同步电机简答题计算题
(完整版)同步电机测试题(含答案)(重庆大学)
重庆大学 电机学（1） 第4次课堂测验2012~2013学年 第一学期考试方式：闭卷 测验日期：2012.12.28 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．同步发电机的额定功率指额定状态下 B 。
A ．电枢端口输入的电功率；B ．电枢端口输出的电功率；C ．转轴上输入的机械功率；D ．转轴上输出的机械功率。
2．同步发电机带三相对称负载稳定运行时，转子励磁绕组 D 。
A ．感应低频电动势； B ．感应基频电动势； C ．感应直流电动势； D ．不感应电动势。
3．同步发电机稳态运行时，若所带负载性质为感性，则其电枢反应的性质为 C 。
A ．交磁电枢反应；B ．直轴去磁电枢反应；C ．直轴去磁与交磁电枢反应；D ．直轴增磁与交磁电枢反应。
4．同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 C 。
A ．电枢反应磁场的一个综合参数； B ．气隙合成磁场的一个综合参数；C ．电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数；D ．励磁磁场和励磁漏磁场的一个综合参数。
5．在对称稳态运行时，凸极同步发电机电抗大小的顺序排列为 D 。
A ．q aq d ad X X X X X >>>>σ； B ．σX X X X X q aq d ad >>>>； C ．σX X X X X ad d aq q >>>>； D ．σX X X X X aq q ad d >>>>。
6．判断同步发电机是过励磁运行状态的依据是 D 。
A ．0E •超前于U •； B ．0E •滞后于U •； C ．I •超前于U •； D ．I •滞后于U •。
7．一台并联于无穷大电网的同步发电机，若保持励磁电流不变，在cos 0.8ϕ=滞后的情况下，减小输出的有功功率，此时 A 。
A ．功率角减小，功率因数下降；B ．功率角增大，功率因数下降；C ．功率角减小，功率因数增加；D ．功率角增大，功率因数增加。
20141229_电机学第4次课堂测验_同步电机最终版(含参考答案)
A．电磁功率增加，功率角下降； B．电磁功率下降，功率角增加；
C．电磁功率不变，功率角下降； D．电磁功率增加，功率角增加。
4．当同步发电机采用自整步法与电网并联时，除发电机端电压仅小于电
C．发电机原来的运行状态为欠励，功率角增大；
D．发电机原来的运行状态为欠励，功率角减小。
9．三相同步发电机稳定运行，外接纯电阻负载，则该发电机的电枢反应性
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重庆大学
《同步电机》试卷
I I
E0
E0
jIX s
jIX s
U
E0
jIX s
E0
I I
jIX s
U
图a
图b
四、计算题（共 30 分）
1．一台隐极同步发动机，X*s=1，R*a=0，接在 U*N=1 的电网上，运行 工况为 I*N=1、cosφN=0.8(滞后)。试求额定情况下：(1)内功率因数角ψ0N(3 分)；(2)功率角δN(3 分)；(3)激磁电动势 E*0N(3 分)；(4)电磁功率 P*eN(3 分)；(5)最大电磁功率 P*eN(max)(3 分)；(6)过载能力 kp(3 分)。当电网电压下 降为 U*=0.7 时，为了维持有功功率不变，并使功率角保持在不大于 30°的 范围内，试求：(7)激磁电动势 E*0(4 分)；(8)电枢电流 I*(4 分)；(9)功率因数 cosφ(4 分)。
教 务
质为 B 。
处
A．交轴电枢反应；
B．直轴去磁与交轴电枢反应；
制
C．直轴增磁电枢反应；
D．直轴增磁与交轴电枢反应。
10．同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 B 。
A．气隙合成磁场的一个综合参数；
B．电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数；
电机学考试试题-附参考答案
电机学试题一、填空(每空1分，共25分)1.单相异步电动机可分为________、________两大类型。
2.变压器从电网吸取能量，依靠的作用，以为媒介，将能量传送到负载。
3.同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了___________。
4.直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
5.有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距τ＝＿＿＿、每极每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角α＝＿＿＿。
6、变压器空载运行时功率因数很______。
7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。
8.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。
9.直流电动机的起动方法有____________；______________。
10.当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。
11.三相异步电动机的过载能力是指_______________。
12.星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。
13.三相变压器由三台相同的单相变压器组合而成，各相磁路，互不相关，仅各相电路之间有联系。
14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。
当_________时为电动机状态，当________时为发电机状态。
15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。
二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分)1.( )电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。
2.( )一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变3.( )三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。
4.( )与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。
5.( )Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。
