1、精選優質文檔-傾情為你奉上磁路1. 電機和變壓器的磁路常采用什么材料制成，這種材料有那些主要特性？ 答：電機和變壓器的磁路常采用硅鋼片制成，它的導磁率高，損耗小，有飽和現象存在。2. 磁滯損耗和渦流損耗是什么原因引起的？它們的大小與那些因素有關？ 答：磁滯損耗由于B交變時鐵磁物質磁化不可逆，磁疇之間反復摩擦，消耗能量而產生的。它與交變頻率f成正比，與磁密幅值的次方成正比。渦流損耗是由于通過鐵心的磁通發生變化時，在鐵心中產生感應電勢，再由于這個感應電勢引起電流（渦流）而產生的電損耗。它與交變頻率f的平方和的平方成正比。3. 什么是軟磁材料？什么是硬磁材料？答：鐵磁材料按其磁滯回線的寬窄可分為兩大

2、類:軟磁材料和硬磁材料。磁滯回線較寬，即矯頑力大、剩磁也大的鐵磁材料稱為硬磁材料，也稱為永磁材料。這類材料一經磁化就很難退磁，能長期保持磁性。常用的硬磁材料有鐵氧體、釹鐵硼等，這些材料可用來制造永磁電機。磁滯回線較窄，即矯頑力小、剩磁也小的鐵磁材料稱為軟磁材料。電機鐵心常用的硅鋼片、鑄鋼、鑄鐵等都是軟磁材料。4. 磁路的磁阻如何計算？磁阻的單位是什么？答：，其中：為材料的磁導率；l為材料的導磁長度；A為材料的導磁面積。磁阻的單位為。5. 說明磁路和電路的不同點。答：1）電流通過電阻時有功率損耗，磁通通過磁阻時無功率損耗；2）自然界中無對磁通絕緣的材料；3）空氣也是導磁的，磁路中存在漏磁現象；4

3、）含有鐵磁材料的磁路幾乎都是非線性的。6說明直流磁路和交流磁路的不同點。答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通隨時間交變進而會在激磁線圈內產生感應電動勢；2）直流磁路中無鐵心損耗，而交流磁路中有鐵心損耗；3）交流磁路中磁飽和現象會導致電流、磁通和電動勢波形畸變。7基本磁化曲線與起始磁化曲線有何區別？磁路計算時用的是哪一種磁化曲線？答：起始磁化曲線是將一塊從未磁化過的鐵磁材料放入磁場中進行磁化，所得的B=f（H）曲線；基本磁化曲線是對同一鐵磁材料，選擇不同的磁場強度進行反復磁化，可得一系列大小不同的磁滯回線，再將各磁滯回線的頂點連接所得的曲線。二者區別不大。磁路計算時用的是基本磁化曲線。8

4、 路的基本定律有哪幾條？當鐵心磁路上有幾個磁動勢同時作用時，磁路計算能否用疊加原理，為什么？答：有：安培環路定律、磁路的歐姆定律、磁路的串聯定律和并聯定律；不能，因為磁路是非線性的，存在飽和現象。直流電機1. 在直流電機中換向器-電刷的作用是什么？答 在直流電機中，電樞電路是旋轉的，經換向器-電刷作用轉換成靜止電路，即構成每條支路的元件在不停地變換，但每個支路內的元件數及其所在位置不變，因而支路電動勢為直流，支路電流產生的磁動勢在空間的位置不動。2. 直流電樞繞組元件內的電動勢和電流是直流還是交流？若是交流，那么為什么計算穩態電動勢時不考慮元件的電感？答 直流電樞繞組元件內的電動勢和電流是交流

5、的。直流電機電樞繞組是旋轉的，經換向器-電刷的作用，變換成為靜止電路，兩電刷間的電路在空間位置是不變的，因而電刷電動勢是直流的，所通過的電流也是直流的，電感不起作用。3. 直流電機的磁化曲線和空載特性曲線有什么區別？有什么聯系？ 答 直流電機的磁化曲線是電機主磁通與勵磁磁動勢的關系曲線，電機的空載特性曲線是指電機在某一轉速下空載電壓與勵磁電流的關系曲線。由于，因此兩者形狀相似。4. 何謂電機飽和現象？飽和程度高低對電機有何影響？ 答 電機的磁路由鐵心部分和空氣隙部分組成，當鐵心的磁通密度達到一定程度后，鐵心部分的磁壓降開始不能忽略，此時隨著勵磁磁動勢的增加，主磁通的增加漸漸變慢，電機進入飽和狀

6、態，即電機磁化曲線開始變彎曲。電機的飽和程度用飽和系數來表示，飽和系數的大小與電機的額定工作點在磁化曲線可以分為三段，如圖2-1所示，a點以下為不飽和段，段為飽和段，b點以上為高飽和段。將電機額定工作點選在不飽和段有兩個缺點：材料利用不充分；磁場容易受到勵磁電流的干擾而不易穩定。額定工作點選在過飽和段，有三個缺點：勵磁功率大增；磁場調節困難；對電樞反應敏感。一般將額定工作點設計在段的中間，即所謂的“膝點”附近，這樣選擇的好處有：材料利用較充分；可調性較好；穩定性較好。圖2-15. 直流電機電樞繞組型式由什么決定？ 答 直流電機繞組型式由繞組的合成節距決定。為疊式繞組；為波繞組，其中為換向器片數

