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。
《电机学》习题解读
第 2 章直流电机P57，2-9一台并励直流电动机，将其电枢单叠绕组改为单波绕组，试问对其电磁转矩会有何影响？答：因为直流电动机电磁转矩为pzT e I a2a所以1. 关于单叠绕组电动机支路对数 a = p，电枢电流 I a = 2ai apz pz(2 ai a )pzT e I a(2i a )2 a 2 a22.关于单波绕组电动机支路对数 a = 1，电枢电流 I a = 2i apz pz(2i a )pzT e I a(2 i a )2 a 2 12所以，当磁通Φ保持不变时，在保证支路电流i a不变的状况下，电磁转矩 T e是不变的P57，2-13电动机的电磁转矩是驱动性质大的转矩，当电磁转矩增大时，转速仿佛应当是上涨的，当从直流电动机的电磁转矩及特征上看，电磁转矩增大时，转矩反而是降落的，这是为何？答：1.关于并励直流电动机，直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增大而增大，电枢电流又随负载的增大而增大。
但由转速公式n U IaRa可知，并励直流电动机的电枢电流会使电阻电压降增C e大，只管电枢反响的去磁特征，会使转速体现增大趋向，但电枢电压降增大的重量要比去磁效应大一些，所以会使电动机的转速随负载的增大而有所降落。
2.关于串励直流电动机，电枢电流的增大会使电枢电压降和磁通同时增大。
这两个要素都会使电动机的转速随负载的增大而降落。
P57，2-15一台并励直流电动机在额定电压U N =220V 和额定电流 I N =80A 的状况运转，该电机的电枢回路总电阻R a=0.08Ω，2 U c =2V ，励磁回路总电阻 R f =0.08Ω，额定负载时的效率ηN= 85%，试求：(1)额定输入功率；(2)额定输出功率(3)总消耗；(4)电枢回路铜耗；(5)励磁回路铜耗；(6)电刷接触消耗；(7)附带消耗；(8)机械消耗和铁耗之和。
答：(1) 额定输入功率1NU NIN WP 2 2 0 8 0 1 7 6 0 0(2)额定输出功率P2N P1N N 17600 85% 14960 W(3) 总消耗p P1N P2 N17600 149602640 W(4)电枢回路铜耗（不考虑电阻温度换算）I f U N2202.48A R f88.8I a I I f80 2.4877.5 A于是 p Cua I a2 R a 77.520.08480W(5)励磁回路铜耗（不考虑电阻温度换算）pCua I f2 R f 2.48288.8546W(6)电刷接触消耗p c 2U c I a2 7 7 . 5W15(7)附带消耗p 1 %P2 N 1 % 1 4 9 6 0 W1 5 0(8)机械消耗和铁耗之和p mec p Fe p p Cua p Cuf p c p2640 480 546 155 150 1309P57，2-16一台它励直流电动机接在一个电压为U N= 220V 的电网上运转时，电枢电流为I a = 10A，电刷压降为2U C = 2V ，电枢回路电阻为0.5Ω，该电机内部反电动势为多少?假定因为某种原由，电网电压下降为 190V，但它励励磁电流和负载转矩皆保持不变，则达到新的平衡时，电机内部反电动势为多少?解：电动机接电压为U N = 220V 时，电机内部反电动势为E a U I a R a2 U C220 10 0.5 2213V电动机接电压为U N = 190V 时，因为励磁电流和负载转矩都不变，则I a和Φ也都不改变，于是电机内部反电动势为E a U I a R a2 U C190 10 0.5 2183VP57，2-17一台并励直流电动机， P N = 96kW ，U N = 440V，I N = 255A，n N= 500r/min，I fN = 5A，R a=0.078Ω，试求(1)电动机的额定输出转矩；(2)在额定电流时的电磁转矩；(3)当 I a≈0 时电动机的转速；(4)在总制动转矩不变的状况下，当电枢串入 0.1Ω电阻并稳准时的转速。
电机学(II)部分思考题、习题-思路
第一篇思考题1-3直流电机电枢绕组只要一个线圈即可运行,为什么要用许多线圈串联组成?线圈越多越好吗?答:单个线圈的电动势、电磁转矩纹波太大,多个线圈串联可以对电动势、电磁转矩起平滑作用。
但也不是越多越好。
因为多到一定程度后,纹波已经很小,无必要再增加,另外空间也限制进一步紧夹。
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:都会。
1-9在换向器上,电枢正常应当放在什么位置上?为什么?物理中性线和几何中性线是一回事吗?答:正常放在几何中性线上。
因为空载时,换向器在几何中性线上的导体处的磁场为零,利于换向。
物理中性线和几何中性线不是一回事。
几何中性线是固定的,而物理中性线是指磁场为零的位置,是跟电枢反应有关的。
1-13直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率?还称什么功率?答:电磁功率是发电机中转换成电功率的机械功率(但不是全部机械功率,是电动机中转换成机械功率的电功率(但不是全部的电功率,因此又称转换功率。
