电机学思考题

电机学思考题

第一篇绪论

1、磁阻和磁导与哪些因素有关铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度的关系是线性关系吗非铁磁性材料又如何

答：磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是非线性关系，非铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是线性关系。

2、一个线圈缠绕在闭合铁心上，线圈匝数为c N ，线圈中通入电流大小为i ，此时这一线圈产生的磁动势大小是多少铁心磁路的磁导为Λ，则该线圈的电感大小为多少如果线圈电流为正弦交流电流，其频率为f ，则线圈的电抗大小是多少

答：线圈通入电流i 后磁动势为c F N i =；线圈电感为22c c c c N N L N i i N i ΦΦψ

Λ====；线圈电抗为222c x L fL fN ωππΛ===。

第二篇变压器

3、变压器铁心为什么要做成闭合的如果在变压器铁心磁回路中出现较大的间隙，会对变压器有什么影响

答：如果变压器铁心磁回路中出现间隙（空气隙或变压器油等非铁磁性材料），则与铁心闭合时相比，主磁通所经过的铁心磁回路的磁导减小。根据磁路欧姆定律，磁路中的磁通大小一定时，磁导小（即磁阻大）则所需励磁磁动势大。铁心磁回路中出现间隙，会使磁路的磁导大幅减小。因此，要产生同样大小的主磁通，有间隙时所需的励磁磁动势和相应的励磁电流比铁心闭合时要增大很多。励磁电流大，会使变压器的功率因数降低，运行性能变差。所以，为了减小励磁电流，变压器铁心都要做成闭合的。

4、对变压器做短路试验，操作步骤是先短路、后加电压，且加电压要从零开始。这是为什么

答：短路阻抗的值很小。在做短路试验时，为使短路电流不超过

额定值，必须施加很低的电压。因此，在做短路试验时，应先短路，然后从零开始逐渐升高电压，直到短路电流达到额定值为止。如果先加电压后短路，则有可能产生过大的稳态短路电流。

5、对变压器做空载试验为什么要加额定电压所加电压不是额定值行不行

答：空载试验的目的之一是测取励磁阻抗m z 。m z 的大小是随磁路饱和程度变化而变化的。

变压器正常运行时，一次绕组外施电压是额定电压，主磁通m Φ和磁路饱和程度由一次额定电压1N U 决定，是基本不变的，因此m z 有确定的值。若空载试验时不加额定电压，则测得的m z 值就与正常运行时的值不同，也就不能用作等效电路中的参数。

6、三相变压器组和三相心式变压器在磁路结构上有何区别三相对称的磁通和三相同相的磁通在这两种磁路中遇到的磁阻有何不同答：三相变压器组的各相磁路是互相独立的，因此三相对称的磁通和三相同相的磁通所遇到的磁阻是一样的，都是铁心磁路的磁阻。三相心式变压器的各相磁路是彼此相关的，因此，三相对称的磁通和三相同相的磁通所遇到的磁阻是不一样的。三相对称磁通的大小相等，时间相位互差120度，即它们的和为零。因此一相磁通实际上需要经过其他两相的磁路而闭合；三相同相磁通的大小相等，时间上同相，三相之和为每相磁通的3倍，它们无法通过铁心来闭合，而必须经过铁心之外的非铁磁性材料*空气或变压器油等），因此遇到的磁阻主要是非铁磁性材料的磁阻，其值比铁心磁路的磁阻要大很多。

7、三相心式变压器加对称电压空载运行时，三相空载电流中哪个较大，哪个较小为什么答：变压器绕组匝数一定时，空载电流大小与励磁磁动势大小成正比，而励磁磁动势大小取决于主磁通和磁导的大小。由于三相心式变压器的三相主磁路不很对称，中间一相的磁路比其他两相要稍短一些，磁导要稍大一些，因此，在三相主磁通大小相同时，中间一相的空载电流较小，其他两相的较大。

8、变压器并联运行的条件有哪些哪一个条件是要严格保证的为什么

变压器并联运行的条件有：（1）一、二次额定电压分别相等（即额定电压比相等）；（2）二次线电压对一次线电压的相位移相同（或者说连接组别相同）；（3）短路阻抗标幺值相等（即短路阻抗模及其阻抗角都相等）。其中，第二个条件是必须严格保证的，因为三相变压器二次线电压对一次线电压的相位移最小是30度，此时二次电压差就可达到额定电压的%，产生的环流可达额定电流的几倍，有可能损坏变压器。

9、对三相变压器，若只将二次绕组标志a 、b 、c 相应地改为c 、

a 、

b ，则其连接组别标号中的时钟点数将如何变化

答：将二次绕组标志a 、b 、c 相应地改为c 、a 、b 后，ab U &实际上是原来的bc U &，而bc

U &滞后ab

U &120度，相应的时钟点数为4，所以，新的时钟点数比原来增加4。

10、一个脉振基波磁动势可以分解为两个磁动势行波，试说明这两个行波在幅值、转速和相互位置关系上的特点。

答：一个脉振基波磁动势分解得到的两个磁动势行波的幅值相同，且都等于脉振磁动势最大振幅的一半，二者转速相同、转向相反、位置关于脉振磁动势幅值位置对称。

11、三相对称绕组中通以三相对称的正弦电流，是否就不会产生谐波磁动势了呢

答：一相绕组通入正弦电流时，产生在空间分布的矩形脉振磁动势波，其中包含有一系列奇

数次谐波磁动势。因此，三相对称绕组通以对称的正弦电流时，仍然要产生谐波磁动势。

第三篇同步电机

12、同步电抗与什么磁通对应由哪两部分组成每相同步电抗与每相绕组自身的电抗有什么不同为什么说同步电抗是与三相有关的电抗而数值又是每相的值

答：同步电抗对应于三相对称电枢电流产生的电枢总磁通，包括

电枢反应磁通和漏磁通两部分。每相同步电抗反映了三相绕组流过对称三相电流形成的合成磁动势所产生的磁通在一相绕组中感应电动势与一相电流的比值，而每相绕组自身的电抗反映的是该相绕组通电产生的磁场在自身绕组中所产生感应电动势与自身电流的比值。同步电抗反映的是一相绕组的电动势与一相电流的比值，仍是一相的值，但是感应电动势的磁场却是三相绕组通电共同产生的，所以说同步电抗是与三相有关的电抗，而数值又是每相的值。

