《电 机 学》试 题 库
一、 填空与选择：
第二章 变压器
1、变压器采用从付边向原边折合算法的原则是：
A、保持付边电流I2不变 B、保持付边电压为额定电压 C、保持付边磁通势不变
D、保持付边绕组漏阻抗不变
2、分析变压器时，若把原边向付边折合 A、不允许
B、保持原边磁通势不变
C、原边电压折算关系是U1ˊ=kU1
D、原边电流折算关系是I1ˊ=kI1，阻抗折算关系是Z1ˊ=k2Z1
3、额定电压为220/110V的单相变压器，高压边漏阻抗x1=0.3Ω，折合到付边后大小为：
A、 0.3Ω B、0.6Ω C、0.15Ω D、0.075Ω 4、额定电压为220/110V的单相变压器，短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω，负载阻抗
为0.6+j0.12Ω，从原边看进去总阻抗大小为： A、0.61+j0.17Ω B、0.16+j0.08Ω C、2.41+j0.53Ω D、0.64+j0.32Ω
5、某三相电力变压器的SN=500KVA，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn接法，下面数据
中有一个是它的励磁电流值，它应该是： A、 28.78A B、50A C、2A D、10A
6、一台三相电力变压器的SN=560KVA，U1N/U2N=10000/400V，D，y接法，负载运
行时不计励磁电流，若低压边I2=808.3A，高压边I1应为： A、808.3A B、56A C、18.67A D、32.33A
7、某三相电力变压器带电阻电感性负载运行，负载系数相同的情况下，cosΦ2
越高，电压变化率ΔU
A、越小 B、不变 C、越大 D、无法确定 8、额定电压为10000/400V的三相电力变压器负载运行时，若付边电压为410V，
负载的性质是
A、电阻 B、电阻电感 C、电阻电容 D、电感电容
第三章 直流电机的稳态运行
1、直流电机单叠绕组的支路对数等于------------，单波绕组的支路对数等于-------------。
2、为了使直流电机正、负电刷间的感应电动势最大，只考虑励磁磁场时，电刷应放在-------------------。
3、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、Ea下降到原来的60% B、T下降到原来的60% C、Ea和T下降到原来的60% D、端电压下降到原来的60%
4、并励直流发电机正转时，空载电动势E0=230V，停下来后在下列第------种情况下无载电动势E0=230V，第------种情况下无载电动势E0=0V，第------种情况下无载电动势E0= -230V， ① 原动机以同样的转速反转
② 对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速正转
③ 对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样的转速反转
④ 照原来一样，原动机转速转向不变
5、如果并励直流发电机转速上升20%，则无载时发电机端电压升高：
A、 20% B、小于20% C、大于20% D、以上所说都不对
6、判断下列结论是否正确，正确的在括号内打√，否则打×
① 他励直流电动机降低电源电压属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒
转矩负载运行（ ）
② 他励直流电动机电源电压为额定值，电枢回路不串电阻，减弱磁通时，
无论拖动恒转矩负载还是拖动恒功率负载，只要负载转矩不过大，电动机的转速都升高（ ） ③ 他励直流电动机拖动的负载，只要转矩不超过额定转矩TN,不论采用那
一种调速方法，电动机都可以长期运行而不致过热损坏。（ ） ④ 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。（ ）
⑤ 不考虑电动机运行在电枢电流大于额定电流时电动机是否因过热而损
坏的问题，他励电动机带很大的负载转矩运行，减弱电动机的磁通，电动机的转速也一定会升高（ ）
⑥ 他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通升速，都可以做到无级
调速（ ）
⑦ 降低电源电压调速的他励直流电动机带额定转矩运行时，不论转速高
低，电枢电流Ia=IN。（ ）
第四章 交流电机绕组、电动势及磁动势
1、 整矩线圈的电动势大小为10V,其它条件都不变，只把线圈改成短矩，短矩系数为0.966，短矩线圈的电动势应为-----------V。
2、四极交流电动机电枢有36槽，槽矩角大小应为-------（电角度），相邻两个
线圈电动势相位差-----------。若线圈两个边分别在第1、第9槽中，绕组短矩系数等于--------，绕组分布系数等于---------，绕组系数等于------------。 3、相整矩集中绕组产生的矩形波磁通势的幅值与其基波磁通势幅值相差------------倍，基波幅值--------------（指大或小），基波磁通势性质是--------------。
4、两极电枢绕组有一相绕组通电，产生的基波磁动势的极数为-------------，电流频率为50Hz，基波磁动势每秒钟变化--------------次。
5、最大幅值为F的两极脉振磁动势，空间正弦分布，每秒钟脉振50次。可以把该磁动势看成这样两个旋转的磁通势F1和F2的合成磁势：旋转磁通势F1和F2的大小为-----------------，转向---------------，转速为---------------r/min，极数为-----------------，每个瞬间F1与F2的位置相距脉振磁势F的距离（电角度）------------。
6、三相对称绕组通入电流iA=√2 Icosωt，iB=√2 Icos（ωt+120?），iC=√2 Icos（ωt-120?），合成磁通势的性质是-------，转向是从绕组轴线----------转向-----------转向-----------。若f=ω/2π=60Hz,电机是六极的，磁通势转速为-------------r/min , ωt=120o瞬间，磁通势最大幅值在-------------轴线处。 7、某交流电机电枢只有两相对称绕组，通入两相电流。若两相电流大小相等，相位差为90o，电机中产生的磁通势性质是-----------------。若两相电流大小相等，相位差为60o，磁通势性质是--------------------。若两相电流大小不等，相位差为90o，磁通势性质是-----------------。在两相电流相位相同的条件下，不论各自电流大小如何，磁通势性质为--------------------。
8、某交流电机两相电枢绕组是对称的，极数为2，通入的电流IA领先IB，合成磁势的转向便是先经绕组轴线--------------转90o电角度后到绕组轴线----------。转速表达式为------------------r/min.
