B.I1=I2
C.I1>I2。
三、判断题
1.一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
（×）
2.一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。
（√）
3.一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。
（×）
4.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。
（×）
5.直流电动机的人为特性都比固有特性软。
（×）
6.直流电动机串多级电阻起动。
在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。
（√）
7.提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。
（√）
8.他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。
（×）
9.他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。
（√）
四、简单题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种？
答：
（1）他励；
（2）自励（包括并励、串励和复励三种）。
2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？
答：
使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。
对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
换向极绕组与电枢组相串联的原因是：
使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。
五、计算题
1.一台并励直流发电机，铭牌数据如下：
PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：
（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。
（2）额定负载时的效率。
解：
（1）P2=PN=6Kw
If=UfRf=220177=1.3A
Pf=RfIf2=299W
IN=PfNUN=6000230A=26.1A
Ia=IN+If=27.4A
Pcua=RaIa2=427.9W
Pem=P2+Pcua+Pf=6726.9W
Tem=PemΩ=6726.92π×145060N·m=44.3N·m
（2）P1=Pem+Pmec+PFe=7021.9W
η=P2P1×100%=85.45%
2.一台他励直流电动机数据为：
PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014Ω，求：
（1）U=UN，Φ=ΦN条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？
（2）U=UN条件下，主磁通减少15%，负载转矩为TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？
（3）U=UN，Φ=ΦN条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（—800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？
解：
（1）CeΦN=UN-RaINnN=0.068
n=UN-RaIaCeΦN=1528r/min
（2）TN不变时，Tem不变，即CrΦNIN=CrΦIa
Ia=ΦNΦIN=ΦN0.85ΦNIN=93.93A
n=UN-RaIaCeΦ=1738r/min
（3）不计空载转矩时，Tem=TL，故：
Tem=0.8TN=0.8×0.955PNnN=38.2N·m
n=UNCeΦN-Ra+RBCeCTΦN2
解得：
RB=2.69Ω
第二次平时作业
一、填空：
1.三相变压器理想并联运行的条件是
（1）（空载时并联的变压器之间无环流），
（2）（负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载），（3）（负载时各变压器分担的电流应为同相）。
2.如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E=（U），U=（IR），空载电流将（很大），空载损耗将（很大）。
3.一台变压器，原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将（减小），铁耗将（减小）。
4.引起变压器电压变化率变化的原因是（负载电流的变化）。
5.如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流将（增大很多），变压器将（烧毁）。
6.变压器副边的额定电压指（原边为额定电压时副边的空载电压）。
7.通过（空载）和（短路）实验可求取变压器的参数。
8.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为（主磁通），仅和一侧绕组交链的磁通为（漏磁通）。
9.变压器运行时基本铜耗可视为（可变损耗），基本铁耗可视为（不变损耗）。
二、选择
1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下，越高，则（）。
A.副边电压变化率Δu越大，效率η越高，
B.副边电压变化率Δu越大，效率η越低，
C.副边电压变化率Δu越大，效率η越低，
D.副边电压变化率Δu越小，效率η越高。
2.变压器的其它条件不变，外加电压增加10℅，则原边漏抗，副边漏抗和励磁电抗将（）。
A.不变
B.增加10%
C.减少10%
3.升压变压器，一次绕组的每匝电势（）二次绕组的每匝电势。
A.等于
B.大于
C.小于
4.三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（）电压。
A.空载线
B.空载相
C.额定负载时的线
5.三相变压器的变比是指（）之比。
A.原副边相电势
B.原副边线电势
C.原副边线电压
6.变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗（）铜耗。
A.大于
B.小于
C.等于
7.将50Hz的变压器接到60Hz电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗（）；空载电流；接电感性负载设计，额定电压变化率（）。
A.变大
B.变小
8.一台50Hz的变压器接到60Hz的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将（）。
A.增加
B.减小
C.不变
9.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为（）。
A.电压变化率太大
B.空载环流太大
C.负载时激磁电流太大
D.不同联接组号的变压器变比不同
三、判断
1.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。
（√）
2.电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应电势为常数。
（×）
3.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。
（×）
4.变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。
变压器空载和负载时的损耗是一样的。
（×）
5.变压器的变比可看作是额定线电压之比。
（×）
6.只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。
（√）
7.不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。
（×）
8.一台50HZ的变压器接到60HZ的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。
（√）
9.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。
（×）
四、简答
1.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？
答：
由e1=-N1dφdt、e2=-N2dφdt可知e1N1=e2N2，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U1E1，U2≈E2，因此U1N1=U2N2，当U1不变时，若N1减少，则每匝电压U1N1增大，所以U2=N2U2N1将增大。
或者根据U1≈E1=4.44fN1Φm，若N1减小，则Φm增大，又U2=4.44fN2Φm，故U2增大。
2.变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？
答：
变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
3.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Uin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。
4.变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？
这些功率属于什么性质？
起什么作用？
为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？
答：
要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。
小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。
对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。
5.试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。
它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是否是常数？
答：
励磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。
6.一台50HZ的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？
副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？
（均考虑暂态过程）
答：
因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为U1NR1。
如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为Ф不变。
7.变压器的额定电压为220/110V，若不慎将低压方误接到220V电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？
变压器将会出现什么现象？
答：
误接后由U≈E=4.44fN1Фm知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。
此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。
第三次平时作业
一、填空题：
