电机学2复习

1 . 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 答：换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电。如果没有换向器，电机不能发出直流电。

2 . 试判断下列情况下，电刷两端电压性质

（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转；（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。

     答：(1)交流  ∵电刷与电枢间相对静止，∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。（2）直流 电刷与磁极相对静止，∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 ∴是直流。

3.  在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？答： 直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。

4 . 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？答：有7个主磁极换向极，机座电刷电枢铁心，电枢绕组，换向器。 

5 . 从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好？

   答： 一个线圈产生的直流脉动太大，且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小，但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，∴线圈太多，无处嵌放。

6.  何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关？

  答：主磁通： 从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁轭闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。 漏磁通： 有一小部分不穿过气隙进入电枢，而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合，不参与机电能量转换，与饱和系数有关。

7.  什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近？ 答：磁化曲线：  -主磁通，励磁磁动势设计在低于“膝点”，则没有充分利用铁磁材料，即 同样的磁势产生较小的磁通，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的，若磁通基本不变了，而我的需要是（根据E和公式）选在膝点附近好处：①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。

电机额定点选在不饱和段有两个缺点：①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。

选在饱和点有三个缺点：①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感

8.  为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组？

      答：直流电机电枢绕组是闭合的，为了换向的需要，如果不闭合，换向器旋转，电刷不动，无法保证正常换向。

9.何谓电枢上的几何中性线？何谓换向器上的几何中性线？换向器上的几何中性线由什么决定？它在实际电机中的位置在何处？

答：①电枢上几何中性线：相临两点极间的中性线

    ②换向器上几何中性线：电动势为零的元件所接两换向片间的中心线。

    ③由元件结构决定，不对称元件：与电枢上的几何中性线重合。对称元件：与极轴轴线重合。 ④实际电机中。

10  单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么？答： 绕法上： 单叠：任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面单波：相临两串联元件对应边的距离约为形成波浪型节距上：（单叠）  ，并联支路数 2a=2p(单叠)  2a=z(单波)

11.  何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？又有哪些主要区别？

    答：电枢反应：电枢磁场对励磁磁场的作用

    交轴电枢反应影响：①物理中性线偏离几何中性线 ②发生畴变

   ③计及饱和时，交轴有去磁作用，直轴可能去磁，也可能增磁。

④使支路中各元件上的感应电动势不均。

发电机：物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的角

电动机：物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的角

直轴电枢反应影响：电动机：电刷顺电枢转向偏移，助磁，反之去磁

12. 直流电机空载和负责运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算？

      答： 空载：仅由励磁磁动势建立，。负载：由和Ax共同建立：  由每极合成磁通计算，即负载磁通计算，∵负载时，导体切割的是负载磁通（即合成磁通）。

13.  一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响？

     答： 电动机电刷逆电枢转向移动，直轴电枢反应去磁，交轴电枢反应总是去磁的

14.  直流电机有哪几种励磁方式？分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流、、的关系式。

      答：四种励磁方式：他励，并励，串励，复励

      电动机：他励：

           并励：

           串励：

           复励：      短复励

                 ，  长复励

   发电机：他励：

           并励：

           串励：

           复励：      短复励

15.  如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？它们的、、、、的方向有何不同？能量转换关系如何？

答：如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态，反之为发电机状态。

 电动机：与n方向相同，是驱动转矩，与U方向相反，是反电动势，方向流向电枢，与方向相反。

只有输入电能，克服反电势，才能产生电枢电流，进而产生电磁转矩。

 发电机：与n方向相反，是阻力转矩，E与U方向相同，与方向相同，发出电功率，为克服阻力转矩，不断输入机械能，才能维持发电机以转n旋转，发出电能。

16.  为什么电机的效率随输出功率不同而变化？负载时直流电机中有哪些损耗？是什么原因引起的？为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗？

答： ∵电机铜耗随输出功率变化，所以效率随输出功率变化，负载时有：铜耗，铁耗，机械损耗。

铜耗：电枢绕组铜耗和励磁绕组铜耗。，

铁耗：交变磁场引起涡流损耗和磁滞损耗

机械能：抽水，电刷摩擦损耗∵铁耗和机械耗和附加损耗与负载电流无关  ∴认为是不变损耗。

17.  直流发电机中电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的还是直流的？若是交流的，为什么计算稳态电动势时不考虑元件的电感？

答： 都是交流的。∵通过电刷引出的感应电动势是直流，∴不考虑元件电感。18.  他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个的电压变化率大？

