《电机学》课程作业
电机学课后习题解答(配王秀和、孙雨萍编)
《电机学》作业题解（适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》）1-5 何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？答：诸如铁、镍、钴及他们的合金，将这些材料放在磁场后，磁场会显著增强，故而称之为铁磁材料；铁磁材料之所以磁导率高，是因为在这些材料的内部，大量存在着磁畴，这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的，对外不显示磁性，当把这些材料放入磁场中，内部的小磁畴在外磁场的作用下，磁极方向逐渐被扭转成一致，对外就显示很强的磁性，所以导磁性能强。
1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何铁心采用硅钢片？答：铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中，铁心反复被磁化，铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转，致使磁畴之间不断碰撞，消耗能量变成热能损耗；又因为铁心为导体，处在交变的磁场中，铁中会产生感应电动势，从而产生感应电流，感应电流围绕着磁通做漩涡状流动，从产生损耗，称之为涡流损耗，之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高，导磁性能好，可降低涡流损耗，另一方面，采用薄片叠成铁心，可将涡流限制在各个叠片中，相当于大大增加了铁心的电阻，从进一步降低了涡流损耗。
1-13 图1-27所示为一铁心，厚度为0.05m，铁心的相对磁导率为1000。
问：要产生0.003Wb的磁通，需要多大电流？在此电流下，铁心各部分的刺痛密度是多少？解：取磁路的平均长度，上下两边的长度和截面积相等算一段，算作磁路段1，左侧为2，右侧为3。
磁路段1长度和截面积：()120.050.20.0250.55m =⨯++=l ，210.050.150.0075m =⨯=A ；41m1710.55 5.83610A wb 10004100.0075π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 磁路段2长度和截面积：20.1520.0750.30m =+⨯=l ，220.050.100.005m =⨯=A ；42m2720.30 4.77510A wb 10004100.005π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 磁路段1长度和截面积：30.1520.0750.30m =+⨯=l ，230.050.050.0025m =⨯=A ；43m3730.309.54910A wb 10004100.0025π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 总磁阻：45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++⨯=⨯R R +R +R磁动势：5m 0.003 2.01610604.8A φ==⨯⨯=F R 励磁电流：604.8 1.512A 400===F i N在此电流下，铁心各部分的磁通密度分别为：110.030.4 0.0075φ===B TA220.030.6 0.05φ===B TA330.031.2 0.0025φ===B TA2-5 变压器做空载和短路试验时，从电源输入的有功功率主要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验，测得的输入功率相同吗？为什么？答：做空载试验时，变压器的二次侧是开路的，所以变压器输入的功率消耗在一次测的电阻和激磁（励磁）支路电阻上，空载时，变压器的一次侧电流仅为额定负载时的百分之几，加之一次侧电阻远远小于激磁电阻，所以输入功率主要消耗在激磁电阻上。
电机学作业及答案(同步电机)
同步电机章节作业：1. 有一台TS854-210-40的水轮发电机，P N =100兆瓦，U N =13。
8千伏，9.0cos =N ϕ，f N =50赫兹，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？解：（1）额定电流A U P I NN N N 6.46489.0108.13310100cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ（2）有功功率MW P N 100=无功功率 var 4.48)9.0tan(arccos 100tan M P Q N N =⨯==ϕ （3）转速 min /15020506060r p f n N N =⨯==2.同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在下列情况下（忽略电机自身电阻），电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2） 电容负载8.0*=c x ，发电机同步电抗0.1*=t x ； 3） 电感负载7.0*=L x答： 电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。
