?0.9333?20?604.6安匝/极

15. 三相双层绕组，Q=36，2p?2,y1?14，Nc?1,f?50Hz,?1?2.63Wb,a?1。 试求：

（1） 导体电动势； （2） 匝电动势； （3） 线圈电动势； （4） 线圈组电动势； （5） 绕组相电动势； 解：极距

??槽距电角

Q2p?362?18

??每极每相槽数

p?360?Q?1?360?36?10?

q?Q2pm?362?3?6

短距系数

kP1?sin分布系数

y1?90??sin1418?90??0.9397

sinkd1?q?2sin?6?10?2?0.9561 10?2qsin绕组系数

?26?sinkw1?kp1kd1?0.9397?0.9561?0.898

（1） 导体电动势

E1?2.22f?1?2.22?50?2.63?291.9V （2） 匝电动势

Ec1?2E1kp?2?291.9?0.9397?548.6V

1（3） 线圈电动势

Ec1?NcEc1?1?548.6?548.6V （4） 线圈组电动势 Eq1?qE（5） 相绕组电动势

2pEaq1c1kd1?6?548.6?0.9561?3147V

E?1??2?314716294V

16. 一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率sN?0.04，问该机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min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 n1?60f1p?60?504r/min?750r/min

额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.04)?750r/minn1?nn1n1?nn1?720r/min

当n?700r/min时，转差率 s??750?700750750?800750750750?0.067

当n?800r/min时，转差率 s????0.067

当电动机起动时，n?0，转差率 s?n1?nn1??1

17. 有一台三相四极感应电动机，50Hz，UN?380V，Y接法，cos?N??0.34?，sN?0.04，?0.83，R1?0.35?，R2?N?20.5A，求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转矩和负载转矩。 机械损耗与附加损耗之和为288W。设I1N?I2?N解： 全机械功率 P??m1I221?ss??3?20.5?R221?0.040.04?0.34W?10288W

输出功率 P2?P??(p??pad)?(10288P?1?s102881?0.0460?502?288)W?10000W

电磁功率 Pem??W?10716W

同步转速 n1?60f1p?r/min?1500r/min

额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.04)?1500r/minPem?1Pem2?n16010716?602?3.16?1500?1440r/min

电磁转矩 Tem???N?m?68.26N?m

或 Tem?P???102882??144060N?m?68.26N?m

负载转矩 T2?P2??100002??144060N?m?66.35N?m

18. 一台三相感应电动机，PN?7.5W，额定电压UN?380V，定子?接法，频率为50Hz。额定负载运行时，定子铜耗为474W，

铁耗为231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，已知nN?960r/min，cos?定子电流和电机效率。

解 转差率 s?n1?nn1?1000?960?0.04

N?0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、

1000转子电流频率 f2?sf1?0.04?50Hz?2Hz 全机械功率 P??P2?(p??pad)?(7500P?1?s75831?0.04?45?37.5)W?7583W

电磁功率 Pem??W?7898W

转子铜耗 pCu2?sPem?0.04?7898W?316W

?474?231)W?8603W

定子输入功率 P1?Pem?pCu1?pFe?(7898定子线电流 I1?P13UP2P1N?8603.43?380?0.824A?15.86A

cos?1电动机效率 ???75008603?87.17%

19. 一台三相四极50Hz感应电动机，PN?75kW，nN?1450r/min，UN?380V，IN?160A，定子Y接法。已知额定

运行时，输出转矩为电磁转矩的90%，pCu1?pCu2，pFe?2.1kW。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。

解 转差率 s?1500?14501500?0.0333

3输出转矩 T2?P2??PN?N?75?10?602??1450494.20.9N?m?494.2N?m

电磁功率 Pem?Tem?1?T20.9?1??2??150060kW?86.21kW

转子铜耗 pCu2?sPem?0.0333?86210W?2870W

?2870W

?2100?86210)W?91180W

定子铜耗 pCu1?pCu2输入功率 P1?(pCu1?pFe)?Pem?(2870功率因数 cos?1?P13UN?IN911803?380?160?0.867

20. 三相绕线式感应电动机，转子开路时，在定子上加额定电压，从转子滑环上测得电压为100V，转子绕组Y接法，每相电阻R2?0.6?，每相漏抗X2??3.2?，当n?1450r/min时，求转子电流的大小和频率、全机械功率。

解 转差率 s?n1?nn1?1500?14501500?0.033

开路时，转子相电势 E2?1003V?57.74V

当n?1450r/min时，转子电流频率为 f2?sf1?0.033?50Hz?1.67Hz

E2?R2?jX2?s转子电流 I2??sE22?R2?jsX?E2R2s?jX2?

