电机课后习题答案2020
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能，其磁导率极高（可达到真空磁导率的数百乃至数千倍），能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅，增加了材料的电阻率，从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下，磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时，将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m 式中, β为频率指数，与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此，铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止，单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势，与变压器工作时的情况一样，并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时，单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢，磁导率减小，这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时，磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小，没有饱和，则可以用叠加原理。
电机课后答案
1-1、 变压器电动势旋转电动势产生的原因有什么不同其大小与哪些因素有关1-2、 答：变压器电动势产生原因：线圈与磁场相对静止,但穿过线圈的磁通大小或方向发生变化；旋转电动势产生原因：磁通本身不随时间变化,而线圈与磁场之间有相对运动,从而使线圈中的磁链发生变化;对于变压器电动势：dtd Ndt d e φψ-=-= e 的大小与线圈匝数、磁通随时间的变化率有关;对于旋转电动势：Blv e =e 的大小与磁感应强度B,导体长度l ,相对磁场运动速度v 有关;1-3、 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的它的大小与哪些因素有关1-4、 答：磁滞损耗产生原因：铁磁材料在外界交变磁场作用下反复磁化时,内部磁畴必将随外界磁场变化而不停往返转向,磁畴间相互摩擦而消耗能量,引起损耗;其大小n P 与最大磁通密度m B 、交变频率f 和材料等因素有关,即an fB P ∞;同时,磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积有关,面积越大,磁滞损耗也就越大;涡流损耗产生原因：铁芯中磁通发生交变时根据电磁感应定律,铁芯中会感应涡流状的电动势并产生电流,即涡流;涡流在铁芯中流通时,会产生损耗,就称为涡流损耗;其大小w P 与铁芯中的磁通密度幅值m B ,磁通的交变频率f 、硅钢片厚度d 和硅钢片电阻率ρ等因素有关,即ρ222dB f P m w ∞;1-5、 如何将dtd Ne Φ-=和Blv e =两个形式不同的公式统一起来 1-6、 答：匝数N 为1、有效长度为l ,线圈宽度为b 的线圈在恒定磁场中以速度v 运动时,由电磁感应定律可得：()Blv v lB dtdxlB d l B dt d dt d Ne b x x =--=-=-=-=⎰+)(ξξφ1-7、 电机和变压器的磁路通常采用什么材料制成这些材料各具有哪些主要特征 1-8、答：1通常采用高导磁性能的硅钢片来制造电机和变压器的铁芯,而磁路的其他部分常采用导磁性能较高的钢板和铸钢制造,来增加磁路的导磁性能,使其在所需的磁路密度下具有较小的励磁电流;2硅钢片的导磁率极高,能减少电机体积,降低励磁损耗,磁化过程中存在不可逆性磁滞现象,交变磁场作用下,会产生磁滞损耗和涡流损耗; 2-6 已知一台直流发电机的铭牌参数如下：额定功率P N =200kW,额定电压U N =230V ,额定转速n N =1450r/min,额定效率ηN =90%,试求该发电机的额定输入功率P 1和额定电流I N ;答：直流发电机P N =U N I N ,代入数据可得I N =2.222%90102521=⨯===N NN P P P ηηkW2-7 已知一台直流电动机的铭牌参数如下：额定功率P N =55kW,额定电压U N =110V ,额定转速n N =1000r/min,额定效率ηN =85%,试求该发电机的额定输入功率P 1、额定电流I N 和额定转矩T cN ; 答：7.64%851055321=⨯===NNNP P P ηηkW直流电动机P 1=U N I N ,代入数据可得I N =588ANm k w P T cN 5.52560/21000552=⨯==π 2-10 一台四极单叠绕组的直流电机：1如果取出相邻两组电刷,只用剩下的两组电刷是否可以对电机的性能有何影响端电压有何变化此时发电机能供多大负载用额定功率的百分比表示 2如果有一元件短线,电刷间的电压有何变化电流有何变化3如果只用相对的两组电刷是否能继续运行 4若有一个磁极失磁将会产生什么后果 答：1若取出相邻两电刷,电机可以工作,但带负载性能降低,原本共4条支路并联,设每支路电流为I ,总电流为4I ,现在其中3条支路串联后再与第4条支路并联,总电流为1/3I +I =4/3I ;端电压不变,N N N P P IIP %3.3343/4'==; 2若有一元件断线,电刷间电压不变,由于断线支路无电流,总电流变为3I,即减少为原来的3/4; 3只用相对的两个电刷时,两条支路上的电动势都为0,无法运行;4若一磁极失磁,电极内磁场不对称,造成并联各支路感应电动势不等,甚至产生环流,损坏电机;2-13 一台直流发电机,2P =8,当n =600r/min,每极磁通量3104-⨯=φWb 时,E =230V,试求：1若为单叠绕组,则电枢绕组应有多少根导体 2若为单波绕组,则电枢绕组应有多少根导体 答：n C E e φ=,则8.951046002303=⨯⨯=-e C又aPNC e 60=1当为单叠绕组时,a =P =4,574848.9546060=⨯⨯==P aC N e 匝 2当为单波绕组时,a =1,143748.956060=⨯==P aC N e 匝 2-16、 一台单波绕组的直流发电机,2P =4,P N =50kW,U N =230V ,n N =725r/min,K =135,N y =1,试求：1电枢绕组总导体数N ；2空载时,产生额定电压的每极磁通量Φ0；3若将电枢绕组改为单叠绕组,在同样每极磁通量Φ0及转速下,空载时感应电动势为多少 答：1270113522=⨯⨯==y kN N 2单波绕组a=1960==aPNC e 035249.00==Ne n C EφWb 3若改为单叠绕组a=p=25.460==aPNC e 1150==N e n C E φV2-19 一台并励直流发电机在600r/min 时,空载电压为125V ,假如将转速提高到1200r/min,同时将励磁回路的电阻增加一倍,问发电机的空载电压为多少 答：并励发动机空载时,I =0所以f a I I =由于f I 、a R 和b U ∆很小,因此()'2f f j f f b a a R I R R I U U R I U E =+=≈∆++=同时n Ce E φ=题目指出,速度增大一倍,'f R 也增加一倍;那么'22f f R I E ⋅=励磁电流大小不变,磁通φ不变;那么2502''0==≈E E U V2-20 对任一直流发电机,在给定的运行情况下,总可以利用电动势方程式求得b a a U r I U E ∆++=2,为什么用空载特性曲线上求出对应于E 的励磁电流I f 并非该运行状态的实际励磁电流值 答：当直流发电机有负载时,电枢电流比较大,此时会产生明显的去磁效应或助磁效应,而工作在空载特性曲线对应E 的励磁电流I f 下,是不能满足要求的;所以实际励磁电流会偏大由于去磁效应或偏小由于助磁效应;2-22 一台并励直流发电机,2P =4,P N =82kW,U N =230V ,n N =970r/min,Ω=︒0259.075a R ,并励绕组每极有匝,四极串联后的总电阻Ω=8.22f R ,额定负载时,并励回路串入Ω=5.3f R ,22=∆b U V ,kW p p mec Fe 3.2=+,N ad P p 005.0=;试求额定负载时发电机的输入功率、电磁转矩和效率; 答：5.356==N N N U P I A 745.8=+=fj Nf R R U I A 2.365=+=f N a I I I A46.2412=∆++=b a a N U R I U E V输入功率891.901=+++=++++=ad Fe mec a em f ad Fe mec em p p p I P p p p p P P kW 效率%9012==P P η 由n Ce E φ=3.868===a e Ta T em I nC EC I C T φNm 2-24 一台他励直流发电机,P N =10kW,U N =230V ,n N =1000r/min,Ω=46.0a R ,额定负载时电枢反应去磁作用相当于励磁电流0.2A;已知在800 r/min 时,在所考虑工作范围内,其空载特性可用()400/5f f E I I =+表示;试求：1发电机额定励磁电流fN I ；2电压变化率%U ∆；3过载25%时的端电压设电枢反应正比于负载电流；4在额定负载时,将端电压提高到250V ；励磁电流fN I 不变时,其转速应提高到多少若转速不变时,其励磁电流应增加多少 答： 15.43==NNN U P I A 250=+=a N N N R I U E V考虑在相同的励磁电流作用下,其产生的电动势为200==NNn n nE E V 又()ffI I E +=5400 ,所以5=fIA考虑电枢反应去磁作用,发电机额定励磁电流为2.5=+=fs f fN I I I A 29.25454000=+=nn I I U NfN fN V%83.10%100%0=⨯-=∆NNU U U U3过载25%时,N a I I 25.1'=此时,25.02.025.1'=⨯=fs I A 故75.4''=-=fs fN f I I I A 则由()ffI I E ''5400+=,得6.243=E V6.218'''=-=a a R I E U V4a fN I 不变,此时40250100002==N I A 则4.268222=+=a N N N R I U E V去磁作用184.02.022=⨯=NN fs I I I A 016.522=-=fs fN f I I I A在800 r/min 时, ()V I I E f f 3.2005400222'=+= 故10728002'2122=⨯==E E n n n N N N N b 转速N n 不变,402=N I A,4.2682=N E V ,184.02=fs I Ann I I E Nf f N 2225400+=,所以794.52=f I A故978.5222=+=fs f fN I I I A2-28 如何改变串励、并励和复励直流电动机的转向 答：要改变直流电动机的转向,只要改变电枢电流方向或励磁电流方向;对于串励直流电动机,可将电枢绕组或串励绕组反接,电枢电流或励磁电流改变一个就可以；对于并励直流电动机来说,方法同上；对于复励直流电动机来说,考虑到其励磁绕组的特殊性,在改变电路时,要保证两段励磁绕组的综合励磁作用与电枢电流择一反向;2-31 两台完全相同的并励直流电动机,机械上用一转轴联接在一起,并联于230V 的电网上运行,轴上不带其他负载;在1000r/min 时空载特性为：此时,甲电机的励磁电流为,乙电机的励磁电流为,转速为1200r/min,电枢回路的总电阻均为Ω,若忽略电枢反应去磁的影响和附加损耗ad P ,试问： 1） 哪台是发电机哪台是电动机2）3） 总的机械损耗和铁耗是多少4） 若保持转速不变,只调节励磁电流能否改变电机的运行状态5） 是否可以在1200r/min 时两台电机都从电网吸取功率或向电网送出功率 答： 1n C E e φ=0对于甲电机,当n=1200r/min 时2359.195560=⨯=E V>U 甲电机是发电机对于乙电机,当n=1200r/min 时2247.186560=⨯=E V<U 乙电机是电动机 2对发电机a a R I U E +=0可得50=a I A 则11750=a EI W甲发电机的机械损耗和铁耗em P P 甲甲-1 对电动机60=-=aa R EU I A 乙电动机的机械损耗和铁耗：甲乙1P P em - 16900=-=em em P P P 甲乙∑W3调节励磁电流可以改变两机运行状态;4可以两机都做电动机从电网吸收功率;但不可以两机都做发电机送出功率,因为不符合能量守恒定律;2-32 一台变励直流电动机,P N =,U N =100V ,I n =58A,n N =1470r/min,R f =Ω,R a =Ω;在额定负载时突然在电枢回路中串Ω电阻,若不计电枢回路中的电感和略去电枢反应去磁的影响,试计算此瞬间的下列各项：1） 电枢反应电动势；2电枢电流；3电磁转矩；4若总制动转矩不变,试求达到稳定状态后的转速; 答：14.9115.013810058100=⨯⎪⎭⎫⎝⎛--=-=a a N R I U E V由于串入瞬间电机转速不变,故由n C E e φ=知E 不变; 故电枢反应电动势为;2当串入后()R R I U E a a N ∆+-=',所以2.13'=a I A38.7''===a Ne T a N T em I n C E C I C T φNm 4若总制动转矩不变,则a Ne Ta N T em I n C EC I C T ==φ0,知a I 不变 则平衡后()8.62'=∆+-=R R I U E a a N A1010''==Ne C E n φr/min2-35 一台并励直流电动机,P N =,U N =110V ,n N =900r/min,ηN =85%,R a =Ω,I fN =2A;若总制动转矩不变,在电枢回路中串入一电阻,使转速降低到450r/min,试求串入电阻的数值、输出功率和效率; 答：转矩不变,则75=-=-==f NN Nf N aN a I U P I I I I η A电枢电势10408.075110=⨯-=-=a aN N R I U E V 速度降到450r/min 后,52===NNe n nE n C E φV;69.008.07552110=--=--=a aN Nj R I E U R Ω 输出功率6.35.0602222==⋅=Ω=P nT T P πkW 效率%5.4285.0/2.76.3/2===N N P P ηη2-41 换向极的作用是什么它装在哪里它的绕组应如何励磁如果不慎将已调节好换向极的直流电机的换向极绕组极性接反,那么运行时会出现什么现象 答：换向极作用是改善换向,在换向区域建立一个适当的外磁场,称为换向磁场;装在几何中性线上;换向极的励磁应使得换向极的磁动势抵消交轴电枢反应,并克服换向极磁路中的磁压降;如果不慎将换向极接反,则不但没有抵消,反而加强了磁场,因此可能出现电刷下的火花;2-42 一台直流电机,轻载运行时换向良好;当带上额定负载时,后刷边出现火花;那么应如何调节换向极下的气隙或换向极绕组的匝数,才能改善换向 答：由于出现的是后刷边的火花,所以可以判断是延迟换向,k r e e >而k k B e ∞换向极磁场,为使k r e e =,应增加换向极绕组的匝数,减小换向极下气隙;3-3 变压器铭牌数据为：S N =100kV A,U 1N /U 2N =6300/400V,Y/Y 0连接,低压绕组每相匝数为40匝;1求高压绕组每相匝数；2如高压边额定电压由6300V 改为10000V,而欲保持主磁通及抵押绕组额定电压不变,则新的高、低压绕组每相匝数又应是多少 答： 1由2121N NU U N N =,N 1=630 2对于高压边,由于主磁通保持不变,'1'11'11630100006300E N N E E === 1000'1=E又400100001000'2'2'1'2'1===N N N E E 40'2=N3-6 两台单相变压器,U 1N /U 2N =220/110V,原方的匝数相等,但空载电流02012I I =;今将两变压器的原线圈顺极性串联起来,原方加440V 电压,试问两台变压器副方的空载电压是否相等 