华南理工大学电机学第五章思考题_
华南理工【电机学】随堂练习
第一篇直流电机1 .在直流发电机中，电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后，负载时，（）A只有直轴电枢反应磁势。
B只有交轴电枢反应磁势。
C 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为去磁性质。
D直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为助磁性质。
参考答案：C2 .单波绕组的并联支路数应等于（）A 2 B极对数p C极数2P D换向片数k参考答案：A3 .以下不属于并励直流发电机外特性的特点的是（）。
A端电压随负载增大下降较快B有拐弯现象C稳态短路电流小于额定电流D临界电流大于他励短路电流参考答案：D 4 .他励发电机外特性是指转速恒定且（）A励磁电流恒定时，发电机端电压与线路电流之间的关系。
B发电机端电压恒定时，励磁电流与线路电流之间的关系。
C发电机线路电流恒定时，发电机端电压与励磁电流之间的关系。
D发电机端电压恒定时，励磁电压与线路电流之间的关系。
参考答案：A5 .他励发电机的调整特性是（）A下垂B上翘C水平D不一定参考答案：B6 .下列说法错误的是（）A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。
参考答案：C7 .单叠绕组的并联支路数应等于（）A 2 B极对数p C极数2P D换向片数k参考答案：C8 .对于能耗制动来说，下列说法错误的是（）A能量回馈到电网。
B电机内仍有主磁场。
C电机变成他励发电机。
D电磁转矩为制动性转矩。
参考答案：A9 .基波绕组因数的值（）。
A 大于等于1 B小于等于1 C等于1 D大于1参考答案：B10 .三相对称绕组通三相对称正弦交流电流时产生（）。
A矩形磁动势B椭圆形旋转磁动势C脉振磁动势D圆形旋转磁动势参考答案：D11 .三相交流绕组产生的谐波合成磁动势，其旋转方向（）。
A与基波合成磁动势相同。
B与基波合成磁动势相反。
华南理工大学电机学第四章思考题
4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n 高于旋转磁场的转速s n ，定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。
这时电磁转矩的方向和性质是怎样的若把原动机去掉，电机的转速有何变化为什么【答】 感应电动机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。
站在转子上观察时，电磁转矩e T 的方向与转子的转向相反，即电磁转矩e T 属于制动性质的转矩。
若把原动机去掉，即把与制动性质电磁转矩e T 平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩e T 的作用下减速，回到电动机状态。
4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1f 的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。
【答】 假设转子中频率为1f 的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转速为p f n s 160=；若转子不转，根据左手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩e T ，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n ，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n n s -。
4-3 三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变为什么 【答】 不变。
因为转子所产生的磁动势2F 相对于转子的转速为n sn p f s p f n s ∆====1226060，而转子本身又以转速n 在旋转。
因此，从定子侧观看时，2F 在空间的转速应为()s s n n n n n n =+-=+∆，即无论转子的实际转速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速s n ，在空间保持相对静止。
4-4 频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率为什么【答】 频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。
华南理工大学电机学第四章思考题
4-1把一台三相感应电动机用原动机驱动，使其转速n 高于旋转磁场的转速s n ，定子接到三相交流电源，试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。
这时电磁转矩的方向和性质是怎样的？若把原动机去掉，电机的转速有何变化？为什么？【答】感应电动机处于发电机状态，转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示，应用右手定则判断。
站在转子上观察时，电磁转矩e T 的方向与转子的转向相反，即电磁转矩e T 属于制动性质的转矩。
若把原动机去掉，即把与制动性质电磁转矩e T 平衡的原动机的驱动转矩去掉，电动机将在电磁转矩e T 的作用下减速，回到电动机状态。
4-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为1f 的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。
【答】假设转子中频率为1f 的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场，相对于转子的转速为p f n s 160=；若转子不转，根据左手定则，定子将受到逆时针方向的电磁转矩e T ，由牛顿第三定律可知，定子不转时，转子为顺时针旋转，设其转速为n ，则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n n s -。
