电机简答题整理

简答题1.变压器的电压变化率（调整率）与哪些因素有关？在什么情况下与阻抗电压是相等的？它对变压器的运行特性有何影响？2.简答三相变压器并联运行需满足的条件。其中哪一条必须保证？答：（1）各变压器一、二次侧额定电压对应相等；（2）连接组号相同；（3）短路阻抗标幺值Zk*相等。其中第二条必须保证。3.某变压器在额定运行时，若保持频率不变，原边电压增加，问励磁电流、励磁电抗、铁耗及功率因数各有何变化？为什么？答：当变压器原边电压增加时,铁芯中的磁通密度就会增加,由于制做铁芯的硅钢片是铁磁材料,它的磁化曲线是非线性的,它的磁导率减小,所以这时励磁电流和铁芯损耗都会大幅增加,而励磁电阻和励磁电抗都会大幅减小.4.一台50Hz单相变压器，如接在60Hz的电网上运行，额定电压不变，问空载电流、铁心损耗、漏抗、励磁阻抗及电压调整率有何变化？答：1、由于接入电压不变，所以主磁通不变。2、空载电流即为励磁电流，由于励磁阻抗随着频率上升而增大，而变压器外接额定电压不变，所以励磁电流是减小的。3、铁耗包括磁滞损耗和涡流损耗，根据两者计算表达式，频率增大，铁耗是增大的。4、漏抗是变压器固有特性，不变5.原边为Y三相变压器与定子绕组为Y接的异步电动机，其额定电压、绕组的有效匝数、产生的磁场相同，问励磁电流是否相等？为什么？6.异步电动机等值电路中21rSS具有何物理意义？试简要说明。答'21sRs代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率2'22111RssIm将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率。7.异步电动机是否存在有电枢反应？为什么？答交流异步电机的电枢反应，因电机结构和特点，不会对气隙产生影响或理解为电枢反应没有。交流电机就是因为其结构而抵消了这种电枢反应。8.简答三相、单相变压器的主磁场；三相异步电动机定子磁场、转子磁场、气隙磁场；直流电机的定子磁场、电枢磁场、合成气隙磁场，各为何性质的磁场？9.简述三相异步电动机定子合成磁场的性质与特点。10.将一台直流电动机的电枢绕组改造为三相对称绕组，通入三相对称电流，是否可作为同步电动机运行？为什么？11.如果将绕线式三相异步电动机定子绕组短接，转子绕组外接于三相对称额定电源上，电机会发生什么现象？12.某直流电动机,在额定运行时,其转速为1500rpm,现将转速调为500rpm运行。试问应采用何调速方法？是否是对任何性质的负载都可长期运行？为什么？13.某三相笼型异步电动机，定子绕组为Δ接，nN=970rpm，KT=2.2，试问在电源电压和频率均保持不变的条件下，增加电动机的负载，使转速下降到多少时会发生停车现象？若额定电压为380V，问能否带恒转矩的额定负载进行Y-Δ变换起动？为什么？14.单绕组变极调速，为什么在调速前后要改变电源的相序？试说明原因。15.为什么直流电动机起动时，起动电流越大，起动转矩也越大，而异步电动机在起动时，起动电流大而起动转矩并不大？在空载和满载起动时，起动转矩是否相同？为什么？16.并励直流电动机、异步电动机拖动恒转矩负载的电力拖动系统，是否可以采用降压调速？为什么？17.电枢反应的性质由什么决定？交轴电枢反应对每极磁通量有什么影响？直轴电枢反应的性质由什么决定？（7分）答电枢反应的性质由电刷位置决定，电刷在几何中性线上时电枢反应是交轴性质的，它主要改变气隙磁场的分布形状，磁路不饱和时每极磁通量不变，磁路饱和时则还一定的去磁作用，使每极磁通量减小。电刷偏离几何中性线时将产生两种电枢反应：交轴电枢反应和直轴电枢反应。当电刷在发电机中顺着电枢旋转方向偏离、在电动机中逆转向偏离时，直轴电枢反应是去磁的，反之则是助磁的。18.一台频率f=60HZ的变压器，现用于f′=50HZ的电源上，并使电压保持不变，试分析磁路的饱和程度、励磁电流mI、mX、mR、1X、2X、FeP有何变化？19.一台三相异步电动机：KWNP5.7，VNU3801，HzNf501，rpmNn1497，2TK，定子为Y接。当NzTT时，若改变频率1f使转速rpmn497，此时的电源电压1U及频率1f各为多少？若频率保持不变，使负载增加到NT8.1,从而使得电动机端电压下降到NU19.0，问此时电动机能否继续运行？为什么？（10分）答案见计算题第二十七题20.对称三相绕组外加对称三相电压，试分析下列情况下合成磁动势的性质：（1）若星形联结绕组内一相断线；（2）若星形联结外部一相断线；（3）若三角形联结绕组内一相断线；（4）若三角形联结外部一相断线答（1）椭圆旋转磁动势（2）脉振磁动势（3）椭圆旋转磁动势（4）脉振磁动势21.他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个电压变化率大？答他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流aI由0增加到额定值aNI电枢回路电阻压降aaRI增加，且电枢反应的去磁作用使主磁通下降，从而使感应电动势E下降。由公式aaRIEU可知，端电压U随aI的增加而下降。对于并励发电机，除上面两个原因外，端电压下降，引起励磁电流If下降，使得主磁通下降和感应电动势E下降，所以并励发电机的电压变化率比他励发电机电压变化率要大些。22.直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁回路电压与电枢电流或电枢电压有怎样的关系？答直流电机励磁方式四种：①他励——励磁电流fI由独立电源供给，与电枢电流aI无关；②并励——励磁电流并在电枢两端，励磁电压fU等于电枢电压U；③串励——励磁绕组与电枢串联，afII；④复励——既有并励绕组又有串励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分成：积复励——串励与并励磁动势同向，差复励——串励与并励磁动势反向。23.变压器的mR、mX各代表什么物理意义？磁路饱和与否对mR、mX有什么影响？24.异步电动机极对数为p，定子电流的频率为1f，运行时转差率为s，转子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？25.同步发电机投入并联的条件是什么？答（1）波形相同；（2）频率相同；（3）幅值相同；（4）相位相同；（5）相序相同。26.产生脉振磁动势和产生圆形旋转磁动势的条件各是什么？答产生脉振磁动势的条件是绕组中通过单相交流电流。