7、，為極對數。6. 直流電機電樞繞組為什么必須是閉合的？ 答 因為直流電樞繞組不是由固定點與外電路連接的，而是經換向器-電刷與外電路想連接的，它的各支路構成元件在不停地變化。為使各支路電動勢和電流穩定不變，電樞繞組正常、安全地運行，此種繞組必須是閉合的。7. 直流電機電刷放置原則是什么？ 答 在確定直流電機電刷的安放原則上就考慮：（1）應使電機正、負電刷間的電動勢最大：（2）應使被短路元件的電動勢最小，以利于換向。兩者有一定的統一性，一般以空載狀態為出發點考慮電刷的安放。因此，電刷的合理位置是在換向器的幾何中性線上。無論疊繞組還是波繞組，元件端接線一般總是對稱的，換向器的幾何中性線與主極軸線重合

8、，此時電刷的合理位置是在主極軸線下的換向片上。8. 電樞反應的性質由什么決定？交軸電樞反應對每極磁通量有什么影響？直軸電樞反應的性質由什么決定？答 電樞反應的性質由電刷位置決定，電刷在幾何中性線上時電樞反應是交軸性質的，它主要改變氣隙磁場的分布形狀，磁路不飽和時每極磁通量不變，磁路飽和時則還一定的去磁作用，使每極磁通量減小。電刷偏離幾何中性線時將產生兩種電樞反應：交軸電樞反應和直軸電樞反應。當電刷在發電機中順著電樞旋轉方向偏離、在電動機中逆轉向偏離時，直軸電樞反應是去磁的，反之則是助磁的。9. 直流電機空載和負載運行時，氣隙磁場各由什么磁動勢建立？負載后電樞電動勢應該用什么磁通進行計算？答 空

9、載時的氣隙磁場由勵磁磁動勢建立，負載時氣隙磁場由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同建立。負載后電樞繞組的感應電動勢應該用合成氣隙磁場對應的主磁通進行計算。10. 一臺直流電動機，磁路飽和。當電機負載后，電刷逆電樞旋轉方向移動一個角度。試分析在此種情況下電樞磁動勢對氣隙磁場的影響。答 電刷移動后，電刷不在幾何中性線上，同時存在交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢。交軸電樞磁動勢使氣隙磁場發生畸變，因磁路飽和，還有去磁作用，使每極磁通減少。對電動機而言，電刷逆旋轉方向移動后，直軸電磁磁動勢方向相反，電樞反應起去磁作用，使每極磁通減少。11. 直流電機的感應電動勢與哪些因素有關？若一臺直流發電機在額定轉速下的空載

10、電動勢為230V（等于額定電壓），試問在下列情況下電動勢變為多少？（1）磁通減少10% ；（2）勵磁電流減少10% ；（3）轉速增加20%；（4）磁通減少10%。答 感應電動勢，在其它條件不變的情況下，感應電動勢E與磁通和轉速n成正比。（1）減少10% ，E亦減少10% ，為20V。（2）勵磁電流減少10% ，由于磁路飽和，減少不到10% ，E亦減少不到10% ，因此207VE230V。（3）n增加20% ，E亦增加20% ，為276V。（4）減少10% ，n上升10% ，。12. 直流電機的勵磁方式有哪幾種？每種勵磁方式的勵磁電流或勵磁電壓與電樞電流或電樞電壓有怎樣的關系？答 直流電機勵磁方

11、式四種：他勵勵磁電流由獨立電源供給，與電樞電流無關；并勵勵磁電流并在電樞兩端，勵磁電壓等于電樞電壓U；串勵勵磁繞組與電樞串聯，；復勵既有并勵繞組又有串勵繞組，按兩繞組磁動勢方向的異同分成：積復勵串勵與并勵磁動勢同向，差復勵串勵與并勵磁動勢反向。13. 直流電機空載和負載時有哪些損耗？各由什么原因引起？發生在哪里？其大小與什么有關？在什么條件下可以認為是不變的？答 電機空載運行時有機械損耗、鐵耗和附加損耗。機械損耗由轉子旋轉時軸承摩擦、電刷摩擦以及通風引起，其大小與轉速有關。鐵耗是由轉子旋轉時主磁通在電樞鐵心交變引起的，其大小與轉速的次方（12和鐵心磁密的平方成正比。空載時的附加損耗包括轉子旋轉

12、時電樞齒槽引起氣隙磁通脈動，從而在鐵心中產生脈振損耗，以及轉子上的拉緊螺桿等結構件中的鐵耗。以上三種損耗統稱為空載損耗，其中附加損耗所占比例很小。在轉速和主磁通不變的情況下，可以認為空載損耗不變。此外，在空載時還存在勵磁功率，即勵磁電路銅耗。電機負載時除有機械損耗、鐵耗、附加損耗和勵磁損耗外，還存在電樞回路銅耗，它與電樞電流的平方成正比。在附加損耗中，除了空載時的兩項外，還包括電樞反應使磁場畸變引起的額外電樞鐵耗以及由換向電流產生的損耗。14. 他勵直流發電機由空載到額定負載，端電壓為什么會下降？并勵發電機與他勵發電機相比，哪個電壓變化率大？答 他勵直流發電機由空載到額定負載，電樞電流由0增加

