《电机学》复习资料
电机学复习资料
第一章
基本电磁定律和磁路
电机的基本工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律、磁路定律和电磁力定律等定律的基础上的，掌握这些基本定律，是研究电机基本理论的基础。
▲
全电流定律全电流定律
∑?=I Hdl l
式中，当电流方向与积分路径方向符合右手螺旋关系时，电流取正号。在电机和变压器的磁路计算中，上式可简化为
∑∑=Ni Hl
▲电磁感应定律 ①电磁感应定律 e=-
dt
d N dt d Φ
-=ψ
式中，感应电动势方向与磁通方向应符合右手螺旋关系。
②变压器电动势
磁场与导体间无相对运动，由于磁通的变化而感应的电势称为变压器电动势。电机中的磁通Φ通常是随时间按正弦规律变化的，线圈中感应电动势的有效值为
m
fN E φ44.4=
③运动电动势 e=Blv
④自感电动势
dt
di L
e L -=
⑤互感电动势 e M1=-dt
di 2
e M2 =-
dt
di 1
▲电磁力定律
f=Bli
▲磁路基本定律 ① 磁路欧姆定律
Φ=
A l Ni μ=
m
R F
=Λm F 式中，F=Ni ——磁动势，单位为A ；R m =
A
l
μ——磁阻，单位为H -1；Λm =
l
A R m μ=1——磁导，单位为H 。
② 磁路的基尔霍夫第一定律
0=?s
Bds 上式表明，穿入（或穿出）任一封闭面的磁通等于零。3磁路的基尔霍夫第二定律
∑∑∑==m R
Hl F φ上式表明，在磁路中，沿任何闭合磁路，磁动势的代数和等于次压降的代数和。
磁路和电路的比较
直流电动机
一、直流电机的磁路、电枢绕组和电枢反应
▲磁场是电机中机电能量转换的媒介。穿过气隙而同时与定、转子绕组交链的磁通为主磁通；仅交链一侧绕组的磁通为漏磁通。直流电机空载时的气隙磁场是由励磁磁动势建立的。空载时，主磁通Φ0与励磁磁动势F 0的关系曲线Φ0=f （F 0）为电机的磁化曲线。从磁化曲线可以看出电机的饱和程度，饱和程度对电机的性能有很大的影响。
▲ 电机的磁化曲线仅和电机的几何尺寸及所用的材料有关，而与电机的励磁方式无关。电机的运行特性与磁化曲线密切相
关。设计电机时，一般使额定工作点位于磁化曲线开始弯曲的部分，这样既可保证一定的可调节度，又不至于浪费材料。
▲ 直流电机电枢绕组各元件间通过换向器连接，构成一个闭合回路，回路内各元件的电动势互相抵消，从而不产生环流。
元件内的电动势和电流均为交变量，通过换向器和电刷间的相对运动实现交直流转换。电刷的放置原则是：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。因此，电刷应放在换向器的几何中性线上。对端接对称的元件，换向器的几何中性线应与主极轴线重合。 ▲ 不同型式的电枢绕组均有①S=K=Z ；②y 1=Z i /2p
ε
=整数；③y=y 1+y 2。其中，S 为元件数，K 为换向片数，Z i 为虚槽
数，p 为极对数，y 1为第一节距，y 2为第二节距，y 为合成节距，ε为小于1的分数，用来把y 1凑成整数。对单叠绕组，y=±1，y 2小于0，并联支路对数a=p ，即每极下元件串联构成一条支路。对单波绕组，y 2大于零，a=1，即所有同极性下元件串联构成一条支路。
▲ 当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，此时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。电枢磁动势对主极磁
场的影响称为电枢反应。直流电机电枢磁动势是空间分布固定的三角波，其幅值位于电枢表面导体电流改变方向处。当电刷安装在换向器的几何中性线上时，只存在交轴电枢磁动势F aq 。F aq 对气隙磁场的影响称为交轴电枢反应，它使①气隙磁场发生畸变；②物理中性线偏离几何中性线一个角度，③不饱和时，每极磁通量不变，饱和时，有去磁作用。当电刷偏离几何中性线时，除了F aq 外，还存在直轴电枢磁动势F ad 。F ad 对气隙磁场的影响称为直轴电枢反应，当F ad 与励磁磁动势同方向时，起助磁作用；当F ad 与励磁磁动势反方向时，起去磁作用。 当电刷在几何中性线上时，交轴电枢反应磁动势的大小为 F aq =
2
1A τ（A/极）
式中，A=
a
a D Ni π——线负荷（A/m ）；
i
p
D a
2πτ=
——极距（m ）；N ——电枢圆周总导体数；D a ——电枢外径（m ）I a ——支路电流（A ）当电刷从几何中性线上
移开机械角度时，β交直轴电枢磁动势分别为 F aq =A （
2
τ-b β
）（A/极） F ad =A b β（A/极）
式中，b β=
a D πβ
360
——电刷在电枢表面移过的弧长（m ）。电枢绕组感应电动势E
是指正、负电刷间的电动势，即一条
支路的电动势。电磁转距T em 是指电枢电流和气隙合成磁场相互作用产生的。感应电动势和电磁转距公式是直流电动机的两个重要的计算公式
E=C e Фn （V ） T em =C T ФIa （Nm ）
式中，Ф——每极磁通量； n ——电机转速； Ia ——电枢电流； C e 、C T ——与电机结构有关的常数。其中a
pN Ce
60=
；a
pN
C T
π2=
； T
C =9.55
Ce
▲ 直流电机的励磁方式共有四种：他励、并励、串励。复励。电机端电流I 、电枢电流Ia 、励磁电流If 的关系如下
表：不同励磁方式电机各绕组之间的关系
对于复励电机，Is 为串励绕组电流，If 为并励绕组电流。
▲ 对于发电机：E>U ，Ia 与E 同方向，Tem 与n 反方向，将机械能转化为电能；对于电动机：E
同方向，将电能转化为机械能。 ▲ 直流电机的基本方程式
▲直流发电机空载特性曲线Uo=f(If)；外特性U=f(I)；调整特性I=f(I) ▲并励发电机的自励必须满足三个条件。 ▲直流电动机的工作特性有：速率特性)(2P f n
=；转矩特性)(2P f T em =；效率特性)(2P f =η。当输出功率
2P 增加时，输入功率1P 必须增加，在端电压不变的条件下，a I 必须增加。因此a I 随1P 的增加而增加。不同励磁方式的
直流电动机的工作特性有很大差异。并励电动机的速率特性是一条略微下降的曲线，其转矩特性近似为直线。串励电动机的转速随着2P 的增加而迅速下降，转矩则随着2P 的增加而迅速上升。直流电动机使用时应注意，并励电动机励磁回路不允许开路，串励电动机不允许空载或轻载运行。
▲电动机的转速与电磁转矩之间的关系曲线称为机械特性。当电枢回路不串入调节电阻时的机械特性叫做自然机械特性，串入
电阻叫做人工机械特性。
▲直流电动机的起动方法有：直接启动；在电枢回路串电阻起动；降压起动。不管采用哪种起动时，在起动时，励磁回路的调节电阻要调到最小，以保证起动时
Φ达到最大。
▲直流电动机具有良好的调速性能。电动机的转速为
Φ
+-=
e j a a C R R I U n )
(
常用的调速方法有：改变励磁电流调速；改变端电压调速；改变电枢回路电阻调速。
▲直流电机的制动方式有三种在：能耗制动；反接制动；回馈制动。这三种方法都不改变磁场的大小及方向而仅改变电枢电流的方向，从而得到制动转矩。
第二章
变压器
▲变压器是一种静止电磁装置,一次绕组和二次绕组通过交变磁场联系起来,利用电磁感应关系实现电能转变.根据变压器内部磁场的实际分布和所起作用的不同,把磁场分成主磁通和漏磁通两部分.主磁通沿铁心闭合,起能量传递的媒介作用,所经磁路是非线性的;漏磁通主要沿非铁磁物质闭合、仅起电抗压降的作用，所经磁路是线性的。
在变压器中，既有磁路的问题，又有电路问题。为了把电磁场问题转化成电路问题，引入了电路参数：励磁阻抗Zm ，漏电抗X 1σ X 2σ 。Zm=R m +jX m 。励磁电阻R m 不是一个实际存在的电阻，它只是一个代表铁耗的电阻，其上消耗的功率等于铁耗。励磁电抗X m 与主磁通Φm 对应，X 1σ和 X 2σ 分别与一次绕组和二次绕组的漏磁通Φ1σ 和Φ2σ 对应，它们分别与电源频率、匝数的平方、对应磁通所经磁路的磁导成正比，既
m m m fN fN X Λ∝Λ=2
1212π
m fN fN X σσσπ12
12
1112Λ∝Λ=
σσσπ22
222222Λ∝Λ=fN fN X
式中，f ——电源频率； N 1 —— 一次绕组匝数 m Λ——Φm 所经磁路的磁导 N 2 —— 二次绕组匝数
σ
1Λ——Φ1σ所经磁路的磁导
σ
2Λ——Φ2σ所经磁路的磁导
由于Φm 经铁心闭和，受铁心饱和的影响，故
m X 不是常数，随着铁心饱和程度的提高， m X 变小。 Φ
1σ
和Φ2σ主要
经非铁磁物质闭合，基本不受铁心饱和程度的影响，故
σ
1X 和
σ
2X 基本上是常数。另外由于
μ
Fe
》
μ
O
，因此
m X 》
σ
1X 、
σ2X 。
▲ 为了简化定量计算和得出变压器一次、二次测有电的联系的等效电路，引入了折算法。折算的方法是用一个匝数和一次
绕组相同的绕组代替二次绕组。折算的原则是：保持折算前后二次绕组的磁动势的大小及空间分布不变，从而使得一次绕组的各种物理量在折算前后保持不变。
▲
主磁通 Фm 在一次、二次绕组的感应电动势.
