华北电力大学 电机学习题集
电机学考试题+参考答案
电机学考试题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.异步电动机在额定运行时效率较高。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
()A、正确B、错误正确答案：A3.通常同步调相机都工作于过励状态，以便从电网吸收容性无功功率，改善电网功率因数。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.增大异步电动机电源电压，电磁转矩增大，有功功率增大，异步电动机的功率因数升高。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.铁磁材料在初始磁化阶段内磁场随外磁场变化较快。
()A、正确B、错误正确答案：B6.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中产生的交变磁通将分别在一次侧绕组和二次侧绕组中产生感应电动势A、正确B、错误正确答案：A7.变压器的空载电流又称为励磁电流，主要作用是建立磁场，同时还提供铁芯损耗。
()A、正确B、错误正确答案：A8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.并网运行的同步发电机在撤掉原动机后，转速会先下降后在升高至同步逮。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.同步发电机的内功率因数角由负载性质决定。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.变压器的电压比是指一、二次绕组的额定线电压之比。
()A、正确B、错误正确答案：A13.凸极同步发电机和隐极同步发电机的电磁功率计算公式是相同的。
（）A、正确B、错误正确答案：B14.深槽和双笼型异步电动机运行性能和普通笼型异步电动机相比，起动性能好，运行性能相同。
（）。
A、正确B、错误正确答案：B15.采用短距与分布绕组的方法我们就能够获得最理想的电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.同步发电机的励磁系统只起调压作用。
（）A、正确B、错误正确答案：B17.产生磁通的载流线圆称为励磁绕组，励磁绕组中的电流称为肠酸单施，…能端出可以是交准，直流的酸电流产生磁场为值定磁场，交流肠磁电流产生硬场为文发磁场。
华北电力大学电机学试题集及答案(考研参考)
华北电力大学电机学试卷A1一．填空题１．单相电力变压器在额定电压下运行时，其激磁电流为＿＿＿＿＿波形。
２．变压器的变比为ｋ，在高压侧做空载试验求得的激磁参数与在低压侧做空载试验求得的激磁参数，其欧姆值之比为＿＿＿＿＿，而标么值之比为＿＿＿＿＿＿。
３．一台额定频率为６０赫芝的电力变压器，接于５０赫芝、电压为变压器５／６倍额定电压的电网上运行，当忽略原边漏阻抗，则此时变压器的铁心的饱和程度＿＿＿＿＿＿；激磁电抗＿＿＿＿＿＿；激磁电流＿＿＿＿＿＿；铁心损耗＿＿＿＿＿＿＿。
（填入增大、减小或不变）４．变压器Ｔ型等效电路中激磁回路电阻ｒｍ的物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，铁心越饱和，其数值越＿＿＿＿＿＿＿，它的数值可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿方法来测量。
５．变压器的电压变化率与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关，从运行的观点看希望电压变化率＿＿＿＿＿＿＿。
６．一台变压器原边接在额定电压的电网上，副边空载电压与满载时电压之比为０．９８０４，则此时变压器的电压变化率△Ｕ＝＿＿＿＿＿＿％，且负载性质为＿＿＿＿＿＿。
７．三相变压器理想并联运行的条件是：⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
８．两台联结组别相同，额定电压相同的变压器并联运行，已知：ＳＮ１＝１０００ＫＶＡ，ｕｋ１＝４％；ＳＮ２＝２５００ｋＶＡ，ｕｋ２＝５％。
当第一台满载时，第二台变压器输出容量为＿＿＿＿＿＿＿ｋＶＡ。
若要求共输出２７００ｋＶＡ，则第一台输出容量为＿＿＿＿＿＿ｋＶＡ，第二台输出容量为＿＿＿＿＿＿＿ｋＶＡ。
９．三绕组变压器的额定容量是指：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其等效电路中的Ｘ１、Ｘ２和Ｘ３的物理含义＿＿＿＿＿（填入是或不是）漏抗，它们均为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
华北电力大学电机学习题集及答案（可编辑）
电机学习题集1 概论习题一感应电动势和电磁力一思考题1 变压器电动势运动电动势自感电动势和互感电动势产生的原因有什么不同其大小与哪些因素有关2 自感系数的大小与哪些因素有关有两个匝数相等的线圈一个绕在闭合铁心上一个绕在木质材料上哪一个的自感系数是常数哪一个是变数随什么原因变3 在图1中党给原线圈外加正弦电压u1时线圈内要感应电动势1当电流i1按图1中方向减小时标出此时感应电动势实际方向2如果i1在铁心中建立的磁通 msint副线圈咂数是2试求副线圈内感应电动势有效值的计算公式用频率f1副边匝数2和磁通最大值m表示图14 电磁感应定律有时写成e -有时写成e -有时写成e -这三种表示法之间有什么差别从一种写法改为另一种写法需要什么附加条件在什么情况下把电磁感应定律写成e 是分析说明之5 如图2所示磁通限定在虚线所围的范围内表示磁力线垂直进入纸面在图示各种情况下导电环移动到虚线位置时试问在运动时环内是否产生感应电动势若有感应电动势是确定其方向图2二计算题1 设有100匝长方形线框如图3所示线框尺寸为a 01mb 02m线圈在均匀磁场中环绕着连接场边中心点的轴线以均匀转速n 1000rmin旋转均匀磁场的磁密B 08T试求1线圈中感应电动势的时间表达式2感应电动势的最大值及出现最大值的位置3感应电动势的有效值2 线圈匝数尺寸同图3位于均匀的恒定磁场中磁通密度B 08T设在线圈中通以10安电流且按顺时针流动求1当线圈平面与磁力线垂直时线圈各边所受的力是多少作用的方向如何作用在该线圈上的转矩为多少2当线圈平面与磁力线平行时线圈各边所受的力是多少作用的方向如何作用在该线圈上的转矩为多少3线圈受转矩后便要转动试求线圈在不同位置时转矩的表达式图33 The linear motor shown in Fig4 consists of a movable conductor that maintains electrical contact with the stationary U-spaped conductor of infinite length whose sides are separated by 05m and enclose uniform magnetic field of 08T A current generator maintains a constant current in the closed loop After an accelerating period a force of 10N maintains a 10ms steady-state velocity of the moving conductorWhat is the magnitude of the currentWhat voltage is induced in the closed loop图4习题二磁路计算一思考题1 试比较磁路和电路的相似点与不同点并叙述磁路计算的一般方法2 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成这种材料有哪些主要特性二计算题1 一铁环的平均半径为03m铁环的横截面积为一直径等于005m的圆形在铁环上绕有线圈当线圈中的电流为5A时在铁心中产生的磁通为0003Wb试求线圈应有的匝数铁环所用的材料为铸铁其磁化曲线有如下数据H100 5 10 20 30 40 50 60 80 110 B01 T 6 110 136 148 155 160 164 172 173 H100 140 180 250B01 T 183 188 1952 对于图5如果铁心用硅钢片叠成截面积Ac com 填充系数k 092铁心的平均长度lc 04m空气隙 com线圈的匝数为600匝试求产生磁通 1100001Wb时所需的励磁磁动势和励磁电流不考虑气隙的边缘效应D23硅钢片磁化曲线数据如下 50Hz05mm厚B T 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 H100158 181 210 250 306 383 493 652 890 126 201 378图53 已知磁路如图6所示材料是D11硅钢片填充系数k 092若线圈接在220V50Hz的交流电源上线圈匝数w 200匝求励磁电流忽略线圈电阻的漏磁D11硅钢片磁化曲线数据如下B01 T 5 10 11 12 13 14 H100 12 36 46 6 8 112B01 T 15 16 17 18 19 H100 17 30 58 100 165图6Ⅱ变压器习题三变压器的空载运行一思考题变压器原副边电压电动势正方向如图7a所示设变比k 2原边电压u1波形如图7b所示画出e1e2和u2的时间波形并用向量图表示E1E2U2和U1的关系忽略漏阻抗压降b图7图8a和b中的uie等量的规定正方向不同是分别写出两图中变压器原副方的电压平衡方程式b图8图7a中所标的正方向符合关系式e -是问当主磁通在 t 增加时e1和e2的瞬时方向如何减小时又如何二计算题1 某三相变压器SN 