電機與拖動試題庫

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電機與拖動》試題庫

《電機與拖動》試題庫

口第一部分直流電機

口一、填空題：

口1、并勵直流發(fā)電機自勵建壓的條件是（主磁路存

在剩磁；并聯在電樞兩端的勵磁繞組極性要正確，使勵磁電流產生的補充磁通方

向與剩磁磁通方向相同；勵磁回路的總電阻必須小于臨界電阻）

口2、可用下列關系來判斷直流電機的運行狀態(tài)，當——時為電動機狀態(tài)，當

1時為發(fā)電機狀態(tài)。（Ea〈U；Ea〉U）

口3、直流發(fā)電機的繞組常用的有—和兩種形式，若要產生大電流，

繞組常采用繞組。（單疊繞組；單波繞組；單疊）

口4、直流發(fā)電機電磁轉矩的方向和電樞旋轉方向,直流電動機電磁轉矩

的方向和電樞旋轉方向。（相反；相同）

口5、單疊和單波繞組，極對數均為p時，并聯支路數分別是,。

（2p；2）

口6、直流電機的電磁轉矩是由和—共同作用產生的。（每極氣隙磁

通量少；電樞電流I）

□7、直流電機電樞反應的定義是當電刷在幾何中線時，電動機產生

性質的電樞反應，其結果使和,物理中性線朝

方向偏移。（電樞磁動勢對勵磁磁動勢的作用；交磁；氣隙磁場產生畸變；對主

磁場起附加去磁作用）

口二、判斷題

口1、一臺并勵直流發(fā)電機，正轉能自勵，若反轉也能自勵。（）（F）

口2、一臺直流發(fā)電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端

仍能得到直流電壓。（）（T）

口3、一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉向也改變。（F）

□4、直流電動機的電磁轉矩是驅動性質的，因此穩(wěn)定運行時，大的電磁轉矩對

應的轉速就高。()(F)

口三、選擇題

口1、直流發(fā)電機主磁極磁通產生感應電動勢存在于()中。(1)

□(1)電樞繞組；(2)勵磁繞組；(3)電樞繞組和勵磁繞組

口2、直流發(fā)電機電刷在幾何中線上，如果磁路不飽和，這時電械反應是()(3)

口(1)去磁；(2)助磁；(3)不去磁也不助磁。

口3、如果并勵直流發(fā)電機的轉速上升20%,則空載時發(fā)電機的端電壓U0升高()。

(2)

□(1)20%；(2)大于20%；(3)小于20虬

□四、簡答題

口1、直流發(fā)電機的勵磁方式有哪幾種？

□(他勵；自勵(包括并勵，串勵和復勵))

口2、如何確定換向極的極性，換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯？

□(使換向極產生的磁通與電樞反應磁通方向相反。對于直流發(fā)電機而言，換向

極性和電樞要進入的主磁極性相同；而對于直流電動機，則換向極極性和電樞要

進入的主磁極極性相反。

口換向極繞組與電樞組相串聯的原因是：使隨著電樞磁場的變化，換向極磁場也

隨之變化，即任何負載情況下都能抵消電樞反應的影響。)

