电机学习题集(交流电机部分)
电机学 课后习题答案(第2篇)
第二篇 交流电机的共同理论第6章▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的？机械角度与电角度有什么关系？▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关？ 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波？▲6-4 何谓相带？在三相电机中为什么常用60°相带绕组，而不用120°相带绕组？▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。
▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。
若采用长距线圈，其短距系数是否会大于1。
6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的？在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中，常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势，斜多少合适？∨6-8 已知Z=24，2p=4，a=1，试绘制三相单层绕组展开图。
解：2)34/(242/=⨯==pm Z q ，取单层链示，绕组展开图如下：∨6-9 有一双层绕组，Z=24，2p=4，a=2，τ651=y 。
试绘出：（1）绕组的槽电动势星形图并分相；（2）画出其叠绕组A 相展开图。
解：（1）槽电动势星形图如右： 2)34/(242/=⨯==pm Z q542465651=⨯==τy（2）画出其叠绕组A 相展开图如下 ：6-10 一台两极汽轮发电机，频率为50H Z ，定子槽数为54槽，每槽内有两根有效导体，a=1，y 1=22，Y 接法，空载线电压为U 0=6300V 。
试求基波磁通量Φ1。
∨6-11 一台三相同步发电机，f=50H Z ，n N =1500r/min ，定子采用双层短距分布绕组：q=3，τ981=y ，每相串联匝数N=108，Y 接法，每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ，Φ3=0.66×10-3Wb ，Φ5=0.24×10-3Wb ， Φ7=1.015×10-4Wb ，试求：(1)电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7；（4）相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。
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。
电机学试题(含参考答案)
电机学试题（含参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.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：A2.异步电动机的转差率空载时最小，满载时最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.任何一种旋转电机从运行原理来说都是可逆的，既可以做电动机运行又可以做发电机运行。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机的基本工作原理是电磁感应原理。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.变压器绕组也属于交流绕组，为消除高次谐波电动势也要采用短距与分布绕组的方法。
( )A、正确B、错误正确答案：B6.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。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.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.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.改变鼠笼式异步电动机定子绕组线圈的连接方式，可以改变定子的磁极数，转子磁极数保持不变。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。
（A、正确B、错误正确答案：A12.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有热轧和冷轧两种。
( )A、正确B、错误正确答案：A13.同步发电机、同步电动机和同步调相机均可以通过调节电机本身的励磁电流的大小以改善电力系统的功率因数。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，功角δ由大于零变为小于零。
电机学期末习题集(1)
习题集一、简答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B m 的α次方成正比。
V fB C p n m h h =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B m 的平方成正比。
V B f C p me e 222∆=2. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：m R A μ=l，其中：µ为材料的磁导率；l 为材料的导磁长度；A 为材料的导磁面积。