13、同步电机在对称负载时电枢绕组产生的基波磁场是否交链与励磁绕组在励磁绕组中感应电动势吗为什么

答：负载对称时，电枢绕组产生的基波磁场与励磁绕组交链，但是其转速为同步转速，与转子之间没有相对运动，故不会在励磁绕组中感应电动势。

14、同步发电机单机运行给负载供电时，功率因数由什么决定发电机与电网并联运行时，功率因数由什么决定

答：功率因数由电压与电流之间的夹角决定。发电机单机运行时，功率因数由负载的性质决定。并联运行时，当有功功率不变时，功率因数由发电机励磁电流决定。

15、发电机并网合闸需要满足那些条件

答：见教材215页。

16、发电机与电网并联稳态运行时，发电机转子的转速由什么决定加大汽轮机的汽门，是否能改变汽轮发电机的转速加大汽轮机的汽门后，发电机的运行状况会发生什么变化答：发电机与电网并联运行时，电网频率不变，发电机定子电压、频率不变，定子电流产生的旋转磁场保持同步转速不变，转子转速与定子旋转磁场褒词同步，因此转子转速由电网频率决定。加大汽轮机的汽门，不会改变汽轮发电机的稳态转速，转子仍保持同步旋转。只是代表转子位置的转子励磁磁动势超前气隙合成磁动势的角度增加，使发电机输出的有功功率增加。

17、同步发电机与电网并联后，有哪些量可以调节，调节后发电机运行状况会如何变化答：同步发电机与电网并联后，可以调节的量有原动机的拖动转矩和发电机自身的励磁电流。调节发电机的拖动转

矩，可以调节发电机输出的有功功率。调节发电机的励磁电流，可以改变发电机发出的无功功率。

18、同步发电机并联合闸时，通常使发电机频率略高于电网频率，为什么

答：同步发电机并网合闸时，发电机的频率略高于电网频率，可以使发电机在并网后向电网输出一些有功功率，减轻其他发电机的负担。反之，则发电机会从电网吸收有功功率，是电网负担增加。

19、一台并联于无穷大电网的同步发电机，其电流滞后于电压。若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化

答：电流滞后电压，发电机发出滞后的无功功率，励磁处于过励状态。逐渐减小励磁电流，发出的滞后性质的无功功率逐渐减小，有功功率不变，因此电枢电流逐渐减小，功率因数逐渐升高到1.进一步减小励磁电流，则发电机发出超前性质的无功功率，电枢电流开始增大，功率因数逐渐降低。

第四篇异步电机

20、异步电动机的气隙比同容量的同步电动机的大还是小为什么

答：异步电动机的气隙比同容量的同步电动机的要小。因为异步电动机的励磁电流由三相交流电源（或电网）提供，如果气隙大，则磁导小，产生一定的气隙磁通所需的励磁电流就大。由于励磁电流基本上是无功电流，因此，励磁电流大就使电动机的功率因数降低，使电源或电网的无功功率负担增加。为了减小励磁电流、提高功率因数，异步电动机应采用较小的气隙。异步电动机的功率因数总是滞后的，而同步电动机的励磁电流由独立的直流电源提供，可以通过调节励磁电流改变其功率因数的大小和性质。

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产生共同产生的等效电路中的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它与变压器的励磁电抗是完全相同的概念吗

答：三相异步电动机的主磁通是指合成基波旋转磁动势产生的、通过气隙的基波磁通。空载时，转子电流近似为零，主磁通基本上是

由定子三相电流共同产生；负载时，主磁通是由定子三相合成基波磁动势和转子合成基本磁动势共同产生的。

等效电路中的励磁电抗m x 与主磁通相对应。m x 本身是一相的值，它与同步电动机的电枢反应电抗a x 相对应，与变压器中励磁电抗的概念不完全相同。变压器中励磁电抗对应于一相励磁电流所产生的一相主磁通。

22、异步电动机运行时，为什么总要从电源吸收滞后性质的无功电流，或者说定子功率因数1cos 总小于1为什么异步电机的气隙很小答：这是因为，一方面，异步电机需要励磁电流来产生主磁通，相应的参数为励磁电抗m x ，因此要从电源吸收滞后的无功电流；另一方面，与定、转子漏磁通相对应的参数是定、转子漏电抗1x 、2x ，它们也要从电源吸收滞后的无功电流。所以，异步电机运行时总要从电源吸收滞后性质的无功电流，以满足这三个电抗的需要。

由于异步电机的励磁电流基本上是滞后性的无功电流，因此，为了提高功率因数，励磁电流应尽可能小。为此，应尽量减小气隙，以增加主磁路的磁导，从而减小产生一定主磁通所需的励磁电流。所以，异步电机的气隙通常很小。

23、三相异步电动机运行时，内部有那些损耗当电动机从空载到额定负载运行时，这些

损耗中哪些基本不变哪些随负载变化

答：一般的三相异步电动机正常运行时，内部损耗有：定子绕组铜耗、转子绕组铜耗、定子铁耗、机械损耗和附加损耗。当电动机东空载到额定负载运行时，由于主磁通大小基本不变，因此铁耗基本不变；由于转速变化很小，因此，机械损耗基本不变；其它损耗则随负载变化而变化。

24、三相笼型异步电动机全压起动时，为什么堵转电流很大，而堵转转矩却不大

答：在额定电压下堵转时，气隙旋转磁场相对转子以同步转速旋转，在转子绕组中感应较大的电动势，由于此时转子回路阻抗值很小，因此产生的转子电流很大，相应地，定子电流即堵转电流也很大。此

时，主磁通为额定时的一半左右，转子功率因数2cos ?也很低，因此，尽管电流很大，但产生的堵转转矩并不很大。

25、一台三相笼型异步电动机，转子绕组是插铜条的，损坏后改为铸铝的。如果该电动机运行在额定电压下，仍旧拖动原来额定转矩大小的恒转矩负载运行，那么与原来各额定值相比，电动机的转速n 、定子电流1I 、转子电流2I 、定子功率因数1cos ?、输入功率1P 、输出功率2P 将怎样变化