6.( )变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。
2015 电机学第4次课堂测验_同步电机最终版(含参考答案)
（4 分）
则： I cos
U
N
I
N
cos
U
N
11 0.8 0.75
1.067
（II） （3 分）
由上述（I）、（II）两式可得： tan
I sin I cos
0.7736 0.725 ； 1.067
=36 ；
所以：功率因数 cos 0.809 ；
（2 分） （2 分）
电枢电流 I I cos 1.067 1.32 。 cos 0.809
X
s
sin
不变、 P2
U I
cos 不变。
当电网电压为 U*=0.75 时，为确保δ不大于 350，则有：
Pe*
E0U Xs
sin
E0NU N Xs
sin N
C
所以： E0
E0NU N sin N U sin
1.7891 sin 26.560 0.75 sin 350
1.86 ；
四、计算题（共 30 分）
0
IN
E0N jIN X s
U
N
0N
arctan
U
* N
sin N
I
* N
X
s
U
* N
cos
N
arctan 1 0.6 11 1 0.8
63.430
；
（3
分）
N arccos 0.8 36.870 ，
N 0N N 63.430 36.870 26.560 ；
小”、“增大”、“不变”或“基本不变”)。
4．同步电机的功角δ有双重含义，一是 激磁电动势 和 定子端电压
之间的时间相位差；二是 主极磁场轴线 和 定子电枢合成磁场轴线
电力系统自动化考试内容
第一章 发电机的自动并列 （题型：选择题、简答题）1、 同步发电机并列有哪几种方式？准同期并列（一般采用） 自同期并列（很少采用）2、 同步发电机准同期并列的理想条件是什么？(1) fG=fX 待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零； (2) UG=UX待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零； (3)δe=0 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。
3、 同步发电机机端电压与电网电压差值的波形是什么形式？第二章 同步发电机励磁自动控制系统 （题型：选择题、简答题、计算分析题）1、 同步发电机励磁自动控制系统由哪几部分组成？励磁调节器，励磁功率单元和发电机2、 同步发电机励磁系统由哪几部分组成？励磁调节器励磁功率单元3、 同步发电机感应电动势和励磁电流关系：等值电路图和矢量图图2-2 同步发电机感应电动势和励磁电流关系(a) 同步发电机运行原理；(b) 等值电路；(c) 矢量图)(b q E •G U •G I •x d )(a GEWG U •G I G EF I EF U G U •ϕx I j dG •x I j d Q •PI •G I •ϕI •q E •δG )(c4、 励磁控制系统的基本任务。
电压调节、无功分配、 提高发电机运行稳定性、 改善电力系统运行条件、 水轮发电机组要求实现强行减磁第三章电力系统频率及有功功率的自动调节（题型：选择题、名词解释、简答题、计算分析题）1、一次、二次、三次调频的概念及区别。
第一种负荷变化引起的频率偏移，利用调速器来调整原动机的输入功率，这称为频率的一次调整。
第二种负荷变化引起的频率偏移较大，必须由调频器参与控制和调整，这称为频率的二次调整。
第三种负荷变化，调度部门预先编制的的日负荷曲线，按照经济原则分配到各个发电厂间。
2、负荷的频率调节效应系数KL的计算。
（例题3-1；3-2）3、常用的几种调频方法都有哪些？各自的特点是什么？哪些可以做到无差调频？一、有差调频法：各调频机组同时参加调频无先后之分、计划外负荷在调频及组间按一定比例分配、频率稳定值得偏差较大。
电机原理基础试题及答案
电机原理基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电机中，转子的旋转速度与旋转磁场的转速之差称为：A. 同步速B. 转速C. 滑差D. 起动转矩答案：C2. 直流电机的电枢反应在电枢绕组中产生的磁场是：A. 恒定的B. 旋转的C. 脉动的D. 交变的答案：C3. 同步电机的励磁方式有：A. 直流励磁B. 交流励磁C. 直流和交流励磁D. 以上都不是答案：C4. 异步电机的转子转速总是：A. 大于同步速B. 小于同步速C. 等于同步速D. 与同步速无关答案：B5. 电机的效率是指：A. 输出功率与输入功率之比B. 输入功率与输出功率之比C. 机械功率与电功率之比D. 电功率与机械功率之比答案：A6. 电机的功率因数是指：A. 有功功率与视在功率之比B. 无功功率与视在功率之比C. 视在功率与有功功率之比D. 视在功率与无功功率之比答案：A7. 电机的起动电流通常为额定电流的：A. 1-2倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7-10倍答案：B8. 电机的额定电压是指：A. 空载电压B. 额定负载时的电压C. 空载和额定负载时的电压D. 任何负载时的电压答案：B9. 电机的额定功率是指：A. 电机在额定电压和额定电流下的输出功率B. 电机在额定电压和额定电流下的输入功率C. 电机在额定电压下的输出功率D. 电机在额定电流下的输出功率答案：A10. 电机的额定转速是指：A. 空载转速B. 额定负载时的转速C. 空载和额定负载时的转速D. 任何负载时的转速答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响电机的效率：A. 材料损耗B. 机械损耗C. 铁损D. 铜损答案：ABCD2. 电机的起动方式包括：A. 直接起动B. 星-三角起动C. 自耦变压器起动D. 变频起动答案：ABCD3. 电机的调速方式包括：A. 变极调速B. 变频调速C. 变压调速D. 变流调速答案：ABCD4. 电机的保护措施包括：A. 过载保护B. 短路保护C. 过热保护D. 接地保护答案：ABCD5. 电机的绝缘等级包括：A. A级B. E级C. B级D. H级答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 电机的额定功率是指电机在额定电压和额定电流下的输出功率。
电机考试题及答案
