电机学重点及经典例题
(完整版)电机学历年来各部分试题概况
电机学历年来各部分试题直流电机部分选择题1•一台直流电动机的部分额定数据为：P N=100kW,U N=220V, n N=80%,其额定电流应为：（安培）A. 455B. 364C. 5682. 一台直流发电机的部分额定数据为：P N=110kW，U N=220V，n=80%，其额定电流应为：A. 500AB. 625AC. 288.7A3. 一台直流电机，磁极固定，电刷与电枢同时旋转，电刷两端电压性质为：A.直流B.交流C.不确定4. 一台他励直流发电机,当原动机转速上升10%时,其感应电动势:A 上升10% ;B 下降10%;C 上升0~~10%5. 一台他励直流发电机,当励磁电流上升10%时,其感应电动势:A 上升10% ;B 下降10%;C 上升0~10%6. 一台直流发电机若励磁电流增大10%，其空载电压如何变化：A. 增大10%B. 增大大于10%C. 增大小于10%7. 一台正常运行的直流他励发电机，将其转子转速提高，其主极磁通会：A. 不变B. 提高C. 降低8. 一台正常运行的直流并励发电机，将其转子转速提高，其主极磁通会：A. 不变B. 提高C. 降低9. 一台并网正常运行的直流他励发电机，仅将其主极磁通提高，其转子转速会：A. 不变B. 略微提高C. 略微降低10. 他励直流电动机，带恒转矩负载，在不超过额定电压的情况下，调高端电压，其转速会：A、减小；E、不变；C、增大。
11. 他励直流电动机，带恒转矩负载，在不超过额定电压的情况下，调低端电压，其电枢电流会：A、减小；E、不变；C、增大。
12. 并励直流电动机，带恒转矩负载，在不超过额定电压的情况下，调低端电压，其电枢电流会：A、减小；E、不变；C、增大。
13. 一台他励直流电动机拖动恒负载运行,当所加电压上升10%时,稳定后其电枢电流将:A 上升10% ;B 下降10%;C 不变.14. 一台他励直流电动机拖动恒负载运行,当所加磁通量减少10%时, 稳定后其电枢电流将:A 上升10% ;B 下降10%;C 不变.15. 一台直流电机,当感应电动势比端电压大时说明此电机处于:A 发电机状态;B 电动机状态;C 电磁制动状态.16. 一台直流电机的电枢电动势比端电压要小，这台电机是属于：A、电动机；B、发电机；C、难以判断。
电机学试题及答案
电机学试题及答案第一部分：选择题1. 电机是将电能转化为机械能的装置。
以下哪个选项不是电机的主要分类？A. 直流电机B. 交流电机C. 步进电机D. 感应电机答案：C2. 在直流电动机中，以下哪个部分起到了与输入电源之间的电气隔离作用？A. 摇臂B. 励磁线圈C. 碳刷D. 齿轮箱答案：C3. 交流电机的转速与以下哪个因素有关？A. 输入电压B. 输入电流C. 线圈匝数D. 磁极数答案：D4. 电动机的效率可以通过以下哪个公式计算？A. 效率 = 电压 ×电流B. 效率 = 输出功率 ÷输入功率C. 效率 = 输入电流 ÷输出电流D. 效率 = 电机转速 ÷输入电压答案：B5. 下面哪种电机适用于高速低扭矩的应用场景？A. 直流电机B. 交流感应电机C. 步进电机D. 无刷直流电机答案：C第二部分：填空题1. 电机的主要构成部分包括（）和（）。
答案：定子、转子。
2. 电动机的输出功率可以通过以下公式计算：（）。
答案：输出功率 = 扭矩 ×角速度。
3. 直流电动机中，用来改变转子速度的装置称为（）。
答案：调速装置。
4. 感应电机通过（）产生旋转磁场。
答案：电磁感应。
5. 三相交流感应电机运行时，只需将（）接通电源即可运行起来。
答案：定子线圈。
第三部分：计算题1. 一台电机的输入功率为1000W，输出功率为900W，求其效率。
答案：效率 = 输出功率 ÷输入功率 = 900W ÷ 1000W = 0.9 = 90%2. 一台交流感应电机的输入电流为10A，输入电压为220V，计算其输入功率。
答案：输入功率 = 输入电流 ×输入电压 = 10A × 220V = 2200W3. 一台直流电机的轴功率为5kW，电源电压为200V，求其电流大小。
答案：电流 = 轴功率 ÷电源电压 = 5kW ÷ 200V = 25A4. 一台感应电机的极数为4，线圈匝数为200，电源频率为50Hz，求其同步转速。
电机学考试题及答案
电机学考试题及答案
在电机学考试中，考生需要熟练掌握电机的相关知识以及各种题型
的解答方法。
下面将为大家提供一些常见的电机学考试题及答案，希
望能对大家备考有所帮助。
1. 请简要解释什么是电机的定子和转子？
答：电机的定子是电机中固定的部分，通常由导线绕组和铁芯构成；而电机的转子则是电机中旋转的部分，通常包括导体绕组和铁芯。
定
子和转子共同构成了电机的核心结构。
2. 什么是电机的工作原理？
答：电机的工作原理是利用磁场力线和电流之间的作用力来产生转矩，从而驱动电机旋转。
当电流通过电机的绕组时，会在绕组中产生
磁场，与电机中的永磁体或者感应磁场相互作用，产生转矩从而实现
电动机的运转。
3. 电机的效率和功率有何关联？
答：电机的效率是指电机输出功率与输入功率之比，表示电机能量
利用效率的高低；而电机的功率则是指电机能够输出的功率大小。
电
机的效率与功率之间具有直接关联，一般来说，电机的效率越高，功
率就越大。
4. 请解释直流电机和交流电机的区别？
答：直流电机是利用直流电源驱动的电机，其特点是结构简单、速度容易控制；而交流电机则是利用交流电源驱动的电机，具有启动扭矩大、维护方便等特点。
两者在结构和工作原理上存在明显的区别。
5. 什么是电机的启动方式？
答：电机的启动方式包括直接起动、降压起动、星角转子起动等多种方式。
启动方式的选择取决于电机的负载特性和起动过程的要求。
