答：在铁磁材料内部存在体积约为10-9cm3的许许多多小磁性区域，这些天然的小磁性区域叫磁．畴。因为只有铁磁物质才具有磁畴结构，所以才具有高导磁性。 ．
4、磁滞损耗
答：铁磁材料在反复交变的磁化过程中，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为磁滞损耗。
5、涡流
答：当穿过铁心中的磁通发生变化时，在铁芯中将产生感应电压和感应电流。这种感应电流在垂直于磁力线的平面内，呈旋涡状，称之为涡流。
6、软磁材料
答：易磁化、易去磁，磁滞回线包围的面积窄小的铁磁性材料。软磁材料适用于制作各种电机电器的铁心。
7、硬磁材料
答：不易磁化，但一经磁化又不易去磁，磁滞回线包围的面积宽大的铁磁材料。硬磁材料适用于制作各种人造磁体。
五、简答题（每小题3分）
1、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？输出电压是否一定要降低？
答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通基本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。
2、若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？若负载不变会引起什么后果？
答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应向下调整，以适应电源电压的变化。若负载不变，就会引起线路上过流现象，严重时会损坏设备。
3、变压器能否改变直流电压？为什么？
答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不会引起互感现象，因此不能改变直流电压。 4、铁磁性材料具有哪些磁性能？
答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。 5、你能说出硬磁性材料的特点吗？
答：硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大，因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久磁体。
6、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片？制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心？
答：铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。因为，用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流损耗。
7、具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I为何值？若铁芯有气隙，当气隙增大时电流和磁通哪个改变？为什么？若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，线圈中电流
31
和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？
答：具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I=U/R；若铁芯有气隙，当气隙增大时电流不变，根据磁路欧姆定律可知，磁通减小。若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，根据主磁通原理可知，磁路中磁通不发生变化，根据磁路欧姆定律，线圈中电流大大增加。
六、计算题
1、一台容量为20KVA的照明变压器，它的电压为6600V/220V，问它能够正常供应220V、40W的白炽灯多少盏？能供给cos??0.6、电压为220V、功率40W的日光灯多少盏？（10分）
解：能够正常供应220V、40W的白炽灯数为：20000÷40=500盏； 能供给cos??0.6、220V、40W的日光灯数为：20000×0.6÷40=300盏
2、已知输出变压器的变比k=10，副边所接负载电阻为8Ω，原边信号源电压为10V，内阻R0=200Ω，求负载上获得的功率。（8分）
uS/V R ＋ uS － iL(t) ＋ L uL(t) －
（a）
图4.33 题12电路及电源电压波形图
3 0 －1 1 2 （b）
t/s
解：Z1r=102×8=800 I1=10/(800+200)=0.01A I2=I1×10=0.1A P=0.12×8=0.08W 3、一台单相变压器，SN=50kVA，U1N/U2N =10 kV/400V，求原、副边的额定电流I1N/I2N。 解：I1N＝SN/ U1N＝50/10＝5A I2N＝SN/ U2N＝50/0.4＝125A
4、一台三相变压器，原、副边都为Y形联接，SN=180kVA，U1N/U2N =10000/400V，铁心截面积S=160cm2，铁心最大磁密Bm=1.445T，求N1、N2。