13、到額定值電樞回路電阻壓降增加，且電樞反應的去磁作用使主磁通下降，從而使感應電動勢E下降。由公式可知，端電壓U隨的增加而下降。對于并勵發電機，除上面兩個原因外，端電壓下降，引起勵磁電流下降，使得下降和E下降，所以并勵發電機的電壓變化率比他勵發電機電壓變化率要大些。15. 做直流發電機實驗時，若并勵直流發電機的端電壓升不起來，應該如何處理？答 并勵直流發電機的端電壓升不起來，可按下述步驟進行處理，先檢查一下線路和儀表接法是否正確，然后：檢查電機轉速是否達到額定轉速；調節勵磁回路所串電阻，使勵磁回路電阻小于臨界電阻；把勵磁繞組兩端對調接在電樞繞組兩端，使勵磁磁通與剩磁磁通方向一致；若以上三點都無效,

14、則電機沒有剩磁，應給電機充磁。16. 并勵發電機正轉能自勵，反轉能否自勵？答 發電機正轉時能夠自勵，表明發電機正轉時滿足自勵條件，即：有一定的剩磁；勵磁回路的電阻小于與運行轉速所對應的臨界電阻；勵磁繞組的接線與電機轉向的配合是正確的。這里的正確配合就是說當電機以某一方向旋轉時，勵磁繞組只有一個正確的接法與之相對應。如果轉向改變了，勵磁繞組的接線也應隨之改變，這樣才能保證勵磁電流所產生的磁場方向與剩磁方向相同，從而實現電機的自勵。當電機的轉向改變了，而勵繞組的接線未改變，這樣剩磁電動勢及其產生的勵磁電流的方向必然改變，勵磁電流產生的磁場方向必將與剩磁的方向相反。電機內磁場被削弱，電壓不能建立，所

15、以并勵發電機正轉時能自勵；反轉時，不改變勵磁繞組的兩個端頭的接線，是不能自勵的。17. 在勵磁電流不變的情況下，發電機負載時電樞繞組感應電動勢與空載時電樞繞組感應電動勢大小相同嗎？為什么？答 負載時電動勢比空載時小，由于負載時有電樞反應去磁作用，使每極磁通減小。18. 一臺并勵發電機，在額定轉速下，將磁場調節電阻放在某位置時，電機能自勵。后來原動機轉速降低了磁場調節電阻不變，電機不能自勵，為什么？答 對應于不同的轉速有不同的空載曲線，因而臨界電阻也不同。電機轉速降低，臨界電阻減小，當臨界電阻小于勵磁回路電阻時，電機便不能自勵。19. 一臺他勵發電機和一臺并勵發電機，如果其它條件不變，將轉速提高

16、20%，問哪一臺的空載電壓提高得更高？為什么？答 當轉速提高時，兩者的空載電壓都會提高。兩者相比較，并勵發電機的空載電壓會更高些，因為由可知，并勵發電機的電動勢除與轉速有關外，其磁場大小也與感應電動勢有關。當轉速升高時，不僅有轉速升高的原因導致電動勢增加，還有因電樞電動勢的增加而使勵磁電流磁加，并導致磁通增加的原因。這一因素半導致感應電動勢進一步增加。20. 一臺他勵直流電動機拖動一臺他勵直流發電機在額定轉速下運行，當發電機的電樞電流增加時，電動機電樞電流有何變化？分析原因。答 直流電動機的電樞電流也增加。因為直流發電機電流增加時，則制動轉矩即電磁轉矩增大（磁通不變），要使電動機在額定轉速下運

17、行，則必須增大輸入轉矩即電動機的輸出轉矩，那么，電動機的電磁轉矩增大，因此電樞電流也增大。21. 如何改變并勵、串勵、積復勵電動機的轉向？答 改變直流電動機轉向就是要改變電磁轉矩的方向，電磁轉矩是電樞電流和氣隙磁場相互作用產生的，因此改變電樞電流的方向或改變勵磁磁場的方向就可以達到改變電動機轉向的目的。并勵電動機：將電樞繞組的兩個接線端對調或將并勵繞組的兩個接線端對調，但兩者不能同時改變；串勵電動機：方法與并勵電動機相同；積復勵電動機：要保持是積復勵，最簡單的方法是將電樞繞組的兩個接線端對調。22. 一臺并勵直流電動機原運行于某一、和值下，設負載轉矩增大，試分析電機將發生怎樣的過渡過程，并將最

18、后穩定的、和的數值和原值進行比較。答 直流電動機穩定運行時，增大后，從而使得下降。由知，下降，而，因此，上升。，故上升。這個過程一直持續到為止，電動機在新的狀態下穩定運行。與原值相比，增大，減小，減小，增大。23. 對于一臺并勵直流電動機，如果電源電壓和勵磁電流保持不變，制動轉矩為恒定值。試分析在電樞回路串入電阻后，對電動機的電樞電流、轉速、輸入功率、銅耗、鐵耗及效率有何影響？為什么？答 由轉矩平衡方程式可知，制動轉矩不變時電磁轉矩是不變的。當電動機的勵磁電流保持不變，在不考慮電樞反應的影響或電樞反應保持不變時，氣隙磁通=常數，因而電樞電流是不變的。又由于電壓U不變，所以輸入功率不變。從可知，