由等效电路图可知（忽略电枢绕组电阻r a ）： ①当负载阻抗为Z L =R 时，阻抗Z=jx t +R ，其阻抗 角ψ在900>ψ>00范围内，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ在900>ψ>00范围内，所以电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢反应；②当负载阻抗为Z L =-jx c 时，阻抗Z=jx t -jx c ，由于x t *=1.0>x c *=0.8, 阻抗角ψ=900，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ=900，所以电枢反应为直轴去磁电枢反应；③当负载阻抗为Z L =jx L 时，阻抗Z=jx t +jx L 的阻抗角为ψ=900，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ=900，所以电枢反应为直轴去磁电枢反应。
3. 试述直轴和交轴同步电抗的意义。
电机学第三章作业
3 = 100
Z*k
=
Zk Z1N
4 = = 0.04
100
R
* k
=
Rk Z1N
= 0.0116
X*k
=
Xk Z1N
= 0.03827
β=I2／I2N=0.8
U%
≈[R
* k
cos2
+
X
* k
sin
2
]×100%＋2.579％
U2 = U2N (1－U%)＝389.68V
2020年3月1日星期日
E1I
=
I 0 Zm
=
1 3
u1′=
1 ×440
3
= 147V
E1II
=
I0Zm
=
2 3
u1′=
2 3
×440
=
293V
11 E1II = k E1I = 2 ×147 = 73V
1
1
E2II = k E1II = 2 ×293 = 147V
不相等
2020年3月1日星期日
《电机学》 第三章 变压器
X
e2
u2
x
A
i0
u1
e1
e1
X
0 1
(i2 )
a
e2
u2
x
2020年3月1日星期日
《电机学》 第三章 变压器
11
U1N/U2N=220/110V，NI=N0I ，I0I=2I0II
Zm
=
U1N I0
, Zm
=
U1N I0
⇒Zm
=
1 2
Zm
如今顺极性串接：u1 = I0 (Zm + Zm ) = 3I0Zm = 440V
电机学作业及答案
电机及拖动
19-13作业
电机及拖动
19-16作业
电机及拖动
19-16作业
电机及拖动
20-5作业
电机及拖动
20-5作业
电机及拖动
20-6作业
电机及拖动
20-6作业
电机及拖动
6月6日(本周五) 4-1三相鼠笼异步电
1，2节 3，4节
动机工作特性测定实验
学号末三位：085-134 学号末三位：135-183
地点：教6楼-601
电机及拖动
变压器作业
电机及拖动
1-2作业
电机及拖动
（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算
电机及拖动
电机及拖动
（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算 (2) 空载试验低压侧做，电压为额定值 短路试验高压侧做，电流为额定值 (3) 等效电路和公式
电压电流和功率题中所给全是线值和三相功率公式中计算用相值和单相功率进行计算空载试验低压侧做电压为额定值短路试验高压侧做电流为额定值jxs1jxs1短路时的等效电路空载时的等效电路电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动31p63根据题图31所示的绕组联结图确定出联结组标号三相变压器单侧绕组相量图绘制方法y形联结相电动势相量为y形线电动势相形联结线电动势相量为形顺时针标注abc依据首末端联结关系标xyz和绘出相电动势相量
电机及拖动
（分布且短矩） Eq1 qkd1kp1EK1 4.44 fΦ1NK qkd1kp1
E1 4.44 fN1kd1Φ1
N1
2 pqN k a
Kdp1= Kd1Kp1
天大《电机学》20秋在线作业二参考答案
1.应用星形—三角形换接开关起动时，由电网供给的起动电流可减少到1/3。
()[答案：A]A.正确B.错误2.三相异步电动机之所以能转动起来，是由于定子旋转磁场与转子电流作用产生电磁转矩。
()[答案：A]A.正确B.错误3.改变同步发电机的励磁电流，只能调节无功功率。
()[答案：B]A.正确B.错误4.在同步发电机中，当励磁电动势E0与电枢电流I同相时，其电枢反应的性质为直轴电枢反应。
()[答案：B]A.正确B.错误5.直流电机的电枢绕组是电机进行能量转换的主要部件。
()[答案：A]A.正确B.错误6.同步发电机与电网并联时，并联条件除发电机电压小于电网电压5%外，其它条件均已满足，此时若合闸并联，发电机将()。
