电机学每章习题 ,很经典,后面将陆续上传
电机学习题集及答案
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？
(a)(b)
图7
2.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。
(a)(b)
图8
3.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=5000kVA，U1N/U2N=10/6.3kV，Y，d联结，试求原、副方的额定电流。
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
=
3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Y,d联结法，试为每种联结法画接线图，并证明若一种联结法为Y,d11，另一种为Y,d1。
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-第二章直流电机习题
直流电机一、填空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）。
T em=φIa答：倍。
3.并励直流电动机，当电源反接时，其中I a的方向，转速方向。
答：反向，不变。
4.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。
答：制动，驱动。
5.：6.直流电动机电刷放置的原则是：。
答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。
7.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。
答：升高，降低。
8.电磁功率与输入功率之差对于直流电动机包括损耗。
答：绕组铜损耗。
9.串励直流电动机在负载较小时，I；当负载增加时，aT e，I；负载增加时，n下降的程度比并励电a动机要。
答：小，增加，增加，严重。
10.并励直流电动机改变转向的方法有，。
答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两个接线端对调，但二者不能同时对调。
11./12.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的方向。
答：反向，反向，不变。
13.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。
答：14.直流电机单叠绕组的并联支路数为答：2p。
13．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。
答：去磁的，增磁的。
二、选择填空1.]2.一台串励直流电动机，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。
答：C3.一台直流发电机，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：E a下降30℅，B：Tem下降30℅，C：E a和Tem都下降30℅，D：端电压下降30℅。
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变，因此励磁磁动势不变， F0 F0
F0 I01.5N1 ， F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变，因此励磁磁动势也不变：
F0 F0
F0 N0I0 ， 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ，
2I0
|
Zm
|
答：励磁电抗 X m 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁
阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此 X m 的值很大．此外，铁心的磁导率不 是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁 电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验 时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电 抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即 负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．
第六章 同步电机习题
第六章 同步电机一、填空1. 同步发电机的定子铁心槽中嵌入着 绕组，转子励磁绕组通入的是 电流。
2. 两极同步发电机就以 r/min 旋转，才能发出50Hz 的交流电，当它以 旋转时，将发出60Hz 的交流电。
3. 汽轮同步发电机的转子采用 结构，水轮同步发电机的转子采用 结构。
4. 同步发电机输出三相电压的相序由 决定，如果改变原动机的旋转方向，则三相电压的相序将 。
5. 按结构形式分，同步电机可分为旋转磁极式和旋转电枢式两种，大型同步发电机采用结构形式，小容量同步电机采用 结构形式。
6. 同步发电机的“同步”含义是指 与 同步。
7. 同步发电机运行时，气隙中有两个旋转磁场，分别是 和 。
8. 同步发电机励磁电动势与电枢电流的相位差角Ψ，称为 ；端电压与电枢电流的相位差角Φ，称为 。
9. 同步发电机额定运行，若带感性负载，E 0比U ；若带容性负载，则E 0比U 。
10. 同步发电机，当0<Ψ<90o 时，电枢反应性质为 ；当-90o <Ψ<0时，电枢反应性质为 。
11. 电枢电抗是反映 的等效电抗，同步电抗是反映 的等效电抗。
12. 同步发电机带感性负载时端电压将下降，这是由于 和 引起的。
13. 同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；（3） 。
14. ★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。
二、选择1. 改变同步发电机的相序，需要（ ）A 改变励磁绕组所接直流电压的极性B 增大励磁电流C 互换定子绕组任意两相的出线端标志D 改变发电机的转向2. 将同步发电机的电枢置于转子，定子为磁极固定不动，则通过转子上的三个滑环可获得 （ ）A 直流电压B 三相交流电压C 直流磁动势D 交流磁动势3. 在同步发电机中，电枢反应的性质由（ ）决定。
A Ψ角B Φ角C δ角D Fa 的大小4. 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。
电机学习题及答案
电机学习题及答案直流电机1-1 一台长复励直流发电机PN＝11kW，UN=230V，nN＝1450r/min，2p＝4，换向片数K＝93，元件匝数Ny＝3，单波绕组，电枢外径Da＝，额定励磁电流IfN ＝，电机磁路有一定的饱和程度。
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Fad和Faq。
电刷顺电枢旋转方向移动时，Fad和Faq 各起什么作用？解：额定电流PN11?103IN==A= 230UN13额定电枢电流IaN=IN+IfN=(+)A= 支路电流ia=极距?=?=A= 22a=??= 元件数S=K=93 总导体数N=2SNy=2?93?3=620 电枢线负荷A= Nia620?=A/m=24694A/m ?Da??电刷在电枢表面移过的距离?90?Da=b?=???= 36003600(1)交轴电枢反应??)A/极2Faq=A(-b?)=24694?(=1511A/极直轴电枢反应Fad=Ab?=24694?/极=/极电刷顺电枢旋转方向移动了?角，因为是发电机，故Fad起去磁作用。
