电机学习题答案
电机学习题集及答案
（1）所接负载为ZL=10+j ，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
2一台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）。
2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：1kVA,240/120V,归算到高压边短路阻抗为4 。
第二台：1kVA,120/24V,归算到高压边短路阻抗为1 。
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？
电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案
变压器
1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？
答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt
d N
e 0
1
1φ-=, dt
d N
e 0
2
2φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 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？
答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，
不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？
答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比22
1
==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么
答：不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3.12
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！
电机学复习题与答案解析
第一章磁路
一、填空：
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.在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。
答：磁动势。
5.★★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。
答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。
二、选择填空
1.★★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
答：B，B，C，C，B，A
2.★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
答：A
3.★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
答：A
4.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
答：A
5.★铁心叠片越厚，其损耗。
A：越大 B：越小 C：不变
答：A
三、判断
1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（）答：对。
2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（）答：错。
3.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。
4. ★若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ） 答：对。
5. 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。
6. ★恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。 （ ） 答：对。
电机学习题解答
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，感应电动势为零，1
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
电机学课后习题答案
= 317.5 49.78 kU 2 =205. 0.9164U 2 j242.4
电机学（十五课
本） 第二章变压器
3 —
5600 0__— - 513 A ， I 2^ - I 2N 3 = 513 , 3 = 296 A 3U 2N 3 6.3 103 额定电压：U 1N =U 1N ”3 =10 , 3 =5.774kV U 2N =U2N - 6.3kV 1低压侧开路实验： p 0 3 6800 3 0 1242」
I 2N 二 S N
R m I! Z m I
2^ （
7.4, 73
2
U 20 ■■
I 7.4、
3 6300
=1474“ J 11 Z V
~m
11
X m
2 -R^ = 1474.62 -124.22 =14694」 折算到高压侧（一次侧）： R m =k 2R m =0.9164 124.2 = 1042」 x m =k 2x m =0.9164 1469.4 -1232.8' 1
一次阻抗基值： Z 1b=U 1N y 眄
11N © 323 R m 104-2
5 83 x * X
m R m 5.83 , X m m Z 1b 17.87 m
Z 1b 高压侧短路实验：
18000 3 2 =0.05750 3232
竺
^69.02 仃
.87 Z k
P k 3 112
k '■ U 1k I 1k U 1k 3 550 3
11k '■ X k
R k
二
Z k 2 -R? = 0.9832 -0.05752 =0.981" R k 0.0575 1b - 17.87 “
00325
, Xk 6 Z
电机学习题及答案
电机学
第二章 变压器
2-2、一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？
解：ΦfN E U N 444.=≈ ，50=f 时，N U N 5044450⨯=
.Φ，60=f 时，N
U N
6044460⨯=.Φ，
6
5
5060=ΦΦ。 磁通减小为原来的5/6，不考虑磁路饱和，磁通和激磁电流成正比，激磁电流减小； 铁耗变小：
507
05023
12502
31503
12
603160606565566
556Fe Fe m Fe m Fe Fe P P G
B f
C G
B f
C P .....⎪⎭
⎫
⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭
⎫
⎝⎛=⎪
⎭
⎫ ⎝⎛⎪
⎭
⎫
⎝⎛=≈
漏磁回路磁阻不变，漏电感不变，漏抗变大。