9、某三相交流电机电枢通上三相电源后，磁通势顺时针方向旋转，对调其中的两根引出线后再接到电源上，磁通势为---------时针旋转，转速----------变。
10、 两相绕组通入两相电流后磁通势顺时针方向旋转，对调其中一相的两根引出线后再接到电源上，磁通势为---------时针旋转，转速----------变。
第五章 感应电动机的稳态运行
1、忽略空载损耗，拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其n1=1500r/min,电磁功率PM=10KW.。若运行时转速n=1455r/min，输出的机械功率Pm=-------kw；若n=900r/min,Pm=--------kw,转差率s越大，电动机的效率越-------------。
2、三相异步电动机电磁功率为PM，机械功率为Pm，输出功率为P2，同步角速度为Ω1，机械角速度为Ω，那么，PM/Ω1 = ------------,称为--------------；Pm / Ω =------- ，称为----------；而P2/Ω = -----------，称为-----------。
3、三相异步电动机电磁转矩与电压U1的关系是------------------。 4、三相异步电动机最大电磁转矩与转子回路电阻----------------关系，临界转差率与转子回路电阻成---------------关系。
5、三相异步电动机额定电压为380v，额定频率为50Hz，转子每相电阻为0.1Ω，其Tm=500Nm, Ts=300Nm, sm=0.14, 请添好下面空格：
① 若额定电压降至220v，则Tm=-------------Nm, Ts = --------Nm, sm =
---------。
② 若转子每相串入R=0.4Ω电阻，则Tm=---------Nm, Ts = --------Nm, sm =
---------。
6、判断下列各结论是否正确，正确者在括号内打√，否则打× ① 三相鼠笼式异步电动机直接启动时，启动电流很大，为了避免启动过程
中因过大电流而烧坏电动机，轻载时需要采取降压起动。（ ）
② 电动机拖动的负载越重，电流则越大，因此只要是空载，三相异步电动
机就可以直接起动了。（ ）
③ 深槽式与双鼠笼式三相异步电动机，由于集肤效应而增大了转子电阻，
因而具有较高的起动转矩倍数KT（ ）
7、三相异步电动机定子绕组接法为---------------，才有可能采用Y-△接法。 8、某台三相鼠笼式异步电动机，绕组为△接法，λ=2.5，KT=1.3，供电变压器容量足够大，该电动机-----------用Y-△起动方式拖动额定负载起动。 9、一般三相鼠笼式异步电动机，采用QJ3型自耦变压器起动时，---------拖动额定负载起动。
10、 判断下列结论是否正确。正确者打√，否则打×
① 三相绕线式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（ ）
② 三相绕线式异步电动机若在定子边串入电阻或电抗，都可以减小起动转矩和起动电流；若在转子边串入电阻或电抗，都可以加大起动转矩和减小起动电流。（ ）
③ 三相绕线式异步电动机转子串电阻分级起动，若仅仅考虑起动电流与起动转矩这两个因素，那么级数越多越好。（ ）
11、 拖动反抗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------------，最后稳定运行于---------状态。
12、 拖动位能性恒转矩负载运行于正向电动机状态的三相异步电动机，进行能耗制动停车，当n=0时，---------其他停车措施；若采用反接制动停车，当n=0时，-------其他停车措施。
13、 如果由三相绕线式异步电动机拖动一辆小车，走在平路上，电机为正向电动运行，走下坡路时，位能性负载转矩比摩擦性负载转矩大，电动机运行在---------状态。
14、 一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，当提升某重物时，负载转矩TL=TN,电动机转速为nN=710r/min,忽略传动机构的损耗。现要以相同的速度把该重物下放，可以采用的办法是： ① 降低交流电动机的电源电压
② 切除交流电源，在定子绕组通入直流电源 ③ 对调定子绕组任意两出线端 ④ 转子绕组中串入三相对称电阻
15、 一台绕线式异步电动机拖动起重机的主钩，若重物提升到一定高度以后需要停在空中，不使用例如抱闸等装置使卷筒停转的办法，那么可以采用的办法是：
① 切断电动机电源
② 在电动机转子回路中串入适当的三相对称电阻 ③ 对调电动机定子任意两出线端 ④ 降低电动机的电源电压
二、简答题 第一章 磁路
1、从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？
2、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？ 3、变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？ 4、变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？
5、变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？ 6、变压器原、副方和额定电压的含义是什么？
第二章 变压器
1、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？
2、变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？
3、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？ 4、为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么
波形，为什么？
5、一台220/110伏的单相变压器，试分析当高压侧加额定电压220伏时，空载
电流I0呈什么波形？加110伏时载电流I0呈什么波形，若把110伏加在低压侧，I0又呈什么波形?