Faq使气隙磁场发生畸变，因为磁路饱和，故Faq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ra??,并励绕组每极有匝，四极串联后的总电阻rf??，额定负载时，并励电路串入?的调节电阻，一对电刷压降2?Ub=2V，基本铁耗及机械损耗PFe＋Pmec=，附加损耗Pad=。
试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转距和效率。
解：额定电流PN82?103IN＝＝A ＝230UN励磁电流IN= UN230=A= ??rft额定电枢电流IaN=IN+IfN=(+)A= 感应电动势EN=UN+IaNra+2?Ub=(230+??2)V= (1) 电磁功率Pem=ENIaN=?= (2) Tem=电磁转矩=N?m=?m970nN2?2?6060(3) 输入功率P1＝Pem+PFe+Pmec+Pad=(++82?)kW= (4) 效率PN82?100%??100%?% ?N?’1-3一台并励直流发电机额定数据为：PN’=82kW,nN=970r/min,UN’=230V，极数2p=2,电枢绕组电阻ra=?,一对电刷接触电压降为2?Ub=2V，励磁回路电阻RfN=32?。
电机学习题集
电机学简易习题集姜宏伟陈玉国中原工学院电子信息学院绪论1．电机是一种机电能量转换或信号准换的电磁机械装置。
2.就能量转换的功能来看，电机可分为两大类，发电机把其他形式能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。
第1章：磁路1．磁通所流过的路径称为磁路。
2．沿任何一条闭合回线，磁场强度H 的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值。
3．F=Ni为作用在铁心磁路上的安匝数，称为磁路的磁动势。
4．简述磁路的欧姆定律，和磁路的基尔霍夫第二定律的内容。
5．铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。
6．什么是铁磁材料的起始磁化曲线？7．铁磁材料所具有的这种磁通密度的变化滞后于磁场强度H变化的现象，叫做剩磁。
8．铁心损耗包括哪两部分，铁心损耗的大小和哪些因素有关？与绕组电流的频率、铁芯的重量以及磁场密度的平均值有关。
9．什么是电路的叠加原理？当电阻变化时，能否使用叠加原理？为什么？电路叠加定理是指电路中某条支路的电压或电流等于各个电源单独工作时的和；若电阻线性变换是，可以使用叠加定理。
第2章：变压器1．变压器中最主要的部件是和。
2．变压器绕组是变压器电路部分，输入电能的绕组称为，输出电能的绕组称为。
3．什么是变压器的额定容量和额定电压？4．一台单相变压器，额定容量500kV A，额定电压10kV/400V，则电压400V为：①变压器一次加额定电压，空载时的二次电压；②变压器额定运行时的二次电压；③变压器短路实验时（二次通额定电流），变压器一次侧施加电压。
5．一台单相变压器，额定容量100kV A，电压为10kV/0.4kV，该变压器一次额定电流和二次的额定电流。
6．一台单相变压器，电压为220/110V，一次绕组200匝，该变压器的变比，二次绕组匝数。
7．什么是变压器的主磁通和漏磁通，对一台制作好的变压器，主磁通的大小主要取决于什么因素。
8．变压器负载运行时，用以建立主磁通的磁动势为一次和二次绕组的。
电机学课后习题答案
电机学（十五课本）第二章 变压器A U S I NN N 5131036310560033322=⨯⨯⨯==.，AI I NN 2963513322===φ额定电压：kVU U N N 7745310311.===φkV U U N N 3622.==φ1）低压侧开路实验：()Ω===212434736800322200..''φI p R mΩ===6147434763002020..''φφI U Z mΩ=-=-=414692124614742222...''''''m mm R Z X折算到高压侧（一次侧）：Ω=⨯==21042124916402...''m m R k RΩ=⨯==8123241469916402...''m m X k X一次阻抗基值：Ω===87173235774111.φφN N b I U Z835871721041...===*bm m Z R R ，02698717812321...===*bm m Z X X高压侧短路实验：Ω===057503233180003221.φk k k I p R Ω====9830323355031111.φφφk k k k k I U I U ZΩ=-=-=98100575098302222...k k k R Z X 0032508717057501...===*bk k Z R R ，05490871798101...===*bkk Z X X2）采用近似等效电路，满载且802.cos =ϕ（滞后）时，取0220∠=-∙U U ，则：2873680..arccos ==ϕ，222228736323873691640296...''-∠=-∠=-∠=-∠=-∙ϕϕφφφkI I I N N4242916402057849531787363236586983022200221........''j U kU U k U I Z U k ++=+∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-∠⨯∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=∙∙∙∙φφ若111ϕφφ∠=∙U U ，则：()222214242205.++=kU U φ，而V U U N 577411==φφ从而：V U 60732=，0206073∠=-∙U ，1426073916402420569242....arctan=⨯+=ϕ，V U 4257741.∠=∙φA Z U I mm 768291531785614744257741.....-∠=∠∠==∙∙φ，AI I I I m 0021146376326873632376829153.....'-∠=-∠+-∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==∙∙∙∙φφ3）电压调整率：%.%.%%'56310057746073916405774100577457741002121=⨯⨯-=⨯-=⨯-=∆kU U U U U N N φφ或()()%.%....%sin cos %sin cos %''''554310060054908000325010010010022212222121=⨯⨯+⨯=⨯+=⨯+≈⨯-=∆***ϕϕϕϕφφφk k N k k N N X R I U X I R I U U U U输出功率：kW S P N 448080560022=⨯==.cos ϕ输入功率：kW p p P P Fe cu 845048618448021..=++=++= 额定效率：%.%.%459910084504448010012=⨯=⨯=P P η第三章 直流电机3-11一台他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（设励磁电流保持不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值比他励发电机多还是少（设励磁电阻不变）？解：他励发电机Φn C E U e ==0，励磁电流不变，磁通不变，转速提高20%，空载电压会提高20%；并励发电机，f f e R I n C E U ===Φ0，转速提高，空载电压提高，空载电压提高，励磁电流提高，磁通提高，空载电压进一步提高，所以，并励发电机，转速提高20%，空载电压升高的百分值大于他励时的20% 。