磁阻的单位为A/Wb 。
3. ★说明直流磁路和交流磁路的不同点。
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）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；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. 基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算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？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. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 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．在性质上，主磁通磁路饱和，φm 与im 呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，φ1σ与i1呈线性关系。
电机学试题(含参考答案)
电机学试题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、鼠笼式异步电动机转子磁极数（）。
A、与定子磁极数不一定相同B、比定子磁极数小C、与定子磁极数始终保持一致D、比定子磁极数多正确答案：C2、当有交变的磁通通过电机的绕组时，在绕组中会产生（）。
A、直流电流B、交流电流C、直流电动势D、交流电动势正确答案：D3、同步发电机的参数中，反映定子漏磁通大小的是（oA、同步电抗XtB、电枢绕组电阻C、电枢漏电抗XQD、电枢反应电抗Xa正确答案：C4、三相交流绕组的对称原则，除了三相绕组完全一样外，还有在电机的圆周空间错开OoA、120B、60C、120D、60度电角度正确答案：C5、当同步发电机的电枢电流I与空载电势E同相位时，其电枢反应性质是（，A、直轴助磁B、纯交轴C、直轴去磁D、直轴去磁兼交轴正确答案：B6、同步发电机进相运行时，有功输出受（）限制。
A、电机发热B、转子转速C、静态稳定D、动态稳定正确答案：C7、磁滞损耗的大小与周波（）。
A、无关B、成正比C、成反比D、的平方成正比正确答案：B8、电力变压器是常用于改变（）的电气设备。
A、交流电源频率大小B、电能大小C、交流电压大小D、直流电压大小正确答案：C9、如果把磁路和电路对比，磁动势比作电动势，磁阳比作电阻，那么应该把O比作电流。
磁感应强度A、磁场强度B、磁导率C、磁通量正确答案：A10、同步电动机负载运行时，励磁磁动势和气隙合成磁动势间的相位关系是（）.A、同相位B、湍后C、不能确定D、超前正确答案：B11、三相绕线型异步电动机带恒转矩负载运行，当转子回路电阻适当增大，且电机在稳定运行后其定子电流OA、增大B、减小C、不变D、无法判断正确答案：C12、绕线式异步电动机的转子串频敏变阻器起动过程中变阻器阻抗OA、由大变小B、时大时小C、恒定不变D、由小变大正确答案：A13、变压器过负荷运行时，最大负荷不得超过额定负荷的（）。
A、10%B、30%C、50%D、20%正确答案：C14、同步发电机不对称运行时，阻尼绕组中会感应（）oA、基频感应电动势B、3倍频感应电动势C、不感应电动势D、2倍频感应电动势正确答案：D15、磁路计算时如果存在多个磁动势，则对O磁路可以应用叠加原理。
电机学——考试题库及答案
收藏 A. 8槽 B. 6槽 C. 10 槽 D. 9槽
回答正确!正确答案： A
电力变压器的下列连接组标号用在只供三相动力负载场合的是（ ）。
收藏 A. （Y，y0）联结 B. （Y，d11）联结 C. （YN，y0）联结 D. （YN，d11）联结
D. 当置于换向器表面的电刷与主极间几何中性线对齐时，元件轴线与主磁极的轴线重合
回答错误!正确答案： C
接于 220V 直流电源的他励电动机采用电枢串电阻起动,若限制最大起动电 流不超过 20A，电枢内阻 ＝0.1 欧姆，则电枢回路中还应串入的电阻为( )。
收藏 A. 11.1 欧姆 B. 10 欧姆 C. 11 欧姆 D. 10.9 欧姆
回答错误!正确答案： D
若电枢回路中串入同样大小的电阻，比较能耗制动初瞬与电枢反接制动初 瞬时的电枢电流大小为( )。
收藏 A. 无法确定 B. 二者相等 C. 前者大于后者 D. 前者小于后者
回答错误!正确答案： D
一台并励直流电动机，如果电源电压不变和负载转矩不变，若减小励磁电 流，则稳态时（ ）。
回答错误!正确答案： D
将交流电机三相绕组接成星形,可改善电动势波形,是因为（ ）。
收藏 A. 获得中性点 B. 消除相电动势中的三次谐波
C. 消除线电动势中的三次谐波 D. 消除零序电流
回答错误!正确答案： C
增加同步发电机的励磁电流，则（ ）。
收藏 A. 发出的感性无功功率增加，功角增大 B. 发出的容性无功功率增加，功角减小 C. 发出的容性无功功率增加，功角增大 D. 发出的感性无功功率增加，功角减小
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。
电机学习题库+参考答案
电机学习题库+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.同步发电机被原动机拖到任意转速，转子绕组通入直流励磁电流而电枢绕组开路，这种运行状态称为空载运行或无载运行。