以上是电机学考试题及答案，希望对大家备考有所帮助。
祝愿大家在考试中取得好成绩！。
电机学试题与参考答案
电机学试题与参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.并网运行的同步发电机在撤掉原动机后，若转轴上不加机械负载则作调相机运行。
()A、正确B、错误正确答案：A2.变压器的高、低压绝缘套管是引出变压器的高、低压绕组引线，并起对地绝缘作用。
()A、正确B、错误正确答案：A3.一台异步电机的转差率s为 1.2，则可知该电机运行于发电机状态，且电磁转矩的性质为制动转矩。
（）A、正确B、错误正确答案：B4.同步发电机的同步电抗会随着励磁绕组匝数的增加而增加。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.异步电机处于发电运行状态时，电磁转矩性质为驱动性质。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.无论是隐极机还是凸极机，当功角δ=90°时，发电机输出的电磁功率达到最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.异步电动机采用降压起动时，一般都需要空载或轻载起动。
（）A、正确B、错误正确答案：A8.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，转子转速将慢慢下降，转子磁场由超前定子磁场变为滞后定子磁场。
（）A、正确B、错误正确答案：A9.变压器的一次侧就是电压高的一侧。
()A、正确B、错误正确答案：B10.变压器空载试验时，无论在高压侧加额定电压还是在低压侧加额定电压，铁心中磁通是相同的A、正确B、错误正确答案：A11.采用自同步并网可有效减少并网时的冲击电流。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.调节同步发电机的励磁电流，无功功率发生变化，同时功角δ也会发生变化，因此有功功率也会变。
（）A、正确B、错误正确答案：B13.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.任何电压等级的变压器，无论是升压变还是降压变，调整电压的分接开关都装在高压侧，原因是高压侧绕组匝数多，相对电流小A、正确B、错误正确答案：B15.三绕组自耦变压器各绕组之间既有电的联系，又有磁的耦合。
()A、正确B、错误正确答案：B16.频敏变阻器的电阻随频率的增大而减小。
电机学 第一章磁路
起始磁化曲线
oa段
ab段
bc段
cd段
膝点
饱和
铁磁材料 图1-7.
µ Fe = f ( H ) 磁化曲线见示意
� 应用: 设计电机和变压器时，为使主磁路内得 到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势， 通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝。 剩磁:去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的 磁通密度 B r 。 矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反 向外磁场，此反向磁场强度Hc称为矫顽力。 磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞 后于磁场强度H变化的现象。 磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。
2．硬磁(永磁)材料 定义:磁滞回线宽、剩磁和矫顽力都很大的铁磁材 料称为硬磁材料，又称为永磁材料。 附图1-11b 磁性能指标 剩磁 矫顽力 最大磁能积
铸造型 铝镍钴
种类示意图
粉末型 铝镍钴
永磁材料 种类
铁氧体
稀土钴
钕铁硼
四、铁心损耗 1．磁滞损耗 定义: 铁磁材料置于交变磁场中时，磁畴相 互间不停地摩擦、消耗能量、造成损耗，这种 损耗称为磁滞损耗。 n 公式: p = C fB V
Hδ lδ = 385A
F = H FelFe + H δ lδ = 432.6 A
返回
2．简单并联磁路 定义:指考虑漏磁影响，或磁回路有两个以上分 支的磁路。 点击书本进入例题1-３
例 题
� [例1—3] 图1—14a所示并联磁路，铁心所 用材料为DR530硅钢片，铁心柱和铁轭的截面 积均为 A = 2 × 2 × 10 −4 m 2 ，磁路段的平均长 −3 度l = 5 ×10−2 m ，气隙长度 δ1 =δ2 = 2.5×10 m 励磁线圈匝数 N 1 = N 2 = 1000 匝。不计漏磁通，试求在气隙内产生 B δ =1．211T的磁通密度时，所需的励磁电流i。
电机学考试真题答案及解析
电机学考试真题答案及解析电机学是电气工程专业的重要课程，涉及电机的结构、原理、控制等内容。
对于学生来说，掌握好电机学的知识，对于日后从事相关工作具有重要意义。
而通过参加电机学考试，不仅可以检验自己的学习成果，还能测试自己对电机学的理解和应用能力。
下面，将为大家提供一份，供大家参考。
1. 单相感应电动机的转矩是由什么产生的？答案：单相感应电动机的转矩是由转子感应电流产生的磁场与其相互作用的磁场产生的。
解析：单相感应电动机的转子由铜或铝导体制成，当转子绕组处于电源电压作用下时，会在转子中感应出电流。
这个感应电流产生的磁场与转子中的磁场相互作用，会导致转子产生转矩。
2. 电机的励磁方式有哪些？答案：电机的励磁方式主要包括独立励磁、直接耦合励磁和串级励磁三种方式。