5000kVAU1NU2N 1063kVYd联结试求原副方的额定电流2 设有一500 kVA50Hz三相变压器10000400VDyn联结忽略漏阻抗压降试求原方额定线电流及相电流副方额定线电流如原方每相扰组有960匝文副方每相绕组有几匝每匝的感应电动势为多少如铁心中磁密最大值为14T求铁心截面积如在额定运行情况下绕组中电流密度为3A求原副绕组各应有的导线截面积3 变压器铭牌数据为SN 100kVAU1NU2N 6300400VYyn联结如电压由6300V 改为10000V假定用改换高压绕组的办法来满足电源电压的改变若保持低压绕组匝数每相为40匝不变则新的高压绕组每相匝数应改为多少如不改变会有什么后果习题四变压器的空载运行一思考题1 试述激磁阻抗Zm rmjxm的物理意义磁路饱和与否对xm和rm有何影响为什么要求xm大rm小为了使xm大rm小变压器铁心应该用什么材料制造rm能用伏安法测量吗2 变压器空载时一方加额定电压虽然线圈电阻很小电流仍然很小为什么3 一台50Hz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方开路和短路对原方电流的大小有无影响均不考虑暂态过程变压器的额定电压为220110V若不慎将低压方误接到220V电源上试问励磁电流将会发生什么变化变压器将会出现什么现象二计算题1 单相变压器电压为220110V设高压侧加220V电压空载激磁电流为I0主磁通为0若Xa联在一起在Ax端加电压330V问此时激磁电流多大若Xx联接在一起在Aa端加电压110V问激磁电流和主磁通又为多大见图9图92 将一台1000匝铁心线圈接到110V50Hz的交流电源上由安培表和瓦特表的读数可得知I1 05AP1 10W把铁心取出后电流和功率就变为100A和10000W设不计漏磁试求1两种情况下的参数等效电路和向量图2有铁心时的磁化电流和铁耗电流无铁心时的无功电流和有功电流3二种情况下磁通的最大值习题五变压器的负载运行一思考题1 若规定变压器电压电动势电流和磁通的正方向如图10所示1写出变压器的基本方程式2若副边带电容负载画出相量图图102 变压器副方加电阻电感或电容负载时从原方输入的无功功率有何不同为什么变压器副方加电感性负载及电容性负载时副方电压有何不同副方电压在什么情况下才会高于空载值二计算题1 两台变压器的数据如下第一台1kVA240120V归算到高压边短路阻抗为4第二台1kVA12024V 归算到高压边短路阻抗为1现将它们按图11联结再接于240V交流电源作连续降压忽略励磁电流1所接负载为ZL 10j 求各级电压和电流的大小2若负载边短路求各级电压和电流图11一台20kVA的单相变压器原方额定电压2400V副方有两个独立线圈分别按图12abcd接负载其中箭头表示线圈两端的电压相量试求abcd图各线圈中的电流值忽略漏阻抗和激磁电流图中负载电阻单位为欧姆a bd图123 变压器原副边匝数比 3515已知i1 10sintA写出图13ab两种情况下副边电流i2的表达式忽略激磁电流图13习题六变压器的负载运行一思考题1 何谓标幺值在变压器中如何选区基准值选额定制作为标值有什么好处工程分析计算为什么常用标幺值2 变压器的电压调整率与阻抗电压有什么联系阻抗电压的大小决定与那些因素其大小对变压器有什么影响3 一台额定频率60的电力变压器接于50电压为变压器额定电压的56倍的电网上运行试问此时变压器的磁饱和程度激磁电流激磁阻抗漏电抗以及铁耗等的实际值和标幺值于原设计值是否相同4 铁耗合铜耗相等的变压器效率最高但在设计时常是铁耗远小于额定电流下的铜耗例如铁耗为铜耗的13这是为什么二计算题1 三相变压器的额定容量 750kVA额定电压Yd联结在低压边做空载试验的数据为电压电流空载损耗在高压边做短路试验的数据为电压电流短路损耗求变压器参数的实际值和标幺值画出T型等效电路假设漏阻抗其中电阻和电抗实验室室温求出满载且滞后时的电压调整率2 三相变压器的额定容量额定电压联结空载损耗和短路损耗求1当输出电流滞后时的效率2效率最大时的负载系数3一台三相压器连接1求短路参数及阻抗电压的有功和无功分量2做满载且滞后的简化向量图3计算按2运行时副方电压及习题七三相变压器1 根据图14接线图按电势位形图定出联结组别图142 根据下列联结组别按电势位形图画出接线图1Yy22Yd53Dy14Yy83 设有一台Yy5联结的三相铁心式变压器原方线电压与副方线电压之间的变比为k设把原绕组的A点与副绕组的a点相接然后把外电源合闸试证明在Bb 间测得的电压为设三相铁心式变压器的绕组标志如图15现把原绕组接成星形副绕组接成三角形如每一铁柱上原副绕组之间的变比为k问线电压间的变比为多少由于副方个绕组联结的不同实际上可得两种不同的Yd联结法试为每种联结法画接线图并证明若一种联结法为Yd11另一种为Yd1图155 Yd接法的三相变压器原边加上额定电压将副边的三角接开路用伏特计量测开口处的电压再将三角形连接闭合用安培计量测回路电流试问在三相变压器组和三铁心柱变压器中各次量测电压电流的大小有何不同为什么6 Figure 16 shows a Dd bank of 2400240-volt transforms The second Aries abbcca havecenter taps pqr Neglect leakage-impedance voltage drops and assumed rated primary impressed voltage With secondary voltage Vab as reference phasor draw a phasor diagram showing voltage abbccaprrpapbpcp Find the magnitudes of these voltagesb图16习题八一思考题1 试述变压器的正序负序零序阻抗的物理意义为什么变压器的正序阻抗和负序阻抗值相等变压器零序阻抗的大小与什么因素有关2 如何测定变压器的零序阻抗若变压器线圈的接法和铁心结构如下试分析测得的零序阻抗的大小1三相心式变压器Yy联结2三相变压器组Yy联结3三相变压器组Dy联结3 为什么三相变压器组不宜用Yyn联结而三相心式变压器却可以采用Yyn 联结二计算题1 将不对称系统分解成对称分量已知1三相不对称电流 200A 200A 200A2三相不对称电压 220V 220V 0V2 Yyn0联结已知原边对称相电压及参数当低压边b和c之间短路试求原副边每相电压与电流图17图173Dy1联结已知原边对称电压及参数当低压边副边b和c与其中点之间短路试求原副边的每相的电压与电流以及中线电流图18图18习题九一思考题1 为什么三绕组变压器副边一个绕组的负载变化对另一个副绕组的端电压会产生影响在升压变压器中为什么把低压绕组放在高压绕组与中压绕组之间可以减小这种影响2 三绕组变压器副边额定容量之和为什么可以比原边的大3 三绕组变压器的两个副边绕组均短路原绕组接到额定电压的电源上试问这时如何计算三个绕组的短路电流4 自耦变压器的绕组容量即计算容量为什么小于变压器额定容量容量是如何传递的这种变压器最适合的变比范围是多大5 与普通变压器相比自耦变压器有哪些优缺点6 使用电流互感器和电压互感器时必须注意些什么二计算题1 单相三绕组变压器电压为高压侧100kV中压侧20kV低压侧10kV在中压侧带上功率因数为08滞后10000kVA的负载在低压侧带上6000kVA的进相无功功率电容负载时求高压侧的电流不考虑变压器的等效漏阻抗及激磁电流2 有一台三相变压器铭牌数据为 31500kVA 400110KvYyn0联结 149空载损耗 105kW短路损耗 205kW改装前后的线路如图19ab所示求1 改为自耦变压器后的总容量及电磁容量传导容量改装后变压器增加了多少容量2 改为自耦变压器后在额定负载及cos 08滞后时效率比未改前提高了多少改为自耦变压器后在额定电压时稳态短路电流是改装前的稳态短路电流也是在额定电压下多少倍上述的改装前后稳态短路电流各为其额定电流的多少倍图193 For testing equipment with high voltage and current ratings instrument transformers normally are used to step down actual quantitiesand allow reading on 150V and 5A meters For the short circuit test on a transformer the connection of instruments and instrument transformers is shown in fig 20 The turns ratio of the potential transformer PT is 101 and the current transformer CT is 1501 The instrument reading during the test conducted on the primary side are 1058V 49A and 333W Find equivalent impedance on the primary side Req and Xeq图20习题十变压器的并联运行一思考题1 并联运行的变压器若短路阻抗的标幺值或变比不相等试问将会出现什么情况如果各变压器的容量不相等那么以上二量对容量大些的变压器是大些还是小些好为什么2 两台三相变压器组并联运行由于原边输电线电压升高一倍由3300V升为6600V为了临时供电利用两台原有变压器将原边绕组串联接到输电线上副边仍并联供电如果两台变压器的激磁电流相差一倍副边并联时是否会出现很大的平衡电流为什么3 两台三相变压器组号分别为Yd11和Yd5变比相等试问能否经过适当改变标号进行并联运行若可行应如何改变其标号内部接线不改二计算题1 如图２１所示将一台Ｙy联结的三相心式变压器和一台Ｙd联结的三相心式变压器高压边接到同一电网上线电压比均为6000400Ｖ试问这两台变压器各是什么联结组号如将两台变压器的副边和端点连在一起试问和端电压各为多少图212 