解：Фm=BS=1.445T×160cm×104=0.02312Wb U1N/U2N =10000 /400V=25
2
N2=U2P/4.44fФm=(400/1.732)/(4.44×50×0.02312)=231/5.13264=45匝 N1= N2×25＝45×25＝1125匝
5、 一台单相变压器U1N/U2N =220V/36V，铁心的最大磁密Bm=0.96T，截面积S＝13cm2，求N1、N2。
解：U1N/U2N =220 /36≈6.1 Фm=BS=0.96T×13cm×104=0.001248Wb
2
N1=U1N/4.44fФm=220/(4.44×50×0.001248)=220/0.277056=794匝 N2= N1/6.1＝794/6.1＝130匝
6、一台三相变压器，原边为Y形联接、副边为Δ形联接，SN=5000kVA，U1N/U2N=100kV/6kV,求原、副边的额定电流I1N、I2N。
解：I1N= SN/(1.732 U1N) =5000/1.732×100≈28.9A I2N= SN/(1.732 U2N) =5000/1.732×6≈481A
7、一台单相变压器SN=10kVA，U1N/U2N =3300/220V，在副边接60W、220V的白炽灯，如果变压器在额定状态下运行，可接多少盏？原副边额定电流是多少？
32
解：I1N= SN/ U1N=10000/3300≈3.03A I2N= SN/ U2N=10000/220≈45.45A I灯=60/220＝0.2727A I2N / I灯=45.45/0.2727≈167盏
8、为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的电灯供电，如果不考虑变压器本身的损耗，原、副线圈的电流各是多少？
解：220/36≈6.1 N2＝1100/6.1≈180匝
I2＝40/36≈1.11A I1＝I2/6.1＝1.11/6.1≈0.182A
9、阻抗为8Ω的扬声器，通过一台变压器，接到信号源电路上，使阻抗完全匹配，设变压器原线圈匝数N1＝500匝，副线圈匝数N2＝100匝，求变压器原边输入阻抗？
解：Z1r?kz2?2500?8?200? 100 第6章 检测题
一、填空题（每空1分）
1、根据工作电源的类型，电动机一般可分为 直流 电动机和 交流 电动机两大类；根据工作原理的不同，交流电动机可分为 同步 电动机和 异步 电动机两大类。
2、异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。
3、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 星形 或 三角形 两种方式。
4、分析异步电动机运行性能时，接触到的三个重要转矩分别是 额定电磁 转矩、 最大电磁 转矩和 起动电磁 转矩。其中 最大电磁 转矩反映了电动机的过载能力。
5、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 定子旋转磁场 的方向相同。旋转磁场的转速决定于电动机的 极对数和电源频率 。
6、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。
7、若将额定频率为60Hz的三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源上使用，电动机的转速将会 大于 额定转速。改变 频率 或 电机极对数 可改变旋转磁场的转速。
8、电动机常用的两种降压起动方法是Y-Δ降压 起动和 自耦补偿降压 起动。
9、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ，鼠笼式是指电动机的 转子结构是鼠笼型 ，异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。
10、降压起动是指利用起动设备将电压适当降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到 额定值 下正常运行。
11、异步电动机的调速可以用改变 极对数 、 电源频率 和 改变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是发展方向。
12、直流电动机主要由 定子 和 转子 两大部分构成。 定子 是直流电机的静止部分，主要由 机座 、 主磁极 、 换向极 和 电刷装置 四部分组成；旋转部分则由 转轴 、 电枢铁心 、 电枢绕组 和 换向器 四部分组成。
33
13、直流电动机按照励磁方式的不同可分为 并励 电动机、 他励 电动机、 串励 电动机和 复励 电动机四种类型。其中 并励 电动机和 他励 电动机的机械特性较硬； 串励 电动机的机械特性较软； 复励 电动机的机械特性介于上述两种电动机之间。
14、直流电动机的额定数据通常包括额定 电压 、额定 电流 、额定 功率 、额定 转速 和额定 工作方式 等。
15、直流电动机的机械特性是指电动机的 转速 与 电磁转矩 之间的关系。
