电机学习题

2015电机学习题
一、 简答、分析
1、 磁滞损耗和涡流损耗产生的原因及与其相关的因素
2、 磁路和电路的不同点
3、 直流磁路和交流磁路的不同点
4、 变压器能变压，而不能变频率
5、 减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈不变）二次线圈的电压将如何变化？
6、 变压器的空载电流的性质和作用及它与哪些因素有关？
7、 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？ 8、 为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？ 9、 变压器激磁电抗和漏抗的物理意义，对已制成的变压器，它们是否是常数？ 10、 铭牌为60Hz 的变压器接到50Hz 的电网上运行，分析对主磁通、激磁电流、
铁损、漏抗及电压变化率有何影响？
11、 单相变压器如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会
出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（考虑暂态过程） 12、 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？负载后电枢
电动势应该用什么磁通进行计算？
13、 直流电机的感应电动势公式用机械角速度表示转速时，其结构常数和电磁
转矩公式的结构常数是统一的，试证明之。

14、 直流电机空载和负载时有哪些损耗？各由什么原因引起？发生在哪里？其
大小与什么有关？在什么条件下可以认为是不变的？ 15、 直流发电机实验时，若并励直流发电机的端电压升不起来，应该如何处理？ 16、 并励发电机自励条件
17、 为什么并励直流发电机工作在空载特性的饱和部分比工作在直线部分时，
其端电压更加稳定？
18、 并励电动机在运行中励磁回路断线，将会发生什么现象？为什么？
19、 交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有
关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？
20、 总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、幅值大小、幅值空间
位置、转向和转速各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？
21、 证明一个脉振磁场可以分解成两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转
磁场。

22、 理解三相异步电动机等效电路中参数'
2
'211,,,,,X R X R X R m m 以及'21R s
s 23、 掌握感应电动机运行时定子电流的频率、由定子电流产生的旋转磁动势切
割定子和转子的速度、由转子电流产生的旋转磁动势基波切割定子和转子的速度以及两个基波磁动势的相对运动速度
24、 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数的影
响？
25、 笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的。

如输出同
样转矩，电动机运行性能有什么变化？
26、 比较相同容量的感应电机和变压器的空载电流 27、 分析转差率s 对感应电动机效率的影响。

28、 比较异步电机和同步电机的气隙
29、 分析三相异步电动机的堵转电流与外加电压、电机所带负载的关系 30、 同步发电机电枢反应
31、 直轴和交轴同步电抗的意义及测定方法
32、 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？ 33、 同步电机的功角特性
二、计算
1、已知单相变压器的 1R ，1X σ，2R ，2X σ，m R ，m X ，1N ，2N ，2cos ϕ，2I ，2U
求：(1) 用近似等效电路和简化等效电路求11I U 和，并将结果进行比较;
(2) 画出折算后T 形等效电路。

2、将一台1000匝的铁心线圈接到110V ，50Hz 的交流电源上，由安培表的读数得 知A I 5.01=，W P 101=，把铁心抽去后电流和功率为100A 和10kW 。

假设不计漏 磁，试求： 两种情况下的参数；
3、一台四极、82kW 、230V 、971r/min 的他励直流发电机，如果每极的合成磁通等 于空载额定转速下具有额定电压时每极磁通，试求当电机输出额定电流时的电 磁转矩。

4、一台并励直流电动机，P N ＝100kw ，U N ＝220V ，n ＝550r/m 在750C 时电枢回路电
阻r a ＝0.022欧，励磁回路电阻R f ＝27.5欧，2u ∆＝2V ，额定负载时的效率为 88％，试求电机空载时的电流。

5、一台并励发电机，P N ＝6kW ，U N ＝230V ，n ＝1450r/m ，电枢回路电阻Ω=921
.075R a ，励磁回路电阻Ω=177R f ，额定负载时的附加损耗60=∆P W ，铁耗5145.P Fe =W ，机械损耗4.168=ΩP W ，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。

6、一台四极、82kW 、230V 、970r/min 的并励直流发电机，在75℃时电枢回路电阻
Ω=0259.0a R ，并励绕组每极有78.5匝，四极串励绕组总电阻Ω=8.22f R ，额定负载时，并励回路串入3.5Ω的调节电阻，电刷压降为2V ，基本铁耗及机械损耗kW p p Fe 3.2=+Ω，附加损耗P p N 005.0=∆，试求额定负载时发电机的输入功率，电磁功率，电磁转矩和效率。

7、额定转速为每分钟3000转的同步发电机，若将转速调整到3060转/分运行，其
它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变？
8、一台三相感应电动机，W P N 5.7=，额定电压V U N 380=，定子∆接法，频率为
Hz 50。

额定负载运行时，定子铜耗为W 474，铁耗为W 231，机械损耗W 45，
附加损耗W 5.37，已知min /960r n N =，824.0cos =N ϕ，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。

三、例题简解
1、已知并励直流电动机：N P ，N U ，N n ，N η，fN I ，075a R ，U ∆2， 求下列各种损耗：cua P 、cub P 、cuf P 及 mech Fe P P + 提示： 由N
N N N U P I η=
、 fN N aN I I I -=得：0752a aN cua R I P =、 aN cub I U P ⨯∆=2
N fN cuf U I P =、 ad cub cuf cua N m ech Fe P P P P P P P P -----=+1 2、已知直流并励发电机：N P ，N U ，N n ，075a R ，f R ，ad P ，Fe P ，mech P ，
求：1P 、em P 、em T 、η。

提示：由N N N U P I =
、f
N N aN R U
I I +=、a aN N aN R I U E +=得： aN aN emN I E P = 、 N emN emN P T Ω=
、 Fe
ad m ech em N N P P P P P +++=1、 N
N
P P 1=η 3、已知并励直流电动机：N P ，N U ，N n ，，fN I ，075a R ，075f R ，U ∆2，N η
求：I 0 提示：
U
P I
N
N
N N
η=
、
R
U
I
I f
N N
aN
-=
、 U R I U E a aN N aN ∆--=2
n
E C N
aN N
e
=
φ
、 P I E P P P N aN aN N em N -=-=0
φφφ
C P C T C T I M M M em a ⋅Ω===0000、 I I I f a +=00 4、已知直流并励发电机：N P ，N U ，N n ，cua P ，cuf P ，U ∆2
求：N I 、f I 、a I 、a R 、f R 、T 。

提示：U
P I N
N N =
、 P I f
cuf f
=
、 I I I f N a +=、
a cua R I P a =
、
f N R I U f
=、 Ω
=a a T I E 5、已知三相异步电动机： 1P , 1cu P ，Fe P ，S ，求： em P ； 2cu P ； j P 。

提示：)(11Fe cu em P P P P +-= 、 em cu sP P =2、 em i P s P )1(-=
6、已知笼式异步电动机：N P ，N U ， N I 1，N f ，1cu P ，2cu P ，Fe P ，mech P ，ad P 。

求：em T η
提示：由ad m ech cu N em P P P P P +++=2、em
cu P P s 2=
、250
601⨯=n 、)1(1s n n N -⨯=
得：1Ω=
Pem
T em 、 Fe cu em P P P P ++=11、 1
2P P =η 7、已知三相异步电动机：N P ，N U ，N f ，N n ，N ϕcos ，Fe cu P P +1，mech P ， 求：N S ；2cu P ；η；N I ； 2f 。

提示：11n n n s N N -=
、ad m ech N i P P P P ++= 、N
i
em s P P -=1、em N cu P s P =2 )(11Fe cu em N P P P P ++= 、N N P P 1=
η、N
N N
N U P I ϕcos 31= 、12f s f N =。