1-16一台复励直流发电机,在恒速条件下,分别将它作他励、并励、积复励时,比较电压调整率的大小。
为什么励磁方式不同时,电压调整率也不同?答:电压调整率是指在固定转速、固定励磁电阻下,端电压从空载到额定负载的变化百分比。
积复励的电压调整率<他励的<并励的。
不同励磁方式下,电枢电流(电枢反应、电枢电阻压降等对励磁磁场的影响不同,所以电压调整率也不同。
1-17正在运行的并励直流电动机为什么不能断开励磁回路?断开励磁回路后,磁通、电动势、电枢电流和转速将如何变化?起动时,励磁回路断了线,会有什么后果?答:运行中,励磁断开的话,靠一点点剩磁工作,若为轻载,则将飞车;若为重载,则电枢电流、电阻压降大增,将可能烧坏电机(若负载转矩低于此时电机能输出的最大转矩,则将继续运转,并可能烧坏;若负载转矩高于此时电机能输出的最大转矩,则直接停机,电枢处于短路状态,最后可能烧坏。
断开励磁后,磁通减为剩磁,电枢电流大增,电动势有较大幅减小(因电枢电阻压降大增;转速则要看负载情况:轻载转速上升飞车,重载则可能继续运行或停车、并可能烧毁。
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。
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。
本科《电机学(下)》期末试题有答案
自信考试 诚信做人,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（09级B 卷）1. 考前请将密封线内填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷；对者填“是”，错者填“否”；“是” 或“否”填入左侧的括号中。
每小题115分。
】1.对变压器而言，空载电流全部用来建立磁场。
】2.电源电压的大小和波形是影响变压器主磁通大小和波形的主要因素。
】3纯电阻负载时变压器外特性一定是下降的。
】4当铁耗等于铜耗时变压器效率最高。
】5三相组式变压器的磁路彼此相关。
】6.链式绕组的节距不一定为奇数。
】7旋转磁场的分布与铁芯断面的电流分布无关。
】8单层绕组的电动势波形比双层绕组的稍好。
】9交流发电机一般不采用星形连接。
】10可以用分布来削弱齿谐波。
】11感应电机工作在发电机状态时，其转差率大于1.】12在感应电动机的转子电路中，（1-S ）R 2/S 是代表与转子所产生的机械功率相对应消耗在此电阻中的功率s R s I m /)1(2222-代表实际电机中转子轴上输出的机械】13感应电动机最大电磁转矩的大小与转子电阻的数值无关，但其临界转差率S m 却与2R '成正比。
】14.感应电动机变频调速过程中，如果只降低电源频率f 1而不降低电源电压U 1，则气m 将与f 1成反比上升，这样会造成磁路饱和，励磁电流迅速增加。
】15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】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.）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。
】18同步发电机短路时的电枢反应接近为去磁性质的直轴电枢反应。
】19.同步发电机输出滞后的无功功率时，外特性为上升曲线。
】20凸极同步电机中的交轴同步电抗大于直轴同步电抗。
二、选择题：只有一个选项是正确的。
答案写在左侧的括号中。
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。
华理电机学全部习题
第一章习题35A .010005.0*700N HL I NI HL )p13( 700A/m H 1B 1T 10*20002.0S B 1.14===⇒=====Φ=-页上例题查铸钢曲线当解同的磁通。
也相应增大才能产生相说明增加气隙后，电流）（页上例题查铸钢曲线当同上题解* 94.150.4980.7N HL I 102.0410 100.250700L H L H NIA/m 4101041BH )p13( 700A/m H 1B )1T (B 1.2272001177-00=+⨯==⨯⨯+⨯-⨯=+==⨯=====∑--ππππμ均不变。
、、所以时、）解：当（均增加。
、、所以，，时，，当）解：（均减小。
、、所以；时，当）解：（不变。
、、不变）解：（均减小。
、、均减小，所以、减小，减小增加时，当不变不变时，、、）解：（均不变。