2-14 有一台三相变压器，额定容量kVA S N 5000=，额定电压kV U U N N 361021.=，Y ，d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解：（1）一次、二次侧的额定电流：
A U S I N N N 68.2881035000311=⨯==；A U S I N N N 23.4583
.635000
322=⨯==
（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流：
一次Y 连接：A I I N N 6828811.==φ；kV U U N N 773753
10
311.==
=φ； 二次∆连接：A I I N N 57264323458322..===φ；kV U U N N 3622.==φ；
2-20、有一台三相变压器，kV kV U kVA S N N N 3610560021.,==，Y,d11联结组。变压器的开路及短路实验数据为 实验名称 电压/V 线电流/A 三相功率/W 备注 开路试验 6300 7.4 6800 电压加在低压侧 短路实验 550 323 18000 电压加在高压侧 试求一次侧加额定电压时：1）归算到一次侧时近似等效电路参数（实际值和标幺值）；2）满载且802.cos =ϕ（滞后）时，二次侧电压2∙
电机学第五版课后答案 -修订版
《电机学》（第五版）
课后习题解答
系别：电气工程系系
授课教师： *** * 日期： 2017.05.2 0
第一章 磁路
1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
答： 磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的
导磁性能有关，计算公式为A
l
R m μ=，单位：Wb A
1-2 磁路的基本定律有那几条？当铁心磁路上有几个磁动势同
时作用时，能否用叠加原理来计算磁路？为什么？
答： 有安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。 1-3 基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别？计算磁路时用的是哪一种磁化曲线？
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)(H f B =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。
1-4 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？
答： 磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，
磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n
m
h h ≈。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有
关；
涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡
流），通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2
3.1≈。与材料
的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-5 说明交流磁路和直流磁路的不同点。
电机学课后习题答案第三章习题
一、填空题
1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。
答：交流的。
2. 一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 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1P 将 ，电枢电流a I ，转速n 将 ，
电动机的效率η将 。
答：不行，不变，不变，下降，下降。
3．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a I 增加时，转速
n 将 ，转矩T e 将 。
答：下降，增加。
4. 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。
答：空载损耗功率，绕组铜损耗。
5．一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）。
答：1.25倍。
二、选择题
1． 把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为01U ，并励方式空载电压为
02U ,则 。
Ａ：01U = 02U ， Ｂ：01U < 02U ， Ｃ：01U > 02U 。
答：B
2．一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U 降为0.5N U ,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。
答：C
3． 在直流电机中，公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中的Φ指的是 。
A ：每极合成磁通 ，
B ：所有磁极的总磁通，
电动机 习题(含答案)解析
电动机习题（含答案）
一、单选题(本大题共14小题，共28.0分)
1.下列图形是电与磁中的几个实，反映电动工理是（）
A. B. C.
D.
2.图为流动机的工作原理．以下相关析中正确的（）
A.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为内能
B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C.电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流
D.电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变3.如图所示的四图中，说动原理的实验装置是（）
A. B. C.
D.
4.如图所示，在下列有关电与磁实验的装置中，应用于动机的理是）
A. B. C.
D.
5.如图示四种器中，利用电动机原理工作的（）
A.
电炉 B.
电风扇 C.
电饭煲 D.
电铃
6.如图所的四个实中，说电机工作理的实验是（）
A. B. C.
D.
7.线圈/空/abc转程中经过图、位置时，导线a空格/b空/所受磁场力的方向（）
A.相反，是由于磁场方向相反了
B.相反，是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了
D.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
8.在如所示的四个实验装置中，能说衣中动工作原理是（）
A. B. C.
D.