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。
电机学课后习题答案 第二章习题
一、简答题1．在单轴系统运动中，电力拖动系统各种运动状态判断依据是什么？答 由式dt dn GD dtdn GD T T Z ⋅=⋅⋅⨯=-3756028.9422π可知： （1）当T =T z 时，dt dn =0，则n =常数（或n =0），系统处于稳定运行状态，包括静止状态。
为此，要使系统达到稳定，先决条件须使T =T z ；（2）当T >T z 时，dtdn >0，即转速在升高，系统处于加速过程中。
由此可知，要使电力拖动系统从静止状态起动运转，必须使起动时的电动机的电磁转矩（称之为起动转矩）大于n =0时的负载转矩；（3）当T <T z 时，dtdn <0，即转速在降低，系统处于减速过程中。
所以要使电力拖动系统从运转状态停转（即制动），必须减少电动机的电磁转矩T 使之小于负载转矩T z ，甚至改变T 的方向。
2．电力拖动系统稳定运动状态判断依据是什么？答：静态稳定性：是指用一阶微分方程式所描述的动态系统的稳定性，即不考虑电气过渡过程，只考虑机械过渡过程的简单情况。
（1）静态稳定运行的必要条件dtd J T T L Ω=- 静态稳定运行的必要条件是：直流电动机机械特性)(n f T =与生产机械的负载特性)(n f T L =都是转速的函数，作用在同一根转轴上．应有交点L T T =。
(2)静态稳定运行充分条件的判定电力拖动系统静态稳定运行条件是：第一：电动机的机械特性与负载的机械特性必须有交点，该点处的L T T =； 第二：该点为稳定运行点的判定依据为，在该点附近应有dn dT dn dT L <。
3．什么是负载转矩特性？它主要包括哪些？答 将负载转矩L T 与n 的关系称为生产机械的负载转矩特性。
它主要包括：恒转矩负载特性、恒功率负载特性、泵与风机类负载特性。
《电机学》习题一
北京交通大学远程教育课程作业年级：层次：专业名称：课程名称：作业序号：学号：姓名：作业说明：1、请下载后对照网络学习资源、光盘、学习导航内的导学、教材等资料学习；有问题在在线答疑处提问；2、请一定按个人工作室内的本学期教学安排时间段按时提交作业，晚交、不交会影响平时成绩；需要提交的作业内容请查看下载作业处的说明3、提交作业后，请及时查看我给你的评语及成绩，有疑义请在课程工作室内的在线答疑部分提问；需要重新上传时一定留言，我给你删除原作业后才能上传4、作业完成提交时请添加附件提交，并且将作业附件正确命名为学号课程名称作业次数绪论三、判断（1-1-1） 1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（对）（1-1-2） 2. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
（错）（1-1-3）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。
（对）（1-1-1） 4. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。
（对）（1-1-2）5. 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。
（对）四、简答（1-1-3）3.什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。
磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。
这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。
常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。
磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。
电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
《电机学》习题一绪论一、填空题（1-1-1）1. 磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。
（1-1-2）2. 电机和变压器常用的铁心材料为。
（1-1-1）3. 铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。
（1-1-1）4. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。
（1-1-1）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。
《电机学》课后习题答案(3-7单元)
第三章 变压器3．1 变压器有哪几个主要部件？各部件的功能是什么？ 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热，提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3．2 变压器铁心的作用是什么？为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心？ 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3．3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中？因变压器油绝缘性质比空气好，所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3．4 变压器有哪些主要额定值？一次、二次侧额定电压的含义是什么？ 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3．5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同？在等效电路中是怎样反映它们的作用的？主磁通:同时交链一次，二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3．6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何？它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等？为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的？*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响？在类变压器*k Z 的范围如何？1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大，因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小，磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小，而 负载试验时加额定电压，主磁通大，所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3．7 为了得到正弦感应电动势，当铁心不饱和与饱和时，空载电流应各呈何种波形？为什么？铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化，∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83．