电机学习题集
直流机
1－1 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？
1－2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质：
（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转：
（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。
1－6 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额定转速，额定效率，试求该电机的额定电流。
1－7 已知某直流电动机的额定功率，额定电压，额定转速，试求该电机的额定电流。
1－12 一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转速1450r/m，额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。
2－1 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？
2－2 试述等物理量的物理概念。
2－3 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？
2－4 一台14kw，220伏，1000r/min的四极直流电动机，槽高＝
0.03m，磁极高＝0.09m，电枢磁轭长＝0.103m，机座磁轭长＝0.357m，气隙＝0.0022m，气隙系数。电枢铁心由硅钢片迭成，磁极用0.001m厚钢板迭成，机座用铸钢。已知空载额定电压时电机磁路各部分磁密为，，，，，试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。
2－6 一台四极单迭绕组的直流电机。
（1）如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；
（2）如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？
（3）若只用相对的两组电刷是否能够运行？
（4）若有一极失磁，将会产生什么后果？
2－8 试计算下列各绕组的节距，，和，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，并求并联支路对数。
（1）右行短距单迭绕组：2P＝4，Z＝S＝22；
（2）右行整距单波绕组：2P＝4，Z=S=20;
（3）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=19;
（4）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=21;
2－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230伏电势，则每极磁通应为多少？
2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数＝3，当＝0.01825 ，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。
2－11 一台直流发电机，2P＝8，当n＝600r/min，每极磁通＝0.004
时，，试求：（1）若为单迭绕组，则电枢绕组应有多少导体？
（2）若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？
2－11 （许实章电机学修订本，1992；P63）
直流发电机, , ,2P =4,电枢外径，磁极长度等于电枢长度，槽数Z＝35，槽高，槽宽，电枢轭截面，磁极截面，机座轭截面，电枢轭磁路长，磁极高，机座轭磁路长，漏磁系数，极弧系数，气隙，电枢由硅钢片迭成，，磁极用厚0.001m钢板，机座用铸钢。空载额定电压时，试求时每对励磁磁势及饱和系数。
2－13 一台直流电机，2P＝4，S＝120，元件电阻为0.2 ，当转速为1000r/min时，元件平均电势为10伏，问当电枢绕组为单迭或单波时，电刷端电压和电枢绕组的电阻各为多少？
2－18 一台两极发电机，空载时每极磁通为0.3韦，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。
2－34 用单波绕组代替单迭绕组时，若导体数和其他条件均不变，电机额定容量有无改变？例如一台六极电机原为单波绕组，如果改成单迭绕组，保持元件数和元件匝数不变，问电机额定容量会不会改变？其它额定量要不要改变？
2－35 一台四极直流发电机，空载电压为440伏，电枢绕组修理后，保持原来的转速和励磁电流不变，发出的空载电压为220伏，问修理前后该电枢
绕组可能是什么型式的绕组？为什么？如果保持电枢导体内电流不变，问修理前后发电机的功率有无改变？为什么？
2－42 直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是230伏，试问在下列情况下电势的变化如何？
（1）磁通减少10％；
（2）励磁电流减少10％；
（3）磁通不变，速度增加20％；
（4）磁通减少10％，同时速度增加20％。
2－64 一直流发电机数据2P＝6，总导体数N＝780，并联支路数2a ＝6，运行角速度，每极磁通为0.0392韦，试计算（1）发电机感应电势；（2）速度为900r/min，磁通不变时发电机的感应电势；（3）磁通为0.0435韦，n ＝900r/min时电机的感应电势；
