第一篇：電機拖動基礎心得
a.一般地，在一個完整的自動控制系統中，信號電機、功率電動機和控制電動機都會有自己的用武之地。通常控制電動機是很“精確”的電動機，在控制系統中充當“核心執行裝置”；而功率電動機是比較“強壯”的大功率電動機，常用來拖動現場的機器設備；信號電機則在控制系統中擔任“通訊員”的角色，本質上就是“電機傳感器”。當然，并不是所有的自動控制系統中都具備這三種電機，在一般的自動化領域，例如運動控制和過程控制，尤其是在運動控制中，控制電動機是必不可少的“核心器件”，所以控制電動機在自動化領域中的地位是舉足輕重的，這也是人們對控制電動機研究最多的原因之一。
b.在現代社會中，電機的應用可以說是無處不在的。例如，在交通運輸業中，如城市交通運輸和電氣化的鐵道，需要各種具有良好啟動和調速性能的牽引電機；在航運和航空事業中又需要各種特殊的電機；在農業中，如電力排灌、脫粒、輾米、榨油等農業機械業廣泛的采用電動機拖動；在現代家庭生活中，如洗衣機、電冰箱、空調、電風扇等家用電器，需要各種小型電動機來拖動；在自動控制技術中，各種各樣的微型控制電機廣泛地作為檢測、放大和執行元件??
隨著科學技術水平的提高，電力工業不斷發展，發電機和變壓器的電機容量不斷增大，中、小型電動機的應用范圍也不斷擴大，電機性能指標和經濟效益不斷提高，這是電機工業發展的重要趨勢。
電機及拖動基礎對于我們機械專業的學生來說是一門非常重要的專業基礎課，我們學習的大部分專業課都與它有著緊密的聯系，所以可以說電機及拖動基礎這門課不僅僅對于我們學習專業課有著重要意義，對于我們將來的工作也很重要。通過本課程的學習，可以掌握電機與拖動的基本理論、基本分析方法和基本實驗技能，為學習后續課程和工作打下堅實的基礎。并且使自己能應用已有的數學知識對電力拖動自動控制系統進行定量計算和定性分析，培養了自正己分析問題和解決問題的能力。
通過一個學期的學習，使我對電機及其構成的工作系統等知識有了一個全新的認識。我掌握了交、直流電動機的基本原理、結構和調速方法 直流電機的工作原理及結構、變壓器的工作原理及結構、異步電機的工作原理及結構、同步電機、控制電機、電力拖動系統基礎、直流電機的電力拖動、三相異步電機的機械特性及運轉狀態、三相異步電機的啟動及其調速、電力拖動系統的電機選擇。學校開設這門課程的目的，也是為了讓我們在自動化領域上有個初級的入門，便于后續知識的學習，為以后的學習打下良好的基礎
第二篇：電機及拖動基礎教案
電機及拖動基礎教案
緒論
學次1：介紹本門課程的學習的目的、方法、和要求。以及分析一些基本的電機拖動的基礎知識和相關理論 本章總學時：2
第一章 直流電機原理
摘要：本章分析直流電動機的工作原理、結構、電路、磁路及換向等問題，為電力拖動自動控制系統提供元件的基本知識。
學次2：1.1直流電機的基本工作原理；1.2直流電機的主要結構及用途； 教學主要內容：
介紹直流發電機的工作原理和直流電動機的工作原理；
介紹直流電機的主要結構；直流電機的銘牌數據；直流電機的用途和分類
學時：2 學次3：1.3直流電機的電樞繞組；1.4直流電機的磁場； 教學主要內容：
介紹單疊繞組；單波繞組介紹； 介紹直流電機的空載磁場；直流電機負載時候的磁場和電樞反應；直流電機的勵磁方式；
學時：2 學次4：1.5直流電機換向。
介紹直流電機的換向問題和換向極繞組；
學時：2 本章總學時：6
第二章 直流電機的運行和拖動
摘要：本章主要介紹了直流電機的三個基本公式和電力拖動系統的轉動方程式，介紹了幾種典型的負載機械特性和他勵直流電動機的機械特性。在此基礎上，分析了他勵直流電動機的各種運行狀態及其起動、制動、調速的方法和特性。學次5：2.1直流電機的運行原理和特性。教學主要內容：
介紹電樞電動勢和電磁轉矩；直流電機穩態運行時的電壓平衡方程式；直流電機的運行特性；電力拖動系統的轉動方程式；負載機械特性。
學時：2 學次6：2.2他勵直流電機的機械特性；2.3他勵直流電機的起動。
介紹機械特性的一般表達式；固有機械特性；機械特性的繪制；電力拖動系統穩定運行條件。
介紹降電壓起動；電樞回路串電阻起動。
學時：2 學次7：2.4他勵直流電機的調速。教學主要內容：
介紹調速的性能指標；電樞回路串電阻調速；降低電源電壓調速；弱磁調速。
學時：2 學次8：2.5他勵直流電機的電動與制動運行。教學主要內容：
介紹電動運行與制動運行；能耗制動運行；反接制動運行；回饋制動運行。
學時：2
本章總學時：8
第三章 變壓器
摘要：本章分析了變壓器基本工作原理和基本結構；分析單相變壓器的運行情況，討論副邊電壓的大小、相位隨負載變動的情況，分析變壓器中能量傳遞的規律及變壓器的耗損和效率等；介紹三相變壓器的聯結組，研究變壓器原、副邊相位移的情況。最后對自耦變壓器做簡要介紹。
學次9：3.1變壓器的基本工作原理和結構；3.2單相變壓器的空載運行。教學主要內容：
介紹變壓器的基本工作原理；變壓器的結構；變壓器的銘牌數據。介紹空載運行的電磁關系；空載運行時的電動勢平衡方程式和電壓比；空載運行時的等值電路和相量圖。
學時：2 學次10：3.3單相變壓器的負載運行；3.4變壓器參數的確定；3.5變壓器的運行特性；
教學主要內容：
介紹負載運行時的電磁關系；負載運行時的基本方程式；負載運行時的等值電路；負載運行時的相量圖；介紹變壓器的空載實驗；變壓器的短路試驗； 介紹變壓器的外特性和電壓變化率；變壓器的效率特性。
學時：2 學次11：3.6三相變壓器； 3.7自耦變壓器。教學主要內容：
介紹單相變壓器繞組的標志方式；三相變壓器繞組的連接法；三相變壓器繞組的連接組。
介紹自耦變壓器電壓、電流關系；容量關系；主要優缺點。
學時：2 本章總學時：6
第四章 三相異步電動機原理
摘要：本章以旋轉磁場的建立為前提，討論了異步電動機的主要電路（定子繞組）、定子繞組的磁通勢以及定子磁場；分析了異步電動機運行時的電磁關系，導出其等值電路和相應的相量圖。最后分析異步電動機的功率和轉矩，并介紹其工作特性的測取方法，為交流拖動系統的分析奠定基礎。
學次12：4.1異步電動機的基本工作原理；4.2異步電動機的結構及用途。教學主要內容： 旋轉磁場概述；介紹基本工作原理
介紹異步電動機的結構；異步電動機的銘牌數據；用途和分類。
學時：2 學次13：4.3異步電動機的定子繞組。教學主要內容：
介紹交流繞組的基本知識；三相單層繞組；三相雙層繞組。
學時：2 學次14：4.4三相異步電動機的電磁關系。教學主要內容：
介紹三相電樞繞組產生的磁通勢；空載運行時的電磁關系；負載運行時的電磁關系。
學時：2 學次15：4.5三相異步電動機的功率與轉矩；4.6三相異步電動機的工作特性。4.7三相異步電動機參數的測定。教學主要內容：
介紹功率關系；轉矩關系。介紹工作特性分析；測試方法。介紹空載試驗；短路實驗。
學時：2 本章總學時：8
第五章 三相異步電動機的運行與拖動
摘要：本章介紹了三相異步電動機的機械特性的三個表達式、固有機械特性和人為機械特性，闡述了三相異步電動機的起動、調速和制動的各種方法、特點和應用。
學次16：5.1三相異步電動機的運行特性。教學主要內容：
介紹機械特性的物理表達式；機械特性的參數表達式；機械特性的實用表達式；機械特性的固有特性和人為特性；穩定運行問題。
學時：2 學次17：5.2三相異步電動機的起動。教學主要內容：
介紹三相異步電動機直接起動的問題；三相鼠籠式異步電動機的降壓起動；三相繞線式異步電動機的起動。
學時：2 學次18：5.3三相異步電動機的制動。教學主要內容：
介紹能耗制動；反接制動；回饋制動。
學時：4 學次19：5.4三相異步電動機的調速。教學主要內容：
介紹三相異步電動機的降定子電壓調速；繞線式異步電動機轉子回路串電阻調速；電磁轉差離合器調速；繞線式異步電動機的串級調速；變極調速；變頻調速。
學時：4
本章總學時：12
第六章 控制電機
摘要：本章主要介紹伺服電動機、步進電動機、測速發電機、自整角機、旋轉變壓器、感應同步器等控制電機的工作原理，運行特性、結構和應用。學次20：6.1單相異步電動機 6.2伺服電動機； 教學主要內容：
介紹直流伺服電動機；交流伺服電動機；
學時：4 學次21：6.2步進電動機； 教學主要內容：
介紹步進電動機的工作原理；運行特性；步進電動機的應用。
學時：4 學次22：6.3測速發電機；6.4自整角機；6.5旋轉變壓器。教學主要內容：
介紹直流測速發電機；交流測速發電機。
介紹控制式自整角機；力矩式自整角機；自整角機的應用。介紹正余弦旋轉變壓器；線性旋轉變壓器；旋轉變壓器的應用。
學時：4 本章總學時：12
第七章 電動機的選擇
摘要：本章介紹了電動機的發熱和冷卻，電動機的絕緣材料和允許溫升，電動機的工作方式，電動機的負載功率計算和電動機的容量選擇。