解析：独立励磁是指电机的励磁独立于电机主回路，可以通过外部直流电源或交流电源来提供励磁电流；直接耦合励磁是指电机的励磁与电机主回路直接耦合，通过主回路电流来提供励磁电流；串级励磁是指电机的励磁以串级电梯方式与电机主回路连接，通过串级励磁电流来提供励磁电流。
3. 什么是电机的转矩特性曲线？如何绘制转矩特性曲线？答案：电机的转矩特性曲线是描述电机转矩与转速关系的曲线。
绘制转矩特性曲线的步骤包括选择适当的负载，测量不同负载下的电机转矩和转速，并将得到的数据描绘在坐标系上。
解析：转矩特性曲线一般为转矩（纵轴）与转速（横轴）之间的关系。
通过测量电机在不同负载下的转矩和转速，可以得到一系列的点，将这些点连接起来，就可以得到转矩特性曲线。
4. 为什么在电机中引入换相装置？答案：在电机中引入换相装置是为了实现电机的正常运转。
换相装置可以控制电机继续供电的相位，使得电机能够按照一定的顺序产生磁场，从而实现转矩的产生。
解析：电机的换相装置一般是由机械式切换器或者是电子器件组成，用来控制电机绕组的通断顺序。
通过引入换相装置，可以保证电机绕组在适当的时刻通电，从而实现电机的正常运转。
电机学试题库含参考答案 (2)
电机学试题库含参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.由三绕组变压器等效电路可知，一次漏阻抗压降会直接影响二、三次主电动势，进而影响二、三次绕组端电压。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.直流发电机发电容量较大，主要用于大容量同步发电机励磁。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.单取向硅钢片比无取向硅钢片的导磁性能更好，前者一般用于对铁芯导磁性能要求更高的中大型电机。
()A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机转子转速n与感应电动势频率f之间有着严格不变的关系：f=pn/60；，因此磁极对数多的水轮发电机频率高。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.由于同步发电机的转子不切割定子旋转磁场，所以转子铁心不必用硅钢片叠成。
（）A、正确B、错误正确答案：A6.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.变压器和交流电机具有相同的感应电动势公式。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.运行中的单相变压器主磁通滞后电源电压90°。
()A、正确B、错误正确答案：B9.直流励磁机励磁系统可适用于所有同步发电机励磁。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.同步发电机转子绕组采用直流电流励磁，因此运行过程中转子绕组会感应直流电动势。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.铁磁材料和非铁磁材料具有不同的导磁性能，但都有饱和性。
()A、正确B、错误正确答案：B12.型号为QF-100-2型的同步发电机，其中数字2表示发电机为2极发电机。
（）A、正确B、错误正确答案：A13.变压器的一次侧绕组的电压一定高于二次侧绕组的电压。
()A、正确B、错误正确答案：B14.如果忽略变压器的内部损耗，则变压器二次绕组的输出功率等于一次绕组输入功率。
()A、正确B、错误正确答案：A15.当考虑定子绕组漏阻抗时，异步电动机从空载到额定负载，主磁通应略有减小。
（）A、正确B、错误正确答案：A16.异步电动机的定子磁场为电气旋转磁场，转子磁场为机械旋转磁场。
电气工程专业电机学考试资料
【例4-1】 他励直流电动机，UN=220 V ，IN=68.6 A ，nN=1500 r/min ，PN=13 kW ，求：（1） 绘制固有机械特性。
（2） 分别绘制下列三种情况下的人为机械特性：电枢回路串入电阻Re=0.9 Ω；电源电压降至额定电压的1/2，即Ud= 110 V ；磁通减弱为额定磁通的2/3，即Φ=（2/3）ΦN 。
（1） 绘制固有机械特性估算Ra ： 计算理想转速： 额定电磁转矩：因此，固有机械特性是过（0，1612 r/min ）和（89.4 N ·m ，1500 r/min ）两点的直线。
（2） 绘制人为机械特性。
① 电枢回路串入电阻Re=0.9 Ω，理想空载转速n0不变，Tem=TN 时电动机的转速为因此，人为机械特性是过（0，1612 r/min ）和（89.4 N ·m ，1048 r/min ）两点的直线。
136.0150022.06.68220N a N N N e =⨯-=-=Φn R I U C :N e C φmin r/1620136.0220N e N 0 ==Φ=C U n Ω 22.06.68130006.68220212122N N N N a =-⨯=-=I P I U R m N I C T N N e N⋅=⨯⨯==4.896.681365.055.955.9φmin r/ 10605.88136.055.99.022.016202N 2N T e e a 01=⨯⨯+-=Φ+-=T C C R R nn② 电源电压Ud=110 V 时，理想空载转速降为Tem=TN 时，电动机的转速为因此，人为机械特性是过（0，806 r/min ）和（89.4 N ·m ，694 r/min ）两点的直线。
