华中科技大学网络教育《电机学》试题答案Word下载.docx

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变化？

自感系数L等于N2Am自感系数和线圈匝数N的平方及自感磁通所经过的磁路的磁导Am成正比。

由于铁磁性材料的磁导率远大于非铁磁性材料的磁导率，铁磁性材料存在饱和现象，其磁导率是非常数。

因此，在匝数相等的情况下，铁芯线圈的自感系数大于木芯线圈的自感系数。

木芯线圈的自感不变。

铁芯线圈的自感随铁芯饱和程度的提高而减小。

3.电机运行时，热量主要来源于哪些部分？

电机运行时，热量主要来源于以下三个部分：

（1）电路中的电阻损耗；

（2）铁芯中的磁通密度交变产生的铁耗；

（3）运动部件产生的摩擦、通风损耗（机械损耗）。

4.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？

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，能减小电机或变压器的体积。

同时由于硅钢片加入了半导体硅，增加了材料的电阻率，从而能够有效降低材料在交变磁通作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。

5.什么是磁饱和现象？

当铁磁材料中的磁通密度B达到一定程度之后，随着外加磁场H的增加，B的增加逐

渐变慢，磁导率逐渐减小，这种现象称为磁饱和现象。

6.磁路的基本定律有哪些？

当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否使用叠加原理？

为什么？

磁路的基本定律有磁路欧姆定律，磁路基尔霍夫第一定律，磁路基尔霍夫第二定律。

铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算一般不能采用叠加原理。

因为磁路铁芯存在饱和现象，饱和时磁阻非常数，因此不能用叠加原理进行计算。

若铁芯中的磁通密度很小，不饱和，则可以用叠加原理计算。

直流电机1

1.一台直流发电机的额定空载电动势是230V,当磁通减少10%寸，其感应电动势应为（）。

B.E等于207V

2.一台直流发电机的额定空载电动势是230V,当磁通减少10%速度增加20%寸，其感应

电动势应为（）。

B.E等于248V

1.直流电机结构的主要部件有哪些？

简单题1答案：

直流电机由定子和转子两部分构成，在定子和转子之间有一个存储磁能的气隙。

定子上的主要部件有主磁极、机座、换向极、电刷装置。

转子上的主要部件有电枢铁芯、电枢绕组、换向器等。

2.从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，但实际的直流电机用很多线圈串联成，为什么？

是不是线圈越多越好？

简单题2答案：

直流电机用很多线圈串联组成是为了获得平稳的直流电压，并在磁通密度和

转速一定的情况下获得所需大小的感应电动势。

但不是线圈越多越好，线圈越多，制作工艺越复杂。

3.为什么直流电机的绕组必须是闭合绕组？

简单题3答案：

因为直流电枢绕组不是由固定点与外电路连接的，而是经换向器和电刷与外电路相连接的，它的各个支路构成元件在不停的变化。

为了使各个支路电动势和电流稳定不变，电枢绕组正常安全的运行，绕组必须是闭合的。

直流电机2

1.一台由原动机拖动的直流发电机，改变直流发电机的旋转方向，换向器两端的电压极性会（）。

A.改变

2.串励式直流电动机，若改变输入电压的极性，则直流电动机的旋转方向会（）。

B.保持不变

3.直流电动机常用的启动方法有（）。

A.直接启动

B.电枢回路串电阻启动

C.降压启动

1.对直流电机而言，什么是电枢上的几何中性线？

什么是换向器上的几何中性线？

换向器上的几何中性线由什么决定？

它在实际电机中的位置在哪里？

相邻两主极间的中心线称为电枢上的几何中性线。

元件轴线与主极轴线重合时，元件中的电动势便为零，此时元件所接两片换向片间的中心线称为此时换向器上的几何中性线。

换向器上的几何中性线由主极位置决定，对于端接对称的元件，换向器上的几何中性线与主极中心线重合。

2.直流电机空载和和负载运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？

负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算？

空载时的气隙磁场由励磁磁动势建立，负载时的气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。

负载后电枢绕组的感应电动势应用与合成气隙磁场对应的主磁通进行计算。

3.直流电机有哪几种励磁方式？

并简要说明。

直流电机的励磁方式有如下四种：

（1）他励。

励磁电流由独立电源供给，与电枢电流无关。

（2）并励。

励磁绕组和电枢绕组并联，励磁电压等于电枢电压。

（3）串励。

励磁绕组与电枢绕组串联。

（4）复励。

既有并励绕组也有串励绕组，两励磁绕组磁动势方向相同时称为积复励，相反时称为差复励。

变压器1

1.变压器的空载损耗（），变压器的短路损耗（）。

D•主要为铁耗，主要为铜耗

2.电流互感器在使用过程中，二次侧不得（），而电压互感器在使用过程中，二次

侧不得（）。

A.开路，短路

3.一台变压器原设计的频率为50HZ现将它接到60HZ的电网上运行，当额定电压不变时，铁芯中的磁通将（）。

C.减少

1.变压器铁芯的作用是什么？

为什么要用两面涂绝缘漆的硅钢片叠成？

叠片间存在气隙有何影响？

铁芯的作用是导磁。

由于变压器铁芯中的磁通是交变的，为了减少铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁芯采用很薄、两面涂漆的硅钢片叠制。

