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东北农业大学网络教育学院
电机学网上作业题
第一章 磁 路
一、填空：
磁通恒定的磁路称为 ，磁通随时间变化的磁路称为 。
电机和变压器常用的铁心材料为 。
铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。
在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是 。
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 。
二、选择填空
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
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
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
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
铁心叠片越厚，其损耗 。
A：越大 B：越小 C：不变
三、简答
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？
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？
什么是软磁材料？什么是硬磁材料？
磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
说明磁路和电路的不同点。
6．说明直流磁路和交流磁路的不同点。
7．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？
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？
在下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会感应出电势？当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实际方向。
四、计算
下图是两根无限长的平行轴电线，P点与两线在同一平面内，当导体中通以直流电流I时，求P点的磁场强度和磁通密度的大小和r1方向。
上图中，当两电线分别通以直流电流（同向）I和异向电流I时，求每根导线单位长度上所受之电磁力，并画出受力方向。
在下图中，如果电流在铁心中建立的磁通是Ф＝Sint，副线圈匝数是，试求副线圈内感应电势有效值的计算公式。
4.有一单匝矩形线圈与一无限长导体同在一平面内，如下图所示。试分别求出下列条件下线圈内的感应电势：
导体内通以直流电流I，线圈以速度ν从左向右移动：
电流= Sint ，线圈不动：
电流= Sint，线圈以速度ν从左向右移动。5.对于下图，如果铁心用硅钢片迭成，截面积＝㎡,铁心的平均长度＝0.4m，，空气隙m，线圈的匝数为600匝，试求产生磁通＝韦时所需的励磁磁势和励磁电流。
6.磁路结构如下图所示，欲在气隙中建立韦伯的磁通，需要多大的磁势？
7.一铁环的平均半径为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。
8.设上题铁心中的磁通减少一半，线圈匝数仍同上题中所求之值，问此时线圈中应流过多少电流？如果线圈中的电流为4安，线圈的匝数不变，铁心磁通应是多少？
9.设有100匝长方形线圈，如下图所示，线圈的尺寸为a＝0.1米，b＝0.2米，线圈在均匀磁场中围绕着连接长边中点的轴线以均匀转速n＝1000转/分旋转，均匀磁场的磁通密度。试写出线圈中感应电势的时间表达式，算出感应电势的最大值和有效值，并说明出现最大值时的位置。
10.设上题中磁场为一交变磁场，交变频率为50Hz，磁场的最大磁通密度，
设线圈不转动，线圈平面与磁力线垂直时，求线圈中感应电势的表达式；
设线圈不转动，线圈平面与磁力线成60度夹角，求线圈中感应电势的表达式；
设线圈以n＝1000r/m的速度旋转，且当线圈平面垂直于磁力线时磁通达最大值，求线圈中感应电势的表达式，说明电势波形。
11.线圈尺寸如上图所示，a＝0.1m，b＝0.2m，位于均匀恒定磁场中，磁通密度B＝0.8T。设线圈中通以10安电流，试求：
当线圈平面与磁力线垂直时，线圈各边受力多大？作用方向如何？作用在该线圈上的转矩多大？
当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边受力多大？作用方向如何？作用在该线圈上的转矩多大？
线圈受力后要转动，试求线圈在不同位置时转矩表达式。
12.一铁心电抗器如图所示，线圈套在开口环形铁心上，线圈匝数W，铁内磁路长l，截面积A，开口宽度δ，试求：
电抗器的电感
当电流为安时的
电抗器的磁能和容量；
电抗器的等效电路；
二极间的吸力。
第二章 变压器
一、填空：
一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ，如果误将低压侧接到380V上，则此时 , , , 。（增加，减少或不变）
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 。
三相变压器理想并联运行的条件是（1） ，（2） ，（3） 。
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 。
变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。
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 。
变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
引起变压器电压变化率变化的原因是 。
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 。
联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 。
变压器副边的额定电压指 。
为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。
通过 和 实验可求取变压器的参数。
变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。
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 。
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 。
并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。
二、选择填空
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，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。
一台三相电力变压器=560kVA， =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，则高压边的相电流为 。
A： 808.3A ， B: 56A，
C: 18.67A ， D: 32.33A。
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。
变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗，副边漏抗和励磁电抗将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）
相电力变压器磁势平衡方程为 。
A：原，副边磁势的代数和等于合成磁势
B：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势
C：原，副边磁势算术差等于合成磁势
压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。
A 增加 B 减少 C 基本不变升压变压器，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
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
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
变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则，及的大小将 。
A：和同时减少10，增大
B：和同时减少到0.81倍, 减少
C：和同时减少到0.81倍，增加
D：和同时减少10℅，减少
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
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。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。
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%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：原副边线电压磁通ф，电势е正方向如图，W1匝线圈感应的电势e为 。
A：dФ/dt B：W1dФ/dt C：-W1dФ/dt
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：标么值成正比将50Hz 的变压器接到60Hz电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗 ；空载电流 ；接电感性负载设计，额定电压变化率 。
A变大 B 变小当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：磁通 ； ； ； ；U20 I0 。
A：变大 B：变小 C：不变一台Y/-12和一台Y/-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.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。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 。 三、简答
从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？
试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？
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？
变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？
变压器原、副方额定电压的含义是什么？
为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？
变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？
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？
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？
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？
变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空载电流I0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？
变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？
如将铭牌为60Hz的变压器，接到50Hz的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、铁损、漏抗及电压变化率有何影响？
变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？
变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？
试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。
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？
变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化10％，试问对和的影响怎样？如果仅将外施电压变化10％，其影响怎样？如果仅将频率变化10％，其影响又怎样？
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？
一台的单相变压器，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）
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？
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：
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？
变压器有载运行时，变比是否改变?