答： 空载时：他励发电机端电压U=E=。

负载时：  ∴电压下降

并励下降大，∵随着电压下降，减小，∴下降，端电压更加下降

19 . 若把直流发电机的转速升高20%，问在他励方式下运行和并励方式下运行时，哪一种运行方式下空载电压升高的较多？

      答：空载电压 他励时，n升20％，E升20％并励时，∵n增加 ∴E增加，增加，增加，∴E除n增大外，也增大，∴并励时，空载电压升较多。

选择题

1. 直流发电机的电枢上装有许多导体和换向片是为了 C     。             

(a) 增加发出的直流电动势的大小； (b) 减小发出的直流电动势的脉动量；

(c) 减小发出的直流电动势的大小； (d) (a)和(b)两者兼有。

2. 直流电机中装设换向极的目的主要是为了    C   。                    

(a) 抵消电枢磁场； (b) 削弱主磁场； (c) 增强主磁场； (d) 增强电枢磁场。

3. 直流电机的电枢绕组不论是单叠绕组还是单波绕组，第一个元件的下层边到相邻下一元件上层边之间的距离都称为  C    。                      

 (a) 合成节距；   (b) 第一节距；   (c) 第二节距；   (d) 短节距。

4. 直流电机的电枢绕组为单叠绕组，则其并联支路数等于 A     。          (

   (a) 主磁极数；     (b) 主磁极对数；    (c) 恒等于2； (d) 恒等于1。

5. 直流电机的主磁场是指 A     。                                     

   (a) 主磁极产生的磁场；   (b) 电枢电流产生的磁场；

(c) 换向极产生的磁场；   (d) 主磁极和电枢电流共同产生的磁场。

6. 直流电动机由主磁通感应的电动势存在与   A   。                     

   (a) 电枢绕组；  (b) 励磁绕组；  (c) 电枢和励磁绕组； (d) 换向极绕组。

7. 磁极固定，电刷与电枢同时旋转，电刷两端电压性质是   B   。           

   (a) 直流；      (b) 交流；      (c) 交直流都可能；   (d) 无电流。

8. 并励发电机励磁电流的大小取决于  A    。                           

(a) 励磁回路的电压和励磁回路的电阻；   (b) 电枢电流Ia； 

(c) 励磁绕组的匝数多少；               (d) 电枢电阻。

9.一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10%，则发电机的端电压将  C    。                                          

(a) 升高10%；    (b) 不变；   (c) 升高>10%；    (d) 升高<10%。 

10. 一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则   A   。                                           

(a)  Ea下降30℅；         (b) T下降30℅；

(c)  Ea和T都下降30℅；   (d) 端电压下降30℅。

11. 直流并励电动机起动时，串联在励磁回路中的变阻器应处于 A     位置。 

  (a) 阻值最大；    (b) 阻值最小；   (c) 断开；    (d) 任意。

12． 在直流发电机电枢绕组电动势E与电刷两端电压U的关系为  A      。 

(a) E>U；       (b) E=U；     (c) E13．一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是  C    。

    (a) 改变原动机的转向；         (b) 改变励磁绕组的接法，

    (c) 同时改变原动机的转向励磁绕组的接法；     (d) 励磁绕组串电阻。

14．直流电机公式Ea＝CeΦn和Tem＝CTΦIa中的磁通是指  C    。            

(a) 空载时每极磁通；       (b) 负载时所有磁极的磁通总和；

(c) 负载时每极磁通；      (d) 负载时磁通的最大值。

15. 并励电动机铭牌上的额定电流是 B     。                            

(a) 额定电枢电流；        (b) 电源输入电动机的电流；

(c) 额定励磁电流；        (d) 空载电流。

16. 直流电动机的额定功率指 B     。                                  

(a) 转轴上吸收的机械功率,   (b) 转轴上输出的机械功率,

(c) 电枢端口吸收的电功率,   电枢端口输出的电功率。

17．一台直流发电机的额定空载电动势是230V，若磁通减少10%，电动势 B  

    (a) 228V；   (b) 207V；   (c) 276V；   207V＜E＜230V。

18．一台直流发电机的额定空载电动势是230V，若磁通不变，速度增加20%，电动势为  C    。                                                

    (a) 228V；   (b) 207V；   (c) 276V；   207V＜E＜230V。

19． 反接制动时，电枢电流很大，这是因为   C      。                  

(a) 电枢反电势大于电源电压；         (b) 电枢反电势为零； 

(c) 电枢反电势与电源电压同方向；     电枢反电势小于电源电压。

20. 并励发电机加上负载以后，流过电枢绕组的电流Ia与负载电流I的关系为 B   。                                                         

    (a) Ia＝I；        (b) Ia ＞I；       (c) Ia＜ I；       (d) Ia＝0。

21. 为了使并励发电机能够自励发电，励磁回路的电阻Rf应  B  。           

    (a) 越大越好；  (b) 适当；  (c) 越小越好；  (d) Rf＝电枢回路的电阻Ra。

22. 直流发电机的空载损耗      。                                    

(a) 随电枢电流的增加而增加；      (b) 与电枢电流的平方成正比；

(c) 与电枢电流无关；              (d) 随电枢电流的增加而减少。

23. 直流发电机的空载转矩是指与   C   。                              (c)