某变电所共有三台变压器其数据如下a 3200kVA kV 69b 5600 kVA kV 75c 3200 kVA kV 76变压器均为Yyn0联结求1变压器a 与变压器b并联输出总负载为8000 kVA时每台变压器分担多少负载2三台变压器一起并联时求输出的最大总负载注意不许任何一台变压器过载3某工厂由于生产发展用电量由500kVA增为800kVA 原有变压器 5600kVA VYyn0联结 65今有三台备用变压器数据如下a 320kVA kVYyn0联结 5b 240 kVA kVYyn0联结 65c 3200kVA kVYyn0联结 65试计算说明在不允许变压器过载情况下选哪一台运行恰当如负载增加后需用三台变压器并联运行选两台变比相等的与已有的一台并联运行问最大总负载容量可能是多少哪能一台变压器最先满载Ⅲ同步电机习题十一交流绕组的电动势一思考题1 试求电机转子表面励磁气隙磁密分布的波形是怎样的转子表面某一点的气隙磁密大小随时间变化吗定子表面某一点的气隙磁密随时间变化吗2 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二计算题1 试求一台f 50 Hzn 3000rmin的汽轮发电机的极数为多少一台f 50 Hz2p 110的水轮发电机的转速为多少2 已知图22所示同步电机的气隙磁密分布为135导体的有效长度为l切割磁通的线速度为v求1在t 0时处于坐标原点的导体及离坐标原点为1处的导体中的感应电动势随时间变化的表达式 ft及 ft2分别画出两导体中的基波电动势相量及三次谐波电动势相量图223 有一台同步发电机定子槽数Z 36极树2p 4如图23所示若已知第一槽中导体感应电动势基波瞬时值为分别写出第2槽第10槽第19槽28槽和第36槽中导体感应电动势基波瞬时值的表达式并写出相应的基波电动势相量图234 已知条件同第二题求1t 0时离坐标原点为电角度的导体I中感应电动势 ft的表达式及离坐标原点为-的导体Ⅱ中感应电动势 ft的表达式见图242把导体Ⅰ和Ⅱ组成的一匝线圈写出 ft3画出导体线匝基波电动势相量图图245 试由导出上题一匝线圈的基波电动势的表达式习题十二交流绕组及其电动势一思考题1 何谓相带在三相电机中为什么常用相带绕组而不用绕组2 试述双层绕组的优点为什么现代大中型交流电机大多采用双层绕组3 同步发电机中采用分布和短距绕组为什么能减少或消除电动势中的高次谐波为了消除电动势中的5次谐波绕组的节距应选为多少为什么分布因数总小于1节距因数呢节距的绕组节距因数会不会大于14 为什么相带A与相带X的线圈串联时必须反向连接不这样会引起什么后果二计算题1 已知一个线圈的两个边感应的基波分别为和求这个线圈的基波节距因数和基波电动势的大小2 一交流绕组Z 362p 4 3a 2 100匝单层绕组定子内径D 015m铁心长 01mY 接法 50气隙磁密分布为1 作出绕组展开图交叉式2 求每根导体的瞬时值表达式3 求一相绕组的 A相电动势的有效值4 求相电动势和线电动势的有效值3 有一三相同步发电机2p 23000rmin电枢的总槽数Z 30绕组为双层绕组每相的总串联匝数 20气隙基波磁通 1505试求1 基波电动势的频率整距时基波的绕组因数和相电动势2 整距时五字写拨绕组的因数3 如要消除五次写拨绕组的节距应选多少此时基波电动势变为多少4 作出消除五次写拨电动势的绕组展开图4 已知相数m 3极对数p 2每极每相槽数q 1线圈节距为整距1画出并联支路a 12和4三种情况的双层绕组展开图2若每槽有两根导线每跟导线产生一伏的基波电动势有效值以上的绕组每相能产生多大的基波电动势3五次谐波磁密在每根导线上感应02伏有效值电动势以上绕组每相能产生多大的五次谐波电动势习题十三交流绕组的磁动势一思考题1 为什么说交流绕组所产生的磁动势既是空间函数又是时间函数试用单相整距集中绕组的磁动势来说明2 磁动势相加为什么能用矢量来运算有什么条件3 单相交流绕组的磁动势具有哪些性质二计算题1 一台两极电机中一个100匝的整距线圈1若通入正弦电流I 5sint A试求出基波和三次谐波脉振磁动势的幅值2若通入一平顶波形的交流电流其中除了有 5sint A的基波电流外还有一个幅值为基波幅值的的三次谐波电流试出这个平顶电流所产生的基波和三次谐波脉振磁动势的表达式并说明三次谐波电流能否产生基波磁动势3若通入5安的直流电此时产生的磁动势的性质如何这时基波的三次谐波磁动势幅值又各为多少2 有一台四极单相电机定子上有24槽在16槽嵌了单层线圈每个线圈80匝这些线圈全部串联成一条支路今通入60Hz正弦交流电 2int A 1试求每极脉振磁动势的最大振幅2若把它分解成两个旋转磁动势试求每一旋转磁动势的幅值和转速习题十四交流绕组的磁动势一思考题1 一台三角形联结的定子绕组当绕组内有一相断线时产生的磁动势是什么性质的磁动势2 如不考虑谐波分量在任一瞬间脉振磁动势的空间分布是怎样的圆形旋转磁动势的空间分布是怎样的椭圆形旋转磁动势的空间分布是怎样的如仅观察一瞬间能否区分该磁动势系脉振磁动势圆形旋转磁动势或椭圆形旋转磁动势3 试比较单相交流绕组和三相交流绕组所产生的基波磁动势的性质有和主要区别幅值大小幅值位置极对数转速转向二用解析法或矢量分析法分析如下习题1 把三个线圈AXBY和CZ 叠在一起如图25所示分别在AX线圈通入电流Isint A在BY里通入电流 Isin t- A在CZ线圈里通入电流 Isin t- A 求三相合成的基波和三次谐波磁动势图25在图26所示的三相对称绕组中通以电流为 Isint A求三相合成的基波和三次谐波磁动势图263 在空间位置互差电角度的两相绕组它们的匝数又彼此相等如图27所示1若通以电流 Isint A求两相合成的基波和三次谐波磁动势2若通以 Isint A和 Isin t- A时求两相合成的基波和三次谐波磁动势图274 两个绕组在空间相距电角度它们的匝数彼此相等如图28所示已知AX绕组里的电流为问BY绕组里流过的电流是多少才能产生图所示的旋转磁动势没有反转磁动势图285 一台三相电机定子绕组Y联结接到三相对称的电源工作由于某种原因使C相断线问这时电机的定子三相合成基波磁动势的性质习题十五交流绕组的磁动势一思考题1 产生旋转磁动势和圆形磁动势的条件有哪些2 不计谐波时椭圆形旋转磁场是气隙磁场的最普通形式试述在什么情况下椭圆形旋转磁场将演化成圆形旋转磁场在什么条件下椭圆形旋转磁场将演化为脉振磁场交流电机漏抗的物理意义是什么电机槽漏磁端接漏磁和谐波漏磁的主要区别如何二作图计算题1 用三个等值线圈AXBYCZ代表的三相绕组如图示29a所示现通以电流10sintA 10sin t- A和 10sin t- A1当 10A时在图a坐标上画出三相合成基波磁动势波形2当 5A如图b所示时在图a坐标上画出三相合成基波磁动势波形b图292 一台极对数p 2的三相同步电机定子上的A相绕组如图30a今在此绕组里通入单相电流问产生的基波磁动势为几对极如果把其中的一线圈反接如图30b所示再通入单相电流问产生的基波磁动势为几对极可以根据磁动势积分法作出磁动势波形然后决定极对数b图303 有一台两极隐极式同步发电机转子上共有20个槽放置单层同心式绕组如图31所示每个线圈有10匝线圈全部串联试求1当直流励磁电流 150A时的磁动势分布曲线2每极磁动势的幅值它的基波幅值和它的三次谐波幅值图314 某四极交流电机定子三相双层绕组的每极每相槽数q 3每个线圈匝数 2线圈节距 7槽并联支路数为1a相和b相绕组分别接到各自的电源上并使20sintA -10sin t- A c相开路 0A试求出产生基波合成磁动势的最大最小幅值及其对应的位置说明合成磁动势的性质习题十六同步发电机的电枢反应一思考题1 一台转枢式三相同步发电机电枢以转速n逆时针旋转主极磁场对电枢是什么性质的磁场对称负载运行时电枢反应磁动势相对于电枢的转速和转向如何对定子上主磁极的相对转速又是多少主极绕组能感应出电动势吗2 负载时同步发电机中电枢磁动势与励磁磁动势的幅值位置转速由哪些因素来决定3 试说明同步电机中的等物理量哪些是空间矢量哪些是时间相量试述两种矢相量之间的统一性如果不把相轴和时轴重合那么时空相矢量之间的关系怎样4 凸极同步发电机在0 负载下运行时在矢量图中其电枢磁场的基波和电枢磁动势是否相同为什么在隐极电机中又怎样5 同步电机的电枢反应性质是由什么决定的三相对称电容性负载下电枢反应是否一定是助磁性质的二作图题1 有一台同步电机定子绕组里电动势和电流的正方向已标出如图32所示1画出当瞬间电动势的相量并把这个瞬间转子位置画在图里2若定子电流落后于电动势电角度画出定子绕组产生的合成基波磁动势的位置3如果画出磁动势的位置来图322 有一台同步发电机定子绕组里电动势和电流的正方向分别标在图33abcd里假设定子电流领先电动势电角度根据图abc和d所示的转子位置作出相量和矢量并说明是去磁还是助磁性质a b。
华北电力大学(北京)-电机学-各章节重点考研习题
第一章 变压器的用途、分类与结构一、思考题1-1.电力变压器的主要功能是什么？它是通过什么作用来实现其功能的？1-2 变压器的铁心为什么要用涂绝缘的薄硅钢片来叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，会对变压器有何影响？二、作业无第二章 变压器的运行分析一、例题例2-1一台三相电力变压器的额定容量kVA S N 750=，额定电压为V U U N N 400/1000/21=，Y Y '联接，已知每相短路电阻Ω=4.1k r ，短路电抗Ω=48.6k x ，该变压器原边接额定电压，副边接三相对称Y 接负载，每相负载阻抗Ω+=07.020.0j z L 。
计算：(1) 变压器原、副边电流（电压电流没有特别指出为相值时，均为线值）；(2) 副边电压；(3) 输入及输出的有功功率和无功功率；(4) 效率。
解(1) 原、副边电流变比253/4003/100003/3/21===N N U U k 负载阻抗212.007.020.0=+=j z L ︒29.19/()Ω()Ω+=='75.431252j z k z L L忽略0I ，采用简化等值电路计算。