③ 磁通减弱为 时，理想空载转速升为Tem=TN 时，电动机的转速【例4-2】 一台他励直流电动机，UN=220 V ，IN=207.5 A ，nN=1500 r/min ，PN=40 kW ，Ra=0.067 Ω，计算：（1） 直接启动时的启动电流为额定电流的几倍?（2） 在额定磁通下启动的启动转矩是多少?'d 0e N 110806r /min 0.136U n C Φ=== min r/ 6944.891365.055.922.08102N 2N T e a '02=⨯⨯-=Φ-=T C C R nn N 32Φ=Φmin r/ 24183/21365.0220e N ''0=⨯=Φ=C U n min r/ 21674.89)3/21365.0(55.9222.02418)3/2(55.92N 2N e a ''03=⨯⨯⨯-=⨯Φ-= T C R n n解：（1） 求启动电流相对于额定电流的倍数。
电机学直流电机例题
• 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？并说明原因。
• 一台并励直流电动机，UN＝220V，，额定运行时， 电枢绕组电阻ra=0.099Ω，励磁回路电阻Rf=110Ω ， 2ΔUb=2V ，附加损耗占额定功率1%，额定负载时的 效率为0.85，求：（1）额定输入功率；（2）额定输 出功率；（3）总损耗；（4）电枢绕组铜损耗；（5） 励磁回路铜损耗；（6）电刷接触电阻损耗；（7）附 加损耗；（8）机械损耗和铁损耗之和。 • 解： 1)输入功率 • 2)输出功率
例题1一台并励直流发电机数据为：PN=82kW，UN=230V， nN=970r/min，电枢绕组电阻ra=0.0259Ω，励磁绕组内阻 Rf=22.8Ω，额定负载时，并励回路串入的调节电阻 RfΩ=3.5Ω，一对电刷压降2ΔU=2V，pFe+pm=2.5kW，附 加损耗ps=0.005PN，试求额定负载时，发电机的电磁功率、 输入功率、电磁转矩和效率。
• 电枢电势为：
Ea U N I a Ra 2U 230 365.27 0.029 2 241.5(V )
• 电磁功率为：
PM Ea I a 241.5 365.27 88.2(kW )
• （2）求输入功率
P 1 P M pFe pm pS 88.2 2.5 0.005 82 91(kW )
Uf
' • 故， U0' Ea Cen' Ce(1.2n) 1.2U0
Rf ,
即=C，
• 直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的？ • 答：因为直流电机电枢绕组不是由固定点 与外电路连接的，而是经换向器-电刷与外 电路相连接的，它的各支路构成元件在不 停地变化。为使各支路电动势和电流稳定 不变，电枢绕组正常、安全地运行，必须 是闭合的。
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（）。
电机学复习题与问题详解解析汇报
8．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？
所以， ＝－
＝－ [ +㏑ Cos t]
＝ [ +㏑ Cos t]
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。
解：在铁心迭片中的磁密为
＝11/12.25＝0.9 (T)
根据 硅钢片磁化曲线查出 ＝306 (A/m)
故其产生的转矩为
此时转矩最大，方向是绕轴转动。
（3） 在不同位置时，如果取线圈与磁场等位面的夹角为θ,则：在θ角处仍仅有短边受力才能产生力矩。
短边受力
所以，在θ处线圈所受之力矩
＝0.8*0.2*Sinθ
＝0.16 Sinθ （N·m）
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，铁磁路长l，截面积A，开口宽度δ，试求：
则等效电路如右图所示，
其阻抗为Z＝
两极间气隙（相距为x）中的磁场能量为
故两极间的吸引力f为
第二章 变压器
一、填空：
1.★★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）
答： 增大， 增大， 减小， 增大。
2.★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。
《电机学》学习指导及习题解答
∴
dφ dt
<0
∴
i 增大
dφ dt
接在交流电源上，同上 直流电源：∵ 但 φ 仍然减小。
=0
∴
i 不变
1．10 一个有铁心的线圈，电阻为 2Ω 。当将其接入 110V 的交流电源时，测得输入功率为 90W，电流为 2.5 A ，试求此铁心的铁心损耗。
电功率平衡可知（或能量守恒） ，输入的功率一部分消耗在线圈电阻上，一部分为铁耗
= BA
∴ ev = − b [ B ( a + c + vt ) − B ( a + vt ) ] v
+ c + vt = b ∫a a + vt Bx dx
B (a + c + vt ) = μ0 H (a + c + vt ) = μ0
∵I =
I 2π (a + c + vt )
∫
H l = H (a + c + vt) ⋅ 2π (a + c + vt)
Φ = 10.9 × 10 −4 Wb 时所需的励磁磁动势和励磁电流。
磁密 B =
Φ A 10.9×10 = 12.25 = 0.89(T ) ×10−4
−4
查磁化曲线 H F e = 299( A 气隙： H δ = 0.89 磁动势:
m
)
4 π × 10 − 7
= 7.08599 × 10 − 5 ( A
dΦ dt
产生感应电动势.