(4)若每一线圈电流的允许值为50安，在第（3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。
2－66 一台他励发电机，额定电压为230伏，额定转速1450r/min，极数2P＝4，槽数Z＝50，每槽导体数＝4，，空载电压230伏时每极磁通韦，试求：（1）电枢总导体数；（2）电枢绕组型式和换向片数。
3－2 一台四极、82kw、230伏、970r/min的他励直流发电机的电枢上共有123个元件，每元件为1匝，支路数2a＝2，如果额定运行时的磁通比空载电压为额定电压时的磁通多
5％，试求电机的额定电磁转矩。
3－9 一台四极、82kw、230伏、970r/min的并励直流发电机，在75
度时电枢回路电阻，并励绕组每极有78.5匝，四极串励绕组总电阻，额定负载时，并励回路串入3.5欧的调节电阻，电刷压降为2伏，基本铁耗及机械损耗，附加损耗，试求额定负载时发电机的输入功率，电磁功率，电磁转矩和效率。
3－10 已知上题的发电机在额定转速下的空载特性为：
（A）
2.0
3.2
4.8
5.5
6.5 8.2 11.7
（v）
100 150 200 220 244 260 280
若空载时产生额定电压，则励磁回路中应串入多大的调节电阻？在额定转速下的临界电阻时多少？
3－11 试求上题的发电机在额定负载时用励磁磁势表示的电枢反应去磁作用每极有多少安匝，并用作图法求下列各项：（1）发电机的电压变化率；（2）如果电枢电流仍为额定负载时的数值，但端电压降为210伏，则励磁回路应串入多大的电阻？
3－12 设有一台他励发电机，，伏，，每极励磁绕组有850匝，励磁电流为2.5A，电枢回路总电阻包括电刷接触电阻为0.4欧，已知它在750r/min是的空载特性如下：
（A）
0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4
（v）
33 78 120 150 175 180 193.5
206 225
试求：（1）空载端电压；（2）满载时电枢反应去磁安匝数；（3）过载25％时的端电压（设电枢反应正比于负载电流）。
3－13 设将上题直流发电机额定负载时的端电压调到240伏，若励磁电流不变而用调节转速的方法，其转速应增加到多少？若转速不变，而用调节励磁电流的方法，励磁电流应增加到多少？在此情况下，空载电压为多少？
3－14 一台并励发电机＝100kw，＝250伏，设并励的主磁极励磁绕组有1000匝，在额定转速下，空载时产生额定电压的励磁电流为7安，额定负载时则需9.4安才能达到同样的端电压。今欲将该发电机改为平复励发电机（短复励）每极应加入多少匝串联绕组？
3－15 一台并励发电机在600r/min时空载电压为125伏，假如将转速提高到1200r/min，同时将励磁回路的电阻增加一倍，问电机的空载电压为多少？
3－36 一台并励直流发电机，，＝230伏，，2P＝4，单波绕组，电枢导体总数N＝444，额定励磁电流＝2.592A，空载额定电压时磁通韦，电刷安放在几何中线上，忽略交轴电刷反应的去磁作用。试求额定负载时的电磁转矩及电磁功率。
3－39 一台并励直流发电机，，＝230伏，，电枢电路各绕组总电阻，伏，励磁绕组每极匝数匝，，励磁绕组电阻，当转速为1450r/m时测得电机的空载特性为：
（A）
0.37 0.91 1.45 2.0 2.38 2.74 3.28
（v）
44 104 160 210 240 258 275
求：（1）欲使空载产生额定电压，励磁电路应串入多大电阻？
（2）电机的电压变化率
（3）在额定运行的情况下电枢反应的等效去磁安匝
3－41 一台复励发电机，，＝230伏，，
A，P＝2，单波绕组，电枢电路各绕组总电阻，一对电刷压降伏，额定负载时的附加损耗＝60w，铁耗＝163.5w，机械损耗
＝266.3w，求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
3－42 他励直流发电机，＝230伏，，2P＝4，他励绕组电压＝220伏，电枢和换向器绕组电阻之和，励磁绕组本身电阻，励磁绕组每极有640匝，额定负载时电枢反应等效去磁安匝，电机的铁耗和机械损耗分别为=1.062kw，＝1.444kw，附加损耗＝1％，在额定转速＝960r/m时的空载特性曲线如下：
（A）
0.83 1.63 2.63 3.5 4.25 5.0 6.0 7.0 8.0 8.3
（v）
50 100 150 180 200 215 232 241.5 245 247
求（1）额定负载时电枢感应电势和电磁功率；
（2）发电机的额定励磁电流和电压变化率；
（3）发电机的额定效率。
补：3－1（章名涛直流发电机7～8）
直流发电机，＝115伏，，电枢电路各绕组总电阻，一对电刷压降伏，空载特性：
（A）
5 10 15 20 25 30 35
（v）
49 87 108 119.3 125.2 129.5 132.5
做出短路特性如下：
（A）
0 6
（A）
试求：（1）他励时使发电机运行在额定情况下，激磁电流多大？如保持而去掉负载，电压上升到多少？
（2）并励时使发电机运行在额定情况下，保持不变，求空载电压；
（3）如他励时空载电压为，则为多少？保持不变，在时电压下降多少？
4－1 如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的、n、E、U、的方向有何不同？能量转换关系如何?