1E 、 .
2E 的大小分别为 E 1=4.44FN 1Фm E 2=4.44FN 2Фm
在相位上，.
1E 、 .
2E 均滞后于
,
m
φ90°。
▲ 变比k 定义为E 1和E 2之比。K 可以通过几个途径计算。其计算式为
φ
φ
N N U U N N E E k 212121=
==
式中，U 1N Φ、U 2N Φ——三相变压器一次绕组和二次绕组的额定相电压。对于单相变压器，k=U 1N /U 2N 。
▲ 在铁心饱和时，为了得到正弦形变化的磁通，励磁电流必然为非正弦。励磁电流除基波外，主要包含三次谐波分量。空
载时，变压器主磁通由空载电流建立，因此，空载电流就是励磁电流。负载时，主磁通有一次和二次绕组共同建立。 ▲ 基本方程式、等效电路和相量图是分析变压器问题的三种方法，三者是完全一致的，知道其中一种就可以推导出其他两
种。在实际工作中，可根据具体情况灵活运用。 变压器负载时的基本方程式为
▲ 变压器的电压调整率的实用计算公式为
ΔU=β（R K *
COS Φ2+ X K *
SIN Φ2） 三相变压器
▲三相变压器的一次绕组和二次绕组主要有两种连接法：星形联接和三角形联接。表示变压器一次、二次绕组联结法的组合称为联结组，共有四种：①Yy ②Yd ③ Dy ④ Dd ；其中Y 或y 表示星形联结，D 或d 表示三角形联结；Y 和D 表示高压绕组，y 和d 表示低压绕组。
▲ 三相变压器一、二次绕组对应线电动势或线电压的相位差与绕组的绕向、首末端标志和联结组有关，各种联结组的这种
相位差都是30°的正倍数，用时钟的时数表示，称为联结组标号。联结组标号等于低压绕组线电动势或线电压滞后于高压绕组的对应的线电动势或线电压的相位差除以30°。Yy 和Dd 联结组标号为偶数，Yd 和 Dy 联结组标号为奇数。 ▲ 三相变压器的磁路系统可分成各相磁路彼此无关的三相变压器组和三相磁路彼此相关的三相心式变压器两种。不同磁路
系统和绕组联结法对空载电动势波形有很大影响。当空载电流为正弦形时，产生的主磁通为平顶波（主要包含三次谐波分量），从而感应电动势为非正弦；当空载电流为尖顶波（主要包含三次谐波分量）时，产生的主磁通为正弦波，从而感应电动势为正弦波。在三相变压器中，三相空载电流的三次谐波同大小同相位，能否流通与绕组的联结法有关。三相三次谐波磁通也是同大小同相位，能否流通能否沿铁心闭合则与三相磁路系统有关有关。
▲ Yy 联结的三相变压器，三次谐波电流不能流通，空载电流接近于正弦波，主磁通为平顶波。对Yy 联结的三相变压器组，
由于三相磁路彼此无关，三次谐波磁通能沿铁心闭合，铁心磁阻小，故三次谐波磁通较强，因此，相电动势畸变为尖顶波，其中包含较强的三次谐波电动势。对于Yy 联结的三相心式变压器，由于三相磁路彼此相关，三次谐波磁通不能沿铁心闭合，只能借油、油箱壁等形成闭合回路，对应的磁路磁阻大，故三次谐波磁通很小，因此主磁通任接近于正弦波，从而相电动势也接近于正弦波。故三相变压器组不能采用Yy 联结，而三相心式变压器则可以采用Yy 联结。
▲ Dy 联结的三相变压器，一次侧空载电流中的三次谐波电流可以流通，故主磁通及感应电动势为正弦波。Yd 联结的三相变
压器，虽然一次侧空载电流中的三次谐波电流不能流通，主磁通和相电动势中都含有三次谐波，但因二次侧闭合三角形
（负载阻抗电压降）
（励磁支路电压降）系）（一、二次侧电动势关（磁动式方程式）（二次侧电压方程式）（一次侧电压方程式）..
'
'2'
2.
.
1.'
2.
1..
'
2.
1.
.
'
2'2'
2.
'
21
.
1.
1.
1L m
m m Z I U Z I E E E I I I Z I E U Z I E U ==-==+-=+-=
绕组中的三次谐波环流同样起励磁作用（去磁），故相电动势的波形也接近于正弦形。
▲ 为了达到变压器最理想的并联运行情况，各台并联变压器必须具备三个条件：① 联结组标号相同；②线电压比相等；③
短路阻抗标么值相等，且短路电阻与短路电抗之比相等。其中第①条必须严格满足，不同标号的变压器绝对不能并联运行，否则会产生很大的环流，可能烧坏变压器。满足第②条可保证空载时不产生环流，满足第③条则保证各变压器按与额定容量成正比的关系分担负载，从而使装机容量得到充分利用。
▲ 变比不相等的变压器并联运行时会在变压器内部产生环流。环流的大小按下式计算
2
12
.
1
1.1.K K C Z Z k U k U I +-
=
式中，.
C I ——两台变压器二次侧之间的环流； 1k 、2k ——变压器1和变压器2的变比； 1K Z 、2K Z ——变压
器1和变压器2折算到二次侧的短路阻抗。
▲ 短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行时，各台变压器按与短路阻抗标么值成反比的关系分配负载，短路阻抗标么值
小的变压器先达到满载。
▲ 电压互感器和电流互感器的工作原理与变压器相同。电压互感器的运行情况相当于变压器的空载运行，电流互感器的运
行情况相当于变压器的短路运行。电压互感器运行时二次侧绝对不能短路，电流互感器运行时二次侧绝对不能开路。为了确保安全，它们的二次绕组必须可靠接地。设计时，为了减小相角误差和电压比误差，提高测量精度，应尽可能减小励磁电流和绕组漏阻抗。 交流绕组极其电动势
▲
交流电机绕组与磁场产生周期性相对运动时，在交流电机绕组中就会感应出交流电动势其频率f=pn/60，p 为磁场
极对数，n 为交流绕组与磁场的相对运动速度。多相绕组产生多相电动势，多相电动势存在大小、波形、频率、对称性等四个问题。
▲
三相绕组的构成原则是：⑴力求获得较大的基波电动势；⑵保证三相电动势对称；⑶尽量削弱谐波电动势，力求
波形接近正弦波；⑷考虑节省材料和工艺方便。
▲
交流绕组通常分为双层绕组和单层绕组两大类。双层绕组又分为叠绕组和波绕组两种。双层绕组的特点是可灵活
地设计成各种短距来削弱谐波，对于叠绕组，采用短距还可以节省端部材料。单层绕组的特点是制造工艺简单，但它不能向双层绕组那样设计成短距以削弱谐波。
▲
在正弦波磁场下，交流绕组相电动势的计算公式为
;11144.4φφw fNk E =
式中，N ——每相每条支路串联匝书；Φ——每相磁通量； K w1——绕组系数。 N 和k w1的计算公式如下：
单层）
（双层）(2a PqN N a
pqN N C
C
==
k W1
=k
y1
*k q1
——绕组系数
—槽距电角
——每极每相槽数
——分布系数——短距系数
—Z
p mp
Z
q q q k y k q y ??===
?=36022sin 2sin
90sin
111
1
11
1ααατ
在上述各式中，N C 为每线圈匝数，a 为每相并联支路数，y 1为线圈节距，τ为极距，Z 为槽数，m 为相数。
▲线圈为整距时，（y 1=τ），线圈的两个边在任何时刻的感应电动势的大小相等，方向相反（相位差为180°），因此线圈总的电动势为每个边的电动势的两倍。线圈为短距时，线圈的两个边的电动势相位差小于180°，因此线圈总的电动势比整距时小。故短距系数k y1表示了短距线圈同整距线圈相比其电动势的减小程度，k y1≤1。
当q 个线圈集中放置时，每个线圈的电动势同相位，q 个线圈串联后的总电动势为单个线圈电动势的q 倍。当q 个线圈分布放置时，相邻线圈电动势存在相位差，合成电动势比集中放置时小。故分布系数表示了分布绕组同集中绕组相比其电动势的减小程度，k q1≤1。
▲
当磁极磁场沿空间不按正弦规律分布时，磁场中的高次谐波将在绕组内感应出相应的谐波电动势。υ次谐波电动
势计算公式为νννν
φw Nk f E 44.4=；注意在三相对称绕组中，无论是Y 接还是△接，均不存在3及3的倍数次谐波。
▲
削弱谐波电动势的方法有：①采用不均匀气隙，改善气隙磁场分布，使之接近正弦波形；②采用短距绕组；③采
用分布绕组。
第三章
感应电机的运行原理、功率和转矩
▲异步电机的重要物理量：转差率
1
1n n
n s -=
，当S,n1已知时，可算出n:1)1(n s n -= 当转子不转（启动瞬间），0=n ，则1=s ；当转速接近同步转速时，1n n
≈，则0≈s 。正常运行时，s 仅在0.01~0.06之间。2转差率是异步电机的一个重要物理量，它反
映了转子转速的快慢或负载的大小。根据转差率的大小和正负，可判定异步电机的三种运行状态：电动机状态；电磁制动状态；发电机状态。
▲额定值:电动机的额定功率
N
P 是指在额定状况下，转轴上输出的机械功率。对于三相异步电机：
310cos 3-?=N N N N N I U P η?