(2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律 e1 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。
电机学上 习资料
电机学上复习资料一、问答题（55分）1、为什么电压互感器运行时二次侧不允许短路，电流互感器运行时二次侧不允许开路？为了保证互感器的精度，使用时应注意什么，为什么？（15分）2、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？绕组的分布和短距为什么能削弱谐波磁动势？（10分）3、电枢反应电抗和同步电抗的物理意义是什么，两者有什么不同？它们之间有什么关系？其大小都与什么因素有关？（10分）4、异步电机的气隙比同容量同步电机的大还是小，为什么？（10分）5、三相异步电机产生电磁转矩的原因是什么，从转子侧看，电磁转矩与电机内部的哪些量有关？当定子外施电压和转差率不变时，电机的电磁转矩是否也不会改变？是不是电机轴上的机械负载转矩越大，转差率就越大？（10分）一、计算题（45分）1、一台三相电力变压器，S N=1000k V·A，U1N/U2N = 10000V/3300V，一、二=0.015+j0.053，带三次绕组分别为星形、三角形联结，短路阻抗标幺值Zk相三角形联结的对称负载，每相负载阻抗Z=（50+j85）Ω，求一次、二次L电流和二次电压。
（10分）2、一台三相同步发电机，极对数为3，额定转速n1=1000r/min，定子每相串联匝数N1=125，基波绕组因数k dp1=0.92。
如果每相基波感应电动势为E1=230V，求每极磁通量Ф1（10分）3、一台同步发电机采用星形联结，三相电流不对称，I A = I N，I B = I C = 0.8I N，试用对称分量法求出负序电流。
（10分）4、一台三相4极绕线转子异步电机，定、转子绕组均为Y联结，额定频率f N=50Hz，额定功率P N=14kW，转子电阻R2=0.01Ω。
额定运行时，转差率s N=0.05，机械损耗p m=0.7kW。
今在转子每相回路中串接附件电阻R s=R2（1-s N）/s N=0.19Ω,并把转子卡住不转，忽略附加损耗。
电机学复习(修正最终版)
电机学复习各章知识要点异步电机考点1.交流电机的磁动势特点及计算，定子绕组相关的术语，改善电动波形的方法2.绕组的绕法及特点(如单双层绕组的特点)3.交流绕组感应电动势的计算(分布，短距)4.异步电动机磁路，主磁通和漏磁通5.异步电动机的折算，等效电路，相应的计算、变流比、变电动势比、变阻比6.异步电机的运行状态及特点7.异步电动机的相量图8.异步电机的起动方式及特点9.异步电机的功率平衡，转矩平衡，功率流程图,转矩特性曲线10.异步电动机电磁功率，转矩、效率的计算11.异步电动的调速，绒线型异步电机串电阻调速时(恒转矩)的计算12.单相异步电机的磁动势及起动特点13.气隙磁通的特点14.异步电动机的起动电流和起动转矩解答题主要内容1.试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围？2.如何改善交流绕组的电动势波形？如果要消除5次或7次谐波电动势应如何做？如只是同时削弱它们又如何做？3.异步电机和变压器的励磁电流标么值哪个大些？为什么？4.异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，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。
5.异步电动机的功率因数为什么是滞后的？为何空载时功率因数较低，而满载时功率因素较高？6.试比较笼型异步电动机和绕线型异步电动机的区别和优缺点。
7．三相异步电机进行变频调速时，应按什么规律来控制电压？为什么？7.三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有什么关系？若电源电压降低，在额定负载转矩下，电机的转速、定子电流、转子电流和主磁通将如何变化？8.绕线式三相异步电动机转子回路串人适当的电阻可以增大起动转矩，串入适当的电抗时，是否也有相似的效果？9.试说明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？10.三相异步电动机有哪些常用的起动方法？12.当电动机转轴上的机械负载增加时，电动机的转速、转子、定子电流会如何变化？当机械负载转矩大于电动机最大转矩时，会出现什么情况？13.已知三相异步电动机的电磁转矩与转子电流成正比，为什么电动机在额定电压下起动时，起动电流很大而起动转矩却不大？14.三相异步电动机在运行时有一相断线，能否继续运行，为什么？当电机停转之后，能否再起动，为什么？画图部份重点内容1.感应电动机的T型等效电路图及其相量图。
《电机学》复习(重点)[1]
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《电机学》复习（重点）第一篇变压器第一章概述3、S N＝√3U1N I1N=√3U2N I2N式中：额定容量S N——指变压器的视在功率，单位为KV A或V A；额定电压U1N/U2N——指线值，单位为V或KV。
U1N是电源加到原绕组上的额定电压，U2N是原边加上额定电压后，副边开路即空载运行时副绕组的端电压；额定电压I1N/I2N——指线值，单位为A；Y接：U线＝√3 U相△接：U线＝U相I线＝I相I线＝√3I相习题1-2 一台三相变压器的额定容量为S N＝3200千伏安，电压为U1N／U2N＝35/10.5千伏，Y，d接法，求：⑴这台变压器原、副边的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流。
⑵若副边负载的功率因数为0.85（感性），则这台变压器额定运行时能输出多少千瓦的有功功率，输出的无功功率又是多少？解：（1）额定电压及电流原边额定线电压U1N＝35 KV原边额定相电压U1＝35/√3＝20.208 KV副边额定线电压U2N＝10.5 KV副边额定相电压U2＝10.5 KV原边额定线电流I1N＝S N／（√3 U1N）＝3200×103／（√3 ×35×103）＝52.79 A原边额定相电流I1＝52.79 A副边额定线电流I2N＝S N／（√3 U2N）＝3200×103／（√3 ×10.5×103）＝175.96 A副边额定相电流I2＝I2N /√3＝101.59 A（2）若cosψ2＝0.85（感性）额定运行时，ψ2＝35.320，sinψ2＝0.527输出有功功率P2＝S N cosψ2＝3200×0.85＝2720 KVA输出无功功率Q2＝S N sinψ2＝200×0.527＝1685.7 Kvar第二章变压器的运行分析3、[P28 式（2-7））采用折合算法后，变压器原变量仍为实际值，而副边量都为折合值，其基本方程为：（1）U1＝－E1＋I1 z1（2）U2’＝－E2’＋I2’ z2’（3）E1＝－E2’（4）I1＋I2’＝I0（5）I0＝－E1／z m（6）U2’＝I2’ z L’4、折算后副边的电压、电流、阻抗的关系如何？U2’＝I2’ z L’5、变压器的T型等效电路（图2-9）17、变压器参数的测定：如何对变压器进行空载实验、短路实验？其目的如何？如何求其参数：r m，x m；r K，x K。