4-3三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？ 【答】不变。
因为转子所产生的磁动势2F 相对于转子的转速为n sn p f s p f n s ∆====1226060，而转子本身又以转速n 在旋转。
因此，从定子侧观看时，2F 在空间的转速应为()s s n n n n n n =+-=+∆，即无论转子的实际转速是多少，转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速s n ，在空间保持相对静止。
4-4频率归算时，用等效的静止转子去代替实际旋转的转子，这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率？为什么？【答】频率归算前后，转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化，转子磁动势幅值的相位也不变，即两种情况下转子反应相同，那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。
华南理工大学_历年电机试卷及答案
华南理工大学试卷《电机学Ⅱ》试题(电气工程及其自动化01级)班级：电气工程01（）班顺序号姓名分数总评分考试时间：2003年11 月27日一、断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否”。
本题共15分，每题1分）（ｔ为对，ｆ为错）1. 直流电机的励磁绕组和电枢绕组中的电流都是直流的。
（f ）2．直流电动机电枢绕组中的电流方向同感应的反电势方向是一致的。
（f ）3．直流发电机的换向器起整流作用；直流电动机的换向器起逆变作用。
（t ）4．自励是电动机的一种励磁方式。
（f ）5．在直流电机中，以虚槽计算时，电枢绕组的合成节距等于换向器节距。
（t ）6．单叠绕组同一磁极下的元件串联构成一条支路；单波绕组相同极性磁极下的所有元件串联构成一条支路。
（t ）7．直流电机的电负荷是指电枢绕组中流过的电流的大小，单位是安培。
（f ）8．在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。
（t ）9．当电刷沿转子旋转的方向移动时，将出现直轴电枢反应磁势。
对于发电机，该磁势是去磁性质的；对于电动机，该磁势是助磁性质的。
（t ）10．在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。
（f ）11．直流发电机的外特性是指转速为额定值、励磁电流为额定值（或励磁回路电阻为固定）时，输出电压与输出电流之间的关系。
并励发电机具有硬的外特性；而他励发电机则具有拐弯的外特性。
（f ）12．并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。
（f ）13．变压器空载接入电网时，存在很大的冲击电流。
当考虑铁芯饱和时，这一冲击电流比不考虑饱和时为小。
（f ）14．在ABC坐标系中，同步电机的电压方程式为系数随时间变化的微分方程（t）15．在dq0坐标系中，同步电机的d（q）轴电压是由电阻压降、自身磁链变化引起的感应电势、以及切割对方轴的磁链所引起的运动电势3部分组成的。
（t ）二、填空题（本题共15分，每空1分）1．在没有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流远大于稳态短路电流的原因在于：在短路瞬间，励磁绕组阻碍电枢反应磁通通过转子主磁路，电枢反应磁通只能沿 励磁绕组的漏磁路 闭合，因此磁阻大、电抗小，电流大。
电机学综合习题模拟试卷及答案(包括选择、填空、画图、简答、计算)附华南理工大学电机学真题及答案
电机学综合习题集及答案（包括选择、填空、画图、简答、计算）附华南理工大学电机学真题及答案一、 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 交流的 。
答：交流的。
2. 直流发电机的电磁转矩是 制动 转矩，直流电动机的电磁转矩是 驱动 转矩。
答：制动，驱动。
3. 串励直流电动机在负载较小时，a I 小 ；当负载增加时，T 增加 ，a I 增加 ；n 随着负载增加下降程度比并励电动机要 严重 。
答：小，增加，增加，严重。
4. 一台p 对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为a r ,电枢电流为a I ,可知此单迭绕组有条并联支路，其每条支路电阻为 。
答：a 2,2r p p5. 并励直流电动机改变转向的方法有 励磁绕组接线不变，将电枢绕组的两个接线端对调；电枢绕组接线不变，将励磁绕组的两个接线端对调 ； 。
答：。
6. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 反向 ，磁通方向 反向 ，转速n 的方向 不变 。
答：反向，反向，不变。
7. 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 下降 。
答：下降。
8. 直流电机若想实现机电能量转换，靠 交轴 电枢磁势的作用。
答：交轴。
9. 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 去磁作用 ；若为电动机，则直轴电枢反应是 增磁作用 。
答：去磁作用，增磁作用。
10. 磁通恒定的磁路称为 直流磁路 ，磁通随时间变化的磁路称为 交流磁路 。
答：直流磁路，交流磁路。
11. 三相异步电动机等效电路中的参数21sr s -'的物理意义是模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的 等效电阻 。
12. 电机和变压器常用的铁心材料为 软磁材料 。
答：软磁材料。
13. 异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是异步电动机磁路中存在气隙。
