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李贺贺编辑1/10直流电机1.为什么直流电机主磁极一般只要用3mm厚的低碳钢板叠压而成，而电枢铁芯必须要用0.35mm的硅钢片叠压而成？答：涡流损耗，直流电机主磁极没有交变电流，涡流损耗几乎为0，故可以厚点，但电枢铁芯存在交变电流，为了减小涡流损耗所以应减小硅钢片厚度d，故硅钢片厚度应尽可能的薄。2.为什么直流电机的机壳上不需要安装散热片？答：直流电机定子中没有交变电流，不产生交变磁场，铁耗几乎为零，不需要散热片。3.将一台额定功率为30kW的直流发电机改为电动机运行，则其额定功率将大于、等于、还是小于30kW？为什么？答：小于。对于发电机：，对于电动机：。4.试判断下列情况下，电刷两端的电动势是交流还是直流？①磁极固定，电刷和换向片、电枢同时旋转；②电枢和换向片不动，电刷与磁极同时旋转。答：直流电机工作的基本条件是：电刷与磁极要保持相对静止关系，而电枢与电刷和磁极要保持相对运动关系。因此，（1）电刷两端电压性质是交流（2）电刷两端电压性质是直流。5.电刷正常情况下应该放在什么位置？为什么？答：换向器上的几何中性线，确保空载时通过正负电刷引出的电动势最大。6.为什么电枢绕组的并联支路数永远是偶数？答：单波绕组：a=1，并联支路数为2。单叠绕组：a=p，并联支路数为2p。故并联支路数永远为偶数。7.一台他励直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的条件下，若转速下降，则电机铜耗、铁耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率如何变化？答：，铜耗不变。n下降，f下降，铁耗减小。n下降，机械损耗下降。，n下降，电枢电动势下降。，电磁转矩不变。，E下降，输出功率下降。，下降，输入功率下降。8.他励直流发电机能否持续稳态短路？并励直流发电机是否可以？为什么？答：否，可以。由图可知他励直流发电机短路时，I非常大，会烧坏电机，不能持续稳态短路。并励直流发电机短路时，电流很小，不会烧坏电机，所以可以持续稳态短路。9.如果一台他励直流发电机，如果不小心将50Hz的交流电源接在励磁绕组上，则将获得一个什么样的输出电压？答：获得f=100Hz的交变电压。10.试证明：如果有一台直流电机，其电枢铁芯既可嵌放单叠绕组也可嵌放单波绕组，只要NII0UNUU0并励他励李贺贺编辑2/10每极磁通和总的导体数不变，则两种绕组形式的直流电机必然具有相同的电磁功率。答：，。单波：a=1，；单叠：a=p，，故。11.一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响？答：电刷移动后，电刷不在几何中性线上，同时存在交轴电枢反应和直轴电枢反应。交轴电枢反应使气隙磁场波形发生畸变，磁场零点位置逆电枢旋转方向偏移；因磁路饱和，还有去磁作用，使每极磁通减少。作为电动机，电刷逆电枢旋转方向移动后，直轴电枢反应起去磁作用，使每极磁通减少。12.直流电机磁路是饱和的，其负载运行时的电枢绕组电动势与空载运行时的是否相同？为什么？答：直流电机磁路饱和，不变，负载时，n下降，由知，E下将。13.一台正在运行的并励直流电动机转速为1450r/min，现在将它停下来，用改变励磁绕组极性的方法使之改变转向（其他条件不变），当电枢电流的大小与正转时相同，则转速会怎么变化？为什么？答：变大。对于正转情况而言，电刷顺电枢方向偏移了一个角度，直轴电枢磁动势起助磁作用；对于反转情况而言，电刷逆电枢方向偏移了一个角度，直轴电枢磁动势起去磁作用；所以减小,由公式可知，转速增大。14.一台并励直流发电机在额定转速下能自励，而当转速下降到一定的程度时却不能自励，为什么？答：n下降，空载特性曲线向下移动，临界电阻线与空载特性曲线无交点，不能自励。15.并励直流发电机正转时能自励，反转时还能自励么？若是将励磁绕组两端反接，是否可以自励？请说明原因。