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？
励磁电抗的物理意义如何？我们希望变压器的是大还是小好？若用空气心而不用铁心，则是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则将大致如何变化？如果铁心叠装时，硅钢片接缝间存在着较大的气隙，则对有何影响？
有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为220/380V，现将它们联结成Y，d11三相变压器组（单相变压器的低压绕组联结成星形，高压绕组接成三角形），若对一次侧分别外施380V和220V的三相电压，试问两种情况下空载电流I0、励磁电抗和漏抗与单相变压器比较有什么不同？
四、计算
★将一台1000匝的铁心线圈接到110V，50Hz的交流电源上，由安培表的读数得知，，把铁心抽去后电流和功率为100A和10kW。假设不计漏磁，试 求：(1) 两种情况下的参数；
(2) 磁化电流和铁耗电流；
(3) 两种情况下的相同最大值。
有一台单相变压器，额定容量kVA，原副边额定电压V，Hz。原副线圈的电阻及漏抗为，，，。
试求：（1）折算到高压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；
（2）折算到低压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；
（3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示；
（4）计算变压器的短路电压百分比及其分量，。
（5）求满载及等三种情况下的电压变化率并讨论计算结果。
一台单相变压器，已知，，，，，，，，，当滞后时，副边电流，。
试求：(1) 用近似等效电路和简化等效电路求，并将结果进行比较;
(2) 画出折算后的矢量图和T形等效电路。
一台单相变压器，，，，空载及短路实验的结果如下：实验名称
电压（V）
电流（A）
功率（W）
电源加在
空载
6300
10.1
5000
低压边
短路
3240
15.15
14000
高压边
试计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定， （2）画出折算到高压边的T型等效电路；
（3）计算短路电压的百分值及其二分量；
（4）满载及滞后时的电压变化率及效率;
（5）最大效率。5.一台220/110V、50Hz的空心变压器。参数如下：，（原线圈自感），；，（副线圈自感），，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，将各数值标在等效短路图上，计算空载电流。
6.一台三相变压器，原、副方额定电压，－11连接，匝电压为14.189V，副方额定电流。
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、0.9（超前）和0.85（滞后）三种情况下的负载功率。
7.一台3kVA，230/115V单相变压器，原线圈电阻，副线圈电阻，原线圈漏抗，副圈漏抗，铁耗，额定负载时铜耗。
求：(1) 副方功率因数为0.9（滞后）时的电压变化率；
(2) 供给3.04kw，功率因数为0.95（滞后）负载时的效率。
8．一台单相变压器50kVA、7200/480V、60Hz。其空载和短路实验数据如下实验名称
电压（V）
电流（A）
功率（W）
电源加在
空载
480
5.2
245
低压边
短路
157
7
615
高压边
试求：（1）短路参数及其标么值；
（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；
（3）额定负载电流、功率因数滞后时的电压变化率、副边电压及效率。（注：电压变化率按近似公式计算）
9.单相变压器＝10kVA，，，参数：
,,。在额定电压下铁耗w，空载电流。求（1）假定原副边漏抗折算到同一方时相等，求各参数的标幺值，并绘出T、等效电路；（2）假若副边电压和电流均保持为额定值且功率因数（滞后）时，求原边电流及功率因数（用等效电路解）。
一台三相变压器，＝5600KVA，，Y/－11连接，变压器空载基短路实验数据如下：实验名称
线电压（V）
线电流（A）
三相功率（W）
电源加在
空载
6300
7.4
6800
低压边
短路
550
324
18000
高压边
求：（1）计算变压器参数，实际值及标么值；
（2）利用型等效电路，求满载滞后时的副边电压基原边电流；
（3）求满载滞后时的电压变化率及效率。
11.设有一台125MVA，50 Hz，110/10kV，Y0/－11的三相变压器，空载电流
，空载损耗P0＝133kW，短路电压（阻抗电压uk＝10。5％，短路损耗PkN＝600kW。
试求短路阻抗和激磁阻抗（均用标么值），画出近似型等效电路，标明各阻抗数值；
求供给额定负载且滞后时的电压变化率及效率。
12.一台三相双绕组变压器，SJ1－100/3，100kVA，3000/400V，Y/Y0－12，，P0＝616w，，PkN＝2350w。现将其改成升压自耦变压器。试求：
改接后折算到高压方的参数；（实际值及标幺值）
该自耦变压器的额定容量和线圈容量之比；
当它供给满载且功率因数为1时的电压变化率和效率。
有一台三线圈变压器，额定容量电压为110/38.5/11kV，Y0/Y0/－12－11连接，额定容量为10000/10000/10000kVA。短路实验数据为：线圈
短路损耗（kW）
阻抗电压（％）
高－中
111.2
高－低
148.75
中－低
82.7
试计算简化等效电路中的各参数。
14.单相变压器电压为220/110V，如图下图所示，设高压边加220V电压，空载励磁电流为I0，主磁通为，若与连在一起，在端加330V电压，此时励磁电流，主磁通各为多少？若与连在一起，在端加110V电压，则励磁电流、主磁通又各为多少？
15.一台单相变压器，50kVA，7200/480V，60Hz。其空载和短路实验数据如下：
实验名称
电压（V）
电流（A）
功率（W）
电源加在边
空载
480
5.2
245
低压边
短路
157
7
615
高压边
试求：（1）短路参数，，及其相对值；
（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；
（3）额定负载电流，功率因数（滞后）时的电压变化率，二次侧电压及效率。（注：电压变化率用近似公式计算）16.三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
当输出电流I2＝I2N，时的效率；
效率最大时的负载系数。
17.一台三相变压器的铭牌数据如下，SN＝750kVA，U1N/U2N＝10000/400V，Y，yn0联结。低压边空载实验数据为：U20＝400V，I20＝60A，P0＝3800w。高压边短路实验数据为：U1k＝440V，I1k＝43.3A，Pk＝10900w，室温200C，试求：
变压器的参数，并画出等值电路；
当：a）额定负载，b）时，计算电压变化率、二次侧电压U2及效率。
18.有一台三相变压器容量SN＝100kVA，U1N/U2N＝6000/400V，Y，yn0联结，数据：uk＝4.5％，Pk＝2270w，此变压器二次侧接至三角形联结的平衡三相负载，每相负载阻抗ZL＝3.75+j2.85Ω，求：
（1）在此负载下的负载电流及二次侧端电压；
（2）一次侧功率因数（不计励磁电流）。
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？
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？