學次23：7.1電動機的發熱與冷卻；7.2電動機的絕緣材料與允許溫升；7.3電動機的工作方式。教學主要內容：
介紹電機中熱量的傳導；電機的發熱過程；電動機的冷卻過程；電動機的通風冷卻方式；
介紹絕緣材料的等級；電動機各部分的允許溫升。
介紹連續（長期）工作制；短時工作制；重復短時工作制。
學時：2 學次24：8.4電動機的負載功率計算；8.5電動機的容量選擇 教學主要內容：
介紹常值負載功率的計算；變化負載功率的計算。介紹電動機容量的選擇步驟；常值負載下電動機容量的選擇；變值負載下電動機容量的選擇。
學時：2 本章總學時：4
實驗一：直流并勵電動機工作特性測定 3學時
實驗二：他勵直流電動機的各種狀態下機械特性測定 4學時
實驗三：單相變壓器實驗 2學時
實驗四：三相變壓器實驗 2學時
實驗五：三相異步電動機實驗 3學時 本門課程總學時：84
第三篇：電機與電力拖動基礎
《電機與電力拖動基礎》試卷一
一、填空題（每空 1 分，共 20 分）
1、他勵直流電動機的機械特性是指在 電動機處于穩態運行 的條件下 轉速 和 電磁轉矩 的關系。
2、直流電動機的起動方法有： 電樞回路串電阻 和 降壓起動。
3、一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏磁阻抗壓降的條件下，其主磁 通的大小決定于 輸入電壓 的大小，而與磁路的 基本無關，其主 磁通與勵磁電流成 正比 關系。
4、變壓器帶負載運行時，若負載增大，其鐵損耗將 不變，銅損耗 增 大（忽略漏磁阻抗壓降的影響）。
5、當變壓器負載（φ 2>0?）一定，電源電壓下降，則空載電流 I0 減小，鐵損耗 PFe 減小。
6、采用 短矩繞組 繞組和 分布繞組 繞組可以有效的削弱諧波 分量，同時使基波分量 減小（增大和減小）。
7、當 s 在 0~1 范圍內，三相異步電動機運行于電動狀態，此時電 磁轉矩性質為 驅動性質 ； 在 小于 1 的范圍內運行于發電機狀態，此時電磁轉矩性質為 制動性質。
8、三相異步電動機根據轉子不同可分為 籠型 和 繞線 兩類。根據磁滯回線 剩磁 的大小，鐵磁材料分為硬磁材料和軟磁材料。
3.電力拖動系統是由 電動機 拖動機械機構工作的系統。
4.直流電動機的勵磁方式包括 他勵、并勵、串勵和 復勵，其中 他 勵直 流電動機更適合于電動機控制的場合。
5.電機繞組有兩種形式，分別為 疊 繞組和 波 繞組。使用于高電壓的為 波 繞組，使用于大電流的為 疊 繞組。
6.直流電機電樞磁場對空載主磁場的影響稱為 電樞反應。
7.直流電機在 主磁 極之間常安裝換向極改善換向。換向極的位置恰好也是 幾何 中性線的位置。
8.從機械特性上看，第 一 象限為電動機的正向電動狀態，第 四 象限為電 機的反向制動狀態。
9.他勵直流電動機的機械特性為 硬 特性，串勵直流電動機的機械特性為 軟 特性。（硬、軟）
10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現 飛車 10.勵磁繞組 斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現 飛車 情況。情況。
11.一臺三相變壓器的變比為 相 電壓之比。
12.額定電壓為 440V/110V 的單相變壓器，高壓邊漏電抗 16?，折合到二次側 后大小為 1?。
15.多臺三相變壓器并聯運行時，應該滿足的條件是聯結組號相同、額定電壓 和變比相同、短路阻抗 相同和阻抗角相同。
1.三相交流繞組通入對稱的三相交流電流將產生 幅值（或轉速）不變，空 間旋轉的磁動勢。如果想要改變磁場的旋轉方向，可以通過改變 電流相序 來實 現。
2.某三相交流繞組，36 個元件，2 對極，60 度相帶，若 2，3，4 號槽屬于 A 相帶，14 號槽屬于 C 相帶； 則 若為 120 度相帶，7 號槽也屬于 A 相帶，14 且 則 號槽屬于 C 相帶。3.三相異步電動機根據轉子結構的不同，分為籠型異步電動機和 繞線 型異 步電動機； 同步電動機根據轉子結構的不同分為 隱 極同步電動機和凸極同步電 動機。
4.三相異步電動機 Y132M-6，50Hz，轉差率為-0.2，則轉速為 1200r/min，轉子側頻率為 10Hz，該電機處于 發電機（或回饋）運行狀態。
5.三相異步電動機參數測定實驗中，空載實驗的損耗包括定子銅損、鐵損耗 和 機械損耗。實驗過程中，機械 損耗是不變損耗。
6.異步電動機的轉差功率指的是 轉子銅損耗，定子電壓降低時，該功率值 增 大。
7.根據集膚效應的原理，采用深槽電機可以提高異步電動機的 起動 性能。8.異步電動機變頻調速中，基速以上的調節屬于恒 功率 調速。
9.同步電機的運行方式包括發電機、電動機和 補償機。
10.在同步電機的勵磁系統中，無刷勵磁系統指的是 旋轉 整流器勵磁系統。
11.如果空載運行的同步發電機氣隙增大，而勵磁電流不變，端電壓將 降低 ； 如果異步電動機氣隙增大，而電源電壓不變，功率因數將 降低。
1.單相交流繞組通入單相交流電流將產生 空間位置 不變，幅值變化的磁動 勢。如果想要獲得恒定的磁場，可以在繞組中通入 直流電流 來實現。2.某三相交流繞組，24 個元件，2 對極，60 度相帶，若 3，4 號槽屬于 Z 相帶，則 14 號槽屬于 A 相帶；若為 120 度相帶，且 1~4 號槽屬于 A 相帶，則 14 號槽 屬于 A 相帶。
3.三相異步電動機根據轉子結構的不同，分為 籠型 異步電動機和繞線型異步 電動機； 同步電動機根據轉子結構的不同分為隱極同步電動機和 凸 極同步電動 機。
4.三相異步電動機 Y132M-4，60Hz，轉差率為 0.04，則轉速為 1728r/min，轉子側頻率為 24Hz，該電機處于 電動機 運行狀態。
5.三相異步電動機參數測定實驗中，定子繞組電阻 為提前獲得的參數，參數 測定實驗包括 空載 實驗和 堵轉 實驗。
6.異步電動機的 轉差 功率指的是轉子銅損耗，變轉差調速中，轉差增大，則 該損耗 增大。
7.根據 集膚效應 的原理，采用深槽電機可以提高異步電動機的起動性能。
8.異步電動機變頻調速中，如果向基速以下調節采用壓頻恒比方式，則屬于恒 轉矩 調速。9.同步發電機在正常勵磁（功率因數為 1）的基礎上增大勵磁電流，將輸出 滯 后 的無功。10.在同步電機的勵磁系統中，旋轉整流器勵磁系統又被稱為 無 刷勵磁系統。
二、判斷題（每題 2 分，共 20 分）
1、一臺直流發電機若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍能得 到直流電壓。（對）
2、直流電動機的人為特性都比固有特性軟（錯）
3、直流電動機串多級電阻起動，在起動過程中，每切除一級起動電阻時，電樞 電流都會突變。（對）
4、一臺變壓器原邊電壓 U1 不變，副邊接電阻性負載或接電感性負載，如負載電 流 相 等，則 兩 種 情 況 下，副 邊 電 壓 也 相 等。（錯）
5、變壓器在原邊外加額定電壓不變的情況下，副邊電流大，導致原邊電流也大，因此變壓器的主磁通也大。（錯）
6、交流發電機正常發電以后可以斷掉直流勵磁電源。（錯）
7、改變電流相序可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。（對）
8、不管異步電動機轉子是旋轉，還是靜止，定、轉子磁通勢都是相對靜止的（錯）
9、三相異步電動機的最大磁通勢 Tm 的大小與轉子電阻 rm 阻值無關。（對）
10、三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。（對）
二、簡答題（每題 5 分，共 20 分）
1、簡述異步測速發電機的剩余電壓誤差產生原因及解決辦法？
答：由于加工、裝配過程中存在機械上的不對稱及定子磁性材料性能的不 一致性，使得測速發電機轉速為零時，實際輸出電壓并不為零，此時的輸出的電 壓叫剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測量誤差稱為剩余電壓誤差。減小剩余電 壓誤差的方法是選擇高質量各方向性一致的磁性材料，在機加工和裝配過程中提 高機械精度，也可以通過裝配補償繞組的方法加以補償。
2、為什么采用短矩繞組可以改變電動勢波形？
圖中實線表示表示整矩繞組情況，這時五次諧波磁場在線圈兩個有效邊中 感應電動勢大小相等，方向相反，沿線圈回路，正好相加。如果把節矩縮短 1/5τ，如圖中虛線所示，兩個有效邊中五次諧波電動勢大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動勢為零。
3、試繪出單相變壓器“T”型等效電路圖。r1 x1 rm xm r2? x2? ZL?