8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用？一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上，等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小，而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等，方向相反，二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3．9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗？负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别，为什么？ 解： 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小，∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P ：与空载时无差别，这是因为当f 不变时，2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，∴Fe P 基本不变，则不变损耗，严格说，空载时，漏抗压降大∴磁密略低，铁耗略少些cu P ：如果是同一电流，则无差别。
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-习题答案
绪 论0.1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。
，当给线圈N 1外加正弦电压U 1时，线圈N 1和N 2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N1外加正弦电压U 1时，线圈N 1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N1、N2的主磁通和只交链线圈 N1的漏磁通。
这样，由主磁通分 别在线圈N 1和N 2中感应产生交变电动势 61（2。
由漏磁通在线圈 N 1中产 生交变的e 。
电动势的大小分别和 N 1、N2的大小，电源的频率，交变磁通的大小有关。
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； 3）由于G 导约为G 绝的1020倍，而4）电路中电阻率 磁路中，磁导率0.5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0.2在图0.3中0-3 感应电动势 d ede dt中的负号表示什么意思?答：dt 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 N d交链时，则电磁感应定律的数学描述可表示为 Li'L 为常数， 的，且磁场是由电流产生时，有0.4试比较磁路和电路的相似点和不同点。
dt ；当磁路是线性旦 dt 。
则可写成e而在恒定磁通下， 磁路中无损耗Fe仅为0的103 ~ 104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；在一定温度下恒定不变， 而由铁磁材料构成的 随B 变化，即磁阻R m 随磁路饱和度增大而增大。
《电机学》各章练习题与自测题参考答案
《电机学》各章练习题与自测题参考答案第1章 思考题与习题参考答案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dtd Ne 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、油箱及各种保护装置等。
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。
电机学习题集
电 机 学 习 题 集第一章 变压器基本工作原理和结构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？1-2 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？1-3 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？为什么？ 1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？ 1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？1-6变压器原、副方和额定电压的含义是什么？1-7 有一台D-50/10单相变压器，V U U kVA S N N N 230/10500/,5021==，试求变压器原、副线圈的额定电流？1-8 有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN ，d 接线，kV U U N N 5.10/220/21=，求①变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。
第二章 单相变压器运行原理及特性2-1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？2-2变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？2-3 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？2-4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？2-5 一台220/110伏的单相变压器，试分析当高压侧加额定电压220伏时，空载电流I 0呈什么波形？加110伏时载电流I 0呈什么波形，若把110伏加在低压侧，I 0又呈什么波形? 2-6 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？当电源电压降到额定值的一半时，它们如何变化？我们希望这两个电抗大好还是小好，为什么？这两个电抗谁大谁小，为什么？2—7 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r 1很小，为什么空载电流I 0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？2—8 一台380/220伏的单相变压器，如不慎将380伏加在二次线圈上，会产生什么现象？2—9一台220/110伏的变压器，变比221==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？2-10 2-10 变压器制造时：①迭片松散，片数不足；②接缝增大；③片间绝缘损伤，部对变压器性能有何影响？2-11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？2—12 如将铭牌为60赫的变压器，接到50赫的电网上运行，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？2-13变压器运行时由于电源电压降低，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、激磁阻抗、铁损和铜损有何影响？2-14两台单相变压器，V U U N N 110/220/21=，原方匝数相同，空载电流II I I I 00≠，今将两台变压器原线圈顺向串联接于440V 电源上，问两台变压器二次侧的空载电压是否相等，为什么？2-15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？2-16变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？2-17试绘出变压器“T ”形、近似和简化等效电路，说明各参数的意义，并说明各等效电路的使用场合。