电机考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电机的三相绕组在空间上相隔多少度？A. 30度B. 60度C. 90度D. 120度答案：D2. 同步电机的转子转速与什么有关？A. 转子的电阻B. 转子的电流C. 电源频率D. 负载大小答案：C3. 异步电机的转差率是指什么？A. 转子转速与同步转速之比B. 转子转速与同步转速之差C. 转子转速与电源频率之比D. 转子转速与电源频率之差答案：B4. 电机的额定功率是指什么？A. 电机的输入功率B. 电机的输出功率C. 电机在额定条件下的功率D. 电机的最大输出功率答案：C5. 电机的效率是如何定义的？A. 电机输出功率与输入功率之比B. 电机输入功率与输出功率之和C. 电机输入功率与输出功率之差D. 电机输出功率与额定功率之比答案：A6. 电机的起动电流通常比额定电流大多少？A. 3-5倍B. 5-7倍C. 7-9倍D. 9-11倍答案：B7. 电机的额定电压是指什么？A. 电机的最高工作电压B. 电机的最低工作电压C. 电机在额定条件下的工作电压D. 电机在任何条件下的工作电压答案：C8. 电机的额定电流是指什么？A. 电机的最大工作电流B. 电机的最小工作电流C. 电机在额定条件下的工作电流D. 电机在任何条件下的工作电流答案：C9. 电机的额定转速是指什么？A. 电机的最高转速B. 电机的最低转速C. 电机在额定条件下的转速D. 电机在任何条件下的转速答案：C10. 电机的额定负载是指什么？A. 电机能承受的最大负载B. 电机能承受的最小负载C. 电机在额定条件下的负载D. 电机在任何条件下的负载答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 电机的额定功率Pn是指电机在______条件下的功率。
答案：额定12. 电机的额定电压Un是指电机在______条件下的电压。
答案：额定13. 电机的额定电流In是指电机在______条件下的电流。
《同步电机的基本理论和运行特性》练习题
《同步电机的基本理论和运行特性》练习题一、填空题1.在同步电机中，只有存在电枢反应才能实现机电能量转换。
2.同步电机的功角δ有双重含义，在时间上是指和之间的夹角；空间上是指和之间的夹角。
3.凸极同步电机转子励磁匝数增加，则x q 和x d 将；凸极同步电机气隙增加，则xq和x d 将。
（增大、不变、减小）二、选择题1.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。
2.同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cosθ= 0.8 ，则其电枢反应的性质为（）。
A 交轴电枢反应；B 直轴去磁电枢反应；C 直轴去磁与交轴电枢反应；D 直轴增磁与交轴电枢反应。
3.同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（）。
A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。
4.对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。
A xσ >x ad >x d >x aq >x q ；BC x q >x aq >x d >x ad >xσ；D xad>xd>xaq>xq>xσ；xd>xad>xq>xaq>xσ。
5.同步补偿机的作用是（）。
A 补偿电网电力不足；B 改善电网功率因数；C 作为用户的备用电源；D 作为同步发电机的励磁电源。
三、判断题1. 负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零。
（）2. 同步发电机的功率因数总是滞后的。
（）3. 同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。
（）4. 同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。
（）5. 同步发电机的稳态短路电流很大。
（）6. 利用空载特性和短路特性可以测定同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。
（）7. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。
《电气工程概论》第一章第三节 同步电机 课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章第三节同步电机课堂笔记及练习题主题：第一章第三节同步电机学习时间： 2015年11月9日--11月15日内容：我们这周主要学习交流电机的另一种——同步电机，通过学习我们要掌握同步电机的工作原理、结构，掌握同步电机并网所需要的条件，了解电动势平衡方程式及电枢反应，了解同步电机的各种特性和功率平衡。
第一章电机与电器基础第三节电机1.3.3 同步电机同步电机属于交流电机，其转子转速为一固定的同步转速。
同步电机有三种运行方式：发电机、电动机和调相机。
同步电机最重要的用途是作发电机用。
现代电网的电能几乎全部由三相同步发电机提供。
有时工作于同步补偿机状态，提供无功功率，改善电网的功率因数。
1.同步电机的原理和结构转子绕组直流电励磁产生固定的N、S磁极。
原动机带动转子转动，定子绕组切割磁力线，产生三相交流电。
定子产生旋转磁场与转子同步运行。
此时同步电机处于发电机运行状态。
定子三相绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。
转子绕组通入直流励磁产生固定N、S极。
这样旋转磁场就吸引转子同步旋转。
此时发电机处于电动机运行状态。
同步电机的转子有两种构造型式，即凸极式和阴极式。
凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁绕组。
当励磁绕组中通过直流励磁电流后，每个磁极就出现一定的极性。
隐极式转子的转子铁芯为圆柱形，沿着转子圆周表面开有许多槽，用来嵌入励磁绕组。
同步电机无论作为发电机或电动机，它的转子速度总等于由电机极对数和电枢电流频率所决定的同步转速，同步由此得名。
2.同步发电机的空载运行当外加原动机带动发电机转子在同步转速下运行，并且转子的励磁绕组通以励磁电流时，电枢绕组开路即为同步发电机的空载运行。
空载运行时，电枢电流等于零，其气隙磁场由转子磁动势单独建立。
电枢绕组切割旋转磁场产生感应电动势，电枢绕组开路时的端电压等于空载电动势。
3.同步发电机的负载运行（1）电枢反应及电动势方程当负载运行时，三相对称电流流过定子三相绕组，形成电枢旋转磁动势，它与转子旋转磁动势同步，且转向相同。
电机第liu章习题答案
第六章 同步电机
5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出 感性无功功率，欠励时向电网输出容性无功功率。
6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功 率输出，应增大进汽量，欲增加感性无功功率输出，应增加励 磁电流。（填如何调节）
7. 汽轮发电机气隙增稳定性能增加。
第六章 同步电机
（三）选择题：
1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（ ③ ） ① 上升的曲线； ② 水平直线； ③ 下降的曲线。