口3、試比較他勵和并勵直流發(fā)電機的外特性有何不同？并說明影響曲線形狀的

因素。

□(并勵直流發(fā)電機的外特性比他勵的軟。

□他勵：影響因素有兩個

□⑴隨著la增加,laRa增加,使U下降；

□⑵隨著la增加，電樞反應附加去磁作用增強，使磁通φ；減少，電樞電動

勢Ea減少，最后使U下降。

口并勵：影響因素有三個

□⑴隨著la增加,laRa增加,使U下降；

□⑵隨著la增加，電樞反應附加去磁作用增強，使磁通φ；減少，電樞電動

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勢Ea減少，最后使端電壓U下降。

口⑶兩端電壓下降，磁通φ；下降，電樞電動勢Ea進一步減少，端電壓U

進一步下降。）

口4、一臺并勵直流發(fā)電機并聯于電網上，若原動機停止供給機械能，將發(fā)電機

過渡到電動機狀態(tài)工作，此時電磁轉矩方向是否變？旋轉方向是否改變？

□（電磁轉矩方向改變，電機旋轉方向不變。）

口五、計算題

口1、一臺并勵直流電動機，銘牌數據如下：PN=3.5kW,UN=220V,IN=20A,

nN=1000r/min,電樞電阻Ra=lΩ；,AUb=lV,勵磁回路電阻Rl=440Ω；,

空載實驗：當U=220V,n=1000r/min時，I0=2A,試計算當電樞電流Ia=10A時，

電機的效率（不計雜散損耗）。

口解：勵磁電流：

口勵磁損耗：

口空載時：

口輸入功率：

口勵磁功率：

口電樞銅損耗：

口電刷接觸損耗：

口附加損耗：

口則：

□當時，

口輸入功率：

□

□

□

口輸出功率：

口效率：

口2、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數據如下：PN=6kW,UN=230V,nN=1450r/min,

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Ra=O.57Ω；（包括電刷接觸電阻）,勵磁回路總電阻Rf=177Ω；,額定負

載時的電樞鐵損PFe=234W,機械損耗為Pmec=61W,求：（1）額定負載時的電磁

功率和電磁轉矩。（2）額定負載時的效率。

口解：⑴

□

□

□

□

□

口所以

□

□（2）

□

口3、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數據如下：PN=23kW,UN=230V,nN=1500r/min,

勵磁回路電阻Rf=57.5Ω；，電樞電阻Ra=O.1Ω；,不計電樞反應磁路飽和。

現將這臺電機改為并勵直流電動機運行，把電樞兩端和勵磁繞組兩端都接到

220V的直流電源：運行時維持電樞電流為原額定值。求（1）轉速n；（2）電磁

功率；（3）電磁轉矩。

口解：

□

□

□

□⑴

□

口電動機運行：

□

□

□(2)

□（3）

口第二部分直流電動機的電力拖動

口一、填空題：

口1、他勵直流電動機的固有機械特性是指在——條件下，和

的關系。（U=UN、φ；=Φ；N,電樞回路不串電阻；n；Tem

□2、直流電動機的起動方法有（降壓起動、電樞回路串電阻起動）

口3、如果不串聯制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運行時電

樞電流的倍。（2）

口4、當電動機的轉速超過時，出現回饋制動。（理想空載轉速）

口5、拖動恒轉轉負載進行調速時，應采——調速方法，而拖動恒功率負載時

應采用調速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁）

口二、判斷題

□1、直流電動機的人為特性都比固有特性軟。（）（F）

□2、直流電動機串多級電阻起動。在起動過程中，每切除一級起動電阻，電樞

電流都將突變。（）（T）

口3、提升位能負載時的工作點在第一象限內，而下放位能負載時的工作點在第

四象限內。（）（T）

口4、他勵直流電動機的降壓調速屬于恒轉矩調速方式，因此只能拖動恒轉矩負

載運行。（）（F）

口5、他勵直流電動機降壓或串電阻調速時，最大靜差率數值越大，調速范圍也

越大。（）（T）

口三、選擇題

口1、電力拖動系統(tǒng)運動方程式中的GD2反映了：（2）

□（1）旋轉體的重量與旋轉體直徑平方的乘積，它沒有任何物理意見；（2）系

統(tǒng)機械慣性的大小，它是一個整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個

整體物理量。

口2、他勵直流電動機的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉速和斜率均發(fā)

生了變化，那么這條人為特性一定是：（3）

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□（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性；（3）弱磁的人為特性。