9.电动机的工原理是（）
A.电磁感应现象
B.电流的热效应
C.通电导体周围存在磁场
D.通电导体在磁场中受力
10.家庭生活中的电冰箱、风扇、洗衣等都离不机．动是根列哪种现象制成的（）
A.通电导线在磁场中受到力的作用
B.磁场对放入其中的磁针产生力的作用
C.电流周围存在磁场
D.电磁感应
11.如图示，用来研究电机工作原理的是（）
电机学习题解答
电机学复习题解答
基础知识
【填空题】
1.恒压直流铁心磁路中，若增大气隙，则磁通（减小），则电感（减小），则电流（基本不变）
2.交流铁芯磁路中，当外加电压大小不变时，若增大气隙，则磁通（基本不变），电感（减小），电流（增加）。
解析：
3. 如果线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒介质，则线圈内（H不变，B变化）。
解析：磁场强度H只与电流大小，线圈匝数以及该点的几何位置有关，而与磁介质的磁导率μ无关。但磁感应强度B与磁导率μ有关。
4. 铁磁材料从不饱和区进入饱和区后，磁阻会（增大）
解析：
5.电机中的铁芯常用硅钢片叠压而成，主要是为了减少（涡流）损耗。
6.螺线管中磁动势的多少与（电流）有关。解析：F=Ni(A)
7.通过电磁感应现象可以知道，当导体的切割速度和磁场的磁感应强度一定时，导线的切割长度越短，则导体中的感应电动势（越小）。解析：E=BLV
【判断题】
在电机和变压器铁心材料周围的气隙中（存在少量）磁力线。
1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（√）
2.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（√）
3.载流导线周围的磁感应线都是围绕电流的闭合曲线（√）
4.硬磁材料适合做永磁体。（√）
5.磁路计算时存在多个励磁线圈，则一定可以应用叠加原理进行计算。（×）解析：线性磁路才可以用叠加原理
6.交流铁心磁路和直流铁心磁路中都存在磁滞损耗。（×）解析：直流铁心磁路中无磁滞损耗
7.铁磁材料的磁导率要比非铁磁材料的磁导率大。（√）
8.分别在匝数一样的空气心、铁心线圈里通入相同的励磁电流，则二者产生的磁场强度相等。（√）解析：磁场强度H只与电流大小，线圈匝数以及该点的几何位置有关，而与磁介质的磁导率μ无关。
《电机学》习题解答(吕宗枢) 03章
第3章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
题3.2图极性试验图
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。
电机学复习题及答案
一、填空题
1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和 漏磁通 ，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。
2．他励直流电动机常用的调速方法有：_ 改变电枢回路里的串联电阻 ； 减小气隙磁通φ ；
改变电枢端电压U 。
3．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有 定子串接电抗器起动 ； Y —∆起动 ；
自耦减压起动 。
4．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。
5．异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转
差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。
6．直流电动机常用的调速方法有： 电枢 控制和 磁场 控制。
7．变压器负载运行时， 二 次电流的大小决定着 一 次电流的大小。
8．削弱齿谐波电动势的方法有 斜槽 、 分数槽（半闭口槽） 以及其它措施。
9．单相绕组的磁动势是 脉动 磁动势；对称三相绕组的磁动势为 旋转 磁动势。
10．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、 改变电压 调速、
变频 调速。
11．变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行，原因是___安全和仪表选择方便 。
短路实验选择在高压侧 压侧进行，原因是 安全和仪表选择方便 。
12．一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的
二次侧电阻之比为 1：100 ；归算前后的二次侧磁势之比是 1：1 。
13．并励直流发电机自励的三个条件是 有剩磁 、 剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕
电机学习题及答案
直流电机
1-1 一台长复励直流发电机P N ＝11kW ，U N =230V ，n N ＝1450r/min ，2p ＝4，换向片数K ＝93，元件匝数N y ＝33
1
，单波绕组，电枢外径D a ＝0.195m ，额定励磁电流I fN ＝0.956A ，电机磁路有一定的饱和程度。 （1）为改善换向，电刷前移9O 机械角。试求直轴与交轴电枢反应磁势F ad 和F aq 。
（2）电刷顺电枢旋转方向移动时，F ad 和F aq 各起什么作用？ 解： 额定电流
I N =N N U P =230
10113
⨯A=47.83A 额定电枢电流
I aN =I N +I fN =(47.83+0.956)A=48.79A 支路电流 i a =a aN 2I =2
79
.48A=24.40A 极距
τ=
p
D a
2π=
4
195
.0⨯πm=0.153m
元件数 S=K=93 总导体数