2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而 对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在（ ③ ）区域。
① If>If0；
② If=If0；
③ If<If0。
3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载 运行稳定。（ × ）
4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只 有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等 时，合上并联开关，即可并车成功。（ × ）
5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开 度，既可改变有功功率又可改变无功功率输出。（ √ ）
3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是： （②）
① 交轴电枢反应；
② 去磁的直轴电枢反应；
③ 增磁的直轴电枢反应。
第六章 同步电机
4. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，过励时欲增 加励磁电流，则（ ② ）。
① 发出的容性无功功率增加，功角减小；
② 发出的感性无功功率增加，功角减小；
6.16 一台50MW，13.8kV，Y联结，cosφ= 0.8（滞后）的 水轮发电机并联于一无穷大电网上，其参数Ra≈0，Xd*=1.15， Xq*=0.7，不计饱和的影响，试求：当输出功率为10000kW， cosφ= 1.0时发电机的励磁电动势E0*及功角δ；（2）若保持此 输入有功功率不变，当发电机失去励磁时的δ，此时发电机还 能稳定运行吗？ （答案）
电动机运行考试题及答案
电动机运行考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电动机的额定功率是指在额定电压和额定频率下，电动机能够连续输出的最大功率。
这个说法是（）。
A. 正确B. 错误2. 电动机的启动电流通常比额定电流大，这是因为（）。
A. 启动时电机内部电阻变小B. 启动时电机内部电阻不变C. 启动时电机内部电阻变大D. 启动时电机内部电阻无法确定3. 同步电动机和异步电动机的主要区别在于（）。
A. 同步电动机转速与电网频率同步B. 异步电动机转速与电网频率不同步C. 同步电动机体积较大D. 异步电动机体积较小4. 电动机的效率是指（）。
A. 电动机输入功率与输出功率的比值B. 电动机输出功率与额定功率的比值C. 电动机额定功率与输入功率的比值D. 电动机输入功率与额定功率的比值5. 电动机的绝缘等级通常用（）表示。
A. 电压等级B. 电流等级C. 温度等级D. 功率等级6. 电动机的过载能力是指电动机在一定时间内能够承受的最大电流超过额定电流的能力。
这个说法是（）。
A. 正确B. 错误7. 电动机的额定电压是指电动机正常工作时所需的电压。
这个说法是（）。
A. 正确B. 错误8. 电动机的额定频率是指电动机正常工作时所需的电网频率。
这个说法是（）。
A. 正确B. 错误9. 电动机的启动方式有直接启动和（）。
A. 星-三角启动B. 自耦变压器启动C. 软启动D. 所有选项都是10. 电动机的保护装置通常包括（）。
A. 过载保护B. 短路保护C. 过热保护D. 所有选项都是二、判断题（每题1分，共10分）1. 电动机的额定功率是指电动机在额定工作条件下的最大输出功率。
（）2. 电动机的启动电流通常比额定电流小。
（）3. 同步电动机的转速与电网频率无关。
（）4. 电动机的效率是电动机输出功率与额定功率的比值。
（）5. 电动机的绝缘等级越高，其耐温能力越强。
（）6. 电动机的过载能力是指电动机在一定时间内能够承受的最大电流与额定电流相同。
同步电机练习题
一、填空题1.一台三相两极汽轮发电机:Q 1=60,y I =5/6τ, 采用60°相带双层叠绕组，该绕组的每极每相槽数 ,槽距角 电角度，线圈节距 槽。
2. 十极三相交流电机电枢60槽，相邻两槽相距 空间电角度，上层边在第1槽的整距线圈下层边在第 槽。
3．交流电机定子一相集中整距绕组通交流电流产生的磁势是______________。
4.交流电机定子绕组漏磁通分为______________、______________和______________。
5． 频率为50Hz 的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为 r/min ，如果频率降为40Hz ，同步转速为 r/min 。
6．隐极同步发电机励磁磁势的波形是___________，凸极发电机励磁磁势的波形是___________。
7.同步发电机并联合闸的准确同步法有___________和___________。
8．隐极同步发电机功角特性的表达式为______________________。
9．从同步电动机V 形曲线看出，如果功率因数为落后时，励磁处于 励磁情况，若略减少其励磁电流，其功率因数会 ，电枢电流会 。
二、判断题。
1. 交流电机定子绕组采用双层分布短距绕组可以改善绕组产生的磁动势和电动势波形，使之更加接近于正弦波。
（ ）2．同步发电机的时空相-矢图中，励磁磁势的基波分量1∙f F 始终滞后空载电势 900∙E 空间电角度。
（ ）3. 三相交流电机通入三相对称电流产生的磁势具有幅值大小固定不变及旋转速度为p f n 601=（r/min ）的特点。
（ ）三、选择题。
1.2．频率为60Hz 的十二极交流电机，其旋转基波磁动势的转速为（ ）。
A. 1800r/minB. 1200r/minC. 600r/minD. 300r/min3．从汽轮发电机的特点来看，通常是（ ）。
A.隐极式，立式，转速高；B.隐极式，卧式，转速低；C.凸极式，立式，转速高。
同步电机习题
电机学简答题整理收集
电机学简答题整理收集1、同步电机的短路特性为什么是一条直线？短路特性是n=n N 的时候，端电压为0，电枢电流I k 与励磁电流I f 的关系曲线。
然后在短路运行的时候，Ra 可以忽略，那么等效电路里面就只有电感。
所以I k 滞后于E 0近似于90°。
交轴分量I q 为0，电枢反应就是纯去磁作用。
因为去磁作用，电机的磁通和感应电势都较小，磁路是不饱和状态。
励磁电势和励磁电流就是近似于线性，短路电流和励磁电流也是线性关系。
所以短路特性就是通过原点的直线2、同步发电机的电枢反应的性质取决于什么，交轴和直轴电枢反应对同步发电机的磁场有何影响？同步电机有负载后，电枢绕组电流产生的磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。
