电机试题

电机试题

1、 变压器有哪些额定值？一二次侧额定电压的含义是什么？

额定值：额定容量SN、额定电压U1N和U2N、额定电流、额定频率 正常运行时规定加在一次侧的电压称为变压器一次侧的额定电压。 变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。

2、 变压器空载时一次侧加额定电压虽然一次侧电阻R1很小，但电流并不大，为什么？ZM的物理意义是

什么？电力变压器不用铁芯而用空气芯行不行？

变压器空载运行时，空载电流有两个分量I0R和I0A，通常I0R大于I0A则忽略I0A时，则I0=I0R，故空载电流可看作无功性质的励磁电流，而F=I0N，而铁芯采用磁导率很高的硅钢做成，磁势很小，所以电流并不大，约为额定值的2％到10％.

ZM的物理意义：它是由励磁电阻RM和励磁电抗XM组成，RM对应于铁芯损耗的等效电阻与铁芯有关，XM其数值是随铁芯饱和程度不同而改变与磁路有关。

变压器的铁芯由硅钢叠成，导磁性好，比空气芯优越，损耗小。

3、 一台220/100V的单相变压器若误把低压侧接到220V的电源上会产生什么样的后果？

当低压侧接到220V时，整个磁路的磁通大大超过铁芯饱和程度，而磁通增大，励磁电抗大大降低，则空载电流会上升几十上百倍而烧毁变压器。

4、 一台空载变压器的电源电压下降到额定值的一半，励磁电抗和一二次漏电抗如何变？

电源电压下降一半，主磁通也下降一半，则磁饱和减小，励磁电抗则会上升，一二次漏电抗不变。 5、 变压器折算的原则是什么？如何将二次侧折算到一次侧？

折算原则是折算前后变压器内部的电磁效应不变，即折算前后磁动势平衡，有功功率损耗和无功功率损耗保持不变。

在二次侧向一次侧折算时只要保持二次侧的磁动势不变，则变压器内部的电磁效应就不变。 6、 为什么可以把变压器的空载损耗看作是变压器的铁耗，短路损耗看作是额定负载时的铜耗？

变压器空载时没有输出功率，此时输入功率主要包括一次绕组铜损和铁芯的损耗，由于空载电流很小，一次绕组电阻比铁芯电阻小,则空载损耗等于铁耗.

短路试验时,外加电压很低,铁芯中主磁通小,铁耗可忽略不计,认为短路损耗等于铜耗. 7、变压器负载运行时引起二次侧端电压变化的原因是什么?变压器的电压变化率是如何定义的?它与哪些因素有关?当二次侧带什么性质的负载时可能使电压变化率为零?

由于变压器内部存在电阻和漏抗,负载电流通过这些阻抗将产生压降,使二次侧端电压随负荷的变化而变化 电压变化率是当一次侧接在额定电压、额定频率的电源上，二次侧的空载电压与给定负载功率因数下二次侧电压的算术差，和二次侧额定电压的百分比，它与负载的大小，短路阻抗标么值，负载性质有关，与负载大小成正比，带电阻，电容性负载可能使电压变化率为零。 8、电力变压器的效率和哪些因素有关？何时效率最高？ 效率与负载大小，及功率因数有关。 当铜损等于铁损时效率最高。

9、 什么变压器设计时一般取P0＜PKN?如果取P0=PKN应带多大负荷? P0=PFE为回定,PKN=PCU随负载而变化,为提高效率P0＜PKN。 P0=PKN时适合额定负载下运行。 10、 三相组式变压器和三相心式变压器在磁路结构上各有什么特点？

三相组式变压器的磁路特点是每相磁路独立，互不相联，当一次侧加三相对称电源时，各相主磁通和空载电流也对称的。

心式变压器的磁路特点是三相磁路彼此关联，三相磁路不对称，空载电流也不完对称。 11、 什么是单相变压器的连接组别？影响其组别的因数有哪能？ 是指变压器高、低压绕组的接线方式连同对应的线电动势之间的关系。 影响其因数是绕组的绕法有关。 12、 自耦变压器的额定容量为什么比绕组容量大，两者之间的关系？

自耦变压器有磁的耦合也有电的联系，其输出功率由部分组成，有电磁功率通过绕组，有传导功率在有电的联系时才出现，它不需要增加绕组容量，所以额定容量大于绕组容量。 13、 什么叫变压器的理想并联运行？需要满足哪些条件？

是指最优运行状态即，空载运行时各变压器之间无环流，负载运行时各变压器分担负荷与容量成正比，确保备用容量充分运用，各变压器输出电流相位相同。

其条件为：变比相等，连接组别相等，短路阻抗标么值相等且短路阻抗角相等。 14、 两台额定电压相同Y.D11和D.Y11的变压器能否并联运行? 能 15、 同步发电机电枢绕组感应电动势的频率，磁极对数及转速间的关系是什么？试求磁极对数或转

速。P=60f/n （1）、一台发电机f=50Hz n=1500r/min 磁极数2p=？4个 （2）f=50Hz p=48 n=？62.5转 16、 针对同步发电机由于气隙磁通密度沿气隙空间分布的波形不是理想的正弦波，导致感应电动势中

