电机学下复习资料.pdf

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1、一填空题1. 若消除相电势中次谐波，在采用短距方法中，节距y1=。答：1；2. 三相对称绕组通过三相对称电流， 顺时针相序 （a-b-c-a） ,其中ia当 Ia=10A 时， 三相基波合成磁势的幅值应位于10sint，当 Ia =-5A 时，其幅值位于。答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。3. 将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为。答：脉振磁势。4. 对称交流绕组通以正弦交流电时，次谐波磁势的转速为。答：ns5. 如果感应电动机运行时转差率为s，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是Pe: P: pCu2=。答1:(1 s):s6. 当三相感应电动机定子绕组接

2、于50Hz的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为，定子绕组感应电势的频率50Hz，为， 如转差率为s， 此时转子绕组感应电势的频率， 转子电流的频率为。答50Hz，50sHz，50sHz7. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时sm= ,转子总电阻值约为。答 1，X18.感应电动机起动时，转差率 X2s ，此时转子电流I2的值，cos2 ,主磁通比，正常运行时要，因此起动转矩。答 1，很大，很小，小一些，不大9. 一台三相八极感应电动机的电网频率50Hz，空载运行时转速为 735 转/分，此时转差率为，转子电势的频率为。当转差率为 0.04 时，转子的转速为，转子的电势频率为。答 0.

3、02，1Hz，720r /min，2Hz10. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括，和，电动机空载输入功率P0与这些损耗相平衡。答定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗11. 三相感应电机转速为n，定子旋转磁场的转速为n1，当n n1时为运行状态；当n n1时为运行状态；当n与n1反向时为运行状态。答电动机， 发电机，电磁制动12. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有，。答转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器13. 从 异 步 电 机 和 同 步 电 机 的 理 论 分 析 可 知 ， 同 步 电 机 的 空 隙 应 比 异 步 电 机 的 空 气 隙 要， 其 原 因是。答大，同步电

4、机为双边励磁14. 一台频率为f 60Hz1的三相感应电动机，用在频率为50Hz的电源上（电压不变） ，电动机的最大转矩为原来的，25起动转矩变为原来的。答615. 感应电动机最大转矩公式Tmax5，62。答4f1R1R1 (X1 X2)2m1pU1216. 一台三相异步电动机的额定功率PN是指额定运行时的功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将。答 输出的机械功率，减小17. 若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。答减小，减小18. 铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗Xm。答减小19. 深槽和双笼型感应电动机是利用原理来改善电动机

5、的起动性能的， 但其正常运行时较差。答集肤效应，功率因数20. 绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。答减小，增大21. 在同步电机中，只有存在电枢反应才能实现机电能量转换。答交轴22. 同步发电机并网的条件是： （1）； （2）； （3）。答发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致23. 同步电机的功角有双重含义，一是和之间的夹角；二是和空间夹角。答主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压24. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使25. 凸极同步电机气隙增加使Xq和Xq和Xd将。答增加Xd将。答减小26. 凸极同

6、步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为。答mU2(11)sin2XqXd二选择题1.2.3.4.5.6.7.8.9.当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为。A： B：4/5 C：5/6答：C三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为 F1,绕组系数为 kw1， 3 次谐波绕组系数为 kw3， 则 3 次空间磁势波的合成幅值为。：；：1F1kw3/kw1；：F1kw3/kw1答：A3三相四极 36 槽交流绕组，若希望尽可能削弱 5 次空间磁势谐波，绕组节距取。A：y1=7 B：y1=8 C：y1=9答：A交流绕组的绕组系数通常为。：0

7、；：=1答：A三相对称交流绕组的基波电势幅值为 E1,绕组系数为 kw1，3 次谐波绕组系数为 kw3，则 3 次谐波电势幅值为。10.：；：1E1kw3/kw1；：E1kw3/kw1答：A311. 单相绕组的基波磁势是。12.A：恒定磁势； B：脉振磁势； C：旋转磁势。答：B13. 交流电机定、转子的极对数要求。14.A：不等； B：相等； C：不可确定。答：B15. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势。16.A：都减小； B：不变； C：基波电势不变，谐波电势减小。答：A17.三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以基波旋转磁动势的转速旋转。18.A：5 倍； B：相等