电枢反应的性质由空载电势E0和电枢电流I 的夹角即内功率因数角所决定。
直轴电枢反应是增磁或去磁作用，交轴电枢反应使得合成磁场与主磁极磁场在空间形成一定的相位差，使主磁场扭歪，同时交轴磁势与合成磁场之间的相互作用形成了电磁转矩。
3、直流电机空载和负载运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载后电势用什么磁通计算？空载时的气隙磁场由励磁磁动势建立，负载时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。
负载后电枢绕组的感应电动势应该用合成气隙磁场对应的主磁通进行计算。
4、铁耗包括哪些，减小铁耗措施，直流电机和异步电机的铁耗主要在定子还是转子为什么？铁耗包括涡流损耗和磁滞损耗涡流损耗：导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，导体内的感生的电流导致的能量损耗，叫做涡流损耗。
磁滞损耗：是铁磁体等在反复磁化过程中因磁滞现象而消耗的能量。
措施：减小铁心片厚度；减小磁密度；采用高性能铁芯片绝缘涂层直流电机铁耗主要在转子上，因为转子与磁场有相对运动异步电机主要在定子上，因为定子与磁场有相对运动，转子与磁场相对速度很小5、什么是变压器的并联运行，并联运行条件是什么?在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。
同步发电机习题二-(有答案)
同步发电机习题二一、填空题1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________(24)2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_________________(直轴去磁)3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 状态。
（欠励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。
（无功功率）5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。
（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。
_(直轴去磁)10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ 。
（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.（容性）12．并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________.（原动机的转速）13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。
（减小）14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。
（交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ，产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应16、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。
（电动势和电压；励磁磁动势和气隙磁动势）17．凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在______励状态，此时电机从电网吸收_____性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到_____励状态，此时电机向电网发出_______无功功率。
电机学期末考试试题
电机学期末考试试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 电机的基本原理是将什么能转换成什么能？A. 机械能转换为电能B. 电能转换为机械能C. 热能转换为电能D. 光能转换为电能2. 直流电机的换向器主要作用是什么？A. 改变电流方向B. 改变磁场方向C. 改变电机转速D. 改变电机效率3. 异步电机的转子转速与什么有关？A. 电源频率B. 电机极数C. 电机负载D. 电源电压4. 同步电机的转子转速与什么成正比？A. 电源频率B. 电机极数C. 电机负载D. 电源电压5. 电机的额定功率是指什么？A. 电机的最大输出功率B. 电机在额定电压下的工作功率C. 电机在额定电流下的工作功率D. 电机在额定电压和电流下的工作功率6. 电机的启动方式有哪些？A. 直接启动B. 星-三角启动C. 自耦变压器启动D. 所有选项7. 电机的效率是如何定义的？A. 电机输入功率与输出功率之比B. 电机输出功率与输入功率之和C. 电机输入功率与输出功率之差D. 电机输出功率与电机重量之比8. 电机的额定电压和额定电流是指什么？A. 电机在正常工作时的电压和电流B. 电机在最大工作时的电压和电流C. 电机在最小工作时的电压和电流D. 电机在启动时的电压和电流9. 电机的过载能力是指什么？A. 电机在超过额定电流下工作的能力B. 电机在超过额定电压下工作的能力C. 电机在超过额定功率下工作的能力D. 电机在超过额定转速下工作的能力10. 电机的绝缘等级是如何分类的？A. 根据电机的额定电压B. 根据电机的额定电流C. 根据电机的额定功率D. 根据电机的耐温性能二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述三相异步电机的工作原理。
2. 描述直流电机的调速方法。
3. 解释同步电机与异步电机的主要区别。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知一台三相异步电机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求其功率因数。
电机学(下)试卷(1)
长沙理工大学拟题纸 (B)课程编号 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名……………………………密…………………………封…………………………线……………………………课程名称（含档次） 电机学 (下) 专业层次（本、专） 本科专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷一、填空（40′）：1、在同步发电机中，电枢绕组匝数增加，同步电抗________；若气隙加大，则同步电抗________；当铁心饱和程度增加时，同步电抗________；如果励磁绕组匝数增加，那么同步电抗____________。
2、同步发电机与电网并联运行的条件是_________________________。