4－7 一台15kw，220伏的并励电动机，额定效率＝85.3％，电枢回路总电阻0.2欧，并励回路电阻欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的
1.5倍，试求起动变阻器电阻应为多少？其电流容量为多少？若起动时不接启动器则起动电流为额定电流的多少倍？
4－8 一台并励电动机，，＝110伏，，，
＝138欧，欧，额定负载时突然在电枢电路中串入0.5欧的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反应的影响时，试计算瞬间的：（1）电枢反电势；（2）电枢电流；（3）电磁转矩；（4）当总制动转矩不变时，试求达到稳定状态的转速。
4－9 上题电动机，在总制动转矩不变的情况下，突然将磁通减少15％或电源电压降为80伏，试求与上题相同的四项（设磁路不饱和）。
4－11 并励电动机铭牌如下：，＝440伏，，，
安，已知电枢电阻为0.078欧，试求：（均忽略电枢反应的影响）
（1）电动机的额定输入转矩；
（2）在额定电流时的电磁转矩；
（3）电机的空载转速；
（4）在总制动转矩不变的情况下当电枢回路串入0.1欧电阻后的稳定转速。
4－12 一台并励电动机，，＝110伏，，，欧，（包括电刷接触电阻），安。若总制动转矩不变，在电枢电路中串入一电阻使转速降为450r/min，求串入电阻的数值、输入功率和效率。（假设）
4－13 一台四极并励电动机，，＝220伏，电枢电路各绕组总电阻，伏，并励绕组每极匝数匝/极，电阻，当转速为1800r/m时测得电机的空载特性为：
（A）
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
（v）
75 110 140 168 188 204 218 231 240
额定负载时，电枢电流为76安，电枢反应去磁安匝用并励绕组电流表示为0.1安。
求：（1）额定转速；（2）若在每个主极上增设3.5匝的串励绕组（积复励，差复励），电枢回路的总电阻变为,试求此时的额定负载下的转速。
4－14 两台完全相同的直流并励电机，机械上用同一轴联在一起，并联于230伏的电网上运行，轴上不带负载。在1000r/m时空载特性为（A）
1.3 1.4
（v）
186.7 195.9
现在电机甲的励磁电流为1.4安，电机乙的为1.3安，转速为1200r/m，电枢回路总电阻（包括嗲刷接触电阻）均为0.1欧，若忽略电枢反应影响，试问：（1）那一台是发电机？那一台是电动机？（2）总的机械损耗和铁耗是多少？（3）只改变励磁电流能否改变两电机的运行状态（保持转速不变）？（4）是否可以在1200r/m时两台电机都从电网吸收功率或向电网送去功率？
4－15 已知一直流电机接在220伏电网上运行，电机为单波绕组，2P ＝4，N＝370，n＝1500r/m，韦，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）欧，，，试问：（1）此直流电机是发电机还是电动机？（2）电磁转矩、输
入功率、效率各位多少？
4－42 一台并励直流发电机有下列数据：＝19kw，＝115伏，，励磁绕组电流安，满载效率，电枢绕组电阻欧，电刷压降2伏。若将发电机作电动机运行，试求：（1）在端电压伏和额定功率kw时电动机的转速（电动机，不计电枢反应的影响）
（2）电动机以满载到空载运行时转速的变化（认为）
4－46 一并励直流电动机在某负载转矩时转速为1000r/m，电枢电流为40安，电枢电阻为欧，一对电刷接触压降2伏，电网电压110伏。求负载转矩增大到4倍时电枢电流及转速（忽略电枢反应影响）？
4－47 一台磁路不饱和的并励电动机，电刷放在几何中性线上，接到220伏恒压上运行，励磁电路电阻为＝110欧，电枢电路总电阻（包括电刷接触电阻）为欧，总输入电路52安，总制动转矩（包括空载转矩）为100 N m，求此时电动机的转速。若总制动转矩增加一倍，励磁电路电阻不变，试问电枢电流和转速应为多少？
4－48 Having a series excited motor, voltage rating =110v , Current Rating , Speed rating , The total resistance of the every winding in the circuit of armature ,Voltage drop with contact in pair carbon brushes is 2v .We measure the No-load characteristics while n=3000r/m if the motor is changed into the separately excitation .