有一台变压器容量SN＝5600kVA，U1N/U2N＝6.3/3.3kV，Y，yn0，uk＝10.5％，铁耗PFe＝25.5kW，铜耗Pcu＝62.5kW，今改为自耦变压器U1N/U2N＝9.9/3.3kV，求：
1、改为自耦变压器后的容量SN自与原来双绕组时的容量SN双之比（其中电磁容量、传导容量各为多少？）
2、改为自耦变压器后，在额定电压时，稳定短路电流IkN自为额定电流IN的多少倍？与原双绕组时的稳定短路电流比IkN自/IkN双；
3、改为自耦变压器后，在额定负载＝0.8落后时效率比未改前提高多少？
三相变压器有哪些标准组别，并用位形图判别之。
一台220/110V单相变压器，在高压方加额定电压进行空载试验，测得空载电，空载损耗。如将与联在一起，在与端加330V电压，如图所示，试计算这种情况下的空载电流和空载损耗，电阻和漏抗均可不计。
将一台、的单相变压器接成的升压自耦变压器，试计算灵敏度接后一次和二次的额定电流、额定电压和变压器的容量。
有一台的铝线变压器，，，连接方式为Y，yn，铁心截面积，取铁心最大磁密，试求：
（1） 一、二次绕组的匝数；
（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，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？用相量图判别?
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第三章 直流电机
一、填空
直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。
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 。
一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率将 ，电枢电流 ，转速n将 ，电动机的效率η将 。
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）。
并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向 ，转速方向 。
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。
一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知： 电动机转速下降得多，而 电动机的电流增加得多。
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，当电枢电流增加时，转速n将 ，转矩Te将 。
直流电动机电刷放置的原则是： 。
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 。
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。
串励直流电动机在负载较小时， ；当负载增加时，Te ，
一台p对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为,电枢电流为,可知此单迭绕组有 条并联支路，其每条支路电阻为 ；若为单波绕组其每条支路电阻为
，电枢电阻为 。
并励直流电动机改变转向的方法有 ， 。
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
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 。
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 。
直流电机单叠绕组的并联支路对数为 ，单波绕组的并联支路对数 。
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 。二、选择填空
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。
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℅。
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。
把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为，并励方式空载电压为,则 。
Ａ： = ，
Ｂ： < ，
Ｃ： > 。
一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流和转速n将 。
A：增大，n降低，
B：减少，n升高，
C：减少，n降低。
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0.5,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速 。
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。
在直流电机中，公式Ф和中的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 。
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。
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。
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。
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。
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
一台他励直流发电机，额定电压为200伏，六极，额定支路电流为100安培，当电枢为单叠绕组时，其额定功率为 ；当电枢为单波绕组时，其额定功率为 。
A：20W B：40kW C：80kW D：120kW
y = yc = 为单叠绕组y = yc = 为单波绕组。
A：QU//2p±ε B：1 C：2 D：yc=k-1
E：（K+1）/2p
并励直流电动机磁通增加10℅，当负载力矩不变时（T2不变），不计饱和与电枢反应的影响，电机稳定后，下列量变化为：Te ,n ,Ia ,P2 。
A：增加 B：减小 C：基本不变
一台他励直流发电机，额定电压220V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功率 ；当电枢绕组为单波绕组时，其额定功率为 。
A：22kW B：88kW
C：132kW D：44kW
在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距= 。
A：, B：, C：1, D：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 。
A：去磁与交磁, B：增磁与交磁, C：去磁.
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.
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.
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。
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.