▲感应电机的定子和转子之间只有磁的联系，没有电的直接联系。为了得到等效电路，要进行频率和绕组折算。与变压器相比，变压器是静止元件，不需要进行频率折算，变压器是集中绕组，其绕组系数等于1。感应电机一般是短距分布绕组，绕组系数小于1。
▲在任何转速下，感应电机转子磁动势与定子磁动势相对静止。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。
▲基本方程、相量图和等效电路是分析感应电机运行时内部电磁关系的三种不同方法，它们之间是统一的。 ▲掌握异步电机电磁平衡方程式及等效电路。 ▲功率平衡方程式 输
入
功
率
em
Fe Cu P p p I U m P ++==111111cos ?电磁功率
m
e c
Cu p p S
r I m I E m P +===2'
2'2
1'2
'2112cos ? 定子铜耗12111r I m p Cu =铁耗m m Fe r I m p 2
1= 转子
铜耗
em Cu SP r I m p ==''22212机械功率2'22
2
11)1(1'Cu em MEC p S
S
P S r S S I m P -=-=-= 输出功率ad mec MEC p p P P --=2
N P 是感应电机的额定功率，是指电动机在额定情况下运行时由轴端输出的机械功率。只有在额定情况下，N P P =2。
▲ 电磁转矩方程式
掌握电动机电磁转矩的物理表达式、参数表达式。掌握最大转矩、起动转矩、临界转差率与参数的关系。电磁转矩与电磁功
率、机械功率的关系Ω
=Ω=
MEC
em em
P P T 1 电磁转矩平衡方程式02T T T em +=。式中负载转矩Ω
=
2
2P T ，空载
转矩Ω
+=
ad
mec p p T 0
掌握异步电动机空载试验中铁耗的分离办法。、第六章;三相异步电动机是电力拖动
主要内容有：（1）三相异步电动机的电磁转矩的物理表达式、参数表达式和实用表达式，固有机械特性和人为机械特性（2）三相笼型异步电动机的直接启动和降压启动方法，三相绕线式异步电动机的转子串电阻启动方法及分级启动电阻的计算（3）三相异步电动机的能耗制动，反接制动及回馈制动方法及制动过程分析。（4）三相异步电动机的变极调速、变频调速、降压调速、绕线转子电动机转子串电阻调速及串极调速方法等。 第一部分变压器一、填空题：
1、电部机的铁耗包括 磁滞 损耗和涡流损耗两分。
2、变压器负载运行时，当负载电流增大时，铜损耗会 增大 ，铁损耗会 基本不变 。
3、在本课程中，电机包括： 直流电机 、 变压器 、 异步电机 、和同步电动机。
4、变压器中的磁通包含主磁通和 漏磁通 ，前者（主磁通）的路径为： 铁心 ，后者的路径为 空气及变压器油 。
5、变压器主磁通的性质和作用 与原、副边绕组相交链，是变压器实现能量转换和传递的主要因素 ，漏磁通的性质和作用是 仅与原边绕组或副边绕组相交链，不传递能量，但起到电压平衡作用 。
6、一台单相双绕组变压器，额定容量S N =250KV A ，额定电压U 1N /U 2N =10/0.4KV ，试求一次、二次侧的额定电流 I 1N =25A ，I 2N =625A 。
7、一台三相变压器，额定容量S N =5000kV A ，额定电压U 1N /U 2N =10/6.3KV ，Y ，d 联结（即Y/△联结），试求： （1）一次、二次侧的额定电流； I 1N =288.68A,I 2N =458.21A
（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流 U 1N ?=5.77KV , U 1N ?=6.3KV; I 1N ?=288.68A, I 2N ?= 264.55A 。
8、铁心的作用是 为了提高磁路的导磁率 。为什么要用厚度为0.35mm 且表面土有绝缘漆的硅钢片叠制成铁心 为了减小铁心内的涡流损耗 。
9、一台单相变压器在铁心叠装时，由于硅钢片剪裁不当，叠装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将 ② 。（选填：①减少；②增加；③不变）
10、一台单相变压器，额定电压为220/110V 现将原边接在电压为250V 的电源上，变压器等效电路中的励磁电抗则 ③ 。（选填：①不变；②变大；③变小；）
11、一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验求得励磁阻抗为16Ω，那么高压边的励磁阻抗值是 ② 。（选填①16；②1600；③0.16）
12、一台单相变压器进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压进行测量，所测得损耗 ③ 。（选填①不相等且相差较大；②折算后相等；③相等）
13、变压器的短路损耗为 ③ 。（选填①全部为铜耗；②全部为铁耗；③主要为铜耗） 14、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 ② 。 （选填①完全相等；②基本不变；③根本不同；）
15、一台单相变压器，当一次侧电压降至额定电压一半时，变压器等效电路中的励磁电抗 ②。（选填：①不变；②变大；③变小）
16、一台变压器的额定频率为50Hz ，如果接到60Hz 的电源上，且额定电压的数值相等，则此变压器铁心中的磁通 ① 。（选填：①减少；②不变；③增加）
17、变压器在空载时，线路电压增加，铁心耗损将 ① 。（选填：①增加；②不变；③减少）
18、Y/Y 联接的三相变压器组，在空载运行时，由于 ② ③ ，使相电压增大，有害于变压器的正常运行。（选填：①有三次谐波电流通过；②有三次谐波磁通通过；③有三次谐波感应电势）
19、消除三相心式变压器中的三次谐波磁通的主要方法是 ② ③ 。（选填：①采用Y/Y 联接；②采用Y/△联接；③采用△/△联接）
20、Y/Y 联接的组式变压器，相电势的波形是 ② 。（选填：①正弦波；②尖顶波；③平顶波）
21、变压器并联运行，变比相等是为了无环流；短路电压标么值相等是为了负载分配合理；连接组别相同是为了不因过大的环流而烧毁变压器绕组；短路阻抗角相等是为了变压器副边绕组的电流同相位，使在负载电流一定时每台变压器承担的电流最小。
22、 通过 和 实验可求取变压器的参数。答：空载和短路。
23、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_______的大小，而与磁路的_______基本无关，其主磁通与励磁电流成_______关系。（外加电压；材质和几何尺寸；非线性） 24、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。 （越大；越小）
25、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。 （不变；增加）
26、当变压器负载（φ2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流I0_______，铁损耗PFe_______。（ 减小；减小） 27、一台2kV·A,400/100V 的单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路测得I0=2A ；P0=20W ；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得I 0=_______A ，P 0=_______W 。（0.5；20）
28、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流就_______。（大；小）
29、变压器等效电路中的xm 是对应于_______电抗，rm 是表示_______电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效） 30、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。 （小）
31、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式）
32、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于_______。（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率） 二、判断下列说法是否正确： 1．变压器的激磁阻抗Z m 随外加电压的增大而增大。× 2．变压器从空载到负载主磁通将随负载电流的增加而变大。× 3．变压器变比的定义是初级和次级绕组的负载电压之比。×
4 变压器短路实验常在高压侧进行，测取外加电压为额定电压时的电流。× 5、变压器次级电流折算到初级要除以变比k 2 。×
6、短路电压u k 越大，则变压器随负载变化时，输出电压电压波动越大，且在变压器故障短路情况下，短路电流较小。√
7、按国家标准，实验测出的电阻值和电抗值应换算到基准工作温度（75℃）时的数值。×
8、变压器空载实验时，O
m
I U Z 1
=
，为了使测出的参数能符合变压器的实际运行，应选取额定电压时的数据来计算激磁阻
抗。√
9、变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，短路损耗可近似看成铜损耗。√ 10、变压器带感性负载时，输出电压有可能比空载电压还高。× 11、标么值是实际值与该物理量所选定的同单位基值之比的形式表示。√
12、变压器次级电阻的标么值与次级电阻折算到初级后的的标么值具有不同的值× 13、变压器带额定负载时变压器的效率最高。×
14、三相心式变压器三相磁路长度不同，当外加三相对称电压时，三相激磁电流不完全对称，中间铁心柱的一相磁路较短，激
磁电流较大。×
15、绕组的同名端只决定于绕组的绕向，与绕组的首末端标志无关。√
16、联接组号为Y/Y-4的变压器次级绕组的线电动势超前初级绕组的线电动势120?×
17、在三相变压器中，总希望在初级或次级绕组中有一个接成三角形，以保证相电动势接近正弦波，从而避免相电动势波形发
生畸变。√