14. 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。
答：远大于。
15. 直流发电机通过主磁通感应的电势应存在于 电枢 绕组。
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AlR m μ=，单位：Wb A1-2 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 nmh 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 23.1≈。
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。
答： 直流磁路中的磁通是不随时间变化的，故没有磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势，而交流磁路中的磁通是随时间而变化的，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其所匝链的线圈中产生电动势，另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通，感应电动势波形的畸变，交流磁路的计算就瞬时而言，遵循磁路的基本定律。
1-6 电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成？这些材料有什么特点？答：磁路：硅钢片。
华工05年电机学试题
华南理工大学电力学院电力系2005年11月一、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。
每题１分，共25分）1.增加支路串联元件数可以减小直流电机的反电势脉动。
（ V）2.直流电机的电刷随转子电枢一起旋转。
（ X）3.直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。
（ V）4.直流电机单波绕组的合成节距等于+1或－1。
（ X）5.直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。
（ X）6.电刷放在几何中性线上时，电枢反应只有直轴分量。
（ X）7.考虑饱和时，交轴电枢反应有助磁作用。
（ X）8.直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。
（ X）9.直流电机的电刷压降随负载变化而有很大的变化。
（ X）10.平复励发电机的电压变化率比较大。
（ X）11.并励电动机的机械特性比较软。
（ X）12.串励电动机在轻载时会发生飞车现象。
（ V）13. 降低励磁时，直流电动机的速度也相应降低。
（ X）14.三相变压器组的正序、负序、零序的激磁阻抗相等。
（ V）15.三相心式变压器的零序激磁阻抗远大于正序、负序激磁阻抗。
（ X）16.三相变压器带单相负载时，零序电流远大于正序、负序电流。
（ X）17.三相变压器组不应该接成Y,yn联结来带单相负载。
（ V）18.在感应电动机的正序、负序两个等效电路中，激磁支路的阻抗是相等的。
（ V）19.三相感应电机正常运行中，Ａ相断线并继续稳定运行，则Ａ相端电压为0。
（ X）20.同步发电机的负序等效电路类似一个转差率为２的感应电机。
（ V）21.对电机进行动态分析时，需要列写电机的运动方程。
电机的运动方程是一组相量方程。
（ X）22.从数学上讲，电机中的坐标变换，往往是对一组三相的物理量，进行重新线性组合，得到一组新的物理量。
（ V）23.同步电机Park（派克）方程中，d、q轴电压方程中各有一个运动电势，二者具有不同的正负符号。
（ V）24.感应电机动态分析时，采用MT0变换。
它是将dq0变换中的d轴固定同转子磁链一起旋转，作为T轴，而将超前T轴90度电角度的轴线，作为M轴。
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AlR m μ=，单位：Wb A1-2 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 nmh 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 23.1≈。
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。
答： 直流磁路中的磁通是不随时间变化的，故没有磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势，而交流磁路中的磁通是随时间而变化的，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其所匝链的线圈中产生电动势，另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通，感应电动势波形的畸变，交流磁路的计算就瞬时而言，遵循磁路的基本定律。
1-6 电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成？这些材料有什么特点？答：磁路：硅钢片。
电机学课后 思考题 习题 答案
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。 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。
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 e N d 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 dt
华南理工大学电机学第三章思考题
第三章思考题3-3什么叫相带？相带属性如何确左？在三相电机绕组中为什么常采用60。
相带而不用120°相带?【答】相带是指把每极下的电枢表面根据相数划分，每相占一等分。
我们称每一等分为一相带。
由于60°相带绕组的合成电动势比120°相带的大,故除了单绕组变极电机外，一般都用60°相带绕组。