□3、直流電動機采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（2）

□（1）為了使起動過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動電流；（3）為了減小起動轉矩。

口4、當電動機的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機械功率都大時，這時電動機

處于：（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài)；（3）回饋制動狀態(tài)。

口5、他勵直流電動機拖動恒轉矩負載進行串電阻調速，設調速前、后的電樞電

流分別為II和12,那么：（2）

□（1）（2）11=12；（3）H>；I2o

□四、簡答題：

口1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什么？

□（電動機的機械特性與負載的轉矩特性必須有交點，且在交點處，滿足

□）

□2、何謂電動機的充分利用？

口（所謂電動機的充分利用是指電動機無論在額定轉速下運行，還是調速過程中

處于不同轉速下運行，其電樞電流都等于額定值。）

口五、計算題：

□一臺他勵直流電動機數據為：PN=7.5kW,UN=110V,IN=79.84A,nN=1500r/min,

電樞回路電阻Ra=O.1。4Ω；,求：⑴U=UN,Φ；=Φ；N條件下,電樞

電流Ia=60A時轉速是多少？（2）U=UN條件下，主磁通減少15%,負載轉矩為

TN不變時，電動機電樞電流與轉速是多少？（3）U=UN,Φ；=Φ；N條件下,

負載轉矩為0.8TN,轉速為（-800）r/min,電樞回路應串入多大電阻？

口解：⑴

□

□（2）不變時，不變，即

□

□

□（3）不計空載轉矩時，，故:

□

口解得：

□

□（3）

□

□

口第四部分交流電機的繞組、電動勢和磁動勢

口一、填空題：

口1、一個三相對稱交流繞組，2P=2,通入f=50Hz的三相對稱交流電流，其合成

磁通勢為磁通勢。（圓形旋轉）

口2、采用—―繞組和——繞組可以有效地削弱諧波分量，同時使基波分

量_______（增加、減?。?。（疊；波;增加）

口3、一個脈振磁通勢可以分解為兩個—和—相同，而——相反的

旋轉磁通勢。（幅值；轉速;轉向）

口4、三相對稱繞組的構成原則是；；。（各相繞組的結構相同；

阻抗相等；空間位置對稱（互差120度電角度））

口二、是非題

口1、兩相對稱繞組，通入兩相對稱交流電流，其合成磁通勢為旋轉磁通勢。（）

（T）

口2、改變電流相序，可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。（）（T）

□

口第五部分異步電動機

口一、填空題：

口1、當s在范圍內，三相異步電機運行于電動機狀態(tài)，此時電磁轉矩性

質為;在范圍內運行于發(fā)電機狀態(tài)，此時電磁轉矩性質為

o（0?1；反電動勢；一∞；?0；制動轉矩）

口2、三相異步電動機根據轉子結構不同可分為——和——兩類。（籠型異

步電動機和繞線型異步電動機）

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口3、一臺6極三相異步電動機接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05,則此時