(a) 电磁功率相对应的转矩；        (b) 输出功率相对应的转矩；

(c) 空载损耗功率相对应的转矩；    (d) 输入功率相对应的转矩。 。

24. 直流发电机输出的电功率是指电枢电流Ia 与 A     。                 

(a) 电枢电动势Ea之积；           (b) 电枢电阻Ra之积；

(c) 电枢端电压U之积；            (d) 励磁电阻Rf之积。

25. 一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的60%，而励磁电流、电枢电流都不变，则      。                                       (a)

    (a) Ea下降到原来的60%；          T下降到原来的60%；  

    (c) Ea和T下降到原来的60%；      端电压下降到原来的60%。

26．并励直流发电机正转时，空载电动势E0=230V，停-下来后在      情况下无载电动势E0=230V。                                             (d)

     原动机以同样的转速反转；

     对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速正转；

     对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速反转；

照原来一样，原动机转速转向不变。

27．若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U0将        (c)

升高20％；              升高大于20％； 

(c) 升高小于20％不变；      不变。

28．当直流电动机输出机械功率增大时，电动机的电枢电流和所需的电功率也必然随之增大，此时转速      。                                     (b)

    (a) 上升；      (b)下降；        (c) 不变；       等于0。

29．当负载转矩一定时，若在串励直流电动机的励磁绕组两端并联一定阻值的电阻，那么电动机的转速将会      。                                 (a)

    (a) 上升；      (b) 下降；       (c) 不变；       等于0。

30. 电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了       。                   (d)

(a) 旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意义；

(b) 系统机械惯性的大小，它没有任何物理意义；

(c) 系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。

(d) 系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量。

31. 他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是          。                      (d)

  (a) 串电枢电阻的人为特性；        (b) 降压的人为特性；  

(c) 串励磁电阻的人为特性；        (d) 弱磁的人为特性。

32. 直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是       。          (b)

  (a) 为了使起动过程平稳；      (b) 为了减小起动电流；

 (c) 为了减小起动转矩；        (d) 为了增加起动电流。

33. 当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于         。                                                   (b)

  (a) 能耗制动状态；            (b) 反接制动状态；  

  (c) 回馈制动状态；            (d) 电动状态。

34. 他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I１和I2，那么      。                                        (b)

    (a) I１＜I2；     (b) I１＝I2；     (c) I１＞I2；        (d) I１＝0；I2＝0。

35．直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则        保持不变。                                                           (a)

    (a) 输入功率；    (b) 输出功率；    (c) 电磁功率；    (d) 电机的效率。

36. 他励直流电动机拖动位能性负载匀速下放可采用的方法是    。        (a)（a）能耗制动  （b）电源反接制动 （c）串电阻调速 （d）反向电动

同步电机部分

1 . 同步电机和异步电机在结构上有哪些区别？

答：同步电机：转子直流励磁，产生主磁场，包括隐极和凸极

异步电机：转子隐极，是对称绕组，短路，绕组是闭合的，定子两者都一样。

2.  什么叫同步电机？怎样由其极数决定它的转速？试问75r/min、50Hz的电机是几极的？

答：同步电机：频率与电机转速之比为恒定的交流电机，（极）

3 . 为什么现代的大容量同步电机都做成旋转磁极式？

答：∵励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较为方便，而电枢绕组电压高 ，电流大，放在转子上使结构复杂，引出不方便，故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，称为旋转磁极式。

4.汽轮发电机和水轮发电机的主要结构特点是什么？为什么有这样的特点？

答：气轮发电机：转速高，一般为一对极，，考虑到转子受离心力的作用，为很好的固定励磁绕组，转子作成细而长的圆柱形，且为隐极式结构。转子铁心一般由高机械强度和磁导率较高的合金钢锻成器与转轴做成一个整体，铁心上开槽，放同心式励磁绕组。

水轮发电机：低，2P较多，直径大，扁平形，且为立式结构，为使转子结构和加工工艺简单，转子为凸极式，励磁绕组是集中绕组，套在磁极上，磁极的极靴行装有阻尼绕组。 6．5  伞式和悬式水轮发电机的特点和优缺点如何？试比较之。

5. 为什么水轮发电机要用阻尼绕组，而汽轮发电机却可以不用？

答：水轮发电机一般为凸极结构，为使转子产生异步转矩，即能异步起动，加阻尼绕组。

汽轮发电机一般为隐极结构，它起动时的原理与异步机相同，∴不必加起动绕组。

6.  一台转枢式三相同步发电机，电枢以转速n逆时针方向旋转，对称负载运行时，电枢反应磁动势对电枢的转速和转向如何？对定子的转速又是多少？

答：对电枢的转速为，为定子的转速为0，方向为顺时针。原因是：要想产生平均转矩，励磁磁势与电枢反应磁势必然相对静止，而现在励磁磁势不变。∴电枢反应磁势对定子也是相对静止的，而转子逆时针转，∴它必须顺时针转，方能在空间静止。