负载转矩不变时，在直流电动机的励磁回路串入电阻，稳定后，电枢电流将 ，转速将 。
A,上升，下降 B,不变，上升 C,上升，上升
三、简答
在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？
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？
直流电机的磁化曲线和空载特性曲线有什么区别？有什么联系？
何谓电机饱和现象？饱和程度高低对电机有何影响？
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决定。为叠式绕组；为波绕组，其中为换向器片数，为极对数。
直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的？
直流电机电刷放置原则是什么？
一台四极直流电动机，试分析下列情况下有无电磁转矩：
（1）有两个极的励磁绕组的极性接反，使主极变为N、N、S、S，如图2-2（a）所示；
（2）主极极性和（1）相同，但将电刷B、D拿去，在电刷A、C两端加直流电压，如图2-2（b）所示。
一台六极直流电机原为单波绕组，如改制成单叠绕组，并保持元件数、每元件匝数、每槽元件数不变，问该电机的额定容量是否改变？
电枢反应的性质由什么决定？交轴电枢反应对每极磁通量有什么影响？直轴电枢反应的性质由什么决定？
在什么条件下电枢磁动势与磁场相互作用才产生电磁转矩？若电枢磁动势有交、直轴两个分量，那么是哪个分量产生，哪个分量不产生？还是两个都产生？
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？
一台直流电动机，磁路饱和。当电机负载后，电刷逆电枢旋转方向移动一个角度。试分析在此种情况下电枢磁动势对气隙磁场的影响。
直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V（等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？（1）磁通减少10% ；（2）励磁电流减少10% ；（3）转速增加20%；（4）磁通减少10%。
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。
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？
直流电机空载和负载时有哪些损耗？各由什么原因引起？发生在哪里？其大小与什么有关？在什么条件下可以认为是不变的？
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，哪个电压变化率大？
做直流发电机实验时，若并励直流发电机的端电压升不起来，应该如何处理？
并励发电机正转能自励，反转能否自励？
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？
一台并励发电机，在额定转速下，将磁场调节电阻放在某位置时，电机能自励。后来原动机转速降低了磁场调节电阻不变，电机不能自励，为什么？
一台他励发电机和一台并励发电机，如果其它条件不变，将转速提高20%，问哪一台的空载电压提高得更高？为什么？
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？
一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机的电枢电流增加时，电动机电枢电流有何变化？分析原因。
如何改变并励、串励、积复励电动机的转向？
并励电动机和串励电动机的机械特性有何不同？为什么电车和电力机车都采用串励电动机？
一台他励直流电动机，当所拖动的负载转矩不变时，电机端电压和电枢附加电阻的变化都不能改变其稳态下电枢电流的大小，这一现象应如何理解？这时拖动系统中哪些量必然要发生变化？对串励电动机情况又如何？
一台并励直流电动机原运行于某一、、和值下，设负载转矩增大，试分析电机将发生怎样的过渡过程，并将最后稳定的、、和的数值和原值进行比较。
对于一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流保持不变，制动转矩为恒定值。试分析在电枢回路串入电阻后，对电动机的电枢电流、转速、输入功率、铜耗、铁耗及效率有何影响？为什么？
一台并励直流电动机，如果电源电压U和励磁电流保持不变，加上恒定转矩的负载以后，发现电枢电流超过额定电流，有人企图在电枢回路中串接一电阻来限制电枢电流，试问是否可行？
试分析在下列情况下，直流电动机的电枢电流和转速有何变化（假设电机不饱和）。
（1）电枢端电压减半，励磁电流和负载转矩不变；
（2）电枢端电压减半，励磁电流和输出功率不变；
（3）励磁电流加倍，电枢端电压和负载转矩不变；
（4）励磁电流和电枢端电压减半，输出功率不变；
（5）电枢端电压减半，励磁电流不变，负载转矩随转速的平方而变化。
一台正在运行的并励直流电动机，转速为1450r/min，现将它停下来，用改变励磁绕组的极性来改变转向后（其它均未变），当电枢电流的大小与正相同时，发现转速为1500r/min，试问这可能是什么原因引起的？
答 从公式可知，反转时、、均未变，为常数，而上升了，因此必定下降了。但是励磁电流未变（并励电动机励磁电压等于电枢电压未变），因此造成下降的原因可能是由于电枢反应的去磁作用。由于电枢电流未变，因此无论是正转还是反转，交轴电枢反应的作用是一样的。由电枢反应的原理可知，对于电动机而言，电刷自几何中性线逆电枢旋转方向偏移时，直轴电枢磁动势起去磁作用，而电刷顺电枢旋转方向偏移时，则起助磁作用。因此，造成这一现象的原因可能是由于电刷不在几何中性线上，对于正转情况而言，电刷顺电枢旋转方向偏移了。
一台直流并励电动机，在维修后作负载试验，发现电动机转速很高，电流超过正常值，停机检修发现线路无误，电动机的励磁电流正常。试分析这故障的可能原因并说明理由。
并励电动机在运行中励磁回路断线，将会发生什么现象？为什么？
试述并励直流电动机的调速方法，并说明各种方法的特点。
四、计算
一台并励直流电动机，kW，V，r/min，电枢回路总电阻，定子为6极，电枢采用单叠绕组。正常运行时有三对电刷，忽略电枢反应的影响，试分析计算该电机可能发出的最大功率。
2.设一台4kW、220V，效率的两极直流电动机，电枢绕组为单叠绕组，槽数Q=18，每槽每层元件边数u=4,元件匝数。试求：
（1）电机的额定电流；
（2）电枢绕组数据：虚槽数，换向片数K，绕组元件数S，总导体数以及绕组各节距。
3．一台长复励直流发电机kW，，，，换向片数K=93，元件匝数，单波绕组，电枢外径，额定励磁电流，电机磁路有一定的饱和程度。
(1) 改善换向，电刷前移机械角。试求直轴与交轴电枢反应磁势和。
电刷顺电枢旋转方向移动时，和各起什么作用。
4．一台直流发电机数据：，总导体数N=720，，运行角速度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。
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。
5.一台直流电机，，S=120，每元件电阻为，当转速n=1000r/min时，每元件的平均电动势为10V。问当电枢绕组分别为单叠和单波时，正负电刷端的电压U和电枢绕组电阻各是多少？
6．一台二极发电机，空载时每极磁通为0.3Wb，每极励磁磁动势为3000A。现设电枢圆周上共有电流8400A，并均匀分布，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动分为和直轴电枢磁动势各为多少？
（2）当略去交轴电枢反应的去磁作用和假定磁路不饱和时，试求每对极的净有磁动势及每极下的合成磁通。
7．一台并励直流发电机，kW，，，电枢电路各绕组总电阻，一对电刷压降，关励电路电阻。求额定负载时的电磁转矩及电磁功率。
8.一台并励直流电动机，额定数据为：，，，电枢回路总电阻 ，励磁电路总电阻。若将该电动机用原动机拖动作为发电机并入电压为的电网，并忽略电枢反应的影响，试问：
（1）若保持电压电流不变，此发电机转速为多少？向电网输出的电功率为多少？
（2）当此发电机向电网输出电功率为零时，转速为多少？
9.一台并励直流发电机数据如下：，，，极对数，电枢电阻，一对电刷压降，励磁回路电阻，把此发电机当电动机运行，所加电源电压，保持电枢电流为发电机额定运行时的电枢电流。试求：
（1）此时电动机转速为多少（假定磁路不饱和）？
（2）发电机额定运行时的电磁转矩为多少？