（A）
5 10 15 20 30 35
（v）
46.5 72 85 95 106 109
Omitted the armature reaction ,try: (1) the speed on a half-load; (2)the speed on one-fourth load.
4－57 串励电动机有下列数据，＝220伏，安，r/m，电枢电路总电阻欧，一对电刷接触压降2伏。若制动转矩保持为额定值，外施电压减到150伏，求此时电枢电流及转速？（假设电机不饱和）
4－58 上题电动机在额定电压下运行，当＝30安时，试分以下两种情况求电机的转速及转矩：（1）电机磁路不饱和；（2）电机有下列磁化曲线数据，从中说明饱和对转速及转矩的影响。
4－61 发电机－电动机机组的数据如下：
发电机（他励）：＝230伏，r/m
安，欧（包括电刷接触电阻），励磁绕组匝数匝，励磁电阻欧，空载特性：
（安匝）
1000 2000 3000 4000 5000
（v）
50 100 150 185 210
电动机（他励）：，＝220伏，安，r/m，
欧（包括电刷接触电阻）。
当时，电动机的转速是300r/m，求此时发电机的励磁电压。
4－63 一台17kw，110伏，185安，1000r/m的并励电动机。额定
励磁电流安，电枢电路总电阻（包括电刷接触电阻）欧，运行在额定工况。采用能耗制动方式停车，在它的电枢电路里串入1.5欧的电阻。试求制动初瞬的电枢电流和减转矩。
4－64 一台并励电动机＝10kw，伏，r/m，，安，欧，试求：在额定电枢电流下，从下列制动方式制动时，电枢电路内所需串联的电阻值，电枢电路内的损耗以及电磁制动转矩。
（1）反接制动，n＝200r/m；（2）反馈制动，n＝200r/m；（3）能耗制动，n＝200r/m；
4－66 某一架起重机需以0.1m/s的速度吊起一个G＝1.5T的重物。拖动电动机的额定数据为：＝11kw，伏，r/m， A ，电枢电路总电阻欧（包括接触电阻）。起重机绞车经过两级齿轮传动，总速比k＝25，重量是挂在一个单辘轳上的，绞车的辘轳的效率为0.8，绞车辘轳的直径d＝0.35m，电动机的自然机械特性为：
1216 889.2 760 684
M （kg m） 5.2 9.1 13 18.2
（A）
11.6 20.3 29 40.6
求在电枢电阻内应串入的电阻值。
4－67 某并励电动机，＝22kw，伏，r/m，，安，欧，一对电枢接触压降2伏，求下列各种损耗：
（1）电枢绕组铜耗和电刷接触损耗；
（2）励磁损耗；（3）铁耗和机械损耗。（假定附加损耗为1％输入功率）
4－68 一台220伏，72.1安，750r/m的并励直流电动机，满载励磁电流为2.085安，空载时电动机电枢电流为2.12安，欧，一对电枢接触压降2伏，满负载时增加的附加损耗w，求电动机的额定效率
补4－1 一台220伏并励电动机＝0.25 欧，空载电枢电流，空载转速。求串入电枢电阻后使n＝600r/m，电流＝30A时电机的效率以及上消耗的功率。
5－16 一台直流电动机，8.1 kw，伏，，2P＝4，2a＝2，电枢总导体数N＝310根，元件匝数，换向极气隙，每一换向极绕组115T。实验表明，欲使额定负载时换向良好，须将换向极绕组中的电流增加到22A（即用另外一电源给换向极绕组馈电3A），试问：
（1）换向极绕组的匝数应如何调整才能使电流额定运行使换向良好？
（2）若换向极的匝数保持不变，换向极的气隙应如何调整（设调整前后气隙系数不变）？
解答：
答案
第一部分
1－1 答：直流由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同磁极，感应电势在电刷两端不变，故直流机能发出直流电。
如果没有换向器，直流机不能发出直流电，而只能发出交流电。
1－2 答：（1）电刷两端的是交流电压：
（2）电刷两端的是直流电压。
1－6 解：对于直流电动机，
故该电机的额定电流
1－7 解：
故该电机的额定电流
讨论：此处为什么？
1－12 解：此电机的额定输入功率
额定电流
2－1 答：要通过空气隙与主极和电枢绕组交链的磁通，就是主极磁通。只与激磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。漏磁通与电机磁极结构、激磁绕组、气隙等有关。
2－2 答：－计算极弧长度，是磁极下磁密平均值时占极下的距离；
－电枢计算长度，考虑径向通沟及边缘效应时，电枢轴向的等效长度；
－主极漏磁系数，表明电机中每个极主磁通与漏磁通关系的系数（漏磁大小的系数）；
－气隙系数，在考虑电机齿槽影响时，等效的气隙增长系数；
－电机饱和系数，在空载额定状况下对应磁通所需磁势与此时气隙磁势之比，表明电机饱和程度；
－计算极弧系数，计算极弧长度与极弧长度之比。
2－3 答：当随着H增大而减小，即磁阻增大的现象叫做饱和现象。电机磁路中由于有非线性铁磁材料，所以会出现饱和现象。由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需
要增大。
2－4 解：气隙磁势
＝3352.95（AC）
由和查磁化曲线得出，
由和查钢板和铸钢磁化曲线得，
故每对极所需的励磁磁势
2 +2 + +
＝3352.95+ + + +
＝4896.63（AC/ap）
饱和系数＝
2－6 答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷、，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，仅因、去掉之后使，间元件产生的感应电势相互抵消，但端电压仍是原来一条支路的端电压保持不变。并联之路数由原来的4变为了2，能供给的负载为原来的50％。
(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。
（3）若只用相对两组电刷不能运行，因为如只用运行时，感应电势与感应电势相抵消，使端电压为零，不能发电。