答：铸铝的电阻率大于铜条的电阻率，因此改为铸铝导条后，转子电阻增大。这样在拖动原来的恒转矩额定负载运行时，与原来相比，相当于转子回路串接了电阻。因此，电动机的转速n 降低、输出功率2P 随之减小，而定子电流1I 、转子电流2I 、定子功率因数1cos ?、输入功率1P 都不变。

华南理工大学电机学第四章思考题

华南理工大学电机学第四章思考题

4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n 高于旋转磁场的转速s n ，定子接到三相交 流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。这时电磁转矩的方向和性质是怎样的？若把原 动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？ 【答】 感应电动机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。站在转子上观察时，电磁转矩e T 的方 向与转子的转向相反，即电磁转矩e T 属于制动性质 的转矩。若把原动机去掉，即把与制动性质电磁转矩e T 平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在 电磁转矩e T 的作用下减速，回到电动机状态。 4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1 f 的三相交流电 流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。 【答】 假设转子中频率为1 f 的交流 电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转速为

p f n s 160=；若转子不转，根据左手定则，定子将受 到逆时针方向的电磁转矩e T ，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n ，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n n s -。 4-3 三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？ 【答】 不变。因为转子所产生的磁动势2 F 相对 于转子的转速为n sn p f s p f n s ?====122 6060，而转子本身又 以转速n 在旋转。因此，从定子侧观看时，2 F 在空间的转速应为()s s n n n n n n =+-=+?，即无论转子的实际转 速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速s n ，在空间保持相对静止。 4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？ 【答】 频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。

《电机学》习题解答(吕宗枢) 10章

第10章 思考题与习题参考答案 10.1 异步电动机的性能指标有哪些？它们代表的物理意义是什么？ 答：异步电动机的性能指标主要有五项，分别是：额定效率N η，额定功率因数N ?cos ，最大转矩倍数N T T max ，起动转矩倍数N st T T 和起动电流倍数N st I I 。其中，N η和N ?cos 是反映电动机出力能力的指标，称为力能指标；N T max 是反映电动机短时间承受过负载能力的指标，称为过载能力；N st T T 和N st I I 是反映电动机起动性能的指标。 10.2 什么是三相异步电动机的Y -△降压起动? 它与直接起动相比，起动转矩和起动电流有何变化? 答：为了降低三相异步电动机的起动电流，对于定子绕组为Δ形联结电动机，起动时先将定子绕组接成Y 形，实现降压起动，当起动完毕后，再将定子绕组恢复成Δ形联结进入正常运行。Y -△降压起动时，绕组电压降低31倍，起动电流和起动转矩降均低为直接起动时的3 1。 10.3 三相笼型异步电动机采用自耦变压器降压起动时，起动电流和起动转矩与直接起动时相比有何变化? 答：采用自耦变压器降压起动时，起动电流和起动转矩都降低为直接起动时的 2 1a k 倍（a k 为自耦变压器的变比）。 10.4 在绕线转子异步电动机转子回路内串电阻起动，既可提高起动转矩，又能减少起动电流，这是什么原因？串电感或电容起动，是否也有同样效果？ 答：从等效电路来看，起动时，转子回路串入电阻，转子电流将减小，根据磁动势平衡关系，此时的定子电流也将减小。虽然转子电流减小了，但是因为转子电阻的增大，转子回路功率因数将提高，由22 0T cos ?I C T em 'Φ=可知，当所串电阻值适当时，转子电流有功分量22cos ?I '是增大的，所以起动转矩会增大。必须指出，串入的电阻值不能过大，否则转子电流太小，使22 cos ?I '减小，导致起动转矩反而减小。转子回路串电感，可以降低起动电流，但同时转子的功率因数也降低，使22 cos ?I '减小，导致起动转矩减小；串电容时可分两种情况：1）当2X -C X =0或|2X -C X |<2X 时，起动电流增大，起动转矩也增大；2）|2X -C X |>2X ，起动电流减小，起动转矩也减小。 10.5三相异步电动机进行变频调速时，应按什么规律来控制定子电压?为什么?

电机学思考题

第一篇 绪论 1、 磁阻和磁导与哪些因素有关？铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度的关系是线性关系吗？非铁磁性材料又如何？ 答：磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是非线性关系，非铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是线性关系。 2、 一个线圈缠绕在闭合铁心上，线圈匝数为c N ，线圈中通入电流大小为i ，此时这一线圈产生的磁动势大小是多少？铁心磁路的磁导为Λ，则该线圈的电感大小为多少？如果线圈电流为正弦交流电流，其频率为f ，则线圈的电抗大小是多少？ 答：线圈通入电流i 后磁动势为c F N i =； 线圈电感为22c c c c N N L N i i N i ΦΦψ Λ====； 线圈电抗为222c x L fL fN ωππΛ===。 第二篇 变压器 3、 变压器铁心为什么要做成闭合的？如果在变压器铁心磁回路中出现较大的间隙，会对变压器有什么影响？ 答：如果变压器铁心磁回路中出现间隙（空气隙或变压器油等非铁磁性材料），则与铁心闭合时相比，主磁通所经过的铁心磁回路的磁导减小。根据磁路欧姆定律，磁路中的磁通大小一定时，磁导小（即磁阻大）则所需励磁磁动势大。铁心磁回路中出现间隙，会使磁路的磁导大幅减小。因此，要产生同样大小的主磁通，有间隙时所需的励磁磁动势和相应的励磁电流比铁心闭合时要增大很多。励磁电流大，会使变压器的功率因数降低，运行性能变差。所以，为了减小励磁电流，变压器铁心都要做成闭合的。 4、 对变压器做短路试验，操作步骤是先短路、后加电压，且加电压要从零开始。这是为什么？ 答：短路阻抗的值很小。在做短路试验时，为使短路电流不超过额定值，必须施加很低的电压。因此，在做短路试验时，应先短路，然后从零开始逐渐升高电压，直到短路电流达到额定值为止。如果先加电压后短路，则有可能产生过大的稳态短路电流。 5、 对变压器做空载试验为什么要加额定电压？所加电压不是额定值行不行？ 答：空载试验的目的之一是测取励磁阻抗m z 。m z 的大小是随磁路饱和程度变化而变化的。