6、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？当电源电压降到额定值的一半时，它们如何变化？我们希望这两个电抗大好还是小好，为什么？这两个电抗谁大谁小，为什么？
7、变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空
载电流I0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？ 8、一台380/220伏的单相变压器，如不慎将380伏加在二次线圈上，会产生什么现象？
9、一台220/110伏的变压器，变比k?N1?2，能否一次线圈用2匝，二次线N2圈用1匝，为什么？
10、变压器制造时：①迭片松散，片数不足；②接缝增大；③片间绝缘损伤，部对变压器性能有何影响？
11、变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和
程度、激磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？
12、如将铭牌为60赫的变压器，接到50赫的电网上运行，试分析对主磁通、激
磁电流、铁损、漏抗及电压变化率有何影响？ 13、变压器运行时由于电源电压降低，试分析对变压器铁心饱和程度、激磁电流、
激磁阻抗、铁损和铜损有何影响？ 14、两台单相变压器，原方匝数相同，空载电流I0I?I0II，U1N/U2N?220/110V，
今将两台变压器原线圈顺向串联接于440V电源上，问两台变压器二次侧的
空载电压是否相等，为什么？
15、变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因
是什么？写出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？
16、变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？
17、试绘出变压器“T”形、近似和简化等效电路，说明各参数的意义，并说明
各等效电路的使用场合。
18、当一次电源电压不变，用变压器简化相量图说明在感性和容性负载时，对二
次电压的影响？容性负载时，二次端电压与空载时相比，是否一定增加？ 19、变压器二次侧接电阻、电感和电容负载时，从一次侧输入的无功功率有何不
同，为什么？
20、空载试验时希望在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的空载功
率、空载电流、空载电流百分数及激磁阻抗是否相等？如试验时，电源电压达不到额定电压，问能否将空载功率和空载电流换算到对应额定电压时的值，为什么？
21、短路试验时希望在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的短路功
率、短路电流、短路电压百分数及短路阻抗是否相等？如试验时，电流达不到额定值对短路试验就测的、应求的哪些量有影 响，哪些量无影响？如何将非额定电流时测得UK、PK流换算到对应额定电流IN时的值？ 22、为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损，短路损耗可近似看成铜损？负
载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别，为什么？ 23、变压器电源电压不变，负载（?2?0）电流增大，一次电流如何变，二次电压如何变化？当二次电压过低时，如何调节分接头？
24、有一台单相变压器，额定容量为5千伏安，高、低压侧均有两个线圈组成，
原方每个线圈额定电压均为U1N=1100伏，副方均为U2N=110伏，用这台变压器进行不同的连接，问可得到几种不同的变化？每种连接原、副边的额定电流为多少？ 25、三相心式变压器和三相组式变压器相比，具有会什么优点？在测取三相心式
变压器空载电流时，为何中间一相电流小于旁边两相？
26、单相变压器的组别（极性）有何意义，如何用时钟法来表示？ 27、三相变压器的组别有何意义，如何用时钟法来表示？ 28、 D，Y（Δ/Y）、Y，d(Y/Δ)、Y,y(Y/Y)、和D，d（Δ/Δ）接线的三相变压
器，其变比K与两侧线电压呈何关系？
29、试画出Y，y2(y/Y-2)、Y,d5(Y/Δ-5)、D,y1(Δ/Y-1)三相变压器的接线。 30、为什么说变压器的激磁电流中需要有一个三次谐波分量，如果激磁电流中的
三次谐波分量不能流通，对线圈中感应电动机势波形有何影响？
31、Y/Δ接线的三相变压器，三次谐波电动势能在Δ中形成环流，而基波电动势
能否在Δ中形成环流，为什么？
32、试分析为什么三相组式变压器不能采用Y/Y0接线，而小容量的三相心式变
压器却可以？ 33、变压器并联运行的理想条件是什么？试分析当某一条件不满足时的变压器运行情况。
34、一台Y，d11(Y/Δ-11) 和一台D,y11(Δ/Y-11)连接的三相变压器能否并联
运行，为什么？
35、试分别分析短路试验和突然短路时变压器铁心的饱和情况？
36、变压器空载电流很小，为什么空载合闸时会很大（即出现激磁涌流）？为什
么激磁涌流的衰减较突然短路电流要慢？
37、将额定电压为10KV的变压器，空载合闸到3KV的交流电源上，问空载合
闸电流比额定电流大还是小，能否产生激磁涌流，为什么？
38、试分析比较变压器突然短路和空载合闸两种瞬变过程的相同和不同之处,画
出它们电流变化曲线？
第三章 直流电机的稳态运行
1、 直流发电机是如何 发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？ 2、“直流电机实质上是一台装有换向装置的交流电机”，你怎样理解这句话？ 3、试判断下列情况，电刷两端电压的性质：
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。
4、直流电机有哪些激磁方式？各有何特点？不同的激磁方式下，负载电流、电
枢电流与激磁电流有何关系？
5、直流电机由哪些主要部件组成？其作用如何？ 6、一台四极直流电机，采用单迭绕组，问：
① 若取下一只或相邻两只电刷，电机是否可以工作？ ② 若只用相对两只电刷，是否可以工作？ ③ 若有一磁极失去励磁将产生什么后果？
7、直流发电机和直流电动机的电枢 电动势的性质有何区别，它们是怎样产生