产生圆形旋转磁动势的条件为：一是绕组要多相对称；二是通过多相对称交流电流，且电流的相数与绕组的相数相等。27.感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？转子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？两个基波磁动势的相对运动速度多大？答定子电流的频率为1f，转子电流的频率为12sff，定子磁动势以1n速度切割定子，以（nn1）速度即1sn速度切割转子；转子磁动势也以1n速度切割定子，以1sn速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。28.有一绕线型感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组通入三相交流电流，其频率为1f，旋转磁场相对于转子以pfn1160（p为定、转子绕组极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？答：此时定子将受到与转子磁动势同方向的电磁转矩的作用，但由于定子固定，因此由作用力与反作用力关系，转子将受到一个反作用的转矩，因此，转子将逆时针方向旋转。转差率为11()/snnn。29.感应电动机定子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载电机主磁通有无变化？答负载增加时，电动机转速下降，转差率上升，转子绕组切割磁力线的速度增加，转子的感应电动势、感应电流相应增加，转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系，定子磁动势增加，定子电流上升，即从电网吸收的电功率增加。这一过程直到转子电流产生的转矩与负载转矩重新平衡为止。在1U不变的情况下，1I的增加导致11ZI增加，使1E减小，主磁通略有减小。30.为什么感应电机的功率因数总是滞后的？为什么感应电机的气隙比较小？答：感应电机的磁场有交流电流激励产生，励磁电流是感性的无功功率，感应电机的功率因数总是滞后的。气隙大，则磁阻大，产生同样磁通所需的无功电流就大，功率因数变低，所以感应电机的气隙一般较小。31.感应电机等效电路中的'21Rss所消耗的功率在各种运转状态下有什么意义？32.为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大的多？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5.0~2.0，变压器空载电流的标么值为1.0~02.0。33.为什么感应电动机空载时功率因数cos很低，负载增大则cos随之增大，在负载大到一定程度后cos又开始下降？34.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2IpCu，当负载超过一定值，2Cup急剧增加，降低，故此时随2P或s增加而降低。35.普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，但起动转矩并不大？答起动时0n，1s，旋转磁场以同步速度切割转子，在短路的转子绕组中感应很大的电动势和电流，引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，以致定子电流很大；起动时1s，sR2很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。由于22cosICTmTem，当1s、12ff时，使转子功率因数角222arctanRX接近90，2cos很小，22cosI并不大；另外，因起动电流很大，定子绕组漏抗压降大，使感应电动势1E减小，与之成正比的m也减小。起动时，m减小，22cosI并不大，使得起动转矩并不大。36.感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？如果电源电压下降%20，对最大电磁转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不变）？答最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。如果电源电压下降过多，当起动转矩下降到小于负载转矩时，电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时，原来运行的电动机将停转。电源电压下降%20，则最大转矩下降到原来的%64，起动转矩也下降到原来的%64。磁通下降到原来的%20，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的%20。在负载转矩不变的情况下，22cosI上升%25，定子电流相应上升，电动机的转速有所降低，s增大，ms不变。37．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21XX成反比，漏抗越大，起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。38.绕线式异步电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？答从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得2cos提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势1E增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、2cos成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和2cos增加，使起动转矩增加了。如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。39.恒转矩变频调速时，为什么要求11fU常数？40.某绕线式异步电动机，（1）转子电阻增加；（2）定子电压大小不变，而频率由Hz50变为Hz60，各对起动转矩和最大转矩有何影响？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；41.Hz60和Hz50的异步电动机可以混淆使用吗？42.一台Hz50、V380的三相异步电动机，若运行于H