电机学复习资料

一、填空题

1.磁通恒定的磁路称为   直流磁路  ，磁通随时间变化的磁路称为   交流磁路  。

2.电机和变压器常用的铁心材料为   软磁材料      。

3.铁磁材料的磁导率   远大于    非铁磁材料的磁导率。

4.在磁路中与电路中的电动势作用相同的物理量是   磁动势      。

5.三相变压器的额定电压一律是指  线电压  。

6.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于  外加电压的大小  。

7.变压器由空载到负载，其主磁通的大小   基本不变   。

8.变压器副边的额定电压定义为 原边为额定电压时副边的空载电压 。

9.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为 硬磁 材料和 软磁 材料。

10.变压器副边的额定电压定义为 原边为额定电压时副边的空载电压 。

11.根据磁滞回线 剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。

12.一台三相变压器的变比为 相 电压之比。

13.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16 ，折合到二次侧后大小为 1  。

二、判断题    

1.变压器常用的铁心材料为软磁材料。                                          （√）

2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。                                  （×）

3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。                        （√）

4.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。                                        （√）

5.在变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。                                （√）

6.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。                        （×）

7.铁心叠片越厚，其损耗越大。                                                （√）

8.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。                                    （√）

9.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。                                  （×）

10.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。                        （×）

11.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增大。                                        （√）

12.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁通。                          （√）

13.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 。                   （√）

14.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，因此负载时空载时感应电势为常数。                                                                  （× ）

15.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。                          （ × ）

16.变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。                             （ ×  ）

17.变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻很小，因此电流很大。     （ × ）

18.变压器空载和负载时的损耗是一样的。                                      （ × ）

19.变压器的变比可看作是额定线电压之比。                                    （ × ）

20.不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。                              （ × ）

三、选择题

1.若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻         。

A：增加       B：减小        C：基本不变

答：A

2.额定容量为,额定电压的三相变压器，其副边额定

电流为(  A  )。

    A. 144.34A         B. 1.65A         C. 250A

3.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中      磁场。

A：存在       B：不存在        C：不好确定

答：A

4.磁路计算时如果存在多个磁动势，则对      磁路可应用叠加原理。

A：线性       B：非线性        C：所有的

答：A

5.铁心叠片越厚，其损耗      。

A：越大       B：越小        C：不变

答：A

6.如果变压器的铁心绝缘损坏，变压器的铁耗将：（  A  ）

A.增加                B. 不变         C. 降低     

7.磁路中磁势、磁通及磁阻三者之间的关系可用磁路的“欧姆定律”来表示，它们

的关系为(  B  )。

       A.     B.    C.   

8.若变压器的一次侧电源电压升高，但电压频率不变，那么，变压器的励磁电流将：（  A  ）

A．升高         B．降低        C．不变

9.变压器原边接电源，铁心的励磁电流由（   ）边提供。

A．原边                   B．副边

10.若变压器的原边线圈匝数减少，变压器的励磁电流将（  A  ）。

A.升高                B.降低          C.不变

11.变压器的一次侧匝数增加10％，其它条件不变，则变压器的主磁通（ C ）

A.不变           B. 增大         C. 减小      

12.变压器短路试验时的损耗（  C  ）

A．全部为铜耗    

B．主要为铜耗

C．主要为铜耗，铁耗可以忽略

13.变压器空载实验的损耗可近似看成（ C ），负载试验的损耗可近似看成（ C ）。

A：铁心损耗，杂散损耗        B：绕组铜耗，铁心损耗    

C：铁心损耗，绕组铜耗        D：绕组铜耗，杂散损耗

14.当变压器带（ A ）负载时，电压调整率可能出现小于零的情况。

A：阻容负载  B：阻感负载  C：纯阻负载  D：纯感负载

15.变压器的铁心损耗可由（ C ）试验获得。

A：短路试验  B：突加负载试验  C：空载实验  D：负载试验

16.以下情况中，（ B ）时，变压器的电压调整率最大。

A：功率因数为1，额定负载  B：功率因数为0.8（滞后），额定负载

C：功率因数为1，半载      D：功率因数为0.8（超前），额定负载

四、简答题

1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？

  答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。

2.磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？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，与磁密幅值的α次方成正比。

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的平方和的平方成正比。

注：铁心损耗

为铁耗系数；为铁心重量；为钢片的厚度；为铁心的体积

3.什么是软磁材料？什么是硬磁材料？

答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。

4.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。

5.什么是铁磁材料的基本磁化曲线？

答：（1）对同一个铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化；

（2）可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各个磁滞回线的顶点连接起来；

（3）所得到的一条曲线称为基本磁化曲线或称为平均磁化曲线。

6.变压器的铁心中如果有空气隙，对变压器有什么影响。

答：铁心中如果有空气隙，则磁路的磁阻变大；建立同样的磁场，需要更大的激磁电流；功率因数降低。

7.变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？

答：（1）铁心：构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。

（2）绕组：构成变压器的电路，它是变压器输入和输出电能的电气回路。

（3）分接开关：变压器为了调压而在高压绕组引出分接头，分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。

（4）油箱和冷却装置：油箱容纳器身，盛变压器油，兼有散热冷却作用。

（5）绝缘套管：变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。

8.为什么变压器空载运行时的功率因数很低。

答：变压器空载运行时原边电流就是励磁电流，由有功分量和无功分量组成。由于铁损耗小，有功分量电流小，电流主要为建立磁场的无功分量；因此空载运行时的功率因数很低。

    注：也可以根据等效电路图说明。

五、计算题

1.仍采用例2.4变压器的参数，当高压侧加额定电压，低压侧负载电流为953.5A，负载功率因数（滞后），求电压变化率，低压侧电压，效率。

解：负载系数     

负载功率因数  ，

由例2.4       ，

低压侧线电压