8、； C：1/5 倍。答：C19. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时。a)b)A起动转矩增大，起动电流增大； B起动转矩增大，起动电流减小；C起动转矩增大，起动电流不变； D起动转矩减小，起动电流增大。答 B20.一台 50Hz三相感应电动机的转速为n21. 720r /min，该电机的级数和同步转速为（） 。a)极，1500r /min；极，1000r /min；b)极，750r /min；极，600r /min。答 C笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10%，该电机转子电流产生的旋转磁动势a)b)A 上升10%； B下降10%；C 上升1/(110%)； D不变。答 D22.相对于定

9、子的转速。23.国产额定转速为1450r /min的三相感应电动机为极电机。a)A 2； B 4； C 6； D 8。答 B24.一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（） 。i.ii.ATCT TN； BT 0.81TN； 0.9TN； DT TN。答 A25.三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流。i.ii.A增大 ； B减小 ；C不变 ； D不能确定。答 A26.三相感应电动机等效电路中的附加电阻(1 s)R2上所消耗的电功率应等于：si.A输出功率P2； B输入功率P1；C电磁功率Pem； D总机械功率P。答 Dii.27.与普通三相

10、感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是。i.ii.A由于R2增大，增大了损耗； B由于X2减小，使无功电流增大；C由于X2的增加，使cos2下降； D由于R2减少，使输出功率减少。答 C28.适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的。i.ii.AIst减少,Tst增加,Tmax不变,sm增加； BIst增加,Tst增加,Tmax不变,sm增加；CIst减少,Tst增加,Tmax增大,sm增加； DIst增加,Tst减少,Tmax不变,sm增加。答 A29.三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时， 采用转子回路串入电阻调速， 运行时在不同转速上时，

11、 其转子回路电流的大小。i.ii.i.ii.31.设计在i.ii.A与转差率反比 ； B与转差率无关；C与转差率正比 ； D与转差率成某种函数关系。答 BA电磁功率 ； B输出功率 ；C输入功率 ； D全机械功率 。答 A30.三相感应电动机电磁转矩的大小和成正比f1 50Hz电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为60Hz的电网上，其电动机的。ATst减小，Tmax减小，Ist增大； BTst减小，Tmax增大，Ist减小；CTst减小，Tmax减小，Ist减小； DTst增大，Tmax增大，Ist增大。答 C32.一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻

12、R子边） 。i.ii.i.A等于原先的转差率s； B三倍于原先的转差率s；C两倍于原先的转差率s； D无法确定。答 B,测得转差率将为（R已折算到定 2R233.国产额定转速为960r /min的感应电动机为电机。A 2 极； B 4 极； C 6 极； D 8 极。答 C34.如果有一台三相感应电动机运行在转差率为si.ii.a) 0.25，此时通过气隙传递的功率有。A25%的转子铜耗； B75%是转子铜耗；C75%是输出功率； D75%是全机械功率。答 A35.同步发电机的额定功率指。A转轴上输入的机械功率； B转轴上输出的机械功率；i.C电枢端口输入的电功率； D电枢端口输出的电功率。答

13、 D36.同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cosa)b) 0.8，则其电枢反应的性质为。A交轴电枢反应； B直轴去磁电枢反应；C直轴去磁与交轴电枢反应； D直轴增磁与交轴电枢反应。答 Ci.A 漏阻抗较大； B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用； D 同步电抗较大。答 B. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是。ii.37. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为。i.ii.ACX Xad Xd Xaq Xq； BXad Xd Xaq Xq X；Xq Xaq Xd Xad X； DXd Xad Xq Xaq X。答 D38.同步补偿机的作用是。a)b)A补偿电

14、网电力不足； B改善电网功率因数；C作为用户的备用电源； D作为同步发电机的励磁电源。答 B39. 一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速。40.A：降低， B：保持不变，C：升高。答：Ci.i.ii.iii.三判断题21. 采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的次谐波电势。（）答：对22. 三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。（）答：错23. 交流绕组的绕组系数均小于 1。（）答：对24. 五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。（）答：错25. 单相绕组的脉振磁势不可分解。（）答：错26. 交流电机与变压器一样通以交

