電機學復習資料

電機學復習資料一、 填空題1、 磁感應線的回轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系遵守右手螺旋定則。2、 設(shè)有一線圈位于磁場中，當該線圈中的磁鏈發(fā)生變化時，線圈中將有感應電勢產(chǎn)生。3、 通過學習研究電機的原理、結(jié)構(gòu)、特性和應用來掌握電機學的內(nèi)容。4、 磁通中是垂直穿過某截面積的磁力線總和，單位Wb。5、 磁場強度H沿任何一條閉合回線L的線積分，等于L所包圍的電流的代數(shù)和-安培環(huán)路定理。6、 鐵心內(nèi)通過的絕大部分磁通成為主磁通。7、 電機最基本的考核標準能量轉(zhuǎn)換能力。在單位時間內(nèi)，盡可能在小的體積內(nèi)實現(xiàn)多的能量轉(zhuǎn)換（比功率概念）。8、 在各種電機、變壓器的主磁路中，為了獲得較大的磁通，但又不過分的增大勵磁電流，通常把鐵心內(nèi)工作點選擇在膝點附近。9、 直流電動機的工作原理用公式表示為f=Bli，直流發(fā)電機的工作原理用公式表示為e=Blv。10、 電樞繞組是由許多按照一定規(guī)律連接的線圈組成，它是直流電機電路的主要部分，是通過電流和感應產(chǎn)生電動勢以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。11、 第一節(jié)距是線圈兩個有效邊的距離，是同一個線圈兩端鏈接的換向器的距離12、直流電機電樞繞組感應電動勢的計算公式是Ea=CeOn，其中Ce是電動勢常數(shù)，C pze=60a。13、 當電機可變損耗等于不變損耗時，電機的效率達到最高。pz14、 直流電機電磁轉(zhuǎn)矩的計算公式是T=COIa，其中C是電磁轉(zhuǎn)矩常數(shù)，C=2--它和電動勢常數(shù)的關(guān)系是C=9.55Ce。，N v15、 變壓器變比k=n1，其中N1是指原邊繞組匝數(shù)（一次側(cè)繞組匝數(shù)）。216、 兩臺變壓器，除了匝數(shù)一次側(cè)不一樣外（一個多，一個少），其余參數(shù)完全相同，現(xiàn)將兩臺變壓器接到220V，50赫茲交流電上。匝數(shù)少的變壓器的損耗較大。17、 有一臺三相油浸自冷式鋁線電力變壓器，SN=160kv-A;Y,yn0聯(lián)結(jié)，UNU囂=35kV/0.4kV，則一次繞組的額定電流 2.64A，二次繞組的額定電流230.9A。18、 變壓器感應電勢有效值的表達式為E=4.44fNO。19、 變壓器試驗中空載試驗的時候儀表接在低壓側(cè)，負載試驗的時候儀表接在高壓側(cè)。20、在電動機中物理中心線逆著旋轉(zhuǎn)方向偏移。在發(fā)電機中則順著電機旋轉(zhuǎn)方向偏移。21、 電樞磁動勢對氣隙磁場的影響稱為電樞反應22、 變壓器空載電流包含勵磁和鐵損耗兩個分量。23、 繞組歸算的原則是磁動勢和功率不變。24、 標么值，就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的基準值的比值（通常以額定值為基準值）。25、 三相繞組，可以采用不同的聯(lián)接，使得變壓器一次、二次電壓之間出現(xiàn)不同的相位差。通常米用“時鐘法”表示。26、 勵磁電流中除了含有基波外，還含有一系列諧波分量。27、 無論是電動機運行還是發(fā)電機運行，電樞繞組中都會產(chǎn)生感應電動勢。28、 一般電機的最高效率點出現(xiàn)在80%的額定功率附近。29、 直流電機的勵磁方式分為他勵式和自勵式兩種。30、 額定容量為變壓器的視在功率（用SN表示，單位kVA，VA）31、 同步電機的功角^有雙重含義，一是主極軸線和氣隙合成磁場軸線之間的夾角；二是勵磁電動勢和電壓空間夾角。32、 同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時，若所帶負載為感性C0S中=0.8，則其電樞反應的性質(zhì)為直軸去磁與交軸電樞反應。33、 同步發(fā)電機并網(wǎng)的條件是發(fā)電機相序和電網(wǎng)相序要一致，發(fā)電機頻率和電網(wǎng)頻率要相同，發(fā)電機電壓和電網(wǎng)電壓大小要相等、相位要一致。