从原边看进去每相总阻抗()Ω=+++='+'++='+= 67.21/01.13675.4312548.64.1j j jx R jx r z z z L L K k L K 原边电流()A z U I N 45.4201.1363/100003/11===副边电流 ()A kI I 24.106125.422512=⨯==(2) 副边电压()V z I U L 7.389212.025.10613322=⨯⨯==(3) 输入及输出功率原边功率因数角︒=67.211ϕ原边功率因数93.067.211== Cos Cos ϕ输入有功功率()W Cos I U P N 31111108.68393.025.421000033⨯=⨯⨯⨯==ϕ 输入无功功率()var 105.271331111⨯==ϕSin I U P N (落后) 副边功率因数()33.0,29.1994.029.19222=====ϕϕϕϕSin Cos Cos L输出有功功率()W Cos I U P 32222103.67394.025.10617.38933⨯=⨯⨯⨯==ϕ 输出无功功率()var 106.236332222⨯==ϕSin I U Q(4) 效率46.98108.683106.6733312=⨯⨯==P P η％例2－2某台三相电力变压器kVA S N 600=，V U U N N 400/1000/21=，D ，y11接法，短路阻抗Ω+=58.1j z K ，副边带Y 接的三相对称负载，每相负载阻抗Ω+=1.03.0j z L ，计算该变压器以下几个量：(1) 原边电流1I 及其与额定电流N I 1的百分比1β；(2) 副边电流2I 及其与额定电流N I 2的百分比2β；(3) 副边电压2U 及其与额定电流N U 2相比降低的百分值；(4) 变压器输出容量。
华北电力大学_电机学(1)试卷A (1)
华 北 电 力 大 学 试 卷 纸
考试科目： 电机学（1）
课程号： 0110205 课序号：_ 1~5___ 考核时间：_2008年7月4日
不变、输出无功功率改变；过激发出感性无功，欠激发出容性无功，
若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率改变、输出无功功率改变（填改变或不变）。
15 变压器的正序电抗等于负序电抗；同步电机的正序电抗大于负序电抗（填大于、小于或等于）。
二、作图题（共30分）
1 做出单相变压器在副边短路情况下的“T”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明其物理意义。
（10分）
2 指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。
（10分）
3 一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。
（5分）
•
U
•
I
•
E
•
01
E
•
1
I
φ
1
t
x
jI
•
1
•
02
E
•
2
I
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x
jI
•
2
φ
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t
x
jI
•
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电机学1-04级
华北电力大学2005—2006学年第二学期考试试卷(A)一、选择与填空题 1、 一台变压器,额定容量为1000kVA, 额定电压为10000/400伏,Yd11接法,则变比为 ，原边额定电流为 .2、 在铁芯饱和的情况下，施加于单相变压器的电压为正弦波时，励磁电流波形为 （①正弦波； ②尖顶波； ③平顶波）.3、 一台三相同步电机，极对数p ＝2，双层绕组，每极每相的槽数ｑ＝3，此电机的定子总槽数为 ，绕组的分布因数为 .4、 当变压器原边匝数增加10％时，在原边电压不变的情况下，副边电压 .（①增加；②减小；③不变.）原边漏电抗将 （①增加10％；②不变；③减小.④增加21％）.5、 变压器接感性负载时，随负载（即负载系数）增加，副边电压的变化情况是_______( ①不变；②减小；③增大；④不一定).6、 一台单相变压器，U 1N /U 2N =220/110伏,不慎将110伏绕组接到220伏电源上，则空载电流______(① 大增；②大减；③不变；④增加１倍；⑤减半).7、变压器空载合闸时，电压瞬时值为 时，空载合闸电流最大，其原因是 .8、有两台联结组相同，额定电压相等的变压器并联运行，其中1000N S α=千伏安，k Z α=0.05，2200N S β=千伏安，K Z β＝0.055，当第一台满载时第二台输出的容量为 千伏安.9、变压器的效率随负载变化而变化，当满足 条件时效率最高.10、一台自耦变压器运行时，其传导容量和输入容量之比为_________( ①xy k ；②1xy k ；③1xy k -；④以上都不是).11、 台额定容量为1000／1000／1000kVA 的三绕组变压器，在不计有功及无功损耗的情况下，在所列运行状态中，不允许的是 .（①S 2＝1000KVA,S 3=800KVA ； ②S 2＝600KW （纯有功），S 3＝600KVAr （纯无功） ③S 2＝1000KVA ，S 3＝0； ④S 2＝600KW（纯有功），S 3＝600（纯有功）.12、在三相对称的交流绕组中通入三相对称的交流电流时，其合成磁势波除基波外还主要有 次和 次谐波磁势（列出次数最低的两个谐波）.13、在电机定子上放有相距１２０°空间电角度的两根导体，转子绕组通入直流产生一对极的气隙磁场，当转子恒速旋转时，每根导体中感应的基波电势有效值为8伏；若把两根导体组成线匝，则该线匝产生的基波电势有效值为 伏.14、有一台三相交流同步发电机，１０极，若转子磁场以６００转／分的转速相对三相绕组旋转，那么绕组中产生感应电势的基波频率为赫，产生的五次谐波电势频率为赫.15、当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势，下列那一种绕组是我们应该选用的：(①绕组节距为（4／5）τ；②绕组节距为（6／7）τ；③绕组节距为（５／６）τ).16、旋转磁场的转向取决于通入三相定子绕组中的三相交流电源的(①相序；②幅值；③频率).17、一个整距线圈的两个线圈边，在空间上相距电角度，如果电机为p对极，在空间上相距机械角度.18、同步发电机的短路比是表征其性能和造价的一项重要指标，当短路比大时：(①电压变化率小，稳定性好，造价高②电压变化率小，稳定性好，造价低③电压变化率大，稳定性好，造价高④电压变化率大，稳定性差，造价低).19、并网运行的同步发电机的V形曲线如下图所示，假设该同步发电机可能运行在曲线上的a、b、c、d、e、f、g或h点，那么如果该发电机空载运行（I＝0），则应该对应曲线上的点；该发电机过励运行，则可能对应曲线上的点；该发电机发出最大的有功功率，则对应曲线上的点；发电机静态稳定能力最弱，则对应曲线上的点.x x x x x）.20、请由大到小排列某凸极式同步发电机参数数值大小（,,,,d s aq ad q21、一台同步电动机运行在过励状态，那么它一定会从电源吸收性质的无功功率.22、一台并网运行的同步发电机，在正常励磁情况下，逐渐增加励磁电流则电机无功功率（①吸收感性，②吸收容性，③不吸收）.23、一台并网运行的同步发电机，要调节其有功功率大小，必须调节；要调节无功功率大小，可调节 .24、一台并网运行的同步发电机，增加它的励磁电流，则其静态稳定能力将（①增加，②减小，③不变）.25、一发电厂供应一远距离用户，为改善功率因数添置一台调相机，此机应装在（①发电厂内；②用户附近；③在输电线路中间；④装哪儿都可以）.26、变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于__________________27、变压器并联条件中必须满足的条件是（）①．变比相等②．级别相等③．短路阻抗相等④．短路电压标么值相等二、作图题1、利用相量图确定下图三相变压器的联接组别号：2、一台两极同步发电机其示意图如下所示，图中标出了电流、电动势的正方向和转子的位置，如果电流I &落后于电动势E 0 30度时间电角度.试在统一的时空相矢图中作出F f1，F a ，E 0（A 相），I &（A 相）的矢量和相量，并说明电枢反应的性质.三、实验题试述三相同步发电机并联电网的条件；采用旋转灯法怎样来判断并网条件？四、计算题1、一台三相凸极同步发电机的额定数据如下：Y 接法，N P =400Kw,N U =6300V,cos N ϕ=0.8(滞后),f=50Hz, N n =750r/min, d x =103.1Ω,q x =62Ω,忽略电枢电阻，试求额定运行时的功率角θ以及励磁电动势0E 的大小.2、一台125000KVA 、50Hz 、110/11KV 、Y N 、d 联接三相变压器、空载电流00.02N I I =空载损耗P0＝133KW ，短路电压K U ＝0.015，短路损耗PKN ＝600KW ，求额定状态时的激磁阻抗和短路阻抗标么值，并画出T 等效电路3、 有一台两极50Hz 汽轮发电机数据如下：N S =31250kVA ，N U =10.5Kv(Y 接法)，ϕcos =0.8(滞后)，定子每相同步电抗c X =7.0Ω（不饱和值），而定子电阻忽略不计，此发电机并联运行于无限大电网，试求：（1） 当发电机在额定状态下运行时，功率角N θ，电磁功率N P ，过载能力m k 为多大？cos将变为多少？（2）若维持上述励磁电流不变，但输出有功功率减半时，θ、M P、ϕ输出无功功率将怎样变化？。
华北电力大学电机学习题集及答案
原方额定线电流及相电流，副方额定线电流；
如原方每相扰组有960匝，文副方每相绕组有几匝？每匝的感应电动势为多少？