答：由题,两台变压器U 1N 相等、02012I I =,可知215.0m m Z Z = 则当两变压器原线圈串联时,344044021111=+⨯=m m m Z Z Z U V388044021221=+⨯=m m m Z Z Z U V又由221==NNU U k 得32201112==k U U V34402122==k U U V 可见两变压器副边电压不相等;3-7 一台单相变压器,S N =1000千伏安,U 1N /U 2N =60/千伏,f N =50赫;空载及短路试验的结果如下：试计算：1折算到高压方的参数实际值及标幺值,假定2'21k R R R ==,2'21k X X X ==σσ；2画出折算到高压方的T 形等效电路； 3计算短路电压的百分值及其二分量；4满载及8.0cos 2=ϕ滞后时的电压变化率()%u ∆及效率η； 5最大效率m ax η; 答：1根据空载试验,有Ω===≈76.6231.1063000002I U Z Z m Ω==≈01.492002I P R R m Ω=-=83.62122222m m m R Z X由52.93.660==k 得折算到高压方时 58.5622==m m Z k Z k Ω 45.422==m m R k R k Ω 40.5622==m m X k X k Ω根据短路试验Ω===88.21115.1532101N k k I U Z Ω===00.6115.1514000221N k k I P RΩ=-=91.20222k k k R Z X由题,有Ω===50.302'21kR R R Ω===46.1012'21kX X X σσ 下面计算标幺值67.1611==N N N U S I A 73.15822==NN N U SI A 24.16067.1645.411*=⨯==N N m m U I R R 67.156067.1640.5611*=⨯==N N m m U I X X 3111*2*11047.8-⨯===NNU I R R R 2111*2*11085.2-⨯===NNU I X X X σσσ2画出等效T 形电路：u3%694.1*2*1=+=R R u kR %70.5*2*1=+=σσX X u kX得%95.522=+=kX kR k U U u 4()()()%78.46.0%70.58.0%694.1%100]sin cos [%100sin cos 2*2*12*2*12*2**2=⨯+⨯=⨯+++=⨯+=∆ϕϕϕϕσσX X R R X R I U k k由%100222⨯-=∆NN U U U U 得00.62=U kV则762cos cos 2222222===ϕϕNNN U S U I U P kW 由题50==P P Fe kW,94.16221==k kN cu I P I P kW得%20.97%10022=⨯++=Fecu P P P P η5最大效率时5000==cu Fe P P ,543.0101*2==KN P P I I 则%19.98%10022=⨯++=Fecu P P P P η3-9 变压器负载运行时引起副边端电压变化的原因是什么副边电压变化率的大小与这些因素有何关系当副边带什么性质负载时有可能使电压变化率为零 答：由于绕组存在漏阻抗,负载电流流过阻抗时,就会有电压降,从而引起副边端电压变化;副边电压变化率大小与这些因素的关系可表示为()2*2**2sin cos ϕϕk k X R I U +=∆;当负载为容性时, 02<ϕ,可能使电压变化率为零;3-10 一台单相交压器S N =2千伏安,U 1N /U 2N =1100/110伏,R 1=4欧,151=σX 欧,R 2=欧,15.02=σX 欧,负载阻抗510j Z L +=欧时,求： 1原边电流I 1、副边电流I 2、副边电压U 2； 2原边输入的有功功率； 3变压器的效率; 答：1Ω=+=+=8221'21R k R R R R k Ω=+=+=30221'21σσσσX k X X X X k Ω+==500010002'j Z k Z L L则966.0'11=++=Lk k NZ jX R U I A66.91'22===kI kI I A0.10851066.92222=+==L Z I U V2()6.940'211=+=L k R R I P W32.933222==L R I P W 得%21.99%10012=⨯=P P η 3-11 一台三相变压器Y/Y-12接法,S N =200kV A,U 1N /U 2N =1000/400V;原边接额定电压,副边接三相对称负载,负载为Y 接,每相阻抗为Z L =+Ω;变压器每相短路阻抗为Z k =+Ω高压侧;求该变压器负载运行时的： 1原、副边电流； 2副边端电压；3输入的视在功率、有功功率及无功功率； 4输出的视在功率、有功功率及无功功率; 答：1由已知,k=将Z L 折算到高压侧,得Ω+==)36(2'j Z k Z L L令NP U 1的相位为0 故()︒-∠=+=+=58.2844.8235.315.631000'11j Z Z U I L k NP ︒-∠==58.281.20612kI I2由已知,︒-∠==01.221.22122L P Z I U︒∠==99.2715.383322P U U3790.142311==I U S NP I KV A391.125cos ==I I I S P ϕKW 309.68sin ==I I I S Q ϕKvar4774.136322==I U S P O KV A329.122cos ==O O O S P ϕKW 178.61sin ==O O O S Q ϕKvar3-14 画出如图所示各种联接法的向量图,根据向量图标出联接组号; 答： 1BCAa bE ABabE联接组号为Y/△-1 2联接组号为△/△-8 3ab联接组号为Y/Y-83-16 一台Y /△联接的三相变压器,原方高压方加对称正弦额定电压,做空载运行,试分析： 1原方电流、副方相电流和线电流中有无三次谐波成分2主磁通及原、副方相电势中有无三次谐波成分原方相电压及副方相电压和线电压中有无三次谐波成分 答： 1原边三次谐波电流不能流通;副边相电流中存在三次谐波电流,线电流中没有三次谐波电流; 2主磁路中有三次谐波分量,但是很小,原、副边相电势中有三次谐波分量,但数值很小;原边相电压有三次谐波成分,副边相电压没有三次谐波成分;副边线电压没有三次谐波成分; 3-17 一台单相变压器,额定电压为380/220V;现将Xx 连在一起,在A-X 端加190V 电压,如用电压表测A-a 两端,试问：1A 、a 为同极性端时,电压应为多少 2A 、a 为异极性端时,电压应为多少 答： 1由190=AX U V , k=380/220得：110=ax U V,A 、a 同性,所以80=-=ax AX Aa U U U V2110-=ax U V,A 、a 异性300=-=ax AX Aa U U U V3-18 为了检查变压器的联接组号,在变压器接线后,将高、低压线圈的A 、a 点相连接,和上电源,用电压表测量U cb 和U ac ,试证明：1Y /Y -12：21k k U U U ab ac cb +-==； 2Y /Y -6：21k k U U U ab ac cb ++==； 2Y /Y -11：21k U U ab cb +=;abABU U k = 答： 1设bc ac ab u u u ===1,BC AC AB u u k u ===,2k AD =,12-=-=kac AD CD ,k BD 23=, 1222+-=+=k k CD BD BC ,ab BC u k k u 12+-=由对称性得ab BC Cb u k k u u 12+-==2BED CA cFa b12+=kcD ,k BD 23=,1222++=+=k k CD BD BC , 所以ab BC Cb u k k u u 12++==321=cE ,23=AE ,23-=k BE ,13222+-=+=k k EC BE BCab BC u k k u 132+-=1222+=+=k AC bA Cb ab Cb u k u 12+=4-7 如果一台交流发电机线圈电动势的三次谐波已由短距消除,其5次和7次谐波的短距系数为多少 