    7. 试述交轴和直轴同步电抗的意义。为什么同步电抗的数值一般较大，不可能做得很小？请分析下面几种情况对同步电抗有何影响？

    （1）电枢绕组匝数增加；（2）铁心饱和程度提高；

    （3）气隙加大；（4）励磁绕组匝数增加。

答： ，表征了当对称三相直轴或交轴电流每相为1A时，三相联合产生的总磁场（包括在气隙中的旋转电枢反应磁场和漏磁场）在电枢绕组中每相感应的电动势气隙大，同步电抗大，短路比大，运行稳定性高，但气隙大或同步电抗小，转子铜量大，成本增加，∴同步电抗不能太小。  

（1）电枢绕组匝数增加，产生的直轴交轴电枢反应磁通增大，∴ ，增加，（∵∴电流不变）

 （2）铁心饱和程度提高，磁阻增大，∴ ，减小。

 （3）气隙加大，磁阻增大， ，减小。

 （4）同步电抗反应的是电枢电流产生的磁场性质与励磁绕组无关，不管什么电抗都有， 

8. 为什么在正常运行时应采用饱和值，而在短路时却采用不饱和值？为什么一般总只采用不饱和值？

答：正常运行时轴是饱和的，∴用 的饱和值，而在短路时，由于的去磁作用，使轴不饱和，∴用不饱和值。

9. 测定同步发电机空载特性和短路特性时，如果转速降为，对实验结果将有什么影响？如果转速降为，则实验结果又将如何？

答：∵，当，则同步电抗与频率成正比也降为0.95倍，∴短路电流不变。当时，∵和都与转速成正比减小，而与转速无关，∴在电动势方程中所占分量已较大，不能忽略∴随，.

10.  为什么同步发电机三相对称稳态短路特性为一条直线？

答：∵短路时，电极磁势基本上是一个纯去磁作用的直轴磁势，即合成电动势所以起对应的气隙合成磁通很大，电机磁路不饱和，而 

∴  ∴是一条直线。

11. 什么叫短路比？它的大小与电机性能及成本的关系怎样？为什么允许汽轮发电机的短路比比水轮发电机的小一些？

答：同步发电机在额定转速下运行时，产生空载额定电压与产生额定稳态短路电流所需的励磁电流之比，它等于在产生空载额定电压的励磁电流下三相稳态短路电流的标么值，即 小，大，稳定度较差，但电机造价较便宜，增大气隙，可减小使短路比增大，电机性能变好，但转子用铜量增大，造价高。气轮机的小一些，水轮机∵水电站输电距离长，稳定问题较严重。

12.  一台同步发电机的气隙比正常气隙的长度偏大，和将如何变化？

答：     

13.  同步发电机发生三相稳态短路时，它的短路电流为何不大？

   答： 同步稳态短路时，短路电流主要由直轴同步电抗，而值一般较大，即去磁作用的电枢反应磁动势较大，使气隙合成磁动势较小，气隙电动势较小，∴短路电流不是很大。

14. 同步发电机供给一对称电阻负载，当负载电流上升时，怎样才能保持端电压不变？

答：电阻负载，说明输出为有功功率，要增大负载电流，端电压不变，而增大有功功率输出，∴应增加原动机的输入功率。

15. 为什么从开路特性和短路特性不能测定交轴同步电抗？

答：凸极同步发电机的电势平衡方程式： 当时， ∴ 是纯感性的，即   。∴ ∴由空载特性测出和短路特性测出I可求出直轴同步电抗（不饱和值），而此时 ∴不能从空载和短路特性求出。