3-6为什么极相组A和极相组X串联时必须反接？如果正接将引起什么后果？【答】因极相组A的电势与极相组X的电势反相，反接后，两者电势相减，得到更高的电势。
若正接将引起电势为0的后果。
3-8交流绕组的感应电动势公式是如何导岀的？它与变压器的电动势公式有何类似和不同之处？【答】设气隙中的主极磁场为正弦分布，即b = sina,式中耳为气隙密度的基波幅值：设r=O时，导体位于极间、将要进入"极的位巻，转子旋转的角频率为0,则导体中的感应电动势为© = blv = BJvsin a = v2E} sin GJT :p对极的电机一个极卜的磁通虽:为①严佃荻机叮恥in，弓牛=詈4＞込=罟*罟奸訥M感应电动势的频率f =巴,转子的线速度v = nD- = 2 — !^- = 2Tf＞故导体电动势的有效60 60 2“ 60值为£严警晋2"皿心丰遵卜盘妙：在考虑短距和分布后，整个线圈组的合成电动势E厂qE也严qQ 勿仲炉丘严近对=迈如几禺:对于双层绕组，每相绕组有2"个极相组，设并联支路数为“，如果一相绕组的总串联匝数表示为，N = ±qN「，则相电动势为E =土K =迈可工qN »&严迈押：，对于单层a a a绕组，每相绕组总共有〃个极相组，则每相绕组的总串联匝数为N = ^qN「而变压器一a *次绕组中感应电动势的有效值它们的区别主要在于，交流绕组通过短距和分布时，使合成磁动势打了折扣，体现为绕组的基波绕组因数3-9试述分布因数、节距因数和绕组因数的物理意义。
华南理工大学-A卷：05级本科电机学试卷.doc
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《电机学》试卷（A卷）1. 考前请将密封线内填写清楚；所有答案请直接答在试卷上；．考试形式：闭卷；对者填√，错者填Ⅹ。
√或Ⅹ填入左侧的括号中。
每小题1分，共20分。
】1 电机运行时，电刷是静止的。
】2 按照励磁方式，可以把直流电机分为他励和自励两大类。
】3 换向片数等于元件数，但不等于虚槽数。
】4 直流电机单叠绕组的并联支路数恒等于电机的极数。
】5 三相变压器的额定电压是指相电压。
】6 空载运行时变压器原、副绕组的电压比就等于其相应的匝数比。
】7 考虑饱和时变压器的励磁电流与磁通可以同为正弦波。
】8 若要使变压器并联运行，则变压器的连接组号必须相同。
】9 可以用短距的方法来削弱齿谐波。
】10 感应电机的正序阻抗和负序阻抗是相同的。
】11若感应电机的转差率小于1，则其一定工作在电动机状态。
】12感应电机空载运行时，电机的气隙磁场是由电枢绕组产生的。
】13感应电动机负载运行时，转子绕组产生的旋转磁场相对转子的转速和定子绕组产生的旋转磁场相对定子的转速是相等的，都为同步转速。
】14同步电机稳态运行时，转子励磁绕组中通入一个工频的交流电流。
】15同步发电机电枢电流与励磁电动势同相位时，电枢反应的性质为去磁的直轴电枢反应。
】16用空载特性和短路特性可以确定凸极同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。
】17 dq0变换是一种从固定轴线到与转子一起旋转的旋转轴线之间的变换，变换后，定子的等效dq轴绕组与转子绕组绕组的轴线相对静止并重合，于是就消除了电感系数随角度 而变化的问题。
在转子转速发生改变时，电压方程变成了了常系数线性微分方程。
】18在有阻尼绕组的同步电机中，突然短路电流大于没有阻尼绕组时的突忽然短路电流,其原因在于：在短路瞬间，除了励磁绕组的阻碍作用以外,阻尼绕组也对电枢反应磁通起阻碍作用,从而使电枢反应的磁阻更大、电抗更小，电流更大。
】19同步发电机三相突然短路时，定子短路电流一般应为周期分量、非周期分量和2次谐波分量三个分量之和。
电机学第五版课后参考答案
第一章磁路电机学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，单位：1-2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。
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。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为（铁心由的DR320硅钢片叠成），叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为Wb，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；(2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解：磁路左右对称可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度铁心长度铁心、气隙中的磁感应强度(1)不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度磁势电流(2)考虑铁心中的磁位降：铁心中查表可知：铁心磁位降1-4图示铁心线圈，线圈A为100匝，通入电流，线圈B为50匝，通入电流1A，铁心截面积均匀，求PQ两点间的磁位降。
解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ段的磁阻为，则左边支路的磁阻为：1-5图示铸钢铁心，尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500A。
试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值：(1) 气隙磁通为Wb时；(2) 气隙磁通为零时；(3) 右边心柱中的磁通为零时。
解：(1)查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势左边磁路的磁势查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(2)查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(3) 由题意得由(1)、(2)可知取则查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势查磁化曲线得已知，假设合理右边线圈应加磁动势第二章变压器2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素？答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