[答案：C]A.产生巨大电流，使发电机不能并网B.产生不大电流，电机输出滞后的无功电流C.产生不大的电流，电机输出超前的无功电流D.产生不大电流，电机输出纯有功电流7.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。
()[答案：A]A.正确B.错误8.向电网反馈电能的三相异步电动机电动机制动方式称为能耗制动。
()[答案：B]A.正确B.错误9.一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降10%，此时电机的电磁转矩()。
[答案：B]A.T=TNB.T=0.81TNC.T=0.9TND.T>TN10.三相异步电动机定子接三相交流电源，空载运行，气隙磁通φm大小主要取决于()。
[答案：A]A.电源电压B.磁路饱和程度C.气隙大小D.定子绕组漏阻抗大小11.直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为()。
A.增磁与交磁B.纯去磁C.纯增磁D.去磁与交磁12.同步发电机静态过载能力与短路比成正比，因此短路比越大，静态稳定性越好。
()[答案：A]A.正确B.错误13.对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为()。
[答案：D]A.Xσ>Xad>Xd>Xaq>XqB.Xad>Xd>Xaq>Xq>XσC.Xq>Xaq>Xd>Xad>XσD.Xd>Xad>Xq>Xaq>Xσ14.直流电机无电刷一样可以工作。
《电机学(Ⅰ)》第一次作业答案
我的作业列表 - 《电机学(Ⅰ)》第一次作业答案欢迎你，窦建华(FH112258006)你的得分：97.5完成日期：2013年12月11日19点57分说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。
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.将50Hz 的变压器接到60Hz电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗（）。
( B )A.变大B.变小2.当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：磁通（）。
( A )A.变大B.变小C.不变3.一台Y/ -12和一台Y/ -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行（）。
( A )A.能B.不能C.不一定D.不改接也能4.一台 50Hz的变压器接到60Hz的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将（）( B )A.增加B.减小C.不变.5.变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压（）。
( C )A.呈上升趋势B.不变C.可能上升或下降6.单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流（）。
( A )A.增大B.减小C.不变7.一台单相变压器额定电压为220/110V。
Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为（）( A )A.0.06B.0.03C.0.12D.0.248.( A )A.0B.C.9.一台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幅值大小（）。
( C )A.变大B.减小C.不变10.单相绕组的基波磁势是（）。
( B )A.恒定磁势B.脉振磁势C.旋转磁势11.交流电机定、转子的极对数要求（）。
( B )A.不等B.相等C.不可确定12.( A )A.B.C.D.13.三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（）。
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。
电机学作业
1-1 变压器的铁心起什么作用？为什么要用表面涂绝缘的硅钢片叠制？1-2 一台降压变压器，其原、副绕组那个匝数多？那个导线粗？1-3 储油柜的作用是什么？1-4 变压器的绝缘套管起什么作用？1-6 什么是主磁通？什么是漏磁通？它们在性质和作用上有哪些区别？1-7 电势1E 和2E 在数量上和相位上关系如何？它们的性质和作用有什么区别？ 1-8 试分析原绕组（高压侧）匝数比原设计值减小时，铁心饱和程度、空载电流、铁损和变比各将如何变化？1-9 一台单相变压器，额定电压为220V/110V ，如果不慎将低压侧误接到220V 的电源上，将产生什么后果？1-10 在多数变压器上设有能改变高压绕组匝数的调压开关，如一台降压变压器，当其副边电压偏低时应如何改变原绕组的匝数？1-11 说变压器的原绕组相当于负载，副绕组相当于电源，这各是相对什么而言？ 1-12 为什么变压器在外加电压U 一定时，主磁通最大值m φ基本不变？1-13 磁势平衡指的是什么？变压器负载时原绕组电流1I 如何分成两个分量？它们各有何特点？各起什么作用？1-14 电压平衡和磁势平衡是如何相互制约的？1-15 变压器原、副方的电压1U 、2U ，在数量上和相位上关系如何？1-16 变压器原副方的电流1I 和2I ，在数量上和相位上关系如何？1-18 设21W W K =为变压器的变比，试比较下列各式的准确性：21E E K =，201U U K =，21U U K =，12I I K =。
