华北电力大学电机考试小题.doc

一、 填空题1. 磁通恒定的磁路称为 ，磁通随时间变化的磁路称为 。答：直流磁路，交流磁路。2. 电机和变压器常用的铁心材料为 。答：软磁材料。3. 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。答：远大于。4. 直流发电机通过主磁通感应的电势应存在于 电枢 绕组。5. 在磁路中与电路中的电动势作用相同的物理量是 。答：磁动势。6. 三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生 幅值（或转速） 不变，空间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变 电流相序 来实现。7. 三相变压器的额定电压一律是指 线电压 。8. 变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于 外加电压的大小 。9. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。10. 在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。11. 现代电力网中巨大的电能几乎全部由 同步 发电机提供。12. 变压器由空载到负载，其主磁通的大小 基本不变 。13. 同步电机是又一类非常重要的交流电机，与异步电机不同，同步电机主要用作 发电机 。14. 根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为 硬磁 材料和 软磁 材料。15. 变压器副边的额定电压定义为 原边为额定电压时副边的空载电压 。16. 一台三相变压器的变比为 相 电压之比。17. 额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16W，折合到二次侧后大小为 1W 。18. 一台三相八极感应电动机的电网频率，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 0.02，二、判断题1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （ ）答：对。2. 在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。 （ ）答：对。3. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。 （ ）答：对。4. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。 （ ）答：对。5. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。 （ ）答：错。6. 铁心叠片越厚，其损耗越大。 （ ）答：对。7. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。 （）8. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。 （）9. 在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。 （）10. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增大。 （）11. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁通。 （）12. 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。 （）13. 电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载时空载时感应电势为常数。 （ ）14. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。 （ ）15. 变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。 （ ）16. 变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻很小，因此电流很大。 （ ）17. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。 （ ）18. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。 （ ）19. 不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。 （ ）20. 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。 （ ）21. 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 。 （ ）22. 三相感应电动机的功率因数总是滞后的。 （ ）23. 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。 （ ）24. 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。 （ ）25. 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。 （ ）26. 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。 （ ）27. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。 （ ）28. 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，起动电流就越小。 （ ）三、选择题1. 若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 。A：增加 B：减小 C：基本不变答：A2. 额定容量为,额定电压的三相变压器，其副边额定电流为( A )。 A. 144.34A B. 1.65A C. 250A3. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。A：存在 B：不存在 C：不好确定答：A4. 磁路计算时如果存在多个磁动势，则对 磁路可应用叠加原理。A：线性 B：非线性 C：所有的答：A5. 电机在高于的环境温度下运行时，其额定功率应该：（ B ）A. 不变 B. 降低 C. 提高6. 铁心叠片越厚，其损耗 。A：越大 B：越小 C：不变答：A7. 如果变压器的铁心绝缘损坏，变压器的铁耗将：（ A ）A.增加 B. 不变 C. 降低 8. 磁路中磁势、磁通及磁阻三者之间的关系可用磁路的“欧姆定律”来表示，它们的关系为( B )。 A. B. C. 9. 若变压器的一次侧电源电压升高，但电压频率不变，那么，变压器的励磁电流将：（ A ）A升高 B降低 C不变10. 变压器原边接电源，铁心的励磁电流由（ ）边提供。A原边 B副边11. 若变压器的原边线圈匝数减少，变压器的励磁电流将（ A ）。A.升高 B.降低 C.不变12. 反抗性负载（例如摩擦力）是指负载转矩的方向：（ B ）A. 始终与电机转向相同 B. 始终与电机转向相反；13. 变压器的一次侧匝数增加10，其它条件不变，则变压器的主磁通（ C ）A.