电机学课后习题与答案
第二章 直流电机2．1 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电，如果没有换向器，电机不能发出直流电。
2．2 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)交流 ∵电刷与电枢间相对静止，∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
（2）直流 电刷与磁极相对静止，∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 ∴是直流。
2．3 在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N 极下，还是S 极下，都能产生同一方向的电磁转矩2．4 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？ 有7个 主磁极 换向极， 机座 电刷 电枢铁心，电枢绕组，换向器 见备课笔记2．5 从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好？一个线圈产生的直流脉动太大，且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小，但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，∴线圈太多，无处嵌放。
2．6 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关？主磁通： 从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁轭闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。
漏磁通： 有一小部分不穿过气隙进入电枢，而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合，不参与机电能量转换，δΦ与饱和系数有关。
2．7 什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近？磁化曲线：00()f F Φ= 0Φ-主磁通，0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”，则没有充分利用铁磁材料，即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的0F ，若磁通0Φ基本不变了，而我的需要是0Φ（根据E 和m T 公式）选在膝点附近好处：①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
华南理工大学电机学第五章思考题
5-1 汽轮发电机和水轮发电机在结构上有何区别，原因何在？【答】 在结构上，汽轮发电机为隐极转子，水轮发电机为凸极转子。
原因：汽轮发电机的原动机为汽轮机，转速高，离心力大。
故采用整块钢通过锻压工艺把转子制成一个整体。
水轮发电机的原动机为水轮机，转速低，离心力小。
故采用相对简单的焊接工艺把转子制成由多个部分组成的组合件。
5-2 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？【答】 同步电机有发电机、电动机和补偿机三种运行状态。
可以通过功率角δ来表征，功率角定义为相量0E 超前相量U 的角度。
可以等价为主磁场空间矢量1F 超前合成磁场F 的角度。
具体区分如下：0>δ时，转子主磁场超前于合成磁场，转子上受到一个制动性质的电磁转矩，转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行；0=δ时，转子主磁场与合成磁场的轴线重合，电磁转矩为零，电机内没有有功功率的转换，电机处于补偿机状态〔或空载状态〕；0<δ时，转子主磁场滞后于合成磁场，转子上受到一个驱动性质的电磁转矩，定子绕组从电网吸收电功率，转子可拖动负载输出机械功率，电机作电动机运行。
5-4 何谓同步电机的电枢反应？电枢反应的性质取决于什么？试讨论以下各种情况下的电枢反应〔发电机惯例〕：〔1〕电枢电流超前于励磁电势以0ψ角时；〔2〕电枢电流滞后于励磁电势以()0ψπ-角时，其中︒<900ψ。
【答】 同步电机在空载时，气隙中仅存在着转子磁动势。
负载以后，除转子磁动势外，定子三相电流也产生电枢磁动势。
电枢磁动势的存在，使气隙中磁场的大小及位置发生变化，这种现象成为电枢反应。
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，空载电动势•0E 和负载电流•a I 之间的夹角0ψ，即取决于负载的性质。
〔1〕电枢电流•a I 超前于励磁电势•0E 以0ψ角，产生直轴增磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。
〔2〕电枢电流滞后于励磁电势以()0ψπ-角，产生直轴去磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。
电机学试题答案005
1. 变压器一次侧接额定电压，二次侧从空载到负载时，负载时主磁通比空载时主磁通大。
（否）2．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，电动势和电压要乘以k倍，电流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。
（否）3．考虑磁路的饱和时，如果变压器主磁通为正弦波，则产生主磁通激磁电流也是正弦波。