（）A、正确B、错误正确答案：B2.三相变压器只要有一侧的绕组为三角形接法，其电动势和磁通的波形就近似为正弦波形。
()A、正确B、错误正确答案：A3.异步电动机空载运行时，由于没有负载转矩的制动作用，电机转速最高，可以达到同步转速。
（）A、正确B、错误正确答案：B4.若其他条件不变，将绕线式异步电动机的转子绕组导线截面增大，电机的起动转矩会增大。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.同步电动机的特点是转速稳定，恒为同步速n=60f/p，不会有丢转现象。
（）A、正确B、错误正确答案：A6.单相绕组产生的脉振磁动势不能分解。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.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只在二次侧绕组中产生感应电动势。
()A、正确B、错误正确答案：B8.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
（）A、正确B、错误正确答案：A9.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
()A、正确B、错误正确答案：A10.笼型异步电动机通常采用转子绕组串电阻调速。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻，异步电动机的总阻抗必然增大。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻，异步电动机的转子电流必然减小。
（）A、正确B、错误正确答案：B13.因没有电路的直接联系，异步电动机定子电流大小与转子电流大小无关。
（）A、正确B、错误正确答案：B14.根据公式U₁=4.44fN₁φm可知，改变电压器电源频率f，主磁通φm会与f成反比变化，则磁路磁阻Rm也和f成反比变化A、正确B、错误正确答案：B15.异步电动机转子回路所串的电阻越大，转子转速越低，转子铜耗就会越大，异步电机效率就会越低。
电机学试题汇总
电机学试题汇总模拟题一一、填空（每题1分，共30分）1.直流电动机调速方法有三种，它们是______________、______________及______________。
2.对于以3000rm速度运行的同步发电机，如果其发出50Hz交流电，则其定子绕组的磁极数为。
在正常运行期间，三相定子绕组产生的磁势与转子速度有关。
如果定子绕组的一相断开，则磁势与转子速度和定子速度有关。
三.三相4极交流绕组每极每相槽数q=3，则电机定子槽数z=_______；极距τ=______；为消除5次电势谐波，应取线圈节距y1=________τ。
5.连接到三相两极对称绕组上的F=50Hz三相对称电流产生的磁势是一个圆形旋转磁势，其速度为___;，如果输入电流的相序发生变化，旋转磁势的方向为__;；如果输入的三相电流不对称，则产生的磁势为旋转磁势。
6.如果变压器二次侧绕组与一次侧绕组的匝数比为k=n1/n2，二次绕组归算到一次侧时，归算后的电动势和电压为归算前的______倍；归算后的电流为归算前的_______倍；归算后的阻抗为归算前的_______倍。
7.在单相异步电动机的起动绕组中串入电容的目的是。
8.欲使变压器的电压变化率△u=0，那么负载性质应为________；9.两台变压器并联运行，第一台先满负荷，表明第一台变压器的短路阻抗标准单位值为__________________;当变压器并联运行时，在并联条件下必须绝对满足的条件为。
10.电流互感器正常运行时，二次侧处于接近状态；电压互感器正常运行时，二次侧接近_________________。
11.采用y??起动的异步电机，起动/运行时定子三相绕组接成形，起动时电压降低到运行时的。
12.在异步电动机的转子绕组中串联电阻，其起动转矩____________;达到最大转矩时的速度___;。
13.三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应是_______；同步发电机处于“过励磁”状态时发出无功的性质为___________.。
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》交流电机绕组及其感应电动势练习题
《电机学》交流电机绕组及其感应电动势练习题班级 学号 姓名 成绩一、填空1. 有一个三相双层叠绕组，2p =4，Z =36，支路数a =1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q = ，槽距角α= ，分布因数k d1= ，y =8，节距因数k p1= ，绕组因数k N1= 。
2. ★若消除相电势中 次谐波，在采用短距方法中，节距y = τ。
3. 一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度为 ，如果电机有p 对极，那么它们在空间上相距的机械角度为 。
二、选择填空1. 当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为 。
A τB 4τ/5C 6τ/7D 5τ/62. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次空间磁势谐波，绕组节距取 。
A y =7B y =8C y =93. 一般情况下，中大容量交流电机的绕组系数通常为 。