15、流电，所以他们的感应电势计算公式相同。（）答：错27. 要想得到最理想的电势，交流绕组应采用整距绕组。（）答：错28. 极相组 A 的电动势与极相组 X 的电动势方向相反，电流方向也相反。（）答：对29. 交流电机励磁绕组中的电流为交流量。（）答：错30. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都减小了。（）答：对31. 交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场极数相等。（）答：对32. 电角度为 p 倍的机械角度。（）答：对33. 交流绕组常用整距绕组。（）答：错34. 三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变 。（）答对（）答错A：Ea下降 30，B：T 下降

16、30，C：Ea和 T 都下降 30，41.一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的 30，而励磁电流及电枢电流不变，则。42. D：端电压下降 30。答：A35.三 相 绕 线 式 感 应 电 动 机 在 转 子 回 路 中 串 电 阻 可 增 大 起 动 转 矩 ， 所 串 电 阻 越 大 ， 起 动 转 矩 就 越 大 。36.当 三 相 感 应 电 动 机 转 子 绕 组 短 接 并 堵 转 时 ， 轴 上 的 输 出 功 率 为 零 ， 则 定 子 边 输 入 功 率 亦 为 零。（）答错37. 三相感应电动机的功率因数cos 1总是滞后的 。（）答对38. 感应电动机运行时，总

17、要从电源吸收一个滞后的无功电流。（）答对39. 只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。（）答错40. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。（）答错41. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。（）答错（）答错42. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。43. 深槽型和双笼型感应电动机与普通笼型电动机相比，能减小起动电流的同时增大起动转矩。（）答对44. 绕线型感应电动机转子回路串电阻调速在空载或轻载时的调速范围很大。45. 三相感应电动机的起动电流很大，所以其起动转矩也很大。（）答错（）答错46.

18、三相感应电动机的起动电流和起动转矩都与电机所加的电源电压成正比。（）答错47. 在机械和工艺容许的条件下，感应电机的气隙越小越好。（）答对48. 对于感应电动机，转差功率就是转子铜耗。50. 感应电动机空载运行时的功率因数很高。（）答错（）答对（）答错（）答错49. 定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件。51. 负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零 。（）答错52. 改变同步发电机的励磁电流，只能调节无功功率。53. 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。 （）答错54. 同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。55. 同

19、步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。56. 同步发电机的稳态短路电流很大。四简答题21. 凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？答：由磁路的欧姆定律57. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。（）答错（）答错（）答错（）答对FRm知,电机气隙磁通沿圆周的分布情况取决于励磁磁势 F 在气隙空间的分布和磁路的磁阻 Rm。由于凸极发电机的励磁绕组是集中绕组，极弧的形状（即磁路的磁阻阻 Rm）影响气隙磁场沿圆周分布波形。隐极发电机，由于气隙均匀，沿气隙圆周各点磁阻相同，每极范围内安放励磁绕组部分，即励磁磁势 F 影响气隙磁场沿圆周分布波形。

20、22. 在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答： (1) 频率f pn60频率 f 与磁极对数 p 和发电机的转速 n 有关，p 是由构造决定，n 是由运行条件决定。（2）波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。（3）大小：E1 2.22f1pn60导体电动势 E1大小与频率 f 及每极磁通1有关，f 及1由电机的运行条件决定。23. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答： (1)频率 ：频率f

21、 频率 f 与磁极对数 p 和发电机的转速 n 有关，p 是由构造决定，n 是由运行条件决定。(2)波形：波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。(3)大小：E、绕组串联匝数有关，由构造决定；与频 4.44 fNkw1与绕组结构（是短距还是整距绕组，是分布还是集中绕组）率、每极下磁通量有关，由运行条件决定。24. 同步发电机电枢绕组为什么一般不接成形，而变压器却希望有一侧接成接线呢？答：同步发电机无论采用 Y 接线还是接线，都能改善线电动势波形，而问题是接接线后，接的三相线圈中，会产生3 次及 3 的奇次倍谐波环流，引起附加损耗，使电机效率降低，温升升高，所以同步发电