的？直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别，它们又是怎样产生的？
8、直流电机的电枢电动势和电磁转矩的大小取决于哪些物理量，这些量的物理意义如何？
9、把一以他激发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（激磁电阻保持不
变）？若是一台并激发电机，则电压升高得多还是少（激磁电阻保持不变）？ 10、何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？公式Ea?Ce?n和
Tem?CT?Ia中的?应是什么磁通？
11、直流电发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？有哪些主要区别？ 12、换向元件在换向过程中可能出现哪些电动势？是什么原因引起的？对换向各
有什么影响？
13、造成换向不良的主要电磁原因是什么？采取什么措施来改善换向？ 14、换向磁极的作用是什么？它装在哪里？它的绕组如何激磁？
15、一台四极直流发电机，单迭绕组，每极磁通为3.79?106马，电枢总导体数为152根，转速为1200转/分，求电机的空载电动势？
16、试比较直流发电机和直流电动机的电动势、功率和转矩平衡关系？ 17、判断直流电机运行状态的依据是什么？何时为发电机状态？何时为电动机状态？
18、试述并激直流发电机的自激过程和自激条件？
19、在实际应用中，如果并激直流发电机不能自激建压，试分析可能产生的原因，
怎样检查，应采取哪些措施？
20、并激直流发电机正转能自激，反转能否自激？为什么？如果反接励磁绕组，
电机并以额定转速反转，这种情况能否自激建压？
21、试解释他激和并激发电机的外特性为什么是一条下倾的曲线？ 22、并激直流电动机的起动电流取决于什么？正常工作时的电枢电流又决定于什么？
23并激直流电动机起动时，常把串接于激磁回路的磁场变阻器短接，为什么？
若在起动时，激磁回路串入较大电阻，会产生什么现象？ 24、并激直流电动机在运行时励磁回路突然断线，问电机有剩磁的情况下会有什
么时候后果？若在起动时就断线，又会出现什么后果？
第四章 交流电机绕组、电动势及磁动势
1、三相异步电动机为什么会转，怎样改变它的极性？
2、为什么异步电动机的转速一定小于同步转速？若转子电流和转子电动势之间
有相位差，这里所有转子导体上的电磁力的方向是否都和转向相同，画图分析说明。
3、试述“同步”和“异步”的含义？
4、何谓异步电动机的转差率？在什么情况下转差率为正，什么情况为负，什么
情况下转差率小于1或大于1？如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态？
5、三相异步电动机在正常运行时，它的定子绕组往往可以接成星形或角形。试问在什么情况下采用这种或那种接法？采用这两种连接方法时，电动机的额定值（功率、相电压、线电压、相电流、线电流、效率、功率因数、转速等）有无改变？
6、假如一台星形接法的异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状况如何，试用图分析之。
7、凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？
8、试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？ 9、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？
10、总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有
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？ 11、试从物理和数学意义上分析，为什么短距和分布绕组能削弱或消除高次谐波电动势？ 12、同步发电机电枢绕组为什么一般不接成△形，而变压器却希望有一侧接成△接线呢？
13、额定转速为每分钟3000转的同步发电机，若将转速调整到3060转/分运行，
其它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变？
14、总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与
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？
15、总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、它的幅值大小、幅值空
间位置、转向和转速各与哪些因素有关？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？
16、一台50Hz的交流电机，今通入60Hz的三相对称交流电流，设电流大小不
变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向将如何变化？
第五章 感应电动机的稳态运行
1、异步电动机的气隙为什么要尽可能地小？它与同容量变压器相比，为什么空载电流较大？ 2、异步电动机在起动和空载运行时，为什么时候功率因数很低？当满载运行时，功率因数会提高？ 3、当异步电动机运行时，定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率为多少？
由定子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切定子，又以什么速度截切转子？由转子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切转子，又以什么速度截切定子？，它与定子旋转磁动势的相对速度是多少？
4、说明异步电动机轴机械负载增加时，定、转子各物理量的变化过程怎样？ 5、为什么说异步电动机的功率因数总是滞后的，而变压器呢？
1?s'r2的物理意义是什么？能否用电感或6、异步电动机等效电路中的附加电阻s电容来代替,为什么？ 7、异步电动机的电磁转矩与哪些因数有关，哪些是运行因素，哪些是结构因素？ 8、异步电动机带额定负载运行时，且负载转矩不变，若电源电压下降过多，对
电动机的Tmax、 Tst、Φ1、I1、I2、s及η有何影响？
9、漏抗的大小对异步电动机的运行性能，包括起动转矩、最大转矩、功率因数有何影响，为什么？