（否）4．三相变压器高压绕组和低压绕组的连接为Y/d时，总共可得到1、3、5、7、9、11六个奇数组号。
（是）5．三相单层绕组中，为了使绕组端部尽可能短，每极每相槽数q=2时，采用链式绕组；q=3时，采用交叉式绕组；q=4时，采用同心式绕组。
（是）6．对称三相绕组通入对称三相电流时，除产生基波旋转磁动势外，还会产生3次、5次、7次、9次……等一序列的奇数次高次谐波旋转磁动势。
（否）7．对称三相绕组通入对称三相电流，当某相电流达到交流的最大值时，基波合成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。
（是）8．只要电源电压不变，感应电动机的铁耗基本不变。
（是）9．当感应电机定子接电源而转子短路堵住不转时，电机的电磁功率、输出功率和电磁转矩均为零。
（否）10．绕线型感应电动机转子绕组串电阻可以增大起动转矩，笼型感应电动机定子绕组串电阻也可以增大起动转矩。
（否）11．感应电动机恒转矩变频调速时基本上要求电源电压随频率正比变化。
（否）12．若同步电机定子合成磁场超前于转子主磁场，此时转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行。
（否）13．隐极同步发电机的同步电抗是表征对称稳态运行时电枢反应效应的参数。
（否）14．凸极同步电机直轴同步电抗的饱和值等于短路比的倒数，即X d(饱和)=1/k c。
（否）15．通常同步电动机在过励状态下运行，以便从电网吸收超前电流，改善电网的功率因数。
（是）二、填空题（本题共10分，每题1分）1．变压器空载运行时，空载电流就是励磁电流。
2．变压器绕组的归算，实质是在保持功率和磁动势为不变的条件下，对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。
电机学思考题答案
电机学思考题答案【篇一：电机学第五版课后答案_(汤蕴璆)】>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1-2 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，n磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式ph?chfbmv。
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2（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式ph?cfef1.3bmg。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数n=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm的dr320硅钢片叠成），叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为7.5?10wb，不计铁心的磁位降时所需?4的直流励磁电流；(2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解：?磁路左右对称?可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面a?a??0.025?1.25?10?2?0.93m2?2.9?10?4m2(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度l?铁?2??5?10?4m 心长度铁心、气隙中的磁感应强度(1) 不计铁心中的磁位降：磁势fi?f??h??l??1.0?106?5?10?4a?500a(2) 考虑铁心中的磁位降：铁心磁位降ffe?h?l?700?12.45?10?2a?87.15afi?f??ffe?500a?87.15a?587.15a1-4 图示铁心线圈，线圈a为100匝，通入电流1.5a，线圈b为50匝，通入电流1a，铁心截面积均匀，求pq两点间的磁位降。
解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设pq段的磁1-5 图示铸钢铁心，尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500a。
电机学第五章课后答案
n1 n n1
（ n 为转子转速）
5．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？ 在额定电压时异步机空在电流标么值为 30﹪左右，而变压器的空载电流标么值为 50 ﹪左右。这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙，使转子能在定子内圆内自动 转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有气隙，磁阻小，因此，相 对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励磁电流大。 5．5 三相异步电机的极对数 p 、同步转速 n1 、转子转速 n 、定子频率 f 1 、转子频率 f 2 、 转差率 s 及转子磁动势 F2 相对于转子的转速 n 2 之间的相互关系如何？试填写下表 中的空格。
Tm a 不变 x
5．14 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？ 转子侧串入电抗， 不能增大起动转矩∵串如电抗后 I 2 虽然 m 增大了， 但 cos 2 下降∴总起来起动转矩 Tst Cm m I 2 cos 2 仍然不能增大。 5．15 普通笼型异步电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大而起动转矩不大？ 但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时， 起动电流较小而起动转矩较大， 为什 么？
第五章 异步电机 5．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？ 转差率为转子转速 n 与同步转速 n1 之差对同步转速 n1 之比值 s 为发电机状态。