19、當、不變時，轉速將隨著的增大而減小。而，所以輸出功率隨下降而下降，因此電機的效率將降低。銅耗隨增大而增大，鐵耗隨下降而減少。因此電樞回路串電阻后，電機的轉速下降，電樞電流不變，輸入功率不變，輸出功率減少，鐵耗減少，銅耗增加，效率降低。24. 并勵電動機在運行中勵磁回路斷線，將會發生什么現象？為什么？答 勵磁回路斷線時，只剩下剩磁。在斷線初瞬，由于機械慣性，電機轉速來不及改變。電樞電勢與磁通成比例減小。由可知，將急劇增加到最大值，當增加的比率大于磁通下降的比率時，電磁轉矩也迅速增加，負載轉矩不變時，由于電磁轉矩大于負載轉矩，電動機轉速明顯提高。隨著轉速的升高，電樞電動勢增加，從最大值開始下降，可

20、能在很高的轉速下實現電磁轉矩與負載轉矩的新的平衡，電動機進入新的穩態。由于這時轉速和電樞電流都遠遠超過額定值，這是不允許的。從理論上講，當勵回路斷線時，若是電動機的剩磁非常小，而電樞電流的增大受到電樞回路電阻的限制，可能出現電樞電流增大的比率小于磁通下降的比率，在負載力矩一定時，電樞的電磁力矩小于制動力矩，因而轉速下降。但在這種情況下，電樞電流仍然是遠遠地超過了額定電流值。可見，并勵電動機在運行中勵磁回路斷線可產生兩個方面的影響：一方面引起電樞電流的大幅度增加，使電動機燒毀；另一方面，可能引起轉速急劇升高。過高的轉速造成換相不良。到使電動機轉子遭到破壞。因此，并勵電動機在運行中應絕對避免勵磁回

21、路斷線。針對勵磁回路斷線的故障，應采取必要的保護措施。25. 試述并勵直流電動機的調速方法，并說明各種方法的特點。答 并勵直流電動機的調速方法有以下三種：（1）改變勵磁電流調速。這種調速方法方便，在端電壓一定時，只要調節勵磁回路中的調節電阻便可改變轉速。由于通過調節電阻中的勵磁電流不大。故消耗的功率不大，轉速變化平滑均勻，且范圍寬廣。接入并勵回路中的調節電阻為零時的轉速為最低轉速，故只能“調高”，不能“調低”。改變勵磁電流，機械特性的斜率發生變化并上下移動。為使電機在調速過程中得到充分利用，在不同轉速下都能保持額定負載電流，此法適用于恒功率負載的調速。（2）改變電樞端電壓調速。當勵磁電流不變時

22、，只要改變電樞端電壓，即可改變電動機的轉速，提高電樞端電壓，轉速升高。改變電樞端電壓，機械特性上下移動，但斜率不變，即其硬度不變。此種調速方法的最在缺點是需要專用電源。在保持電樞電流為額定值時，可保持轉矩不變，故此法適用于恒轉矩的負載調速。（3）改變串入電樞回路的電阻調速。在端電壓及勵磁電流一定、接入電樞回路的電阻為零時，轉速最高，增加電樞路電阻轉速降低，故轉速只能“調低”不能“調高”。增加電樞電阻 ，機械特性斜率增大，即硬度變軟，此種調速方法功率損耗大，效率低，如果串入電樞回路的調節電阻 是分級的，則為有級調速，平滑性不高，此法適用于恒轉矩的負載調速。27、簡述并勵發電機的自勵條件，條件不滿

23、足時，應采取的措施。變壓器1. 從物理意義上說明變壓器為什么能變壓，而不能變頻率？答： 變壓器原副繞組套在同一個鐵芯上, 原邊接上電源后，流過激磁電流im， 產生勵磁磁動勢fm，在鐵芯中產生交變主磁通m, 其頻率與電源電壓的頻率相同，根據電磁感應定律，原副邊因交鏈該磁通而分別產生同頻率的感應電動勢e1和e2，且有、顯然，由于原副邊匝數不等，即N1N2，原副邊的感應電動勢也就不等，即e1e2，而繞組的電壓近似等于繞組電動勢,即U1E1、U2E2，故原副邊電壓不等，即U1U2, 但頻率相等。2. 試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側線圈匝數（二次線圈匝數不變）二次線圈的電壓將如何變化？答：由、可