如某一公式是近似的，试说明影响其近似程度的主要因素是什么？1-20 变压器的电压、电流、功率和功率因数等量当中，哪些是原方决定着副方？哪些是副方决定着原方？1-21 绕组折算的目的是什么？按什么原则进行折算？折算值如何求？1-22 在等效电路中如何体现磁通的作用？1-30 变压器的电压变化率U ∆与哪些因素有关？如何计算？1-31 变压器的效率η与哪些因素有关？如何计算？1-33 三相变压器磁路系统有哪两种形式？三相变压器组和三相心式变压器各有什么优、缺点？1-36 三相变压器的连接组号是根据什么规定的？应用向量图判定连接组号应分哪几步？1-40 何谓变压器的并联运行？并联运行的主要优点是什么？1-41 变压器理想并联的条件是什么？如不满足有何不良后果？实际并联时条件有哪些放宽？1-2 有一台三相变压器，=NS 200 KV A ，=N N U U 21/10/0.4KV ，Y/Y 0接法，试求原、副方的额定电流。
《电机学-交流绕组》作业参考答案
交流绕组习题思路3‐34 有一三相双层绕组，Q =48，2p =4，y 1/τ = 10/12，试分别画出支路数a =1时的叠绕组和波绕组的－相展开图。
解：（1）有关参数槽距电角度136036021548p Q α°°=×=×=° 每极每相槽数4842223Q q pm ===××（2）槽号相位图、分相带（3）A 相的叠绕组展开图 极距τ =12、y 1=10+y 1AX（4）A 相的波绕组展开图A. 极距τ =12、y 1=10、右行绕组（每绕电枢圆周一圈，前进一个槽）A 相右行绕组（每绕电枢圆周一圈，前进一个槽，N 极下线圈串在一起，S 极下线圈串在一起）B. 极距τ =12、y 1=10、左行绕组（每绕电枢圆周一圈，后退一个槽）A 相左行绕组（每绕电枢圆周一圈，后退一个槽，N 极下线圈串在一起，S 极下线圈串在一起）3‐39 有一台三相同步发电机，f 1 = 50Hz ，n N = 1500r/min ，定子采用双层短距分布绕组，q = 3，y 1/τ = 8 / 9，每相串联匝数N = 108，星形连接，各次谐波的每极磁通量分别为Φ1 = 1.015×10‐2Wb ，Φ3 = 0.66×10‐2Wb ，Φ5 = 0.24×10‐2Wb ，Φ7 = 0.09×10‐2Wb 。
试求： （1）电机的极对数； （2）定子槽数；（3）各次谐波的绕组因数； （4）各次谐波的相电动势； （5）合成相电动势； （6）合成线电动势。
解：（1）电机的极对数p根据公式1160f n p=可知：1160605021500f p n ×=== （2）定子槽数Q由每极每相槽数公式2Q q pm=可得2223336Q pmq ==×××=（3）各次谐波的绕组因数190sinpv vy k τ°=11sin2sin 2dv vq k v q αα=Nv pv dv k k k =由于槽距电角度为136036022036pQα°°==×=°所以：1890sin sin800.98489p k ×°==°=，1320sin20.9598203sin2d k ×°==°，1110.9452N p d k k k =＝ 3sin 2400.8660p k =°=−，33320sin20.66673203sin2d k ××°==×°，3330.57735N p d k k k =−＝ 5sin 4000.6428p k =°=，55320sin20.21765203sin2d k ××°==×°，5550.1399N p d k k k =＝ 7sin5600.3420p k =°=−，77320sin20.17747203sin2d k ××°==−×°，7770.0607N p d k k k =＝ （4）各次谐波的相电动势4.44v v Nv v E f Nk ϕΦ=1v f vf =211114.44 4.44501080.9452 1.01510230.0238(V)N E f Nk ϕΦ−==×××××=33334.44274.1(V)N E f Nk ϕΦ==− 55554.4440.2(V)N E f Nk ϕΦ== 77774.449.2(V)N E f Nk ϕΦ==（5）合成相电动势360.2VE ϕ==（6）合成线电动势因为星形连接，所以有404.8VL E ==3‐46 试分析下列情况是否会产生旋转磁动势，转向怎样？(1) 对称两相绕组内通以对称两相正序电流时[见题图3-1（a）]，当两个角度均为180°时；(2) 星形连接的对称三相绕组通的电流为1000A AI =∠° ，80100A B I =∠−° ，90250A CI =∠−° ； (3) 星形连接的对称三相绕组一相（例如C 相）断线时[见题图3-1（b ）]。
《电机学》课后习题答案.