18、磁路彼此相关的三相组式变压器如采用Y/Y联结会使相电动势畸变成为尖顶波，可能危及绕组绝缘安全，故不允许采用
Y/Y联结。×
19、电流互感器不允许短路运行。×
20、单相变压器额定容量S N=2KVA，原，副方额定电压U1N/U2N=220/110V，今在原方施以
22V的直流电压时，副方的电压为11V。×
21、仪用电压互感器在工作时绝对不允许副方短路。√
22、变压器中的磁通按正弦规律变化时，激磁电流波形也按正弦规律变化。×
23、不论变压器带什么性质的负载，其负载电压总比空载电压低。×
24、变压器低压侧电压折算到高压侧时，低压侧电压乘以变比K √
25、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等（）。（F）
26、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，因此变压器的主要磁通也大（）。（F）
27、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（）。（T）
28、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（）。（T）
29、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（）。（T）
三、选择题
1、变压器的空载损耗为：（B）
A、主要为铜耗
B、主要为铁耗
C、全部为铁耗
D、全部为铜耗
2、变压器空载电流小的原因是：（A）
A 、变压器的励磁阻抗大 B、一次绕组匝数多，电阻大 C、一次绕组漏抗大
3、当一次侧接额定电压并维持不变时，变压器由空载转为满载运行时，其主磁通将会（C）
A、增大
B、减小
C、基本不变
4、一台一次侧额定电压为220V的单相变压器，接220V交流电源时，空载电流为1A；如果不慎错误地接到380V的交流电源，则空载电流为（C）
A、 1.727A;
B、 1.0A;
C、大于1.727A
5、下列哪种形式的变压器在电力系统中不宜采用（D）
A、 Y,d接法的芯式变压器；
B、 D,y接法的组式变压器；
C、 Y,y接法的芯式变压器；
D、 Y,y接法的组式变压器
6、一台三相变压器，S N=200kVA,U1N/U2N=1000/400V，Y/Δ接法，当此变压器额定运行时，二次绕组中流过的电流值为（C）
A、 500A;
B、 288.7A;
C、 166.7A;
D、 115.5A。
7、一台变压器设计的频率为50Hz，现在将它接到60Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁心中的磁通将（C）
A、增加；
B、不变；
C、减小；
D、为零不能运行。
8、一台变压器在高压侧做空载实验求得的参数与在低压侧做实验求得的参数相比（A）
A、大K2倍；
B、大K倍；
C、相同；
D、小K2倍；
9、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电阻负载时，则从原边输入的功率：③
①只包含有功功率；②只包含无功功率；③既有有功功率，又有无功功率；④为零。
10、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：②
①增加；②减少；③不变；④基本不变。
11、一台变压器在（）时效率最高。③
①β=1；②P0/P S=常数；③P Cu=P Fe；④S=S N四、问答题
1、电流互感器二次绕组为什么不许开路？电压互感器二次绕组为什么不许短路？
答：电流互感器正常运行时，相当于变压器工作在短路状态，一、二侧磁动势处于平衡状态，磁场很弱。若二次侧开路，一次侧电流完全用于励磁，磁场变得很强，将在二次侧感应出很高的电压，将绝缘击穿，危及人身及设备安全。因此，电流互感器二次侧不得开路。
电压互感器正常运行时，负载接电压表，阻抗很大，接近于空载运行。若二次绕组短路，则变成短路运行，电流从空载电流变成短路电流，一、二次侧电流均变得很大，造成互感器绕组过热而烧坏。
2、为什么三相变压器组不能采用Yy 联结？而三相心式变压器又可采用Yy 联结？答：Yy 联结的三相变压器，一、二次绕组中都不能流通3次谐波电流，励磁电流基本接近正弦波。由于磁路饱和的原因，铁心中主磁通基本为平顶波，其中含较强的3次谐波磁通。对于三相变压器组，各相磁路彼此独立，3次谐波磁通沿铁心闭合。由于铁心磁阻很小，故3次谐波磁通较大，加上3次谐波磁通的频率为基波频率的3倍，所以，由它所感应的3次谐波相电动势相当大，在数值上可达基波幅值的45%-60%，甚至更大，结果使相电动势波形畸变，最大值升高很多，可能使绕组绝缘击穿，故不能采用Yy 联结。
对于三相心式变压器，由于三相磁路彼此相关，三次谐波磁通又彼此同相位、同大小，不能沿铁心闭合，只能借油、油箱壁等形成闭合。由于这些磁路的磁阻很大，故3次谐波磁通很小，主磁通基本接近正弦波，因此可以采用Yy 联结。但由于3次谐波磁通通过油箱壁闭合，引起附加涡流损耗，因此对容量较大、电压较高的三相心式变压器，也不宜采用Yy 联结。 3、变压器并联运行的最理想情况有那些？怎样才能达到最理想的情况？
答：变压器并联运行的最理想情况是（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。
为了达到上述并联运行的理想情况，各台变压器必须具备下列三个条件
（1）各台变压器的一次侧额定电压和二次侧额定电压应分别相等。此时，各台变压器的一次侧与二次侧线电压之比相等；（2）各台变压器的二次侧线电压对一次侧线电压的相位差相等，即各台变压器应属于相同的连接组；（3）各台变压器用标幺值表示的短路阻抗应相等，短路电抗和短路电阻之比也应相等。
4、为什么变压器一、二次绕组电流与匝数成反比，只有在满载或接近满载时才成立，空载时不成立？
答：因为空载时，二次绕组的电流I 2等于零，因此不存在电流比的关系。因而满载和接近满载时，一、二次绕组的电流远大于空
载电流，在磁动势平衡方程式中，忽略空载电流才能得到
K
N N I I 11221==这一关系。5变压器空载运行时，原线圈加额定电
压，这时原线圈电阻r 1很小，为什么空载电流I 0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？
答： 因为存在感应电动势E 1, 根据电动势方程：
)()(11001010010111jx r I Z I r I x I j jx r I r I E E U m m m ++=+++=+--= σ可知，尽管1
r 很小，但由于励磁阻抗m Z 很大，所以
0I 不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不感应电动势，即01=E ，
01=σE ，因此电压全部降在电阻上，即有11/r U I =，因为1r 很小，所以电流很大。
6、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？
答 变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。
变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。
7、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
答 据m fN U φ11
44.4≈可知，当f
降低时，
m φ（m B ）增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗
减小。
8、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？
答 原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。 五、计算题
1、有一台630KVA 、35/6.6KV 、50Hz 的单相变压器，空载实验与稳态短路实验数据如下所示：
求(1)归算到高压侧的励磁阻抗及短路阻抗; (2)假定,','2121
σσX X R R ==绘出T 型等效电路；
（3）当低压侧接负载5.4357j Z L
+=时，利用T 型等效电路求高压侧电流及其功率因数。
解：（1）励磁阻抗
Ω===
12941.56600O O m I U Z 励磁电阻Ω===14612
.53800
2O O m I P R 励磁电抗
Ω=-=-=12851461294222
2m m m R Z X 变压比3.56
.635
2010===
U U K
归算到高压侧:
Ω
=?=?=Ω=?=?=Ω
=?=?=41001463.5'3609512853.5'3634812943.5'222222m m m m R K Rm X K Xm Z
K Z 利用稳态短路实验数据计算可得:
Ω
=-=-=Ω==
=
Ω===
1282.321322.322.179500
1322.172270
222
2
2
2
k k k k
k k k k k R Z X I P R I U Z
（2）
T 型等效电路如图所示：
（3）略。自己验算
2、一铁心线圈，加上12V 直流电压时，电流为1A ；加上110V 交流电压时，电流为2A ，消耗的功率为88W ，求后一情况下线圈的铜损耗、铁损耗和功率因数。
解 本题目的是为了复习铁心线圈电路中的功率关系
Ω
=?===Ω=?=
=1.162.3221
21'6412821
'2121k R R R X X σσ
由线圈加直流电压时的电压和电流值可求得线圈的电阻为
Ω===
121
12I U R 由线圈加交流电压时的数据求得交流铁心线圈电路中的铜损耗、铁损耗和功率因数分别为
W RI p cu 4821222=?== W p P p cu Fe 404888=-=-= 4.02
11088
=?==
UI P λ 3、一交流铁心线圈电路，线圈电压
V
U 380=，电流
A I 1=，功率因数6.0cos ==?λ，频率
Hz f 50=，匝数N=8650。电阻Ω=4.0R ，漏电抗Ω=6.0X 。求线圈的电动势和主磁通最大值。
解 本题目的是为了复习交流铁心线圈电路中的电磁关系。 选择电压为参考相量，即?∠=?