电机学第3章三相变压器思考题与习题参考答案

1 第3章三相变压器思考题与习题参考答案 3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点？在测取三相心式变压器的空载电流时，为什么中间一相的电流小于其它两相的电流？ 答：三相组式变压器的三相磁路彼此独立，互不关联，且各相磁路几何尺寸完全相同；三相心式变压器的三相磁路彼此不独立，互相关联，各相磁路长度不等，三相磁阻不对称。在外加对称电压时，由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度，磁阻小，因此，中间一相的空载电流小于其它两相的电流。 3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验，如题3.2图所示，在U1、 U2端加电压，将U2、u2相连，用电压表测U1、u1间电压。设变压器额 定电压为220/110V ，如U1、u1为同名端，电压表读数为多少？如不是同 名端，则读数为多少？ 答:110V ，330V 3.3 单相变压器的联结组别有哪两种？说明其意义。 答：有I ，I0；I ，I6两种。I ，I0说明高、低压绕组电动势同相位；I ，I6说明高、低压绕组电动势反相位。 3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。 答：把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针，并固定指向“0”点，把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针，它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。 3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y 联结，而小容量三相心式变压器可以采用Y,y 联结？ 答：因为三相组式变压器三相磁路彼此独立，采用Y ，y 联结时，主磁路中三次谐波磁通较大，其频率又是基波频率的三倍，所以，三次谐波电动势较大，它与基波电动势叠加，使变压器相电动势畸变为尖顶波，其最大值升高很多，可能危及到绕组绝缘的安全，因此三相组式变压器不能采用Y ，y 联结。对于三相心式变压器，因为三相磁路彼此相关，所以，三次谐波磁通不能在主磁路（铁心）中流通，只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大，使三次谐波磁通大为削弱，主磁通波形接近于正弦波，相电动势波形也接近正弦波。但三次谐波磁通频率较高，流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗，引起局部过热，降低变压器运行效率，因此，只有容量小于1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y ，y 联结。 3.6 在三相组式变压器中，三次谐波磁通是主磁通；而在三相心式变压器中，三次谐波磁通是漏磁通，这一说法对吗？为什么？ 答：对。因为在组式变压器中，三次谐波磁通流经主磁路，数值较大，起到了主磁通的作用；而在

电机学思考题 吕宗枢

变压器是怎样实现变压的为什么能够改变电压，而不能改变频率 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律dt d N e φ=可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所以当原、副绕组匝数21N N ≠时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。 变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么 答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。 变压器铁心的作用是什么为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。 变压器有哪些主要部件，其功能是什么 答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。 变压器二次额定电压是怎样定义的 答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计 答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 变压器油的作用是什么 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。 变压器分接开关的作用是什么 答：为了提高变压器输出电能的质量，应控制输出电压波动在一定的范围内，所以要适时对变压器的输出调压进行调整。对变压器进行调压是通过改变高压绕组的匝数实现的，所

电机学习题解答教材

第一篇 变压器 一、思考题 （一）、变压器原理部分 1、变压器能否用来变换直流电压？ 不能。磁通不变，感应电动势为零，1 11R U I =，1R 很小，1I 很大，烧毁变压器。 2、在求变压器的电压比时，为什么一般都用空载时高、低压绕组电压之比来计算？ 电压比应为绕组电动势之比，绕组电动势的分离、计算和测量比较困难。空载时 22202E U U U N ===，11011Z I E U N +-=，10I 很小，一次侧阻抗压降很小，1 1E U N ≈，所以N N U U E E k 2121≈=，变压器一、二侧电压可以方便地测量，也可以通过铭牌获得。 3、为什么说变压器一、二绕组电流与匝数成正比，只是在满载和接近满载时才成立？空载时为什么不成立？ 012211I N I N I N =+，0I 和满载和接近满载时的1I 、2I 相比很小，02211≈+I N I N ，所以k N N I I 11221=≈。空载时，02=I ，比例关系不成立。 4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的？ 在忽略1Z 、2Z 和0I 的情况下得到的。从一侧看L e Z k I U k k I kU I U Z 22 222211====（21kU U =，忽略了1Z 、2Z 。k I I 21=，忽略了0I ）。 （二）、变压器结构部分 1、额定电压为V 230/10000的变压器，是否可以将低压绕组接在V 380的交流电源上工作？ 不允许。（1）此时，V U 3802=，V U 7.16521230 100003801=?=，一、二侧电压都超过额定值1.65倍，可能造成绝缘被击穿，变压器内部短路，烧毁变压器。(2)m fN U Φ=2244.4，磁通超过额定值1.65倍，磁损耗过大，烧毁变压器。 2、变压器长期运行时，实际工作电流是否可以大于、等于或小于额定电流？ 等于或小于额定电流。铜耗和电流平方成正比，大于额定电流时，铜耗多大，发热烧毁变压器。 3、变压器的额定功率为什么用视在功率而不用有功功率表示？ 因变压器的有功功率是由交流负载的大小和性质决定的。 （三）、变压器运行部分

电机学(II)部分思考题、习题-思路

第一篇思考题 1-3直流电机电枢绕组只要一个线圈即可运行,为什么要用许多线圈串联组成?线圈越多越好吗? 答:单个线圈的电动势、电磁转矩纹波太大,多个线圈串联可以对电动势、电磁转矩起平滑作用。但也不是越多越好。因为多到一定程度后,纹波已经很小,无必要再增加,另外空间也限制进一步紧夹。 1-6直流发电机中产生电磁转矩吗?直流电动机中产生感应电动势吗? 答:都会。 1-9在换向器上,电枢正常应当放在什么位置上?为什么?物理中性线和几何中性线是一回事吗? 答:正常放在几何中性线上。因为空载时,换向器在几何中性线上的导体处的磁场为零,利于换向。物理中性线和几何中性线不是一回事。几何中性线是固定的,而物理中性线是指磁场为零的位置,是跟电枢反应有关的。 1-13直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率?还称什么功率? 答:电磁功率是发电机中转换成电功率的机械功率(但不是全部机械功率,是电动机中转换成机械功率的电功率(但不是全部的电功率,因此又称转换功率。 1-16一台复励直流发电机,在恒速条件下,分别将它作他励、并励、积复励时,比较电压调整率的大小。为什么励磁方式不同时,电压调整率也不同? 答:电压调整率是指在固定转速、固定励磁电阻下,端电压从空载到额定负载的变化百分比。积复励的电压调整率<他励的<并励的。 不同励磁方式下,电枢电流(电枢反应、电枢电阻压降等对励磁磁场的影响不同,所以电压调整率也不同。