10、通常的绕线式异步电动机如果：（1）转子电阻增加；（2）转子漏抗增加；（3）
定子电压大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？
11、一台鼠笼异步电动机，原来转子是铜条，后因损坏改成铸铝，如输出同样功
率，在通常情况下，sN、cos?1、η1、I1N、sm、Tmax、Tst 有何变化？
12、一台50Hz、380伏的异步电动机若运行于60Hz、380伏的电网上，设输出
功率保持不变，问下列各量是增大还是减小： ① 激磁电抗、激磁电流和电动机的功率因数； ② 同步转速和额定电流时的电机转速； ③ 最大转矩和产生最大转矩时的转差率； ④ 起动转矩； ⑤ 电机效率。
13、增大异步电动机的气隙对空载电流、漏抗、最大转矩和起动转矩有何影响？ 14、普通鼠笼异步电动机在额定电压下起动，为什么起动电流很大，而起动转矩却不大？
15、在应用降压起动来限制异步电动机起动电流时，起动转矩受到什么影响，比
较各种降压的起动方法，着重指出起动电流倍数年和起动转矩倍数间的关
系。
16、绕线式异步电动机在转子回路中串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，
又能增大起动转矩？
17、绕线式异步电动机在起动和运行时，如将它的三相转子绕组接成Y形短接，
或接成 △形短接，问对起动性能和运行性能有无影响，为什么？
18、一台鼠笼异步电动机原来转子导条是铜的，后因损坏改成铝条，在其它条件
不变情况下，对起动性能有何影响？最大电磁转矩是否改变？若负载转矩不变，其转差率将如何变化？ 19、深槽和双鼠笼异步电动机在额定电压下起动，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？ 20、双鼠笼异步电动机两笼之间为什么一定要有缝隙？深槽式异步电动机转子槽
为什么要做得深而窄？
21、在绕线式异步电动机的转子回路中串接电抗器或电容器是否能改善起动性
能？是否能用来调速？此时Tst、Tmax、sm和额定负载下的效率和功率因数如何变化？ 22、为什么说一般的电动机不适用于需要在宽广范围内调速的场合，简述异步电
动机有哪几种主要的调速方法。
23、异步电动机的电源电压、电源频率、转子电阻及电抗各对转速有何影响？ 24、如果电源电压显著不对称，三相异步电动机能否带额定负载长期运行，为什么？ 25、正序电流产生的旋转磁场以什么速度截切转子，负序电流产生的旋转磁场以
什么速度截切转子？当三相异步电动机在不对称电压运行时，转子电流会有哪几种频率？
26当电源电压不对称时，三相异步电动机定子绕组产生的磁动势是什么性质？当三相是Y 接线或△接线异步电动机缺相运行时，定子绕组产生的磁动势又是什么性质？
27三相异步电动机起动时，如电源一相断线，这时电动机能否起动，如绕组一相断线，这时电动机能否起动？Y 、△接线是否一样？如果运行中电源或绕组一相断线，能否继续旋转，有何不良后果？ 28、试比较单相异步电动机和三相异步电动机的转矩---转差率曲线，着重就以下各点比较：
① 当s=0时的转矩； ② 当s=1时的转矩； ③ 最大转矩；
④ 在有相同转矩时的转差率； ⑤ 当1?s?2时的转矩。
第六章 同步发电机的稳态运行
1、同步发电机是怎样发出三相对称正弦交流电的？
2、什么叫同步电机？其感应电动势频率和转速有何关系？怎样由其极数决定它的转速？
3、说明汽轮发电机的基本结构，为什么汽轮发电机的转子采用隐极式，而水轮
发电机的转子采用凸极式？
4、同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在下列情况下，电枢反应各起
什么作用？
*① 三相对称电阻负载； ② 电容负载xc?0.8， *③ 发电机同步电抗xt*?1.0； ④ 电感负载xL?0.7
5、保持转子激磁电流不变，定子电流I=IN，发电机转速一定，试根据电枢反应概念，比较：
① 空载； ② 带电阻负载； ③ 带电感负载；
④ 带电容负载时发电机端电压的大小？为保持端电压为额定值，应如何调节？
6、同步电机的电枢反应电抗与异步电机的什么电抗相似？指出它们的相似处？ 7、同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？
8、为什么同步电抗的数值一般都较大（不可能做得较小），试分析下列情况对同
步电抗的影响？
① 电枢绕组匝数增加；② 铁心饱和程度增大；③ 气隙加大 ；④ 激磁绕组匝数增加。
9、一台同步电机，定子绕组施以三相对称电压，并保持恒定，试问：抽出转子
与使转子以同步速沿电枢旋转方向旋转（激磁绕组开路）这两种情况下哪种情况定子电流大，为什么？ 10、同步发电机带上? >00的对称负载，后，端电压为什么会下降，试用磁路和电路两方面加以分析？
11、表征同步发电机单机对称 稳定运行的性能有哪些特性？其变化规律如何？
什么叫短路比？它和同步电抗有何关系？它的大小对电机的运行性能和制造成本有何关系？ 12、同步发电机短路特性曲线为什么是直线？当Ik?IN时，这时的激磁电流已
处于空载特性曲线的饱和段，为什么此时求得的xd却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？ 13、负载大小的性质对发电机外特性和调整特性有何影响？为什么？电压变化率
与哪些因素有关？
14、一台同步发电机在额定负载运行情况下保持激磁电流不变而甩去全部负载，
此时端电压上升率为ΔU升，在空载额定电压时保持激磁电流不变而加上额定负载，此时端电压下降变化率为ΔU降，问ΔU升和ΔU降哪个大？为什么？ 15、试比较三相对称负载时同步发电机的电枢磁动势和激磁磁动势的性质，它们
的大小、位置和转速各由哪些因素决定的？ 16、试述三相同步发电机准同期并列的条件？为什么要满足这些条件？怎样检验
是否满足？ 17、同步发电机并列时，为什么通常使发电机的频率略高于电网的频率？频率相
差很大时是否可以？为什么？ 18、同步发电机的功角在时间和空间上各有什么含义？
19、与无限大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率，试用功角特性分
析说明？
20、用功角特性说明与无限大电网并联运行的同步发电机的静态稳定概念？ 21、试比较在与无限大电网并联运行的同步发电机的静态稳定性能：并说明理由？
① 有较大短路比或较小短路比；