n1 n n1
s0
0 s 1 为电动机状态， s 1 为电磁制动状态。
5． 2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时， 电磁转矩和转子转向之间的关系是否一 样？怎样区分这两种运行状态？ 发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩；但发电机 的转向与旋转磁场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行时，转子转向与旋 转磁场转向相反。 5．3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率 为 f 1 ，旋转磁场相对于转子以 n1 60 f1 / p （ p 为定、转子绕组极对数）沿顺时针 方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？ 假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同）但因定子固 定不动不能旋转，所以转子为逆时针旋转。 s
华南理工大学电机学第一章思考题
1-3 直流电机电枢绕组只有一个线圈即可运行，为什么要用许多线圈串联组成？线圈越多越好吗？【答】 由一个线圈提供的电压，波形不够平滑。
用许多分布线圈串联构成电枢绕组，各线圈的感应电动势相互叠加，可以得到很平滑的电压波形。
从电压波形的角度看，线圈越多越好，能够得到更平滑的波形。
但线圈过多时，电枢开槽过多，齿壁过薄，齿部磁密过于饱和，所需励磁电动势过多。
因此，从励磁角度看，线圈不是越多越好，受齿部磁密饱和的限制。
1-6 直流发电机中产生电磁转矩吗？直流电动机中产生感应电动势吗？【答】 是的，直流发电机中产生电磁转矩；直流电动机中产生感应电势。
事实上，无论发电机、电动机，都有电磁转矩和感应电势。
1-9 在换向器上电刷正常应当置放在什么位置？为什么？物理中性线和几何中性线是一回事吗？【答】 在换向器上电刷正常应当放在换向器几何中性线上。
惟其如此，方可使得被电刷短路的元件之感应电势为零。
而电刷放在换向器几何中性线上，意味着直接放在电枢几何中性线的导体上，省去换向器，习惯上称为电刷放在几何中性线位置。
在电枢表面上，相邻磁极之间中心线成为称为几何中性线。
通过电枢表面磁场等于零处所连接的直线称为物理中性线。
由于电枢反应产生的交轴电枢磁场与主磁场相互叠加，一般情况下，合成磁场的这种畸变使负载时物理中性线与几何中性线不重合，只有在空载时，物理中性线和几何中性线才重合，可见，物理中性线和几何中心线不是一回事。
1-13 直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率？还称为什么功率？【答】 直流电机的电磁功率既是电功率，又是机械功率，还称转换功率。
直流电机的电磁功率是电枢绕组的电功率，又是电磁转矩对转子所做的机械功率，意味着在电枢电路和机械系统之间发生机电能量转换，遵循能量守恒定律。
电动机状态下，电枢绕组从电源吸收电磁功率，转换成电磁转矩对转子所做机械功率，通过转轴传递给机械负载。
发电机状态下，电磁功率是原动机通过转轴传递给转子的机械功率，克服电磁转矩对转子的作用，转换成电枢绕组中的电功率，输出给电负载。
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华南理工大学电机学第五章思考题5-1 汽轮发电机和水轮发电机在结构上有何区别，原因何在？【答】在结构上，汽轮发电机为隐极转子，水轮发电机为凸极转子。
原因：汽轮发电机的原动机为汽轮机，转速高，离心力大。
故采用整块钢通过锻压工艺把转子制成一个整体。
水轮发电机的原动机为水轮机，转速低，离心力小。
故采用相对简单的焊接工艺把转子制成由多个部分组成的组合件。
5-2 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？【答】同步电机有发电机、电动机和补偿机三种运行状态。
可以通过功率角δ来表征，功率角定义为相量E超前相量U的角度。
可以等价为主磁场0空间矢量F超前合成磁场F的角度。
具体区分如1下：0>δ时，转子主磁场超前于合成磁场，转子上受到一个制动性质的电磁转矩，转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行；0=δ时，转子主磁场与合成磁场的轴线重合，电磁转矩为零，电机内没有有功功率的转换，电机处于补偿机状态（或空载状态）；0<δ时，转子主磁场滞后于合成磁场，转子上受到一个驱动性质的电磁转矩，定子绕组从电网吸收电功率，转子可拖动负载输出机械功率，电机作电动机运行。
5-4 何谓同步电机的电枢反应？电枢反应的性质取决于什么？试讨论下列各种情况下的电枢反应（发电机惯例）：（1）电枢电流超前于励磁电势以0ψ角时； （2）电枢电流滞后于励磁电势以()0ψπ-角时，其中︒<900ψ。
【答】 同步电机在空载时，气隙中仅存在着转子磁动势。
负载以后，除转子磁动势外，定子三相电流也产生电枢磁动势。
电枢磁动势的存在，使气隙中磁场的大小及位置发生变化，这种现象成为电枢反应。
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，空载电动势•0E 和负载电流•a I 之间的夹角0ψ，即取决于负载的性质。
（1）电枢电流•a I 超前于励磁电势•0E 以0ψ角，产生直轴增磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。
（2）电枢电流滞后于励磁电势以()0ψπ-角，产生直轴去磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。
5-5 试述交轴和直轴电枢反应对同步发电机中能量转换和运行性能的影响。
【答】 交轴电枢反应aqF 与能量转换有直接关系。
直轴电枢反应adF 与能量转换有间接关系。
能量转换需要磁场。
adF 直接影响磁场，通过磁场影响能量转换。
没有ad F 仍然有能量转换，但如果0=aq F ，即0=a I ，则没有能量转换。