4、電力拖動系統穩定運行的條件是什么？
答：必要條件：電動機的機械特性與負載特性必須有交點，即 T em=TL.。充分條件： 在交點的轉速以上存在 T w em
1、他勵直流電動機的 UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω ，試問：（1）直接起動 時的起動電流是額定電流的多少倍?（2）如限制起動電流為 1.5IN，電樞回 路應串入多大的電阻？
解：（1）直接起動的電流 Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Ω
2、一臺三相籠型異步電動機的額定數據為：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y 聯結，N=230A，I 起動電流倍數 ki=5.5，起動轉矩倍數 kst=1.1，過載能力λ T=2.2，設供電變壓器限制該電動機的最大起動電流為 900A，問：
（1）該電動機可否直 接起動？（2）采用電抗器降壓起動，起動電抗 xst 值應為多少？（3）串入（2）中的電抗器時能否半載起動？
解：（1）直接起動電流為：Ist=kiI N =5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起動。
（2）定子串電抗器后，起動電流限制為 900A 則：α=Ist /I?st =1265/900=1.4 短路阻抗為：Zs=√rs2+xs2 =0.173Ω 所以 rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω xs=√Zs2-rs2 應串接電抗值： xst =√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 －0.165=0.072Ω
（3）串入 xst=0.072Ω 時的起動轉矩為 T?st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因為，T?st=0.56TN> TN=0.5 TN 所以可以半載起動
3、一臺三相異步電動機接到 50HZ 的交流電源上，其額定轉速 nN=1455r/min，=UN/√3 ×Ist =380/ √3×1265 =√0.1732-0.0522 0.165Ω 試求：
（1）該電動機的極對數 p；（2）額定轉差 S（3）額定轉速運行時，轉子電動勢的頻率。解：（1）因異步電動機額定轉差率很小，故可根據電動機的額定轉速 nN=1455 r/min,直接判斷出最接近nN 的氣隙旋轉磁場的同步轉速 n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2
（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ 1.（本題 10 分）某他勵直流電動機的額定數據為 PN=54kW，N=220V，N=270A，U I nN=1150r/min，請估算感應電動勢再畫出固有機械特性。
2.（本題 8 分）畫圖判斷變壓器的聯結組號。如果將副邊的首端和尾端調換，又 是什么聯結組號？
3.（本題 7 分）畫出直流電動機結構原理圖，標出感應電動勢、勵磁電流、電樞 電流的方向，確定換向極極性及換向極繞組電流方向。（假設轉子逆時針旋轉）
第四篇：電機與拖動基礎總復習
電機與拖動基礎總復習
試題類型
一、填空題
二、選擇題
四、簡答題
五、計算題
第一章
直流電機原理
1．直流電動機主要由定子、轉子、電刷裝置、端蓋、軸承、通風冷卻系統等部件組成。
定子由機座、主磁極、換向極、電刷裝置等組成。轉子（又稱電樞）由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉軸和風扇等組成。
2．直流電機的繞組有五種形式：單疊繞組、單波繞組、復疊繞組、復波繞組和蛙繞組（疊繞和波繞混合繞組）。
極距、繞組的節距（第一節距、第二節距、合成節距）的概念和關系。
單疊繞組把每個主磁極下的元件串聯成一條支路，因此其主要特點是繞組的并聯支路對數a等于極對數np。
電樞反應：直流電機在主極建立了主磁場，當電樞繞組中通過電流時，產生電樞磁動勢，也在氣隙中建立起電樞磁場。這時電機的氣隙中形成由主極磁場和電樞磁場共同作用的合成磁場。這種由電樞磁場引起主磁場畸變的現象稱為電樞反應。☆
直流電機的勵磁方式：☆
☆7直流電機的電樞電壓方程和電動勢：
直流電機電磁轉矩
直流電動機功率方程
9直流電機工作特性☆
直流電動機勵磁回路連接可靠，絕不能斷開☆
一旦勵磁電流
If
=
0，則電機主磁通將迅速下降至剩磁磁通，若此時電動機負載較輕，電動機的轉速將迅速上升，造成“飛車”；若電動機的負載為重載，則電動機的電磁轉矩將小于負載轉矩，使電機轉速減小，但電樞電流將飛速增大，超過電動機允許的最大電流值，引起電樞繞組因大電流過熱而燒毀。
自勵發電方式能否建立空載電壓是有三個條件☆☆
（1）電機必須有剩磁，如果沒有須事先進行充磁；
（2）勵磁繞組的極性必須正確，也就是勵磁繞組與電樞并聯時接線要正確；
（3）勵磁回路的電阻不能太大，即其伏安特性的斜率U/If
不能太陡，否則如果伏安特性的斜率太陡，與發電機空載特性交點很低或無交點，就無法建立空載電壓。總之，自勵發電機的運行首先要在空載階段建立電壓，然后才能帶負載運行。
12他勵直流發電機的外特性☆
隨著電流的增大，其輸出電壓下降。這是因為：①
隨著發電機的負載增加，其電樞反應的去磁效應增強，使每極磁通量減小，導致電樞電動勢下降。②
電樞回路電阻上的電壓將隨著電流上升而增大，使發電機的輸出電壓下降。
13效率
他勵直流發電機帶負載運行時，其損耗中僅電樞回路的銅耗與電流
Ia的平方成正比，稱為可變損耗；其他部分損耗與電樞電流無關，稱為不變損耗。當負載較小時，Ia
也較小，此時發電機的損耗是以不變損耗為主，但因輸出功率小而效率低；隨著負載增加，P2增大而效率上升，當可變損耗與不變損耗相等時效率達到最大值。☆
第二章
變壓器
1變壓器的基本原理與結構
變壓器的主要組成是鐵心和繞組
變壓器的額定參數
額定電壓U1N
和U2N
額定電流I1N
和I2N
額定容量
SN
單相變壓器
三相變壓器
一次、二次繞組感應電動勢
變壓器負載時的基本方程式和等效電路☆
5繞組折算和“T”型等效電路
☆將變壓器二次繞組折算到一次繞組時，電動勢和電壓的折算值等于實際值乘以電壓比k，電流的折算值等于實際值除以k，而電阻、漏電抗及阻抗的折算值等于實際值乘以
k2。這樣，二次繞組經過折算后，變壓器的基本方程式變為
分析變壓器內部的電磁關系可采用三種方法：基本方程式、等效電路和相量圖☆。
變壓器帶負載時的相量圖
變壓器的參數測定
(1)
空載試驗
調壓器TC加上工頻的正弦交流電源，調節調壓器的輸出電壓使其等于額定電壓U1N，然后測量U1、I0、U20
及空載損耗P0
由于空載電流
I0
很小，繞組損耗
I02R
很小，所以認為變壓器空載時的輸入功率P0
完全用來平衡變壓器的鐵心損耗，即
P0
≈
ΔpFe
。☆
勵磁阻抗
勵磁電阻
勵磁電抗
電壓比
(2)
短路試驗
短路試驗時，用調壓器TC
使一次側電流從零升到額定電流
I1N，分別測量其短路電壓
Ush、短路電流
Ish
和短路損耗Psh，并記錄試驗時的室溫θ（℃）。
由于短路試驗時外加電壓很低，主磁通很小，所以鐵耗和勵磁電流均可忽略不計，這時輸入的功率（短路損耗）Psh
可認為完全消耗在繞組的電阻損耗上，即
Psh
≈ΔpCu
。由簡化等效電路，根據測量結果，取
Ish
＝
I1N
時的數據計算室溫下的短路參數。☆
短路阻抗
短路電阻
短路電抗
變壓器的外特性和電壓變化率
電壓變化率的實用計算公式
變壓器的負載系數
9變壓器的效率特性
變壓器的總損耗為
短路損耗（銅損耗）Psh
空載損耗
P0
變壓器效率的實用計算公式