叠片间存在气隙时，主磁路的导磁性能将降低，使励磁电流增大。

2.变压器联结组Yy10的含义是什么？

高压绕组采用星形接法，低压绕组采用星形接法并无中线引出。

低压绕组线电压（或线电动势）滞后于高压绕组对应的线电压（或线电动势）的相位差是300°

3.变压器一次侧接额定电压电网，二次侧发生短路时，请解释为什么短路电流很大，而铁心不饱和？

简单题3答案:

变压器短路时，短路电流由短路阻抗限制，但短路阻抗很小，所以短路电流

很大。

因为短路电流远大于励磁电流，励磁支路可视为开路，此时主磁场感应电势约为正常值的一半，主磁通也约为正常值的一半，所以铁心不饱和。

变压器2

1.若变压器一次绕组接额定电压，负载性质是感性负载，则二次绕组的输出电压（）其额定

电压。

B.低于

2.变压器一次侧接额定电压电网，感性负载，与空载运行相比，二次侧端电压降低，则二次侧带（）负载。

B.感性

1.关于电压互感器和电流互感器的使用，下面哪些描述是错误的（）。

A.电压互感器一次侧并联在电网上

B.电流互感器一次侧并联在电网上

C.电压互感器二次侧允许短路

D.电流互感器二次侧允许短路

2.分析变压器有哪几种常用的方法（）。

A.基本方程式

B.等效电路

1.为什么变压器在高压侧和低压侧分别加各自的额定电压进行空载实验所测得的空载损耗一样大？

简答题1答案：

因为空载实验所测得的空载损耗主要是铁耗。

根据U仁E1等于4.44fN1m

可知，两种情况下，主磁通近似相等，即铁心磁通密度幅值近似相等，故铁耗近似相等。

2.单相变压器的铁心不饱和与饱和时，空载电流应各呈何种波形？

简答题2答案：

在单相变压器中，主磁通的感应电动势近似等于电源电压，电源电压为正弦波，因此主磁通也是正旋波。

铁心不饱和时，主磁通与空载电流成线性关系，因此空载电流为正弦波。

铁心饱和时，主磁通与空载电流成非线性关系，因此空载电流为尖顶波。

3.变压器联结组Dy1的含义是什么？

简答题3答案：

高压绕组采用三角形接法，低压绕组采用星形接法并无中线引出。

低压绕组线电压（或线电动势）滞后于高压绕组对应的线电压（或线电动势）的相位差是30°

。

绕组理论

1.单相集中式绕组中，通入单相交流电流，产生的磁势为（）。

B.脉振磁势

2.对称三相绕组中通入三相对称交流电流，则产生的磁动势性质为（）

B.圆形旋转磁动势

1.关于三相交流绕组的构成原则，以下正确说法是（）。

A．力求获得较大的基波电动势

B．保证三相电动势对称

C．尽量削弱谐波电动势，力求波形接近正弦形

D．考虑节省材料和工艺方便

2.关于削弱谐波电动势的方法，以下正确的说法是（）。

A．采用不均匀气隙，改善气隙磁场分布，使之接近正弦形

B．采用对称的三相绕组，消除线电动势中3及3的倍数次谐波

C.采用短距绕组，当y1等于T-T/V时，可消除V次谐波

D．采用分布绕组

1.交流绕组和直流绕组的根本区别是什么？

简答题1答案：

直流电枢绕组是无头无尾的闭合绕组，对外是通过换向器和电刷连接的，各

个支路在磁场中的位置不变，构成各支路的元件数不变，但元件号不断变化。

而交流绕组是开启的，对外连接点永远固定。

2.试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围。

单层绕组的线圈数是槽数的一半，因此绕线和嵌线的工时少；

每个槽只有一个线圈，不需层间绝缘，槽利用率高。

单层绕组一般都是整距绕组，不易采用短距来削弱谐

波，电机的电磁噪音和铁耗较大，一般用于10kW以下的小型感应电机。

单层绕组有同心式、

链式、交叉式三种基本形式。

双层绕组各线圈尺寸一样、嵌线方便、端部排列整齐，可灵活选择线圈节距以改善电磁性能和减少电磁噪音。

双层绕组多用于大中型电机中。

3.脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性？

产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形

旋转磁动势的条件有什么不同？

脉振磁动势是指空间位置固定不动，但波幅的大小和正负随时间变化的磁动势；

旋转磁动势是指合成磁动势矢量F在空间旋转的磁动势。

产生脉振磁动势的条件是，绕组中通过单相交流电流。

产生圆形旋转磁场的条件是：

（1）绕组要多相对称；

（2）通过的电流是多相对称电流，电流的相数与绕组的相数相同。

产生椭圆形旋转磁场的条件是：

通过的电流不对称或绕组不对称。

4.把三相异步电动机接到电源的三个接线头对调两根后，电动机的转向是否会改变？

为什

么？

简答题4答案：

会改变。

因为任意两根线对调后，三相电流的相序改变了，而旋转磁动势总是从超前电流相绕组轴线转到滞后电流相绕组轴线，因此旋转磁动势的转向与原来相反，所以电动机的转向会改变。

5.一台50Hz的三相电机，通入60Hz的三相对称电流，如果电流的有效值不变、相序不变，试问三相合成磁动势基波的幅值、转速和转向是否会改变？

简答题5答案：

定子绕组磁场的转速n1等于60f/p。

由于频率有50Hz变为60Hz，故转速会上升为原来的1.2倍。

由于相序不变，故转向不变。

由于电流有效值I不变，故三相合成磁动势基波的幅值不变。

异步电机1

1.异步电动机的转差率为s小于0时，电机运行于（）状态。

A.发电

2