24、知，所以變壓器原、副兩邊每匝感應電動勢相等。又U1 E1, U2E2，因此，當U1 不變時，若N1減少, 則每匝電壓增大，所以將增大。或者根據，若 N1減小，則增大， 又，故U2增大。3. 變壓器鐵芯的作用是什么，為什么它要用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片迭成？答：變壓器的鐵心構成變壓器的磁路，同時又起著器身的骨架作用。為了減少鐵心損耗，采用0.35mm厚、表面涂的絕緣漆的硅鋼片迭成。4. 變壓器有哪些主要部件，它們的主要作用是什么？答：鐵心: 構成變壓器的磁路,同時又起著器身的骨架作用。繞組: 構成變壓器的電路,它是變壓器輸入和輸出電能的電氣回路。分接開關: 變壓器為了調壓而在高壓繞

25、組引出分接頭,分接開關用以切換分接頭,從而實現變壓器調壓。油箱和冷卻裝置: 油箱容納器身,盛變壓器油,兼有散熱冷卻作用。絕緣套管: 變壓器繞組引線需借助于絕緣套管與外電路連接，使帶電的繞組引線與接地的油箱絕緣。5. 變壓器原、副方額定電壓的含義是什么？答：變壓器一次額定電壓U1N是指規定加到一次側的電壓，二次額定電壓U2N是指變壓器一次側加額定電壓，二次側空載時的端電壓。6. 為什么要把變壓器的磁通分成主磁通和漏磁通？它們之間有哪些主要區別？并指出空載和負載時激勵各磁通的磁動勢？答：由于磁通所經路徑不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分別考慮它們各自的特性，從而把非線性問題和線性問題分別予以處

26、理 區別：1. 在路徑上，主磁通經過鐵心磁路閉合，而漏磁通經過非鐵磁性物質 磁路閉合。 2在數量上，主磁通約占總磁通的99%以上，而漏磁通卻不足1%。 3在性質上，主磁通磁路飽和，m與im呈非線性關系，而漏磁通磁路不飽和，1與i1呈線性關系。 4在作用上，主磁通在二次繞組感應電動勢，接上負載就有電能輸出， 起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應電動勢，只起了漏抗壓降的作用。空載時，有主磁通和一次繞組漏磁通，它們均由一次側磁動勢激勵。 負載時有主磁通，一次繞組漏磁通，二次繞組漏磁通。主磁通由一次繞組和二次繞組的合成磁動勢即激勵，一次繞組漏磁通由一次繞組磁動勢激勵，二次繞組漏磁通由二次繞組磁

27、動勢激勵。7. 變壓器的空載電流的性質和作用如何？它與哪些因素有關？答：作用：變壓器空載電流的絕大部分用來供勵磁，即產生主磁通，另有很小一部分用來供給變壓器鐵心損耗，前者屬無功性質，稱為空載電流的無功分量，后者屬有功性質，稱為空載電流的有功分量。性質：由于變壓器空載電流的無功分量總是遠遠大于有功分量，故空載電流屬感性無功性質，它使電網的功率因數降低，輸送有功功率減小。大小：由磁路歐姆定律，和磁化曲線可知，I0 的大小與主磁通m, 繞組匝數N及磁路磁阻有關。就變壓器來說，根據，可知， 因此，由電源電壓U1的大小和頻率f以及繞組匝數N1來決定。根據磁阻表達式可知，與磁路結構尺寸，有關，還與導磁材料

28、的磁導率有關。變壓器鐵芯是鐵磁材料，隨磁路飽和程度的增加而減小，因此隨磁路飽和程度的增加而增大。綜上，變壓器空載電流的大小與電源電壓的大小和頻率，繞組匝數，鐵心尺寸及磁路的飽和程度有關。8. 變壓器空載運行時，是否要從電網取得功率？這些功率屬于什么性質？起什么作用？為什么小負荷用戶使用大容量變壓器無論對電網和用戶均不利？答：要從電網取得功率，有功功率供給變壓器本身功率損耗，即鐵心損耗和繞組銅耗，它轉化成熱能散發到周圍介質中；無功功率為主磁場和漏磁場儲能。小負荷用戶使用大容量變壓器時，在經濟技術兩方面都不合理。對電網來說，由于變壓器容量大，勵磁電流較大，而負荷小，電流負載分量小，使電網功率因數降

29、低，輸送有功功率能力下降，對用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。9. 為了得到正弦形的感應電動勢，當鐵芯飽和和不飽和時，空載電流各呈什么波形，為什么？答：鐵心不飽和時，空載電流、電動勢和主磁通均成正比，若想得到正弦波電動勢，空載電流應為正弦波；鐵心飽和時，空載電流與主磁通成非線性關系（見磁化曲線），電動勢和主磁通成正比關系，若想得到正弦波電動勢，空載電流應為尖頂波。10. 試述變壓器激磁電抗和漏抗的物理意義。它們分別對應什么磁通，對已制成的變壓器，它們是否是常數？答：激磁電抗是表征鐵心磁化性能和鐵心損耗的一個綜合參數；漏電抗是表征繞組漏磁效應的一個參數。激磁電抗對應于主磁通，漏電

30、抗對應于漏磁通，對于制成的變壓器，勵磁電抗不是常數，它隨磁路的飽和程度而變化，漏電抗在頻率一定時是常數。11. 變壓器空載運行時，原線圈加額定電壓，這時原線圈電阻r1很小，為什么空載電流I0不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會如何？答： 因為存在感應電動勢E1, 根據電動勢方程：可知，盡管很小，但由于勵磁阻抗很大，所以不大.如果接直流電源，由于磁通恒定不變，繞組中不感應電動勢，即，因此電壓全部降在電阻上，即有，因為很小，所以電流很大。12. 如將銘牌為60Hz的變壓器，接到50Hz的電網上運行，試分析對主磁通、激磁電流、鐵損、漏抗及電壓變化率有何影響？答：根據可知，電源電壓不變