（3）电动机运行时的电磁转矩为多少？
10.一台并励直流发电机，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？
11.设有一台差复励直流发电机，空载和满载电压均为230V，额定转速，其空载特性可用式表示，并励绕组1000匝，串励绕组10匝，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻），满载时电枢电流50A，电刷处在几何中性线上。试求：
（1）电机在满载时的电枢反应的等效去磁安匝数；
（2）如将发电机并联运行于200V的电网上，然后从轴上取去原动机，并加上机械负载，使其转为电动状态运行，试分析它是哪种励磁方式的电动机，它的转向是否改变，在相同的满载电枢电流下，它的转速为多少？
12.某串励电动机，，，，，（包括电刷接触电阻）。欲在总负载制动转矩不变的情况下把转速降到350r/min，问需串入多大的电阻（假设磁路不饱和）？
13.一台并励直流发电机，，，，电枢电路各绕组总电阻，，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。14.一台直流电动机，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？
一台并励直流电动机，PN＝100kw，UN＝220V，n＝550r/m在750C时电枢回路电阻ra＝0.022欧，励磁回路电阻Rf＝27.5欧，2＝2V，额定负载时的效率为88％，试求电机空载时的电流。
一台并励直流电动机的额定数据如下：PN＝17kw，UN＝220V，n＝3000r/m，IN＝88.9A，电枢回路电阻Ra=0.0896欧，励磁回路电阻Rf＝181.5欧，若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（Ia＝0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R＝0.15欧时，在额定转矩时的转速。
一台串励直流电动机UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。试求：（1）当Ia＝20A时，电动机的转速及电磁转矩？（2）如果电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V，此时电动机的转速及电流各为多少？一台直流串励电动机，额定负载运行，UN＝220V，n＝900r/m，IN＝78.5A，电枢回路电阻Ra=0.26欧，欲在负载转矩不变条件下，把转速降到700r/m，需串入多大电阻？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？
一台并励发电机，PN＝6kW，UN＝230V，n＝1450r/m，电枢回路电阻，励磁回路电阻，额定负载时的附加损耗W，铁耗W，机械损耗W，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
一台并励发电机，励磁绕组电阻＝22.8欧，在额定转速1000r/m时空载特性为：（A）
2
3.2
4.5
5.5
6.5
8.2
11.7
（v ）
100
150
198
226
244
260
280
要使空载时产生额定电压，励磁回路应串入多大调节电阻？在额定转速下的临界电阻是多少？
一台直流发电机，PN＝82kw，UN＝230V，每极并励磁场绕组为900匝，在以额定转速运转，空载时并励磁场电流为7.0A可产生端电压230V，但额定负载时需9.4A才能得到同样的端电压，若将该发电机改为平复励，问每极应加接串励绕组多少匝？（平复励是指积复励当额定负载时端电压与空载电压一致）
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。
试计算下列各绕组的节距，，和，并求并联支路对数。
右行短距单迭绕组：2p＝4，Qu＝S＝22；
右行整距单波绕组：2p＝4，Qu =S=20;
左行单波绕组，2p＝4, Qu =S=19；
左行单波绕组，2p＝4, Qu =S=21。
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？
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。
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？
若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？
28一台直流电机，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10V，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？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。
一直流发电机数据2p＝6，总导体数Za＝780，并联支路数2a=＝6，运行角速度，每极磁通为0.0392Wb。
试计算：
发电机感应电势；
速度为900r/min，磁通不变时发电机的感应电势；
磁通为0.0435Wb，n＝900r/min时电机的感应电势；
若每一线圈电流的允许值为50A，在第3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。
一台四极、82kW、230V、970r/min的并励直流发电机，在75℃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3.5Ω的调节电阻，电刷压降为2V，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。
32.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0.4Ω，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；
过载25％时的端电压（设电枢反应正比于负载电流）。
33他励直流发电机，＝230V，，2p＝4，他励绕组电压＝220V，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。
第四章 交流绕组的共同问题
一、填空
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 。
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。
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= ，，节距因数= ,绕组因数= 。
若消除相电势中次谐波，在采用短距方法中，节距= 。
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，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 。
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 。
对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。
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，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距= 。
设基波极距为τ，基波电势频率为f，则同步电机转子磁极磁场的3次谐波极距为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。
某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS（5ωt+ 7θS）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。
二、选择填空
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：6/7 D：5/6
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：； Ｃ：