當可變損耗與不變損耗相等時，效率達最大值，由此可得到產生變壓器最大效率時的負載系數bm為
三相變壓器繞組的聯結法
11三相變壓器聯結組的判斷方法☆
三相變壓器的并聯運行
三相變壓器的并聯運行
變壓器并聯運行時有很多的優點：☆
1）提高供電的可靠性。
2）提高運行的經濟性。
3）可以減小總的備用容量。
變壓器并聯運行的理想情況是：☆☆
1）空載時并聯運行的各臺變壓器之間沒有環流；
2）負載運行時，各臺變壓器所分擔的負載電流按其容量的大小成比例分配，使各臺變壓器能同時達到滿載狀態，使并聯運行的各臺變壓器的容量得到充分利用；
3）負載運行時，各臺變壓器二次側電流同相位，這樣當總的負載電流一定時，各臺變壓器所分擔的電流最小；如果各臺變壓器的二次側電流一定，則承擔的負載電流最大。
為達到上述理想的并聯運行，需要滿足下列三個條件：☆☆
1）并聯運行的各臺變壓器的額定電壓應相等，即各臺變壓器的電壓比應相等；
2）并聯運行的各臺變壓器的聯結組號必須相同；
3）并聯運行的各臺變壓器的短路阻抗（或阻抗電壓）的相對值要相等。
第三章
交流電機的理論
交流電機包括:（1）異步電機（2）和同步電機
單相電樞繞組的磁動勢
旋轉磁場的基本特點
(1)三相對稱繞組通入三相對稱電流所產生的三相基波合成磁動勢是一個旋轉行波；
(2)旋轉磁場的旋轉方向是從電流超前的相轉向電流滯后的相，改變三相繞組的相序即可改變旋轉磁場的方向；
☆
(3)旋轉磁場的轉速n1與電源頻率f1、電機極對數np之間保持嚴格的關系，即
☆
異步電機原理
異步電動機的優缺點
異步電動機的優點：結構簡單、容易制造、價格低廉、運行可靠、堅固耐用、運行效率較高。
異步電動機的缺點：功率因數較差，異步電動機運行時，必須從電網里吸收滯后性的無功功率，它的功率因數總是小于1。
異步電動機的分類
按定子相數分：單相異步電動機；三相異步電動機。
按轉子結構分：繞線式異步電動機；鼠籠式異步電動機，其中又包括單鼠籠異步電動機、雙鼠籠異步電動機、深槽式異步電動機
異步電動機的轉差率：
異步電機的運行方式☆
異步電動機的電壓方程
(1)定子電壓方程
(2)轉子電壓方程
異步電動機的電磁關系
三相異步電動機單相等效電路
7等效電路和相量圖
虛擬電阻的損耗，實質上表征了異步電動機的機械功率
異步電動機的功率
9異步電動機的電磁轉矩☆
與每極磁通和轉子電流有功分量的乘積成正比
異步電動機的工作特性
☆
l
異步電動機的轉速特性為一條稍向下傾斜的曲線
l
隨著負載的增大，轉子轉速下降，轉子電流增大，定子電流及磁動勢也隨之增大，抵消轉子電流產生的磁動勢，以保持磁動勢的平衡。定子電流幾乎隨
P2
按正比例增加。
l
當負載增加時，轉子電流的有功分量增加，定子電流的有功分量也隨之增加，即可使功率因數提高。在接近額定負載時，功率因數達到最大。
l
異步電動機的負載不超過額定值時，角速度w
變化很小。而空載轉矩T0
又可認為基本上不變，所以電磁轉矩特性近似為一條斜率為
1/
w的直線。
l
異步電動機中的損耗也可分為不變損耗和可變損耗兩部分。當輸出功率P2
增加時，可變損耗增加較慢，所以效率上升很快。當可變損耗等于不變損耗時異步電動機的效率達到最大值。隨著負載繼續增加，可變損耗增加很快，效率就要降低。
第六章
直流電機拖動基礎
1他勵直流電動機的機械特性☆
2人為機械特性☆
（1）改變電樞電壓
一組平行曲線
（2）減小每極氣隙磁通
特性曲線傾斜度增加，電動機的轉速較原來有所提高，整個特性曲線均在固有機械特性之上
（3）電樞回路串接電阻
n0=Const
；R越大，曲線越傾斜
他勵直流電動機的起動☆
一般直流電動機拖動負載順利起動的條件是：
1)限制Ist（Ist
≤l
IN，l
為電機的過載倍數）；
2)
Tst
≥（1.1～1.2）TN；
3)
起動設備簡單、可靠。
（1）電樞回路串電阻起動
（2）減壓起動
他勵直他勵直流電動機的調速
☆調速范圍、靜差率、平滑性
（1）串電阻調速
特點：☆☆
1）實現簡單，操作方便；
2）低速時機械特性變軟，靜差率增大，相對穩定性變差；
3）只能在基速以下調速，因而調速范圍較小，一般D
≤
2；
4）由于電阻是分級切除的，所以只能實現有級調速，平滑性差；
5）由于串接電阻上要消耗電功率，因而經濟性較差，而且轉速越低，能耗越大。
（2）
調電壓調速
特點是：☆☆
1）由于調壓電源可連續平滑調節，所以拖動系統可實現無級調速；
2）調速前后機械特性硬度不變，因而相對穩定性較好；
3）在基速以下調速，調速范圍較寬，D可達10~20；
4）調速過程中能量損耗較少，因此調速經濟性較好；
5）需要一套可控的直流電源。
（3）
弱磁調速
特點：☆☆
1）由于勵磁電流I
f
<<
Ia，因而控制方便，能量損耗小；
2）可連續調節電阻值，以實現無級調速；
3）在基速以上調速，由于受電機機械強度和換向火花的限制，轉速不能太高，一般約為（1.2~1.5）nN，特殊設計的弱磁調速電動機，最高轉速為（3~4）nN，因而調速范圍窄。
他勵直流電動機的制動
常用的電氣制動方法有能耗制動、反接制動、回饋制動三種。
（1）能耗制動
A
能耗制動過程
B能耗制動運行狀態
(2)反接制動
A電樞反接制動
B
倒拉反接制動☆
(3)回饋制動
A
正向回饋制動
在調壓調速系統中，電壓降低的幅度稍大時，會出現電動機經過第二象限的減速過程
電動車下坡時，將出現正向回饋制動運行
B
反向回饋制動運行
他勵直流電動機的四象限運行☆
第七章
交流電機拖動基礎
機械特性的三種表達式
（1）物理表達式
（2）參數表達式
（3）實用表達式
最大電磁轉矩與電壓的平方成正比，與漏電抗成反比；臨界轉差率與轉子電阻成正比，與電壓大小無關。
異步電動機機械特性的三種表達式，其應用場合各有不同。一般物理表達式適用于定性地分析
Te
與
及
間的關系；參數表達式多用于分析各參數變化對電動機運行性能的影響；實用表達式最適用于進行機械特性的工程計算。☆
機械特性
機械特性的直線部分他機械特性的曲線部分
起動轉矩
穩定運行問題：
（1）降低定子端電壓的人為機械特性☆特點：
1）固有特性的同步轉速不變。
2）最大轉矩隨電壓的降低而
按二次方規律減小。
３）最大轉矩對應的轉差率保持不變．
（2）定子回路串三相對稱電阻的人為機械特性
定子回路串入電阻并不影響同步轉速，但是最大電磁轉矩、起動轉矩和臨界轉差率都隨著定子回路電阻值的增大而減小。
（3）定子回路串三相對稱電抗的人為機械特性
（4）轉子回路串三相對稱電阻的人為機械特性
特點：（１）同步轉速n1、最大電磁轉矩Tem不變。
（２）臨界轉差率sm增大。
（３）起動轉矩增大．
當所串入的電阻滿足
起動轉矩為最大電磁轉矩
異步電動機的起動☆☆☆
起動要求：
（１）足夠大的起動轉矩。起動電流倍數KI=Ist
/
IN
（２）不要太大的起動電流。起動轉矩倍數KT=Tst
/TN。
l
普通的異步電動機
如果不采取任何措施
而直接接入電網起動時，往往起動電流Ist
很大，而起動轉矩Tst
不足。
在起動初始，n
=
0，轉差率s
=
1，轉子電流的頻率f2=sf1
≈
50Hz，轉子繞組的電動勢sEr0=Er0，比正常運行時（s
=
0.01～0.05）的電動勢值大20倍，則此時轉子電流Ir很大，定子電流的負載分量也隨之急劇增大，使得定子電流（即起動電流）很大；
轉子漏磁sXr0>>Rr，使得轉子內的功率因數cosφ2很小，所以盡管起動時轉子電流Ir
很大，但其有功分量Ircosφ2并不大。而且，由于起動電流很大，定子繞組的漏阻抗壓降增大，使得感應電勢Es和與之成正比的主磁通Fm減小，因此起動轉矩Tst并不大。
異步電動機在起動時存在以下兩種矛盾：
1）起動電流大，而電網承受沖擊電流的能力有限；
2）起動轉矩小，而負載又要求有足夠的轉矩才能起動。
（1）小容量電動機的輕載起動——直接起動
直接起動也稱為全壓起動。（７.5kW）
優點：操作簡便、起動設備簡單；
缺點：起動電流大，會引起電網電壓波動。
（2）中、大容量電動機輕載起動——降壓起動
（A）星形-三角形（Y-Δ）換接起動☆
（B）自耦降壓起動