答：为消除3次谐波,线圈的节距为ττ323111=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=y 所以5次谐波的短距系数为866.025sin 15-=⎪⎭⎫⎝⎛⋅=πτy k y 7次谐波的短距系数为866.027sin 17=⎪⎭⎫⎝⎛⋅=πτy k y 4-8 为什么说交流绕组所产生的磁动势既是空间函数,又是时间函数;试用单相绕组的磁动势来说明; 答：同步电机的定子绕组和异步电机的定、转子绕组均为交流绕组,而它们的电流则是随时间变化的交流电;因此,交流绕组的磁动势及气隙磁通是时间的函数;同时空间上随着电角度按余弦规律分布,即也是空间位置的函数;4-9 三相绕组合成旋转磁动势基波的幅值、转向和转速各决定于多少为什么它的波幅的瞬间位置与某相电流的相位有何关系 答： 由I pNk F w 119.023⨯=知 幅值4-12 设有两相绕组,A 相轴线在B 相的逆转向90电角度,A 、B 相电流为t I I m A ωcos =、t I I m A ωsin =,试分析所产生的基波合成磁动势,并由此论证一个旋转磁动势可以用两个脉震磁动势来代替; 5-1有一台50赫的异步电机,额定转速730=N n 转/分,空载转差率为,试求该电机的极数、同步转速、空载转速及额定负载时的转差率; 答：1.46060111=≈=Nn f n f p 所以4=p ,极数为8 同步转速7506011==pf n r/min空载转速7480110=-=s n n n r/min 额定负载转差率0267.011=-=n n n s NN 5-2当异步电动机运行时,定子电流的频率是多少定子电势的频率是多少转子电势的频率是多少转子电流的频率是多少由定子电流所产生的旋转磁势基波将以什么速度切割定子以什么速度切割转子由转子电流所产生的旋转磁势基波将以什么速度切割转子以什么速度切割定子转子磁势基波切割定子的速度会不会因转子转速的变化而变化答：1定子电流的频率为额定频率1f 2定子电势频率与电流频率相同为1f 3转子电流频率为12sf f =,其中11n nn s -=4转子电势频率与电流频率相同,为12sf f = 5由定子电流所产生的旋转磁势以p f n 1160=切割定子,以n n p f n -==12260切割转子 6由转子电流产生的旋转磁势基波以n n p f n -==12260切割转子,以pf n 1160=切割定子 7转子磁势基波切割定子的速度不会因转子转速的变化而变化 5-3有一台绕线式异步电动机,定子绕组短路,在转子绕组通入三相交流电流,其频率为1f ,旋转磁场相对于转子以pf n 1160=转/分p 为定、转子绕组极对数沿着顺时针方向旋转,问此时转子转向如何转差率如何计算 5-4答：此时转子转向为逆时针,转差率11n nn s -=; 因为转子中的旋转磁场使得定子中也产生顺时针旋转磁场,使定子相对于转子顺时针旋转,而定子固定,故转子逆时针旋转;5-4 三相六级绕线式异步电动机,定、转子绕组均采用星型连接,额定功率250千瓦,额定线电压500伏,额定功率50赫,满载时的效率%,功率因数为；0146.01=R 欧,7101.02=R 欧,880.0X 1=σ欧,0745.0X 2=σ欧；926.01=w k 957.02=w k ；定子槽数为72,每槽导体数为16,每相并联支路数为6；转子槽数为90,每槽导体数为2,每相并联支路数为1；空载电流为安;试求：1额定负载时的定子电流；2忽略1R 及m R 时的激磁电抗m X ；3转子阻抗的折算值'2R 和'2X σ;答： 105.343cos 3==ϕηN NN U P I A 25.300==I U Z N 欧 412.310=-=σX Z X m 欧 34211==pm z q 32111==aN pq N c 5222==pm z q 30222==aN pq N c 032.1222111==m kw N m kw N k i 032.12211==kw N kw N k e e i e i k k X X k k R R σσ2'22'2==018.0'2=R 欧079.0'2=σX 欧5-6 若在一异步电动机定子绕组上加以频率为1f 的正序电压,产生正转旋转磁场;在转子绕组上加以频率为2f 的负序电压,产生反转旋转磁场;问当电机稳定运行时转子转向转速的大小其转速是否会随负载的增加而降低答：当电机稳定运行时转子转向与正旋转磁场相同;转速的大小为n ,则606012pf pf n =-; 转子、定子磁动势相同60)(21f f p n +=;转速不会随负载的增加而降低;5-8 一台三相异步电动机的输入功率为千瓦,定子铜耗为450瓦,铁耗为200瓦,转差率为029.0=s ,试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及总机械功率;答：05.10111=--=Fe Cu em P P P P kW45.2912==em Cu sP P W55.975822=-=Cu mec P P P W。
直流电机课后习题答案
第1章直流电机1-1 P N=201 kW I N=782 A1-2 答：可以根据感应电动势e的大小来判断直流电机的运行状态。
当e>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。
发电状态时M em与n反向，e与I a同向，与U a反向；电动机M em与n同向，e与I a、U a反向。
发电机把机械能转换为电能，电动机把电能转换为机械能。
1-3 I N=522 A1-4 E e=110.9 V T em=378.4 N·m1-5 T2=54.1 N·m T p=5.1 N·m η=86.9% n0=3 111.2 r/min1-6 答：他励直流电动机的固有机械特性是指当电动机电源电压和磁通为额定值，且电枢回路不串联电阻的机械特性。
通过人为的改变他励直流电动机机械特性公式中的磁通、电源电压和电枢回路串联电阻等参数得到的机械特性称为人为机械特性。
1-7 答：电力拖动系统稳定运行的条件有：（1）必要条件。
电动机的机械特性曲线与负载转矩特性曲线有交点，即T em=T L（T L 为负载转矩）。
（2）充分条件。
在交点对应的转速之上有T em<T L，在交点对应的转速之下有T em>T L。
1-8 答：1、因为他励直流电动机直接启动时启动电流可高达额定电流的十几倍或更高，使绕组由于过热而损坏。
2、他励直流电动机的启动控制常采用降压启动或电枢回路串联电阻启动。
3、电枢回路串电阻启动的优点是操作简单、可靠，缺点是启动时电阻消耗的电能较多、效率较低；降压启动的优点是启动过程快、平稳，而且能量损耗小。
缺点是需要专用电源设备，投资大。
1-9 解：避免启动电流过大使电机换向情况恶化，导致启动转矩过大使电动机遭受机械损坏。
1-10 答：常见的调速方法有电枢回路串电阻调速、降低电源电压调速和减弱磁通调速。
1、电枢回路串电阻调速的优点是方法简单，操作方便，缺点是相对稳定性差，而且串入电阻使能耗增大，经济性较差。
川大2020《电机学》第二次作业答案
首页 - 我的作业列表 - 《电机学》第二次作业答案完成日期：2020年06月09日 09点49分说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共23个小题，每小题 2.5 分，共57.5分。
在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.三相四极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.B.C.2.交流绕组的绕组系数通常为（）。
A.<1B.>0C.=13.相对称交流绕组的基波电势幅值为E1,绕组系数为k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次谐波电势幅值为（）A.0B.C.4.一台50Hz的三相电机通以60 Hz的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的转速（）。
A.变大B.减小C.不变5.单相绕组的基波磁势是（）。
A.恒定磁势B.脉振磁势C.旋转磁势6.交流电机定、转子的极对数要求（）。
