电机学作业题

东北农业大学网络教育学院

电机学高升专作业题

作业题（一）

一. 填空题

1．并励直流发电机自励建压的条件是( )；( )；( )。

2．直流发电机的绕组常用的有（ ）和（ ）两种形式，若要产生大电流，绕组常采用（ ）绕组。

3．他励直流电动机的固有机械特性是指在（ ）的条件，（ 的关系。

4．直流电动机的起动方法有（ ）和（ ）。 5．当电动机转速超过（ ）时，出现回馈制动。 二．直流发电机的励磁方式有哪几种？

三．电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

四．传动机构和工作机构的物理量向电动机的轴上折算时，应遵守哪些原则？

五．一台他励直流电动机的铭牌数据如下：

PN?5.5kW,UN?110V,IN?62A,nN?1000r/min。

求（1）固有机械特性方程式；（2）实际空载转速n'0？

六．他励直流电动机的铭牌数据如下：

PN?10kW,UN?220V,IN?

1-1 变压器的铁心起什么作用？为什么要用表面涂绝缘的硅钢片叠制？ 1-2 一台降压变压器，其原、副绕组那个匝数多？那个导线粗？ 1-3 储油柜的作用是什么？ 1-4 变压器的绝缘套管起什么作用？

1-6 什么是主磁通？什么是漏磁通？它们在性质和作用上有哪些区别？

1-7 电势E1和E2在数量上和相位上关系如何？它们的性质和作用有什么区别？ 1-8 试分析原绕组（高压侧）匝数比原设计值减小时，铁心饱和程度、空载电流、铁

损和变比各将如何变化？

1-9 一台单相变压器，额定电压为220V/110V，如果不慎将低压侧误接到220V的电

源上，将产生什么后果？

1-10 在多数变压器上设有能改变高压绕组匝数的调压开关，如一台降压变压器，当其

副边电压偏低时应如何改变原绕组的匝数？

1-11 说变压器的原绕组相当于负载，副绕组相当于电源，这各是相对什么而言？ 1-12 为什么变压器在外加电压U一定时，主磁通最大值?m基本不变？

1-13 磁势平衡指的是什么？变压器负载时原绕组电流I1如何分成两个分量？它们各

有何特点？各起什么作用？

1-14 电压平衡和磁势平衡是如何相互制约的？

1-15 变压器原、副方的电压U1、U2，在数量上和相位上关系

第一篇 变压器

1-1 变压器依据什么原理工作的？变压原理是什么？ 答：（1）变压器是依据电磁感应原理工作的；

（2）变压原理是利用一、二次绕组匝数比来改变二次侧电压数值。

1-8 有一台单相变压器的铭牌数据SN=500kVA，U1N/U2N=35/11kV，试求变压器的额定电流。

解：（1）一次侧额定电流I1N?SNU2NSNU1N??50035?14.29A

（2）二次侧额定电流I2N?50011?45.45A

1-10 一台三相变压器SN=3200kVA，U1N/U2N=35kV/10.5kV，一次侧Y接法，二次侧△接法。试求：

（1）一、二次侧额定线电压、线电流及额定相电压、相电流；

（2）若负载功率因数cosφ2=0.85（滞后），则该变压器额定运行时带多少有功功率和无功功率？

解：（1）额定电压、电流 一次侧额定电压、电流（Y）

U1l?U1N?35kV 线电流：I1l?I1N?线电压：

SN3U1N?32003?35?52.79A

相电压：U1ph?U1N3?353?20.21kV 相电流：I1ph?I1l?52.79A

二次侧额定电压、电流（△）

线电压：U2l?U2N?10.5kV 线电流：I2l?

电机学作业 第一次作业

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I0， 产生励磁磁动势F0， 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 e1和e2 , 且有

e1??N1d?0dt,

e2??N2d?0dt, 显然，由于原副边匝数不等, 即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等,

即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 但频率相等。

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？为什么？ 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。

3、变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？

答：铁心:构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

绕组:构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。

分接开关:变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。

油箱和冷却装置:

一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。）

V

1. 并励直流电动机的额定输出功率可表达为（B ） A. UN ?IN B. UN ?IN ?η C. UN ?(IN - IfN) D. UN ?(IN - IfN)?η 满分：5 分

2. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为（ B） A. 电压变化率太大； B. 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 满分：5 分

3. 一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为ec1和ec2，则应有(C ) A. ec1> ec2 B. ec1< ec2 C. ec1= ec2 D. 无法确定 满分：5 分

4. 在仪表使用的单相电压互感器中，为确保安全一般要注意电压互感器（D） A. 可以开路 B. 不可以开路 C. 可短路 D. 不可短路 满分：5 分

5. 一台额定转速为1000r/min的并励直流电动机在额定状态运行时输入功率为10kW，若在电

枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800r/min时的输入功率为 （ D） A. 10kW B. 8kW C. 12.5kW D. 无法确定 满分：5 分

6.