1-17正在运行的并励直流电动机为什么不能断开励磁回路?断开励磁回路后,磁通、电动势、电枢电流和转速将如何变化?起动时,励磁回路断了线,会有什么后果? 答:运行中,励磁断开的话,靠一点点剩磁工作,若为轻载,则将飞车;若为重载,则电枢电流、电阻压降大增,将可能烧坏电机(若负载转矩低于此时电机能输出的最大转矩,则将继续运转,并可能烧坏;若负载转矩高于此时电机能输出的最大转矩,则直接停机,电枢处于短路状态,最后可能烧坏。 断开励磁后,磁通减为剩磁,电枢电流大增,电动势有较大幅减小(因电枢电阻压降大增;转速则要看负载情况:轻载转速上升飞车,重载则可能继续运行或停车、并可能烧毁。 起动时励磁断线,通常起动不了。 1-18直流电动机的调速方法有哪些?它们的机械特性各有何特点? 答:有调压调速、电枢串电阻调速、调节励磁调速。对于他励、并励直流电动机,调压调速的机械特性相互平行的直线;电枢串电阻调速的机械特性相交于理想空载点;调节励磁调速时,励磁电流越小,机械特性越上移,斜率越大(绝对值。 1-22并励直流发电机的外特性为什么会有拐点?是属于自励还是他励?如果不能建立端电 压怎么办?并励直流电动机是属于自励还是他励? 答:并励直流发电机的外特性是指:在转速、励磁绕组电阻不变的情况下,端电压和负载电流之间的关系。空载时,并励直流发电机的端电压最高,励磁电流最大;随着负载电流的增加,电枢电阻压降导致端电压降低,励磁电流随之降低,此外,考虑饱和时交轴电枢反应也有去磁作用,这两方面都会导致电枢电动势降低,进而导致端电压进一步降低,如此往复,形成恶性循环;当负载电流增大到一定程度时,端电压降低到某个临界值,不足以让电枢电流继续增大,此时,端电压会垮下来,电流也就跟着垮下来,在外特性曲线上形成拐点。

华南理工大学电机学第四章思考题

4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n 高于旋转磁场的转速s n ，定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。这时电磁转矩的方向和性质是怎样的？若把原动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？ 【答】 感应电动机处于发电机状态，转子感应 电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右 手定则判断。站在转子上观察时，电磁转矩e T 的 方向与转子的转向相反，即电磁转矩e T 属于制动 性质的转矩。若把原动机去掉，即把与制动性质 电磁转矩e T 平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩e T 的作用下减速，回到电 动机状态。 4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1f 的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。 【答】 假设转子中频率为1f 的交流电流建立逆时针方向旋转的气 隙旋转磁场，相对于转子的转速为p f n s 160=；若转子不转，根据左 手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩e T ，由牛顿第三定律可知， 定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n ，则气隙旋转磁场相 对于定子的转速为n n s -。 4-3 三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？ 【答】 不变。因为转子所产生的磁动势2F 相对于转子的转速为 n sn p f s p f n s ∆====1226060， 而转子本身又以转速n 在旋转。因此，从定子侧观看时，2F 在空间的转速应为()s s n n n n n n =+-=+∆，即无论转子的实际转速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速s n ，在空间保持相对静止。 4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？ 【答】 频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。 4-5 三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同，在T 形等效电路中为什么能把它们画在一起？ 【答】 主要原因是进行了频率归算。即用一个静止的电阻为s R 2的等效转子先代替电阻

《电机学》习题解答(吕宗枢) 11章

第11章 思考题与习题参考答案 11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 在频率为50H Z 时，极数和转速有什么关系？ 答:频率与转速的关系为：60 pn f = 当频率为Hz 50时，30005060=⨯=pn 。 11.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子，水轮发电机采用凸极式转子？ 答：汽轮发电机磁极对数少（通常p =1），转速高，为了提高转子机械强度，降低转子离心力，所以采用细而长的隐极式转子；水轮发电机磁极对数多,转速低，所以采用短而粗的凸极式转子。 11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。 答：同步发电机和异步电动机的定子结构相同，都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等主要部件组成。但这两种电机的转子结构却不同，同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成，励磁绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。异步电动机的转子分为笼型和绕线型两种结构形式，转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的，故也称为感应电动机。 11.4 一台汽轮发电机，极数22=p ， MW 300=N P ，kV 18=N U ，85.0cos =N ϕ，Hz 50=N f ，试求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率。 解：（1）A U P I N N N N 6.1132085.010********cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ （2）MW P N 300= MVA P S N N N 94.35285.0/300cos /===ϕ v ar 186527.094.352sin M S Q N N N =⨯==ϕ 11.5一台水轮发电机，极数402=p ，MW 100=N P ，kV 813.U N =，9.0cos =N ϕ，Hz 50=N f ，求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率；（3）发电机的转速。 解：（1）A U P I N N N N 553.46489.0108.13310100cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ （2）MW P N 100= MVA P S N N N 11.1119.0/100cos /===ϕ v ar 44.48436.011.111sin M S Q N N N =⨯==ϕ