Ａ <1 Ｂ >0 Ｃ =14. ★三相对称交流绕组的基波电势幅值为E 1,绕组系数为 k N1，3次谐波绕组系数为k N3，则3次谐波线电势幅值为 。
Ａ ０ Ｂ 1311/3N N E k k Ｃ 131E /N N k k 5. ★交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势 。
A 都减小B 不变C 基波电势不变，谐波电势减小三、判断1.★采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的υ次谐波电势。
（ ） 2.三相对称交流绕组相电势中无三及三的倍数次谐波。
（ ） 6.要想得到最理想的电势，交流绕组应采用整距绕组。
（ ） 7.交流电机励磁绕组中的电流为交流量。
（ ） 8. 分布、短距绕组能改善电动势波形，每根导体中的感应电动势也相应得到改善。
（ ）四、简答1. ★★有一台三相交流电机，Z =36，2p =4，节距y =7，并联支路数a =2。
试绘制：(1) 槽电势星形图，并标出60°相带分相情况；(2) 一对极下A 相双层迭绕组展开图。
电机学习题答案(部分)
第四章4 .1 如果电源频率是可调的,当频率为50 Hz 及40 Hz 时,六极同步电动机的转速各 是多少?解: n =1n =pf 160 六极同步电动机P=3,当1f =50HZ时,min /100035060r n =⨯=; 当1f =40HZ 时,min /80034060r n =⨯=4 . 2 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中是否存在感应电动势?在起动过程中是否存在感应电动势?为什么?答: 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中不存在感应电动势。
正常运行时转子的转速等于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间没有相对切割运动,所以转子励磁绕组中不会产生感应电动势。
在起动过程中转子励磁绕组中存在感应电动势,因为起动时转子的转速低于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间有相对切割运动, 所以转子励磁绕组中会产生感应电动势。
4 . 3 为什么异步电动机不能以同步转速运行而同步电动机能以同步转速运行?答: 若异步电动机以同步转速运行,则转子的转速等于定子旋转磁场的转速,两者之间没有相对切割运动,在转子绕组中不会产生感应电动势,没有电流, 没有电磁转矩,异步电动机不能运行,所以异步电动机不能以同步转速运行。
同步电动机的定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场,而转子励磁绕组通入直流电产生恒定磁场,只有当转子转速等于同步转速时, 同步电动机才能产生固定方向的电磁转矩,从而带动负载运行;如果转子转速不等于同步转速,则产生的电磁转矩的方向是交变的,时而是顺时针方向, 时而是逆时针方向,平均电磁转矩为零,所以同步电动机只能以同步转速运行。
4 . 4 为什么要把凸极同步电动机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量?答: 凸极同步电动机结构上的特点是转子具有明显突出的磁极,使得定、转子之间的气隙是不均匀的,这给分析工作带来困难。
为便于分析,在转子上放置垂直的两根轴,即直轴和交轴,直轴与转子轴线重合,交轴与转子轴线垂直,这样使得沿直轴或交轴方向的磁路是对称的,同时由于直轴与交轴互相垂直,计算直轴方向的磁通时不必考虑交轴磁动势的影响,同样, 计算交轴方向的磁通时也不必考虑直轴磁动势的影响,可使计算工作简化,所以常把凸极同步电动机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量。
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。
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；
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。
(a) (b)
(c)(d)
图12
3变压器原、副边匝数比 / =3.5/1.5，已知i1=10sin tA，写出图13（a）、（b）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？
6 Figure 16 shows a D,d bank of 2400:240-volt transforms. Thesecond Ariesab,bc,ca have
center taps p,q,r. Neglect leakage-impedance voltage drops, and assumed rated primary impressed voltage. With secondary voltage Vabas reference phasor draw a phasordiagramshowing voltage ab,bc,ca,pq,qr,rp,ap,bp,cp. Find the magnitudes of these voltages.
(a)What is the magnitude of the current?
(b)What voltage is induced in the closed loop?