电机学知识点总汇(极力推荐)
一、电机学共同问题1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生： 直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的？ 直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的？ 漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？2. 磁势平衡方程、电枢反应问题 变压器、异步电机中，磁势平衡方程说明了什么？ 直流电机、同步电机中，电枢反应的物理意义是是什么？ 磁势平衡和电枢反应有何联系？3. 数学模型问题：I.直流电机： u = E + I ×ra （+2∆U b ）（电动） E = u + I ×ra （+ 2∆U b ）（发电） E = C E Φ n C E = PN a /60/a T E = C M Φ I a C M = PN a /2π/a其中N a 上总导体数 II.变压器：折算前11112222120121022/m L U E I Z U E I Z I I k I E kE E I Z U I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪+=⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩ 折算后11112222012121022'''''''''m LU E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ⎧=-+⎪=-⎪⎪=+⎪⎨=⎪⎪-=⎪⎪=⎩ III.异步电机：f 折算后()11112222σ012121m m //i e U E I ZE I R s jX I I I k E k E E I Z⎧=-+⎪=+⎪⎪=+⎨⎪=⎪⎪=-⎩ w 折算后()11112222σ1021210m /j U E I ZE I R s X I I I E E E I Z⎧=-+⎪''''=+⎪⎪'=-⎨⎪'=⎪⎪=-⎩未折算时()111122222201212221m m , , s s s s s e s U E I ZE I R jX X sXF F F E k E E sE E I Zσσσ⎧=-+⎪=+=⎪⎪=+⎨⎪==⎪⎪=-⎩IV.同步电机：0()a d ad q aqa d d q qE U I R jX jI X jI X U IR jI X jI X σ=++++=+++（凸极机、双反应理论）0()a a a tE U I R jX jIX U IR jIX σ=+++=++（隐极机）4. 等效电路：I.直流电动机：II.变压器：III.异步动机：IV.同步发电机：隐极机5.相量图及其绘制I．直流电机：（无）II．变压器：6．异步电机：IV．同步电机隐极机（不计饱和）直流电动势：60E a E E C n pN C a=Φ=（N a 为电枢总导体数、a 为并联支路对数）交流电动势：14.44N E fNk =Φ（N 为每相串联匝数）直流磁动势：()/aa a aF x Ax A N i D π==（无移刷时的情况。
电机学考试题及答案
电机学考试题及答案电机学是电气工程中的重要学科，涉及电动机和发电机的原理、工作方式、控制方法等内容。
本文将为您提供一些电机学考试题及答案，帮助您复习和巩固相关知识。
1. 电机学的研究对象是什么？答案：电机学研究的对象是电动机和发电机。
2. 请简要介绍电动机的分类。
答案：电动机主要分为直流电动机和交流电动机两大类。
交流电动机又可细分为感应电动机、同步电动机和异步电动机等。
3. 请解释电动机的转速和励磁的关系。
答案：电动机的转速与励磁成正比关系。
励磁越强，转速越高；励磁越弱，转速越低。
4. 请说明电动机的效率计算公式。
答案：电动机的效率可以通过以下公式计算：效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%5. 什么是电动机的起动方式？请列举几种常见的起动方式。
答案：电动机的起动方式是指使电动机从静止状态开始运转的方法。
常见的起动方式有：直接起动、定时起动、降压起动、自耦起动等。
6. 请解释电动机的转子。
答案：电动机的转子是指电动机中转动的部分。
在直流电动机中，转子是由导线绕组构成的电枢；在交流电动机中，转子通常是由根据不同类型电机而有所不同的结构组成。
7. 什么是电动机的额定转矩？答案：电动机的额定转矩是指电动机在额定输出功率和额定转速下能够提供的最大转矩。
8. 请解释电动机的励磁方式。
答案：电动机的励磁方式指的是通过不同的方式给电机提供磁通，从而产生励磁磁场。
主要的励磁方式有：直流励磁、串励励磁、并励励磁以及复合励磁等。
9. 请列举几种常见的电动机保护装置。
答案：常见的电动机保护装置包括过载保护装置、短路保护装置、过压保护装置、欠压保护装置、温度保护装置等。
10. 请解释电动机的空载运行现象。
答案：电动机的空载运行是指在电动机未连接外部负载时，电机本身运转而产生机械转矩的现象。
以上就是一些电机学考试题及答案，希望对您的学习和复习有所帮助。
电机学作为电气工程的重要组成部分，对于电机的原理和运行方式的掌握至关重要。
电机学复习题答案
电机学复习题答案
1. 电机学中，电机的基本原理是什么？
答：电机的基本原理是利用电磁感应现象，通过改变磁场与导体之间的相对位置，产生电流或机械能。
2. 简述直流电机和交流电机的区别。
答：直流电机的电源是直流电，其转子和定子之间通过换向器和电刷实现电流的连续流动；而交流电机的电源是交流电，其转子和定子之间的电流是周期性变化的，不需要换向器和电刷。
3. 变压器的工作原理是什么？