1.当s在__0～１__范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为__反电动势__；在__－∞～０__范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为__制动转矩__。
2.三相异步电动机根据转子结构不同可分为_笼型异步电动机__和__绕线型异步电动机_两类。
3.一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为__950__r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为__50__r/min。
4.三相异步电动机的电磁转矩是由__主磁通__和__转子电流的有功分量_共同作用产生的。
5.一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速__减小__，定子电流_增大_，最大转矩__减小_，临界转差率__不变_。
6.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速__减小_，定子电流__增大_。
7.三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_总机械功率_的等值电阻。
8.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_0.01～0.06_范围内。
9.对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_增大_，最大转矩__不变__。
二、判断题
1.不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的。
（√）
2.三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。
（√）
3.三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关。
（√）
4.通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。
（√）
5.三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。
（√）
三、选择题
1.三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：
A.下降
B.增大
C.不变
D.不定。
2.三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：
A.异步电动机是旋转的
B.异步电动机的损耗大
C.异步电动机有气隙
D.异步电动机有漏抗。
3.三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：
A.电源电压
B.气隙大小
C.定、转子铁心材质
D.定子绕组的漏阻抗。
4.三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：
A.它们的定子或原边电流都滞后于电源电压
B.气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势
C.它们都有主磁通和漏磁通
D.它们都由电网取得励磁电流。
5.三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：
A.升高
B.下降一直到停转
C.下降至零后再反向旋转
D.下降到某一稳定转速。
四、简答题
1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？
答：
空载时，I1=I0，而I0=I0a+I0r，其中，I0a为有功分量电流，用来供给空载损耗；I0r为无功分量电流，用来建立磁场。
由于I0a≪I0r，所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。
2、异步电动机等效电路中的附加电阻1-ssR2的物理意义是什么？
能否用电抗或电容代替这个附加电阻？
为什么？
答：
异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率1-ssR2I22来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。
因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。
因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。
3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？
答：
异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。
因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。
五、计算题
1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：
PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W，机械损耗Pmec=70W，附加损耗Pad=200W，试计算该电动机在额定负载时的：
（1）额定转速；
（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。
解：
（1）Pem=P2+Pmec+Pad+PCu2=10.58kW
sN=PCu2Pem=0.0293
nN=1-sNn1=1456r/min
（2）T0=Pmec+PadΩ=1.77N·m
（3）T2=P2ΩN=65.59N·m
（4）Pem=T2+T0=67.36N·m
2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min，过载倍数为2.4，试求：
（1）转矩的实用表达式；
（2）问电动机能否带动额定负载起动。
解：
（1）TN=9550PNnN=981.2N·m
Tm=λmTN=2355N·m
根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速n1=1500r/min，则额定转差率为
sN=n1-nNn1=0.027
sm=sNλm+λm2-1=0.124
转子不串电阻的实用表达式为：
T=2Tmssm+sms=4710s0.124+0.124s
电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：
Ts=471010.124+0.1241=575N·m
因为Ts第四次平时作业
一、填空题：
1.拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s在_0-sm_范围内时，电动机都能稳定运行。
2.三相异步电动机的过载能力是指__Tm/TN__。
3.星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的__3__倍。
4.三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则补始制动转距越__大__。
5.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1按__正比__规律调节。
二、判断题
1.由公式Tem=CTΦmI’2cosΦ2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。
（×）
2.深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。
（√）
3.三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。
（×）
4.三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重物将停在空中。
（√）
5.三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。
（√）
三、选择题
1.与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：
A.定子串接电阻的人为机械特性
B.转子串接电阻的人为机械特性
C.降低电压的人为机械特性。
2.一台三相笼型异步电动机的数据为PN=20kW，UN=380V，λT=1.15，ki=6,定子绕组为三角形联结。
当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN，最好的起动方法是：
A.直接起动
B.Y—△降压起动
C.自耦变压器降压起动。
3.一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：
A.Tem=TN
B.Tem=0.81TN
C.Tem=0.9TN。
4.三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是：
A.能耗制动运行
B.反向回馈制动运行
C.倒拉反转运行。
5.三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：
A.Y—YY
B.△—YY
C.正串Y—反串Y
6.伺服电动机是一种受（）控制并作快速响应的电动机，其转速与转向取决于控制电压的大小与极性，转速随转矩的增加而近似均匀降低。
A.输入电信号
B.输出电信号
C.电压
D.电流
7.步进电动机是一种将电脉冲信号转换成（）的电动机。
这种电动机每输入一个脉冲信号，电动机就转动一定的角度或前进一步，因此步进电动机又称为脉冲电动机。
A.转速
B.角位移或线位移
C.角度
D.速度
8.同步补偿机应工作在（）
A.欠励状态
B.正励状态
C.过励状态
D.空载过励状态
四、简答题
1.容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？
答：
直流电动机的直接起动电流为，由于,无论功率大小，都将达到额定电流的十几倍，甚至几十倍，这是电动机本身所不能允许的，所以直流电动机不能直接起动。
三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍，加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求，所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动。
2.深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？
答：
深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打，是因为起动时转子电动势、电流频率较高，出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。
正常运行时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。
因此运行时效率仍较高。
五、计算题
一台三相笼型异步电动机的数据:
PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.9,cosΦN=0.85，ki=5.5,kst=1.2，定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A，能否在下列情况下用Y—△降压起动？
解：
（1）负载转矩为0.25TN;
（2）负载转矩为0.5TN。
解：
额定电流
直接起动电流
采用Y-Δ降压起动时
起动电流：
起动转矩：
可见：
（1）当时，可以起动；
（2）当时，不能起动。
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