电机学（高起专）-学习指南

行时的输出转矩；（2）额定负载时的效率。

15. 一台并励式直流电动机，额定电压UN?220 V，额定转速nN?1000 r/min，额定电

流IN?75A，电枢回路总电阻Ra?0.26?，励磁回路电阻Rf?91?，额定运行时的铁耗pFe?600W，机械损耗pm?198W，不及附加损耗，求：（1）电动机额定运行时的电磁转矩；（2）额定负载时的效率。

16. 一台4极他励式直流发电机，PN?17 kW，UN?230 V，nN?1500 r/min，采用单

波绕组，电枢导体总数z?468，额定运行时每极磁通??0.0103Wb，求：（1）额定运行时的额定电动势EaN；（2）额定运行时的电磁转矩TN。

17. 一台4极他励式直流发电机，PN?30 kW，UN?230 V，nN?1500 r/min，采用单

叠绕组，电枢导体总数z?572，额定运行时每极磁通??0.017Wb，求：（1）额定运行时的额定电动势EaN；（2）额定运行时的电磁转矩TN。

18. 一台他励式直流发电机，额定参数为PN?30 kW，UN?230 V，nN?1500 r/min，

电枢回路总电阻Ra?0.15?。求：（1）额定运行时的额定电动势EaN；（2）额定运行时的电磁功率PN；（3）额定运行时的电磁转矩TN

19. 有一台QFS—300—2的汽轮发电机，额定电压UN?18 kV，cos?N?0.85，fN?50

Hz，求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机在额定运行时能发出多少有功和无功功率；（3）发电机转速。

20. 有一台三相异步电动机，输入功率P1?8.6kW，定子铜耗pCu1?425W，铁耗

（1）电磁功率；（2）转子铜耗；（3）机械功率。 pFe?210W，转差率sN?0.034，求：

21. 有一台三相异步电动机，额定电压UN?380V，额定功率PN?28kW，额定转速

星形联接，频率为50Hz，定子铜耗铁耗共为2.2kW，机械损耗为1.1kW，nN?950 r/min，

额定负载时的功率因数为0.88，忽略附加损耗。求额定负载时的：（1）转差率；（2）转

子铜耗；（3）效率（4）定子电流；（5）转子电流的频率。

22. 有一台三相绕线式异步电动机，转子绕组为星形联接，频率为50Hz，在定子上加额定

电压，当转子开路且静止时，其集电环上测得的电压为72V。转子每相电阻R2?0.6?，每相漏阻抗X2?4?，忽略定子漏抗压降，额定转差率sN?0.04。额定运行时，求：（1）转子电流的频率；（2）转子每相电动势的大小；（3）转子每相电流的大小（4）电

动机总机械功率。

23. 有一台PN?25MW，UN?10.5kV，星形联接，cos?N?0.8（滞后）的汽轮发电机，

*同步电抗标幺值Xs（1）励磁电动势?2.13，电枢电阻忽略不计。在额定负载下，求：

（2）内功率因数角?（3）功角?。 E0；

参考答案 四、 填空与选择

36. 变压器运行时， 铁 损耗是基本不变的， 铜 损耗是随负载而变化的。 37. 通过 空载 和 短路 试验可求取变压器的参数。

38. 变压器的基本铜耗可视为 可变损耗 ，基本铁耗可视为 不变损耗 。 39. 变压器的一次绕组接交流电源后，将产生交变的磁通，该磁通分为 主磁通 和 漏磁通 。 40. 变压器的空载运行是指变压器的 一次绕组 接到电源， 二次绕组 开路（负载电流为零）

的运行工况。

41. 变压器按绕组数可分为 双绕组变压器 、 三绕组变压器 和 自耦变压器 。 42. 三相笼型异步电动机的启动方式有 直接 起动和 降压 起动。

43. 三相异步电动机的无级调速方法包括 变频 调速和 变转差率 调速。 44. 异步电动机的定子主要由 机座 、 定子铁芯 和 定子绕组 三部分组成。 45. 异步电动机根据转子结构的不同可分为 笼型 和 绕线式 转子两类。 46. 异步电动机的调速方法有 变频 、变极 、 变转差率 。 47. 同步电机按用途可分为 发电机 、 电动机 和 调相机 。