電動機端電壓:
Us=U2
=
定子電流:
Is=I2=
從電網上吸取的電流:
I1
=Ist
起動轉矩與起動電流降低同樣的倍數。
（C）串電阻（抗）起動方法
優點:起動電流沖擊小，運行可靠，起動設備構造簡單；
缺點:起動時電能損耗較多。
（D）延邊三角形起動方法☆
優點：體積小、質量輕、允許經常起動等。
缺點：電動機內部接線較為復雜。
（3）小容量電動機重載起動——籠型異步電動機的特殊形式
主要矛盾：起動轉矩不足。解決方法有：
（１）按起動要求選擇容量大一號或更大些的電動機；
（２）選用起動轉矩較高的特殊形式的籠型電動機。
(A)
深槽式異步電動機
(B)雙籠型異步電動機
(4)中、大容量電動機重載起動——繞線轉子異步電動機的起動☆
起動的兩種矛盾（起動轉矩小，起動電流大）同時起作用。
如果上述特殊形式的籠型電動機還不能適應，則只能采用繞線轉子異步電動機了。在繞線轉子異步電動機的轉子上串接電阻時，如果阻值選擇合適，可以既增大起動轉矩，又減小起動電流，兩種矛盾都能得到解決。
（A）
轉子串接電阻起動方法
在起動時，在轉子繞組中串接適當的起動電阻，以減小起動電流，增加起動轉矩。
待轉速基本穩定時，將起動電阻從轉子電路中切除，進入正常運行。
（B）轉子串接頻敏變阻器起動方法
頻敏變阻器的特點是其電阻值隨轉速的上升而自動減小
R1為繞組的電阻，Xm為帶鐵心繞組的電抗，Rm是反映鐵耗的等效電阻。
電動機剛起動時，轉子頻率較高,頻敏變阻器內的與頻率平方成正比的渦流損耗較大，其等效電阻也因之較大，可以限制電動機的起動電流，并增大起動轉矩。
異步電動機的調速
從定子傳入轉子的電磁功率Pem可分成兩部分：一部分為拖動負載的有效功率 ；另一部分是轉差功率，與轉差率成正比。
把異步電動機的調速方法分為三類：
1）轉差功率消耗型
—
全部轉差功率轉換成熱能消耗掉。效率最低。
2）轉差功率回饋型
—☆
轉差功率的一部分消耗掉，大部分則通過變流裝置回饋電網，其效率比功率消耗型高。
3）轉差功率不變型
—轉差率保持不變，所以轉差功率的消耗也基本不變，因此效率最高。
(1)轉差功率消耗型異步電動機調速方法
(A)
改變定子電壓調速
(B)轉子電路串接電阻調速
(2)轉差功率回饋型異步電動機調速方法——串級調速
1.串級調速的基本原理☆
2.串級調速的控制方式
(1)
次同步調速方式
(2)
超同步調速方式
3.串級調速的機械特性
(3)
轉差功率不變型異步電動機調速方法
（A）變極調速——多速異步電動機☆
（B）變頻調速
1）
基頻以下調速
2）基頻以上調速
異步電動機的制動
（1）異步電動機的能耗制動☆☆
（2）異步電動機的反接制動
（A）
轉速反向的反接制動
（B）定子兩相對調反接制動
☆兩種反接制動電動機的轉差率都大于1
能量：從電網吸收電能；從旋轉系統獲得動能（定子兩相對調反接制動）或勢能（轉速反向反接制動）轉化為電能。這些能量都消耗在轉子回路中。
（3）異步電動機的回饋制動
☆兩種回饋制動電動機的轉差率都小于0
能量：從旋轉系統獲得勢能轉化為電能，并回饋給電網。
異步電動機運行狀態小結
第四章
同步電機原理
同步電機的結構和運行方式
同步電機靜止的轉子和旋轉的定子組成同步電機的轉子有兩種結構形式：凸極式、隱極式
同步電動機的磁動勢
同步電動機的功率方程和功角特性
同步電動機的電磁轉矩與矩角特性
同步電動機的穩定運行
隱極同步電動機:當電動機拖動負載運行在q
=
0°～90°的范圍內，電動機能夠穩定運行；當電動機拖動負載運行在q
=
90°～180°的范圍內，電動機不能夠穩定運行。
同步電動機的電壓方程和相量圖
直軸同步電抗
交軸同步電抗
同步電動機的功率因數及Ｖ形曲線
l
當改變同步電動機的勵磁電流時，能夠改變同步電動機的功率因數。☆
l
當改變勵磁電流時，同步電動機功率因數變化的規律可以分為三種情況，即正常勵磁狀態、欠勵狀態（”）和過勵狀態(’)。☆
l
同步電動機拖動負載運行時，一般要過勵，至少運行在正常勵磁狀態，不要讓它運行在欠勵狀態。
l
在線的左邊是欠勵區，右邊是過勵區
l
當同步電動機帶一定負載時，若減小勵磁電流，電動勢、電磁功率減小。當電磁功率減小到一定程度，θ超過90°，電動機就失去同步，如圖8-16中虛線所示的不穩定區。從這個角度來看，同步電動機最好也不運行于欠勵狀態。☆
第十章
電力拖動系統電動機的選擇
1如何根據電機的銘牌進行定子的接線：
如果電動機定子繞組有六根引出線，并已知其首、末端，分兩種情況討論：
1)
銘牌上標明“電壓380/220V，接法Y/Δ”
2)
銘牌上標明“電壓380V，接法Δ”,在起動過程中，可接成Y型，接在380V電源上，起動完畢，恢復Δ接法。☆
確定電動機額定功率考慮因素☆
1）電動機的發熱及溫升；
2）電動機的短時過載能力；
3）籠型異步電動機還應考慮起動能力。
連續工作制電動機額定功率的選擇
1.恒定負載
計算出負載所需功率PL，選擇一臺額定功率PN
略大于PL的連續工作制電動機，不必進行發熱校核。
對起動比較困難（靜阻轉矩大或帶有較大的飛輪力矩），采用籠型異步電動機或同步電動機，應校驗起動能力。
2.周期性變化負載
電動機的額定功率按下面幾種等效法選擇：等效電流法、等效轉矩法、等效功率法
電動機類型的選擇
原則：在滿足生產機械對過載能力、起動能力、調速性能指標及運行狀態等各方面要求的前提下，優先選用結構簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜的電動機。
1）對起動、制動及調速無特殊要求的一般生產機械，如機床、水泵、風機等，應選用籠型異步電動機。
2）對需要分級調速的生產機械，如某些機床、電梯等，可選用多速異步電動機。
3）對起動、制動比較頻繁，要求起動、制動轉矩大，但對調速性能要求不高，調速范圍不寬的生產機械，可選用繞線轉子異步電動機。
4）當生產機械的功率較大又不需要調速時，多采用同步電動機。
5）對要求調速范圍寬、調速平滑、對拖動系統過渡過程有特殊要求的生產機械，可選用他勵直流電動機
電動機額定轉速的選擇
（1）對連續運轉的生產機械，可從設備初投資，占地面積和運行維護費用等方面考慮，確定幾個不同的額定轉速，進行比較，最后選定合適的傳動比和電動機的額定轉速。
（2）經常起動、制動和反轉，但過渡過程時間對生產率影響不大的生產機械，主要根據過渡過程能量最小的條件來選擇電動機的額定轉速。☆
（3）經常起動，制動和反轉，且過渡過程持續時間對生產率影響較大，則主要根據過渡過程時間最短的條件來選擇電
動機的額定轉速。
緒論
1．按電機供電電源的不同，可以分為直流電機和交流電機兩大類。
2．把穿過某一截面S的磁力線根數被稱為磁通量F。在均勻磁場中，把單位面積內的磁通量稱為磁通密度B。
3．非導磁材料，比如：銅、橡膠和空氣等，具有與真空相近的導磁率，因此在這些材料中，磁場強度H與磁通密度B的關系是線性的。在導磁材料中，磁場強度H與磁通密度B的關系不是線性的。☆
4．磁通與電壓之間存在如下關系：
1）如果在閉合磁路中磁通隨時間而變化，那么將在線圈中感應出電動勢；☆
2）感應電動勢的大小與磁通的變化率成正比。
5．電機作為一種機電能量轉換裝置能夠將電能轉換為機械能，也能將機械能轉換為電能。由于機械系統和電氣系統是兩種不同的系統，其能量轉換必須有一個中間媒介，這個任務就是由氣隙構成的耦合磁場來完成的。☆
6鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗之和為鐵心損耗。☆
電力拖動系統動力學基礎
1．電力拖動系統一般由電動機、生產機械的傳動機構、工作機構、控制設備和電源組成，通常又把傳動機構和工作機構稱為電動機的機械負載。
☆2．電力拖動運動方程的實用形式為
由電動機的電磁轉矩Te與生產機械的負載轉矩TL的關系：
1）當Te
=
TL
時，dn/dt
=
0，表示電動機以恒定轉速旋轉或靜止不動，電力拖動系統的這種運動狀態被稱為靜態或穩態；
2）若Te
＞TL
時，dn/dt
＞0，系統處于加速狀態；