22、机一般不采用接来改善电动势波形。而变压器无论在哪一侧接成接，都可提供 3 次谐波励磁电流通路，使主磁通波形为正弦波，感应的相电动势为正弦波，改善变压器相电动势的波形。25. 总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答： 幅值F1 0.9Nkw1Ip单相绕组基波磁动势幅值大小： 与一条支路匝数 N、绕组系数kw1、磁极对数p 及相电流I有关，其中 N、kw1及 p 由构造决定，I由运行条件决定。幅值位置： 恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。频率： 即为电流频率，由运行条件决定。26. 一个整距线圈的两个边

23、， 在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p对极， 那么它们在空间上相距的机械角度是多少?答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为180；电机为 p 对极时，在空间上相距的机械角度为27. 定子表面在空间相距电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系?答；定子表面在空间相距电角度的两根导体，它们的感应电动势的波形相同，其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。基波电动势的相位差为电角度，且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体，其基波电动势的相位是滞后的。28. 为了得到三相对称的基波感应电动势，对三相绕组安排有什么要求?180。p答：三相绕组的构成(包括串联匝数、节距、分布等)应相

24、同，且三相绕组轴线在空间应分别相差120电角度29. 采用绕组分布短距改善电动势波形时，每根导体中的感应电动势是否也相应得到改善 ?答：采用绕组分布短距改善电动势波形，是通过使线圈间或线圈边间的电动势相位差发生变化而实现的，每根导体中的感应电动势波形并没有改善。30. 试述双层绕组的优点，为什么现代交流电机大多采用双层绕组(小型电机除外)？答：采用双层绕组时，可以通过短距节省端部用铜量(叠绕组时)，或者减少线圈组之间的联线(波绕组时)。更重要的是，可以同时采用分布和短距来改善绕组电动势和磁动势的波形。因此，现代交流电机大多采用双层绕组。31. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变

25、？相对转子的转速是否改变？答转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。32. 绕线型感应电动机，若转子电阻增加；漏电抗增大；电源电压不变，但频率由50Hz变为60Hz；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降；(2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降；(3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。33. 三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降10%，对电机的同步转速n1，转子转速n，主磁通m，功率因数cos1，电磁转矩Tem有何影响？答同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变

26、。34. 说明三相异步电动机等效电路中，参数R1, X1,Rm, Xm,R2, X2以及1 sR2各代表什么意义？答定子绕s组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。35. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？答转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切

27、未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势换成R2和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子电阻R2s。36. 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？答当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗成反比，漏抗越大，起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。X1 X237. 两台型号完全相同的笼型感应电动机共轴联接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和起动转矩有何影响？答定子绕组串联，每台电动机的端电压为1动电流与电压成正比，起动转矩与电压平方成正比，使得总的起动电流为原来的

28、1如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。38. 为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大很多？答 变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标么值为0.22。由于起2，总的起动转矩为原来的1 4。 0.5，变压器空载电流的标么值为0.02 0.1。39. 分析转差率s对感应电动机效率的影响。答 空载到额定转差时，定子铁耗与机耗很小，可看成不变损耗，而定子、转子铜耗则与定、转子电流的平方成正比，是随负载变化的损耗，因此，电

29、动机的效率也随负载而变化。当负载从零开始增加时，s逐渐增加，总损耗增加缓慢，效率上升很快。由于pCu I2，当负载超过一定值，pCu2急剧增加，降低，故此时随P2或s增加而降低。40异步电动机的转子有哪两种类型，各有何特点?答：一种为绕线型转子，转子绕组像定子绕组一样为三相对称绕组，可以联结成星形或三角形。绕组的三根引出线接到装在转子一端轴上的三个集电环上，用一套三相电刷引出来，可以自行短路，也可以接三相电阻。串电阻是为了改善起动特性或为了调节转速。另一种为鼠笼型转子。转子绕组与定子绕组大不相同，在转子铁心上也有槽，各槽里都有一根导条，在铁心两端有两个端环，分别把所有导条伸出槽外的部分都联结起

30、来，形成了短路回路，所以又称短路绕组。具有结构简单、运行可靠的优点。但不能通过转子串电阻的方式改善起动特性或调节转速。41异步电动机的气隙比同步电动机的气隙大还是小？为什么？答：异步电动机的气隙比同步电动机的气隙小，因为异步电动机的励磁电流由三相交流电源提供，如果气隙大，则磁阻大，所需的励磁电流就大，因励磁电流为无功电流，所以励磁电流大就使异步电动机功率因数变坏，即降低。而同步电动机励磁电流由直流电源提供，从同步电动机的v 形曲线可知，当励磁电流从小增大，励磁状态从欠励到过励时，功率因数可由滞后的转变为超前的，而异步电动机的功率因数永远为滞后的。42如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大