0380U
，电压与电流的相位差?===1.536.0arccos arc ??
由交流铁心线圈电路的电动势平衡方程求得
V j I jX R U E ?∠=?-∠?++?∠-=++-=?
?
?006.03791.531)6.04.0(0380)(
由此求得
Wb
Nf E 0002.050
865044.4379
44.4=??==
φ
4、
一单相变压器，KVA S N
50=，V U U N N 230/10000/21=，KVA S N 50=，Ω=401R ，
Ω=601X ，Ω=02.02R ，Ω=04.02X ，Ω=2400m R ，Ω=12000m X 。当该变压器作
降压变压器向外供电时，二次电压V
U 2152=，A I 1802=，功率因数8.02=λ（电感性）。试用基本方
程式求该变压器的0I 、1I 和1U 。
解 48.43230
10000
21===
N N U U k
V j I Z U E ?∠=?-∠?++?∠=+=?
?
?
93.023.22287.36180)04.002.0(02152222
V E k E ?∠=∠?==?
?93.056.966293.023.22248.4321
A j Z E I m ?∠=+?
∠-=-
=?
?
24.10279.012000
240093.056.966210 A k I I I ?∠=?
-∠-?∠=-
=?
?
?
96.13676.448
.4387.3618024.10279.0(201 V
j I Z E U ?-∠=?-∠?++?∠-=+-=?
?
?
65.178999896.13676.4)6040(93.056.96621111
5、一单相铜线变压器，KVA S N 20000=，KV
U U N N 11/127/21=，
A I I N N 1818/5.157/21=,Hz f N 50= ,室温C ?=15θ。在低压侧做空载试验，测得KV U 111=，
A I 5.450=，KW P 470=；在高压侧做短路试验，测得KV
U s
24.9=，A I 5.1571
=，
KW
P s 129=。设'21
R R =，'21X X =。求折算至高压侧C ?75时的T 形等效电路中的各参数。
解
：
（
1）励磁阻抗
Ω
=?==76.2415
.4510113
1O m I U Z 励磁电阻
Ω
=?==7.225.4510472
3
20I P R O m 励
磁
电抗
Ω=-=-=69.2407.2276.241222
2
m m m R Z X 变压比55.1111
127
21===
N N U U K
归算到高压侧:Ω
=?=?=Ω
=?=?=
Ω
=?=?=3211069.24055.11'30287.2255.11'39.3225176.24155.11'222222m m m m X K Xm R K Rm Z K Z
（2）利用稳态短路实验数据计算可得：:Ω
=-=-=Ω=?==
Ω
=?==44.582.567.582.55
.1571012967.585
.1571024.9222
2
2
3
2
1
3
1s s s s s
s s R Z X I P R I U Z
（3） 折算至C ?75，则
6、SCL-1 600/10型三相
铝线变压器，D,yn 联结。
KVA S N 1600=，KV
U U N N 4.0/10/21=，A I I N N
2312/5.92/21=。在低压侧做空载试验，测
得V U L
4001=，A I L 1040=，W P 39500=；在高压侧做短路试验，测得V U sL 600=，
A I L 5.921=，W P s 13300=。实验时室温为C ?=20θ。求折算至高压侧C ?75时的Rm 、Xm 、Zm
和Rs 、
Xs 、Zs 。
Ω
=?===Ω
=?===Ω
=?++=
22.2944.5821
21'225.345.621
21'45.62.515
5.23475
5.2342121Xs X X R R R Rs s
解：三相变压器空载实验和短路实验测得的电压为线电压，电流为线电流，功率为三相功率。在参数计算时，应用相电压、相电流和每相功率。
（1）励磁阻抗
Ω=?===
223.2104
73.14003/011L L O m I U I U Z 励磁电阻
Ω=?==
122.0104
33950
32
20I P R O m 励
磁
电抗
Ω
=-=-=22.2122.0223.2222
2
m m m R Z X 变压比
25.4373
.1/4.010
3
/2121==
=
=
N N Np
Np U U U U K
归算到高压侧
Ω
=?=?=Ω=?=?=Ω=?=?=65.415222.225.43'21.228122.025.43'26.4158223.225.43'222222m m m m X K Xm R K Rm Z K Z
（
2
）
利
用
稳
态
短
路
实
验
数
据
计
算
可
得
：
Ω
=-=-=Ω=====Ω====
11.1155.122.1155.15.9213300)3/(3322.1173.1/5.92600
3/1222
2
2212
1211s s s L L s s s s R Z X I Ps I Ps I P R L I UsL I U Z
（3） 折算至C ?75，则
7、三相变压器额定容量为20kV·A，额定电压为10/0.4 kV ，额定频率为50H Z ，Y ，y0联结，高压绕组匝数为3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压绕组的额定电压；（3）绘出变压器Y ，y0的接线图。 解：（1
）1 1.16N
I A =
=
228.87N I A ==
（2
）1 5.774NP
U kV =
=
20.231NP U kV ==
8、判断下列连接组别
27
.1111.1189.111.1189.155.1205.23475
5.23422221=+=+=
Ω
=Ω
=?++=
s s X R Zs X Rs
（连接组为Yd5的连接组。）
(图略,组别Y,d11)
第二部分直流电机一、填空题：
1、一台他励调速直流电动机，当励磁电流减小时，将使该电机的转速升高。
2、直流电机以励磁方式来分类，有他励，并励，串励和复励四类。
3、直流电动机常用的制动方式有能耗制动、反接制动、回馈制动。
4、直流发电机的输出电压随负载电流的增大而降低、其中串励和他励发电机相比，电压降更大的是串励电机。
5、并励直流发电机自励电压的建立满足电机中要有剩磁、励磁绕组并接到电枢绕组两端的极性要正确，使励磁电流产生
的磁通与剩磁同方向、励磁回路的电阻值要小于建立临界电阻值三个条件。
6、串励电动机电动机空载运行时会出现的现象是飞车现象。
7、直流电动机恒功率调速应采用的方法是调励磁电流调速。
8、直流并励电动机的输出功率等于 A 。（选填：①U N I NηN；②U N I N-I f）；③U N I N）
9、直流发电机电枢导体中的电流是 B 。（选填：①直流电；②交流电；③脉动的直流）
10、要改变并励直流电动机的转向，可以 C 。（选填：①增大励磁；；②改变电源极性；③改变励磁绕组）
11、直流发电机的电磁转距与转速的方向 B 。（选填：①相同；②相反；③无关）
12、一台并励直流发电机，在500rpm时建立空载电压120V，若把转速提高到1000rpm，则该电机空载电压 B 。（因为E=CeФn，Ф在变）
A：等于240V B：大于240V C：大于120V但小于240V D：无法判断
13、一台串励直流电动机，若把电刷顺旋转方向偏离几何中心线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机的转速将
A 。（选填：①降低；②升高；③保持不变）
14、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均不变，则 A 。（选填：①E下降30%；；②T em下降30%；③E和T em都下降30%）
15、直流发电机的电磁转距是制动转距，而直流电动机的电磁转距是驱动转距。
16、如果把直流发电机的电刷顺电枢旋转方向移动一个角度，负载时的电枢反应是去磁性的；如果把电枢反方向旋转，负载时的电枢反应是助磁性的。
17、直流电机空载时损耗有机械损耗、铁心损耗、励磁损耗，它们分别是由机械摩擦、电枢铁心相对磁场运动、励磁绕组铜耗引起的。
18、直流电机负载时损耗有电枢回路电阻上的损耗及电刷与换向器表面的接触电阻的损耗；铁耗和机械损耗在负载变化时可看成是不变损耗。
19、一台直流发电机的转速由额定值下降为原来的50%，而励磁电流I f、电枢电流I a不变，则感应电势下降50% ，电磁转距保持不变。
20、他励直流电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将 A 。（1、飞车 2、升至新的值稳定运行 3、减速直至停车）
21、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用；逆电机旋转）
22、交轴电枢反应对电机的影响是（1）使气隙磁场发直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）
生畸变；（2）使物理中性线偏移；（3）使每极磁通减少，具有去磁效应。
23、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。（E a〈U；E a〉U）
24、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）
二、判断下列说法是否正确：
1．直流电机中电刷所短路的绕组的感应电动势为最大。×
2．直流电机的电刷的实际位置是在电机的磁极中性线上。√
3．单迭绕组的并联支路数等于该电机的极对数。√
4．并励电动机的电枢电流I a，励磁电流I f，输入电流I的关系为：I a = I +I f。×
5．复励电动机的每个主极铁心上不止有一套励磁绕组。√
6．直流电动机中电枢电流为直流。×
7．直流发电机的额定功率P N是指输入功率。×
8．直流电动机其它条件不变，减小励磁电流，电动机的转速会减小。×
9．一般地，具有上升机械特性的电机带负载会稳定运行。×
10．直流电动机改变电枢电压调速会使电动机的机械特性变软。×
11．直流电动机调励磁电流调速是恒转距调速。×
12．直流测速电机实际是一个直流电动机。×
13．要把一个重物以高于直流电动机理想空载转速n o的速度匀速放下，可以采用能耗制动方式或电动势反向的反接制动方式。
×14、欲使直流发电机的端电压保持恒定，其励磁电流随负载电流变化的关系曲线称为外特性曲线。×
15、直流电动机带恒定负载工作时，若减小励磁电流，则电枢电流会增大。√
16、直流发电机轴上输入的功率即为发电机的额定功率。×
17、直流电动机起动时，若不考虑电枢反应的去磁作用，起动电流为额定电流5倍，起动转距也为额定转距的5倍。√
18、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）×
19、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T）
20、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F）
21、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F）
三、选择题
1、若并励直流发电机转速升高15％，则空载时发电机的端电压将升高（B）
A、 15&
B、 >15%
C、 <15%
2、直流电动机降压调速稳定后，若磁场及负载转速不变，则（C）不变
A 、 输入功率
B 、 输出功率
C 、 电枢电流
3、直流发电机由主磁通感应的电动势存在于 A A 、 电枢绕组 B 、 电枢和励磁绕组 C 、 励磁绕组
4、电源电压不变时，直流电动机的启动电流决定于 （B ） A 、 负载转矩的大小 B 、 电枢回路的总电阻 C 、 励磁电流 D 、 由上述因素共同作用
5、在直流电动机中，公式Ea=Ce Φn 和T=C M ΦIa 中的Φ是 （B ） A 、 主磁极每极磁通；B 、 每极合成磁通； C 、 每极电枢反应磁通；D 、 所有磁极的总磁通。
6、直流并励电动机起动时，串联在励磁回路中的变阻器应处于的位置 （B ） A 、 阻值最大；B 、 阻值最小；C 、 断开；D 、 任意。
7、一台直流发电机，在额定状态下，拖动转速下降了30％，假设励磁电流及电枢电流不变，则 （C ） A 、 电磁转矩T 下降30％； B 、 端电压下降30％； C 、 感应电势Ea 下降30％；D 、 Ea 和T 均下降30％
8、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。 （1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组