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：=7 B：=8 C：=9
交流绕组的绕组系数通常为 。
Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1
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：； Ｃ：
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 。
A：变大； B：减小； C：不变。
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。
交流电机定、转子的极对数要求 。
A：不等； B：相等； C：不可确定。
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。
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。
三、简答
有一台交流电机，Q=36，2p=4，y1=7，2a=2，试会出：
（1）? 槽电势星形图，并标出600相带分相情况；
（2）?? 三相双层迭绕组展开图。
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？
试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？
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？
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？
试从物理和数学意义上分析，为什么短距和分布绕组能削弱或消除高次谐波电动势？
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？
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？
总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、它的幅值大小、幅值空间位置、转向和转速各与哪些因素有关？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？
一台50Hz的交流电机，今通入60Hz的三相对称交流电流，设电流大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向将如何变化？
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?
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?
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?
绕组分布与短距为什么能改善电动势波形?若希望完全消除电动势中的第次谐波，在采用
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。
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)？
17.试说明一个脉振磁场可以分解成两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁场。
18.试说明一个圆形磁场可以用两个在时间上和在空间上相差90度的等幅脉振磁场来表示。
四、计算
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？
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， ，每个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通=7.5×10-3Wb，试求每相绕组的感应电动势。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=1.505Wb，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？
若在对称的两相绕组中通入对称的两相交流电流，，试用数学分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质？
一台三相异步电动机，2p=6，Q=36，定子双层迭绕组， ，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20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？
有一三相对称交流绕组，通入下列三相交流电流：
（1）
（2）
（3）
定性分析其合成磁动势的性质（包括转向）。
三相双层绕组，Q=36，,，,,,。
试求：
导体电动势；
匝电动势；
线圈电动势；
线圈组电动势；
绕组相电动势；
三相同步发电机，电枢内径，有交长度，，，Q=36,，，。
试求：；若时，等于多少？
一台两极电机中有一个100匝的整距线圈：
（1）若通入5A的直流电流，其所产生的磁动势波的形状如何？这时基波和3 次谐波磁动势的幅值各为多少？
（2）若通入正弦电流，试求出基波和3次谐波脉振磁动势的幅值。
10．一台三相同步发电机，f＝50Hz，nN＝1500r/m，定子采用双层短矩分布绕组：q＝3，y1/＝，每相串联匝数N＝108，Y连接，每极磁通量，，，。
试求：
电机的极对数；
定子槽数；
绕组系数kw1，kw3，kw5，kw7；
相电势，，，及合成相电势和线电势。
汽轮发电机，两极，50Hz，定子54槽，每槽内两极导体，a＝1，y1＝22槽，Y接法。已知空载线电压U0＝6300V，求每极基波磁通量。
12.一台三相同步发电机f＝50Hz，nN＝1000r/m，定子采用双层短矩分布绕组q＝2，，每相串联匝数N＝72，Y连接，每极基波磁通 ，Bm1：Bm3：Bm5：Bm7＝1：0.3：0.2：0.15。
试求 （1）电机的极对数；
（2）定子槽数；
（3）绕组系数kw1；kw3；kw5；kw7。
（4）相电势，，，及合成相电势和线电势。
第五章 感应电机
填空
1.如果感应电动机运行时转差率为，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是
= 。
2.当三相感应电动机定子绕组接于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，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
3.三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时= ,转子总电阻值约为
。
4.感应电动机起动时，转差率 ，此时转子电流的值 ， ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。
5.一台三相八极感应电动机的电网频率，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 。
6.三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与这些损耗相平衡。
7.三相感应电机转速为，定子旋转磁场的转速为，当时为 运行状态；当时为 运行状态；当与反向时为 运行状态。
8.增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。
9.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 。
10.一台频率为 的三相感应电动机，用在频率为的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
11感应电动机最大转矩公式 。
12.一台三相异步电动机的额定功率是指额定运行时的 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 。
13.若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩 ，其最大转矩 。