?57.330.60.0332A?3.11??9.33A

??j3.21?ss1?0.0330.033N全机械功率 P??3I2R2?3?3.112?0.6?W?510W

21. 已知三相铝线感应电动机的数据为PN?10kW，UpCu1?557W，转子铝耗(75)pCu??380V，定子?接法，IN?11.63A，50Hz，定子铝耗（75）

?2?314W，铁耗pFe?276W，机械损耗p??77W，附加损耗pad?200W。

试计算此电动机的额定转速、负载制动转矩、空载的制动转矩和电磁转矩。 解 同步转速为 n1?60fp?60?502r/min?1500r/min

全机械功率为 P??P2?p??pad?(10?0.077?0.2)kW?10.28kW 电磁功率为 Pem?P??pCupCuPem?(10.28?0.314)kW?10.59kW

2额定负载试的转差率 sN?2?0.31410.59?0.02965

额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.02965P2?10?102??3)?1500r/min?1456r/min

负载制动转矩 T2??145660N?m?65.61N?m

空载制动转矩 T0?p??pad??77?2002??145660N?m?1.817N?m

电磁转矩 Tem?T2?T0?(65.6?1.817)N?m?67.42N?m

22. 一台三相异步电动机，额定电压为380V，Y联接，频率为50Hz，额定功率为28kW，额定转速为950r/min，额定负载时的功率因数为0.88，定子铜损耗及铁损耗共为2.2kW，机械损耗为1.1kW，忽略附加损耗，计算额定负载时的：

（1） 转差率；（2） 转子铜损耗； （3）效率； （4）定子电流；（5）转子电流的频率。

解 （1）n1?60f1p?1000r/min;sN?n1?nNn1?0.05

（2）P??P2?p??29.1kW

P?1?sN Pem??30.63kW

pcu2?sNPem?1.53

P1?Pe?pcu1?pFe?32.83kW

P2P1（3）?N??100%?85.3%

（4）I1?P13U1cos?N?56.67A

（5） f2?sf1?2.5Hz

23. 有一台三相四极50Hz绕线式感应电动机额定功率PN?150kW，额定电压U耗p??2600W，附加损耗pad?1000W。试求： （1）额定运行时的电磁功率，额定转差率的额定转速。

??0.012，X（2）已知每相参数R1?R21?N?380V，转子铜耗pCu2?2210W，机械损

???0.06，求产生最大转矩时的转差率。 ?X2（3）若要求在起动时产生最大转矩，转子每相绕组应串入多大的电阻 解 （1）电磁功率 Pem?PN?p??pCu ?155.8kW 额定转差率 sN?pCuPem22?pad?(150?2.6?2.21?1)kW

?2.21155.8?0.0142

额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?sN)60fp

?(1?0.0142)60?502r/min?1478r/min

（2） sm??R2R21???)?X220.0120.0122?0.1

2?(X1??0.12（3）sm???Rt?R2R21?20.012?Rt?0.0122?1

2?(X1???)?X2?0.12故 Rt??(0.12?0.012)??0.108? 24. 一台JQ?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7.5kW，额定转速960r/min，

2额定负载时cos?1?0.824，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，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。

60f1P60?5031000解：（1） n1???1000r/min

s?n1?nn1??9601000?0.04

（2）

f2?sf1?0.04?50?2Hz

?37.5?45?7582.5W

（3） P??P2?P??pad?7500 pCu（4）

2?s1?sP??315.94W ?pCu1?pFe

P1?P??pCu2 ?7582.5?315.94?474?231?8603.44W ??P2P1?100%?75008603.44?100%?87.17%

（5）I1?P13U1cos?1?8603.443?380?0.824?15.86A

25. 一台三相绕线式异步电动机， PN?7.5kW， nN?1430r/min， R2?0.06?。今 将此电机用在起重装置上，加在电机轴上的静转矩Tc?4kg?m，要求电机以500r/min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）？

