习题集

一、简答

1. ★磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？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Bm的α次方成正比。

nph?ChfBmV

涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф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

Bm2V 的平方成正比。pe?Ce?2f2Bm

2. 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：

Rm?l?A，其中：μ为材料的磁导率；l为材料的导磁长度；A为材料的

导磁面积。磁阻的单位为A/Wb。

3. ★说明直流磁路和交流磁路的不同点。

答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；

2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；

3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。

4. 基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？

答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。

5. ★为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？

答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理

区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。

2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。

3．在性质上，主磁通磁路饱和，φm与im呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，φ1σ与i1呈线性关系。

4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出， 起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作

??m?1???F用。空载时，有主磁通和一次绕组漏磁通，它们均由一次侧磁动势10激励。

负载时有主磁通

?m?

?1???2???m?

，一次绕组漏磁通，二次绕组漏磁通。主磁通

由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即

??F??F?Fm12激励，一次绕组漏磁通

?1???2????F1由一次绕组磁动势激励，二次绕组漏磁通由二次绕组磁动势F2激励。

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. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？ 答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即

??F??I?NFm001，负载时的励磁磁

。

??F??F?Fm12,也就是

?N?I??I011N1?I2N2

8. ★试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？

e1e2d?d??e1??N1e2??N2dtdt可知N1N2，所以变压器原、副两边每匝答：由、

U1U2?N1N2U2N1感应电动势相等。又U1? E1, U2≈E2，因此

U1N1，当U1 不变时，若N1

U2?N2减少, 则每匝电压

U1?E1?4.44fN1?m增大，所以

?m将增大。或者根据

，故U2

，若 N1减小，则增大， 又

U2?4.44fN2?m

增大。

9. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？

答：变压器一次额定电压U1N是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U2N是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。

10. ★在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1) 频率

f?pn60频率f与磁极对数p和发电机的转速n有关，p是由构

造决定，n是由运行条件决定。 （2）波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。

（3）大小：E1?2.22f?1

导体电动势E1大小与频率f及每极磁通Φ1有关，f及Φ1由电机的运行条件决定。

11. 一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少?

答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为180?；电机为p对极时，在空

180?间上相距的机械角度为p。

12. ★定子表面在空间相距?电角度的两根导体，它们的感应电动势大小与相位有何关系?

答；定子表面在空间相距?电角度的两根导体，它们的感应电动势的波形相同，其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。基波电动势的相位差为?电角度，且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体，其基波电动势的相位是滞后的。

1?s13. 感应电动机等效电路中的()R2'代表什么含义？ 能否用电感或电容代替

s﹖为什么？

1?s'R2答 s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

m1I121?s'2R2s将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能；因

中的功率

为电感、电容消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。

14. ★绕线型感应电动机，若⑴转子电阻增加；⑵漏电抗增大；⑶电源电压不变，但频率由50Hz变为60Hz；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？

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； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。

15. 绕线式感应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cos?2提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势E1增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、cos?2成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和cos?2增加，使起动转矩增加了。

16. 感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度 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f1，转子电流的频率为f2?sf1，定子磁动势以n1速度切割定子，以（n1?n）速度即sn1速度切割转子；转子磁动势也以n1速度切割定子，以sn1速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。

二、选择

1. 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 B 2. 国产额定转速为1450r/min的三相感应电动机为（ ）极电机。

A 2； B 4； C 6； D 8。 答 B

3. ★一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降10%此时电机的电磁转矩（ ）。 A T?TN ； B T?0.81TN；

C T?0.9TN ； D T?TN。 答 A

4. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻

(1?s)?： R2 上所消耗的电功率应等于（ ）

sA 输出功率P2； B 输入功率P1 ； C 电磁功率Pem ； D 总机械功率P?。 答 D

5. ★适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的（ ）。 A Ist减少, Tst增加, Tmax不变, sm增加； B Ist增加, Tst增加, Tmax不变, sm增加； C Ist减少, Tst增加, Tmax增大, sm增加； D Ist增加, Tst减少, Tmax不变, sm增加。 答 A

6. ★一台三相电力变压器

SN=560kVA，

U1NU2N =10000/400(v), D,y接法，负载时忽

略励磁电流，低压边相电流为808.3A时，则高压边的相电流为 。 A： 808.3A ， B: 56A， C: 18.67A ， D: 32.33A。 答：C

7. 一台变比为k＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１

６，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。 答：A

8. ★★变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗X1，副边漏抗X2和

励磁电抗

Xm将 。

Ａ：不变，

Ｂ：增加１０% ，

Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和） 答：A

9. 相电力变压器磁势平衡方程为 。 A：原，副边磁势的代数和等于合成磁势