9、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（ ） （3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 四、问答题
1、他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个电压变化率大？
答：他励发电机由空载到额定负载，电枢电流Ia 由0增加到额定值IaN ，电枢回路电阻压降IaRa 增加，且电枢反应的
去磁作用使主磁通Φ下降，从而使感应电动势E 下降。由公式U=E-IaRa 可知，端电压U 随Ia 的增加而下降。
对于并励发电机，除上面两个原因外，端电压下降，引起励磁电流If 下降，使得Φ下降和E 下降，从而引起U 进一步降低，所以并励发电机的电压变化率比他励发电机的电压变化率要大些。
2、 一台直流并励电动机，在维修后作负载实验，发现电动机转速很高，电流超过正常值，停机维修发现线路无误，电动机
的励磁电流正常。试分析这一故障的可能原因并说明理由。
答：如果直流电动机的电刷不在几何中性线上，则在负载运行时，除了具有交轴电枢磁动势外，还存在直轴电枢磁动势。如果电刷位置是从几何中性线逆电机旋转方向移开的话，则直轴电枢磁动势是去磁的，即与主磁通方向相反。而当气隙磁通削弱时，便会使转速n=
Φ
-Ce RaIa
U 增高。同时在一定电磁转距下，因为Tem=C M
ΦIa ，电枢电流会增加。如果电动机具有起稳
定作用的串励绕组，则可能是串励绕组反接，而不是电枢位置不对，或者两种原因兼有。 3、为什么在供给相同的负载电流时，并励发电机的端电压下降比他励发电机的端电压大？ 4、试述并励直流电动机的调速方法，并说明各种方法的特点。
答 并励直流电动机的调速方法有以下三种：（1）改变励磁电流调速。这种调速方法方便，在端电压一定时，只要调节励磁回路中的调节电阻便可改变转速。由于通过调节电阻中的励磁电流不大。故消耗的功率不大，转速变化平滑均匀，且范围宽广。接入并励回路中的调节电阻为零时的转速为最低转速，故只能“调高”，不能“调低”。改变励磁电流，机械特性的斜率发生变化并上下移动。为使电机在调速过程中得到充分利用，在不同转速下都能保持额定负载电流，此法适用于恒功率负载的调速。（2）改变电枢端电压调速。当励磁电流不变时，只要改变电枢端电压，即可改变电动机的转速，提高电枢端电压，转速升高。改变电枢端电压，机械特性上下移动，但斜率不变，即其硬度不变。此种调速方法的最在缺点是需要专用电源。在保持电枢电流为额定值时，可保持转矩不变，故此法适用于恒转矩的负载调速。
（3）改变串入电枢回路的电阻调速。在端电压及励磁电流一定、接入电枢回路的电阻为零时，转速最高，增加电枢路电阻转速降低，故转速只能“调低”不能“调高”。增加电枢电阻 ，机械特性斜率增大，即硬度变软，此种调速方法功率损耗大，效率低，如果串入电枢回路的调节电阻 是分级的，则为有级调速，平滑性不高，此法适用于恒转矩的负载调速。
5、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？
答 使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。
6、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。 答 并励直流发电机的外特性比他励的软。 他励：影响因素有两个
(1)随着Ia 增加，IaRa 增加，使U 下降；
(2) 随着Ia 增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使U 下降。 并励：影响因素有三个
(1) 随着Ia 增加，IaRa 增加，使U 下降；
(2) 随着Ia 增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使端电压U 下降。 (3) 两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea 进一步减少，端电压U 进一步下降。
7、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？
答 电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。 五、计算题
1、一并励直流发电机，P N =35KW ，U N =115V ，n N =1450r/min ，电枢电路各绕组总电阻ra=0.0243Ω，一对电刷压降
2△Ub=2V ，并励电路电阻R f =20.1Ω。求额定负载时的电磁转距及电磁功率。
解：额定电流：A U P I N N N
3.304115
103
35=?==
额定励磁电流：A R U I f N fN
72.51
.20115
===
额定电枢电流: A I I I fN N aN 310=+=
额定电枢电动势: V
b U r I U E a aN N N 5.12420243.03101152=+?+=?++=
电磁功率：KW
W I E P aN N em
6.383105.124=?==
电磁转距:m N n I E P T aN N em em
.2.25460
1450238600602===Ω
=
ππ
2、一台并励直流发电机，励磁回路总电阻R f =44W ，负载电阻R L =4W ，电枢回路总电阻Ra=0.25W ，端电压U=220V ，使求： （1）励磁电流If 和负载电流I ；
（2）电枢电流Ia 和电枢电动势Ea （忽略电刷接触压降）； （3）输出功率P2和电磁功率Pem 。 解：励磁电流A R U I f f
544
220
===
负载电流A R U I L 554220===
（2）电枢电流A I I I f a 60555=+=+=
电枢电动势V IaRa U E a 23525.060220=?+=+=
(3)输出功率W
UI P 12100552202=?==
电磁功率W EaIa P em
1410060235=?==
或
W R I Ra I P P f f a em 14100
44525.060121002
2222=?+?+=++= 3、一台他励发电机，额定电枢电压230V ，额定电枢电流100A ，电枢电阻0.2Ω。求（1）空载电压；（2）如果磁通减小10％，求满载时的输出电压。
解 （1）V
I R U E U aN a aN N 2501002.02300
=?+=+==
（2）当Φ减小10％时，V
E E
N 2252509.09.0=?==
满载时V
I R E U aN a a 2051002.0225=?-=-= 4、某直流发电机，已知
W p Cu 2000=，W
p 12000=，Nm T 210=，rpm n 1000=。求该发
电机的电磁功率、输出功率、输入功率和效率。
解
%19.86%10023189
19980%100231801200219801998020002198021980100021060
14
.3260212012=?=?=
=+=+==-=-==???==
Ω=P P W
p P P W p P P W Tn T P em Cu em em ηπ
5、一台并励直流电动机，额定功率P N =2.2KW ，额定电压U N =220V ，额定效率
%80=N η，额定转速
rp m n N 750=，电枢电路电阻Ω=2.0Ra ，励磁电路电阻Ω=275f R 。求该电机在额定状态下运行时的输入
电流I 、励磁电流If 、电枢电流Ia 、电动势E 和电磁转矩T 。
解 A U P I N
N N 5.128
.0220102.23
=??==
η
电机学期末复习总结要点
《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电 流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为 60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值： m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用 τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ① 节 距 因 数 ： 1 90sin 90)1(cos 11≤?? ? ?????=????????-=ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4=
⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机， Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长 cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=， 定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路数） 【练习2】有一双层三相短距绕组，24=z ， 42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组展开图； （2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： )cos(2 1 )cos(21cos cos t x F t x F t x F ωωωφφφ++-= 单相磁势的特
电机学主要知识点复习提纲
电机学主要知识点复习提纲 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P em 电枢铜耗p Cua
励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 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； 启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、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： 60E a E E C n pN C a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=? DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0： 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
电机学基础试题
电机学试题 课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B． ? E0滞后于 ? U C．E0＜U D． ? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（）
电机学复习题及答案
第一章磁路 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.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.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。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电 感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电流；如 果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★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 3.★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 4.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 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 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。 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. ★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 答：磁滞损耗由于B 交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f 成正比，与磁密幅值 B m 的α次方成正比。V fB C p n m h h = 涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f 的平方和 B m 的平方成正比。 V B f C p m e e 2 22?= 3. 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。 4. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：m R A μ= l ，其中：μ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁面积。磁阻的单位为A/Wb 。 5. ★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。 6．★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；