16、直流电动机的起动方法有 直接 起动、 电枢回路串电阻 起动和 降压 起动三种。直流电动机要求起动电流为额定电流的 1.5～2.5 倍。直流电机通常采用改变 电枢电流 的方向来达到电动机反转的目的。
17、直流电动机的调速方法一般有 变电压 调速、 变励磁 调速和 电枢绕组串电阻 调速，这几种方法都可以达到 平滑的无级 调速性能。
18、直流电机常见的故障有 换向 故障和 环火 故障。
19、步进电机通常可分为 永磁 式、 反应 式和 混合 式三种类型。
20、伺服 电动机的作用是将电信号转换成轴上的角位移或角速度。直流伺服电机可分为 永磁 式和 电磁 式两种类型。
二、判别正误题（每小题1分）
1、当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。 （错） 2、电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比，因此电压越高电磁转矩越大。（错） 3、起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。 （对） 4、异步机转子电路的频率随转速而改变，转速越高，则频率越高。 （错） 5、电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。 （对） 6、电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。 （错） 7、鼠笼式异步机和绕线式异步机的工作原理不同。 （错） 8、三相异步机在空载下启动，启动电流小，在满载下启动，启动电流大。 （对） 9、三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。 （错） 10、单相异步机的磁场是脉振磁场，因此不能自行起动。 （对） 11、不论直流发电机还是直流电动机，其换向极绕组都应与主磁极绕组串联。（ 错 ） 12、直流电动机中换向器的作用是构成电枢回路的通路。 （ 错 ） 13、并励机和他励机的机械特性都属于硬特性。 （ 对 ） 14、直流电动机的调速性能较交流电动机的调速性能平滑。 （ 对 ） 15、直流电动机的直接起动电流和交流电动机一样，都是额定值的4～7倍。 （ 错 ） 16、直流电机的电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。 （ 对 ） 17、串励机和并励机一样，可以空载起动或轻载起动。 （ 错 ） 18、直流电机绕组过热的主要原因是通风散热不良、过载或匝间短路。 （ 对 ） 19、一般中、小型直流电动机都可以采用直接起动方法。 （ 错 ） 20、调速就是使电动机的速度发生变化，因此调速和速度改变概念相同。 （ 错 ）
三、选择题（每小题2分）
34
1、电动机三相定子绕组在空间位置上彼此相差（B）
A、60°电角度； B、120°电角度； C、180°电角度； D、360°电角度。 2、工作原理不同的两种交流电动机是（ B ）。
A、鼠笼式异步机和绕线式异步机 B、异步电动机和同步电动机 3、 绕线式三相异步机转子上的三个滑环和电刷的功用是（ C ）。 A、联接三相电源 B、通入励磁电流 C、短接转子绕组或接入起动、调速电阻
4、三相鼠笼式异步机在空载和满载两种情况下的起动电流的关系是（ A ）。 A、满载起动电流较大 B、空载起动电流较大 C、二者相同 5、三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（ C ）有关。 A、大小； B、方向； C、相序； D、频率。 6、三相异步电动机旋转磁场的转速与（ C ）有关。 A、负载大小； B、定子绕组上电压大小； C、电源频率； D、三相转子绕组所串电阻的大小。 7、三相异步电动机的电磁转矩与（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 8、三相异步电动机的起动电流与起动时的（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（ D ）
A、给转子绕组中通入交流电； B、给转子绕组中通入直流电； C、给定子绕组中通入交流电； D、给定子绕组中通入直流电。 10、在起重设备中常选用（ B ）异步电动机。 A、鼠笼式 B、绕线式 C、单相 11、按励磁方式分类，直流电动机可分为（ C ）种。 A、2 B、3 C、4 D、5 12、直流电机主磁极的作用是（ B ）。
A、产生换向磁场 B、产生主磁场 C、削弱主磁场 D、削弱电枢磁场 13、测速发电机在自动控制系统和计算装置中，常作为（ A ）元件使用。 A、校正 B、控制 C、放大 D、电源
14、按定子磁极的励磁方式来分，直流测速发电机可分为（ C ）两大类。 A、有槽电枢和无槽电枢 B、同步和异步 C、永磁式和电磁式 D、空心杯形转子和同步 15、直流伺服电动机实质上就是一台（ A ）直流电动机。 A、他励式 B、串励式 C、并励式 D、复励式 16、直流伺服电动机的结构原理与一般（ B ）基本相同。 A、直流发电机 B、直流电动机
35