31、小与什么因素有关?答：如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小就与定子电流I1有关。根据 I I，其中I2大小与转子转速有关，所以主磁通大小还与转子转速n有关，或与转差率s有关。I10243当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?为什么?答：当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与定、转子之间的气隙大小有密切关系，气隙大也就是磁阻大，根据磁路欧姆定律，磁动势=磁通磁阻，在磁通确定时，磁组大则磁动势大，也就是励磁电流大，所以一般异步电动机气隙较小，以使励磁减小，在主磁通相同时，气隙大小不

32、同，励磁电流大小就不同，即不同大小的励磁电流可产生相同的主磁通。所以，根据励磁电流的大小便可比较其主磁通的大小，此话是不对的。44. 绕线型异步电机转子绕组的相数、极对数总是设计得与定子相同，鼠笼型异步电机的转子相数、极对数又是如何确定的呢?与鼠笼条的数量有关吗？答：鼠笼型异步电机转子相数就是鼠笼转子上的导条数；转子极对数是靠定子绕组磁动势感应而得的，因此它始终与定子绕组的极对数相等，与鼠笼转子的导条数无关45. 测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降至 0.95n1，对试验结果有什么影响？答因空载电势E0和转速成正比，如果转速降为0.95n1，则E0也降低到额定转速下的0.95倍。

33、同步电抗与频率成正比，也降低到0.95倍，所以短路电流Ik E0Xd不变。46. 为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不用电枢旋转式？答 由于励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较方便。电枢绕组电压高、容量大，放在转子上使结构复杂、引出不方便。故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，为旋转磁极式。47. 为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大？答 感应电机的励磁电流由电源供给，需要从电网吸取感性无功功率，如果气隙大，则励磁电流大，电机的功率因数低，因此在机械允许的条件下，气隙要尽量小一些。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，从同步电机运行稳定性考虑，气隙大，同

34、步电抗小，短路比大，运行稳定性高。但气隙大，转子用铜量增大，制造成本增加。气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求。48. 什么是同步电机的功角特性？角有什么意义？答 当电网电压U和频率f恒定，参数Xd和Xq为常数、励磁电动势的夹角，称为功率角，P f ()为同步电机的功角特性。与UE0不变时，同步电机的电磁功率只决定于Eem0由于电机的漏阻抗远小于同步电抗，从空间上看，功率角可近似认为时主磁极轴线与气隙合成磁场轴线之间的夹角；从时间上，功之间的夹角。与电压U率角励磁电动势E049. 一般同步发电机三相稳定短路， 当Ik前者 IN时的励磁电流Ifk和额定负载时的励磁电流IfN都

35、已达到空载特性的饱和段， 为什么Xd取未饱和值而后者取饱和值？为什么Xd一般总是采用不饱和值？答短路时由于电枢反应的去磁作用使气隙磁通很Xd的不饱和值。额定负载运行时，气隙磁通较大，直轴磁路处于饱和状态，此时对应的是小，电机磁路处于不饱和状态，此时对应的是Xd的饱和值。交轴磁路的气隙大磁阻大，磁路不饱和，故Xq一般取不饱和值。50. 同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？答 空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是由转子绕组中的直流电流激励的。负载后，定子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步速度旋转，与转子相对静止。气隙磁场是由转子绕组中直流电流和定子绕组中三相交流电流

36、共同激励产生的。五解答题11. 额定转速为每分钟 3000 转的同步发电机，若将转速调整到 3060 转/分运行，其它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变？答：本题题意为转速升高(升高30601.02倍)3000（1）频率f pn60f n (p c),故频率增加 1.02 倍。(2) 大小E 4.44 fNkW1 (N、kw、1=C),电动势增加 1.02 倍。E f（3）波形和各相电动势相位差不变，因它们与转速无关。15. 三相双层绕组，Q=36，2p试求：（1）导体电动势；（2）匝电动势；（3）线圈电动势；（4）线圈组电动势；（5）绕组相电动势；解：极