《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第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 EfN 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 Le dt Lψ=- 对空心线圈：L Li ψ= 所以die L L dt=-自感：2LL N N m m iiiLNi 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。
《电机学(下)》作业答案
《电机学（下）》16-1有一N 25000P kW =，N 10.5U kV =，星形连接，N cos 0.8θ=（滞后）的汽轮发电机，s* 2.13x =，电枢电阻可略去不计。
试求额定负载下发电机的空载电动势0E 和0E 与I 的夹角ψ。
解：︒-∠=︒∠=8.36101**N N I U ，则设)(*****0s a N N jx r I U E ++= )9013.2(8.36101︒∠⨯︒-∠+︒∠=︒∠=8.36844.2空载相电动势：)(172403105.10844.23*00V U E E b=⨯⨯=⨯= ︒=︒--︒=6.738.368.360）（之间的夹角：与ψI E 16-2三相汽轮发电机，额定功率为N 25000P kW =，额定电压N 10500U V =，额定电流N 1720I =A ，同步电抗s 2.3x =Ω，忽略电枢电阻，试求：（1）同步电抗标幺值s*x ；（2）额定运行且8.0cos =θ（滞后）时的0E 标幺值；（3）额定运行且8.0cos =θ（超前）时的0E 标幺值。
解：（1）52.317203105003=⨯==N N N I U Z 65.052.33.2*===N s s Z x x （2）︒-∠=︒∠=8.36101**N N I U ，则设)(*****0s a N N jx r I U E ++= )9065.0(8.36101︒∠⨯︒-∠+︒∠=︒∠=1.2048.1（3）︒∠=︒∠=8.36101**N N I U ，则设)(*****0s a N N jx r I U E ++= )9065.0(8.36101︒∠⨯︒∠+︒∠=︒∠=2.4080.016-3有一N 72500P kW =、N 10.5U kV =、星形连接，N cos 0.8θ=（滞后）的水轮发电机，d*1x =，q*0.554x =，电枢电阻略去不计。
试求额定负载下的空载电动势0E 和0E 与I 的夹角ψ。
《电机学》习题一
北京交通大学远程教育课程作业年级：层次：专业名称：课程名称：作业序号：学号：姓名：作业说明：1、请下载后对照网络学习资源、光盘、学习导航内的导学、教材等资料学习；有问题在在线答疑处提问；2、请一定按个人工作室内的本学期教学安排时间段按时提交作业，晚交、不交会影响平时成绩；需要提交的作业内容请查看下载作业处的说明3、提交作业后，请及时查看我给你的评语及成绩，有疑义请在课程工作室内的在线答疑部分提问；需要重新上传时一定留言，我给你删除原作业后才能上传4、作业完成提交时请添加附件提交，并且将作业附件正确命名为学号课程名称作业次数绪论三、判断（1-1-1） 1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（对）（1-1-2） 2. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
（错）（1-1-3）3. 在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。
（对）（1-1-1） 4. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。
（对）（1-1-2）5. 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。
（对）四、简答（1-1-3）3.什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。
磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。
这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。
常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。
磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。
电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
《电机学》习题一绪论一、填空题（1-1-1）1. 磁通恒定的磁路称为，磁通随时间变化的磁路称为。
（1-1-2）2. 电机和变压器常用的铁心材料为。
（1-1-1）3. 铁磁材料的磁导率非铁磁材料的磁导率。
（1-1-1）4. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是。
（1-1-1）5.当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通，电感，电流；对交流磁路，则磁通，电感，电流。
《电机学》第3阶段在线作业
趋于饱和，接近不变
•
• B) 继续增加
•
减小
• C)
•
参考答案： A
收起解析
解析：
无
3(5.0 分)
5.0
电机中普遍采用硅钢片，是因为硅钢片的（）。
硬度大
• A)
•
• B) 硅钢片中含有硅，电阻较大，而且做成薄片状，进一步增大电阻，减小涡流 损耗；另外，磁滞回线窄，磁滞损耗小。
•
参考答案： B
• A) 烧毁原边绕组
• • B) 烧毁副边绕组 •
参考答案： A
收起解析 解析：
无
•
参考答案： B
收起解析
解析：
无
13(5.0 分)
5.0
确定的导体运动产生感生电流（电势）的方向用（）。
• A) 右手定则
• • B) 左手定则 •
参考答案： A
收起解析
解析：
无
14(5.0 分)
5.0
他励直流电动机，电源电压及负载转矩不变，如果磁场减弱，电机 转速将（）。
升高
• A)
•
降低
• B)
•
不变
• C)
•
参考答案： A
收起解析
解析：
无
15(5.0 分)
5.0
一台额定频率为 60Hz 的变压器，如运行在同样额定电压，频率变为 50Hz 电网上，其主磁通将（）。
• A)
减少
•
增加
• B)
•
• C) 保持不变
•
• D) 减少 1.2 倍
•
参考答案： D
收起解析
解析：
无
16(5.0 分)
《电机学》在线作业一
试卷总分:100 得分:0
一、 单选题 (共 40 道试题,共 100 分)
1.一台Y/y0-12和一台Y/y0-8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。
A.是
B.否
2.在三相对称绕组中通入三相对称电流，产生的基波合成磁动势为圆形旋转磁动势。
A.1500r/min
B.1000r/min
C.750r/min
D.600r/min
6.三相感应电动机2p=8，接到频率为50Hz的电网上，定子三相对称电流产生的基波合成磁动势转速为（ ）
A.600转/分
B.750转/分
C.1000转/分
D.1500转/分
7.单相绕组的基波磁势是脉振磁势.
A.是
B.否
3.一个p对极的三相交流线圈，两个有效边在空间的电角度为170°，则其对应的机械电角度为（ ）。
A.170°
B.p×170°
C.2p×170°
D.170°/p
4.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。
A.是
B.否
5.一台50Hz三相感应电动机的转速为n=720r/min，该电机的同步转速为（ ）。
A.10%
B.20%
C.30%
D.40%
37.交流绕组常用整距绕组。
A.是
B.否
38.一台三相异步电动机的额定数据为PN＝10 kW，nN＝970 r/min，它的额定转差率sN和额定转矩TN分别为( )N·m
A.0.03/98.5
B.0.04/58
C.0.03/58
D.0.04/98.5
电机学作业答案
第一篇 变压器1-1 变压器依据什么原理工作的？变压原理是什么？ 答：（1）变压器是依据电磁感应原理工作的；（2）变压原理是利用一、二次绕组匝数比来改变二次侧电压数值。
1-8 有一台单相变压器的铭牌数据S N =500kV A ，U 1N /U 2N =35/11kV ，试求变压器的额定电流。
解：（1）一次侧额定电流A U S I NN N 29.143550011≈==（2）二次侧额定电流A U S I NN N 45.451150022≈==1-10 一台三相变压器S N =3200kV A ，U 1N /U 2N =35kV/10.5kV ，一次侧Y 接法，二次侧△接法。