A.不等B.相等C.不可确定7.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8.A.B.C.D.9.与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（）。
A.B.C.D.10.A.B.C.D.11.三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（）。
A.与转差率反比B.与转差率无关C.与转差率正比D.与转差率成某种函数关系12.A.B.C.D.13.A.B.C.D.无法确定。
14.对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。
A.B.C.D.15.并励直流电动机磁通增加10？，当负载力矩不变时（T2不变），不计饱和与电枢反应的影响，电机稳定后，下列量变化为：P2（）。
A.增加B.减小C.基本不变16.一台他励直流发电机，额定电压220V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功率（）。
电机学课后答案(胡虏生著 第二版完整版)
习题集目录第1章绪论 (1)第2章变压器的运行原理及理论分析 (2)第3章三相变压器及运行 (13)第4章三相变压器的不对称运行 (16)第5章特种变压器 (22)第6章交流绕组及其感应电动势 (27)第7章交流绕组及其感应磁动势 (32)第8章（略） (36)第9章三相异步电机的理论分析与运行特性 (37)第1章 绪论P17：1-1解：T S B 53.1025.0003.02==Φ=π14.3748.155.1304048.153.130=⇒--=--x x H H 匝1400530214.37≈⨯⨯===πI l H I F N xP17：1-2 解：(1)匝16435.2434.139951.010453.151.030214.37721=+=⨯⨯+-⨯⨯=+=-ππN N N(2)设B 在（1.48~1.55）之间()()（与假设相符）486.1417.34180651.26913715.79570001.03023048.148.155.13040101045140037=⇒-+=⇒-⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--+⨯⨯=⨯==--B B B B B NI F ππw b 10918.2025.0486.1BS 32-⨯=⨯==ΦπP18：1-4解：2621020m s -⨯=(1)t dt td dt dB NS dt d Ne 314cos 096.20314sin 8.010*******-=⨯⨯⨯-=-=Φ-=- (2) t dt dBNS dt d N e 314cos 048.1060cos -=︒-=Φ-=(3)s rad n /31006010002602πππ=⨯==Ω()tcos cos 1cos 0t cos cos t Ω='='=+Ω=''θθθθθ则时，当，，则为时刻平面与磁力线夹角设ttt t t dtt t d dt dB NS dt d N e 314cos 72.104cos 096.20314sin 72.104sin 699.63100cos314sin 8.020200cos 2-=⋅⨯⨯-='-=Φ-=πθ第2章 变压器的运行原理及理论分析p42:2-1 设有一台500kV A 、三相、 35000/400V 双绕组变压器，一、二次绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。
电机学课后习题答案(辜承林)
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 tLψ=-对空心线圈：LLi ψ= 所以di eL L dt=- 自感：2LLN N m miiiL N i N φψ===∧=∧Am lμ∧=所以，L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1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i 1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。
电机原理与电力拖动课后参考答案
电机原理与电力拖动课后参考答案第一章2．在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。
直流电动机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。
2．直流发电机是如何发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？答：直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例)，电枢绕组的a导体处于N极底下，由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，处于S极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙。
，它通过换向装置后，才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S 极底下导体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕(流入)，为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。
由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置u后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行2.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，那么换向器有什么作用呢？答：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。
6.直流电机磁路包括哪几部分?磁路未饱和时，励磁磁通势生要消耗在哪一部分?答：直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙、电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。
磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。
12. 已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率，额定电压UN=，额定转速nN=1500r/min，额定效率。
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。
电机学第四版课后答案讲解
电机学第四版课后习题答案第一章 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Rm A ，单位： A Wb1-2 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 p h C h fB mnV 。
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 p h C Fe f 1.3B m2G 。