当其中某一个不符合时，会产生__________________________________。
3、一同步发电机同步电抗0.1*=t x ，带一纯电容性负载8.0*=c x ，其电枢反应性质为______________。
4、一并网汽轮发电机，若调节原动机速度可调节________，当调节进汽阀门时可调节________输出；而当调节其励磁电流时又可调节________输出。
5、选择题：同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_________________。
（1）上升的曲线； （2）水平直线； （3）下降的曲线。
6、如果撤换三相异步电动机的定子绕组，使每相匝数减少，在电压不变的条件下，气隙每极磁通将____________，励磁电流将_____________。
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻21R ss '-是模拟__________________________的等值电阻。
8、选择题：一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降了10%，这时电动机的电磁转矩为：___________________________。
（1）T em =T N （2）T em =0.81T N （3）T em =0.9T N二、简答题（10′）：1、测定同步发电机空载特性和短路特性时，如果转速降为0.95n N ，对实验结果将各有什么影响？2、什么叫短路比，它与同步电抗有何关系？它的大小对电机制造成本和运行性能有什么影响？三、计算题：（40′）：1、一凸极同步发电机00.1*=d x ，60.0*=q x ，0Ra ≈，当带8.0cos =N ϕ (滞后)的额定负载运行时，试求此时的*0E 及θ。
重庆大学同步电机测试题(含答案)
重庆大学电机学（1）课堂测验五2011~2012学年第一学期测验日期：2011.12.30测验时间： 45 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分学院电气工程学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密1、单项选择题（每小题2分，共20分）1．凸极同步发电机的电抗大小排列顺序为 D 。
A．； B．；C．； D．。
2．当同步发电机的负载减少时，其转速和功率角的变化情况是 C 。
A．转速不变，功率角增加； B．转速下降，功率角下降；C．转速不变，功率角下降； D．转速增加，功率角增加。
3．三相同步发电机稳定运行，外接纯电阻性负载，则该电机的电枢反应性质为 D 。
A．交轴电枢反应； B．直轴去磁电枢反应；C．直轴增磁与交轴电枢反应； D．直轴去磁与交轴电枢反应。
4．保持同步发电机的激磁电流不变，增加其有功功率的输出，则激磁电动势将 B 。
A．变大； B．不变； C．变小； D．无法确定。
5．凸极同步发电机带感性负载运行，电枢绕组感应的电动势由 D 产生。
A．转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同；B．转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同；C．交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同；D．转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同。
6．一台并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变，减小励磁电流，发现其电枢电流减小，则发动机原来的运行状态为 A 。
A．过励； B．正常励磁； C．欠励； D．无法确定。
7．同步补偿机的作用是 B 。
A．补偿电网电力不足； B．改善电网功率因数；C．作为用户的备用电源； D．作为同步发电机的励磁电源。
8．已知一台隐极同步发电机额定运行时的功率因数为0.8(滞后)，定子电流直轴分量与交轴分量之比为2.8，则该发电机的过载能力最接近于C 。
A．1.6； B．1.7； C．1.8； D．1.9。
9．一台同步发电机在额定负载时增加励磁电流，则 A 。
A．电磁功率不变，功率角下降； B．电磁功率下降，功率角下降；C．电磁功率增加，功率角增加； D．电磁功率不变，功率角增加。
电机学复习题
电机学复习题一、选择题1.同步发电机参数Xd称为（）①漏抗②同步电抗③电枢反应电抗④负序电抗答案：12.直流电机运行在发电机状态时，其（）①Ea>U ②Ea=0③Ea<U ④Ea=U答案：13.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（）①减小②不变③增大④不确定答案：34.短路试验，磁路不饱和的原因是（）①直轴去磁电枢反应所致②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降④所加励磁电流很小答案：35.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（）①减小②增大③不变④没关系答案：26.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（）①10% ②大于10%③小于10% ④20%答案：17.同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（）①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果答案：18.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（）① E0超前于 U②E0滞后于 U③ I超前于 U④ I滞后于 U 答案：49.三相异步电动机的额定电流IN=（）①PUNN N3cosϕ②PUNN N N3ηϕcos③PU N N N13ηϕcos④PU N N13η答案：210.同步发电机时间常数''T d称为（）①阻尼绕组非周期性电流时间常数②励磁绕组时间常数③定子绕组非周期性电流的时间常数④定子绕组周期性电流时间常数答案：111.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接接开关降压起动，其起动电流Ist为（）①100A ②173A③212A ④150A答案：112.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）①交轴励磁绕组②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大③直轴上的磁阻比交磁阻大④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻答案：213.