3）若Te＜TL
時，dn/dt
＜0，系統處于減速狀態。
也就是一旦
dn/dt
≠
0，則轉速將發生變化，我們把這種運動狀態稱為動態或過渡狀態。
☆3．生產機械的負載轉矩特性：
☆4．拖動系統穩定運行的充分必要條件:
Te=TL且
電動機工作在電動狀態飛輪矩的折算
☆
單純的課本內容，并不能滿足學生的需要，通過補充，達到內容的完善
第五篇：電機及電力拖動
《電機及電力拖動》習題 第一章
直流電機
1.直流電機有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？
2.一直流電動機，已知PN=13kw，UN=220V，nN=1500r/min，η=0.85，求額定電流IN。3.一直流發電機，已知PN=90kw，UN=230V，nN=1450r/min，η=0.89，求額定電流IN。4.一臺p對極的直流發電機，若將電樞繞組由單疊改為單波（導體數不變），問額定電壓、額定電流和額定功率如何變化？
5.計算下列各繞組的節距y1、y2和繪制繞組展開圖，安放主磁極和電刷，并求出支路對數。
1）單疊繞組2p=4，S=K=18； 2）單波繞組2p=4，S=K=19。
6.一臺4極直流發電機，電樞繞組為單疊整距繞組，每極磁通φ=3.5×10
?2wb，電樞總導體數N=152，求當轉速n=1200r/min時的空載電動勢E。若改為單波繞組，其他條件不變，則當空載電動勢為210V時，發電機轉速應為多少？若保持每條支路的電流I=50A不變，求電樞繞組為單疊和單波時，發電機的電磁轉矩Tem各為多少？ 7.什么叫電樞反應？電樞反應的性質與哪些因素有關？一般情況下，發電機的電樞反應的性質是什么？對電動機呢？
8.什么叫換向？為什么要改善換向？改善換向的方法有哪些？
9.說明裝置換向極改善換向的原理，一發電機改作電動機或轉向改變時，換相極繞組是否需要改接？為什么？
10.一臺4極80kw、230V、930r/min的并勵發電機，在75℃時的電樞回路電阻Ra=0.0259Ω，勵磁繞組電阻Rf=22.8Ω，額定負載時勵磁回路串入調節電阻Rpf=3.5Ω，電刷壓降2ΔUb=2V，鐵耗和機械損耗pfe+pΩ=2.3kw，附加損耗ps=0.05PN。求額定負載時，發電機的輸入功率、電磁功率、電磁轉矩和效率。
11.一臺并勵直流電動機，在額定電壓UN=220V，額定電流IN=80A的情況下運行，75℃的電樞電阻Ra=0.01Ω,電刷接觸壓降2ΔUb=2V，勵磁回路總電阻Rrf+Rpf=110Ω，附加損耗ps=0.01PN，效率η=0.85。求：（1）額定輸入功率P1；（2）額定輸出功率P2；（3）總損耗Σp；（4）電樞銅耗pcua；(5)勵磁回路損耗pf；（6）電刷接觸損耗pcub；（7）附加損耗ps；（8）機械損耗和鐵耗pΩ+pFe。
12.什么叫發電機的外特性？他勵發電機和并勵發電機的外特性有什么不同？為什么？ 13.一臺并勵發電機，額定運行時情況正常，當轉速降為1/2nN時，電樞電壓U=0，試分析原因。
14.一臺并勵直流電動機，銘牌數據為PN=96kw，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1550r/min，并已知Ra=0.078Ω。試求：（1）電動機的額定輸出轉距TN；
（2）電動機的額定電磁轉距Tem；（3）電動機的理想空載轉速n0。
15.電動機的工作特性是什么？試比較不同勵磁方式對工作特性的影響。
第三章 的作用的？
變壓器
1.變壓器中主磁通與漏磁通的性質和作用有什么不同？在等效電路中是怎樣反映它們2.試分析一次繞組匝數比原設計值減少時，鐵心飽和程度、空載電流大小、鐵心損耗、二次側空載電壓和電壓比的變化。
3.勵磁電抗Xm的物理意義如何？Xm大好還是小好？若將鐵心抽出后Xm如何變化？若一次繞組匝數增加5%，而其余不變，則Xm大致如何變化？若鐵心疊片松散、片數不足，則Xm及I0如何變化？如鐵心硅鋼片接縫間隙較大時，對Xm及I0有何影響？ 4.變壓器空載運行時，一次側加額定電壓，為什么空載電流I0很小？如果接在直流電源上，一次側也加額定電壓，這時一次繞組的電流將有什么變化？鐵心中的磁通有什么變化？二次繞組開路和短路時對一次繞組中電流的大小有無影響？
5.為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗，短路損耗可以近似地看成是銅耗？負載時的實際鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗無差別，為什么？
6.一臺50Hz單相變壓器，如接在60Hz的電網上運行，額定電壓不變，問空載電流、鐵心損耗、漏抗、勵磁阻抗及電壓調整率有何變化？
7.一臺單相變壓器，額定電壓為220v/110v，如果不慎將低壓側誤接到220v電源上，變壓器將發生什么現象？
8.有一臺單相變壓器，已知：SN=5000kvA，UN1/UN2=35kv/6.6kv，鐵心的有效截面積SFe=1120cm，鐵心中最大磁通密度Bm=1.45T，試求：高、低壓繞組的匝數和電壓比。9.一臺單相變壓器，額定容量為5kvA，高、低壓繞組均有兩個匝數相同的線圈，高、低壓側每個線圈的額定電壓分別為1100v和110v，先將他們進行不同方式的聯接。試問：可得幾種不同的電壓比？每種聯接時的高、低壓側額定電流為多少？
10.兩臺單相變壓器，電壓為220v/110v，一次側匝數相等，但空載電流I01=2 I02。今將兩臺變壓器的一次繞組順極性串聯起來加440v電壓，問兩臺變壓器二次側的空載電壓各為多少？
11．一臺單相變壓器電壓為220v/110v。當在高壓側加220v電壓時，空載電流為I0，2主磁通為Φ。試問：（1）若U2與u1連在一起，在U1與u2端加330v電壓，此時空載電流和主磁通各為多少？（2）若U2與u2連在一起，U1與u1端加110v電壓，則空載電流和主磁通又各為多少？
12．有一臺三相變壓器，已知：SN=100kvA，UN1/UN2=66.3kv/0.4kv，聯接組為Y,yn0因電源電壓改為10kv，如果用改繞高壓繞組的方法來滿足電源電壓的改變，而保持低壓繞組每相為55匝不變，則新的高壓繞組每相匝數應為多少？如果不改高壓繞組匝數會產生什么后果？
13．有一臺1000匝的鐵心線圈接到110v、50Hz的交流電源上，由安培表和瓦特表的讀數得知I1=0.5A、P1=10W，把鐵心抽出后電流和功率就變為100A和10000W。若不計漏磁，試求：（1）兩種情況下的參數和等效電路；（2）兩種情況下電流的無功分量和有功分量；（3）兩種情況下磁通的最大值。
14．有一臺單相變壓器，SN=100kvA，UN1/UN2=6000v/230v，f=50Hz，一、二次繞組的電阻和漏抗為R1=4.32Ω，R2=0.063Ω，X?1=8.9Ω，X?2=0.013Ω，試求：（1）折算到高壓側的短路參數Rk、Xk、Zk；（1）短路參數的標幺值；（3）求滿載時，當cosφ2=
1、cosφ2=0.8（滯后）和cosφ
2=0.8（超前）等三種情況下的電壓調整率，并對結果進行分析。
15．一臺單相變壓器，已知：R1=2.19Ω，X?1=15.4Ω，R2=0.15Ω，X?2=0.964Ω，Rm=1250Ω，Xm=12600Ω，N1=876匝，N2=260匝，U2=6000v，I2=180A，cosφ（滯后），試用近似等效電路和簡化等效電路求U1和I1。
16．一臺三相變壓器，SN=750kvA，UN1/UN2=10000v/400v，Y,yn0接法，在低壓側作空載試驗時得I0=60A，p0=3800w，在高壓側作短路試驗時得Uk=440v，pk=10900w（Ik1=IN1）,室溫20℃，試求：
（1）折算到高壓側的勵磁阻抗和短
路阻抗；
（2）
*短路阻抗的標幺值Rk*、Xk*、Zk2=0.8
；
（3）計算滿載及cosφ
*2=0.8（滯后）
時的ΔU、U2及?；
（4）計算最大效率?