答：发电机正转时能自励，表明发电机正转时满足自励条件，即：（1）有一定的剩磁（2）励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻（3）励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的，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如果电机的转向改变，而励磁绕组的接线未改变，则剩磁电动势极性改变，励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场方向将与剩磁的方向相反，电机内磁场被削弱，电压不能建立。所以并励直流发电机正转时能自励，反转时不能自励，若是将励磁绕组两端反接，可以自励。16.并励直流发电机自励时，其励磁绕组的电阻必须小于临界电阻。临界电阻是否永远不变？为什么？答：与n有关，否。n下降，空载特性曲线下移，临界电阻减小。17.若把直流发电机的转速升高20%，试问在他励方式下运行和并励方式下运行时，哪一种运行方式下空载电压升高得较多？为什么？李贺贺编辑3/10答：并励。由可知，他励：升高20%，电压升高20%。并励：电压升高使增大，所以增大，进一步导致电压升高，故电压升高不止20%。18.他励直流发电机由空载到额定负载，端电压会逐渐上升还是下降？并励直流发电机与他励直流发电机相比，哪一个的电压变化率大？答：下降，并励。由可知，他励直流发电机由空载到额定负载，由0增加到，所以端电压会下降。对于并励直流发电机而言，端电压下降，引起励磁电流下降，使下降和下降，从而引起进一步下降。19.并励直流电动机正在运行时励磁绕组突然断开，试问在电机有剩磁或没有剩磁的情况下有什么后果？若起动时励磁绕组就已经断了，会有什么后果？答：励磁绕组突然断开时，电机只剩下剩磁。在短线初瞬，由于机械惯性，电机转速来不及改变，电枢电势与磁通成比例减小，由可知，将急剧增大。电磁转矩，当增加的比例大于磁通下降的比例时，电磁转矩增加，负载转矩不变，由于电磁转矩大于负载转矩，电动机转速会明显提高，出现飞车现象；当增加的比例小于磁通下降的比例时，由于电磁转矩小于于负载转矩，因而转速下降，但在这种情况下，电枢电流仍然远远超过了额定电流，会烧毁电枢绕组。若电机没有剩磁，则励磁绕组突然断开时，电磁转矩为0，电机会停转，同样电枢电流将远远超过了额定电流。若启动时励磁绕组断线，则启动转矩为0，电机不能启动，电枢电流远远超过了额定电流值。20.若给并励直流电动机施加交流电压，是否可以运行？为什么？若为他励电动机，能否运行？答：（1）并励可以，，前半周期，电压为正，为正，为正，为正；后半周期，电压为负，为负，为负，为正，故可以运行。（2）他励不可以。前半周期，电压为正，为正，为正，为正；后半周期，电压为负，为正，为负，为负，故不可以运行。21.直流电动机的实验（接线图及其原理、仪表及其量程）。22.直流发电机的实验（接线图及其原理、仪表及其量程）。23.直流电机的电枢绕组画法变压器1.在变压器高压侧和低压侧分别加相应的额定电压进行空载试验，所得到的铁耗是否相同？计算出来的励磁阻抗是否相同？试予以解释。答：由于，即，因此，在变压器高压方和低压李贺贺编辑4/10方分别加额定电压进行空载实验时，铁芯的主磁通是相等的，即磁密是相等的。而铁耗,故所测得的铁耗相等。由于主磁通相等，因此磁动势相等，故所测得的空载电流与匝数成反比。而所加的电压与匝数成正比，故计算出的励磁阻抗（等于电压除以电流）之比等于匝数之比的平方，所以它们之间的关系符合变压器的阻抗参数折算关系。2.电流互感器与主线路是串联关系还是并联关系？哪一侧绕组的匝数多？哪一侧绕组的导线截面积大？为什么？为什么电流互感器二次侧不能开路运行？答：串联，二次侧，一次侧。由，因为，所以，因为一次侧匝数较少，所以导线截面积大。若电流互感器二次侧开路运行，则二次侧产生极大的电压，将使其绕组绝缘损坏，危及人身、仪表安全，且铁芯会过饱和，铁耗将大大增加，使铁芯过热，将电流互感器烧坏。3.一台额定频率为50Hz的电力变压器接到60Hz的电网上运行，额定电压不变，试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压调整率有什么影响？