轉子轉速為r/min,定子旋轉磁勢相對于轉子的轉速為r/mino

（950；50；0）

口4、三相異步電動機的電磁轉矩是由和共同作用產生的。（主磁

通；轉子電流的有功分量）

口5、一臺三相異步電動機帶恒轉矩負載運行，若電源電壓下降，則電動機的轉

速,定子電流,最大轉矩,臨界轉差率o（減??；

增大；減??；不變）

口6、三相異步電動機電源電壓一定，當負載轉矩增加，則轉速定子電

流。（減??；增加）

口7、三相異步電動機等效電路中的附加電阻是模擬——的等值電阻。（總機

械功率）

口8、三相異步電動機在額定負載運行時，其轉差率s一般在范圍內。

（0.01~0.06）

口9、對于繞線轉子三相異步電動機，如果電源電壓一定，轉子回路電阻適當增

大，則起動轉矩,最大轉矩o（增大；不變）

口二、判斷題

口1、不管異步電機轉子是旋轉還是靜止，定、轉子磁通勢都是相對靜止的（）。

（T）

口2、三相異步電動機轉子不動時，經由空氣隙傳遞到轉子側的電磁功率全部轉

化為轉子銅損耗（）。（T）

口3、三相異步電動機的最大電磁轉矩Tm的大小與轉子電阻r2阻值無關（）。（T）

口4、通常三相籠型異步電動機定子繞組和轉子繞組的相數不相等，而三相繞線

轉子異步電動機的定、轉子相數則相等。（）（T）

口5、三相異步電機當轉子不動時，轉子繞組電流的頻率與定子電流的頻率相同

（）o（T）

口三、選擇題

口1、三相異步電動機帶恒轉矩負載運行，如果電源電壓下降，當電動機穩(wěn)定運

行后，此時電動機的電磁轉矩：①

□①下降；②增大；③不變；④不定。

口2、三相異步電動機的空載電流比同容量變壓器大的原因：③

□①異步電動機是旋轉的；②異步電動機的損耗大；③異步電動機有氣隙；④異

步電動機有漏抗。

口3、三相異步電動機空載時，氣隙磁通的大小主要取決于：①

□①電源電壓；②氣隙大??；③定、轉子鐵心材質；④定子繞組的漏阻抗。

口4、三相異步電動機能畫出像變壓器那樣的等效電路是由于：②

口①它們的定子或原邊電流都滯后于電源電壓；②氣隙磁場在定、轉子或主磁通

在原、副邊都感應電動勢；③它們都有主磁通和漏磁通；④它們都由電網取得勵

磁電流。

口5、三相異步電動機在運行中，把定子兩相反接，則轉子的轉速會：②

□①升高；②下降一直到停轉；③②下降至零后再反向旋轉；④下降到某一穩(wěn)定

轉速。

□四、簡答題

口1、三相異步電動機空載運行時，電動機的功率因數為什么很低？

□（空載時，，而，其中，為有功分量電流，用來供給空載損耗；為無功分量電

流，用來建立磁場。由于，所以空載電流基本上是一無功性質的電流，因而電動

機的功率因數很低。）

口2、異步電動機等效電路中的附加電阻的物理意義是什么？能否用電抗或電容

代替這個附加電阻？為什么？

□（異步電動機等效電路中的附加電阻代表總機械功率的一個虛擬電阻，用轉子

電流在該電阻所消耗的功率來代替總機械功率（包括軸上輸出的機械功率和機械

損耗、附加損耗等）。因輸出的機械功率和機械損耗等均屬有功性質。因此，從

電路角度來模擬的話，只能用有功元件電阻，而不能用無功元件電抗或電容代替

這個附加電阻。）

口3、異步電動機中的空氣隙為什么做得很?。?/p>

□（異步電動機氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流（空載電流），從而提高電

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動機功率因數。因異步電動機的勵磁電流是由電網供給的，故氣隙越小，電網供

給的勵磁電流就小。而勵磁電流有屬于感性無功性質，故減小勵磁電流，相應就

能提高電機的功率因數。）

口五、計算題

□1、已知一臺三相四極異步電動機的額定數據為：PN=10kW,UN=380V,IN=11.6A,

定子為Y聯結，額定運行時，定子銅損耗PCul=560W,轉子銅損耗PCu2=310W,機

械損耗Pmec=70W,附加損耗Pad=200W,試計算該電動機在額定負載時的：（1）

額定轉速；（2）空載轉矩；（3）轉軸上的輸出轉矩；（4）電磁轉矩。

口解：⑴

□

□

□（2）

□（3）

□（4）

口2、已知一臺三相異步電動機，額定頻率為150kW,額定電壓為380V,額定轉

速為1460r/min,過載倍數為2.4,試求：（1）轉矩的實用表達式；（2）問電動

機能否帶動額定負載起動。

口解：⑴

□

口根據額定轉速為1460r/min,可判斷出同步轉速=1500r/min,則額定轉差率為

□

□

口轉子不串電阻的實用表達式為：

□

□（2）電機開始起動時，s=l,T=Ts,代入實用表達式得:

□

口因為，故電動機不能拖動額定負載起動。

口第六部分異步電動機的電力拖動

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口一、填空題：

口1、拖動恒轉矩負載運行的三相異步電動機，其轉差率S在——范圍內時，

電動機都能穩(wěn)定運行。（）

口2、三相異步電動機的過載能力是指。（）

口3、星形一三角形降壓起動時，起動電流和起動轉矩各降為直接起動時的

_______倍。（3）

口4、三相異步電動機進行能耗制動時，直流勵磁電流越大，則補始制動轉距越

_____。（大）

口5、三相異步電動機拖動恒轉矩負載進行變頻調速時，為了保證過載能力和主

磁通不變，則U1應隨fl按規(guī)律調節(jié)。（正比）

口二、判斷題

□1、由公式Tem=CTΦ；mI’；2cosΦ；2可知,電磁轉矩與轉子電流成

正比，因為直接起動時的起動電流很大，所以起動轉矩也很大。（）（F）

口2、深槽式與雙籠型三相異步電動機，起動時由于集膚效應而增大了轉子電阻,

因此具有較高的起動轉矩倍數。（）（T）

□3、三相繞線轉子異步電動機轉子回路串入電阻可以增大起動轉矩，串入電阻

值越大，起動轉矩也越大。（）（F）

□4、三相繞線轉子異步電動機提升位能性恒轉矩負載，當轉子回路串接適當的

電阻值時，重物將停在空中。O（T）

口5、三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。（）（T）

口三、選擇題

口1、與固有機械特性相比，人為機械特性上的最大電磁轉矩減小，臨界轉差率

沒變，則該人為機械特性是異步電動機的：（3）

□（1）定子串接電阻的人為機械特性；（2）轉子串接電阻的人為機械特性；（3）

降低電壓的人為機械特性。

□2、一臺三相籠型異步電動機的數據為PN=20kW,UN=380V,λ；T=l.15,ki=6,

定子繞組為三角形聯結。當拖動額定負載轉矩起動時，若供電變壓器允許起動電

流不超過12IN,最好的起動方法是：（1）

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□(1)直接起動；(2)Y一△降壓起動；(3)自耦變壓器降壓起動。

口3、一臺三相異步電動機拖動額定轉矩負載運行時，若電源電壓下降10%,這

時電動機的電磁轉矩：(1)

□(1)Tem=TN；(2)Tem=0.81TN；(3)Tem=0.9TNO

□4、三相繞線轉子異步電動機拖動起重機的主鉤，提升重物時電動機運行于正

向電動狀態(tài)，若在轉子回路串接三相對稱電阻下放重物時，電動機運行狀態(tài)是:

(3)

□(1)能耗制動運行；(2)反向回饋制動運行；(3)倒拉反轉運行。

口5、三相異步電動機拖動恒轉矩負載，當進行變極調速時，應采用的聯結方式

為：(1)(1)Y—YY；(2)A—YY；(3)正串Y一反串Y。

□四、簡答題

口1、容量為幾個千瓦時，為什么直流電動機不能直接起動而三相籠型異步電動

機卻可以直接起動？

口(直流電動機的直接起動電流為，由于，無論功率大小，都將達到額定電流的十

幾倍，甚至幾十倍，這是電動機本身所不能允許的，所以直流電動機不能直接起

動。三相異步電動機在設計時通常允許直接起動電流為額定電流的5-7倍，加上

供電變壓器容量通常都能滿足小功率三相異步電動機直接起動要求，所以幾個千

瓦的三相異步電動機可以直接起動。)

口2、深槽與雙籠型異步電動機為什么起動轉矩大而效率并不低？

口(深槽式與雙籠型異步電動機所以起動轉矩打，是因為起動時轉子電動勢、電

流頻率較高，出現集膚效應造成了轉子電阻增大所致。正常運行時集膚效應不顯

著，轉子電阻減小為正常值。因此運行時效率仍較高。)