31、，從60Hz降低到50Hz后，頻率下降到原來的（1/1.2），主磁通將增大到原來的1.2倍，磁密也將增大到原來的1.2倍， 磁路飽和程度增加， 磁導率降低， 磁阻增大。于是，根據磁路歐姆定律可知, 產生該磁通的激磁電流必將增大。 再由討論鐵損耗的變化情況。 60Hz時， 50Hz時， 因為，所以鐵損耗增加了。漏電抗，因為頻率下降，所以原邊漏電抗，副邊漏電抗減小。又由電壓變化率表達式可知，電壓變化率將隨，的減小而減小。13. 為什么可以把變壓器的空載損耗近似看成是鐵耗，而把短路損耗看成是銅耗？變壓器實際負載時實際的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無區別？為什么？答：因為空載時電流很小，在空載損耗

32、中鐵耗占絕大多數，所以空載損耗近似看成鐵耗。 而短路時，短路電壓很低，因而磁通很小，鐵耗也很小，短路損耗中銅耗占絕大多數，所以近似把短路損耗看成銅耗。 實際負載時鐵耗和銅耗與空載時的鐵耗和銅耗有差別，因為后一個是包含有其它損耗。14. 變壓器空載時，一方加額定電壓，雖然線圈（銅耗）電阻很小，電流仍然很小，為什么？答：因為一方加壓后在線圈中的電流產生磁場，使線圈有很大的自感電勢（接近額定電壓，比額定電壓小），所以雖然線圈電阻很小，電流仍然很小。15. 一臺的單相變壓器，如接在直流電源上，其電壓大小和銘牌電壓一樣，試問此時會出現什么現象？副邊開路或短路對原邊電流的大小有無影響？（均考慮暫態過程）答

33、：因是直流電，變壓器無自感和感應電勢，所以加壓后壓降全由電阻產生，因而電流很大，為。如副邊開路或短路，對原邊電流均無影響，因為不變。16. 變壓器的額定電壓為220/110V，若不慎將低壓方誤接到220V電源上，試問激磁電流將會發生什么變化？變壓器將會出現什么現象？答：誤接后由知，磁通增加近一倍，使激磁電流增加很多（飽和時大于一倍）。此時變壓器處于過飽和狀態，副邊電壓440V左右，繞組銅耗增加很多，使效率降低、過熱，絕緣可能被擊穿等現象發生。17.勵磁電抗的物理意義如何？我們希望變壓器的是大還是小好？若用空氣心而不用鐵心，則是增加還是降低？如果一次繞組匝數增加5，而其余不變，則將如何變化？ 如

34、果一次、二次繞組匝數各增加5，則將如何變化？ 如果鐵心截面積增大5，而其余不變，則將大致如何變化？如果鐵心疊裝時，硅鋼片接縫間存在著較大的氣隙，則對有何影響？答：激磁電抗是表征鐵心磁化性能和鐵心損耗的一個綜合參數大好；用空氣心，下降。N1增加5，降低，則增加，；若N1，N2各增加5，仍然同上，增加；鐵心面積增加5，則增加5（大致），所以約增加5，疊裝時硅鋼片接縫間存在著較大，則降低。18.有三臺單相變壓器，一、二次側額定電壓均為220/380V，現將它們聯結成Y，d11三相變壓器組（單相變壓器的低壓繞組聯結成星形，高壓繞組接成三角形），若對一次側分別外施380V和220V的三相電壓，試問兩種情

35、況下空載電流I0、勵磁電抗和漏抗與單相變壓器比較有什么不同？答：三相變壓器，Y，d11（1）一次側加380V， V ，每臺單相變壓器的U1220V，與原來的空載運行一樣。所以I0、與均不變。（2）一次側加220V，則 V即每臺單相變壓器的一次側所加電壓為127V220V，所以此時的I0降低，增加，不變。19.畫出變壓器的T形等效電路，并標明各相量的參考方向。并說明所代表的意義.20. 畫出變壓器的簡化等效電路，并作出簡化相量圖（感性負載）。異步電機1. 感應電動機等效電路中的)代表什么含義？ 能否用電感或電容代替為什么？答 代表與轉子所產生的機械功率相對應的等效電阻，消耗在此電阻中的功率將代表

36、實際電機中所產生的全（總）機械功率；不能；因為電感、電容消耗無功功率，而電機轉子所產生的全（總）機械功率為有功功率。2. 感應電機轉速變化時，轉子磁勢相對定子的轉速是否改變？相對轉子的轉速是否改變？答 轉子磁勢相對定子轉速不變,相對轉子轉速改變。3. 繞線型感應電動機，若轉子電阻增加；漏電抗增大；電源電壓不變，但頻率由變為；試問這三種情況下最大轉矩，起動轉矩，起動電流會有什么變化？答 (1)最大轉矩不變，起動轉矩上升，起動電流下降；(2) 最大轉矩下降，起動轉矩下降，起動電流下降； (3) 最大轉矩下降，起動轉矩下降，起動電流下降。4. 三相感應電動機運行時，若負載轉矩不變而電源電壓下降，對電