电机学试题24127
河北农业大学2012级函授试题 电机学 专业姓名成绩 一：填空题（每空3分，共48分） 1、隐极汽轮发电机励磁磁动势沿气隙分布波形是____________，其最大值为F0，其基波磁动势 为k f F0。 2、同步发电机励磁磁动势方向处于沿转子旋转方向领先电枢绕组A相轴线+A900电角度时，在时 空向量图上k F F0位置在______________处，E0位置在_______________ 处。 3、同步发电机_________ ______之间的相位角Ψ称为内功率因数角，时空向量图上若k F F0 在+A轴上时，当ψ= ，电枢反应磁动势F a位在沿旋转方向上落后于+A轴1100处。 4、并联于无限大电网的同步电动机运行时，若吸收领先性的无功功率，励磁电流处于 _______________状态。 5、一台输出有功功率和领先性无功功率的同步发电机，有功功率不变时，若增大其励磁电流，电 枢电流的变化是___________，处于过励状态时，输出__________性无功功率。 6、同步电机负序电抗标幺值的大小，转子上有阻尼绕组的比无阻尼绕组的____________，负序电抗 标幺值比正序电抗的______________。 7、并联于无限大电网的一台凸极同步发电机当它失去励磁后，电机最大的电磁功率出现在功率角 等于______________电角度处。 8、三相步电动机采用Y--Δ起动，电机正常现运行时定子绕阻接法是_______________。 9、三相六极异步电动机额定转差率为0.04，电源的频率为50Hz，额定转速应为r/min， 若运行于转速为-200 r/min，转子旋转磁势相对于转子的转速应为___ ____ r/min，转子电流频率为__________ Hz。 二、（本题25分） 一台凸极式同步发电机额定运行时U=1，I=1，x d=1，x q=0.8，r=0，电流超前电压 cosφ=0.707，请: 1、出磁动势电动势向量图（电动机惯例）（10分） 2、计算空载电动势E0（12分） 3、计算过载能力（3分） 三、（本题15分） 一台三相异步电动机额定数据如下：P N=100kW，U N=380V，I N=136A，n N=1420r/min，起动电流倍数k I=6.5，起动转矩倍数k T=1.1，请计算： 1、转差率S N 2、采用Y-?起动时的起动电流和起动转矩 3、若电源电压降到额定电压的80%，能否起动480Nm的负荷。 四、（本题12分） 一台隐极式同步电动机运行时，忽略电阻r，按电动机惯例，cosφ=0.866， 1、电流领先电压； 2、电流落后电压； 请分别画出两种情况下的磁动势电动势向量图（用电动机惯例）。 1
电机学复习题
《电机学》试卷（A1） 班级 姓名 座号 得分 一、填空题（总共40分） 1（3分）、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为 （电角度），每极每相槽数q= 槽，极距τ= 槽。 2（2分）、单层绕组的特点 ；根据端线连接不同，单层绕组可分为 、 、 三种绕组型式。 3（5分）、三相对称绕组通入三相对称电流i A =2Isinωt ，i B =2Isin （ωt+120?），i C = 2Isin （ωt -120?） ，合成磁动势的性质是 ，转向是从 的绕组轴线转向 转向。若f=π ω 2=50Hz,电机是六极的，磁动势 转速n 1= r/min , ωt=120o瞬间，磁动势最大幅值在 轴线处。 4、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用 结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用 结构。 5（3分）、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和 ，当I 滞后E O 900（ψ=900）时，产生 电枢反应，对磁极磁动势起 作用。 6（2分）、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节 ，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节 。 7（3分）、同步发电机对称运行时的主要变量有 、 、 三种。 8（2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而 ， 其原因是 。 9（3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem 与电压U 1的关系是 , 三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩 （不变、增大、减小），起动转矩 （不变、增大、减小）。 10（4分）、一台四极感应电动机，P N =28KW ，U N =380V ，COS ФN =0.88， ηN =90%，定子为Δ接法，则额定电流I 1N = A ，；直接起动时，起动
《电机学》复习要点
一、主要内容 磁场、磁感应强度，磁场强度、磁导率，全电流定律，磁性材料的B-H 曲线，铁心损耗与磁场储能，电感，电磁感应定律，电磁力与电磁转矩。 二、基本要求 牢固掌握以上概念对本课程学习是必须的。 三、注意点 1、欧姆定律：作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通m F Φ=Λ，1m m S R l μΛ== 2、22 22m S fN S N l X L N l μμωωπω==Λ== 3、随着铁心磁路饱和的增加，铁心磁导率μFe 减小，相应的磁导、电抗也要减小。
一、主要内容 额定值，感应电动势、电压变比，励磁电流，电路方程、等效电路、相量图，绕组归算，标幺值，空载实验、短路实验及参数计算，电压变化率与效率。 三相变压器的联接组判别。三相变压器绕组的联接法和磁路系统对相电势波形的影响。 二、基本要求 熟练掌握变压器的基本电磁关系，变压器的各种平衡关系。 三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图。正方向确定，基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。 理解变压器绕组的归算原理与计算。熟练掌握标幺值的计算及数量关系。 熟悉变压器参数的测量方法，运行特性分析方法与计算。 掌握三相变压器的联接组表示与确定。 三、注意点 1、变压器的额定值对三相变压器来说电压、电流均为线值，功率是三相视在功率，计算时一定要注意。三相变压器参数计算时，必须换成单相数值，最后结果再换成三相值。 2、励磁阻抗的物理意义，与频率和铁心饱和度的关系。 3、变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡（功率流程图）。 4、变压器参数计算（空载试验一般在低压侧做，短路实验一般在高压侧做。在哪侧做实验，测出来的就是哪侧的数值，注意折算！） 5、变压器的电压调整率和效率的计算（负载因数1I β*=）。 6、单相变压器中励磁电流、主磁通和感应电势的波形关系，三相变压器的铁心结构和电势波形。 7、联接组别的判别。 8、变压器负载与二次侧接线方式要一致，若不一致，必须将负载?-Y 变换。
1_电机学试题部分答案
1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π
电机学复习题与答案解析知识讲解
电机学复习题与答案 解析
第一章磁路 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.铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。 答：远大于。 4.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。 5.★★当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁 通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。 答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。 二、选择填空 1.★★恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通；电感；电 流；如果是恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时，磁通；电感；电流。 A：增加 B：减小 C：基本不变 答：B，B，C，C，B，A 2.★若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
A：增加 B：减小 C：基本不变 答：A 3.★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 4.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 5.★铁心叠片越厚，其损耗。 A：越大 B：越小 C：不变 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。（）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
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：
21 21N N E E =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。 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. 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 ? ?? ? ==+
电机学试题
电机学 一、选择题（本大题共18小题，每小题1.5分，共27分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题多选或未选均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（）A．任意位置；B．中间位置；C．零位置；D．最大位置 2．同步电机中参数X d’表示为（） A．同步电抗；B．直轴瞬态电抗；C．直轴漏抗；D．直轴超瞬态电抗3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（） A．渐大；B．减小；C．先增大后减小； D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有△U=0（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（）A．增加励磁电流使E 增加; B．增加原动机的动力，使功角增加; C．减小励磁电流使E 0减小; D．加快原动机转速使n＞n 1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E 0＞U; B．E 滞后于U; C．E ＜U; D．E 领先于U