37、距 2,y114，Nc1,f 50Hz,1 2.63Wb,a 1。槽距电角Q36182p2每极每相槽数p360136010Q36q 短距系数Q36 62pm231490 0.939718kP1 sin分布系数y190 sinq610sin22 0.9561kd110qsin6sin22sin绕组系数kw1 kp1kd1 0.93970.9561 0.898（1）导体电动势E1（2）匝电动势Ec1（3）线圈电动势Ec1 2.22f1 2.22502.63 291.9V 2E1kp1 2291.90.9397548.6V NcEc11548.6 548.6V（4）线圈组电动势Eq1 qEc1kd1

38、 6548.60.9561 3147V（5）相绕组电动势E12pEq1a231476294V116. 一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率sN 0.04，问该机的同步转速是多少？当该机运行在700r /min时，转差率是多少？当该机运行在800r /min时，转差率是多少？当该机运行在起动时， 转差率是多少？解同步转速n160 f16050r /min 750r /minp4额定转速nN (1 sN)n1 (10.04)750r /min 720r/min当n 700r /min时，转差率s n1n750700 0.067n1750n1n750800 0.067n1750n1n750

39、1n1750 380V，Y接法，cosN当n 800r /min时，转差率s 当电动机起动时，n 0，转差率s 17. 有一台三相四极感应电动机，50Hz，UN机械损耗与附加损耗之和为288W。设I1N解：全机械功率P输出功率P2 0.34，sN 0.04， 0.83，R1 0.35，R2N 20.5A，求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转矩和负载转矩。 I2N m1I221 s1 0.04 320.52R20.34W 10288Ws0.04 P(p pad) (10288288)W 10000WP10288W 10716W1 s10.04电磁功率Pem同步转速n160 f1605

40、0r /min 1500r /minp2额定转速nN (1 sN)n1 (10.04)1500r /min 1440r /minPemP1071660emN m 68.26N mn123.1615001260P10288N m 68.26N m1440260电磁转矩Tem或Tem负载转矩T2P210000N m 66.35N m144026018. 一台三相感应电动机，PN额定电压UN 380定子接法， 频率为50Hz 7.5W，V，。 额定负载运行时， 定子铜耗为474W，铁耗为231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，已知nN定子电流和电机效率。解转差率s 960r /min，cosN

41、 0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、n1n1000960 0.04n11000转子电流频率f2 sf1 0.0450Hz 2HzP2(p pad) (7500 4537.5)W 7583WP7583W 7898W1 s10.04全机械功率P电磁功率Pem转子铜耗pCu2 sPem 0.047898W 316W Pem pCu1 pFe (7898 474 231)W 8603W定子输入功率P1定子线电流I1P13UNcos18603.433800.824A 15.86A电动机效率P27500 87.17%P18603 75kW，nN1450r/min，UN 380V，IN160A，定子

42、Y接法。已知额定19. 一台三相四极50Hz感应电动机，PN运行时，输出转矩为电磁转矩的90%，解 转差率spCu1 pCu2，pFe 2.1kW。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。1500 1450 0.03331500PNP27510360输出转矩T2N m 494.2N mN21450电磁功率Pem Tem1T2494.2215001kW 86.21kW0.90.960转子铜耗定子铜耗pCu2 sPem 0.033386210W 2870WpCu1 pCu2 2870W (pCu1 pFe) Pem (2870 210086210)W 91180W输入功率P1功率因数cos

43、1P13UNIN911803380160 0.86720. 三相绕线式感应电动机，转子开路时，在定子上加额定电压，从转子滑环上测得电压为100V，转子绕组Y接法，每相电阻R2 0.6，每相漏抗X2 3.2，当n 1450r /min时，求转子电流的大小和频率、全机械功率。解转差率s n1n15001450 0.033n11500100V 57.74V3开路时，转子相电势E2当n 1450r /min时，转子电流频率为f2 sf1 0.03350Hz 1.67Hz转子电流I2E2sE2E2R2R2 jX2sR2 jsX2 jX2s57.33A 3.119.33A0.6 j3.20.033 3I2