如铁心中磁密最大值为1.4T，求铁心截面积；
二、计算题
1.一铁环的平均半径为0.3m，铁环的横截面积为一直径等于0.05m的圆形，在铁环上绕有线圈，当线圈中的电流为5A时，在铁心中产生的磁通为0.003Wb，试求线圈应有的匝数。
铁环所用的材料为铸铁，其磁化曲线有如下数据：
H 100( )
5
10
20
30
40
50
60
80
110
B 0.1(T)
6
11.0
（1）线圈中感应电动势的时间表达式；
（2）感应电动势的最大值及出现最大值的位置；
（3）感应电动势的有效值。
2.线圈匝数尺寸同图3，位于均匀的恒定磁场中，磁通密度B=0.8T，设在线圈中通以10安电流且按顺时针流动，求：
用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？
(a)What is the magnitude of the current?
(b)What voltage is induced in the closed loop?
图4
习题二磁路计算
一、思考题
1 .试比较磁路和电路的相似点与不同点，并叙述磁路计算的一般方法。
2.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有哪些主要特性。
（2）当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？
（3）线圈受转矩后便要转动，试求线圈在不同位置时转矩的表达式。
电机学期末复习题集
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e和e c2，则应有（ C ）c1(A)e c1> e c2(B)e c1< e c2 (C)e c1= e c2(D)无法确定2变压器在额定电压下进行开路试验，电压加在高压侧时测得的空载损耗与电压加在低压侧时测得的空载损耗相比，二者关系应为（ A ）(A) 相等(B) 不等但相差不大(C) 不等且相差很大(D)归算后相等3一台额定电压为220/110V的单相变压器，若将高压侧接到250V电源上，其激磁电抗将（ B）(A) 增大(B) 减小 (C) 不变(D)无法确定4一台电压比为20的变压器，若归算到低压侧的激磁电阻为20Ω，则归算到高压侧的激磁电阻应为（ D）(A) Ω (B) 1Ω (C) 400Ω (D)8000Ω5Y,y联结的三相变压器组，其空载电流和相电动势波形分别为（ A ）(A) 尖顶波和尖顶波 (B) 尖顶波和正弦波(C) 正弦波和尖顶波 (D) 平顶波和平顶波6一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为（ A ）(A) 4% (B) % (C) -4% (D) %7Ⅰ、Ⅱ两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，电压比相等，但Ⅰ的短路阻抗标幺值比Ⅱ的大，则（ B ）(A) Ⅰ先满载 (B) Ⅱ先满载 (C) 同时满载 (D) 无法确定8Ⅰ、Ⅱ两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，短路阻抗标幺值相等，但Ⅰ的电压比比Ⅱ的大，则（ C ）(A) Ⅰ先满载 (B) Ⅱ先满载 (C) 同时满载 (D) 无法确定9变压器运行时的电压变化率（ C ）(A) 与负载大小有关 (B) 与负载性质有关(C) 与负载的大小和性质都有关 (D) 与负载大小和性质都无关10变压器带额定容量负载运行时，其效率（ C ）(A) 是一个定值 (B) 不是一个定值 (C) 与负载的性质有关11在直流电动机电枢回路中串入电阻起动时，可（ B）(A) 减小起动电流，增大起动转矩 (B) 减小起动电流，减小起动转矩(C) 增大起动电流，增大起动转矩 (D) 增大起动电流，减小起动转矩12一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机运行，如果发电机的励磁电流和负载电阻保持不变，而电动机转速增加，发电机的输出功率将（A ）(A) 增大(B) 减小 (C) 不变13直流电机电枢绕组导体中流过的电流是（B ）(A) 直流电流 (B) 交流电流 (C) 脉动的直流电流14一台并励直流发电机在额定状态运行，现停机后改变原动机转向重新起动，则该发电机（ A ）(A) 不能自励 (B) 能自励，但电压极性改变(C) 能自励，且电压极性不变15直流电动机正常运行时，其电磁转矩的方向与转子旋转方向（ A ）(A) 相同 (B) 相反 (C) 无关16并励直流发电机的额定输出功率可表达为（ A ）(A) UN •IN(B) UN •IN •η(C) UN •(IN - IfN) (D) UN •(IN - IfN)•η17并励直流电动机的额定输出功率可表达为（ B ）(A) UN •IN(B) UN •IN •η(C) UN •(IN - IfN) (D) UN •(IN - IfN)•η18一台他励直流发电机转速下降10%，而励磁电流和电枢电流均不变，则（ A）(A) 电枢电势下降10%(B) 电磁转矩下降10%(C) 电枢电势和电磁转矩都下降10%(D) 电枢电势和电磁转矩都不变19直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于（ A ）(A) 主磁极轴线的位置 (B) 电刷的位置 (C) 转子旋转方向20一台额定转速为1000r/min的并励直流电动机在额定状态运行时输入功率为10kW，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800r/min时的输入功率为（ D ）(A) 10kW (B) 8kW (C) (D) 无法确定21在p对极整距交流绕组中，每个线圈的两个线圈边在空间相距的机械角度为（ D ）(A) p×180° (B) p×360°(C) 360°/p(D) 180°/p22两相对称绕组中通入两相对称电流所产生的气隙合成磁动势基波为（ D ）(A) 脉振的矩形波 (B) 旋转的矩形波(C) 脉振的正弦波 (D) 旋转的正弦波23三相感应电动机从空载变到满载运行时，激磁电流将（ B ）(A) 显著增加(B) 基本不变 (C) 显著减小(D)无法确定24 一台三相6极50Hz感应电机的转差率为时，其转子绕组产生的旋转磁场相对于定子的转速为（ A ）(A) 1000rpm (B) 50rpm (C) 1050rpm (D) 0rpm25三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载，转子回路串入不同的电阻时应有（ A ）(A) 转子电流及功率因数都不变 (B) 转子电流变化而功率因数不变(C) 转子电流不变而功率因数变化26在其他条件不变时增大感应电动机的气隙，则其最大转矩将（ C ）(A) 不变 (B) 增大 (C) 减小 (D) 无法确定27某三相4极鼠笼式感应电机的定、转子槽数分别为33和36，则其转子极对数为（ B ）(A) 4 (B) 2 (C) 36 (D) 128感应电动机从空载变到额定负载运行时，其定子感应电动势（ C ）(A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 变化规律不定29一台过载能力为2的三相感应电动机在额定状态下运行。
华电17-18学年电机学(2)试卷
华北电力大学2017—2018学年第一学期考试试卷(A)注意：所有答案必须写在试卷后的答题纸上。
一、 不定项选择题（每题2分，共60分）（每题仅选出全部正确项得2分，仅选出部分正确项得1分，不选或选出错误项不得分）1. 异步电动机带恒转矩负载运行时，若电源电压下降过多，会产生（ A D ）后果。
（A ）电机可能会停转 （B ）电机的功率因数先减小后增加（C ）电机输出转矩会增加 （D ）电机过热，甚至会烧毁电机2. 对于异步电机等值电路中电阻“”，对其理解正确的有（ A D ）。
（A ）这是一个等效电阻 （B ）这是异步电机转子绕组回路中串入的附加电阻（C ）这个电阻消耗的功率表征异步电机的输出功率 （D ）这个电阻消耗的功率表征异步电机转子上的机械功率3. 异步电动机常见调速方法有（ ABCD ）。
（A ）变极调速 （B ）降压调速（C ）变频调速 （D ）绕线型电机转子回路串电阻调速4. 三相笼型异步电动机直接起动转矩不大的原因有（ BD ）。
（A ）起动时电压偏低 （B ）起动时功率因数偏低（C ）起动时电流偏小 （D ）起动时磁场偏弱5. 一台50Hz 三相异步电动机的转速为，该电机的极数、同步转速和转差率为（ C ）。
（A ）3极，1000r/mim ，0.04 （B ）2极，1500r/mim ，0.36（C ）6极，1000r/mim ，0.04 （D ）4极，1500r/mim ，0.366. 当三相异步电动机由空载逐渐增加至额定负载转矩过程中，下列物理量大小也逐渐增加的有（ C ）。
（A ）转子侧功率因数 （B ）转子的转速（C ）输入功率 （D ）效率7. 电源电压恒定，异步电动机在满载和轻载下的起动转矩是（ C ）。
（A ）基本相同 （B ）相差很大（C ）完全相同 （D ）不好确定'21s R s-960/min n r =8. 三相异步电机运行在电动工况下的转子旋转方向与（ B ）有关。
电机学习题集(直流电机部分)
电机学习题集---直流机题库及答案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。
电机学习题集+答案
电 机 学 习 题 集备注：作业时抄写题目，题与题之间空一行。
绪论和第一章：磁路1-1：简述右手螺旋法则，左手定则和右手定则，以及电磁感应定律。
1-2：简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。