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 10 4Wb ，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 A A 0.025 1.2510 2 0.93m 2 2.9 10 4m 2（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 2 5 104m7.5铁心长度 l 1.25 2 5 1.25 0.025 2cm 12.45 10 2m27.5 10 4铁心、气隙中的磁感应强度 B B 4 T 1.29T2A 2 2.9 10 4（1） 不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度 HB 1.297A m 1.0 106A m 0 4 10 7磁势 F I F H l 1.0 1065 10 4A 500A电流I FI0.5AN2 考虑铁心中的磁位降：铁心中 B 1.29T查表可知： H 700A m铁心磁位降 F Fe H l 700 12.45 102A 87.15AF I FF Fe 500A 87.15A 587.15AI FI0.59AN1-4 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。
同步电机课后习题参考答案
14-1水轮发电机和汽轮发电机结构上有什么不同，各有什么特点？14-2 为什么同步电机的气隙比同容量的异步电机要大一些？14-3 同步电机和异步电机在结构上有哪些异同之处？14-4 同步发电机的转速为什么必须是常数？接在频率是50Hz电网上，转速为150r/min的水轮发电机的极数为多少？14-5 一台三相同步发电机S N=10kV A，cosφN=0.8（滞后），U N=400V，试求其额定电流I N和额定运行时的发出的有功功率P N和无功功率Q N。
14-6 同步电机在对称负载下稳定运行时，电枢电流产生的磁场是否与励磁绕组匝链？它会在励磁绕组中感应电势吗？14-7 同步发电机的气隙磁场在空载状态是如何激励的，在负载状态是如何激励的？14-8 隐极同步电机的电枢反应电抗与与异步电机的什么电抗具有相同的物理意义？14-9 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？答案：14-3 2p=4014-4 I N=14.43A，P N=8kW，Q N=6 kvar15-1 同步电抗的物理意义是什么？为什么说同步电抗是与三相有关的电抗，而它的值又是每相的值？15-2 分析下面几种情况对同步电抗有何影响：（1）铁心饱和程度增加；（2）气隙增大；（3）电枢绕组匝数增加；（4）励磁绕组匝数增加。
15-9 (1) *0E =2.236， (2) *I =0.78（补充条件： Ｘ*S 非=1.8） 15-10 (1) *0E =1.771, 0E =10.74kV ，4.18=θ 15-11 0 2.2846E *=, 013.85kv E =，32.63θ=15-12 012534.88v E =，57.42ψ=，387.61A d I =，247.7A q I =16-1 为什么同步发电机的稳态短路电流不大，短路特性为何是一直线？如果将电机的转速降到0.5n 1则短路特性，测量结果有何变化？16-2 什么叫短路比，它与什么因素有关？16-3 已知同步发电机的空载和短路特性，试画图说明求取Ｘd 非和Kc 的方法。
电机课后习题答案
感应电机4-1 为什么感应电机的功率因数总是置后的？为什么感应电机的气隙比较小？答：感应的磁场由交流电流激励产生，激励电流是感性无功电流，需从电网吸取感性无功功率，所以感应电机的功率因数总是置后的。
气隙大则磁阻大，产生同样磁通所需的无功电流就大，功率因数变低，所以感应电机的气隙一般较小。
4-2 感应电机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？答：主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定转字绕组同时交链，它是实现能量转换的媒介，它占总磁通的绝大部分。
主磁通可以由定子电流单独产生，也可以由定转子电流共同产生。
猪主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，而与之对应的励磁电抗X m 不是常数。
除主磁通以外的磁通统成为漏磁通，它包括槽漏磁通，端部漏磁通和谐波漏磁通。
仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转子交链的成为转子漏磁通。
漏磁通在数量上仅占总磁通很小的一部分，没有传递能量作用。
漏磁通路径的磁导率是常数，与之对应的定子漏电抗X σ1，转子漏电抗X σ2是常数。
4-3 说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？答：转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。
为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相数m 1，匝数N 1和绕组系数K 1N 相同的等效绕组替换实际转子绕组，转换前后转子绕组的磁动势F 2和各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。
频率转换即是用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势F 2和各种功率及损耗不便。
为此，只要将转子电阻R 换成SR。
4-4 为什么相同容量的感应电动机的空载电流比变压器的大得多？答：变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅刚片构成的定转子铁心外，还有空气隙。
气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标幺值为0.2到0.5，变压器空载电流的标幺值为0.02到0.1。
4-5 一台四极绕组式感应电动机，今将其定子改饶成两极，而转子仍用原来的转子，此时电动机的运行情况如何？答：当绕线式 电动机的定子绕组由四极改饶成两极时，极距τ=pD 2π增加一倍。
华工2020电机学-随堂练习
参考答案：B
问题解析：
6.(单选题) 极距的宽度恰好为（ ）。
A 一个极所占的槽数 B 每极每相所占的槽数 C 一对极所占的槽数 C 每相所占的槽数
答题： A. B. C. D.（已提交）
参考答案：A
问题解析：
7.(单选题) 三相单层交流绕组不包括（ ）。
A 链式 B 波式 C 叠式 D 同心式
答题： 对. 错.（已提交）
参考答案：×
问题解析：
5.(判断题) 从空载到负载，主磁通变化很大。
答题： 对. 错.（已提交）
参考答案：×
问题解析：
6.(判断题) 归算的目的在于导出一体化的等效电路。
答题： 对. 错.（已提交）
参考答案：√
问题解析：
7.(判断题) 变压器的相量图和等效电路都是基于基本方程的。
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。
答题： A. B. C. D.（已提交）
参考答案：A
问题解析：
5.(单选题) 他励发电机的调整特性是（ ）
A 下垂 B 上翘 C 水平 D 不一定
答题： A. B. C. D.（已提交）
答题： A. B. C. D.（已提交）
参考答案：D
问题解析：
第一篇 直流电机 ·第四章 直流电机的运行特性
当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。
1.(单选题) 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。
C 谐波次数为7或6k+1，与基波相同；谐波次数为5或6k-1，与基波相反；
电机及电力拖动课后习题答案
《电机与拖动基础》课后习题第一章 习题答案1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。
（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。
直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。
换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。
机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。
电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。