变压器并联条件中必须满足的条件是（）①变比相等②组别相等③短路阻抗相等④短路电压标么值相等答案：214.同步发电机当其电枢电流I超前空载电势 E0运行时，其电枢反应为（）①交磁②直轴加磁③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁答案：415.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率SN=0.04，额定转速为（）①1000转/分②960转/分③40转/分④0转/分答案：216.Z正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）①Z正>Z负②Z正=Z负③Z正<Z负④不确定答案：217.一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗（）①不相等②相等③折算后相等④基本相等答案：318.凸极同步发电机参数Xd与Xq的大小关系是（）①Xd>Xq ②Xd<Xq③Xd=Xq ④Xd=12X q答案：119.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（）①K=E2m/E1m ②K=E1/E2 ③K=U1/U2 ④K=I1/I220.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（）①2a=2p ②2a=p③2a=4p ④2a=0.5p答案：2二、填空题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Zm，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= Zm。
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第六章 同步电机1. 测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降至1n ，对试验结果有什么影响答 因空载电势0E 和转速成正比，如果转速降为195.0n ，则0E 也降低到额定转速下的95.0倍。
同步电抗与频率成正比，也降低到95.0倍，所以短路电流d k X E I 0 不变。
2. 为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不用电枢旋转式答 由于励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较方便。
电枢绕组电压高、容量大，放在转子上使结构复杂、引出不方便。
故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，为旋转磁极式。
3. 为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大答 感应电机的励磁电流由电源供给，需要从电网吸取感性无功功率，如果气隙大，则励磁电流大，电机的功率因数低，因此在机械允许的条件下，气隙要尽量小一些。
同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，从同步电机运行稳定性考虑，气隙大，同步电抗小，短路比大，运行稳定性高。
但气隙大，转子用铜量增大，制造成本增加。
气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求。
4. 同步发电机电枢反应性质由什么决定答 电枢磁动势的基波与励磁磁动势同转速、同转向，在空间上始终保持相对静止的关系，但电枢反应的性质取决于这两个磁动势幅值的相对位置，而这一位置与励磁电动势0E &和电枢电流I &之间的相位差，即角度ψ有关，角ψ由决定于负载的性质。
当0E &与I &同相时，ο0=ψ，电枢反应为交轴电枢反应，交轴电枢反应使气隙合成磁场幅值增加，而其轴线从主极轴线逆转子转向后移一个锐角。
当I &滞后0E &ο90时，电枢反应为直轴电枢反应，其性质完全是去磁的。
当I &超前0E &ο90时，，也为直轴电枢反应，其性质完全是助磁的。
一般情况下，οο900<<ψ，此时的电枢反应兼有直轴去磁作用和交磁作用。
5. 试述直轴和交轴同步电抗的意义如何用试验方法来测定答 在凸极同步电机中，由于气隙不均匀为了计算方便，将电枢磁动势a F 分解为ad F 和aq F ，分别除以直轴磁阻和交轴磁阻，可得到ad Φ和aq Φ，它们分别在定子绕组感应电动势ad E 和aq E ，写成电抗压降形式，即ad d ad X I j E &&-= ， aqq aq X I j E &&-= 和分别称为直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗，它们分别反映出上述直轴和记者电枢反应磁通的强弱。
直轴同步电抗为 σX X X ad d +=交轴同步电抗为σX X X ad d += d X 和q X 表征了当对称三相直轴或交轴电流每相为A 1时，三相总磁场在电枢绕组中每相感应的电动势。
利用空载和短路特性可测定的d X 不饱和值；利用空载和零功率因数负载特性可测定d X 的饱和值；利用转差法可测定d X 和q X 的不饱和值。
6. ★凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗ad X 大于交轴电枢反应电抗aq X答 在凸极电机中沿电枢圆周的气隙是很不均匀的，分析其电枢反应时，要用双反应理论，即 把 电枢反应磁动势分解成垂直和平行于电动势0E &的两个分量ad F ϖ和aq F ϖ，它们分别产生直轴电枢反应磁通ad Φ和交轴电枢反应磁通aq Φ，相应的电流也分解成两个分量。
因此ad ad ad d E F I ∝Φ∝∝ 或 ad d ad X I E =，d ad d I E X = ad ad ad d E F I ∝Φ∝∝ 或 aq q aq X I E =，q aq q I E X =由于直轴磁路的磁导比交轴磁路的磁导要大得多，同样大小的电流产生的磁通和相应的电动势也大德多，所以电抗aq aq X X > 。
7. ★为什么同步发电机的短路特性是一条直线答 同步发电机稳态短路时，电枢磁动势基本上是一个纯去磁作用的直轴磁动势，气隙合成磁动势为ad fF F F '-='δ，合成电动势为σδX I j E &&≈，即合成电动势只等于漏抗压降。
所以其对应的气隙合成磁通很小，电机的磁路处于不饱和状态，由于气隙合成磁动势I E F ∝∝'δδ，而I F k F ad ad ad∝='，所以励磁磁动势ad f F F F '+'=δ必然正比于I ，故短路特性)(f kI f I =是一条直线。