    20. 三相同步发电机投入并联运行的条件是什么？如果不满足条件会产生什么后果？

答：①相序一致②频率相同③电压大小相等，相位相同。如不满足条件，在发电机和电网间产生环流，导致发生电磁冲击和机械冲击。

试题

一、选择

１.一台并联在电网上运行的三相同步发电机，输出ＣＯＳφ＝０．５（滞后）的额定电流，现在要让它输出ＣＯＳφ＝０．８（滞后）的额定电流，则可以：

⑴输入功率不变，增加励磁电流；

⑵增加输入功率，励磁电流不变；

⑶减少输入功率，增加励磁电流；

⑷增加输入功率，减少励磁电流；

⑸输入功率不变，减少励磁电流。

２.已知一台凸极同步发电机的Ｉd=Ｉq=１０安，此时发电机的电枢电流为：

⑴１０安；⑵２０安；⑶１４．１４安；⑷15安。

３.相应于异步电动机的励磁电抗Ｘm,在同步电机中有：

⑴漏电抗；⑵电枢反应电抗；⑶同步电抗； ⑷没有相应的电抗与之相对应。

４.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是：

⑴交轴无励磁绕组；

⑵交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大；

⑶直轴上的磁阻比交轴磁阻大。

５.三相同步电动机运行在过励状态时，从电网吸收：

⑴感性电流； ⑵容性电流； ⑶纯有功电流。

６.凸极同步发电机突然短路时的超瞬态电流周期分量Ｉk”衰减到Ｉk’是由于：

⑴阻尼绕组电阻的存在；

⑵励磁绕组电阻的存在；

⑶电枢绕组电阻的存在。

７.同步发电机稳态短路电流不很大的原因是：

⑴漏阻抗较大；

⑵短路电流产生去磁作用较强；

⑶电枢反应产生增磁作用较强；  

⑷同步电抗较大。

８.当同步发电机供给纯电容性负载时，电枢反应使其端电压：

 ⑴不变；   ⑵增加；   ⑶降低。

９.如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下，有ψ＝φ：

⑴纯电感负载；     ⑵纯电容负载；     ⑶纯电阻负载；    ⑷电容电阻性负载；　⑸电感电阻性负载。

１０.测定同步发电机短路特性时，如果转速降低到０．８ｎ1时,测得的短路特性：

 ⑴不变；⑵提高到０．８倍；⑶降低到１／０．８。

１１.同步发电机短路特性是一条直线的原因是：

⑴励磁电流较小磁路不饱和；

⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和；

⑶短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行，所以Ｉk和Ｉf成正比。

１２.用转差试验法求凸极同步电机的同步电抗时，转差率必须要小，如果使Ｓ＝０．５，那么求得的同步电抗值：

⑴偏大； ⑵偏小；  ⑶不能求得Ｘd,Ｘq。

１３.同步发电机与电网并联时，并联条件除发电机电压小于电网电压５％外，其它条件均已满足，此时若合闸并联，发电机将：

⑴产生巨大电流，使发电机不能并网；

⑵产生不大电流，电机输出滞后的无功电流；

⑶产生不大的电流，电机输出超前的无功电流；

⑷产生不大电流，电机输出纯有功电流。

１４.发电机和电网并联时，如发电机的频率ｆ稍大于电网的频率ｆ1,其它并联条件均已满足，此时合闸发电机将：

⑴产生巨大电流，使发电机不能并联；

⑵产生不太大的纯电容性电流；

⑶产生不大的纯电感性电流；

⑷产生不大的有功电流。

１５.要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以：

⑴增加励磁电流；     ⑵减少励磁电流；⑶减少原动机输出功率；   

（4）增加原动机输出功率。 

１６.要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以：

⑴增加励磁电流，使Ｅ0增加；

⑵减少励磁电流，使Ｅ0减小；

⑶增加原动机的功率输出，使功角增加；

⑷减少原动机的功率输出，使功角减小。

１７.当正常励磁的同步发电机并联在电网上运行，如果因电网故障，电压突然下降了２０％，此发电机将向电网多输出一电流（励磁不变），此电流具有：

⑴感性；     ⑵容性；       ⑶电阻性。

１８.一台同步发电机单独供给一电阻性负载，如保持转速不变，增加发电机的励磁电流，那么它将：

⑴多输出感性电流；　⑵多输出容性电流；　

⑶多输出有功电流；　⑷少输出有功电流。 

１９.一台同步电动机拖动负载运行，此时ＣＯＳφ＝１，若不改变励磁电流，使负载降为零，则电枢电流为：

⑴感性电流（滞后于电压）； 

⑵容性电流（超前电压）； ⑶零值。

２０.同步电动机在异步起动时，励磁绕组必须经一电阻短接，其原因是：

⑴避免励磁绕组两端感应高压；

⑵减少单轴转矩的影响，有利于起动过程；

⑶励磁绕组中感应电流有利于拉入同步。

２１、同步发电机直轴超瞬变电抗和交轴超瞬变电抗很小，其原因是：

⑴磁路不饱和；

⑵电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，增加了磁阻；

⑶电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，所以减少了磁阻；

⑷增加了励磁电流。

２２.三相磁阻式同步电动机，在正常负载下运行，从电网吸收的电流除有功分量外，还有：

3性电流； ⑵容性电流；   

⑶不吸收无功电流。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ２３.一台同步发电机作单机运行，供给一电阻电感负载，若改变其励磁电流，则此发电机输出的无功功率：

⑴改变；      ⑵不变；      ⑶不能判别。

２４.同步发电机为了能具有较大的过载能力使稳定性能好，希望短路比：

⑴较大；  ⑵较小；  ⑶与短路比无关。

２５.同步发电机当其电枢电流Ｉa超前空载电势Ｅ0３００时，其电枢反应的性质是：

⑴直轴去磁； ⑵直轴增磁；⑶交磁作用；        ⑷直轴去磁兼交磁；⑸直轴增磁兼交磁。

２６.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是：

⑴电压相等；⑵频率相等；  ⑶相序相同

２７.同步发电机和电网并联运行时，在下列那种情况下其稳定性较好：

⑴短路比较小；⑵欠励运行； ⑶过励运行；

⑷重载运行；  ⑸轻载运行；    

⑹通过电抗器接至电网。

２８.一台同步发电机单机运行时，所谓改变其负载就是：

⑴调节其负载阻抗； 

⑵调节其原动机的输出转矩；

⑶调节其励磁电流；     

⑷以上三种都要调节。

２９.加在同步发电机定子上的三相对称电压大小不变，定子电流比较大的是：

⑴取出转子；       

⑵转子在同步速下旋转，励磁绕组开路；

⑶转子在同步速下旋转，励磁绕组短路。

３０.有两台隐极式同步电机Ａ、Ｂ，气隙分别为δ1和δ2，其它诸如绕组、磁路结构等都完全一样，已知δ1=２δ2,现分别在两台电机上做短路试验，加同样大小的励磁电流，Ａ电机短路电流为ＩkA，Ｂ电机的短路电流为ＩkB，此时：