（4）若有一极失磁，如图所示，如假定失磁，则产生的磁势比产生的磁势大，故每极下磁通为+ ＝+ ＝＝+ ＝+ 。由于磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样单迭绕组中使每条支路（并联）产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。
2－8 解：（1）＝
＝＝1 ＝1-5＝-4 a＝2
（2）＝＝5 ＝＝1
＝1-5＝-4 a＝2
（3）＝a＝1
＝＝＝9－5＝4
（4）＝a＝1
＝＝＝－＝5
展开图略。
2－9 解：电机的总导体数N＝10 Z＝350根
根据直流电机感应电势系数＝11.67
由得每极磁通＝0.0136（）
故需每极磁通为0.0136韦。
2－10 解：整个直流机的总导体数N＝2 S＝126根
根据直流电机感应电势系数＝4.2
故正、负电刷间的感应电势
＝115伏
2－11 解：由得电磁感应系数＝95.833
（1）若为单迭绕组时，2a＝2P＝8，由得
故单迭绕组时的电势绕组导体数N＝＝5750根
（2）单波时，2a＝2，电枢绕组的总导体数N＝＝1438根2－11 （许实章电机学修订本，1992；P63）
解：由已知尺寸，计算出电机结构尺寸：极距
齿距
齿顶宽＝0.0203m
（1）气隙所需磁势：
极弧计算长度
气隙磁密
气隙系数
气隙磁势
（2）齿部所需磁势：
铁心净长
查表得
（3）电枢轭所需的磁势：＝
查得＝400A/m
（4）主极铁心磁势：
＝
查得：
（5）磁轭磁势：＝
查得：
（6）总磁势：
＝4633+490+64+310.8+477
＝5974.8 A/对极
饱和系数
2－13 解：电机每极元件数＝120/2P＝30（个/P）当电枢绕组为单迭绕组时a＝2
每条并联支路串联的元件
所以，电枢两端的端电压伏
电枢绕组的电阻
当电枢绕组为单波绕组时＝1
每条并联支路串联的元件
电枢两端的端电压伏
电枢绕组的电阻
2－18 解：（1）产生的直轴电枢反应磁势起去磁作用（将8400A的电流在圆周上平分）
（2）总磁势F＝
合成磁通韦
2－34 答：用单波代单迭时，其它条件均不变，则电机额定容量不会变化，因为每个元件的感应电势、负载能力均不变，所以改变接法之后电机容量不变。
如一台六极电机由单波改为单迭，保持元件数和元件匝数不变，则电机额定容量不变，其它额定电压由原来的变成/3，额定电流由原来的变为3 ，其它的额定量不变。这是因为每个极下绕组产生的感应电势和每根导体内流过的电流并没有改变。
2－35 答：因绕组修理前后保持转速和励磁电流不变，而空载电压却减小一半，从不变可知为修改前的一半，所以可以认为修改前为波绕组，而修改后为迭绕组。如保持电枢导体电流不变，则总电流为原来的2倍，故修改前后发电机功率P保持不变。
2－42 解：根据感应电势知，当一台结构一定的电机，它的电势与磁通和转速有关。（1）磁通减少10％时，＝207伏
（2）励磁电流减少10％时，由于磁路有饱和现象存在，当磁路不饱和时使磁通减少10％，即＝207伏，当磁路饱和时，磁通减小很多，感应电势比230伏小但比207伏大。
（3）磁通不变，转速增加20％时，＝276伏
（4）磁通减少10％，同时转速增加20％，
＝248.4伏，此时，电势增加了10％。
2－64 解：（1）发电机的电势常数
电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020
《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。
三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到
《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）
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
专业： 年级： 学区： 姓名： 学号： 考试日期： 装 订 线 电机学 试卷A 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题（每空 1分，总共 20 分）。 1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和 漏磁通 ，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2．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 。 3．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 4．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_______。 5．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。 6．三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。 7．一台单相变压器一次、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 。 8．一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 9．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φ ；改 变电枢端电压U 。 二、选择题（每小题 2 分，共30 分）。 1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（ A ）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、直流电动机定子励磁绕组中电流为（ A ）： A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形 3、改变三相感应电动机转向的方法是( C )。 A 改变电源频率 B 改变电源电压 C 改变定子绕组中电流的相序 D 改变电机的极数 4、变压器变比是指（ A ）。 A 一次、二次侧绕组匝数之比 B 一次、二次侧绕组功率之比 C 一次、二次侧绕组电流之比 5、下列方法中不属于单相感应电机启动方法的是( A )。 A 变频启动 B 裂相启动 C 罩极启动 6、若他励直流发电机额定点时转速升高20%，则空载时发电机的端电压将升高( A ) A.小于20% B.20% C.大于20% D.40% 7、一台直流发电机，其电枢绕组内的电流为( B ) A.直流电流 B.交流电流 C.正弦电流 8、欲使变压器的ΔU =0，那么负载性质应为( D ) A.电阻电感性负载 B.纯电阻负载