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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。
若采用长距线圈y1> ,其短矩系数是否会大于1，为什么？试计算24槽4极电机中，当选取不同节距，y1＝，y1＝，y1＝，y1＝，y1＝时的短矩系数。
14－20 试证明在槽数相等的情况下，无论每极每相槽数等于多少，三相600相带和1200相带绕组的分布系数总有下列关系：kq1（600相带）＝1.16 kq1（1200相带）14－21 一台JDM型二、四极三相交流双速电机，定子共24槽，只有一套双层迭绕组，节距为1～7，每相有二个线圈组，每一线圈组由4个线圈串联组成。
试求这绕组在：（1）电机磁场为二极时的基波绕组系数；（2）电机磁场为四极时的基波绕组系数。
14－22 设有一三相，380V，50Hz，Y联结的两极异步电动机，定子冲片共有24槽，定子绕组为一双层绕组，线圈的节距为7槽。
（1）试作该绕组的三相展开图；（2）设每一圈边中有31根导体，求当外施电压为额定值时的每极基波磁通量（略去漏抗压降）解：14－25 有一台三相异步发电机2P＝2，转速为3000r/m，电枢槽数Z＝60，双层绕组，单支路，每个线圈为单匝，设气隙磁场的基波 Wb，五次谐波磁密幅值Bm5为基波幅值的20％。
试求：（1）基波电势的频率；整距线圈时基波的绕组系数和一相的基波电势；五次谐波的绕组系数和一相的五次谐波电势。
（2）如要消除五次谐波，绕组的节距应选为多少？此时一相的基波电势降变成多少？14－26 一台三相同步发电机f＝50Hz，nN＝1000r/m，定子采用双层短矩分布绕组q＝2，，每相串联匝数W＝72，Y连接，每极基波磁通 Wb，Bm1：Bm3：Bm5：Bm7＝1：0.3：0.2：0.15。
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。
14 补充：某电机二极双层绕组，Y接，30槽，y1＝，Nc＝8。
（1）如果将C相断开，由A、B相通入单相交流电10A（有效值）；（2）将C相断开，由A、B相通入直流10A，试计算绕组合成磁势。
15－3 把一台三相交流电机定子绕组的三个首端和三个末端分别联在一起，再通以交流电流，合成磁势是多少？如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流，合成磁势又是多少？15－4 一台三角形连接的定子绕组，当绕组有一相断线时，产生的磁势是什么磁势？15－6 试述三相绕组产生的高次谐波磁势的极对数、转向、转速和幅值。
它们建立的磁场在定子绕组感应电势的频率是多少？15－12 试分析下列情况下是否会产生旋转磁势，转向是顺时针还是逆时针？（1）a、b两图中，三相绕组通正负对称电流。
（2）a、b两图以 A， A， A（3）在c、d以三相对称正序电流。
（4）e中有一相接反了，通以三相正序对称电流。
（5），15－10 JQ282－4三相异步电动机，PN＝40 kw，UN＝380伏，IN＝75A，定子绕组采用三角形连接，双层迭绕组，四极，48槽，y1＝10槽，每槽导体数Nc＝22，a＝2。
试求：（1）计算脉振磁势基波和3、5、7次谐波的振幅，并写出各相基波脉振磁势的表达式。
（2）当B相电流为最大值时，写出各相基波磁势的表达式；（3）计算三相合成磁势基波及5、7、11次谐波的幅值，并说明各次谐波的转向、极数和转速；（4）写出三相合成磁势的基本及5、7、11次谐波的表达式；（5）分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数，说明采用短距和分布绕组对磁势波形有什么影响？15―11一台50000kw的两极汽论发电机，50Hz三相，Un＝10.5kV，Y连接，Cos ＝0.85，定子为双层迭绕组，Z＝72槽，y1＝28槽，每个线圈一匝，a＝2。
试求当定子电流为额定值时，三相合成磁势的基波、3、5、7次谐波的幅值和转速，并说明转向。
15－17 JO3L－31型六极电动机，定子有36槽，每槽导体数Nc＝36，是三相单层绕组，a＝1，已知电机所需每极基波空载磁势幅值为326A/P，求所需三相激磁电流每相电流值。
15－17 一台六极单相迪纳吉，定子有36槽，每槽导体数Nc＝36，是三相单层绕组，a＝1，已知电机所需每极基波空载磁势幅值为326A/P，求所需激磁电流值。