试求：（1）一、二次侧额定线电压、线电流及额定相电压、相电流；（2）若负载功率因数cos φ2=0.85（滞后），则该变压器额定运行时带多少有功功率和无功功率？解：（1）额定电压、电流 一次侧额定电压、电流（Y ）线电压：kV U U N l 3511== 线电流：A U S I I NN N l 79.5235332003111≈⨯===相电压：kVU U Nph 21.20335311≈==相电流：A I I l ph 79.5211==二次侧额定电压、电流（△）线电压：kV U U N l 5.1022== 线电流：A U S I I NN N l 95.1755.10332003222≈⨯===相电压：kV U U l ph 5.1021== 相电流：AI I l ph 59.101322≈=（2）额定运行时有功功率和无功功率有功功率：kW S P N N 272085.03200cos 2=⨯==ϕ无功功率：var 7.168585.013200sin 22k S Q N N =-⨯==ϕ2-3 变压器变比K 可使用以下三式：K=N 1/N 2，K=U 1N /U 2N ，K= I 2N /I 1N ，这三个变比式有何不同？哪一个是准确的？ 答：（1）K=N 1/N 2是变比定义式；K=U 1N /U 2N 是空载情况下依据电压方程1111Z I E U +-=和2222Z I E U -=忽略绕组漏阻抗Z 1和Z 2由变比定义式K=E 1/E 2推得；K= I 2N /I 1N 是依据磁动势方程012211I N I N I N =+忽略激磁电流I 0推得，适用于重载（即接近满载情况）时使用，轻载时误差较大。
大学版《电机学(下)》作业答案
304.3A
If
UN Rf
115 5.72A 20.1
Ia I N I f 304.3 5.72 310A
Ea U Iara 2U 115 310 0.0243 2 124.5(V )
PM Ea Ia 124.5 310 38603W
T PM 38605 60 254.37Nm 2 3.141450
IkN 459 A时I fK 152 A
kk
If0 I fK
211 1.388 152
或kk
Ik0 IN
640 459
1.39
17 1解：(1)U* 1.0，I* 1.0，cos 0.85(滞后)时
31.8（ 滞后），sin 0.527，cos 0.85
由相量图知：
E0*
d轴
0.8261 sin 12(1.0 0.6) sin 2
1
21 0.6
•
Id
0.826sin 0.333sin 2
•
I
•
Iq
•
E0
•
• jId Xd
EQ
•
jI Xq
q轴
•
jIq Xq
•
U
17-3解：(1)设U N* 10，则IN* 1 31.8
E 0* U N* IN* (ra* jxs* )
(3)由I f f (Ik )得 : IkN 459 A时I f 152 A
则; x p
E U N IN
(13650 11000) / 459
x x p /1.2 3.333 /1.2 2.77
x*p x p / Zb 3.33 /13.8 0.241
3 3.333
(4)由U0 11000V时I f 0 211A；
西交《电机学(高起专)》在线作业满分答案
西交《电机学(高起专)》在线作业满分答案西交《电机学（高起专）》在线作业一、单选题（共20道试题，共40分。
）1.由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度（）。
A.等于零B.是XXX磁场转速的ν倍C.等于基波磁场转速D.是基波磁场转速的1/ν倍正确答案：D2.变压器在负载运行时，建立主磁通的激磁磁动势是（）。
A.一次绕组产生的磁动势B.二次绕组产生的磁动势C.一次和二次绕组产生的合成磁动势D.以上都不对正确答案：C3.一台单相变压器在高压侧做空载试验求得的参数与在低压侧做实验所求得的参数相比为( )，假设变比为kA.大于k2倍B。
k2倍C。
k倍D.相等正确答案：A4.一台三相异步电动机，频率为50Hz，极对数为2，则同步转速为( )r/minA。
1000B。
1500C。
3000D。
750正确谜底：B5.某一台三角形接线的交换机电的定子对称三相绕组，当机电额定运行时产生的基波磁势性质是( )磁势A.椭圆形旋转B.脉振C.圆形扭转正确谜底：C6.设三相异步电动机正常运行时，其定子旋转磁势的转速为，转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为，则以下正确的是( )A。
n1=n2B。
n1>n2C。
n1<n2正确答案：A7.一台三相电力变压器，SN=20kVA,U1N/U2N=V/400V，采用Yd（星形/三角形）毗连，则电压比为( )A。
14.43B。
25C。