电机学模拟试题一 一、单项选择题 1、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，那么原边的励磁阻抗标幺值是（ ）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、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 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（ ）。 （A ）15°； （B ）30°； （C ）45°； （D ）60°。 4、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。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，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。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（ ）和（ ）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （ ）A ，=0P （ ）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（ ）。 4、同步发电机电枢反应的性质取决于（ ）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（ ）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（ ）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（ ）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（ ）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题 单相绕组基波磁动势具有什么性质？它的幅值等于什么？
全国2018年4月自考试卷电机学试题 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（） A．同步电抗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（） 1
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（）A．f2=f1B．f2=0 C．f2＜f1 D．f2＞f1 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2a之间的关系是（） A．N= 2a N q 2p c ? ? B．N= 2a N q p c ? ? C．N=2a·2p·q·N c D．N=2a·p·q·N 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（） A．增加B．不变 C．减少D．先增加后减小 17．自耦变压器电磁容量与额定容量的关系是（） A．大小相等 2
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
The three-phase induction motor speed control method Three-phase asynchronous motor speed formula: N = 60f / p (1-s) Can be seen from the above formula, change the power supply frequency f, motor pole number p and the slip s may be too much to change the speed of purpose. From the speed of the essence of view, is simply a different way to change speed synchronous AC motor does not change the sync transfer speed or two. Widespread use in production machines without changing the synchronous speed of motor speed control method Wound Rotor Series Resistance Speed, chopper speed control, cascade control, and application of electromagnetic slip clutch, fluid couplings, clutches and other film speed. Change the synchronous speed of change on the number of stator pole multi-speed motor to change the stator voltage and frequency to frequency conversion with no change to the motor speed and so