口五、計算題

口一臺三相籠型異步電動機的數據為

PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,η；N=0.9,cosΦ；N=0.85,

ki=5.5,kst=1.2,定子繞組為三角形聯結，供電變壓器允許起動電流為150A,

能否在下列情況下用Y一△降壓起動？

□(1)負載轉矩為0.25TN；(2)負載轉矩為0.5TN。

口解：額定電流

口直接起動電流

□采用Y-Δ；降壓起動時

□起動電流：

□起動轉矩：

口可見：（1）當時，可以起動；（2）當時，不能起動。

□

口第七部分同步電機

口一、填空題：

口1、同步發(fā)電機的短路特性為一線，這是因為在短路時電機的磁路是

o（直；處于不飽和狀態(tài)）

口2、同步發(fā)電機正常情況下并車采用,事故狀態(tài)下并車采用。（準

同期法；自同期法）

口3、同步調相機又稱為實際上就是一臺——運行的同步

通常工作于狀態(tài)。（同步補償機；空載；電動機;過勵）

□4、同步發(fā)電機帶負載時,如0°；<；ψ；<；90°；,則電樞反應

磁通勢Fad,可分解為Fad=,Faq=,其中Fad電樞反應的性質

,Faq電樞反應的性質o（;;為去磁性質；為交磁性質）

口二、判斷題

口1、凸極同步發(fā)電機由于其電磁功率中包括磁阻力功率，即使該電機失去勵磁,

仍能穩(wěn)定運行。（）（T）

口2、采用同步電動機拖動機械負載，可以改善電網的功率因數，為吸收容性無

功功率，同步電動機通常于過勵狀態(tài)。（）（T）

口3、同步發(fā)電機采用準同期法并車，當其他條件已滿足，只有頻率不同時，調

節(jié)發(fā)電機的轉速，使其頻率與電網頻率相等時，合上并聯開關，即可并車成功。

（）（F）

口三、選擇題

口1、同步發(fā)電機帶容性負載時，其調整特性是一條。（3）

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□(1)上升的曲線；(2)水平直線；(3)下降的曲線

口2、同步發(fā)電機的V型曲線在其欠勵時有一不穩(wěn)定區(qū)域，而對同步電動機的V

形曲線，這一不穩(wěn)定區(qū)應該在區(qū)域。(3)

□(1)Il>；IfO；(2)Il=IfO；(3)

口3、工作于過勵狀態(tài)的同步調相機，其電樞反應主要是(2)

口(1)交軸電樞反應；(2)去磁的直軸電樞反應；(3)增磁的直軸電樞反應

□四、簡答題

口試簡述功率角的雙重物理意義？

口(時間相角差：即空載電動勢和電壓間的夾角；

口空間相角差：即為勵磁磁動勢與定子等效合成磁動勢之間的夾角。當忽略定子

漏阻抗壓降時，，即等于氣隙合成磁動勢。)

口五、計算題

口1、一臺隱極三相同步發(fā)電機，定子繞組為Y聯結，UN=400V,IN=37.5A,

cosΦ；N=0.85(滯后％xt=2.38Ω；(不飽和值)，不計電阻，當發(fā)電機運

行在額定情況下時，試求：(1)不飽和的勵磁電動勢E0；(2)功率角δ；N；

(3)電磁功率Pem；(4)過載能力λ；。

口解：

□(1)

□(2)

□(3)

□(4)

□

□2、某工廠變電所變壓器的容量為2000kVA,該廠電力設備的平均負載為

1200kW,cosΦ；=0.65(滯后)，今欲新裝一臺500kW,cosΦ；=0.8(超前)，

η；=95%的同步電動機，問當電動機滿載時，全廠的功率因數是多少？變壓器

是否過載？

口解：該廠電力設備從電源取得的有功、無功及視在功率：

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口同步電動機從電源取得的功率:

口裝設同步電動機后的全廠負荷及功率因數:

□（滯后）

口所以，全廠的功率因數為0.864（滯后），變壓器不過載。

口第八部分控制電機（選學內容）

□一、簡答題:

口1、什么叫自轉現象？兩相伺服電機如何防止自轉？（P140）

口2、為什么異步測速發(fā)電機的輸出電壓大小與電機轉速成正比，而與勵磁頻率

無關？

□（答：當勵磁繞組上外加勵磁電壓后，產生，而將建立磁通，當轉子轉動時,

轉子切割脈動磁動，產生切割電動勢，，在作用下，產生短路電流，產生，可分

解為和，產生，交軸磁通與輸出繞組交鏈感應出頻率與勵磁頻率相同，幅值與交

軸磁通成正比的感應電