答：变压器的工作原理是基于电磁感应，通过原线圈和副线圈之间的磁通量变化，实现电能的传递和电压的变换。
4. 何为同步电机的同步转速？
答：同步电机的同步转速是指在额定频率和极对数下，电机转子与旋转磁场同步旋转的速度。
5. 异步电机的工作原理是什么？
答：异步电机的工作原理是利用转子在旋转磁场中因电磁感应而产生的电流，产生转矩，使转子转动，但转子转速总是略低于同步转速。
6. 请解释电机的启动方式有哪些？
答：电机的启动方式包括直接启动、星-三角启动、自耦变压器启动、软启动器启动等。
7. 电机的调速方式有哪些？
答：电机的调速方式包括变极调速、变频调速、变转矩调速等。
8. 电机的效率如何计算？
答：电机的效率是指电机输出功率与输入功率的比值，计算公式为：效率 = 输出功率 / 输入功率。
9. 电机的功率因数是什么？
答：电机的功率因数是指电机实际功率与视在功率的比值，它反映了电机在运行中电能的利用效率。
10. 电机的过载保护是如何实现的？
答：电机的过载保护通常通过热继电器、电流继电器等保护装置来实现，当电机电流超过设定值时，保护装置会动作，切断电源，保护电机不受损害。
电机题集及参考答案
电机题集及参考答案电机题集及参考答案一、填空题1、感应电机根据转子结构的不同分为线绕式转子和鼠笼式两种。
2、一台三相感应电动机额定数据为：P N=75KW，n N=975r/min，则电机的极对数P= 3 ，额定运行时的转差率S N=2.5% 。
3、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U1的平方成正比关系,三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩不变（不变、增大、减小），起动转矩增大（不变、增大、减小）。
4、一台四极感应电动机，P N=28KW，U N=380V，COSФN=0.88，ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N= 53.71 A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流Ist Y= 107.42 A。
5、感应电动机的调速方法有变频调速、变极调速和改变转差率调速三种。
6、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：将电容改串接另一绕组和将任一绕组的首末端对调连接。
7、同步电机根据转子转速不同，磁极结构分为隐极式和凸极式两类。
8、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和性质，当I 滞后E O900（ψ=900）时，产生直轴电枢反应，对磁极磁动势起去磁作用。
9、同步发电机投入电网并联运行的理想条件，相序相同、频率相等、电压的大小相同、电压的相位相同和电压的波形相同。
10、同步发电机在对称负载下稳定运行时的基本特性有空载特性、短路特性及零功率因数负载特性等三种。
11、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而降低，其原因是电枢去磁反应和漏阻抗压降引起的。
12、同步调相机的实质是空载运行的同步电动机，过激励时将向电网输送感性无功功率。
13、三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，为了保持磁通不变，应保持Ux/f1=定值的条件。
14．三相异步电动机运行于转差率s=0.02时，电磁功率为10kw，其转子铜损耗应为 0.2 kw，机械功率应为 9.8 kw。
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Φ1 I1 N1 Φ3
Φ2
I2
N2
1 = 2 =
3
所以
2 0.002 = Wb 2 = 0.001 Wb
0.001 B1 = = －4 T = 1.25 T A1 8×10
1
第一章 磁路
B3 =
3
A3
=
0.002 －4 T = 1 T 20×10
由磁化曲线查得： H1 = 6.5 A/m H3 = 3 A/m 最后求得 F1 = F2 = Um1＋Um3 = H1l1＋H3l3 = (6.5×30＋3×10) A = 225 A
第六章 同步电机
电机学
第六章 同步电机
本书重点开始！
第一章 磁路
第一章
第一章 磁路
铁磁材料的分类
根据磁导率的不同分类为 1，非磁性物质
(1) 顺磁物质（如空气） (2) 反磁物质（如铜）
2，磁性物质
按磁滞回线（剩磁）的不同，磁性物质可分为
(1) 硬磁物质
(2) 软磁物质 (3) 矩磁物质
I
l1
I
A1 A2 l2
第一章 磁路
第一章 磁路
总结： 给定磁通B或 ，计算所需的励磁磁动势F，计算步骤如下： （1）将磁路按材料性质和不同截面分成数段 （2）计算各段的有效面积和平均长度Ai，Li （3）根据各段中的Φi计算各段对应的Bi
（4）由Bi->Hi对铁磁材料查磁化曲线；
对空气磁路，按线性对待，B=µ0H （5）计算出各段的磁压降（也叫磁位差）HiLi， 最后求F= Hm Li=NI
. U B
22
1.铜耗 基本铜耗：是指电流流过绕组时所产生的直流 电阻损耗。 杂散铜耗：主要指漏磁场引起电流集肤效应， 使绕组的有效电阻增大而增加的铜耗，以及漏 磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。
铜耗与负载电流的平方成正比，因而也称为可 变损耗。
23
2.铁耗
基本铁耗：是变压器铁心中的磁滞和涡流损耗。 杂散铁耗：包括叠片之间的局部涡流损耗和主磁 通在结构部件中引起的涡流损耗等。
第一章 磁路
【例 题】 图示磁路是由两块铸钢铁心及它们之间的
一段空气隙构成。各部分尺寸为：l0/2 = 0.5 cm ， l1 = 30 cm ，l2 = 12 cm ，A0 = A1 = 4*4 cm2 ， A2 = 8 cm2 。 线圈中的电流为直流电流。今要求在空气隙处的磁感应强 度达到 B0 = 1 T，问需要多大的磁通势（又叫做磁动势）？ 忽略边缘效应。（磁场强度H未知)
A
U AB
.
B . U B
C . U C
. U AB . uab . U A
. U A
a
uab
.
b
. ub
c
. uc . U C . ub
. ua
Y,y6连接组
. uab . . ua U B
. U AB
20
A
U AB
.
B . U B
C . U C
. U A
. U AB . uab
c
. uc
a
uab
. .