on. Energy from the speed point of view when, with high speed method and inefficient methods of two kinds of speed: high speed when the slip refers to the same, so no slip losses, such as multi-speed motors, Slip frequency control and loss can speed recovery methods (such as cascade control, etc.). A deteriorating loss of speed control methods are inefficient speed, such as series resistance of the rotor speed method, the energy loss in the rotor circuit on; Electromagnetic Clutch The speed method, the energy loss in the clutch coils; fluid coupling speed, energy loss in the fluid coupling of the oil. General deterioration in loss increased with the expansion speed range, if not speed range, the energy loss is minimal. 1, variable speed control method of pole pairs This speed is then used to change the stator winding way to change the red cage motor stator pole pairs to achieve speed control purposes, the following featuresWith hard mechanical properties, good stability; No slip loss, high efficiency; Wiring simple, easy to control, low price; A level speed, differential large, can not get smooth speed control; With pressure and speed adjustment, with the use of electromagnetic slip clutch, smooth and efficient access to high speed characteristics. This method is suitable for the production does not require variable speed machinery, such as metal cutting machine Bed , Lift , Lifting equipment, Fans Water Pump And so on. 2, Frequency Control Method Frequency control is to change the motor stator Power supply Frequency, thus changing the speed of its synchronous speed method. Frequency control system main equipment is to provide variable frequency power supply Inverter , Inverter can be divided into AC - DC - AC inverter and AC - AC converter two categories, most of the current domestic use of AC - DC - AC inverter. Its characteristicsHigh efficiency, speed the process without additional loss; Wide range of applications, can be used for cage induction motor;
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 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。。
第一篇直流电机 一. 直流电机(DC Machines)概述 直流电机是电机的主要类型之一。直流电机可作为发电机使用，也可作为电动机使用。 用作发电机可以获得直流电源，用作电动机，由于其具有良好的调速性能，在许多调速性能要求较高的场合，得到广泛使用。 直流电机的用途:作电源用:发电机；作动力用:电动机；信号的传递:测速发电机,伺服电机 作电源用:直流发电机将机械能转化为直 流电能 作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能 信号传递:直流测速发电机将机械信号转 换为电信号 信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机 械信号 二. 直流电机的优缺点 1.直流发电机的电势波形较好，受电磁干扰的影响小。 2.直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。 3.直流电动机过载能力较强，起动和制动转矩较大。 4.由于存在换向器，其制造复杂，成本较高。 第1章直流电机的工作原理和结构