6.33D。
10正确答案：A8.某台三相变压器，SN=200kVA，U1N=1000V，U2N=400V，Y,d联结，当该变压器额定运行时，二次侧的额定电流值是( )A。
500B。
288.7C。
166.7D。
96.25正确谜底：B9.变压器在负载运行时，感化在铁心上用以树立主磁通的激磁磁动势是（）A.一次绕组产生的磁动势B.二次绕组产生的磁动势C.一次和二次绕组产生的分解磁动势D.以上都不对正确谜底：C10.直流电动机降压调速稳定后，若磁场及负载转矩不变，则( )不变A.输入功率B.电枢电流C.输出功率D.转速正确答案：B11.一台并励直流电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，机电转速降( )A.升到某一值后稳定运行B.减速后停转C.增加到不允许的值即“飞车”D.原速运行正确谜底：C12.同步电机中，（）与电磁转矩的产生及能量的转换直接相关。
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2014年度第一学期学期《电机学》课程作业
（共四大题30小题：客观题15题；主观题15题）
一、判断题：10题
1 （√）变压器主磁通的大小主要取决于电源电压的大小。
2 （√）变压器主磁通的波形主要取决于电源电压的波形。
3 （√）变压器感应电动势的波形与磁通的相同。
4 （√）变压器感应电动势的相位落后于磁通。
5 （√）变压器感应电动势的有效值正比于绕组的匝数。
6 （√）变压器的励磁电阻是表征铁心损耗的一个等效参数。
7 （√）变压器的励磁电抗是表征铁心磁化性能的一个等效参数。
8 （√）变压器漏抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。
9 （√）归算到一次绕组时，应保持二次绕组磁势不变。
10（√）变压器的外特性有可能上翘。
二、选择题：5题
1（A）一台单相变压器一、二次绕组匝数分别为100匝、200匝，则变比为：A．0.5 B. 1
C. 1.5
D. 2
2（A）变压器感应电动势滞后磁通
A．90° B. 180°
C. 270°
D. 360°
3（A）设极对数为4，频率为50赫兹，则旋转磁场的转速为：
A．750转/分 B. 1500转/分
C. 3000转/分
D. 6000转/分
4（B）设极对数为3，机械角度为90°，则电角度为：
A．30° B. 270°
C. 90°
D. 540°
5（B）一台三相感应电动机，极对数为2，接50赫兹电源，转差率为0.04，则转子电流频率为：
A．1赫兹 B. 2赫兹
C. 3赫兹
D. 4赫兹
三、简答：9题
1 三相变压器的磁路结构有哪几种？
答：三相变压器的磁路结构有两种：1）三相磁路彼此独立，如组式三相变压器；2）三相磁路彼此相关，如心式三相变压器。
2 设变压器变比为k，试问二次绕组归算到一次绕组时，应该如何操作？
答：操作：电动势和电压乘以k，电流除以k，阻抗乘以k²。
3设变压器变比为k，试问一次绕组归算到二次绕组时，应该如何操作？
答：操作：电动势和电压除以k，电流乘以k，阻抗除以k²。
4 由三个单相绕组形成一个三相绕组时，接法有哪几种？
答：接法有两种：1）三角形接法；2）星形接法。
5 试写出单相绕组磁动势的基波幅值公式，并指出公式中各量的意义。
答：I是相电流有效值；
N是每相串联匝数；
P是极对数；
Kw1是绕组因数。
6试写出三相绕组磁动势的基波幅值公式，并指出公式中各量的意义。
答：I是相电流有效值；
N是每相串联匝数；
P是极对数；
Kw1是绕组因数。
7 为什么转子铜耗又称为转差功率？
答：因为转子铜耗，为电磁功率与转差率的乘积。
8 试写出隐极同步发电机不计电枢电阻时的功角特性表达式。
答：Pe是中磁功率；
Eo是相电势有效值；
U是相电压有效值；
Xs是同步电抗；
δ是功率角。
9 什么叫电负荷？
答：沿电枢表面每单位圆周长度上的安培导体数。
四、画图 5 题
1 试画出双绕组变压器T形等值电路图。
解：
2 试画出变压器相量图。
解：
3 试画出三相感应电动机T形等值电路图。
解：
4 试画出不计饱和时的隐极同步发电机的等值电路图。
解：
5 试画出不计饱和时凸极同步发电机的相量图。
解：
五、计算题 1 题
一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗的标幺值为x d*=1.0，x q*=0.6，电枢电阻忽略
不计，试计算该机在额定电压、额定电流、功率因数cosφ=0.8（滞后）时的励磁电动势标幺值
E0*（不计饱和）。
（
密
封
线
内
不
答
题
）。