归算后的基本方程式
U1 I1Z1 E1 E I Z U
' 2 ' 2 ' 2 ' 2
. I1 r1 . U1
根据归算后的基本方程画出 的部分等效电路
x1 . Im . E1 rm xm
r’
2
x
’2 . I’
. U
2
. E
’2 ’z
I1 I I m
' 2
E1 E I m Z m
解：(1) 磁路中的磁通 = B0A0 = 1×0.0016 Wb = 0.0016 Wb (2) 各段磁路磁感应强度 B0 = 1 T B1 =
I
l1
I
A1
A2 l0/2 l2
= 0.0016 T = 1 T A1
0.0016
第一章 磁路
0.0016 B2 = = T=2T A2 0.000 8
条件：为试验安全和仪器接线方便，一般在低压侧做空载实验。试验时，低 29 压侧加额定电压，二次绕组开路。
试验时，测量电压U1，空载电流I0，输入功率P0，以及 二次绕组开路电压U20 空载试验可求取变比K，铁耗pFe和励磁阻抗Zm
空载时，I2=0，输出功率为0，输入功率主要用于铁耗，由于I0很小， r1也相对很小，铜耗可以忽略不计。空载时测得的功率近似等于铁 耗。漏阻抗也很小，忽略不计，则有：
解：由磁路基尔霍夫 定律可得 3－2－1 = 0 Um1＋Um3 = F1 Um2＋Um3 = F2 已知： F1 = F2 ，l1 = l2 可得： Um1 = Um2
Φ1 I1 N1 Φ3
Φ2
I2
N2
第一章 磁路
即
因此
由于
H1 l1 = H2 l2 H1 = H2 B1 = B2 1 = 2
第一章 磁路
第二章
可得，激磁电流Im与感应电势E1关系：
1 1 I m I Fe I E1 ( ) RFe jx
. . . .
Im IFe E1 RFe Iµ xµ
Im
Rm
E1
xm
Rm RFe
x
2
2 2 RFe x
2 RFe xm x 2 2 RFe x
2 铁耗可近似认为与 Bm 或 U12 成正比，由于变压 器的一次电压(线路电压）保持不变,故铁耗可视 为不变损耗。
24
第四章 交流绕组理论
1.理想并联运行的状态
(1) 空载时各台变压器的 I2 = 0，即各台变压器之 间无环流。 (2) 负载运行时，各台变压器分担的负载与它们 的容量成正比。 (3) 各台变压器同一相上输出的电流同相位， 使得总输出电流： I2 = Ii 。
31
短路阻抗：
短路电阻：
zk
U1 k I1 k
rk
. U1
Xk
. . I1 =- I’2 U’2
rk
P 1k I12k
.
短路电抗：
xk Z k2 rk2
短路试验时，绕组温度与实际运行时不一样。需要折算到75度 时的值。若绕组为铜线，可按课本上的公式（P46）进行换算。 短路试验时，使电流达到额定值时所加的电压U1k称为阻抗压降 或短路电压。一般用额定电压的百分值表示。他也是变压器铭牌 数据之一。
r r r x x x Z r jx
§2-5 变压器参数的测定
变压器中的等效参数励磁阻抗Zm和短路阻抗Zk，对变压器的运行性能有 直接影响，知道了变压器的参数，就可绘出等效电路，然后应用等效电 路分析计算。对已经制成的变压器，可以通过空载试验测出励磁阻抗，
短路试验测出短路阻抗。
一、空载试验（开路试验） W . U1 V A V
第一章 磁路
N1 I1 = F2 = N2 I2 ，线圈的绕向及各量的方向如图所示。 磁路左右对称，具体尺寸为： A1 = A2 = 8 cm2 ，l1 = l2 = 30 cm，A3 = 20 cm2，l3 = 10 cm。若已知 3 = 0.002 Wb， 问两个线圈的磁通势各是多少？
【例题】 图示磁路由硅钢制成。磁通势 F1 =
' 2
. . . I1+ I’ =Im
2
. . . . E1= E’2= -Im Zm
得到变压器T型等效电路图 27
变压器带负载简化等效电路 . . . I1= r1 x1 I’ I’
2 2
r’
2
x
’2
U’2
. U1
.
Z’L
在 形等效电路和简化等效电路中，可将一、二次侧的参数合并起来， 得到： ' 变压器的短路电阻： k 1 2 这些参数可通过变压器 ' 变压器的短路电抗： 的短路试验测量 k 1 2 28 变压器的短路阻抗： k k k
.
b
. ub . U C
. U A
. ub . . ua uab . U B
. ua
. U AB
Y,y4连接组
21
A
U AB
.
B . U B
C . U C
. uab
. U AB
. U A
a
uab
.
b
. ub
c
. uc . U C . uab
. U A . ub
. ua
. . U ua AB
Y,d11连接组
则有：
E1 I m Z m I m ( Rm jxm )
14
.
.
.
三、等效电路
磁滞、涡流效应
. I0 . U1
r1
x1 . E1 . U1
. I0
r1
x1 . E1 Rm xm
一次侧等效电路 变压器空载等效电路 xm >> x1 rm >>r1
xm >> rm
建立空载磁通
空载状态运行的变压器可近似为一个铁心电感接于电网。
可知：影响主磁通大小的因素是电源电压、电源频率和一次侧 线圈的匝数，与铁芯的材质和几何尺寸无关。
16
小结:
（1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽 略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定。 （2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定， 与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。 （3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁 心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。 （4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比 值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随 磁路的饱和而减小。