34、 一臺三相八極異步電動機的電網(wǎng)頻率50Hz，空載運行時轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分，此時轉(zhuǎn)差率為0.067，轉(zhuǎn)子電勢的頻率為3.3。35、 當三相感應電動機定子繞組接于100Hz的電源上作電動機運行時，定子電流的頻率為100Hz，如轉(zhuǎn)差率為，，此時轉(zhuǎn)子繞組感應電勢的頻率100Hz。36、 當電機處于空載運行時，電機轉(zhuǎn)速接近于同步轉(zhuǎn)速。37、 同步補償機的作用是改善電網(wǎng)功率因數(shù)。38、 電磁功率：轉(zhuǎn)子銅耗：總機械功率二1：s:1-s39、 當電機空載時，輸出為零，電機此時效率非常低。40、 異步電機額度負載下運行轉(zhuǎn)子電路基本上是電阻性的，功率因數(shù)較高。二、判斷題（正確劃"/"，錯誤劃"X”）1、 電機既可以作為發(fā)電機運行，又可以作為電動機運行。（”）2、 第一節(jié)距大于極距的是短距繞組。（X）3、 變壓器的短路參數(shù)中，Rk<Xk,在相同的負載系數(shù)條件下若負載是純阻性的，cos%=1,sin^2=0,Au〉0，但其絕對值較小。（”）4、 變壓器的損耗主要是鐵耗。（X）5、 當負載為額定值（二次電流為額定電流），功率因數(shù)為指定值（通常為0.8滯后）時的電壓調(diào)整率，稱為額定電壓調(diào)整率，它是變壓器運行的一個非常重要的指標。（”）6、 聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器或變比相差過大的變壓器可以并聯(lián)運行。（X）7、 變壓器穩(wěn)態(tài)時空載電流很小，但變壓器空載投入電網(wǎng)有時出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。（”）8、 考慮到變壓器運行時的溫升對參數(shù)的影響，電阻不隨溫度變化，電抗隨著溫度變化。（X）9、 變壓器的額定效率一般可以達到95—99%。（”）10、 變壓器負載試驗時為了安全考慮將測試儀表接在低壓側(cè)。（X）11、 變壓器空載和負載時的磁動勢保持平衡。（”）12、 直流電機電樞反應式對氣隙磁場呈現(xiàn)去磁性。（V）13、 不論用作發(fā)電機或電動機，感應電勢和電磁力都同時作用于導體。（V）14、 電樞表面的單位周長內(nèi)的安培導體數(shù)，稱為線負荷。（V）15、 直流電機的兩套繞組之間存在耦合，所有參量可以獨立控制。這是直流電機易于控制的根本原因。（X）16、 若感應電動機的漏抗增大，則其起動轉(zhuǎn)矩增大，其最大轉(zhuǎn)矩減小。（X）17、 從異步電機和同步電機的理論分析可知，同步電機的空隙應比異步電機的空氣隙要大。（V）18、 在異步電機中，只有存在交軸電樞反應才能實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。（X）19、 三相感應電動機轉(zhuǎn)子為任意轉(zhuǎn)數(shù)時，定、轉(zhuǎn)子合成基波磁勢轉(zhuǎn)速不變。（V）20、 對于異步電動機，轉(zhuǎn)差功率就是轉(zhuǎn)子銅耗。（X）21、 異步電動機空載運行時的功率因數(shù)很小。（V）22、 異步電動機運行時，總要從電源吸收一個滯后的無功電流。（V）23、 負載運行的凸極同步發(fā)電機，勵磁繞組突然斷線，則電磁功率不為零。（V）24、 同步發(fā)電機的短路特性曲線與其空載特性曲線相似。（X）25、 同步發(fā)電機靜態(tài)過載能力與短路比成正比，因此短路比越大，靜態(tài)穩(wěn)定性越好。（X）26、 當電機各個參數(shù)不變時，最大電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，但臨界轉(zhuǎn)差率不變。（V）27、 步電機堵轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)差率s=1，附加電阻為零，轉(zhuǎn)子短路。（V）28、 當電機處于空載運行時，定子電流幾乎全部是勵磁電流，功率因數(shù)很低。