电机学考试必备简答题

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1、1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。对空心线圈：所以自感：所以，L的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。1.7在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时，问（1）绕组内为什么会感

2、应出电动势？（2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向；（3）写出一次侧电压平衡方程式；（4）当电流i1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。解：(1)∵u1为正弦电压，∴电流i1也随时间变化，由i1产生的磁通随时间变化，由电磁感应定律知产生感应电动势.(2)磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。(3)(4)i1增加，如右图。i1减小1.10在图1.32所示的磁路中，两个线圈都接在直流电源上，已知、、、，回答下列问题：（1）总磁动势F是多少？（2）若反向

3、，总磁动势F又是多少？（3）电流方向仍如图所示，若在、出切开形成一空气隙，总磁动势F是多少？此时铁心磁压降大还是空气隙磁压降大？（4）在铁心截面积均匀和不计漏磁的情况下，比较（3）中铁心和气隙中B、H的大小。（5）比较（1）和（3）中两种情况下铁心中的B、H的大小。解：(1)有右手螺旋定则判断可知，两个磁势产生的磁通方向相反。(2)(3)总的磁势不变仍为∵磁压降铁心空气隙虽然但∵∴∴空气隙的磁压降大（4）∵忽略漏磁∴而截面积相等∴∵∴（5）∵第一种情况∵大∴同理3．8试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用？解：一次电流产生的磁动势和二次电流产生的磁动势共同作用

4、在磁路上，等于磁通乘磁组,即。其中是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的很小，而,则,即这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等，方向相反，二次电流增大时,一次电流随之增大.当仅考虑数量关系时,有即或∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3．9为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗？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？解：∵空载损耗空载时很小，∴可忽略∴，∵∵短路试验时外施电压很小,∴很小,很小∴铁耗很小,可忽略

5、铁耗,。负载时：与空载时无差别，这是因为当f不变时，负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，∴基本不变，则不变损耗，严格说，空载时，漏抗压降大∴磁密略低，铁耗略少些。：如果是同一电流，则无差别。如果考虑到短路损耗包含少量的铁耗的话，负载真正的铜耗比短路时侧略小。3．12一台变压器，原设计的额定频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，额定电压不变，试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响？解：也50变为60，额定电压不变。①变为原来的，则变为原来的∴励磁电流减小，即，为原来的②，虽然频率变为原来的倍，但频率的1.6次方与铁耗成正比，但减小倍，∴减小倍，

6、但的平方与成正比∴最终仍是铁耗减小，即③励磁电抗，饱和程度降低，∴④漏电抗：为漏磁路磁导可认为是常数∴随频率增大而增大。⑤电压变化率∵，∴4．5为什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势？为了消除5次或7次谐波电动势，节距应选择多大？若要同时削弱5次和7次谐波电动势，节距应选择多大？解：绕组短距后，一个线圈的两个线圈边中的基波和谐波（奇次）电动势都不在相差，因此，基波和谐波电动势都比整距时减小；对基波，同短距而减小的空间电角度较小，∴基波电动势减小得很少；但对V次谐波，短距减小的则是一个较大的角度（是基波的V倍），因此，总体而言，两个线圈中谐波电动势相量和的大小就比整距

7、时的要小得多，因此谐波电动势减小的幅度大于基波电动势减小的幅度∴可改善电动势波形。绕组分布后，一个线圈组中相邻两个线圈的基波和n次谐波电动势的相位差分别是和（槽距角），这时，线圈组的电动势为各串联线圈电动势的相量和，因此一相绕组的基波和谐波电动势都比集中绕组时的小，但由于谐波电动势的相位差较大，因此，总的来说，一相绕组的谐波电动势所减小的幅度要大于基波电动势减小的幅度，使电动势波形得到改善。要完全消除次谐波，只要取即可。5次，，消除7次，要消除5次和7次取4．6为什么对称三相绕组线电动势中不存在3及3的倍数次谐波？为什么同步发电机三相绕组多采用Y型接