② 在过激状态下运行或在欠激状态下运行； ③ 在轻载状态下运行或在重载状态下运行；
④ 直接接到电网或通过升压变压器、长输电线接到电网。 22、与无限大容量电网并联运行的同步发电机如何调节无功功率？试用相量图分析说明？
23、什么是U形曲线？什么时候是正常激磁、过激磁和欠激磁？一般情况下发
电机在什么状态下运行？ 24、 试比较ψ、?、δ这三个角的含义，同步电机下列各种运行状态分别与哪个角有关？角的正、负又如何？
25、与无穷大电网并联运行的同步发电机，当调节有功功率输出时，如果要保持
无功功率输出不变，问此时此刻功角δ和激磁电流如何变化，定子电流和空载电动势又如何变化，用同一相量图画出变化前、后的相量图。
26、与无穷大电网并联运行的同步发电机，当保持输入功率不变时，只改变激磁
电流时，功角δ是否变化？，输出的有功功率和空载电动势又如何变化？用同一相量图画出变化前、后的相量图 27、一台同步发电机并联于无穷大电网，U*?1,I*?1,cos?N?0.8（滞后），如
311果保持激磁电流不变，在负载功率减为原来的,,时，求这三种情况下
424的功角δ、功率因数cos?及电枢 电流I的标么值（设ra?0,xt*?0.8）。 28、设有一凸极式同步发电机，Y接线，xd?1.2?,xq?0.9?，和它相连的无穷
大电网的线电压为230V，额定运行时?N?240，每相空载电动势
E0?225.5V，求该发电机： ① 在额定运行时的基本电磁功率； ② 在额定运行时的附加电磁功率； ③ 在额定运行时的总的电磁功率； ④ 在额定运行时的比整步功率；
29、有一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，额定负载时功角?N?200，现因
电网发生故障，电压下降为原来的60%，试问：为使δ角不超过250，那么应增加激磁电流，使发电机的E0上升为原来的多少倍（假定故障前后发电机输出的有功功率不变）？
30、从磁路和电路两个方面来分析同步发电机三相突然短路电流大的原因？
31、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的直流分量起始值与短路瞬间转
子的空间位置是否有关？与其对应的激磁绕组中的交流分量幅值是否也与该位置有关？为什么？ 32、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的交流分量起始值与短路瞬间转
子的空间位置是否有关与其对应的激磁绕组中的直流分量起始值是否也与该位置有关？为什么？
\'\'33、说明xd、xd的物理意义，比较xd、xd、xd的大小？
34、同步发电机三相突然短路时，定子、转子各分量短路电流为什么会衰减？衰
减时哪些量是主动的？哪些量是随动的？为什么会有此区别？ 35、为什么变压器的x+=x–，而同步电机x+≠x–？
36、对两台电机，定子的材料、尺寸和零件完全一样，一个转子的磁极用钢片迭
成，另一个为实心磁极，问哪台电机的负序电抗要小？为什么？
'\\37、试按数值大小排列同步电机的各种电抗：x?,xd,xq,xd,xd,xq,x?。
三、计算题
第一章 磁路
1、有一台D-50/10单相变压器，SN?50kVA,U1N/U2N?10500/230V，试求变压
器原、副线圈的额定电流？
2、有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN，d接线，U1N/U2N?220/10.5kV，
求①变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电
流。
第二章 变压器
1、一台单相变压器，SN=20000kVA ，U1N/U2N?2203/11kV，fN=50赫，线圈为
铜线。
空载试验（低压侧）：U0=11kV、I0=45.4A、P0=47W； 短路试验（高压侧）：Uk=9.24kV、Ik=157.5A、Pk=129W；试求（试验时温度为150C）：
①折算到高压侧的“T”形等效电路各参数的欧姆值及标么值（假定
r1?r2'?rkx',x1?x2?k）； 22② 短路电压及各分量的百分值和标么值；
③ 在额定负载，cos?2?1、cos?2?0.8(?2?0)和cos?2?0.8(?2?0)时的
电压变化率和二次端电压，并对结果进行讨论。 ④ 在额定负载， cos?2?0.8(?2?0)时的效率； ⑤ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。
2、一台单相变压器，SN=1000kVA ，U1N/U2N?60/6.3kV，fN=50赫，
空载试验（低压侧）：U0=6300kV、I0=19.1A、P0=5000W； 短路试验（高压侧）：Uk=3240kV、Ik=15.15A、Pk=14000W；试计算： ① 用标么值计算“T”形等效电路参数； ② 短路电压及各分量的标么值勤和百分值；
③ 满载且cos?2?0.8(?2?0)时的电压变化率及效率； ④ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。
3、有一台S-100/6.3三相电力变压器，U1N/U2N?6.3/0.4kV，Y，yn（Y/Y0）接
线，铭牌数据如下：I0%=7% P0=600W uk%=4.5% PkN=2250W
试求：1、画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2、当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负载运行，每相
*负载阻抗ZL?0.875?j0.438 ，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及
输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。
4、一台三相变压器，SN=5600kVA ，U1N/U2N?35/6kV，Y，d（Y/Δ）接线，
从短路试验（高压侧）得：U1k=2610V、Ik=92.3A、Pk=53kW；当U1=U1N时I2=I2N，测得电压恰为额定值U2=U2N。求此时负载的性质及功率因数角?2的大小（不考虑温度换算）。
5、三相变压器有哪些标准组别，并用位形图判别之。 6、试用位形图判别
A B C A B C A B C A B C · · ·
· · ·