为什么？答：根据，频率由50Hz变为60Hz时，主磁通减小为原来的5/6，铁芯饱和程度下降，主磁路磁导增大，磁阻减小，由知励磁电流减小且小于原来的5/6。由于，主磁通减小为原来的5/6，即磁密减小为原来的5/6.因此铁耗变为原来的.故铁耗减小。漏电抗，，、与饱和程度无关，为常数，故漏抗增大为原来的6/5倍。由于漏抗增大，短路电抗增大，基值不变，短路电抗标幺值增大，由知电压调整率增大。4.变压器负载运行时输出电压高于额定电压，负载是感性、容性还是阻性？为什么？答：容性。由题意知，，又因为,所以,且，所以为容性。5.变压器二次侧开路，一次侧加额定电压时，虽然一次绕组的电阻很小，但是一次电流却不大，为什么？答：由，因为非常大，所以电流不大。李贺贺编辑5/106.使用T型等效电路进行变压器实际问题的计算时，算出来的一次和二次电压、电流、铜耗、铁耗、输入功率、输出功率是否均为实际值？为什么？答：一次侧电压、电流、铜耗、铁耗、输入功率均为实际值；二次侧输出功率、铜耗为实际值，但电压、电流均不是实际值，它们都是二次侧折算到一次侧的值。7.相同容量和相同额定电压的两台变压器，若额定频率分别为50Hz和500Hz，则哪一台变压器的体积大？为什么？答：第一台变压器的体积大，由知，相同容量和相同额定电压的两台变压器第一台变压器频率低，所以匝数多，故体积要大。8.试证明：在额定电压时，变压器的空载电流标幺值等于励磁阻抗模的标幺值的倒数。答：9.试证明：变压器在额定电流下做短路试验时，所加短路电压的标幺值等于短路阻抗模的标幺值。答：10.相同容量的变压器和异步电动机，谁的励磁电抗大？答：变压器，因为变压器没有气隙，异步电动机有气隙，所以变压器的磁阻小，又因为磁阻与励磁电抗成反比，所以变压器的励磁电抗大。11.联结组号的判定。答：高、低压绕组线电动势相量三角形的重心重合，将高压绕组线电动势相量作为长针指向零点，将低压绕组相应的线电动势相量作为短针，它指向的钟点就是连接组的组号。12.参考方向的规定。13.空载试验（接线图及其原理、仪表及其量程）。14.短路试验（接线图及其原理、仪表及其量程）。异步电机1.异步电动机的转子绕组为什么需要进行频率折算？频率折算是怎么进行的？其原则是什么？答：转子绕组折算和频率折算的目的是导出异步电机的统一等效电路，从而使一部电机的分析计算更加简便。绕组折算的条件是，折算前后转子磁动势不变，转子上有功功率、无功功率保持不变。频率折算的条件是，折算前后转子磁动势不变，转子上有功功率不变。2.异步电动机的T型等效电路中，哪些电阻是虚拟电阻？其物理意义是什么？答：和。消耗的功率代表总机械功率，消耗的功率代表铁耗。3.一台绕线式异步电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为f1，旋转磁场相对于转子以顺时针方向旋转，则此时转子转向如何？转差率如何变化？为什么？答：按异步电动机的工作原理，转子交流电流建立的磁场相对于定子顺时针旋转，企图带动定子同向旋转，但定子不能动，反作用与转子，使得转子以转速n反时针方向旋转。站在转李贺贺编辑6/10子上观察，定子以转速顺时针旋转，磁场相对于定子以转差速度旋转，转差率的计算是一样的。4.异步电动机的T型等效电路中的代表什么意义？能否用电感或电容来代替？答：异步电动机的T型等效电路中的是一种虚拟电阻，其消耗的功率代表转轴上产生的总机械功率。因为机械功率为有功功率，所以不能用电感或电容代替。5.变压器与异步电机有哪些异同点？答：相同点：一次、二次绕组之间没有电的联系，只有磁的联系。绕组中主磁通按正弦规律变化不同点：变压器：没有气隙、集中绕组、脉振磁场。异步电机：有气隙、分布绕组、旋转磁场。6.试证明：绕组折算前后，异步电动机转子绕组的铜耗不变。答：折算前,折算后。7.使用T型等效电路进行异步电动机实际问题的计算时，算出来转子电动势、电流、铜耗、输出功率和实际值的关系是什么？答：电动势、电流、铜耗、输出功率和实际值相等。8.异步电动机的转子绕组是否短路？为什么？答：是。转子绕组作用是感应电动势、产生电流和电磁转矩。若转子绕组开路则无法产生电流和电磁转矩。9.2极绕