电机学各章习题
第一章 磁路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？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？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？1．4 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，哪一个的自感系数大？哪一个的自感系数是常数？哪一个的自感系数是变数，随什么原因变化？1．5 在图1-1中，若一次绕组外加正弦电压1u 、绕组电阻1R 、电流1i 时，问（1）绕组内为什么会感应出电动势？（2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向；（3）写出一次侧电压平衡方程式；（4）当电流1i 增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
1．6 在图1-1中，如果电流1i 在铁心中建立的磁通是t m ωsin Φ=Φ，二次绕组的匝数是2N ，试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式，并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。
1．7 有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上，如图1-2所示，试分别求出下列条件下线圈内的感应电动势：（1）导体中通以直流电流I ，线圈以线速度v 从左向右移动；（2）导体中通以电流t I i m ωsin =，线圈不动；（3）导体中通以电流t I i m ωsin =，线圈以线速度v 从左向右移动。
1．8 在图1-3所示的磁路中，两个线圈都接在直流电源上，已知1I 、2I 、1N 、2N ，回答下列问题：（1）总磁动势F 是多少？（2）若2I 反向，总磁动势F 又是多少？（3）电流方向仍如图所示，若在a 、b 出切开形成一空气隙δ，总磁动势F 是多少？此时铁心磁压降大还是空气隙磁压降大？（4）在铁心截面积均匀和不计漏磁的情况下，比较（3）中铁心和气隙中B 、H 的大小。
（5）比较（1）和（3）中两种情况下铁心中的B 、H 的大小。
电机学历年来各部分试题
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,ηN=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，ηN=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；Ｂ、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；Ｂ、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；Ｂ、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。
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变压器空载和负载内容课堂测验
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m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。
（增加，减少或不变） 2. 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 。
3. 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 。
4. 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 。
5. 变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁
电抗m X 将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。
（分析时假设磁路不饱和）
6． 变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则1X ，2X 及m
X
的大小
将 。
A ：1X 和2X 同时减少10，m X 增大
B ：1X 和2X 同时减少到0.81倍, m X 减少
C ：1X 和2X 同时减少到0.81倍，m X 增加
D ：1X 和2X 同时减少10℅，m X 减少
7. 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
8. 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%
9. 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 ；σ1X ；σ2X ；m X ；U 20 I 0 。
A ：变大 B ：变小 C ：不变
10. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应
电势1E 为常数 。
（ ）
11.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。
（ ）
12.变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。
（ ）
13.变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等。
（ ）
14.变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r 1很小，因此电流很大。
（ ）
15.变压器空载和负载时的损耗是一样。
（ ）
1. 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？
2. 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、漏抗有何影响？
3. 励磁电抗m X 的物理意义如何？我们希望变压器的m X 是大还是小好？若用空气心而
不用铁心，则m X 是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则m X 将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则m X 将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则m X 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m X 有何影响？
4. 一台220/110V 、50Hz 的空心变压器。
参数如下：Ω=02.01R ，10.036H L =（原
线圈自感），10.00036H L σ=；Ω=005.02R ，20.009H L =（副线圈自感），20.00009H L σ=，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。