· · ·
· · ·
c a b a b c a b c · · ·
· · ·
c a b · · ·
· · ·
7、有四组组别相同的单相变压器，数据如下：
①、100KVA，3000/230V，UkI=155V，IKI=34.5A，PKI=1000W； ②、100KVA，3000/230V，UkII=201V，IKII=30.5A，PKII=1300W； ③、200KVA，3000/230V，UkIII=138V，IKIII=61.2A，PKIII=1580W；
④、300KVA，3000/230V，UkIV=172V，IKIV=96.2A，PKIV=3100W；问哪两台变压器并联最理想？
8、试说明为什么三相组式变压器不能采用Y，yn（Y/Y0）接线，而三相小容量心式变压器却可采用？
9、试分析Y，yn（Y/Y0）接线的三相变压器，在不对称运行时产生中性点位移的原因？ 10、变压器短路阻抗大小与短路电流大小有何关系，为什么大容量变压器把短路阻抗设计得小一点？
11、变压器在什么情况下发生短路，线圈中不存在瞬变分量，而又在哪种情况下
突然短路，其瞬变分量的初值最大，经过多久出现冲击电流，大致为额定电流的多少倍？
12、有一台60000千伏安，220/11千伏，Y，d（Y/Δ）接线的三相变压器，
*rk*?0.008,xk?0.072 ，求：
① 高压侧稳态短路电流值及为额定电流的倍数；
② 在最不得的情况发生突然短路，最大的短路电流是多少？
第三章 直流电机的稳态运行
1、一台Z2型直流电动机，额定功率为PN=160千瓦，额定电压UN=220伏，额
定效率ηN=90%，额定转速nN=1500转/分，求该电机的额定电流？
2、一台Z2型直流发电机，额定功率为PN=145千瓦，额定电压UN=230伏，额
定转速nN=1450转/分，求该发电机的额定电流？ 3、一台四极直流电动机，nN?1460转/分，Z=36槽，每槽导体数为6，每极磁
通为??2.2?106马，单迭绕组，问电枢电流为800安时，能产生多大的电磁转矩？
4、一台并励直流发电机，励磁回路电阻Rf?44?,负载电阻RL?4?，电枢回路
电阻Ra?0.25?，端电压U=220V。 试求：① 励磁电流If和负载电流I；
② 电枢电流Ia和电动势Ea（忽略电刷电阻压降）； ③ 输出功率P2和电磁功率Pem。
5、一台并励直流发电机，PN?35kW,UN?115V,nN?1450r/min，电枢回路电
阻Ra?0.0243?，一对电刷压降2?Ub?2V，励磁回路电阻Rf?20.1?，求额定时的电磁功率和电磁转矩？
6、一台并励直流电动机，PN?17kW,UN?220V,nN?3000r/min,IN?88.9A，
电枢回路总电阻Ra?0.114?，励磁回路电阻Rf?181.5?，忽略电枢反应的影响，求：
① 电动机的额定输出转矩？ ② 额定负载时的电磁转矩； ③ 额定负载时的效率；
④ 在理想空载时（Ia?0）的转速；
⑤ 当电枢回路中串入一电阻R=0.15Ω时，在额定转矩下的转速。 7、一台并励直流电动机，
UN?220V,IN?80A，额定运行时，电枢回路总电阻Ra?0.099?，励磁回路电阻Rf?110?，2?Ub?2V，附加损耗占额定功率1%，额定负载时的效率
?N85%， 求： ① 额定输入功率；②额定输出功率； ③ 总损耗； ④ 电枢
回路铜损耗； ⑤ 励磁回路铜损耗； ⑥ 电刷接触电阻损耗；⑦ 附加损耗；⑧ 机械损耗和铁损耗之和。
第四章 交流电机绕组、电动势及磁动势
1、一台三相异步电动机，PN=4.5千瓦，Y/Δ接线，380/220伏，cos?N?0.8，
?N?0.8，nN?1450 转/分，试求：
① 接成Y形或Δ形时的定子额定电流； ② 同步转速n1及定子磁极对数P； ③ 带额定负载时转差率sN；
2、一台八极异步电动机，电源频率f=50赫，额定转差率sN=0.04，试求： ① 额定转速nN；
② 在额定工作时，将电源相序改变，求反接瞬时的转差率。 3、有一台交流电机，Z=36，2P=4，y=7，2a=2，试会出： ① 槽电势星形图，并标出600相带分相情况； ② 三相双层迭绕组展开图。
4、一台4 极，Z=36的三相交流电机，采用双层迭绕组，并联支路数2a=1，
7y??，每个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通?1=7.5×10-3韦，试求每相绕
9组的感应电动势？
5、有一台三相异步电动机，2P=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，
fN=50赫，每极气隙基波磁通?1=1.505韦，求：
① 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；
② 如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？ 6、若在对称的两相绕组中通入对称的两相交流电流iA?Imcos?t,iB?Imsin?t，试用数学分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质？
57、一台三相异步电动机，2P=6，Z=36，定子双层迭绕组， y??，每相串联匝数N=72，
6当通入三相对称电流，每相电流有效值为20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？
8、有一三相对称 交流绕组，通入下列三相交流电流：
ia?141sin314t??0① ?ib?141sin(314t?120)
?i?141sin(314t?1200)?c1in31t4?ia?14s?1in31t4) ② ?ib??14s?ic?0?ia?141sin314t??0③ ?ib??70.4sin(314t?60)
?i??122sin(314t?300)?c定性分析其合成磁动势的性质（包括转向）。
第五章 感应电动机的稳态运行
1、一台六极异步电动机，额定功率PN=28千瓦，UN=380伏，f1=50Hz，nN=950
转/分，额定负载时，cos?1?0.88，pcu1+pFe=2.2千瓦，pmec=1.1千瓦，pad=0，计算在额定时的sN、pcu2、ηN、I1和f2 。
2、一台4极异步电动机，额定功率PN=5.5千瓦， f1=50Hz，在某运行情况下，