44、R22全机械功率P1 s1 0.033 33.1120.6W 510Ws0.03321. 已知三相铝线感应电动机的数据为PN10kW，UN 380V，定子接法，IN11.6 3A，50Hz，定子铝耗（75 ）pCu1 557W，转子铝耗(75 )pCu2 314W，铁耗pFe 276W，机械损耗p 77W，附加损耗pad 200W。试计算此电动机的额定转速、负载制动转矩、空载的制动转矩和电磁转矩。解同步转速为n160 f6050r /min 1500r /minp2全机械功率为P电磁功率为Pem P2 p pad (100.0770.2)kW 10.28kW P pCu2 (10.280.31

45、4)kW 10.59kW额定负载试的转差率sNpCu20.314 0.02965Pem10.59额定转速nN (1 sN)n1 (10.02965)1500r /min 1456r/minP210103负载制动转矩T2N m 65.61N m1456260空载制动转矩T0p pad77 200N m 1.817N m1456260电磁转矩TemT2T0 (65.61.817)N m 67.42N m22. 一台三相异步电动机，额定电压为380V，Y 联接，频率为50Hz，额定功率为28kW，额定转速为950r /min，额定负载时的功率因数为0.88，定子铜损耗及铁损耗共为2.2kW，机械损耗

46、为1.1kW，忽略附加损耗，计算额定负载时的：（1） 转差率； （2） 转子铜损耗； （3）效率； （4）定子电流； （5）转子电流的频率。解（1）n1n n60 f11000r /min;sN1N 0.05pn1（2）P P2 p 29.1kWP 30.63kW1 sNpcu2 sNPem1.53kWPemP1 Pe pcu1 pFe 32.83kW（3）NP2100% 85.3%P1P13U1cosN 56.67A（4）I1（5）f2 sf1 2.5HzV，转子铜耗pCu2 2210W，机械损150kW，额定电压UN 38023. 有一台三相四极50Hz绕线式感应电动机额定功率PN耗p 2

47、600W，附加损耗pad1000W。试求：（1）额定运行时的电磁功率，额定转差率的额定转速。（2）已知每相参数R1 0.012，X1 X2 0.06，求产生最大转矩时的转差率。 R2（3）若要求在起动时产生最大转矩，转子每相绕组应串入多大的电阻解 （1）电磁功率Pem PN p pCu2 pad (150 2.6 2.211)kW155.8kW额定转差率sNpCu22.21 0.0142Pem155.860fp额定转速nN (1sN)n1 (1sN) (1 0.0142)6050r /min 1478r /min22（2）smR2R21) (X1 X2 RtR20.0120.012 0.120

48、.012 Rt0.012 0.122222 0.1（3）smR21) (X1 X221故Rt (0.120.012) 0.10824. 一台JQ2526异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz 0.824，定子铜耗474W，额定功率7.5kW，额定转速960r /min，额定负载时cos1，铁耗231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，试计算额定负载时， （1）转差率；(2)转子电流的频率；（3）转子铜耗； （4）效率； （5）定子电流。解： （1）n160f160501000r /minP3s n1n1000960 0.04n11000（2）f2 sf1 0.0450

49、2Hz（3）P P2 P pad 750037.5 45 7582.5WpCu2sP 315.94W1 s（4）P1 P pCu2 pCu1 pFe7582.5315.94 474 231 8603.44WP27500100% 100% 87.17%P18603.448603.4433800.82415.86A（5）I1P13U1cos125. 一台三相绕线式异步电动机，PN轴上的静转矩Tc附加损耗）？解：n1 7.5kW，nN1430r/min，R2 0.06。今 将此电机用在起重装置上，加在电机 4kg m，要求电机以500r /min的转速将重物降落。问此时在转子回路中每相应串入多大电阻

50、（忽略机械损耗和1500r/minsN1500 1430 0.04671500额定输入转矩PN7.5103TNN m 50.1N m1430N260所以 ，Tc 4kg m 40N m时所对应的转差s 下放重物时Tc40sN0.0467 0.0373TN50.11500 5001.3331500s 又因为当Tem不变时R2R2 Rtss所以每相串入电阻Rt26. 有一台PNs1.333R2 R2 (1)0.06 2.08s0.0373联接，cos* 0.8（滞后）的汽轮发电机，Xs 2.13，电枢电阻略去不计。 25000kW，UN10.5kV，Y与I的夹角。试求额定负载下励磁电动势E0及E0