假定作用在某段磁路上的磁动势为HL ，该段磁路磁阻为Rm ，则通过该段磁路的磁通量是多少？1-3：电机中为什么要使用铁磁材料，直流磁路和交流磁路有什么区别？1-4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。
铁心截面积24109m S -⨯=，磁路平均长度m l 3.0=，铁心磁导率05000μμ=Fe ；气隙长度m 0005.0=δ，气隙截面积按1.1S 计算。
套装在铁心上的励磁绕组500匝，问电流0.5A 时，磁路中磁通为多少？作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少？70104-⨯=πμH/m 。
第二章：变压器2-1：简述变压器的组成。
变压器的最基本组成是什么？2-2：什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流？2-3：什么是变压器的主磁通？什么是变压器的漏磁通？主磁通的大小主要取决于哪些因素？2-4：单相变压器计算1）一台单相变压器，S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ，50Hz ，高压侧开路，在低压侧施加额定电压并进行测量，测得电流45.5A ，损耗47kW ，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)。
(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)2）上述变压器，低压侧短路，在高压侧施加一电压使电流达到额定电流，进行测量，测得电压9.24kV ，损耗129kW ，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。
(I1N=157.48A,Rk= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)3）上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率因数cos φ=0.8（按负载电流滞后电源电压计算）。
(Z 总=645.08Ω+j483.81Ω，Z L =639.8Ω+j425.4Ω)2-5：什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？说明联结组别Yd11的含义。
电机学期末习题集(1)
电机学期末习题集(1)习题集一、简短回答1.★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bm的α次方成正比。
nph？chfbmv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的平方和与BM2的平方成正比。
体育课总工程师？2f2bmv2.磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：rm？La、其中：μ为材料的渗透率；L是材料的磁传导长度；A是材料的主要成分导磁面积。
磁阻的单位为a/wb。
3.★ 解释直流磁路和交流磁路之间的区别。
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）直流磁路无铁心损耗，交流磁路有铁心损耗；3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。
4.基本磁化曲线和初始磁化曲线的区别是什么？磁路计算中使用哪种磁化曲线？答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的b=f （h）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。
二者区别不大。
磁路计算时用的是基本磁化曲线。
5.★ 为什么要将变压器的磁通量分为主磁通量和漏磁通量？它们之间的主要区别是什么？指出在空载和负载情况下，激发各磁通量的磁动势？答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理区别：1在路径中，主磁通通过铁芯磁路闭合，漏磁通通过非铁磁性材料磁路闭合。
2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。
3.在自然界中，主磁路是饱和的，φM和IM之间的关系是非线性的，而漏磁路是不饱和的，φ1σ它与I1是线性的。
华电电气电机学期末考试试题及解答
小时，电机又工作在欠励工作区，发电机发出超前的无功功率。（2 分）
（3）最小励磁电流受发电机静态稳定的限制（2 分）。
因为发电机的电磁功率为 PM
= m UE0 sinθ ， 由于机械功率不变，所以电磁功率=常数，当θ 为
Xc
90
度时输出最大电磁功率，也是发电机的稳定极限，而此时的励磁电动势 E0 有一个最小值， E0 继
3、 一台变压器原边加额定电压，副边从空载到满载，副边电压通常是变化的，其影响因素是什 么？（4 分）
参考答案：
变压器从空载到满载，副边电压的影响因素包括负载因数（负载率）大小（1 分）、变压器短路阻
( ) 抗标幺值大小（1 分）和负载性质（2 分）。或 ΔU = β RK cosϕ 2 + X K sin ϕ 2 ×100 0 0 （4 分）
F1 = 1.35
NI P
kdp1 （2分）；转速为 Nhomakorabean1
=
60 f P
= 3000 / 4 = 750 r/min（2 分）；转向由三相电流相序决定，由超前相序绕
组轴线转向滞后绕组轴线（1 分）；当 B 相电流达到正的最大值瞬间合成基波磁势正波幅在 B 相绕
组轴线正方向上。（1 分）
5、 由大到小排列某凸极式同步发电机参数数值大小（漏电抗 X s 、直轴同步电抗 X d 、零序电抗
θ ϕ
I （2 分）
jIX c
jIX c U
E0
E0
ϕ （2 分）
U I θ
（2 分）
三、分析回答 （20 分）
1、一台与无限大电网并联运行的汽轮发电机，原运行在额定状态下（ cosϕN =0.9 滞后），若保持
原动机输出功率恒定，逐渐减小励磁电流。分析回答：（14 分） 1）定子电流如何变化并分析其变化原因？画出定子电流随励磁电流变化的曲线图。 2）发电机发出的有功功率和无功功率如何变化并分析其变化原因？ 3）发电机最小励磁电流受什么因素限制并分析其变化原因？
电机学习题集(交流电机部分)
第三部分交流机14－1 在交流电机中，那类电机叫同步电机那类电机叫异步电机它们的基本工作原理和激磁方式有什么不同14－2 整数槽双层迭绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有什么关系整数槽双层波绕组的最大并联支路数是多少如何才能达到14－3 在电势相加的原则下，交流迭绕组和波绕组的连接规律有什么不同并说明二者的主要优缺点和应用范围。
14－4 试说明谐波电势产生的原因及其削弱方法。
14－6 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w＝108，Y连接，每极磁通量Wb，Wb，Wb，Wb，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E。
4－7 一台汽论发电机，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。
14－9 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势，节距选多大比较合适14－11 齿谐波电势使由于什么原因引起的在中小型异步电机和小型凸极同步电机中，场采用转子斜槽或斜极削弱齿谐波电势，斜多少合适14－12 在低速水轮发电机中，定子绕组常采用分数槽绕组，为什么14－13 何谓相带在三相电机中为什么常采用600相带绕组而不用1200相带绕组14－14 交流电机的频率、极数和同步转速之间有什么关系试求下列交流电机的同步转速或极数。
（1）汽论发电机f＝50Hz，2P＝2，n＝（2）水轮发动机f＝60Hz，2P＝32，n＝（3）同步发电机f＝50Hz，n＝750r/m，2P＝14－15 交流绕组和直流绕组的基本区别在哪里为什么直流绕组必须用闭合绕组，而交流绕组却常接成开启绕组14－16 为什么相带A与相带X的线圈组串联时必须反向连接，不这样会引起什么后果14－17 试求双层绕组的优点，我是现代中、大型电机的交流绕组一般都采用双层绕组14－19 试诉分布系数和短矩系数的意义。
华北电力大学模拟题.docx
《电机学》期末总复习1试卷一、填空题（每空分，共分）1、当降低感应电动机的电压时，感应电动机的最大转矩堕 小，产生最大转矩的临界转差率不变 ，起动转矩 减 小。
（1）波形相同（2）频率相同（3）幅值相 i 同（4）相位相同相序相同I ；3.并励直流电动机的调速方法为：1）调压 ，2） 弱磁 ，:3） 串电阻 。
:4、感应电动机经过转子绕组折算和频率的折算,得到等效电路。
；5、三相感应电动机在运行时有一相断线，JE_继续运行（能或否）？当电机停 : 转之后， 否 再起动（能或否）。
■ 6.当同步发电机并网运行时，其cos 伊= 0.8 （滞后），电机运行于 过励状态 ；（过励状态、欠励状态、正常励磁状态、空载状态）:7,感应电动机的等效电路中R M 代表励磁电阻，X,_代表定子漏电抗。
'8、双笼型感应电动机上笼（启动笼）电阻 大（大或小），下笼（工作笼）电I ----------------------;阻小（大或小）。
'9、一台电容分相单相感应电动机如将电源电压反接，其电机的转向不变，对罩 Ii 极式电动机如将电源电压反接，其电机的转向相反。
二、选择题（每空2分，共20分）:1、感应电动机的转差率为$<0时，电机运行于（）状态。