以隐极机为例，3cos 3000===q e I E I E P ψ。
ad F 影响磁场，从而影响发电机的功率因数。
5-6 试述电枢反应电抗aX 的意义。
【答】电枢反应电抗aX 是对应于电枢反应磁通的电抗，I E X a a =，即等于单位电枢电流所产生的电枢反应电动势。
反映电枢反应主磁路（简称主磁路）、电枢绕组的一个参数。
主磁路磁阻越大，则a X 越大；电枢绕组匝数越多，则aX 越大。
5-7 试画隐极同步发电机在纯电阻负载时的相量图，并说明这种情况下的电枢反应的性质。
【答】因为ψ为锐角，故电枢反应的性质为直轴去磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。
5-8 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运行时，若ψ既不等于︒0又不等于︒90，问电枢磁场的基波与电枢磁动势的基波在空间是否同相，为什么？【答】因为即使不计磁饱和，凸极同步发电机的气隙沿电枢圆周是不均匀的，气隙磁阻不是常数，因此，电枢反应电势E无法用一个负a的电抗压降来表示，从而无法引入电枢反应电抗。
所以分析凸极机时，必须采用双反应理论。
ψ既不等于︒0又不等于︒90时，电枢磁场基波a B与0电枢磁势基波F在空间不同相。
因为此时ad F、aq Fa都不等于零。
B由ad B、aq B合成而得。
ad B与ad F成比a例，B与aq F成比例。
d、q磁路的磁阻不同，导致aq这两个比例不同，故B与a F的相位不同。
a5-9 试述直轴和交轴同步电抗的意义。
dX 和q X 的大小与哪些因素有关？*d X 和*qX 通常在什么范围？【答】 直轴同步电抗dX 表征单位直轴电流所产生的直轴电枢反应电动势与漏电势之和。
交轴同步电抗qX 表征单位直轴电流所产生的交轴电枢反应电动势与漏电势之和。
m a R N f X 22π=，d X 和qX 的大小与磁路的磁阻、绕组的有效匝数、频率有关。
5-10 试述同步发电机单独负载运行和与电网并联运行时，性能上有哪些差别，原因何在？【答】 同步发电机单独负载运行时，负载发生变化，发电机的频率和端电压将相应地随之变化。
当同步发电机与电网并网运行时，发电机单机的功率调节、个别负载的变动或其他扰动对整个电网的电压、频率影响甚微，发电机的频率和端电压与电网相一致，基本不变。
5-11 试述同步发电机投入电网并联的条件和方法。
【答】 同步发电机投入电网并联的条件： ① 发电机与电网的相序一致；② 发电机与电网的电压波形相同；③ 发电机与电网的频率相等；④ 发电机的励磁电动势•0E 与电网电压•U 大小相等、相位相同，即••=U E 0。
同步发电机投入电网并联的方法：① 准确整步法；② 自整步法。
5-12 试述同步发电机与电网并联时静态稳定的概念。
【答】 并网在电网上的同步发电机，在某一工作点运行时，如果外界（电网或原动机）发生微小的扰动，在扰动消失后，发电机是否回复到原先的状态下稳定地运行，称为同步发电机的静态稳定问题。
如能回复，说明同步发电机是稳定的；反之，则是不稳定的。
5-14 试述同步补偿机的原理和用途。
同步补偿机应当装设在送电端还是受电端？为什么？【答】 同步补偿机可以看作为空载运行的同步电动机。
其V 型曲线相当于0e≈P 时电动机的V 型曲线。
在正常励磁时，补偿机的电枢电流接近于零；过励时，补偿机能从电网吸取超前的无功电流；欠励时，补偿机则从电网吸取滞后的无功电流。
5-15 试述同步发电机作为发电机和电动机运行时，ϕ、0ψ和δ角的变化范围。
【答】 同步发电机作为发电机运行时，由转子输入机械功率，从定子绕组向电网或负载输出电功率，电磁功率0e >P ；同时，励磁电动势•E 超前于端电压•U ，电磁转矩为制动转矩；同步电动机的功率因数角ϕ和内功率因数角0ψ均在︒+︒-90~90范围内，即ϕcos 和0cos ψ均为正值。
同步发电机作为电动机运行时，由电网输入电功率，从转子输出机械功率，若仍用发电机惯例（输出电流为正方向）来分析，可看作电动机向电网输送负的电流，发出负功率，即电磁功率0e<P ；相应地，功率角δ亦成为负值，即励磁电动势•0E 滞后于端电压•U ，电磁转矩为驱动转矩；同步电动机的功率因数角ϕ和内功率因数角0ψ均在︒+︒-90~90范围外，即ϕcos 和0cos ψ均为负值。
综上所述：]90,90-(︒︒∈发电机ϕ ]180,90(]90-,180-(︒︒⋃︒︒∈电动机ϕ]90,90-(0︒︒∈发电机ψ ]180,90(]90-,180-(0︒︒⋃︒︒∈电动机ψ ]180,0(︒︒∈发电机δ ]0,180-(︒︒∈电动机δ5-16 有一台同步电动机在额定电压、额定频率、额定负载下（功率因数为超前）运行时，功率角︒=25δ，现因电网发生故障，情况有如下变化时，功率角有何变化？（1）电网频率下降%5，负载转矩不变；（2）电网电压和频率都下降%5，负载转矩不变；设励磁一直保持不变，电枢电阻、凸极效应和饱和效应均忽略不计。
【答】 同步发电机的转矩方程e L T T T+=0，则负载转矩L T 不变时，电磁转矩e T 也不变。
励磁不变，则0E 不变。
由220004sin 322sin 3sin 3f L Up E p f fL U E p X U E P T s s s s e e πδππδϖδ===Ω=。
（1）电网频率下降%5，则δsin 增大，从而功率角δ增大。
（2）电网电压和频率都下降%5，则仍δsin 增大，从而功率角δ增大。
5-17 有一无穷大电网，受电端的线电压kV 6N =U，供电给一个A 1000=I ，8.0cos =ϕ（滞后）的三相负载。
今欲加装同步补偿机以把线路的功率因数提高0.95（滞后），此补偿机将输出多少滞后无功电流？【答】 图中cd 为补偿机输出的滞后无功电流。
则bd bc cd ==()()21121tan tan cos ac tan tan ab ϕϕϕϕϕ-⨯=-⨯=()()A12.3373268.075.08.0000119.18tan 87.36tan 8.00001=-⨯⨯==︒-︒⨯⨯=5-20 某水电站为一远距离用户供电，为改善功率因数添置一台补偿机，此机应装在水电站内还是装在用户附近？为什么？【答】 补偿机应装在用户附近。
就地补偿，可以减少补偿电流在线路上的压降、功耗。