max。17．變壓器出廠前要進行“極性”試驗，如圖所示。將U1、u1 聯結，在U1-U2端加電壓，用電壓表測U2-u2間電壓。設變壓器 的電壓220v/110v，如果U1、u1為同名端，電壓表的讀數是多少？如U1、u1為非同名端，則電壓表的讀數又是多少？
18．試說明三相變壓器組為什么不采用Y,y聯結，而三相心式變壓器又可用呢？為什么三相變壓器中希望有一邊接成三角形？
19．Y,d聯結的三相變壓器中，3次諧波在三角形聯結時能形成環流，基波電動勢能否在三角形中形成環流？Y,y聯結的三相變壓器組中，相電動勢中有3次謝波，線電動勢中有無3次諧波？為什么？
20．變壓器的一、二次繞組按圖示聯結，試畫出它們的線電勢相量圖，并判明其聯結組別。
21．有一三相變壓器，其一、二次繞組的同名端及端點標記如圖所示，試把變壓器接成Y,d7、D,y7、Y,y4、D,d4。
22．一臺Y,d聯結的三相變壓器，在一次側加額定電壓空載運行，此時將二次側的三角形聯結打開一角測量開口處的電壓，再將三角形閉合測量電流。試問：當此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時，所測得的數值有無變化？為什么？
23．有兩臺Y,d聯結的三相變壓器并聯運行,第一臺為5600kVA，6000V/3050V，*Zk(1)=0.055，第二臺為
*3200kVA，6000V/3000V，Zk(2)=0.055，試求：空載時兩臺變壓器內的環流及其標幺值。
24．兩臺變壓器并聯運行，均為Y,d11聯結，UN1/UN2=35kv/10.5kv。第一臺為1250kvA，*Zk(1)=6.5%，第二臺為
*2000kvA，Zk(2)=6%，試求：（1）總輸出為
3250kvA時，每臺變壓器的負載為多少？（2）在兩臺變壓器均不過載情況下，并聯組的最大輸出為多少？并聯組的利用率是多少？
25．有一臺5600kvA，6.6kv/3.3kv，Y,yn0
*聯結的三相雙繞組變壓器，Zk=0.105。現將其改成9.9kv/3.3kv的降壓自耦變壓器，試求：（1）自耦變壓器的額定容量；（2）額定電壓下的穩態短路電流，并與原雙繞組變壓器穩態短路電流相比較。
第四章 三相感應電動機的基本原理
1.試述感應電動機的工作原理，為什么說感應電機是一種異步電機？
2.什么叫同步轉速？它與那些因素有關？一臺三相4極交流電動機，試分別寫出電源頻率f=50Hz與f=60Hz時的同步轉速。
3.一三相交流電動機，電源頻率f=50Hz，試分別寫出當極數2p=2、4、6、8、10時的同步轉速。
4.何謂轉差率s？通常感應電動機的s值約為多少？
5.一臺三相4極感應電動機，已知電源頻率f=50Hz，額定轉速nN=1450r/min，求轉差率s。
6.有一個三相單層繞組，極數2p=4，定子槽數Z1=24，支路數a=1，試畫出繞組展開圖，并計算基波繞組因數。
7.上題中，將定子槽數改為Z1=36，試畫出繞組展開圖，并計算基波繞組因數。8.題6中，將極數改為2p=2，試畫出繞組展開圖，并計算基波繞組因數。
59.有一個三相雙層疊繞組，極數2p=4，定子槽數Z1=24，節距y1=6τ，支路數a=1，試畫出繞組展開圖，并計算繞組因數。
10．題9中，若支路數改為a=2和a=4，試畫出U相繞組的展開圖。
11．試比較單層繞組與雙層繞組各有什么優缺點？為什么容量稍大的電動機采用雙層繞組？
12．一臺三相感應電動機接在UN=380v，f=50Hz的電網上工作，定子繞組作三角形聯結，已知每相電動勢為額定電壓的92%，定子繞組的每相串聯匝數N1=312匝，繞組因數Kw1=0.96，試求每極磁通Φ1。
13．繞組中的諧波電動勢是如何產生的？由交流繞組產生的旋轉磁動勢的基波和υ次諧波在繞組中感應的電動勢的頻率為多少？
14．若在對稱的兩相繞組中（兩個繞組匝數、結構相同，在空間相隔90°電角度），通以對稱的兩相電流，iA=Imsinωt，iB=Imsinωt。試用解析法說明兩相合成磁動勢基波的性質。
15．一臺三相感應電動機，極數2p=6，定子槽數Z1=36，定子繞組為雙層疊繞組，節距5y1=6τ，每極串聯匝數N1=72。當通入對稱三相電流，每相電流的有效值為20A時，試求基波以及3、5、7次諧波的三相合成磁動勢的幅值及轉速。
第五章 三相感應電動機的運行原理
1． 與同容量的變壓器相比較，感應電動機的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？
2． 感應電動機理想空載時，空載電流等于零嗎？為什么？
3． 說明感應電動機工作時的能量傳遞過程，為什么負載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加？從空載到額定負載，電動機的主磁通有無變化？為什么？ 4． 什么叫做“單相量—多時軸”法？并說明感應電動機的時間相量圖。
5． 分析說明圖示得時—空相量圖，這時定子相量與轉子相量的相位關系說明什么問題？
6． 在分析感應電動機時，為什么要用一靜止的轉子來代替實際轉動的轉子？這時轉子要進行哪些折算？如何折算？
7． 感應電動機的等效電路有哪幾種？試說明T型等效電路中各個參數的物理意義？ 8． 一臺三相感應電動機的輸入功率為8.6kw，定子銅耗為425w、鐵耗為210w，轉差率s=0.034，試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械功率。9． 一臺三相感應電動機，額定數據如下：UnN=962r/min，三角形接法，已知cosφ
NN=380v，f
N=50Hz，P
N=7.5kw，=0.827，pcu1=470w，pFe=234w，p?=45w，ps=80w，求：（1）電動機極數。（2）額定負載時的轉差率和轉子頻率。（3）轉子銅耗pcu2。（4）效率η。
110．籠型轉子可以認為每個槽就是一相，每相槽數N2=2，試求籠型轉子的繞組因數Kw1。
11．一臺三相6極繞線型感應電動機，定轉子繞組均采用星形接法，額定功率PN=250kw，額定電壓UN1=500v，額定頻率fN=50Hz，滿載時的效率η=0.935，功率因數cosφ=0.9，定子每相電阻R1=0.0171Ω，每抗電流X?1=0.088Ω，轉子每相電抗X?2=0.0745Ω，繞組因數Kw1=0.926，Kw2=0.957，定子槽數Z1=72，每槽導體數N1=16，每相并聯支路數a=6，轉子槽數Z2=90，每槽導體數N2=2，每相并聯支路數a=1，空載電流I0=82.5A，試求：（1）額定負載時的定子電流。（2）忽略R1及Rm時的勵磁電抗Xm。（3）轉子阻?和抗的折算值Rr?2X?。
12．一臺三相繞線式感應電動機，UN=380v，fN=50Hz，星形接法，nN=1440r/min，已知?=0.4Ω，X?1=R1=Rr?2X?=1Ω，Xm=40Ω，Rm略去不計，定、轉子有效匝數比為4，求：
?（1）滿載時的轉差率。（2）由等效電路求出I1、I2和I0。（3）滿載時轉子每相電動勢E2的大小和頻率。（4）總機械功率P?。（5）額定電磁轉矩。
第六章
三相感應電動機的機械特性
1.何謂三相感應電動機的固有機械特性和人為機械特性？
2.三相籠型感應電動機的起動電流一般為額定電流的4～7倍，為什么起動轉矩只有額定轉矩的0.8～1.2倍？
3.三相感應電動機能夠在低于額定電壓下運行嗎？為什么？
4.繞線轉子感應電動機在起動時轉子電路中串入起動電阻，為什么能減小起動電流，增大起動轉矩？
5.一臺繞線式轉子感應電動機，已知：PN=75kw，U1N=380V，nN=720r/min，I1N=148A，ηN=90.5%，cosφ=0.85，λm=2.4，E2N=213V，I2N=220A，試用機械特性的實用表達式繪制電動機的固有機械特性和轉子串入0.0448Ω和人為機械特性。6.深槽式感應電動機和雙籠型感應電動機為什么能改變起動性能？