现代远程教育

《电机学》

课 程 学 习 指 导 书

作者：辛小南

第一章 导论

(一)

本章学习目标

1． 了解电机的定义，电机在国民经济中的作用，以及电机的分类； 2． 理解铁磁材料的基本特性；

3． 熟练掌握电机分析中常用的基本电磁定律，磁路的基本定律。

（二）本章重点、要点

全电流定律；电磁感应定律；电磁力定律；磁路的欧姆定律；铁磁材料的磁导率以及铁磁材料的磁滞和涡流现象，磁滞损耗和涡流损耗。

（三）本章练习题或思考题

1．电机和变压器的磁路常用什么材料制成？

2．涡流损耗是什么原因引起的？如何减小涡流损耗？

3．自感系数的大小与哪些因素？一个空心线圈与一个绕在闭合铁心上的线圈，哪一个自感系数大？

第二章 直流电机

(一)

本章学习目标

1．了解直流电机的基本结构、额定值；电刷以及换向器在直流电机中的作用；直流电枢绕

组(单叠和单波)的联接规律；他(并)励直流电动机的工作，他(并)励直流电动机起动和调速方法；

2．理解直流电机的基本工作原理以及直流电枢绕组的联结规律；直流电机的磁场以及励磁

方式；换向的定义，换向过程中存在的电动势以及改善换向的方法。

3．掌握电枢反应的定义，交轴电枢反应对气隙磁场的影响；电动势以及电磁转矩的计算公

电机学复习题

一、选择题

?与I?的相位关系为（ ） 1. 如果变压器的外特性曲线上升，则变压器的U22?超前I?滞后I?与I? B.U? C.U?同相位 D. 前三种情况都可能 A.U2222222. 采用Y，d联接的三相变压器空载运行时，建立主磁通的电流为（ ）

A. 一次侧基波电流 B. 二次侧3次谐波电流

C. 一次侧尖顶波电流 D. 一次侧基波电流和二次侧3次谐波电流 3. 三相双层叠绕组，采用短距和分布的目的是( )。

A．获得较大的相电动势 B. 获得较大的磁动势 C. 改善电动势和磁动势波形 D. 获得较大的线电动势 4. 三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于（ ）。

A. 电源电压大小 B. 气隙大小 C. 定、转子铁心材质 D. 定子绕组的漏阻抗 5. 同步发电机对称稳定运行时，电枢反应磁通（ ）。

A. 在励磁绕组中产生感应电动势，在电枢绕组中不产生感应电动势 B. 在电枢绕组中产生感应电动势，在励磁绕组中不产生感应电动势 C. 在励磁绕组和电枢绕组中均产生感应电动势 D.

电机学试卷

一、 填空题

1、 变压器负载运行（空载运行）是指变压器一次绕组接

额定电压、额定频率的交流电源，二次绕组接负载（开路）时运行状态。

2、 三相感应电动机在运行时有一相断线，能继续运行；

当电机停转后，否再启动。（能或否？）

3、 三相双绕组变压器的标准连接组别有Y,yn0、Y,d11、

YNd11、YN,y0、Y,y0 。

4、 有一台4极36槽的三相交流电机，则该电机是极距

τ= 9，每极每相槽数q=3，槽距角α=20°。 5、 同步电机同所有旋转电机一样，其运行是可逆的，它

既可作发电机运行，又可作电动机运行，还可作调相机运行。

6、 当同步发电机并网运行时，其cosα=0.8（滞后），

电机运行于过励状态。

差率调速。

7、 异步电动机的调速方法有变频调速、变极调速、变转

8、 直流电机接励磁方式的不同又分为他励电机、并励电

机、串励电机、复励电机。

9、 变压器带负载运行，当负载增大，则其铜损耗增大，

铁损耗不变。

10、 直流电机的定子由主磁极、换向磁极、机座及电刷装

置等组成。

11、 变压器效率的大小与负载大小、性质以及空载损耗和

短路损耗有关。

12、 变压器理想的并联运行需要满足的条件有：变比相

等、连接组别相同、短路阻抗标幺值及短路阻抗角相等。

《电 机 学》试 题 库

一、 填空与选择：

第二章 变压器

1、变压器采用从付边向原边折合算法的原则是：

A、保持付边电流I2不变 B、保持付边电压为额定电压 C、保持付边磁通势不变

D、保持付边绕组漏阻抗不变

2、分析变压器时，若把原边向付边折合 A、不允许

B、保持原边磁通势不变

C、原边电压折算关系是U1ˊ=kU1

D、原边电流折算关系是I1ˊ=kI1，阻抗折算关系是Z1ˊ=k2Z1

3、额定电压为220/110V的单相变压器，高压边漏阻抗x1=0.3Ω，折合到付边后大小为：

A、 0.3Ω B、0.6Ω C、0.15Ω D、0.075Ω 4、额定电压为220/110V的单相变压器，短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω，负载阻抗

为0.6+j0.12Ω，从原边看进去总阻抗大小为： A、0.61+j0.17Ω B、0.16+j0.08Ω C、2.41+j0.53Ω D、0.64+j0.32Ω

5、某三相电力变压器的SN=500KVA，U1N/U2N=10000

一、 填空题

1、变压器油的作用：①加强绝缘；②通过对流作用而加强散热。 2、三相变压器的额定容量是指三相总视在功率。

3、变压器的空载电流有两个作用：①建立空载时的磁场；②从电网吸收有功功率补偿空载时变压器内部的有功功率损耗。

4、变压器二次侧绕组接上负载，二次侧磁动势F2对主磁场有去磁作用 5、变压器的磁动势平衡方程式表示一、二次侧电路的相互影响关系，说明了能量的传递关系。 6、当把变压器低压侧各物理量折算到高压侧时，凡单位是V的物理量折算值等于原值乘以变比k，凡单位为A的物理量折算值等于原值除以变比k，凡单位为Ω的物理量折算值等于原值乘以变比k2。

7、为了让各物理量的标么值简单，在电机中，通常取各物理量的额定值作为基准。 8、电力变压器一般采用改变高压绕组匝数的办法来调节二次侧电压。 9、变压器主要存在两种损耗，即铁损耗和铜损耗。

10、 三相变压器Y，yn0接法，表示高、低侧绕组相电动势为同相位。

11、 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。 12