1阅卷人 ___________ A 发电机 B 电动机 C 电磁制动；2、三相凸极同步发电机的直轴同步电抗为Xd,交轴同步电抗为Xq,则两者的大 ! 小关系为（ ）。
A Xd>XqB Xd=XqC Xd<Xq3、一台四极感应电动机，额定转速为1440转/分，定子旋转磁势相对于转子的转4、一台并网的同步发电机在保持有功输出不变，电网负载不变的情况下若增加励 磁，则无功功率输出（），电网系统电压（）；若增加输入功率，则有功功率输出（）,电网频率（）。
A 上升B 下降C 不变5、三相同步发电机单机运行，外接纯电阻性负载，则该电机的电枢反应性质是: （ ）速为（）。
电机学习题含答案
电机学习题含答案一、单选题（共45题，每题1分，共45分）1.变压器的储油柜位于变压器油箱的(），通过气体继电器与油箱相通，A、旁边B、内部C、下方D、上方正确答案：D2.三相变压器并联运行时，要求并联运行的三相变压器变比( ），否则不能并联运行。
A、误差不超过±10%B、误差不超过±5%C、必须绝对相等D、误差不超过±0.5%正确答案：D3.几万伏或几十万伏高压电能输送到（）后，必须经过不同的降压变压器将高电压降低为不同等级的电压，以满足各种负荷的需要。
A、发电机出口B、负荷区C、发电厂D、变电站正确答案：B4.电压互感器工作时相当于一合空载运行的（).A、自耦变压器B、降压变压器C、升压变压器D、多绕组变压器正确答案：B5.与凸极同步发电机基本电磁功率无关的因素是（）。
A、交轴同步电抗B、功角C、空载电动势D、直轴同步电抗正确答案：A6.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）A、直轴上的磁阻比交轴磁阻大B、交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大C、交轴无励磁绕组D、直轴无励磁绕组正确答案：B7.变压器带额定负载和短路时的主磁通（)eA、短路时主磁通比额定运行时主磁通稍小些B、完全相等C、短路时主磁通减小很多D、基本相等正确答案：C8.一台普通双绕组降压交压器，若要提高二次侧输出电压，应该（）A、增加二次绕组匝数N₂B、减小二次绕组匝数N₂C、增加一次绕组匝数N₁D、减小一次绕组匝数N₁正确答案：D9.如果忽略变压器-一、二次绕组的漏电抗和(）时，变压器一次侧电压有效值等于：次侧感应电动势有效值，二次侧电压有效值等于二次侧感应电动势有效值。
A、励磁电抗B、励磁电阻C、电阻D、励磁阻抗正确答案：C10.由于电网原因变压器电源频率略有下降，则变压器的铁损耗（）。
A、不变B、上升C、先上升后下降D、下降正确答案：B11.铁磁材料中加入适量的硅可以（）电阻率。
A、不影响B、减小C、增大D、不改变正确答案：C12.三相芯式变压器，Yd11 连接，相电动势波形为（）。
华北电力大学 电机考试小题
一、填空题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.直流发电机通过主磁通感应的电势应存在于电枢绕组。
5.在磁路中与电路中的电动势作用相同的物理量是。
答：磁动势。
6.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生幅值（或转速）不变，空间旋转的磁动势。
如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变电流相序来实现。
7.三相变压器的额定电压一律是指线电压。
8.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于外加电压的大小。
9.在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是旋转整流器励磁系统。
10.在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为无刷励磁系统。
11.现代电力网中巨大的电能几乎全部由同步发电机提供。
12.变压器由空载到负载，其主磁通Φ的大小基本不变。
13.同步电机是又一类非常重要的交流电机，与异步电机不同，同步电机主要用作发电机。
14.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
15.变压器副边的额定电压定义为原边为额定电压时副边的空载电压。
16.一台三相变压器的变比为相电压之比。
17.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，折合到二次侧后大小为 1Ω。
18.一台三相八极感应电动机的电网频率50Hz，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。
答 0.02，1Hz，720r/min，2Hz二、判断题1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（）答：对。
2.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。
3.★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。
（）答：对。
4.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。
5.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。
华北电力大学电机学习题集及答案
2E 1U 1E1U 1I 1E Φ2I 2E LZ 2U图10变压器副方加电阻、电感或电容负载时，从原方输入的无功功率有何不同？为什么？变压器副方加电感性负载及电容性负载时，副方电压有何不同？副方电压在什么情况下2U 1U 1I 2I 3I LZ 图11的单相变压器，原方额定电压2400V ，副方有两个独立线圈，分别按图）接负载，其中箭头表示线圈两端的电压相量。
试求：图各线圈中的电流值；（忽略漏阻抗和激磁电流，1I 2I 2U （ 2ωω1U φ1I 2I 2U （ 2ωω1U φscI TAscU 200 IIC 120120120 0(a)6060某四极交流电机定子三相双层绕组的每极每相槽数有一台同步发电机，定子绕组里电动势和电流的正方向分别标在图～U UIESX34有一台旋转电枢的同步电机，电动势、电流的正方向如图35所示。
~3GS IcIU150I图37落后时，电枢反应在发电机的运行里显示出去磁作用；而在电动机中起为什么反应式同步电动机必须做成凸极式的才行？它建立磁场所需的励磁电流由什么供给？它是否还具有改善电网功率因数的优点？能否单独作发电机供给电阻或电感？为什CAI B I CI A U BU CU LZ A I图38同步发电机的三相突然短路 三相突然短路时，各绕组的周期性电流和非周期性电流如何出现？在定、转子绕组中，30(a)4060(b)。
电机学试题及答案解析(仅供参备考资料)
《电机学》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cosφ2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U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。
若已知绕组W1开路，Ì3=10∠100A，忽略励磁电流，则Ì2= 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。
7．两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Z k不同，则Z k 越小，I k 。
8．为改变他励直流电动机的转向，可以改变。
9．交流电机p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之比为，基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比为。
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。
z图 1三、（27分）一台三相电力变压器额定容量S=1000 kV A，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=0.015+j0.053，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=0.1Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算：1、采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大。
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电机学习题集1 概论习题一 感应电动势和电磁力 一、思考题1. 变压器电动势、运动电动势、自感电动势和互感电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？2. 自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个的自感系数是常数？哪一个是变数，随什么原因变？3. 在图1中，党给原线圈外加正弦电压u 1时，线圈内要感应电动势。
（1）当电流i 1按图1中方向减小时，标出此时感应电动势实际方向。
（2）如果i 1在铁心中建立的磁通Φ=Φm sin ωt ，副线圈咂数是ω2，试求副线圈内感应电动势有效值的计算公式。
（用频率f 1副边匝数ω2和磁通最大值Φm 表示）。
图14. 电磁感应定律有时写成e=-dtd φ，有时写成e=-dtd Φω，有时写成e=-dtdi L。