电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。
有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。
电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。
换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。
2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/m in 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。
解：电动机η⋅=N N N I U P ， 故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/m in 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。
解：发电机N N N I U P =， 故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N7．什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。
电机学第四版课后习题答案
电机学第四版课后习题答案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 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 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221==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3.12fB p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
江苏大学电机学课后习题答案
f 44.4-⨯=⨯⨯⨯==
B N U S N
一次绕组导线截面积61110557.53
67
.16-⨯==
=
ρ
ψ
N I S (2m
二次绕组导线截面积42210406.23
71
.721-⨯==
=ρ
ψ
N I S (2m p42:2-5
设有一台
10kV A、2200/220V、单相变压器,其参数如下
p42:2-3设有一台500kV A、50Hz、三相变压器、Dyn连接(上列符号的意义为一次绕组接成三角形,二次绕组接成星形并有中线引出,额定电压为10000/400V (上列数字的意义为一次额定线电压10000V ,二次额定线电压为400V ,以后不加说明,额定电压均指线电压; (1试求一次额定线电流及相电流,二次额定线电流;
20sin
32203sin
2cos 2sin 2sin ,11=︒∙︒︒⨯=∙==βααq q k时v N
038.02405cos 2205sin
322035sin
,55
-=︒⨯∙︒⨯︒⨯⨯==N k时v
136.02407cos 2
207sin
322037sin
,77
=︒⨯∙︒⨯︒⨯⨯==N k时v
(1当变压器I的短路电压为变压器II的短路电压的90%时,即设U kI*=0.9U kII*
(2当变压器II的短路电压为变压器I的短路电压的90%时,即设U kII*=0.9U kI*解:(1由题目知变压器I先满载,即βI =1
9.0:11
:1:*
*21==
kII kI U U ββ ∴ βII =0.9
*I
电机学B随堂练习2020春华工答案
电机学，随堂练习第一篇直流电机第一章概述第二章直流电机的电枢绕组1.(单选题) 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。
答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：2.(单选题) 单波绕组的并联支路数应等于（）A 2B 极对数pC 极数2pD 换向片数k答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：3.(单选题) 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答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：4.(单选题) 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。
答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：5.(单选题) 他励发电机的调整特性是（）A 下垂B 上翘C 水平D 不一定答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：6.(单选题) 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。
答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：7.(单选题) 单叠绕组的并联支路数应等于（）A 2B 极对数pC 极数2pD 换向片数k答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：8.(单选题) 对于能耗制动来说，下列说法错误的是（）A能量回馈到电网。
- 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)。
电机课后习题答案2020以加速度为提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：折算到电机转矩：（另：）电机输出功率：（2）负载飞轮矩：折算到电机轴总飞轮矩：（3）∵ ∴ 而∴1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
齿轮1与电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1所示。
表1-1 传动机构各齿轮数据序号名称重量齿数1齿轮8、30302齿轮40、25553齿轮19、50384齿轮56、80645齿轮37、50306齿轮137、2075G1工作台14700G2工件9800刨床的切削力,切削速度，传动机构总效率，齿轮6的节距，电动机的飞轮矩，工作台与床身的摩擦系数。
试求：(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩；(2)切削时电动机的输出功率；(3)空载不切削时当工作台以加速时，电动机的转矩。
解：∴ 电机转速为（1）（2）（3）2－9 他励直流电动机的额定数据为: 测得。
是计算并画出下列机械特性：（1）固有机械特；（2）电枢电路串入电阻时的人为机械特性；（3）电枢电压时的人为机械特性；（4）磁通时的人为机械特性。
解：（1）固有特性：（2）（3）（4）2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: 电枢总电阻。
（1）计算并绘制固有机械特性；（2）转速为1100 r/min时的电枢电流是多少？（3）电压降至200V，电枢电流时的转速是多少？解：（1）固有特性：（2）（3）2－11一台他励直流电动机的额定数据为：。
（1）直接起动的起动电流是多少？（2）如果要求起动电流限制为2，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻？解：（1） , （2）降压起动：串电阻：2－12 一台他励直流电动机，其名牌数据：。
采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流，起动级数，求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。
解：串入最大电阻：校验：第一次切换：r/min第二次切换：r/min第三次切换：r/mmin2－14一台他励直流电动机的铭牌数据为: 电枢总电阻。