解： n1?1500r/min

sN? 额定输入转矩

PN?N1500?14301500?0.0467

TN??7.5?102??3143060N?m?50.1N?m

所以 ，Tc?4kg?m?40N?m 时所对应的转差

TcTN4050.1s?sN??0.0467?0.0373

下放重物时

s??又因为当Tem不变时

1500?5001500?1.333

R2s?R2?Rts?

所以每相串入电阻

Rt?26. 有一台PN?25000kW，Us?sR2?R2?(1.3330.0373?1)?0.06??2.08?

*sN?10.5kV，Y联接，cos??0.8（滞后）的汽轮发电机，X?2.13，电枢电阻略去不计。

?与I?的夹角?。 试求额定负载下励磁电动势E0及E0解

E0?*(U*cos?)2?(U*sin??IXs)**2?0.82?(0.6?1?2.13)2?2.845

?故 E0?E0*10.53?2.845?10.530.8kV?17.25kVtan??IX?Usin?Ucos?NN?1?0.554?1?sin36.87cos36.87??1.4425

因 cos??Ucos?E0?*?2.845?0.281

得 ??73.671.

kW，U?10.5kV，Y接法，cos??0.8（滞后）的水轮发电机，Ra?0，X**d有一台PN?725000NN?1，X*q?0.554，

?与I?的夹角。 试求在额定负载下励磁电动势E0及E0解 cos?N?0.8 ??36.87??

故 ??55.27**

?有 Id?Isin??1?sin55.27*??令 I??1?0 U*?0.822

??1?36.87

?*则 I?d?0.822?55.27?90??0.822??34.73

??又 Iq?Icos??1?cos55.27**?0.57

?*?0.57?55.27? 则 Iq?*?U??jI?*XE0d ?1?36.87?*d?jI?qXq

**??j1?0.822??34.73??j0.57?55.27??0.544

?1.771?55.27 故 E0?E0U*N?1.771?10.5?3kV?10.74kV

???????55.27?36.87?18.4

?d?27. 有一台凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标幺值分别等于X定电压，额定容量，cos??0.8（滞后）时发电机励磁电动势E0。

*?1.0,Xq?0.6，电枢电阻可以忽略不计。试计算发电机的额

??*?1.0?0? 解：（方法一） 令 U???cos?10.8?36.87?

*??I??1.0??36.87计算电动势

?*?E?*?jI?*X*?1.0?0??j1.0??36.87??0.6??????j0.48?1.442?19.44? EQq*?*的夹角I?与E0

???????????????????????????19.44?36.87?56.31**?直轴电枢电流 Id?Isin??1?sin56.31?0.832

励磁电动势 E0?EQ?Id(Xd?Xq)?1.442?0.832(1?0.6)?1.775

*****（方法二） ??arctanIX*q?Usin?**U*cos??arctan0.6?0.60.8?arctan1.5?56.31

?直轴电枢电流 Id?Isin??1?sin56.31

E0?U***?励磁电动势

cos(???)?IdX**d?1.0?cos(56.31?36.87)?0.832?1??

????????????????????????????????????????????????????????1.77528. 一台直流发电机数据：2p?6，总导体数N=720，2a??6，运行角速度??40?rad/s，每极磁通Φ=0.0392Wb。试计算：

（1）发电机的感应电动势；

（2）当转速n=900r/min，但磁通不变时的感应电动势； （3）当磁通Φ=0.0435Wb，n=900r/min时的感应电动势。 解 （1）

Ce?pN60a??3?78060?3?13

转速

n?感应电动势

30???30??40?r/min?1200r/min

E?Ce?n?13?0.0392?1200V?611.5V

（2）当Ce?不变时，E?n。因此n?900r/min时的感应电动势为

E?9001200?611.5V?458.6V

（3）当Ce和n不变时，E??。因此??0.0435Wb时的感应电动势为

E?0.04350.0392?458.6V?508.9V

29. 一台四极、82kW、230V、971r/min的他励直流发电机，如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极磁通，试求当电机输出额定电流时的电磁转矩。