7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低; B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁动势对转子的转速减小 D．转子电流产生的磁动势对定子的转速增加 8．异步电动机空载电流比同容量变压器空载电流大的原因是（） A．异步电动机的损耗大;B．异步电动机是旋转的; C．异步电动机有气隙;D．异步电动机的漏抗大; 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加; B．保持不变; C．减小; D．为0; 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关; B．与电源电压无关; C．与电源频率无关; D．与极对数无关; 11．转差率为s的异步电动机，其sP e 将等于（） A．定子铜耗; B．总机械功率; C．机械功率; D．转子铜耗; 12．三相异步电动机定子通入频率为f 1的电流，当转子不动时，其转子频率f 2 为 （） A．f 2=f 1 ;B．f 2 =0; C．f 2 ＜f 1 ;D．f 2 ＞f 1 13．交流双层绕组中，每相串联匝数N同每个线圈的匝数N c 、每极每相槽数q、极对数p、并联支路数a之间的关系是（） A．N=（2a/p）qN c B．N=（2p/ a）qN c C．N=apqN c D．N=2apqN c 14．变压器负载运行时与空载运行时相比，变比K（） A．变大; B．变小; C．相等; D．基本不变; 15．若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的励磁电流随时间变化的波形是（） A．矩形波; B．平顶波; C．正弦波; D．尖顶波; 16．变压器空载时，线路电压增加，则铁耗将（）
电机学复习题
电机学复习指导 一、填空题 1.当变压器运行效率最高时，其不变损耗可变损耗。 2.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于。 3.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有谐波。 4.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载。 5.变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。 6.如交流绕组的线圈节距用空间电角度γ1表示时，其基波分量短距系数K Y1= 。7．某台四极三相交流电机，定子28槽，假如我们希望尽量消除7次谐波磁势，则绕组节距y应等于。 8.三相异步电动机等效电路中的参数1 2 -' s s r的物理意义是。 9.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。 10.同步发电机电枢反应性质取决于。 11.一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫兹，转子转速n=10转/分，其转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为。 12.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其。 13.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于 状态。 14.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在 的缘故。 15.直流电机电枢反应性质取决于电刷的。 16.直流电机电枢导体的电流是流。 某2p个磁极的直流电机，当绕组为单迭绕组时，其支路数2a等于___________。 17.同步发电机中，转子主极磁场的υ次谐波磁场在定子绕组中的感应电势频率为___________。 18.同步发电机运行时其功率角δ是两个空间向量___________之间的空间夹角。 19.同步电机参数Xq称为___________。 20.同步发电机对称负载运行时，电枢绕组基波磁势与转子间___________相对运动。 21.三相同步发电机带有纯电阻负载时，其电枢反应作用是___________。 22.一台Y接线三相异步电动机缺相（含电源或绕组缺相）就相当于___________。 23.异步电动机为采用变极调速，则转子必须设计为___________。 24.一台三相异步电动机，额定运行时的转差率S=0.03，当忽略机械损耗和附加损耗时，输出功率与电磁功率之比为___________。 25.有一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转/分，定子绕组产生的旋转磁势的转速为___________。 26.三相异步电动机运行时其转差率的范围是___________。 27.交流绕组三相合成的基波磁势的转向取决于___________。 28.36槽4极的三相交流绕组，其槽距角为___________。 29.变压器的一次侧绕组匝数增加10%，其它条件不变，则变压器主磁通将___________。 30.三相心式变压器的磁路特征是___________。 31.引起单相变压器空载电流中的三次谐波电流分量的原因是___________。
电机学期末复习总结
电机学期末复习总结 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
《电机学》期末复习材料 第三篇交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值： m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值： m m m d f f E E φφπ 22.22 2== = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数： 190sin 90)1(cos 11≤??? ?????=????????-=ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。 ②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q
物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机， Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长 cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=， 定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联 匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效 值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场 分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层 绕组） ③画出某相叠绕组展开图（注意支路 数） 【练习2】有一双层三相短距绕组， 24=z ，42=p ，τ6 5 1=y 。（1）分别 画出支路数1=a 和2=a 的A 相叠绕组 展开图；（2）算出绕组因数。 10、单相绕组的磁势（脉动磁势）： 单相磁势的特点是：磁势轴线（即 磁势幅值所在的位置）在空间固定不 动，而各点磁势的大小则随时间在变 化，因此称为脉动磁势。 单相绕组所产生的脉动磁势可以分 解成 基波
电机学复习大纲(第四版)
《电机学》复习大纲 第一篇 变压器 1. 单相、三相变压器的额定数据。注意三相额定电压、电流均为线值，与绕组联结有关。 2. 变压器的基本工作原理。各物理量正方向的规定，主磁通与漏磁通、空载与负载、主磁通感应电动势与漏磁通感应电动势、电流与对应电抗的乘积代替感应电动势、几个电抗的大小与哪些物理量有关，是否为常数。 3. 变比的概念：一、二次侧相电压之比；磁动势平衡关系式推导一、二次侧电流的关系，用于解释副边电流增大时原边电流跟着增大的现象。 4. 变压器的等效电路、方程式（空载、负载）、相量图及功率关系（功率流图），空载与负载时功率因数的大小。折合算法的原则：保持二次侧磁动势不变，功率不变。掌握参数的折算关系（副边往原边折算）：电压及电动势的折算值乘K ，电流的折算值除K ，阻抗的折算值乘K 2，功率不折算（原边往副边折算同样掌握）。 5. 运用公式m m X I fN E U 0111444≈Φ≈≈.分析问题。l s fN N X m m μπω21212=Λ= 6. 单相、三相变压器的励磁电流波形在磁路饱和与不饱和两种情况下对主磁通或电动势波形的影响。注意：在电机学中如不作任何说明均需考虑饱和。三相变压器可从电路系统和磁路系统进行分析，即Y 接法不能流通三次谐波电流，而D 接法可以；心式变压器不能流通三次谐波磁通，而组式变压器可以。结论：Y/y 接法不能用于组式变压器，只要有一方接成D 接法则对运行有利。 7. 掌握标幺值的的计算，关键是基值的选取，基值为对应参数的额定值。 8. 变压器的参数测定，即短路试验和空载试验，分别在哪侧做，空载损耗主要为铁耗及短路损耗主要为铜耗的理解，掌握由试验得到各参数的计算方法。注意：如果为三相变压器，试验所测电压、电流及功率分别为线电压、线电流和三相总功率，应先计算得到对应相值，接下来即可计算得到各相参数。 9. 短路电压与短路阻抗的概念及关系，K K Z U =，短路阻抗大好还是小好（从限制短路电流和电压稳定两个方面综合考虑）。 10. 变压器的运行性能：电压调整率（外特性）和效率。电压调整率计算，与供电稳定的关系，)sin cos (22??βK K X R U +=?，负载系数21I I ==β，不同负载对电压调整率的影响；效率的计算，铁耗等于铜耗，即KN m p p 0=β时效率最大。 11. 三相变压器联结组号的判别—时钟法，掌握用相量图由电路连接图判别联结组号及由联结组号画出相量图。 12. 变压器并联运行的条件：联结组号相同、变比相等、短路阻抗标幺值相等。并联运行变压器的负载分配：并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗标幺值成反比。
电机学试题答案
一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 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 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π
电机学复习题及答案
一、填空题 1. 变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为主磁通漏磁通，其中漏磁通不参与变压器的能量传递。 2. 他励直流电动机常用的调速方法有：_改变电枢回路里的串 联电阻；减小气隙磁通;改变电枢端电压U。 3. 鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子串接电抗器起动 ; Y —起动 ; 自耦减压起动。 4. 三相同步电动机通过调节励磁电流可调节无功功率。 5. 异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到80, 临界转差率不变，负载不变时，电机的转速将降低_____ 6. 直流电动机常用的调速方法有： 电枢控制和磁场控制。 7. 变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电 流的大小。 8. 削弱齿谐波电动势的方法有斜槽、分数槽（半闭口 槽）___ 以及其它措施。 9. 单相绕组的磁动势是脉动磁动势;对称三
相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10. 三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、改变电 压_____ 调速、 变频________ 调速。 11. 变压器空载实验选择在低压侧压侧进行, 原因是安全和仪表 选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行,原因是—安 全和仪表选择方便。 12. 一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕 组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1 : 100 ;归 算前后的二次侧磁势之比是1 : 1 。 13. 并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励 磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临 界电阻。 14 . 一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15. 三相感应电动机转子转速为n定子旋转磁场的转速为,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡ ；转子电流 的交变频率为5s —n）P。