7.籠型感應電動機的起動方法有哪幾種？各有何優缺點？各適用于什么條件？ 8.一臺三相感應電動機，已知UN=380V，IN=20A，Δ接法，cosφN=0.87，ηN=87.5%，nN=1450r/min，Ist/IN=7，Tst/TN=K=1.4，λm=2，試求：（1）電動機軸上輸出的額定轉矩TN。（2）若要保證能滿載起動，電網電壓不能低于多少伏？（3）若采用Y—Δ起動，Ist等于多少？能否半載起動？
9.一臺繞線轉子感應電動機，已知PN=11kw，nN=1435r/min，E2N=243V，I2N=110A，設起動時負載轉矩為Tz=0.8TN，最大允許的起動轉矩Tst1=1.87TN，切換轉矩Tst2=TN，試用解析法求起動電阻的段數的每段的電阻值。
10.題9中的電動機，采用轉子串不對稱電阻方法起動，求各段電阻值（每次只短接一相的一段電阻，最后一級同時短接兩段電阻）。
11.一臺繞線轉子感應電動機，已知PN=11kw，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=4.72A，Tst1/TN=1.8，負載轉矩Tz=98N?m，求4級起動時的每級起動電阻。
12.一臺三相4級的繞線轉子感應電動機，f1=50Hz，轉子每相電阻Rr=0.02Ω，nN=1485r/min，負載轉矩保持額定值不變，要求把轉速下降到1050r/min，問轉子每相中應串多大的電阻？
13.一臺三相籠型感應電動機，在能耗制動時，定子繞組的接法如圖所示，試決定等效的交流電流值。
14.題5的電動機，帶動一位能負載，Tz=TN，今采用倒拉反接制動下放負載，要求下放轉速為300r/min，問轉子每相應串接多大電阻。
15.題5的電動機，若采用回饋制動下放負載，已知轉子每相串入電阻為0.04Ω，負載轉矩為0.8TN，求此時電動機的轉速。
16.題5的電動機，用以起吊重物，當電動機轉子轉45轉，重物上升1m，如要求帶動額定負載的重物以8m/min的速度上升，求轉子電路中應串接的電阻值。
17.繞線轉子感應電動機PN=17kw，nN=970r/min，λm=2.5，E2N=230V，I2N=33A，若要求電動機有最短起動時間，試問其轉子回路應串入多大的電阻。
七章
其他種類的感應電動機
1.為什么單相感應電動機沒有起動轉矩？單相感應電動機有哪些起動方法？ 2.一臺三相感應電動機，定子繞組接成星形，工作中如果一相斷線，電動機能否繼續工作？為什么？
3.用什么方法可以改變分相式單相電動機的轉向？為什么？
4.串勵電動機為什么能交、直兩用？單相串勵電動機與值流串勵電動機在結構上有什么區別？為什么？要改變單相串勵電動機的轉向，可采用什么方法？
第八章 同步電機的基本類型和基本結構
1.什么叫同步電機？怎樣由其極數決定它的轉速，試問75r/min，50Hz的同步電機是幾極的？
2.比較汽輪發電機和水輪發電機的結構特點。3.為什么大容量的同步電機都采用旋轉磁極式結構？ 4.旋轉電樞式的同步電機與直流電機有什么相似處和差別？
第九章 同步發電機
1.一臺旋轉電樞式三相同步發電機，電樞以轉速n逆時針方向旋轉，主磁場對電樞是什么性質的磁場？對稱負載運行時，電樞反應磁動勢對電樞的轉向如何？對定子上主磁極的相對轉速又是多少？主極繞組能感應出電動勢嗎？ 2.何謂同步發電機的電樞反應？電樞反應的性質主要決定于什么？試分析討論同步發電機電樞反應為純去磁作用、純增磁作用、去磁兼交磁、純交磁等五種情況。3.試分析對稱穩定運行時同步發電機內部的磁通和感應電動勢，并由此畫出不及飽和時的相量圖。
4.三相同步發電機對稱穩定運行時，在電樞電流滯后和超前于勵磁電動勢E0的相位差大于90°的兩種情況下（即90°＜φ＜180°和﹣90°＜ψ＜﹣180°，電樞磁動勢Fad和Faq各起什么作用？
5.試述交軸和直軸同步電抗的意義。為什么同步電抗的數值一般較大，不可能做得很小？試分析下面幾種情況對同步電抗有何影響？（1）電樞繞組匝數增加；（2）鐵心飽和程度提高；（3）氣隙加大；（4）勵磁繞組匝數增加。
6.為什么要把同步發電機的電樞電流分解為它的直軸分量和交軸分量？如何分解法？有什么物理意義？如兩個分量各等于100A，實際流過電樞繞組的電流為多少A？在什么情況下電樞電流只有直軸分量？在什么情況下只有交軸分量？當一同步發電機供給純電阻負載時，電樞電流有哪些分量？
7.一臺隱極三相同步發電機，定子繞組為Y聯結，UN=400V，IN=37.5A，cosφN=0.85（滯后），Xt=2.38Ω（不飽和值），不計電阻，當發電機運行在額定情況下時，試求：（1）不飽和的勵磁電動勢E0；（2）功率角δN；（3）電磁功率PM；（4）過載能力Km。8.一臺凸極三相同步發電機，星形聯結，UN=400V，IN=6.45A，cosφN=0.8（滯后），每相同步電抗Xd=18.6Ω，Xq=12.8Ω，不計電阻，試求：（1）額定運行時的功率因數角δN及勵磁電動勢E0；（2）過載能力及產生最大電磁功率的功率角。
第十章 同步電動機和同步調相機
1.比較同步電動機和同步發電機的相量圖。
2.同步電動機的功率因數受哪些因素影響而發生變化？試用相量圖分析輸出功率改變時，保持勵磁不變，同步電動機的功率因數怎樣變化？
3.改變勵磁電流時，同步發電機和同步電動機的磁場發生什么變化？對電網有什么影響？
4.當轉子轉速等于同步轉速時，為什么同步電機能產生轉矩，而感應電動機不能產生轉矩？為什么轉子轉速低于同步轉速時，感應電機能產生轉矩，而同步電機不能產生轉矩？
5.從同步發電機過渡到電動機時，功率角δ、電流I、電磁轉矩T的大小和方向有何變化？
5.一水電站供應一遠距離用戶，為改善功率因數添置一臺調相機，此機應裝在水電站內還是裝在用戶附近？為什么？ 6.一臺三相隱極同步發電機，Y聯結，UN=380V，IN=26.3A，Xt=5.8Ω，不計電阻，若輸入功率為15kw時，試求：（1）cosφ=1時的功率角δ；（2）相電動勢E0=250V時的功率因數。
7.某工廠自6000V的電網上吸取cosφ=0.6的電功率2000kw，今裝一臺同步電動機，容量為720kw，效率為0.9，求功率因數提高為0.8時，同步電動機的額定電流和cosφD。
8.某工廠變電所變壓器的容量為2000kV·A，該廠電力設備的平均負載為1200kw，cosφ=0.65（滯后）。今欲新裝一臺500kw，cosφ=0.8（超前），η=95%的同步電動機，問當電動機滿載使全廠的功率因數是多少？變壓器過載否？
9.有一座工廠電源電壓為6000V，廠中使用了許多臺感應電動機，設其總輸出功率為1500kw，平均效率為70%，功率因數為0.7（滯后），由于生產需要，又增添一臺同步電動機。設當該同步電動機的功率因數為0.8（超前）時，已將全廠的功率因數調整到1，求此同步電動機承擔多少視在功率（kV?A）和有功功率（kw）。
第十一章 拖動系統電動機的選擇
1.電機的溫升、溫度以及環境溫度三者之間有什么關系？電機銘牌上的溫升值的含義是什么？
2.電機在實際使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？
3.電機的工作方式有哪幾種？試查閱國家標準—電機基本技術要求（GB755—81），說明工作制S3、S4、S5、S6、S7和S8的定義，并繪出負載圖。
4.電機的容許溫升取決于什么？若兩臺電機的通風冷卻條件不同，而其它條件完全相同，他們的容許溫升是否相同？
5.同一系列中，統一規格的電機，滿載運行時，他們的穩定溫升是否都一樣？為什么？
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