存在一系列高次谐波，通常采用哪些措施来消除？

（1） 对凸极发电机改善磁极的极外形，对隐极发电机改善励磁绕组的分布范围，使磁极磁场沿电

枢表面的分布接近正弦。

（2） 三相绕组采用星形接线，以消除线电势中3及3的倍次谐波分量。 （3） 采用短距绕组。 （4） 采用分布绕组。 17、 交流电机三相绕组合成基波磁动势的幅值大小，空间位置，转速及转向各与哪些因数有关？ 等于单相脉动磁动势基波最大幅值的3/2倍，NI/P，转速为同步转速，转向从载有？前电流相绕组的轴线转向载有滞后电流相绕组的轴线。 18、 何为同步电发电机的电枢反应？其性质与什么因数有关？

同步发电机对称负载运行时，电枢磁动势的基波对主极磁场基波的影响称为电枢反应。其性质大小取决于负载的性质和电机的内阻抗。 19、 为什么隐极同步发电机只有一个同步电抗XT？而凸极同步发电机有交轴和直轴之分？ 隐极同步发电机定转子间的气隙是均匀的，是有一个同步电抗。

凸极同步发电机由于直轴和交轴的磁阻不同，同样数值的电枢磁动势作用于交轴和直轴产生的电枢反应磁通是不同的，故有交、直轴之分。 20、 用准同步法将发电机并网时，应满足哪些条件？不满足时的问题？

条件为：发电机与系统电压大小相等、相位相同、相序相同、发电机与系统频率相等。 不满足时产生冲击电流。 21、 什么是正常励磁、过励、欠励？同步发电机一般运行在什么状态下？

正常励磁是指当发电机并列于系统作空载运行P=0、Q=0，这种状态称为正常励磁；

在正常励磁的基础上，增大励磁电流空载电动势会增大，电枢绕组向系统输送感性无功功率称为过励； 在正常励磁的基础上，减小励磁电流，空载电动势会减小，电枢绕组向系统输送容性的无功功率此时称为欠励。

同步发电机在过励状态下运行，因为电网需要感性的无功功率，空载电动势大，过载能力强。 22、 同步发电机突然短路电流为什么比稳态短路电流大很多？

突然短路时，阻尼绕组和励磁绕组中将感生电流抵制电枢反应磁通对？的穿越，迫使电枢反应磁通经阻尼绕组和励磁绕组的漏磁路通过，磁路的磁阻增大很多，故次暂态电抗和暂态电抗较稳定态XD小得多，从而使短路电流突然增大很多，可能达到额定值的20倍。 23、 什么是异步电动机的转差率？异步电机为什么存在转差？如何根据转差率来判断异步电机的运

行状态？

它是指同步转速N1和转子转速N之差对同步转速N1的比值。S=N1-N/N1。 因为转子转速恒小于同步转速。

电动机运行状态 0＜S＜1 发电机运行状态 --∞＜S＜0 电磁制动运行状态 1＜S＜∞ 24、 与同容量的变压器相比，三相异步电动机与变压器哪种空载电流大？为什么 电动机空载电流大，电动机有气隙，励磁阻抗大。 25、 有一台异电动机异步电机。Nn=1450/min,fn=50HZ,试求：（1）异步电机的磁极对数p;(2)额定转差

率Sn;(3)如果电动机转速为1420/min, 转差率又是多少 （1）N=(50*60)/2=1500/min

（2）Sn=(1500-1450)/1500=0.033 （3）S=(1500-1420)/1500=0.053

26, 为何普通鼠笼式异步电动机的额定转差率设计在0.01-0.06之间？可否设计为百分之几十？

转子的铜耗与转差率s成正比，s越大，转子的铜耗。异步电动机的效率越低。为了提高效率，正

常运行时，电动机的转差率都很小。一般在0.01-0.06之间。转差率设计为百分之几十也可以，只是效率很低 27． 一台异步电动机额定运行时，通过气隙传递的电磁功率中大约有3%转化为转子铜损耗，试问这

台异步电动机的转差率是多少？有多少转化为机械功率？

转子的铜耗与转差率s成正比。电磁功率中大约有3%转化为转子铜，那这台异步电动机的转差率是3%。有97%转化为机械功率 28． 为何异步电动机加额定电压直接启动时异步电动机的启动电流很大，而启动转矩并不大？ 29． 异步电动机加额定电压直接启动时，n=0,s=1. 气隙旋转磁场与转子相对速度最大，转子

感应电动势也最大，电流也达到最大。虽然电流大，但是此时转子漏抗值达到最大，使功率因数很低,主磁通减小；同时启动电流引起电源电压下降，所以启动转矩并不大

30． 异步电动机降压启动的目的是什么？为何此时不能带较大的负载启动？

异步电动机降压启动的目的是为了降低启动电流。但是电动机的启动转矩正比于电压的平方，也就是电压降低，启动转矩也降低，所以不能带较大的负载启动