、、不变不变不变）解：（的变化、、分析R I I B B B U 21U f 21f 6 R I I B NHLI H 2B B f 21f S 4.44fNB U 5 R I I B 2NLB N L H I B 21B 2N N S 4.44fNB U 4 R I I B L 2NI H LH I N RU I 3 R I I B R I I HL NI H B S U N f S S4.44fNS 4.44fNB U 2 R I I B B H HL NI R U I 1 R I I B 1.322m 21m 211122mm 22⇒='⇒='='↑=↑⇒='='≈⇒↓'=''='='⇒=≈↑↑⇒=⇒⎪⎩⎪⎨⎧==⇒=⇒⇒Φ⇒Φ=≈⇒⇒⇒⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧==μ2916.0212070UI P cos UIcos P 63W P P 1.75270P R I P 1.4Fe Fe 2Fe 2=⨯==⇒==∆⇒∆+⨯=⇒∆+=ϕϕ：解()NS 42702m 7ii77100332221112124241078.4206.0121610B 1610F 1.05AI LH NI A/m 10411041S B H 0A/m 04H 8.0075.00.06S B 350A/m H 106.00.06S B )S1(S3002m;.00.2cm 0.10.1d d 075m .0103025S20.85m;2520-80L2 06m .0103020S12m;2080270L1 1.5⨯≈⨯⨯⨯==≈⇒=⨯=⨯=Φ===⇒==Φ==⇒==Φ====+=+=⨯⨯==+==⨯⨯==-+⨯=∑---ππππμμ吸力：以小的计算气隙：衔铁：铁心：：忽略气息的边缘效应解第二章习题、能量损耗增加。
(完整版)电机学第五版课后答案_(汤蕴璆)
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：
解：（1）
（2）原边Y联结：
副边 联结：
2-16有一台单相变压器，已知参数为： ， ， ， ， ， ， 。当二次侧电压 ，电流 ，且 （滞后）时：（1）画出归算到高压侧的T型等效电路；（2）用T型等效电路和简化等效电路求 和 ，并比较其结果。
解：（1）归算到高压侧：
（2）T型等效电路如图示：
设
则
简化等效电路如右图：
(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
试验名称
线电压V线电流A三相功率W
备注
开路试验
短路试验
6300 7.4 6800
550 323 18000
电压加在低压侧
电压加在高压侧
试求一次侧加额定电压时：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数（实际值和标幺值）；（2）满载且 （滞后）时，二次侧电压 和一次侧电流 ；（3）满载且 （滞后）时的额定电压调整率和额定效率。
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
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。
电机第一至五章作业答案
电机第一至五章作业答案电机第一至五章作业答案第一章课件第30页的两道题作业1 一台直流发电机，额定功率/弋=145kW, 额定电压(；N=230V,额定效率〃、=90%,求该电机的额定输入功率P IN和额定电流人o解：P；N =161.1 lkW I N = 6 3 0 A作业2 —台直流电动机的额定值为：P x=160kW, S= 22OV, /;N=l500r/niiii,幅= 90%,求该电机的额定输入功率H N、额定电流人和额定输出转矩D N。
解：P1N = 177.78kWI N = 8O8.O9A = 1018.67N ・ m17题解：(1)单叠绕组时电枢所受电磁转矩:T = 13.38Nm(2)采用单波绕组时所受电磁转矩:T = 13.38Nm18题解:(1)电动机转速：n =928.76r/min(2)作为电动机运行时的电磁转矩:T =452.06Nm作为发电机运行时的电磁转矩是: T=4 7 2 .N 1:并励直流发电机的功率流程图:t t tf P0n=TcrE a I a f P2=UI a fF P I=T I Q丄丄C"=ljRa+ #RfP O=P F Z**P・+P"19题解:(1)输入功率：耳=20240W = 20.24kW(2)输出功率: P x=17406.4W = 17.41kW⑶总损耗：P = 2833.6W(4)电枢铜耗：Pcua =641.25W(5)励磁回路损耗: p Cuf = 543.82W(6)空载损耗: p0 = 1648.5320题解：(1)电枢电动势：E a = 197.25V电磁转矩：T.m = 811.58N-m(2) n = 1338・ 40-0.171T(3) 空载运行时电枢电流: I a =10.03 A空载转矩: 1； = 15.75 N・m(4)理想空载转速：% =1338.40r/miii11 =1335・7r/min(5)转速：n = l 2 3 2r/2 5第二章2.1什么叫电力拖动系统，根据你了解的生产系统距离说明电力拖动系统是由哪些部分组成的？答：电力拖动系统是用电动机将电能转换成机械能，拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。
2021年《电机学》平时作业-华工理工大学网络教育
《电机学》平时作业华南理工大学网络教育学院一、简答题1、某三相变压器相序为A-B-C ,试画出D,d1联接组的电势向量图及绕组的接线图。
2、一台60 Hz，380V三相异步电动机，现运行于50 Hz，380V的电源上，设输出功率不变，问励磁电抗、励磁电流、功率因数等物理量如何变化？答：异步电动机f：60Hz→50Hz励磁电抗：Xm=2πflm；f↓，使Xm↓；励磁电流：I。
=U1/Xm；∵Xm↓，I。