自定子方面输入的功率为6.32千瓦，pcu1=341瓦，pcu2=237.5瓦，pFe=167.5瓦，pmec=45瓦，pad=29瓦，试绘出该电机的功率流程图，标明电磁功率、总机械功率和输出功率的大小，并计算在该运行情况下的效率、转差率、转速及空载转矩、输出转矩和电磁转矩 。 3、有一台三相四极的笼型感应电动机，其容量为PN=17kw，额定电压为U1N=380V（D连接），参数为
R1=0.715Ω，X1σ=1.74Ω，R2ˊ=0.416Ω，X2σˊ=3.03Ω，Rm=6.2Ω，Xm=75Ω， 电动机的机械损耗PΩ=139W，额定负载时的杂散损耗pΔ=320W，试求额定负载
时的转差率，定字电流，定子功率因数，电磁转矩，输出转矩和效率。 4、有一台50HZ的三相感应电动机，其铭牌数据为：PN=10KW，2p=4，UN=380V，Y连接，I1N=19.8A，已知R1=0.5Ω，
空载实验数据为：U1=380V，I10=5.4A，P10=425W，pΩ=170W； 短路实验数据为：
U1K（线）/V 200 160 120 80 40
I1K /A 36 27 18.1 10.5 4 P1K /W 3680 2080 920 290 40
试求：
① Xm、X1σ、X2σˊ和R2ˊ（设X1σ=X2σˊ）；
② 用T形等值电路确定额定电流I1N和功率因数cosΦ（杂散损耗设为1%PN） N③ Tmax
5、有一台笼型感应电动机，其额定数据为PN=10KW，UN=380V，I1N=19.7A，
nN=1445r/min，Y连接，电动机的参数为R1=0.488Ω，R2ˊ=0.408Ω，X1σ=1.2Ω， X2σˊ=1.333Ω，Rm=3.72Ω，Xm=39.5Ω，现把该机接在额定电压的电网上作发电机运行，并用原动机把它拖到1550r/min，试计算：
① 此时电机向电网输出的有功功率P和无功功率Q，此无功功率是容性的
还是感性的。
② 电机的电磁功率Pe。
③ 电机输入的机械功率（已知电机的机械损耗为0.14KW，杂耗不计） 6、有一台110v、50HZ的四极单相感应电动机，其参数为R1=R2ˊ=2Ω，X1σ
=X2σˊ=2Ω，Xm=50Ω，Rm=4.5Ω，机械损耗和杂散损耗为10W，试求转差率s=0.05时电动机的： ① 定子电流和功率 ② 电磁功率和电磁转矩 ③ 输出功率和效率
④ 正向和反向旋转磁场幅值之比。
7、有一台三相四极的绕线型感应电动机，额定转速nN=1485r/min，转子每相电
阻R2=0.012Ω，设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min，问转子每相应串入多大的调速电阻。
8、有一台三相绕线型感应电动机，PN=155KW，nN=1450r/min，U1N=380V，定、转
子均为Y连接，cosФN=0.89，ηN=0.89，R1=R2ˊ=0.012Ω，X1σ=X2σˊ=0.06Ω，ke=ki=1.73，激磁电流略去不计，现要把该机的启动电流限制在1.5I1N，试计算启动电阻的值以及启动转矩倍数。
第六章 同步发电机的稳态运行
1、有一台QFS-300-2的汽轮发电机，UN=18千伏，cos?N?0.85，fN=50赫兹，
试求（1）发电机的额定电流；（2）发电机在额定运行时能发多少有功和无功功率？
2、有一台TS854-210-40的水轮发电机，PN=100兆瓦，UN=13。8千伏，cos?N?0.9，
fN=50赫兹，求：① 发电机的额定电流；② 额定运行时能发多少有功和无
功功率？③ 转速是多少？
3、一台三相汽轮发电机，PN=25000千瓦，UN=10。5千伏，cos?N?0.8（滞后），
Y接线，作单机运行，同步电抗xt*?2.13,ra 忽略不计。试求每相空载电动势为7250伏，分下列几种财政部接上三相对称负载时的电枢电流值，并说
明电枢反应的性质？
4、有一台三相汽轮发电机，PN=25000千瓦，UN=10.5千伏，cos?N?0.8（滞后），
Y接线，同步电抗xt*?2.13,ra?0 。试求额定负载下发电机的空载相电动势E0、E0与U之间的夹角?及E0与I之间的夹角?，并画出相量图。
**5、有一台凸极同步发电机，xd?1.0,xq?0.6，电枢电阻略去不计，试计算发电
.?.?机额定电压、额定千伏安、cos?N?0.8（滞后）时发电机的空载电动势E*0，并作出相量图。
6、有一台三相隐极同步发电机，SN=26千伏安，UN=400伏，IN=37.5安，
cos?N?0.85，Y接线，已知空载特性：
E*0 1.43 3 1.38 2.4 1.32 2 1.24 1.6 1.09 1.2 1.0 1.0 0.86 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 I*f 短路特性： I*K 1.0 1.2 0.85 1.0 0.65 0.8 0.5 0.6 0.15 0.2 I*f 求：xt*的不饱和值、饱和值及欧姆值。
7、一国产三相72500千瓦的水轮发电机，UN=10.5千伏，cos?N?0.8，Y接线，
空载特性为： E*0 0.55 0.52 1.0 1.0 1.21 1.51 1.27 1.76 1.33 2.09 I*f *短路特性为过原点的直线，IK?1时I*f?0.965
8、一台汽轮发电机并联于无穷大电网，SN=31250KVA，UN=10.5KV，
cos?N?0.8(?N?0)，Y接线，xt?7?,ra?0，求：
① 发电机在额定状态下运行时，功角δ、电磁功率Pem、比整步功率Psyn及过载能力Km；
② 若维持上述激磁电流不变，但输出有功功率减半时，δ、Pem、Psyn及cos?将为多少？
③ 发电机在额定状态下运行，现仅将激磁电流增加10%（假定磁路不饱和），δ、Pem、cos?及定子电流I将变为多少？
9、有一台发电机向一感性负载供电，有功电流分量为1000A，感性无功电流分量为1000A，求：（1）发电机的电流I和cos?；（2）在负载端接入调相机后，如果将cos?提高到0.8，发电机和调相机的电流各为多少？（3）如果将cos?提高到1，发电机和调相机的电流又各为多少？ 10、一台汽轮发电机有下列数据：
*'*\xd?1.62,xd?0.208,xd?0.126,Td'?0.74秒，Td\?0.208秒,Ta?0.132秒。设
该电机在空载额定电压下发生三相突然短路，求： ①在最不利情况下定子突然短路电流的表达式； ② 最大冲击电流值；
③ 在短路后经过0.5秒时的短路电流值； ④ 在短路后经过3秒时的短路电流值.