华南理工大学电机学第四章思考题

华南理工大学电机学第四章思考题 华南理工大学电机学第四章思考题 4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n 高于旋转磁场的转速n s ， 定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。这时电磁转矩的方 向和性质是怎样的？若把原动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？【答】感应电动 机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。站在转子上观察时，电磁转矩T e 的方向与转子的转向相反，即电磁转矩T e 属于制动 性质的转矩。若把原动机去掉，即把与制动性质 电磁转矩T e 平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩T e 的作用下减速，回到电动机状态。 4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为f 1的 三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。【答】 假设转子中频率为f 1的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转 速为n s =60f 1p ；若转子不转，根据左手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩T e ，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n ，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n s -n 。 4-3 三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？【答】不变。因为转子所产生的磁动势F 2相对于转子的转速为而转子本身又以转速n 在旋转。因此，从定子侧观看时，F 2n 2=60f 2p =s 60f 1p =sn s =∆n ， 在空间的转速应为∆n +n =(n s -n )+n =n s ，即无论转子的实际转速是多少，转子 磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速n s ，在空间保持相对静止。 4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边 的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？ 【答】频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的 相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持 不变。 4-5 三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同，在T 形等效电路中为什么能把它们画在一起？【答】主要原因是进行了频率归算。即用一个静止的电阻为R 2 s 的等效转子先代替电阻为 R 2的实际旋转的转子，等效转子和实际转子具有同样的转子磁动势，经过频率归算后，就定子而言，旋转的实际转子和等效的静止转子其效果完全相同。所以，虽然两者的 频率不相同，却可在T 型等效电路中画在一起。

华南理工大学电机学第一章思考题

1-3 直流电机电枢绕组只有一个线圈即可运行，为什么要用许多线圈串联组成？线圈越多越好吗？ 【答】 由一个线圈提供的电压，波形不够平滑。用许多分布线圈串联构成电枢绕组，各线圈的感应电动势相互叠加，可以得到很平滑的电压波形。从电压波形的角度看，线圈越多越好，能够得到更平滑的波形。但线圈过多时，电枢开槽过多，齿壁过薄，齿部磁密过于饱和，所需励磁电动势过多。因此，从励磁角度看，线圈不是越多越好，受齿部磁密饱和的限制。 1-6 直流发电机中产生电磁转矩吗？直流电动机中产生感应电动势吗？ 【答】 是的，直流发电机中产生电磁转矩；直流电动机中产生感应电势。事实上，无论发电机、电动机，都有电磁转矩和感应电势。 1-9 在换向器上电刷正常应当置放在什么位置？为什么？物理中性线和几何中性线是一回事吗？ 【答】 在换向器上电刷正常应当放在换向器几何中性线上。惟其如此，方可使得被电刷短路的元件之感应电势为零。而电刷放在换向器几何中性线上，意味着直接放在电枢几何中性线的导体上，省去换向器，习惯上称为电刷放在几何中性线位置。在电枢表面上，相邻磁极之间中心线成为称为几何中性线。通过电枢表面磁场等于零处所连接的直线称为物理中性线。由于电枢反应产生的交轴电枢磁场与主磁场相互叠加，一般情况下，合成磁场的这种畸变使负载时物理中性线与几何中性线不重合，只有在空载时，物理中性线和几何中性线才重合，可见，物理中性线和几何中心线不是一回事。 1-13 直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率？还称为什么功率？ 【答】 直流电机的电磁功率既是电功率，又是机械功率，还称转换功率。直流电机的电磁功率是电枢绕组的电功率，又是电磁转矩对转子所做的机械功率，意味着在电枢电路和机械系统之间发生机电能量转换，遵循能量守恒定律。电动机状态下，电枢绕组从电源吸收电磁功率，转换成电磁转矩对转子所做机械功率，通过转轴传递给机械负载。发电机状态下，电磁功率是原动机通过转轴传递给转子的机械功率，克服电磁转矩对转子的作用，转换成电枢绕组中的电功率，输出给电负载。 1-16 一台既有并励绕组、又有串励绕组的直流发电机，在恒速条件下，将它作为他励、并励、积复励时，比较电压调整率的大小。为什么励磁不同时，电压调整率也不同？ 【答】一般来说，各种励磁方式下电压调整率大小关系为积他并＞＞U U U ∆∆∆。原因：对他 励发电机，由于电枢回路的电阻压降和电枢反应的去磁作用使感应电动势下降；对于并励发电机，除以上原因外，端电压下降会导致励磁电流变小，使感应电动势变小，从而引起端电压进一步下降，所以它的电压调整率比他励电动机大；而对积复励发电机，通常由于串励绕组的补偿作用，可使外特性保持为一水平线甚至可以外特性上翘，所以它的电压调整率可以 更小。 1-17 正在运行中的并励直流电动机为什么不能断开励磁回路，断开 励磁回路后磁通、电动势、电枢电流和转速将如何变化？起动时励磁回 路断了线，会有什么后果？ 【答】 并励直流电动机正在运行中，如励磁绕组被断开，则0=f I ，

华南理工大学电机学第五章思考题

华南理工大学电机学第五章思考题

5-1 汽轮发电机和水轮发电机在结构上有何区别，原因何在？ 【答】在结构上，汽轮发电机为隐极转子，水轮发电机为凸极转子。原因：汽轮发电机的原动机为汽轮机，转速高，离心力大。故采用整块钢通过锻压工艺把转子制成一个整体。水轮发电机的原动机为水轮机，转速低，离心力小。故采用相对简单的焊接工艺把转子制成由多个部分组成的组合件。 5-2 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？ 【答】同步电机有发电机、电动机和补偿机三种运行状态。可以通过功率角δ来表征，功率角定义为相量 E超前相量U的角度。可以等价为主磁场0 空间矢量 F超前合成磁场F的角度。具体区分如 1 下：0>δ时，转子主磁场超前于合成磁场，转子上受到一个制动性质的电磁转矩，转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行；0=δ时，转子主磁场与合成磁场的轴线重合，电磁转矩为零，电机内没有有功功率的转换，电机处于补偿机状态（或空载状态）；0<δ时，转子主磁场滞后于合成磁场，转子上受到一个驱

动性质的电磁转矩，定子绕组从电网吸收电功率，转子可拖动负载输出机械功率，电机作电动机运行。 5-4 何谓同步电机 的电枢反应？电枢反应 的性质取决于什么？试 讨论下列各种情况下的 电枢反应（发电机惯例）： （1）电枢电流超前于励磁电势以0 ψ角时； （2）电枢电流滞后于励磁电势以()0 ψπ-角时，其中︒<900ψ。 【答】 同步电机在空载时，气隙中仅存在着转子磁动势。负载以后，除转子磁动势外，定子三相电流也产生电枢磁动势。电枢磁动势的存在，使气隙中磁场的大小及位置发生变化，这种现象成为电枢反应。电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置，空载电动势•0E 和负载电流• a I 之间的夹角0 ψ，即取决于负载的性质。 （1）电枢电流•a I 超前于励磁电势• 0E 以0 ψ角，产生直轴增磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。