电动机运行于额定工况。
若最大制动电流不允许超过，则：（1）若采用能耗制动，求电枢应串入的最小电阻值；（2）若采用电压反接制动，求电枢应串入的最小电阻值。
解：（1）（2）2－15一台他励直流电动机，铭牌数据为: 。
拖动起重机的提升机构，，忽略空载转矩：（1）若要求电动机以800 r/min 的转速起吊重物，求电枢电路应串入多大电阻？（2）断开电源，同时在电枢电路内串入20Ω电阻，问电动机稳定转速是多少？（3）若要求电动机以1200 r/min的转速下放重物，有哪几种方法可以实现？试计算说明。
解：（1）（2）（3）① 电势反向反接制动：② 能耗制动：③ 回馈制动：2－16 一台他励直流电动机，其额定值为：测得。
拖动位能性恒转矩负载，，忽略空载转矩：（1）重物吊起后要求停在空中，问如何实现。
计算并说明。
（2）在电动机以510 r/min的转速起吊重物时，忽然将电枢反接，若电枢电流不允许超过，求电动机稳定转速。
解：（1）则 (2)2－17 他励直流电动机的名牌数据：测得。
拖动位能性恒转矩负载，，忽略空载转矩：（1）电动机在能耗制动下工作，，电枢串入0、5Ω电阻，问电动机的转速是多少？（2）电动机在回馈制动下工作，，电枢不串电阻，问电动机转速是多少？解：（1）输入P=0,输出（2）输入：输出：2－18 一台他励直流电动机，其额定数据为：。
当生产机械要求静差率为20%时：（1）采用调压调速，问调速范围是多少？（2）采用电枢串电阻调速，问调速范围是多少？解：（1）调压时不变∴ （2）2－19他励直流电动机的额定数据：。
带恒转矩负载，，采用调压与调磁结合的调速方法，生产机械要求最高运行速度为1200 r/min，最低运行转速为400 r/min，求：（1）调速范围：（2）在低速下工作时电源电压；（3）最低转速机械特性的静差率。
解：（1）（2）低速时采用调压励磁额定，（3）2－20一台他励直流电动机，其额定数据为：。
电动机带额定的恒转矩负载工作，当磁通减弱为时，电动机的稳定转速和电枢电流是多少？电机能否长期运行，为什么？解：2－21 某他励直流电动机，其额定数据为：。
若生产机械要求：（1）调速范围D=5，采用调压调速，最低转速是多少？低速机械特性的静差率是多少？（2）静差率=25%采用调压调速，最低转速是多少？调速范围是多少？解：（1）（2）2－22 一台串励直流电动机，已知Ia=10A，n=1000r/min，若负载转矩增大为原来的4倍，电枢电流和转速各位多少（不计磁饱和）？解：当时，3－11 一台笼型三相感应电动机，极数2p＝6，额定电压UN＝380V，额定频率fN＝50Hz，额定转速nN＝960r/min，定子绕组为Y联结，＝2、06Ω，＝3、13Ω，＝1、58Ω，＝4、27Ω。
试求该电动机的额定转矩TN，最大转矩Tmax，过载能力，最大转矩对应的临界转差率sm（忽略空载转矩T0）。
解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）3－12 一台绕线转子三相异步电动机，极数2p＝4，额定功率PN＝75kW，额定电压UN＝380V，额定电流IN＝144A，额定频率fN＝50Hz，转子额定电动势E2N＝399V，转子额定电流I2N＝116A，额定转速nN＝1460r/min，过载能力＝2、8。
用简化实用表达式及较准确的实用表达式绘制电动机的固有机械特性。
解：3－13、一台绕线转子三相感应电动机，极数2p＝4，额定功率PN＝150kW，额定电压UN＝380V，额定频率fN＝50Hz，＝＝0、014Ω，＝0、065Ω。
当忽略励磁阻抗Zm时，使用简化等效电路求取：（1）直接起动时的起动转矩和起动电流；（2）在转子每相绕组中串入起动电阻＝0、12Ω时的起动转矩和起动电流；（3）在定子每相绕组中串入起动电抗Xst＝0、12Ω时的起动转矩和起动电流。
3－14 一台笼型三相异步电动机，极数2p＝4，额定功率PN＝28kW，定子绕组为△接，额定电压UN＝380V，额定电流IN＝58A，额定频率fN＝50Hz，额定功率因数cosN=0、88，额定转速nN＝1455r/min，起动电流倍数K1＝6，起动转矩倍数KT＝1、1，过载能力＝2、3。
车间变电站允许最大冲击电流为150A，生产机械要求起动转矩不小于73、5Nm，试选择合适的降压起动方法，写出必要的计算数据。
若采用自耦降压变压器降压起动，抽头有55％、64％、73％三种。
解：（1）直接起动：（2）降压起动：（3）Y—△起动：（不满足要求）（4）自耦降压：① ② （最合适）③3－15 一台绕线转子三相异步电动机，极数2p＝8，额定功率PN＝30kW，额定电压U1N＝380V，额定电流I1N＝71、6A，额定频率fN＝50Hz，额定转速nN＝725r/min，转子额定电动势E2N＝257V，转子额定电流I2N＝73、2A，过载能力＝2、2。
拖动恒转矩负载起动，负载转矩TL＝0、75TN。
若用转子串电阻四级起动，＝1、8，求各级起动电阻多大？解：3－16 一台绕线转子三相感应电动机，极数2p＝4，额定功率PN＝150kW，额定电压UN＝380V，额定频率fN＝50Hz，定、转子绕组均为Y联结，额定负载时测得转子铜耗PCu2＝2205W，机械损耗PΩ＝2645W，杂散损耗P△＝1010W。
其它电动机参数为＝＝0、013Ω，＝0、06Ω。
试求：（1）额定运行时的电磁功率Pe、额定转差率sN、额定转速nN和电磁转矩Te；（2）负载转矩不变（认为Te不变），转子回路中串入调速电阻＝0、10Ω时，电动机的转差率s、转速n和转子铜耗PCu2；（3）转子回路不串电阻和串入调速电阻两种情况下的临界转差率；（4）欲使起动时产生的转矩最大，应在转子回路串入的起动电阻（归算到定子侧的值）。
解：（1）总机械功率：（2）∵ ∴ （3）不串电阻：串入电阻：（4）∵ ∴3－17 一台绕线转子三相异步电动机拖动一桥式起重机的主钩，其额定数据为：极数2p＝10，额定功率PN＝60kW，额定频率fN＝50Hz，额定转速nN＝577r/min，额定电流IN＝133A，转子额定电流I2N＝160A，转子额定电动势E2N＝253V，过载能力＝2、9，额定功率因数cosN=0、77，额定效率ηN=0、89。
设电动机转子转动35、4转时，主钩上升一米。
如要求带额定负载时，重物以8m/min的速度上升，试求电动机转子电路每相串入的电阻值；解：上升速度∴ 相同转矩：3－18 一绕线转子三相异步电动机有关数据为：极数2p＝6，额定功率PN＝75kW，额定电压UN＝380V，额定转速nN＝976r/min，过载能力＝2、05，转子额定电动势E2N＝238V，转子额定电流I2N＝210A。
转子回路每相可以串入电阻为0、05Ω，0、1Ω和0、2Ω时，求转子串电阻调速的（1）调速范围；（2）最大静差率；（3）拖动恒转矩负载TL＝TN 时的各档转速为多少？解：3－19 某绕线转子三相异步电动机，技术数据为：极数2p＝6，额定功率PN＝60kW，额定频率fN＝50Hz，额定转速nN＝960r/min，转子额定电动势E2N＝200V，转子额定电流I2N＝195A，过载能力＝2、5。
其拖动起重机主钩，当提升重物时电动机负载转矩TL＝530Nm，不考虑传动机构损耗转矩，试求：（1）电动机工作在固有机械特性上提升该重物时，电动机的转速：（2）若使下放速度为n＝－280 r/min，不改变电源相序，转子回路应串入多大电阻？（3）若在电动机不断电的条件下，欲使重物停在空中，应如何处理，并作定量计算。
（4）如果改变电源相序在反向回馈制动状态下下放同一重物，转子回路每相串接电阻为0、06Ω，求下放重物时电动机的转速。
解：（1）∵ （2）（3）串电阻使，则（4）反向回馈制动，串电阻正向串0、06Ω后，4-1（1）（2）4-24-2解：（1）能耗制动，制动停车时间相等起始：制动前：虚稳态点：停车时间：位能性稳态时间：反抗性稳态时间=停车时间（2）反接制动，停车时间，反抗、位能性相同反抗性n=0时，位能性负载，稳态时间为1、945s4-3 位能性负载5-65-7解：5-8 预选：5-8解：预选电机平均功率预选：校验：∴ 校验通过，预选符合要求。
5-9解：（1）电机起动输出功率：过载能力：（2）电机起动输出功率：过载能力：∴选用第二台5-10解：提升时有功功率：提升重物时间为下放空钩功率：（本题中速度单位为m/min,而不是r/min）。