⑴ＩkA＝ＩkB；⑵ＩkA＞ＩkB；　⑶ＩkA＜ＩkB。

３１.同步电机的空气隙要比和它容量相当的异步电机的空气隙：

①大一些；　②小一些；　③一样大。

３２.同步电机当电枢绕组匝数增加时，同步电抗将：

①增加；　②减小；　③不变。

３３.同步电机当铁芯饱和程度提高时，同步电抗将：

①增加；　　　②减小；　　　③不变。

３４.同步电机当气隙加大时，同步电抗将：

①增加；　　　②不变；　　　③减小。

３５.同步电机当励磁绕组匝数增加时，同步电抗将：

①增加；　　　②不变；　　　③减小。

３６.隐极同步发电机的电枢电流Ｉa 落后于空载电势Ｅ0 ３０°时间相位角，电枢旋转磁场与转子旋转磁场的空间相位角为：

①３０°；  ②６０°；③１２０°；④９０°。

３７.为改善远距离用户的功率因数，须添置一台调相机，此机应装在：

①发电厂内；　　　②用户附近。

３８.对同步电机电磁转矩最大值起主要影响的电抗是：

①定子绕组漏抗Ｘs ；　②同步电抗Ｘc；③直轴同步电抗Xd。

３９.一台旋转电枢式三相同步发电机，电枢以转速ｎ逆时针方向旋转，对称负载运行时，电枢反应磁势相对定子上主磁极的转速为：

①ｎ；　　　②零；　　　③同步速ｎ1 。

二、填空

１.三相同步发电机的内功率因数角ψ＝０时，电枢反应磁势的轴线作用在交轴位置，对转子磁势起_交磁__作用。

２.同步发电机并入电网以后，如只要调节其输出的有功功率（无功功率不变），必须_调节同步发电机原动机输出功率并调节励磁电流;当只调节其输出的无功功率，可__调节同步发电机的励磁电流_。

３.功角δ在时间上表示感应电势Ｅ0同端电压Ｕ1之间的夹角__，在空间表示_转子磁极的轴线与合成磁场轴线的夹角___。

４.有一台三相同步发电机作单机运行，供给一个纯电阻负载，当调节负载使输出电流增加时，发电机端电压将____降低_______，这是由于电阻性负载时，电枢反应除交磁作用外还有去磁作用，输出电流增加时去磁作用增强，电机中的合成磁通减少，发电机端电压降低。

５.同步发电机并网的条件是同步发电机和电网相序、频率、电压相等 。

６.异步电机和变压器一样，所需的励磁电流必须由电网供给。同步电机所需的励磁电流由_直流电源（也可答：由交、直流同供给）供给。

７.隐极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上______同相位__。凸极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上_可能不同相位。

８.一台三相同步发电机，额定功率为２４千瓦，额定电压１７３伏，Ｙ接法，额定功率因数０．８（滞后），此发电机的额定电流为__100_____安。

９.从同步电机和异步电机的理论分析可知，同步电机的空气隙应比异步电机的空气隙要_大__，其原因是_同步电机空气隙大时有较大的稳定度。

１０.容量相近的同步发电机的电压调整率（负载为阻感性）比直流发电机要大，其原因是_直流发电机中只有电阻压降，同步发电机中除电阻压降外还有电抗压降。

１１.当同步发电机空载电压大于电网电压１０％时，将发电机与电网并联（其它并联条件均已满足），此时发电机将向电网输出__电感__________性的电流。

１２.凸极同步电机直轴电枢反应电抗Ｘad的物理意义是反映直轴电枢反应的强弱，反映三相单位直轴电枢电流产生通过气隙的磁通大小.