华南理工大学电机学第三章思考题

第三章思考题 3-3 什么叫相带？相带属性如何确定？在三相电机绕组中为什么常采用6 0°相带而不用120°相带？ 【答】相带是指把每极下的电枢表面根据相数划分，每相占一 等分。我们称每一等分为一相带。由于60°相带绕组的合成电动势比120°相带的大，故除了单绕组变极电机外，一般都用60°相带绕组。 3-6 为什么极相组A和极相组X串联时必须反接？如果正接将引起什么后果？ 【答】因极相组A的电势与极相组X的电势反相，反接后，两者 电势相减，得到更高的电势。若正接将引起电势为0的后果。 3-8 交流绕组的感应电动势公式是如何导出的？它与变压器的电动势公式有何类似和不同之处？ 【答】设气隙中的主极磁场为正弦分布，即，式中为气隙密度的基波幅值；设时，导体位于极间、将要进入N极的位置，转子旋转的角频率为，则导体中的感应电动势为 ；p对极的电机一个极下的磁通量为 ，

感应电动势的频率，转子的线速度，故导体电动势的有效值为；在考虑短距和分布后，整个线圈组的合成电动势 ；对于双层绕组，每相绕组有个极相组，设并联支路数为，如果一相绕组的总串联匝数表示为，，则相电动势为 ，对于单层绕组，每相绕组总共有个极相组，则每相绕组的总串联匝数为。而变压器一次绕组中感应电动势的有效值，它们的区别主要在于，交流绕组通过短距和分布时，使合成磁动势打了折扣，体现为绕组的基波绕组因数。 3-9 试述分布因数、节距因数和绕组因数的物理意义。它们是大于1、小于1，还是等于1，为什么？ 【答】分布因数是衡量每极每相的导体分布在每个槽中与集中分布在一个槽电动势或磁动势所打的折扣。节距因数表示线圈短距后电动势或磁动势对比于整距时应打的折扣。绕组因数是既考虑短距又考虑分布时，整个线圈组的合成电动势或磁动势所打的折扣。因分布绕组所产生的电动势或磁动势不能超过集中绕组产生的电动势或磁动势，因此分布因数只能小于或等于1。节距因数是衡量当 时，电动势或磁动势与时电动势或磁动势相比所打的折扣，由于时，绕组所产生的电动势或磁动势最大，因此节距因数也只

《电机学》习题解答 08章

第8章 思考题与习题参考答案 8.1 有一台交流电机，Z =36，2p =4，试绘出单层等元件U 相绕组展开图。 解： 94362===p Z τ 33 4362=⨯==pm Z q 8.2 有一台交流电机，Z =36，2p =4，y =7，试绘出U 相双层叠绕组展开图。 解： 94362===p Z τ 33 4362=⨯==pm Z q 8.3 试述短距系数和分布系数的物理意义。若采用长距绕组，即τ>y ，短距系数是否会大于1，为什么？ 答：短矩系数是短矩线圈电动势与整矩线圈电动势之比，因为整矩线圈电动势等于两线圈边电动势的代数和，而短矩线圈电动势等于两线圈边电动势的相量和,所以短矩系数小于1。 分布系数是q 个分布线圈的合成电动势与q 个集中线圈的合成电动势之比，因为分布线圈的合成电

动势等于q 个线圈电动势的相量和，而集中线圈的合成电动势等于q 个线圈电动势的代数和，所以分布系数数小于1。 即使采用长矩绕组，短矩系数仍然小于1。因为长距线圈电动势仍然等于两线圈边电动势的相量和，它一定小于两线圈边电动势的代数和。 8.4 一台三相交流电机接于电网，每相感应电动势的有效值E 1=350V ，定子绕组的每相串联匝数N =312，基波绕组系数k w 1，求每极磁通1Φ。 解：根据11144.4Φ=W fNk E 可知 00526.096 .03125044.435044.4111=⨯⨯⨯==ΦW fNk E Wb 8.5 一台三相交流电机, f N =50H Z ，2p =4，Z =36，定子为双层叠绕组，并联支路数a =1，τ97= y ，每个线圈匝数N c = 20，每极气隙磁通1Φ=7.5×10-3 Wb ，求每相绕组基波感应电动势的大小。 解： 20363602360=⨯=⨯=Z p α 33 4362=⨯==pm Z q 94.070sin )9097sin()90sin(1==⨯=⨯= τy k y 96.010sin 330sin 2 20sin 32203sin 2sin 2sin 1==⨯== ααq q k q 9.096.094.01=⨯=W k 2401 20342=⨯⨯==a pqN N c V fNk E W 360105.79.02405044.444.43111=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=- 8.6 有一台三相同步发电机，2极，转速为3000r/min ，定子槽数Z=60，每相串联匝数N =20，每极气隙磁通1ΦWb ，求：(1)定子绕组基波感应电动势的频率；（2）若采用整距绕组，则基波绕组系数和相电动势为多少？（3）如要消除5次谐波电动势，则线圈节距y 应选多大，此时的基波电动势为多大？

电机学刘颖慧思考题答案

电机学刘颖慧思考题答案 1. 变压器的主要功能是： [单选题] * 改变电流等级 改变电压等级(正确答案) 改变阻抗等级 2. 为什么电机的铁心一般用硅钢片叠压而成？ [单选题] *好看 减少损耗(正确答案) 增加损耗 3. 磁通密度B的单位是： [单选题] * N A/m T(正确答案) Wb 4. 运动导体切割磁力线产生的电动势方向应该用 [单选题] *右手定则(正确答案) 左手定则 5. 同步电机属于： [单选题] *

直流电机 交流电机(正确答案) 6. 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？ [单选题] *有 没有(正确答案) 7. 变压器二次额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压，二次侧______。 [单选题] * 空载时的端电压(正确答案) 满载时的端电压 额定电压 8. 判断：根据，可知变压器主磁通的大小主要取决于电网电压、频率和匝数，与负载情况基本无关 [单选题] * 正确(正确答案) 错误 9. 判断：根据磁动势平衡方程可知,若变压器副边所接负载发生变化时，将会引起原边输入电流的改变。 [单选题] * 正确(正确答案) 错误 10. 变压器等效电路中的Xm是对应于___________的电抗，Rm是表示________的等效电阻。 [单选题] *