这三种表示法之间有什么差别？从一种写法改为另一种写法需要什么附加条件？在什么情况下把电磁感应定律写成e=dtd φ？是分析说明之。
5. 如图2所示，磁通限定在虚线所围的范围内，“+”表示磁力线垂直进入纸面，在图示各种情况下，导电环移动到虚线位置时，试问在运动时环内是否产生感应电动势，若有感应电动势，是确定其方向。
（ a)b)（c)d)（ e)f)图2二、计算题1. 设有100匝长方形线框，如图3所示，线框尺寸为a=0.1m ，b=0.2m ，线圈在均匀磁场中环绕着连接场边中心点的轴线以均匀转速n=1000r/min 旋转。
均匀磁场的磁密B=0.8T ，试求：（1）线圈中感应电动势的时间表达式；（2）感应电动势的最大值及出现最大值的位置； （3）感应电动势的有效值。
2. 线圈匝数尺寸同图3，位于均匀的恒定磁场中，磁通密度B=0.8T ，设在线圈中通以10安电流且按顺时针流动，求：（1）当线圈平面与磁力线垂直时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？（2）当线圈平面与磁力线平行时，线圈各边所受的力是多少？作用的方向如何？作用在该线圈上的转矩为多少？（3）线圈受转矩后便要转动，试求线圈在不同位置时转矩的表达式。
＋＋＋＋＋＋n图33. The linear motor shown in Fig.4 consists of a movable conductor that maintains electrical contact with the stationary U-spaped conductor of infinite length, whose sides are separated by 0.5m and enclose uniform magnetic field of 0.8T. A current generator maintains a constant current in the closed loop. After an accelerating period a force of 10N maintains a 10m/s steady-state velocity of the moving conductor.(a) What is the magnitude of the current? (b) What voltage is induced in the closed loop?图4习题二 磁路计算 一、思考题1 .试比较磁路和电路的相似点与不同点，并叙述磁路计算的一般方法。
2. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有哪些主要特性。
二、计算题1. 一铁环的平均半径为0.3m ，铁环的横截面积为一直径等于0.05m 的圆形，在铁环上绕有线圈，当线圈中的电流为5A 时，在铁心中产生的磁通为0.003Wb ，试求线圈应有的匝数。
铁环所用的材料为铸铁，其磁化曲线有如下数据：2. 对于图5，如果铁心用硅钢片叠成，截面积A c =12.25⨯0.0001 2m ，填充系数k=0.92，铁心的平均长度lc=0.4m ，空气隙δ=0.5⨯0.001m ，线圈的匝数为600匝。
试求产生磁通Φ=11⨯0.0001Wb 时所需的励磁磁动势和励磁电流。
（不考虑气隙的边缘效应） 23+-图53. 已知磁路如图6所示，材料是D 11硅钢片，（填充系数k=0.92），若线圈接在220V ，50Hz 的交流电源上，线圈匝数w=200匝，求励磁电流。
（忽略线圈电阻的漏磁） D 11硅钢片磁化曲线数据如下：图6Ⅱ 变压器习题三 变压器的空载运行 一、思考题1. 变压器原、副边电压、电动势正方向如图7a 所示，设变比k=2，原边电压u 1波形如图7b 所示，画出e 1、e 2、Φ和u 2的时间波形，并用向量图表示E1、E2、Φ、U2和U1的关系（忽略漏阻抗压降）。
t(a) (b)图72. 图8a 和b 中的u 、i 、e 等量的规定正方向不同，是分别写出两图中变压器原、副方的电压平衡方程式。
22(a) (b)图83. 图7a 中所标的正方向符合关系式e=-dtd Φω，是问当主磁通在Φ(t)增加时e1和e2的瞬时方向如何？减小时又如何？二、计算题1 某三相变压器S N =5000kV A ，U 1N /U 2N =10/6.3kV ，Y ，d 联结，试求原、副方的额定电流。
2 设有一500 kV A 、50Hz 三相变压器，10000/400V ，D ，yn 联结，忽略漏阻抗压降，试求： 原方额定线电流及相电流，副方额定线电流；如原方每相扰组有960匝，文副方每相绕组有几匝？每匝的感应电动势为多少？ 如铁心中磁密最大值为1.4T ，求铁心截面积；如在额定运行情况下绕组中电流密度为3A/m 2m ，求原、副绕组各应有的导线截面积。
3 变压器铭牌数据为S N =100kV A ，U 1N /U 2N =6300/400V ，Y ，yn 联结，如电压由6300V 改为10000V ，假定用改换高压绕组的办法来满足电源电压的改变，若保持低压绕组匝数每相为40匝不变，则新的高压绕组每相匝数应改为多少？如不改变会有什么后果？习题四 变压器的空载运行 一、思考题1. 试述激磁阻抗Z m =r m +jx m 的物理意义。
磁路饱和与否对x m 和r m 有何影响？为什么要求x m 大、r m 小？为了使x m 大、r m 小，变压器铁心应该用什么材料制造？r m 能用伏安法测量吗？2. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈电阻很小，电流仍然很小，为什么？3. 一台50Hz 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？副方开路和短路对原方电流的大小有无影响（均不考虑暂态过程）？4. 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，试问励磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？二、计算题1 单相变压器电压为220/110V，设高压侧加220V电压，空载激磁电流为I0，主磁通为Φ0。
若Xa联在一起，在Ax端加电压330V，问此时激磁电流多大？若X、x联接在一起，在Aa端加电压110V，问激磁电流和主磁通又为多大？（见图9）AXax图92 将一台1000匝铁心线圈接到110V50Hz的交流电源上，由安培表和瓦特表的读数可得知I1=0.5A，P1=10W；把铁心取出后电流和功率就变为100A和10000W，设不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数，等效电路和向量图；（2）有铁心时的磁化电流和铁耗电流，无铁心时的无功电流和有功电流；（3）二种情况下磁通的最大值。
习题五变压器的负载运行一、思考题1 若规定变压器电压、电动势、电流和磁通的正方向如图10所示。
（1）写出变压器的基本方程式；（2）若副边带电容负载，画出相量图。
UL图102 变压器副方加电阻、电感或电容负载时，从原方输入的无功功率有何不同？为什么？3变压器副方加电感性负载及电容性负载时，副方电压有何不同？副方电压在什么情况下才会高于空载值？二、计算题1、两台变压器的数据如下：第一台：1kV A,240/120V,归算到高压边短路阻抗为4O∠60Ω。
第二台：1kV A,120/24V, 归算到高压边短路阻抗为1O∠60Ω。
现将它们按图11联结，再接于240V交流电源作连续降压，忽略励磁电流。
（1）所接负载为Z L=10+j 300Ω，求各级电压和电流的大小；（2）若负载边短路，求各级电压和电流。
LZ图112一台20kV A 的单相变压器，原方额定电压2400V ，副方有两个独立线圈，分别按图12（a ）、（b ）、（c ）、（d ）接负载，其中箭头表示线圈两端的电压相量。
试求：（a ）、（b ）、（c ）、（d ）图各线圈中的电流值；（忽略漏阻抗和激磁电流，图中负载电阻单位为欧姆）。
4ΩΩ12Ω(a)(b)ΩΩ(c) (d)图123 变压器原、副边匝数比1ω/2ω=3.5/1.5，已知i 1=10sin ωtA ，写出图13（a ）、（b ）两种情况下副边电流i 2的表达式（忽略激磁电流）。
2（ a)2（ b)图13习题六 变压器的负载运行一 思考题1 何谓标幺值？在变压器中如何选区基准值？选额定制作为标值有什么好处？工程分析计算为什么常用标幺值？2 变压器的电压调整率(%)U ∆与阻抗电压(%)k U 有什么联系？阻抗电压的大小决定与那些因素？其大小对变压器有什么影响？3 一台额定频率60z H 的电力变压器，接于50z H ，电压为变压器额定电压的5/6倍的电网上运行，试问此时变压器的磁饱和程度、激磁电流、激磁阻抗、漏电抗以及铁耗等的实际值和标幺值于原设计值是否相同？4 铁耗合铜耗相等的变压器效率最高，但在设计时常是铁耗远小于额定电流下的铜耗，例如铁耗为铜耗的1/3，这是为什么？ 二、计算题1 三相变压器的额定容量N S =750kV A ，额定电压12/10000/400N N U U V =，Y ,d 联结，在低压边做空载试验的数据为：电压10400U V =，电流065I A =，空载损耗0 3.7p kW =。
在高压边做短路试验的数据为：电压1450K U V =，电流135K I A =，短路损耗7.5K p kW =。
求变压器参数的实际值和标幺值，画出T 型等效电路（假设漏阻抗'12Z Z =，其中电阻'12r r =和电抗'12x x =，实验室室温25C θ=︒）。
求出满载且2cos 0.8ϕ=（滞后）时的电压调整率。
2 三相变压器的额定容量5600N S kVA =，额定电压12/6000/3300,,N N U U V Y d =，联结，空载损耗018p kW =和短路损耗56KN p kW =，求：（1）当输出电流22N I I =,2cos 0.8ϕ=（滞后）时的效率； （2）效率最大时的负载系数β。