13.原动机拖动一台同步发电机，此发电机对一台功率相近的三相异步电动机供电。若不调节同步发电机的励磁电流，当异步电动机的负载转矩增加时，同步发电机的电压将__降低_，频率将___降低_____，输出电流将__增加_____，_输出功率将_增加_______。

１４.与电网并联运行的同步发电机，其电枢反应磁势的位置决定于

同步发电机原动机输入功率的大小及励磁电流的大小。

１５.一台三相同步发电机作单机运行，供给一纯电阻负载，若只增加其励磁电流，则此时发电机输出的有功功率____________，无功功率输出____________，而频率将__________。

①增加②不变③下降

１６.三相隐极同步发电机并联在电网上运行，输出一定有功功率，合成磁势相对于磁极磁势的空间电角度为____________，它的大小决定于_________________________________。

①功角；②同步发电机原动机输入功率的大小

１７.三相同步电动机运行在ＣＯＳφ＝１（不计定子的电阻效应），若此时减少励磁电流，则从电网输入的有功功率______________，输入的无功功率的性质是____________，此时功角值_____________。

①保持不变②电感性③增加

１８.用一台并励直流电动机拖动一台三相同步发电机（已并在电网），要使发电机能增大输出功率，应将___________________。若此台同步发电机运行于空载时（仍接在电网上），电网的交流电压突然升高了１０％，那么直流电动机的输出功率________________，同步发电机输出电流的大小与性质为________________________（分析时不计定子电阻效应）。

①并励直流电动机励磁回路电阻增加；②不变；③电容性

１９.同步发电机与大容量电网并联运行时，其功率因数决定于___________________；单独运行时，其功率因数决定于__________________________________。

①同步发电机的励磁电流；②负载的性质

２０.有一台三相同步电动机，已带有一定的机械负载在运行，若要改变其功率因数（如从滞后改为超前），那么应该增大同步电动机的励磁电流。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

２１.在直流发电机中电刷的位置决定着电枢磁势的位置，在同步发电机单机运行时电枢磁势的位置决定于_负载的性质。

２２.与大容量电网并联的同步发电机在欠励到一定程度时，将会发生失步，其原因是_

由于励磁电流过小，运行的功角达到９０°，进入不稳定区.

２３.同步发电机单机运行时电枢反应的性质主要决定于______________________，当负载为三相对称电阻性负载时，电枢反应起______________作用。

①负载的性质；②直轴去磁兼交磁

２４.对称负载时同步电机的电枢磁场是________________磁场，其转速为____________，它在励磁绕组____________感应电势。

①圆形旋转；②同步速ｎ1；③不

２５.同步发电机在对称负载运行时，气隙磁场是由励磁绕组 磁势和_励磁绕组磁势建立的。

２６.同步发电机对称负载运行时电枢绕组基波磁势与转子之间____________相对运动，而谐波磁势与转子之间______________相对运动。①没有②有

２７.同步发电机对称负载运行时电枢绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波_同____频率，而励磁绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波频率_不同。

２８.凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时电机的最大电磁转矩为___附加电磁转矩ｍ·（Ｕ·Ｕ／２）·（１／Ｘq－１／Ｘd）。

２９.已知同步电机的电压相量超前电流相量１５０°电角度，此相量关系是以发电机惯例，该电机运行在____电动机__________状态。

３０.当ＣＯＳφ落后时，电枢反应在同步发电机的运行中起直轴去磁兼交磁__作用，而在电动机运行中起__直轴增磁兼交磁__________作用。

３１.当凸极同步电机电枢电流为已知恒定数值，而Ψ变动时，电枢磁场所感生的电枢反应电势Ｅa的大小 ____________，当Ψ为________________时Ｅa 最大，当Ψ为________________时Ｅa 最小。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ①也将变化②９０°或－９０°③０°

３２.设隐极同步发电机的电枢电流Ｉa 落后于空载电势Ｅ0 ３０°时间相位角，此时电枢旋转磁场与转子旋转磁场在定子绕组中所感应的电势Ｅa 和Ｅ0 间的时间相位角为_１２０°。

３３.同步电机电枢绕组匝数增加时，Ｘd 和Ｘq 将_增加。

３４.同步电机气隙加大时，Ｘd 和Ｘq 将__减小。

３５.同步电机铁芯饱和程度增加时，Ｘd 和Ｘq 将_减小。

３６.同步电机转子励磁绕组匝数增加时，Ｘd 和Ｘq 将保持不变。

37.一台与无穷大电网并联的隐极同步发电机，稳定运行在δ＝３０°，若因故励磁电流变为零，这台发电机将转子加速进而失去同步。

３８.以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN ，Ｉ＝ＩN ，ｎ＝ｎN 时，同步发电机处于__________状态。过励

３９.以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN ，Ｉ＝ＩN ，ｎ＝ｎN 时，维持此时的励磁电流及转速ｎ不变，去掉负载以后，空载电势Ｅ0 将__大于额定电压ＵN 。

４０.有阻尼绕组的同步发电机突然短路电流比无阻尼绕组的同步发电机突然短路电流大、大、小、一样。

４１.一台并联于无穷大电网运行的同步发电机，电流落后于电压一个相位角，若逐渐减小其励磁电流，电枢电流将先减小， cosφ＝１时电流值达到最小，继续减小励磁电流电枢电流将增大，且电流超前电压一个相位角.