解 额定电流

IN?他励电机，额定电枢电流

PNUN?82?102303A?356.5A

IaN?IN?356.5A

依题意有

E?Ce?n?UN

Ce??CT??电磁转矩

UNn?230970?0.2371

30?Ce??30??0.2371?2.2643

Te?CT?IaN?2.2643?356.5N?m?807.2N?m

30. 一台并励直流发电机，额定功率4.6kW，额定电压230V，每极励磁绕组匝数为500匝，已知在额定转速下空载时产生额定电压的励磁电流为0.8A，而在额定负载时产生额定电压的励磁电流需1.2A，今欲将该电机改为差复励直流发电机，问每极应加入多少匝串励绕组？ 解 额定电流

IN?PNUN?4.6?102303A?20A

设每极串励绕组匝数为Ns，依题意为差复励

NsI?I?(I?I)NNf0fNf0f

Ns?(IfN?If0)IN?INf?(1.2?0.8)20?0.8?500匝/极

f0 ?10匝/极

31. 一台直流电动机，电枢电流为15.4A，2p＝4，单波绕组，S＝27，每元件匝数Wy＝3，每极磁通量等于0.025Wb，问电机的电磁转矩为多少？若同样元件数，绕组改为单迭，极数于励磁不变，电磁转矩又为多少？ 解：单波，CM?PZ2?aTem?2?(27?3?2)2?M?51.57

?C?Ia?51.57?0.025?15.4?198.54（N·m）

?PZ2?a?2?(27?3?2)2??2?25.785

单迭，a＝2 ，CT?CMemM?Ia?99.27 （N·m）

32. 并励直流发电机，额定电压为230V，现需要将额定负载运行时的端电压提高到250V，试问：（1）若用增加转速的方法，则转速必须增加多少？（2）若用调节励磁的方法，则励磁电流增加多少倍？

解：（1）n应增加到

25232523倍，因为U＝Ea＝CeΦn?n

2 （2）If应增加到倍。（不计饱和）

33. 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率PN?75kW，额定电压UN?220V，额定转速nN?1500(r/m)，额定效率

?N?88.5%，试求该电机的额定电流。

?I?? 解：对于直流电动机， PN?U故该电机的额定电流

NNN

IN?UPNN???N75000220?88.5%?385(A)

34. 一台直流发电机，2p＝4，a＝1，Qu＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230V电势，则每极磁通应为多少？ 解：电机的总导体数Za?10?Qu?10?35?350根 根据直流电机感应电势系数

Ce?Zap60a??350?260?11.67

由E?Ce???n得每极磁通

ECe?n23011.67?1450???＝0.0136（Wb）

故需每极磁通为0.0136韦。

35. 一台直流发电机，2p＝4，a=＝1，S＝21，每元件匝数W解：整个直流机的总导体数 Za＝2 W S＝126根

126?260y＝3，当Φ＝0.01825Wb，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。

y 根据直流电机感应电势系数 Ce?Zap60a???4.2

故正、负电刷间的感应电势 E?Ce???n?4.2?0.01825?1500?115V

36. 一台两极发电机，空载时每极磁通为0.3Wb，每极励磁磁势为3000AT。现设电枢圆周上共有电流8400A并作均匀分布，已知电枢外径为0.42m，若电刷自几何中性线前移20机械角度。

试求：（1）每对极的交轴电枢磁势和直轴电枢磁势；

（2）当略去交轴电枢反应的去磁作用并假定磁路不饱和时，每对极的合成磁势及每极下的合成磁通。 解：（1）产生的直轴电枢反应磁势起去磁作用

0Fad?84003600?2?200?933.3AT/Dp

（将8400A的电流在圆周上平分）

?84003600Faq?(1800?2?20)?3266.7AT/Dp

0（1） 总磁势 F＝Ff?Fad?6000?933.3?5066.7AT/DP

合成磁通 ???0Ff?F?0.36000?506.7?0.2533Wb

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