37、機的同步轉速，轉子轉速，主磁通，功率因數，電磁轉矩有何影響？答 同步轉速不變；轉子轉速下降；主磁通下降；功率因數下降；電磁轉矩不變。5. 說明三相異步電動機等效電路中，參數以及各代表什 么意義？答 定子繞組電阻；定子繞組漏抗，表征定子繞組漏磁效應；激磁電阻，表征鐵心損耗；激磁電抗，表征鐵心磁化性能；歸算到定子側的轉子繞組電阻；歸算到定子側的轉子繞組漏抗；代表與轉子所產生的機械功率相對應的等效電阻。6. 感應電動機運行時，定子電流的頻率是多少？由定子電流產生的旋轉磁動勢以什么速度 切割定子和轉子？由轉子電流產生的旋轉磁動勢基波以什么速度切割定子和轉子？兩個基波磁動勢的相對運動速度多大？ 答 定子

38、電流的頻率為，轉子電流的頻率為，定子磁動勢以速度切割定子，以（）速度即速度切割轉子；轉子磁動勢也以速度切割定子，以速度切割轉子。定、轉子基波磁動勢同步旋轉，相對靜止。7. 說明三相感應電動機轉子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進行的？答 轉子繞組折算就是用新繞組替換原繞組。為了導出等效電路，用一個與定子繞組的相相數、匝數和繞組因數相同的等效繞組替換實際轉子繞組，折算前后轉子繞組的磁動勢和各種功率及損耗不變，因而從定子邊看轉子，一切未變。頻率折算即用靜止的轉子替換旋轉的轉子，折算條件也是磁動勢和各種功率及損耗不變。為此，只要將轉子電阻換成。8. 普通籠型感應電動機在額定電壓下起動時，

39、為什么起動電流很大，而起動轉矩并不大？答 起動時，旋轉磁場以同步速度切割轉子，在短路的轉子繞組中感應很大的電動勢和電流，引起與它平衡的定子電流的負載分量急劇增加，以致定子電流很大；起動時，很小，電動機的等效阻抗很小，所以起動電流很大。由于，當、時，使轉子功率因數角接近，很小，并不大；另外，因起動電流很大，定子繞組漏抗壓降大，使感應電動勢減小，與之成正比的也減小。起動時，減小，并不大，使得起動轉矩并不大。9. 感應電動機帶負載運行，若電源電壓下降過多，會產生什么嚴重后果？如果電源電壓下 降，對最大轉矩、起動轉矩、轉子電流、氣隙磁通、轉差率有何影響（設負載轉矩不變）？答 最大轉矩和起動轉矩與電壓平

40、方成正比。如果電源電壓下降過多，當起動轉矩下降到小于負載轉矩時，電動機不能起動。當最大轉矩下降到小于負載轉矩時，原來運行的電動機將停轉。電源電壓下降，則最大轉矩下降到原來的，起動轉矩也下降到原來的。磁通下降到原來的，不考慮飽和的影響時，空載電流下降到原來的。在負載轉矩不變的情況下，上升，定子電流相應上升，電動機的轉速有所降低，增大，不變。10. 漏抗大小對感應電動機的起動電流、起動轉矩、最大轉矩、功率因數等有何影響？答 當電源電壓和頻率一定時，最大轉矩近似與漏抗成反比，漏抗越大，起動電流、起動轉矩越小，功率因數越低。 11. 繞線式感應電動機在轉子回路串電阻起動時，為什么既能降低起動電流，又能

41、增大起動轉矩？所串電阻是否越大越好？答 從等效電路可以看出，增加轉子電阻使總的阻抗增加了，所以起動電流減小。轉子電阻增加，使得提高；起動電流減小使得定子漏抗電壓降低；電勢增加，使氣隙磁通增加。起動轉矩與氣隙磁通、起動電流、成正比，雖然起動電流減小了，但氣隙磁通和增加，使起動轉矩增加了。 如果所串電阻太大，使起動電流太小，起動轉矩也將減小。12. 一臺籠型感應電動機，原來轉子是插銅條的，后因損壞改為鑄鋁的。如輸出同樣轉矩，電動機運行性能有什么變化？答 轉子由銅條改為鋁條后，相當于轉子回路電阻增大，使得電動機起動電流減小、起動轉矩增大，最大轉矩不變，臨界轉差率增大。在負載轉矩不變的情況下，增大，轉

42、速下降，效率降低。13. 感應電動機在輕載下運行時，試分析其效率和功率因數都較額定負載時低的原因。如定子繞組為聯接的感應電動機改為聯接運行，在輕載下其結果如何？此時所能負擔的最大負載必須少于多少？答 （1）輕載時功率因數低的原因是由于輕載時定子負載電流小，定子電流主要取決于無功的勵磁電流，而在感應電動機中，由于空氣隙的存在，勵磁電流較大，一般為.。(2) 效率低的原因是由于輕載在輸入的電功率中輸出的有功功率小，而不變損耗（鐵耗和機耗）所占的分量較大，因此效率低。（3）輕載時如將接改為接，由于相電壓只為原來的，因此，勵磁電流及鐵耗都大為減少，功率因數及效率將顯著改善。此時最大轉矩必須小于聯接時電