42. 直流电机按其工作原理的不同可分为______和____ 两大类。把机械能转变成电能的电机叫___，而将电能转变成机械能的电机叫____。（电动机、发电机、发电机、电动机）

43. 直流电动机是将____能转变为______能输出的旋转电气设备。（电、机械）

44. 一台直流电机的铭牌上，我们最关心的数据有_______、_______、_______、_______和_______。（额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、效率）

45. 直流电机按主磁极励磁绕组的接法不同可分_______、_______、_______、  _______四种。（他励、并励、串励、复励）

46. 直流电机的电枢反应是指电枢电流所产生的_______对______的影响。（磁场、主磁场）

47. 并励发电机的空载特性是指发电机在_______时，输出电流_______的情况下，发出的_______和_______之间的关系。（额定转速、为零、输出电压、励磁电流）

48. 并励发电机能自励发电的条件是：_____________、_____________和_____________。

49. 可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（EU）

50. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反、相同）

51. 当电动机的转速超过_____________时，出现回馈制动。（理想空载转速）

52. 直流电动机的调速方法为：1）_______，2）_______，3）_______。

（串电阻、降压、弱磁）

53. 做直流电机实验，起动时电枢回路所串电阻应调至最_______ (大，小)，励磁回路所串电阻应调至最_______ (大，小)。（小、大）

54. 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向_______。（不变）

55. 拖动磨擦性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机，对调其定子绕组任意两个出线端后，电动机的运行状态经_____和_____状态，最后稳定运行于_____状态。（电动、制动、静止）

56. 提升位能负载时的工作点在第_______象限内，而下放位能负载时的工作点在第_______象限内。（I、IV）

57. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速_______，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速_______。（增大、减小）

58. 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____。（越大）

59. 做直流电机实验，停机时应先断开_______回路，再断开_______回路。(电枢、励磁)

60. 直流电动机的电势Ea比端电压U（大小），电磁转矩T与转速n方向_____，Ia与Ea方向_____。（相同、相反）

61、 他励直流电动机的机械特性是指在  电动机处于稳态运行   的条件下    转速     和 电磁转矩       的关系。

62、直流电动机的起动方法有：  电枢回路串电阻    和    降压起动  。  

 63、当s在  0~1        范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为  驱动性质   ；在  小于1     的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为  制动性质  。

  . 直流电动机的励磁方式包括 他励 、并励、串励和 复励 ，其中 他 励直   流电动机更适合于电动机控制的场合。

 6 5. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为 电枢反应 。

  66. 直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是 几何 中性线的位置。

  67. 从机械特性上看，第 一 象限为电动机的正向电动状态，第 四 象限为电机的反向制动状态。

 6 8. 他励直流电动机的机械特性为 硬 特性，串励直流电动机的机械特性为 软 特性。（硬、软）

  69.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车  10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 情况。

70. 同步电机的运行方式包括发电机、电动机和 补偿机 。

 71. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。

72. 同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出 滞后 的无功。

 73. 在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。

74、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。

75、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时，电枢电流都会突变。

76、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。          

77、三相异步电动机的最大磁通势Tm 的大小与转子电阻rm 阻值无关。

78、通过_________________和_________________的作用，直流发电机将电枢导体中的_____________感应电势变为电刷两端_____________电压。

79、直流电机电刷的放置原则为______________________________________________。

80、直流电机电枢反应的性质决定于电刷的______________。

81、导致并励直流发电机和他励直流发电机外特性不同的主要原因为_______________。

82、直流电动机的调速方法有_________________、__________________和_______________。

83、直流发电机正转时能自励，反转时，不做任何改动，则___________自励。（填能或不能）

84、直流发电机中，电枢导体中的电流性质为             电流，通过               和

                 的作用转换为电刷两端的直流电流。

85、直流发电机中，若电刷顺转子转向偏离了几何中性线，则负载时直轴电枢反应的作用为           ，致使电机端电压              。

86、一台它励直流电动机带恒转矩负载运行，若仅减小电枢两端的电压，则当电机重新达到稳态时，电机的转子转速           ，电枢电流           。（填增大，减小或不变）

87、并励直流电动机带恒转矩负载运行，如果仅在转子回路中串入一附加电阻，当电机重新达到稳态后，电机的转速           ，电枢电流           。

88、并励直流发电机自励的条件有                                         、                                    

                   、                             。 

、同步电机采用______________绕组和________________绕组削弱高次谐波电动势与磁动势以改善其波形。为削弱5次和7次谐波分量，应选取的绕组节距等于______倍极距。

90、 同步发电机负载运行时____________________基波对____________________基波的影响称为电枢反应，其性质决定于_______________________角。

91、 同步发电机并网时绝对满足的条件是____________________；变压器并联运行时绝对满足的条件是_________________________。

92、并联于无限大电网运行的同步发电机调节有功功率必须调节_________________仅调节励磁，改变的是同步发电机的________________功率。

93、三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为         磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为          磁动势。

94、 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用            图。

95、从时间概念而言，同步电机功率角是                                           。

96、 同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功率         、输出无功功率         ；若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率         、输出无功功率         （填改变或不变）。

97、 变压器的正序电抗       负序电抗；同步电机的正序电抗       负序电抗（填大于、小于或等于