N=2SN y =2⨯⨯933
13=620 电枢线负荷 A=
a a D i πN =195
.04
.24620⨯⨯πA/m=24694A/m 电刷在电枢表面移过的距离
βb =0
360β
a D π=00
3609⨯m 195.0⨯π=0.0153m
(1) 交轴电枢反应
F aq =A(2
τ
-b β)=24694)0153.02
153
.0(
-⨯A/极 =1511A/极 直轴电枢反应
F ad =A βb =24694极/0153.0A ⨯=377.8A/极
（2）电刷顺电枢旋转方向移动了β角，因为是发电机，故F ad 起去磁作用。F aq 使气隙磁场发生畸变，因为磁路饱和，故 F aq 还有去磁作用。 1-2一台四极82kW 、230V 、970r/min 的并励发电机，电枢电路各绕组总电阻Ω=0259.0a r ,并励绕组每极有78.5匝，四极串联后的总电阻
(完整版)《电机学》课后习题答案
《电机学》
课后习题答案
华中科技大学辜承林主编
第1章 导论
1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。
电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？
解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，
消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。
涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生
叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与
磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E
fN φ=。
运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。
1.6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，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L
ψ
=-
对空心线圈：L Li ψ= 所以di
e L L dt
=-
电机学习题解答
（2）原边Y联结：
副边联结：
2-17有一台单相变压器，已知参数为：，，，，，，。当二次侧电压，电 流，且（滞后）时：（1）画出归算到高压侧的T型等效电路；（2）用 T型等效电路和简化等效电路求和，并比较其结果。
解：（1）归算到高压侧：
空载试验在低压侧进行， 折算到高压侧：
短路试验在高压侧进行
所以：
即：， （2）标幺值： 高压侧的电阻基准值 ，
， （3）变压器额定电压调整率和额定效率：
（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗 最大效率：
第3章
3-13一台四极82kW、230V、970r/min的并励直流发电机，，励磁绕组总 电阻，额定负载时并励回路中串入3.5Ω的调节电阻，电刷压降为2V， 铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5%，试求额定负载 时发电机的输入功率、电磁功率和效率。 解：电磁功率：
效率 5-29 有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速，转子每相电阻。设
负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485r/min下调到 1050r/min，问转子每相应串入多大的调速电阻？
解：额定转差率 调速后的转差率 设串入调速电阻为，调速前后负载转矩不变 所以满足，
得
第6章
6-4同步发电机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，即激磁电动势和负载电流之间的相角差。交轴电枢反应产生交 轴电枢磁动势，与产生电磁转矩及能量转换直接相关；直轴电枢反应产 生直轴电枢磁动势，起到增磁或者去磁的作用，与电机的无功功率和功 率因数的超前或滞后相关。 6-6 为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论？凸极同步发电机负载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
绪 论
电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性
答：电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成，磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。
在图中，当给线圈1N 外加正弦电压1u 时，线圈1N 和2N 中各感应什么性质的电动势电动势的大小与哪些因素有关
答：当给线圈1N 外加正弦电压1u 时，线圈1N 中便有交变电流流过，产生相应的交变的磁动势，并建立起交变磁通，该磁通可分成同时交链线圈1N 、2N 的主磁通和只交链线圈1N 的漏磁通。这样，由主磁通分别在线圈1N 和2N 中感应产生交变电动势21,e e 。由漏磁通在线圈1N 中产生交变的σ1e 。电动势的大小分别和1N 、2N 的大小，电源的频率，交变磁通的大小有关。
0-3 感应电动势=e dt d ψ-中的负号表示什么意思 答：
dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式；当所有磁通与线圈全部匝数交链时，则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ
-=；当磁路是线性的，且磁场是由电流产生时，有L Li ,=ψ为常数，则可写成
dt di
L e -=。
试比较磁路和电路的相似点和不同点。
答：磁路和电路的相似只是形式上的，与电路相比较，磁路有以下特点：
1）电路中可以有电动势无电流，磁路中有磁动势必然有磁通；
2）电路中有电流就有功率损耗；而在恒定磁通下，磁路中无损耗
3）由于G 导约为G 绝的1020倍，而Fe μ仅为0μ的4310~10倍，故可认为电流只在导体中流过，而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通；
4）电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B 变化，即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。
电机运行时，热量主要来源于哪些部分为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度电机的温升与哪些因素有关
答：电机运行时，热量主要来源于各种损耗，如铁耗、铜耗、机械损耗和附加损耗等。当电机所用绝缘材料的等级确定后，电机的最高允许温度也就确定了，其温升限值则取决于冷却介质的温度，即环境温度。在电机的各种损耗和散热情况相同的条件下，环境温度不同，则电机所达到的实际温度不同，所以用温升而不直接用温度表示电机的发热程度。电机的温升主要决定于电机损耗的大小、散热情况及电机的工作方式。
电机的额定值和电机的定额指的是什么
答：电机的额定值是指电机在某种定额下运行时各物理量的规定值；而电机的定额是指制造厂按国家标准的要求对电机的全部电量和机械量的数值及运行的持续时间和顺序所作的规定。
0-7 在图0-2中，已知磁力线l 的直径为10cm ，电流I 1 = 10A ，I 2 = 5A ，I 3 = 3A ，试
求该磁力线上的平均磁场强度是多少
答：平均磁场强度
在图所示的磁路中，线圈21N N 、中通入直流电流21I I 、，试问：
（1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁动势为多少
（2） 2N 中电流2I 反向，总磁动势又为多少
（3） 若在图中b a ,处切开，形成一空气隙δ，总磁动势又为多少
（4） 比较3,1两种情况下铁心中的H B ,的相对大小，及3中铁心和气隙中H 的相对大小
解：（1）22111N I N I F
-=（2）22112N I N I F +=（3）221113N I N I F F -==不变
（4）由于31F F =，而31m m R R <<，
所以31φφ>>，31B B >>，
31H H >>。
其中 11111H B R F m 、、、、Φ和
33333H B R F m 、、、、Φ 分别 图
表示3,1两种情况下的各物理量。
δB B Fe =0μμ>>Fe
能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能。
变压器的主要用途有：变压器是电力系统中实现电能的经济传输、灵活分配和合理使用的重要设备,在国民经济其他部门也获得了广泛的应用，如：电力变压器（主要用在输配电系统中，又分为升压变压器、降压变压器、联络变压器和厂用变压器）、仪用互感器（电
压互感器和电流互感器,在电力系统做测量用）、特种变压器（如调压用的调压变压器、试验用的试验变压器、炼钢用的电炉变压器、整流用的整流变压器、焊接用的电焊变压器等）。
变压器有哪些主要部件各部件的作用是什么
答：电力变压器的基本构成部分有：铁心、绕组、绝缘套管、油箱及其他附件等，其中铁心是变压器的主磁路，又是它的机械骨架。绕组由铜或铝绝缘导线绕制而成，是变压器的电路部分。绝缘套管:变压器的引出线从油箱内部引到箱外时必须通过绝缘套管，使引线与油箱绝缘。油箱：存放变压器油。分接开关，可在无载下改变高压绕组的匝数,以调节变压器的输出电压。
铁心在变压器中起什么作用如何减少铁心中的损耗
答：铁心是变压器的主磁路，又是它的机械骨架。为了提高磁路的导磁性能，减少铁心中的磁滞、涡流损耗，铁心一般用高磁导率的磁性材料——硅钢片叠成，其厚度为5mm .0~35mm .0，两面涂以厚23mm .0~02mm .0的漆膜，使片与片之间绝缘。
变压器有哪些主要额定值原、副方额定电压的含义是什么
答：变压器的主要额定值有：额定容量N S 、额定电压N U 1和N U 2、额定电流N I 1和N I 2 、、额定频率N f 等。原、副方额定电压的含义是指：正常运行时规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压N U 1；二次侧的额定电压N U 2是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。对三相变压器，额定电压、额定电流均指线值。
答：从原理上讲，正方向可以任意选择，但正方向规定不同，列出的电磁方程式和绘制的相量图也不同。通常按习惯方式规定正方向，称为惯例。具体原则如下：
（1）在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致；而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致；
（2）磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则；
（3）感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则。