不变 B. 增大 C. 减小 14. 变压器短路试验时的损耗（ C ）A 全部为铜耗B 主要为铜耗C 主要为铜耗，铁耗可以忽略15. 三相对称绕组通入三相对称电流，产生（ C ）磁势。A.脉振 B.椭圆形旋转 C.圆形旋转16. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（ ）。 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 B17. 一台50三相感应电动机的转速为，该电机的级数和同步转速为（ ）。 4极， 6极， 8极， 10极，答 C18. 变压器空载实验的损耗可近似看成（ C ），负载试验的损耗可近似看成（ C ）。A：铁心损耗，杂散损耗B：绕组铜耗，铁心损耗C：铁心损耗，绕组铜耗D：绕组铜耗，杂散损耗19. 当变压器带（ A ）负载时，电压调整率可能出现小于零的情况。A：阻容负载 B：阻感负载 C：纯阻负载 D：纯感负载20. 直流电动机的转子结构主要包括（ A ）。A：铁心和绕组B：电刷和换向片 C：电枢和换向器 D：磁极和线圈21. 变压器的铁心损耗可由（ C ）试验获得。A：短路试验 B：突加负载试验 C：空载实验 D：负载试验22. 以下情况中，（ B ）时，变压器的电压调整率最大。A：功率因数为1，额定负载 B：功率因数为0.8（滞后），额定负载C：功率因数为1，半载 D：功率因数为0.8（超前），额定负载四、简答题1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？ 答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。2. 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 答：磁滞损耗由于B交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它与交变频率f成正比，与磁密幅值的次方成正比。涡流损耗是由于通过铁心的磁通发生变化时，在铁心中产生感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。它与交变频率f的平方和的平方成正比。注：铁心损耗为铁耗系数；为铁心重量；为钢片的厚度；为铁心的体积3. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。4. 并励发电机正转能自励，反转能否自励？答：发电机正转时能够自励，表明发电机正转时满足自励条件，即： 有一定的剩磁； 励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻； 励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。如果转向改变了，励磁绕组的接线也应随之改变，这样才能保证励磁电流所产生的磁场方向与剩磁方向相同，从而实现电机的自励。当电机的转向改变了，而励绕组的接线未改变，这样励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场方向必将与剩磁的方向相反。电机内磁场被削弱，电压不能建立，所以并励发电机正转时能自励；反转时，不改变励磁绕组的两个端子的接线，是不能自励的。5. 在励磁电流不变的情况下，发电机负载时电枢绕组感应电动势与空载时电枢绕组感应电动势大小相同吗？为什么？答：负载时电动势比空载时小，由于负载时有电枢反应去磁作用，使每极磁通减小。6. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。7. 感应电机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？答 主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定、转子绕组同时交链，它是实现能量转换的媒介，它占总磁通的绝大部分。主磁通可以由定子电流单独产生。也可以由定、转子电流共同产生。主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，与之对应的励磁电抗不是常数。除主磁通以外的磁通统称为漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和谐波漏磁通。仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转子交链的称为转子漏磁通。漏磁通在数量上只占总磁通的很小的一部分，没有传递能量作用。漏磁通路径的磁导率为常数，与之对应的定子漏电抗、转子漏电抗是常数。8. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线？答：（1）对同一个铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化；（2）可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各个磁滞回线的顶点连接起来；（3）所得到的一条曲线称为基本磁化曲线或称为平均磁化曲线。9. 分析转差率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，电动机的效率也随负载而变化。当负载从零开始增加时，逐渐增加，总损耗增加缓慢，效率上升很快。由于，当负载超过一定值，急剧增加，降低，故此时随或增加而降低。10. 变压器的铁心中如果有空气隙，对变压器有什么影响。答：铁心中如果有空气隙，则磁路的磁阻变大；建立同样的磁场，需要更大的激磁电流；功率因数降低。11. 变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：（1）铁心：构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。（2）绕组：构成变压器的电路，它是变压器输入和输出电能的电气回路。（3）分接开关：变压器为了调压而在高压绕组引出分接头，分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。（4）油箱和冷却装置：油箱容纳器身，盛变压器油，兼有散热冷却作用。（5）绝缘套管：变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。12. 为什么变压器空载运行时的功率因数很低。答：变压器空载运行时原边电流就是励磁电流，由有功分量和无功分量组成。由于铁损耗小，有功分量电流小，电流主要为建立磁场的无功分量；因此空载运行时的功率因数很低。 注：也可以根据等效电路图说明。13. 与直流磁路相比，交流磁路具有哪些特点？举例说明交流磁路的典型应用场合。 解：交流磁路的特点：（1） 励磁线圈中会产生感应电动势。这是因为交流磁路中的磁通是交变的，根据电磁感应定律，会在励磁线圈中产生感应电动势。（2） 如果磁路中存在铁磁物质，会产生磁滞损耗和涡流损耗。这是因为铁磁物质具有磁滞现象，同时铁磁物质的电阻率较低。磁通密度越大，交变的频率越高，则磁滞损耗和涡流损耗越大。（3） 磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形的畸变。典型应用场合：变压器；直流电机电枢；交流电机定子等（举1个即可）。14. 变压器的铁心中如果有空气隙，对变压器有什么影响。答：铁心中如果有空气隙，则磁路的磁阻变大；建立同样的磁场，需要更大的激磁电流；功率因数降低。15. 试述同步电机的主要励磁方式 解：同步电机