8. ★为什么从空载特性和短路特性不能测定交轴同步电抗为什么从空载特性和短路特性不能准确测定直轴同步电抗答 凸极同步发电机的电动势方程式为q q d d a X I j X I j R I U E &&&&&+++=0三相短路时0=U ，由于发电机的电枢电阻远小于同步电抗，短路电流可认为是纯感性的，即ο90=ψ，0=q I ，d I I =，d d d X I j X I j E &&&==0，所以由空载特性测出0E 和短路特性测出I 可求出直轴同步电抗d X 。
由于短路情况下电枢磁动势基基本上是一个纯去磁作用的直轴磁动势，使气隙合成磁动势很小，对应的气隙合成磁通很小，电机磁路处于不饱和状态，这时求出的是d X 的不饱和值。
由于0=q I ，不能从空载和短路特性求出q X 。
9. ★在直流电机中，U E >还是U E <是判断电机作为发电机运行还是电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗答 在同步电机中，励磁电动势0E &和电机端电压U &都是电压相量，不能根据它们的大小来判断电机的运行状态，而应该根据气隙合成磁场轴线与主磁极轴线的相对位置来决定。
当主磁极场轴线超前合成磁场轴线时，为发电机状态；重合时为调相机状态；滞后时为电动机状态。
10. ★什么是同步电机的功角特性θ角有什么意义答 当电网电压U 和频率恒定，参数d X 和q X 为常数、励磁电动势0E 不变时，同步电机的电磁功率只决定于0E &与U &的夹角θ，θ称为功率角，)(θf P em =为同步电机的功角特性。
由于电机的漏阻抗远小于同步电抗，从空间上看，功率角θ可近似认为时主磁极轴线与气隙合成磁场轴线之间的夹角；从时间上，功率角θ励磁电动势0E &与电压U &之间的夹角。
11. ★一般同步发电机三相稳定短路，当N k I I 时的励磁电流fk I 和额定负载时的励磁电流fN I 都已达到空载特性的饱和段，为什么前者d X 取未饱和值而后者取饱和值为什么d X 一般总是采用不饱和值答 短路时由于电枢反应的去磁作用使气隙磁通很小，电机磁路处于不饱和状态，此时对应的是d X 的不饱和值。
额定负载运行时，气隙磁通较大，直轴磁路处于饱和状态，此时对应的是d X 的饱和值。
交轴磁路的气隙大磁阻大，磁路不饱和，故q X 一般取不饱和值。
12. ★同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的在负载时是如何激励的答 空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是由转子绕组中的直流电流激励的。
负载后，定子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步速度旋转，与转子相对静止。
气隙磁场是由转子绕组中直流电流和定子绕组中三相交流电流共同激励产生的。
13. ★同步电机转子表面气隙磁通密度分布的波形是怎样的转子表面某一点的气隙磁通密度大小随时间变化吗定子表面某一点的气隙磁通密度随时间变化吗答：凸极同步电机转子表面气隙磁通密度分布的波形接近于正弦波，其中含有一系列奇数次谐波；隐极同步电机转子表面气隙磁通密度分布的波形是接近正弦的阶梯状波，其中也含有一系列奇数次谐波．转子表面某一点的气隙磁通密度大小不随时间变化＜电枢电流为零时)，但由于转子是旋转的，因此定子表面某一点的气隙磁通密度是随时间变化的．五、计算1. ★有一台三相汽轮发电机，kW P N 25000=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ϕ（滞后），作单机运行。
由试验测得它的同步电抗标么值为13.2X *t =。
电枢电阻忽略不计。
每相励磁电动势为V 7520，试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：(1) 每相是Ω52.7纯电阻；(2) 每相是Ω52.7纯电感；(3) 每相是Ω-)52.752.7(j 电阻电容性负载。
解 阻抗基值Ω=Ω⨯⨯⨯====Φ53.31025000108.05.10cos 33622N N N NN N N N P U I U I U Z ϕ同步电抗Ω=Ω⨯==52.753.313.2Z X X N *tt（1） 纯电阻负载时电枢电流 A A j jX R E I s οο&&4570752.752.7075200-∠=+∠=+= 电流滞后于0E &的角度为 ο45=ψ,故电枢反应是直轴去磁兼交磁作用。
（2） 纯电感负载时电枢电流A A j X X j E I s οο&&90500)52.752.7(07520)(0-∠=+∠=+= 此时为 ο90=ψ,故电枢反应是直轴去磁作用。
（3） 阻容性负载且s X X =时，电枢电流A A X X j R E I s οο&&0100052.707520)(0∠=∠=-+= 此时为 ο0=ψ,故电枢反应是交磁作用。
2. 有一台kW P N 25000=，kV U N 5.10=，Y 联接，8.0cos =ϕ（滞后）的汽轮发电机，13.2*=t X ，电枢电阻略去不计。
试求额定负载下励磁电动势0E 及0E &与I &的夹角ψ。
解845.2)13.216.0(8.0)sin ()cos (222***2**0=⨯++=++=t X I U U E ϕϕ故kVkV E E 25.1735.10845.235.10*00=⨯==4425.187.36cos 87.36sin 1554.01cos sin tan =⨯+⨯=+=οοN N U U IX ϕϕψ因 281.0845.28.0cos cos *0===E U ϕψ得 ο67.73=ψ3. ★有一台kW P N 725000=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ϕ（滞后）的水轮发电机，0*=a R ，1*=d X ，554.0*=q X ，试求在额定负载下励磁电动势0E 及0E &与I &的夹角。
解 8.0cos =N ϕ ο87.36=ϕ 故 ο27.55=ψ有822.027.55sin 1sin **=⨯==οψI I d 令ο&01*∠=I ο&87.361*∠=U 则 οοο&73.34822.09027.55822.0*-∠=-∠=d I又57.027.55cos 1cos **=⨯==οψI I q则 ο&27.5557.0*∠=q I *****0q q d d X I j X I j U E &&&&++=544.027.5557.073.34822.0187.361⨯∠+-∠⨯+∠=οοοj jο27.55771.1∠= 故 kV kV U E E N 74.1035.10771.1*00=⨯== οοο4.1887.3627.55=-=-=ϕψθ4. ★★有一台三相1500kW 水轮发电机，额定电压是6300V ，Y 接法，额定功率因数8.0cos =Nϕ（滞后），已知额定运行时的参数：Ω=2.21d X ，Ω=7.13q X ，电枢电阻可略去不计。