主磁路磁导，一次侧绕组 主磁路磁导，铁耗(正确答案) 漏磁路磁导，一次侧绕组 漏磁路磁导，铁耗 11. 二次绕组向一次绕组折算有如下规律:单位为V的物理量，其折算值等于实际值_____；单位为A的物理量，其折算值等于实际值____；单位为Ω的物理量，其折算值等于实际值_____。 [单选题] * 乘以k；乘以k²；除以k 乘以k；除以k ；乘以k²(正确答案) 除以k ; 乘以k²；乘以k 乘以k²; 除以k ；乘以k 12. 如果将额定电压为220/36V的变压器接入220V的直流电源，则将发生什么现象？ [单选题] * 输出36V的直流电压 输出36V电压，原绕组过热 输出电压低于36V 没有电压输出，原绕组过热而烧毁(正确答案) 13. 由变压器的空载试验可得________。 [单选题] * 铜损耗 铁损耗(正确答案) 附加损耗 短路电压

电机学思考题-吕宗枢

1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压,而不能改变频率? 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的.变压器的原、副绕组交链同一个主磁通,根据电磁感应定律dt d N e φ=可知,原、副绕组的感应电动势〔即电压〕与匝数成正比,所以当原、副绕组匝数21N N ≠时,副边电压就不等于原边电压,从而实现了变压.因为原、副绕组电动势的频率与主磁通的频率相同,而主磁通的频率又与原边电压的频率相同,因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同,所以,变压器能够改变电压,不能改变频率. 1.2变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电压吗,为什么? 答：若一次绕组接直流电源,则铁心中将产生恒定的直流磁通,绕组中不会产生感应电动势,所以二次侧不会有稳定的直流电压. 1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路,同时也是绕组的机械骨架.采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗,而用薄的〔0.35mm 厚〕表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗〔涡流损耗与硅钢片厚度成正比〕. 1.4 变压器有哪些主要部件,其功能是什么? 答：变压器的主要部件是器身,即铁心和绕组.铁心构成变压器的主磁路,也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路,用来输入和输出电能.除了器身外,变压器还有一些附属器件,如绝缘套管、变压器油、油箱与各种保护装置等. 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答：变压器一次绕组加额定电压,二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压. 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答：变压器传递电能时,内部损耗很小,其效率很高〔达95%以上〕,二次绕组容量几乎接近一次绕组容量,所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计. 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质,起绝缘和冷却作用. 1.8 变压器分接开关的作用是什么？ 答：为了提高变压器输出电能的质量,应控制输出电压波动在一定的X 围内,所以要适时对变压器的输出调压进行调整.对变压器进行调压是通过改变高压绕组的匝数实现的,所以高压绕组引出若干分接头,它们接到分接开关上,当分接开关切换到不同的分接头时,变压器便有不同的匝数比,从而可以调节变压器输出电压的大小.

电机学习题解答

第一篇变压器 一、思考题 （一）、变压器原理部分 1、变压器能否用来变换直流电压？ 不能。磁通不变，感应电动势为零，，很小，很大，烧毁变压器。2、在求变压器的电压比时，为什么一般都用空载时高、低压绕组电压之比来计算？ 电压比应为绕组电动势之比，绕组电动势的分离、计算和测量比较困难。空载时，，很小，一次侧阻抗压降很小， ，所以，变压器一、二侧电压可以方便地测量，也可以通过铭牌获得。 3、为什么说变压器一、二绕组电流与匝数成正比，只是在满载和接近满载时才成立？空载时为什么不成立？ ，和满载和接近满载时的、相比很小，， 所以。空载时，，比例关系不成立。 4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的？ 在忽略、和的情况下得到的。从一侧看 （，忽略了、。，忽略了）。 （二）、变压器结构部分 1、额定电压为的变压器，是否可以将低压绕组接在的交流电源上工作？ 不允许。（1）此时，，，一、二侧电压都超过额定值 1.65倍，可能造成绝缘被击穿，变压器内部短路，烧毁变压器。 (2)，磁通超过额定值1.65倍，磁损耗过大，烧毁变压器。 2、变压器长期运行时，实际工作电流是否可以大于、等于或小于额定电流？ 等于或小于额定电流。铜耗和电流平方成正比，大于额定电流时，铜耗多大，发热烧毁变压器。 3、变压器的额定功率为什么用视在功率而不用有功功率表示？

因变压器的有功功率是由交流负载的大小和性质决定的。 （三）、变压器运行部分 1、试根据T型等效电路画出变压器空载时的等效电路。 略 2、变压器在空载和轻载运行时，可否应用简化等效电路？ 不可以，简化等效电路，，空载时，不为零，为零。轻载时，从上看，、不大和（为一次绕组加额定电压，二次侧空载时的一次侧电流，和轻载时的基本相等）相差的不多，不成立，不能用简化等效电路。 3、试根据简化等效电路画出简化相量图。 略 （四）、变压器参数测定部分 1、为什么说不变，则铁损耗不变？ ，不变，不变，不变，不变。2、需从室温值换算至值，而为什么不需要换算？ 时一、二次侧绕组电阻，和温度有关，必须换算至变压器稳定工作时的温度。等效磁损耗，只和磁路的饱和程度有关，与温度无关。 3、变压器在额定电压下进行空载试验和在额定电流下进行短路试验时，电压=加在高压侧测得的和与电压加在低压侧测得的结果是否相同？ 相同。空载试验，电压都为额定电压（），磁通为额定磁通，不变，不变。短路试验，电流为额定电流，另一侧的电流也为额定电流，不变。 （五）、变压器运行特性部分 1、电压调整率与那些因素有关？是否会出现负值？ 与一、二侧绕组漏阻抗、负值大小和负值性质有关。容性负值时会出现负值，随着负载的增加二次侧电压升高。 2、最大效率、额定效率和实际效率有何区别？ 负值系数