14.铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗 。
15.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。
16.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 。
选择
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。
一台50三相感应电动机的转速为，该电机的级数和同步转速为（ ）。
Ａ ４极，； Ｂ ６极，；
Ｃ ８极，； Ｄ １０极，。
笼型三相感应电动机的额定状态转速下降，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 ； B 下降；
C 上升 ； D 不变。
国产额定转速为的三相感应电动机为（ ）极电机。
A 2； B 4； C 6； D 8。
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此时电机的电磁转矩（ ）。
A ； B ；
C ； D 。
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。
三相感应电动机等效电路中的附加电阻 上所消耗的电功率应等于（ ）：
A 输出功率； B 输入功率 ；
C 电磁功率 ； D 总机械功率。
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 由于增大，增大了损耗； B 由于减小，使无功电流增大；
C 由于的增加，使下降； D 由于减少，使输出功率减少。
适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻时，电动机的（ ）。
A 减少, 增加, 不变, 增加；
B 增加, 增加, 不变, 增加；
C 减少, 增加, 增大, 增加；
D 增加, 减少, 不变, 增加。
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。
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 。
设计在电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为的电网上，其电动机的（ ）。
A 减小，减小， 增大； B 减小，增大，减小；
C 减小，减小，减小； D 增大，增大， 增大。
一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率运行，当转子边串入电阻,测得转差率将为（ ）（已折算到定子边）。
A 等于原先的转差率； B 三倍于原先的转差率；
C 两倍于原先的转差率； D 无法确定。
国产额定转速为的感应电动机为（ ）电机。
A 2极； B 4极； C 6极； D 8极。
如果有一台三相感应电动机运行在转差率为，此时通过气隙传递的功率有（ ）。
A 的转子铜耗； B 是转子铜耗；
C 是输出功率； D 是全机械功率。
三、简答
感应电动机等效电路中的)代表什么含义？ 能否用电感或电容代替﹖为什么？
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？
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，但频率由变为；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？
三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降，对电机的同步转速，转子转速，主磁通，功率因数，电磁转矩有何影响？
说明三相异步电动机等效电路中，参数以及各代表什
感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度 切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？两个基波磁动势的相对运动速度多大？
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？
普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并不大？
感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？如果电源电压下 降，对最大转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不变）？
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？
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？
绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？
一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的。如输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？
感应电动机定子绕组与转子绕组之间没有直接的联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载电机主磁通有无变化？
感应电动机在轻载下运行时，试分析其效率和功率因数都较额定负载时低的原因。如定子绕组为联接的感应电动机改为联接运行，在轻载下其结果如何？此时所能负担的最大负载必须少于多少？
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？
感应电机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？
分析转差率对感应电动机效率的影响。
19.异步电动机的转子有哪两种类型，各有何特点?
20.异步电动机的气隙比同步电动机的气隙大还是小？为什么？
21.三相异步电动机的主磁通指什么磁通？它是由各相电流分别产生的各相磁通，还是由三相电流共同产生的？在等效电路中哪个电抗参数与之对应？该参数本身是一相的还是三相的值?它与同步电动机的哪个参数相对应?这与变压器中的励磁电抗是完全相同的概念吗？
22.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?
23．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?
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？
三相异步电动机的堵转电流与外加电压、电机所带负载是否有关?关系如何？是否堵转电流越大堵转转矩也越大?负载转矩的大小会对起动过程产生什么影响？
四、计算
一台三相感应电动机，额定功率，额定电压，型接法，额定转速，定、转子的参数如下：
；
。试求在额定转速时的电磁转矩、最大转矩、起动电流和起动转矩。
一台、八极的三相感应电动机，额定转差率，问该机的同步转速是多少？当该机运行在时，转差率是多少？当该机运行在时，转差率是多少？当该机运行在起动时， 转差率是多少？
有一台三相四极感应电动机，，，接法，，，，，机械损耗与附加损耗之和为。设，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。
一台三相感应电动机，，额定电压，定子接法，频率为。额定负载运行时，定子铜耗为，铁耗为，机械损耗，附加损耗，已知，，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。
一台三相四极感应电动机，，，，，定子接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的，，。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。
有一台三相感应电动机，，380V，接法，其空载和短路数据如下：
空载试验 ，
短路试验 ， ，
已知机械损耗为，，求该电机的型等效电路参数。
7.三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，转子绕组接法，每相电阻，每相漏抗，当时，求转子电流的大小和频率、全机械功率。