（V）29、 當電機負載增加時，轉(zhuǎn)子電流加大，定子電流也相應增加。（V）30、 S1時異步電機處于啟動狀態(tài)。（X）三、簡答推導題1、如圖6所示，試簡要解釋呈馬鞍形現(xiàn)象的原因。圖6電樞反應合成圖答：在兩級的中間部位，雖然電樞磁動勢Fax出現(xiàn)峰值，但是由于這里的氣隙較大，因此電樞電動勢產(chǎn)生的磁密Bax相對較小。故Bax呈馬鞍型分布。2、 某變電所的負荷一天之內(nèi)在1600kva和3200kva之間變化?，F(xiàn)有兩臺2000kva的變壓器，空載時的鐵耗都是40kw，滿載時的銅耗都是60kw。問應該如何根據(jù)負載的變化來投入變壓器？解：當負荷大于2000kva時，應該讓兩臺變壓器都投入運行；當負荷小于2000kva時，應該只投入一臺變壓器運行。3、 理想轉(zhuǎn)速特性和實際轉(zhuǎn)速特性為什么不一致？答：當電機電流較大時，電樞反應表現(xiàn)出明顯的去磁特性，從而使中減小，磁通減小將會使（1） 理想空載轉(zhuǎn)速n0略微上升，（2） 使轉(zhuǎn)速曲線斜率減小。

綜合兩方面的因素，設(shè)計時使得并勵直流電機具有略微下降的轉(zhuǎn)速特性。4、 為什么并聯(lián)運行時變壓器的聯(lián)結(jié)組標號一定要相同？答：因為變壓器并聯(lián)運行時盡量要限制循環(huán)電流的數(shù)值，即要盡量減小二次電壓差^"2的值，而A"2是并聯(lián)變壓器二次側(cè)之間的電壓的相量差，要想A"2=0，除了大小相等外，時間相位上也應同相，否則就會產(chǎn)生環(huán)電流。所以并聯(lián)變壓器的聯(lián)結(jié)組標號一定要相等。5、 為什么串勵直流電機不能允許輕載運行？答：串勵直流電機當在負載很小時，電機的轉(zhuǎn)速將會很高，容易導致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)機械損壞，因此串勵直流電機不允許輕載運行。四、計算、作圖題（本大題共4小題，每題10分，總計40分）1、（1）分析下圖，按照有關(guān)定律列出方程式求I。（3分）解：根據(jù)基爾霍夫電流定律，設(shè)進入的電流為正，流出的為負，則有18+7-1-1=0由此得I=24A.（2）分析圖9按照有關(guān)定律列出方程式求%。（7分）圖9圖9其中：\=2A,i；=3A,R?=10Q,%=5Q,i：=—3A解：由基爾霍夫電流定律有.2-i3L=0,即2—3=i解：由基爾霍夫電流定律有.2-i3又由基爾霍夫電壓定律有％+%—u3=0,即3*10—(—1)*5+七=0又由基爾霍夫電壓定律有％+%由此得u廣-35vcd

2、一臺直流電機繞組數(shù)據(jù)為：極對數(shù)p=2，槽數(shù)Q=16，元件數(shù)、=槽數(shù)。=換向片數(shù)K=16。（該繞組為單疊繞組）。試計算其第一節(jié)距七，第二節(jié)距七，并畫出元件聯(lián)結(jié)次序圖。解：162*2±解：162*2±8二1,y2二y-y1=1-4=—3故其元件聯(lián)結(jié)次序如下圖所示上層元件邊下層元件邊上層元件邊下層元件邊3、試用時鐘法判斷圖10的聯(lián)結(jié)組標號。用作相量圖的辦法給出過程。圖10圖10答：BB所以，該聯(lián)結(jié)組標號為Yd114、一臺變壓器各電磁量的正方向如圖11所示，試寫出一二次側(cè)的感應電動勢表達式及二次側(cè)電壓平衡方程式。解：E=-j4.44N解：E=-j4.44N中，E=-j4.44N中，E=-j4.44N中1m2。 1 " 2 2U=E+E-1R=E-jXI-1R=E-1Z2 2。 22 2 2。1 22 2 222 2 2。 22 2 2。14.44N2%。5、一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為:Pn5、一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為:PnI325馴，、75。妙M3。A，-200r/min，電樞繞組的電阻Ra-0,0161Q，電刷接觸壓降2△-200r/min，減少電動機的勵磁電流，使磁通①減少10%，當達到穩(wěn)定