48. 短路比是同步发电机在额定转速下运行时，产生空载 额定电压 与 额定短路电流 所需励磁电流之比。

49. 在同步发电机与电网并联运行中，当发电机和电网的频率不等时，应调节 原动机 的

转速 。

50. 在同步电机中，只有存在 交轴 电枢反应时才能实现机电能量转换。

51. 一台三相电力变压器，SN?20kVA，U1N/U2N?10000V/400V，采用Yd（星形/

三角形）连接，当此变压器额定运行时，二次侧每相电流为（D）A (A) 50 (B) 28.87 (C) 2 (D) 16.67

52. 一台三相电力变压器，SN?20kVA，U1N/U2N?10000V/400V，采用Yd（星形/

三角形）连接，当此变压器额定运行时，二次侧额定电流为（B）A (A) 50 (B) 28.87 (C) 2 (D) 16.67

53. 一台三相电力变压器，SN?20kVA，U1N/U2N?10000V/400V，采用Yd（星形/

三角形）连接，则电压比为（A）

(A) 14.43 (B) 25 (C) 6.33 (D) 10

54. 一台三相电力变压器，SN?20kVA，U1N/U2N?10000V/400V，高、低压绕组均采

用三角形连接，则电压比为（B）

(A) 14.43 (B) 25 (C) 6.33 (D) 10

55. 升压变压器一次绕组的每匝电动势（A）二次绕组的每匝电动势。

(A) 等于 (B) 大于 (C) 小于 (D) 不能确定 56. 三相变压器的电压比是指（A）之比

(A) 一、二次侧相电动势 (B) 一、二次侧线电动势 (C) 一二次侧线电压 57. 变压器短路试验所测损耗（A）

(A) 主要为铜耗 (B) 主要为铁耗 (C) 全部为铜耗 (D) 全部为铁耗 58. 如果变压器的电压和频率都增加5%，穿过铁心线圈的主磁通将（C）

(A) 增加 (B) 减小 (C) 基本不变 59. 一台50Hz的三相异步电动机，额定转速为720 r/min，则电动机的同步转速为（A）r/min

(A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 1000

60. 一台50Hz的三相异步电动机，额定转速为975 r/min，极对数为（C）

(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

61. 一台三相异步电动机，频率为50Hz，极对数为2，则同步转速为（B）r/min。

(A) 1000 (B) 1500 (C) 3000 (D) 750

62. 异步电动机带恒转矩负载运行，电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电

磁转矩（C）

(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 不确定

63. 如果一台三相感应电动机运行时的转差率为0.25，则此时通过气隙传递的功率有（A）

(A) 25%是转子铜耗 (B) 75%是转子铜耗 (C) 25%是定子铜耗 (D) 75%是输出功率

64. 异步电动机运行时，总要从电网吸收一个（B）的无功功率。

(A) 超前 (B) 滞后 (C) 不确定 65. 在下列异步电动机的调速方法中，（A）属于有级调速。

(A) 变极 (B) 变频 (C) 变转差率 66. 同步发电机的额定功率指（D）

(A) 转轴上输入的机械功率 (B) 转轴上输出的机械功率 (C) 电枢端口输入的电功率 (D) 电枢端口输出的电功率

67. 三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的（A）

(A) 空载线电压 (B) 空载相电压

(C) 额定负载是的线电压 (D)额定负载是的相电压

68. 一台并励直流电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速降（C）

(A) 升到某一值后稳定运行 (B) 减速后停转 (C) 增加到不允许的值即“飞车” (D) 原速运行

69. 在直流电机中，增加电枢线圈的数量，可以使电刷两端的直流电动势（B）

(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不确定

70. 在直流电机中，增加电枢线圈的数量，可以使电磁转矩中的脉动（B）

(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不确定

五、 简答题

25. 简述变压器的基本结构、工作原理及基本功能。

答：（1）基本结构：由铁心（磁路部分）和绕在其上的高、低压绕组（电路部分）构成。

（2）基本原理：电磁感应定律是变压器实现这种变换和传递电功率的理论基础，具有不同匝数的一、二次绕组通过铁心中交变的磁通产生耦合，从而实现对同频率交流电压的变换。

（3）基本功能：用于对交流电的电压（或电流）进行变换。

26. 一台单相变压器的额定电压为220/110V，额定频率为50Hz，请说明其意义。

答：这说明：（1）若该变压器高压绕组接在50Hz、220V的电源上，则低压绕组空载电压为110V，为降压变压器；（2）若该变压器高压绕组接在50Hz、110V的电源上，则高压绕组空载电压为220V，为升压变压器。 27. 三相变压器并联运行的理想条件？

答：（1）一、二次额定电压分别相等（即额定电压比相等）；

（2）二次线电压对一次线电压的相位移相同（或者说连接组标号相同）； （3）短路阻抗标幺值相等。

28. 为什么电压互感器运行时二次侧不允许短路？

答：电压互感器正常运行时，二次侧接高阻抗的电压表或其他电压测量元件，因此，接近于空载运行。若二次绕组短路，则变成短路运行，电流就由较小的空载电流变为很大的短路电流，会造成绕组及其绝缘因过热而烧坏，并导致高压电侵入低压回路，危及人身和设备安全。因此，电压互感器运行时二次侧必须可靠接地。 29. 为什么电流互感器运行时二次侧不允许开路？

答：电流互感器正常运行时，二次侧接阻抗很低的电流表或其他电流测量元件，因此接近于短路运行。此时，主磁通很小，一次绕组磁动势与二次绕组磁动势处于平衡状态。若二次绕组开路，则变成空载运行，则一次侧的大电流全部为励磁电流，使铁芯过饱和，铁耗将急剧增大，引起互感器严重发热。又因二次绕组匝数较多，所以在二次绕组突然开路时，会感应出较高的电压，可能击穿绕组绝缘，并危及操作人员的安全。因此，电流互感器运行时二次绕组的一端以及铁芯均应可靠接地。 30. 请至少按两种方法对异步电动机进行分类。

答：（1）按相数来分：单相异步电动机和三相异步电动机； （2）按转子结构来分：有鼠笼式和绕线式异步电动机；

（3）按机壳的保护方式分：有防护式异步电机、封闭式异步电动机和防爆式异步电动机。

31. 简述异步电机的三种运行方式。

答：（1）电动机运行状态； （2）发电机运行状态； （3）电磁制动运行状态。

32. 异步电机与同步电机的基本差别是什么？

答：异步电机与同步电机的基本差别是：同步电机稳态运行时的转速是同步转速n1，它与定子频率f1有恒定的比例关系，即n1?60f1/p(p为极对数)；而异步电机稳态运行时的转速与其定子频率f1没有这样的恒定比例关系。 33. 简述三相异步电动机的制动方法。

答：（1）反接制动； （2）回馈制动； （3）能耗制动。