↑增大又因为I。
↓，使功率因数增大。
3、对制成的变压器而言，主磁通的大小取决于什么？主磁通的波形取决于什么？答：对制成的变压器而言，主磁通的大小取决于电源电压的大小，主磁通的波形取决于电源电压的波形。
4、同步电机有哪几种运行状态？答：同步电机有三种运行状态：发电机、电动机、补偿机。
5、试写出并励直流电动机电枢回路的电压方程、功率方程和转矩方程，说明电磁转矩对转子起什么作用？解：电压方程U=E a+I a R+2△U s功率方程P1=P0+P e，Pe=P cua+P2转矩方程T e=T0+T2电磁转矩对转子起驱动作用。
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：7、变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件？如何达到理想的并联运行？答：理想的并联应能满足下列条件：（1）空载时，并联的变压器之间没有环流。
（2）负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足：(1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。
(2)各变压器的联结组号应相同；(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
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：9、试写出感应电机的基本方程式。
10、试画出双绕组变压器T形等值电路图。
11、试画出变压器相量图。
12、试画出三相感应电动机T形等值电路图。
13、试画出不计饱和时的隐极同步发电机的等值电路图。
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
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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。
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。
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）：
（）电枢电流超前于励磁电势以0ψ角时；
（）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。
（）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。
（）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。
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aq F 与能量转换有直接关系。
直轴电枢反应ad F 与能量转换有间接关系。
能量转换需要磁场。
ad F 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，03cos 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。
试述电枢反应电抗a X 的意义。
【答】电枢反应电抗a X 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a X 越大。
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0ψ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。
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0ψ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a E 无法用一个负的电抗压降来表示，
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。
0ψ既不等于︒0又不等于︒90时，
电枢磁场基波a B 与电枢磁势基波a F 在空间不同相。
因为此时ad F 、aq F 都不等于零。
a B 由ad B 、aq B 合成而得。
ad B 与ad F 成比例，aq B 与aq F 成比例。
d 、q 磁路的磁阻不同，导致这两个比例不同，故a B 与a F 的相位不同。
试述直轴和交轴同步电抗的意义。
d X 和q X 的大小与哪些因素有关？*d X 和*q X 通常在什
么范围？
【答】 直轴同步电抗d X 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q X 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 2
2π=，d X 和q X 的大小与磁路的磁阻、绕组的有效匝数、频率有关。
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。