15－18 有一1000kw三相绕线式异步电动机，f＝50Hz，电机得同步速度n＝187.5r/m，Un＝6kV，Y接法，，额定效率，定子为双层绕组，Z＝288，y1＝8槽，每槽有8根有效导体，每相有两条支路，已知电动机的激磁电流Im ＝45％IN，试求三相基波激磁磁势幅值。
15-22 一电机（如图所示）当在不动的转子上的单相绕组以50Hz电流后，将在定子三相对称绕组中感应电势。
今如将定子三相绕组端点短路，问此时定子三相绕组中流过的电流产生的合成磁势是脉振的还是旋转的？18－6 一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率7.5kw，额定转速960r/m，额定负载时，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45w，附加损耗37.5w，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。
18－7 一台四极笼式异步电动机，PN＝200kw，U1N＝380V，定子三角形接法，定子额定电流I1N＝234A，频率50Hz，定子铜耗5.12kw，转子铜耗2.85kw，铁耗3.8kw，机械损耗0.98kw，附加损耗3kw，，，产生最大转矩时，，，起动时由于磁路饱和集肤效应的影响，，，。
试求：（1）额定负载下的转速，电磁转矩和效率。
（2）最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数。
18－8 一台50Hz、380伏的异步电动机的数据为：PN＝260kw，U1N＝380伏，f1＝50Hz，nN＝722r/m，过载能力km＝2.13。
试求：（1）产生最大转矩时的转差率；（2）S＝0.02时的电磁转矩。
18－18 有一台三相四极绕线式异步电机，U1N＝380伏，Y接法，f1＝50Hz。
已知r1＝，，并设，在输入功率为155kw时，测得转子铜耗为2210w，机械损耗为1640w，附加损耗为1310w。
试求：（1）此时的，S，n和；（2）当负载转矩不变时（设电磁转矩也不变），在转子中每相串入电阻，那时的S，n，各为多少？18－19 设有一台380伏、50Hz，1450r/m、15kw，三角形联结得三相异步电机，定子参数与转子参数如折算到同一边时可作为相等，，每相漏抗为每相电阻的4倍，，，并且电流增减时漏抗近似为常数。
试求：（1）在额定运行时的输入功率，电磁功率，总机械功率，一极各项损耗；（2）最大电磁转矩，过载能力，以及出现最大转矩时的转差率。
（3）为了在起动时得到最大转矩，在转子回路中应接入的每相电阻，并用转子电阻的倍数表示之。
19－21 一台JQ2－41－6型三相50Hz笼式异步电动机，PN＝3kw，U1N＝380V，定子Y接法，定子额定电流I1N＝6.81A，频率50Hz，额定转速nN＝957r/m，起动时电机参数，，，，，试求：（1）直接起动时的起动电流倍数和起动转矩倍数；（2）若自耦变压器降压起动，自耦变压器的变比kA＝2，此时的起动电流倍数和起动转矩倍数为多少？（3）若定子串电抗器降压起动，降压值与（2）相同，其起动电流和起动转矩倍数时多少？（4）一般当应用Y－换接降压起动时，电网供给的起动电流和起动转矩减小为直接起动的多少？该电机能否应用Y－▲起动？19－22 一台笼式异步电动机由自耦变压器降压起动，已知自耦变压器变比2：1，并知自耦变压器阻抗欧姆值（从高压边看）等于异步电机短路阻抗欧姆值（从定子边看）。
认为两路短阻抗角相等，忽略激磁电流影响。
问此时电网供给的起动电流和电机的起动转矩为直接起动时的多少倍？19－27 一台三相绕线式异步电机，PN＝7.5kw，nN＝1430r/m，r2＝0.06欧。
今将此电机用在起重装置上，加在电机轴上的静转矩Mc＝4kg•m，要求电机以500r/m的转速将重物降落。
问此时在转子回路中每相应串入多大电阻（忽略机械损耗和附加损耗）？23－3 同步发电机电枢反应的性质主要决定于什么？在下列情况下电枢反应各起什么作用？（1）三相对称电阻负载；（2）纯电容性负载，发电机同步电抗；（3）纯电感负载23－4 三相同步发电机对称额定运行时，在电枢电流滞后和超前于励磁电势的相位差大于900的两种情况下，电枢磁势两个分量和各起什么作用？23－9 有一台PN＝25000kw，UN＝10.5kV，Y接法，（滞后）的汽论发电机，其同步电抗标么值为，。