1-1 直流电机工作原理 一、原理图(物理模型图) 磁极对N、S不动, 线圈（绕组）abcd 旋转, 换向片1、2旋转, 电刷及出线A、B不动 二、直流发电机原理（机械能--->直流电能）( Principles of DC Generator) 1.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转； 2.电机内部有磁场存在；或定子（不动部件）上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流 I f)时产生恒定磁场（励磁磁场，主磁场） (magnetic field, field pole) 3.电枢线圈的导体中将产生感应电势 e = B l v ，但导体电势为交流电，而经过换向 器与电刷的作用可以引出直流电势E AB，以便输出直流电能。（看原理图1，看原理图2） (commutator and brush)
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。 >
选择题 1一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 《电机学》习题三答案 一、单项选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分） 1、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、存在均匀； C、不好确定。 2、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（ B ）。 A、去磁与交磁； B、增磁与交磁； C、去磁； D、增磁。 3、直流电动机的基本结构主要由（ B ）两大部分构成。 A、静止的铁心，旋转的绕组； B、静止的磁极，旋转的电枢； C、静止的电枢，旋转的磁极； D、静止的绕组，旋转的铁心。 4、他励直流电机并联于220V电网上，已知支路对数为1，极对数为2，电枢总导体数为372，转速1500r/min，磁通0.011wb，该直流电机为（ B ）。 A、发电机状态； B、电动机状态； C、能耗制动状态； D、反接制动状态。 5、直流电动机的额定功率指（ B ）。 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。 6、原动机拖动直流并励发电机空载运行，正转时能够建立起稳定的端电压，则反转时（ C ）。 A、能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压； B、能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压 C、不能建立起稳定的端电压 D、无法确定 将（ B ）。 7、若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U A、升高20％； B、升高大于20％； C、升高小于20％； D、不变。 8、直流电机的铁损、铜损分别( C )。 A、随负载变化，随负载变化； B、随负载变化，不随负载变化； C、不随负载变化，随负载变化； D、不随负载变化，不随负载变化。 9、一台变比为k＝5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10，那么原边的励磁阻抗标幺值是（ A ）。 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 座位号 桂林电子科技大学试卷 2014-2015 学年第 二 学期 课号 1420488 课程名称 电机学 （闭卷、A 卷 ） 适用班级 13001201-13001204 一、单项选择题（每题1分，共10分） 1.0、Wb 是（ ）的单位。 A. 磁动势 B. 磁通 C. 磁场强度 D. 磁感应强度 1.1、在软磁磁路中，磁路计算时所用的磁化曲线是（ ）磁化曲线。 A. 起始 B. 磁滞回线 C. 基本 D. 线性部分 1.2、直流电机作电动机运行时，（ ）。 A. a E U >，E a 与I a 方向相同 B. a E U <，E a 与I a 方向相反 C. a E U >，E a 与I a 方向相反 D. a E U <，E a 与I a 方向相同 1.3、直流电机电动势结构常数C e 和转矩结构常数C T 之间的关系为（ ）。 A. e T C 9.55C = B. T e C 9.55C = C. e T 2πC C 60= D. T e 2πC C 60 = 1.4、直流电机的所有绕组元件通过换向片连成一体，构成（ ）回路。 A. Y 形 B. 三角形 C. 闭合 D. 并联 1.5、额定电压为10000/400V 的三相电力变压器，一次侧电压为额定电压，负载运行时若二次侧电压为402V ，负载的性质是（ ）。 A. 纯阻性 B. 纯感性 C. 阻容性 D. 阻感性 1.6、变压器负载运行时，若负载增大，则其（ ）。 A. 铁损增大，铜损不变 B. 铁损不变，铜损不变 C. 铁损增大，铜损增大 D. 铁损不变，铜损增大 1.7、当0n n ＞时交流异步电动机工作于（ ）状态。 A. 电磁制动 B. 电动 C. 发电 D. 空载 1.8、三相异步电动机中定、转子的磁动势相对于定子的旋转速度比较，（ ）。 A. 前者快 B. 前者慢 C. 两者相对静止 D. 取决于电机运行状态 1.9、大型异步电动机不允许直接起动的原因是（ ）。 A. 电机温升过高 B. 对电网电流冲击过大 C. 起动时间太长 D. 机械强度不够 二、填空题（每题2分，共10分） 2.0、电机、变压器的磁路计算通常属于_______问题类。 2.1、直流电机中单叠绕组的Q=16，y 1=4，那么其第14号元件的下层边应放在第 号槽中。 2.2、变压器短路试验一般在 侧进行。 2.3、异步电动机三个特征转矩分别是额定转矩、 转矩和起动转矩。 2.4、异步电动机转子的铜耗称为_______功率。(完整版)《电机学》习题三答案
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