43、動機的最大電磁轉矩的。14. 為什么相同容量的感應電機的空載電流比變壓器的大很多？答 變壓器的主磁路全部用導磁性能良好的硅鋼片構成，感應電機的主磁路除了用硅鋼片構成的定、轉子鐵心外，還有空氣隙。氣隙的長度盡管很小，但磁阻很大，使得感應電機主磁路的磁阻比相應的變壓器大，感應電機空載電流標么值為，變壓器空載電流的標么值為 。15. 感應電機中，主磁通和漏磁通的性質和作用有什么不同？答 主磁通通過氣隙沿鐵心閉合，與定、轉子繞組同時交鏈，它是實現能量轉換的媒介，它占總磁通的絕大部分。主磁通可以由定子電流單獨產生。也可以由定、轉子電流共同產生。主磁通路徑的磁導率隨飽和程度而變化，與之對應的勵磁電抗不是常

44、數。除主磁通以外的磁通統稱為漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和諧波漏磁通。僅與定子交鏈的稱為定子漏磁通，僅與轉子交鏈的稱為轉子漏磁通。漏磁通在數量上只占總磁通的很小的一部分，沒有傳遞能量作用。漏磁通路徑的磁導率為常數，與之對應的定子漏電抗、轉子漏電抗是常數。16.異步電動機的轉子有哪兩種類型，各有何特點? 答：一種為繞線型轉子，轉子繞組像定子繞組一樣為三相對稱繞組，可以聯結成星形或三角形。繞組的三根引出線接到裝在轉子一端軸上的三個集電環上，用一套三相電刷引出來，可以自行短路，也可以接三相電阻。串電阻是為了改善起動特性或為了調節轉速。另一種為鼠籠型轉子。轉子繞組與定子繞組大不相同，在轉子鐵心上

45、也有槽，各槽里都有一根導條，在鐵心兩端有兩個端環，分別把所有導條伸出槽外的部分都聯結起來，形成了短路回路，所以又稱短路繞組。具有結構簡單、運行可靠的優點。但不能通過轉子串電阻的方式改善起動特性或調節轉速。17.繞線型異步電機轉子繞組的相數、極對數總是設計得與定子相同，鼠籠型異步電機的轉子相數、極對數又是如何確定的呢?與鼠籠條的數量有關嗎？答：鼠籠型異步電機轉子相數就是鼠籠轉子上的導條數；轉子極對數是靠定子繞組磁動勢感應而得的，因此它始終與定子繞組的極對數相等，與鼠籠轉子的導條數無關18.三相異步電動機的堵轉電流與外加電壓、電機所帶負載是否有關?關系如何？是否堵轉電流越大堵轉轉矩也越大?負載轉矩

46、的大小會對起動過程產生什么影響？ 答：堵轉電流與外加電壓成正比關系，與負載大小無關。若電機參數不變，則堵轉電流越大，堵轉轉矩也越大。負載轉矩的大小會對起動時間的長短產生影響。19. 畫出異步電動機負載時的等值電路，說明 的物理意義？為什么異步電動機的功率因數總是滯后的？20簡述異步電動機的工作原理。試說明異步電動機的調速方法及主要特點。21、說明三相交流繞組合成的基波磁動勢性質。22、為什么繞線型三相異步電動機轉子回路串入電阻后，轉子電流減小，而起動轉矩反而增大交流繞組的共同問題1. 總結交流發電機定子電樞繞組相電動勢的頻率、波形和大小與哪些因素有關？這些因素中哪些是由構造決定的，哪些是由運行

47、條件決定的？答： (1)頻率 ：頻率頻率f與磁極對數p和發電機的轉速n有關，p是由構造決定，n是由運行條件決定。(2)波形：波形與電機氣隙磁通密度沿氣隙圓周分布的波形有關，它由電機結構決定。(3)大小： 與繞組結構（是短距還是整距繞組，是分布還是集中繞組）、繞組串聯匝數有關，由構造決定；與頻率、每極下磁通量有關，由運行條件決定。2. 試從物理和數學意義上分析，為什么短距和分布繞組能削弱或消除高次諧波電動勢？答： 因諧波電動勢，欲要消除或削弱某次諧波電動勢，只需使某次諧波的短距系數或分布系數為零（或很小）即可。如短距繞組，欲消除次諧波，可令，得,即其節距只需縮短次諧波的一個節距。欲消除5次諧波電動勢，取節距.由圖(a)知，此時線圈的兩個有效邊在5 次諧波磁場中，正處于同一極性的相同磁場位置下，因此，兩有效邊的5 次諧波電動勢恰好抵消。通過計算可得：, , , 等，可知采用短距繞組后基波電動勢也有所削弱，但諧波電動勢削弱程度遠遠超過基波電動勢。又如分布繞組，可取q=2,算出, , , 等，可知：采用分布繞組，基