8.已知三相铝线感应电动机的数据为，，定子接法，，，定子铝耗（），转子铝耗()，铁耗，机械损耗，附加损耗。
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。
9.一台三相四极绕线式感应电动机，转子每相电阻。额定运行时，转子相电流为，，计算额定电磁转矩。若保持额定负载转矩不变，在转子回路串电阻，使转速降低到，求转子每相应串入的电阻值，此时定子电流、电磁功率、输入功率是否变化？
10.一台三相异步电动机，额定电压为，Y联接，频率为，额定功率为，额定转速为，额定负载时的功率因数为，定子铜损耗及铁损耗共为，机械损耗为，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。11.有一台三相四极绕线式感应电动机额定功率，额定电压，转子铜耗，机械损耗，附加损耗。试求：
（1）额定运行时的电磁功率，额定转差率的额定转速。
（2）已知每相参数，，求产生最大转矩时的转差率。
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
12.一台、的异步电动机的数据为：，，，，过载能力。试求：（1）产生最大转矩时的转差率；（2）时的电磁转矩。
13.一台四极笼式感应电动机，，，定子三角形接法，定子额定电流，频率，定子铜耗，转子铜耗，铁耗，机械损耗，附加损耗，，，产生最大转矩时，，，起动时由于磁路饱和集肤效应的影响，，，。试求：（1）额定负载下的转速，电磁转矩和效率。
最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数
14.一台异步电动机，额定电压伏，定子三角形接法，频率，额定功率，额定转速，额定负载时，定子铜耗，铁耗，机械损耗，附加损耗，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；
转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。
15.设有一台、、、的三角形联结得三相感应电动机，定子参数与转子参数如折算到同一边时可作为相等，，每相漏抗为每相电阻的4倍，，，并且电流增减时漏抗近似为常数。试求：
在额定运行时的输入功率，电磁功率，全机械功率以及各项损耗；
最大电磁转矩，过载能力，以及出现最大转矩时的转差率；
为了在起动时得到最大转矩，在转子回路中应接入的每相电阻，并用转子电阻的倍数表示之。
一台三相、六极、的绕线式异步电动机，在额定负载时的转速为，折算为定子频率的转子每相感应电势。问此时的转子电势和它的频率为何值？若转子不动，定子绕组上施加某一低电压使电流在额定值左右，测得转子绕组每相感应电势为，转子相电流为，转子每相电阻为，忽略集肤效应的影响，试求额定运行时的转子电流和转子铜耗为何值？
有一台三相四极绕线式感应电动机，，接法，。已知，，并设，在输入功率为时，测得转子铜耗为，机械损耗为，附加损耗为。
试求：（1）此时的，，和；
(2) 当负载转矩不变时（设电磁转矩也不变），在转子中每相串入电阻，那时的，，各为多少？
一台型三相笼型感应电动机， ，定子接法，定子额定电流，额定转速，起动时电机参数， ， ，， ，
试求：
直接起动时的起动电流倍数和起动转矩倍数；
若自耦变压器降压起动，自耦变压器的变比，此时的起动电流倍数和起动转矩倍数为多少？
若定子串电抗器降压起动，降压值与（2）相同，其起动电流和起动转矩倍数时多少？
一般当应用换接降压起动时，电网供给的起动电流和起动转矩减小为直接起动的多少？该电机能否应用起动？
一台三相绕线式异步电动机， ， ， 。今 将此电机用在起重装置上，加在电机轴上的静转矩，要求电机以的转速将重物降落。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）？
第六章 同步电机
一、填空
在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。
同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；（3） 。
同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出 ，产生 电枢反应。
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。
凸极同步电机转子励磁匝数增加使和将 。
凸极同步电机气隙增加使和将 。
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 。
二、选择
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。
同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性，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。
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。
对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（ ）。
A ； B ；
C ； D 。
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。
三、简答
测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降至0.95，对试验结果有什么影响？
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？
为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大？
同步发电机电枢反应性质由什么决定?
试述直轴和交轴同步电抗的意义？如何用试验方法来测定？
凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗？
为什么同步发电机的短路特性是一条直线？
为什么从空载特性和短路特性不能测定交轴同步电抗？为什么从空载特性和短路特性不能准确测定直轴同步电抗？
在直流电机中，还是是判断电机作为发电机运行还是电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗？
答 在同步电机中，励磁电动势和电机端电压都是电压相量，不能根据它们的大小来判断电机的运行状态，而应该根据气隙合成磁场轴线与主磁极轴线的相对位置来决定。当主磁极场轴线超前合成磁场轴线时，为发电机状态；重合时为调相机状态；滞后时为电动机状态。
什么是同步电机的功角特性？角有什么意义？
一般同步发电机三相稳定短路，当时的励磁电流和额定负载时的励磁电流都已达到空载特性的饱和段，为什么前者取未饱和值而后者取饱和值？为什么一般总是采用不饱和值？
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？
同步电机转子表面气隙磁通密度分布的波形是怎样的?转子表面某一点的气隙磁通密度大小随时间变化吗?定子表面某一点的气隙磁通密度随时间变化吗?
四、计算
有一台三相汽轮发电机，，，接法，（滞后），作单机运行。由试验测得它的同步电抗标么值为。电枢电阻忽略不计。每相励磁电动势为，试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：
(1) 每相是纯电阻；
(2) 每相是纯电感；
(3) 每相是电阻电容性负载。
有一台，，联接，（滞后）的汽轮发电机，，电枢电阻略去不计。试求额定负载下励磁电动势及与的夹角。
有一台，，接法，（滞后）的水轮发电机，，，，试求在额定负载下励磁电动势及与的夹角。
有一台三相1500kW水轮发电机，额定电压是6300V，Y接法，额定功率因数（滞后），已知额定运行时的参数：，，电枢电阻可略去不计。试计算发电机在额定运行时的励磁电势。
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，电枢电阻可以忽略不计。试计算发电机的额定电压，额定容量，（滞后）时发电机励磁电动势。
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发表于 2018-11-17 21:27:02