电机学资料及习题[1].doc

 一、直流电机A.主要概念1. 换向器、电刷、电枢接触压降2DUb2.极数和极对数3.主磁极、励磁绕组4.电枢、电枢铁心、电枢绕组5.额定值6.元件7.单叠、单波绕组8.第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距9.并联支路对数a10.绕组展开图11.励磁与励磁方式12.空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通13.电枢磁场14.（交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷15.反电势常数CE、转矩常数CT16.电磁功率 Pem电枢铜耗 pCua励磁铜耗 pCuf电机铁耗 pFe机械损耗 pmec附加损耗 pad输出机械功率 P2可变损耗、不变损耗、空载损耗17.直流电动机（DM）的工作特性18.串励电动机的“飞速”或“飞车”19.电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性20.稳定性21.DM的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流22.DM的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压23.DM的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动B.主要公式：发电机：PNUNIN (输出电功率)电动机：PNUNINN (输出机械功率)反电势：电磁转矩：直流电动机（DM）电势平衡方程：DM的输入电功率P1 ：DM的转矩方程：DM的效率：他励DM的转速调整率： DM的机械特性：.并联DM的理想空载转速n0：二、变压器A.主要概念1.单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器2.铁心柱、轭部3.额定容量、一次侧、二次侧4.高压绕组、低压绕组5.空载运行，主磁通F、漏磁通F1s及其区别，主磁路、漏磁路空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角6.F、i、e正方向的规定。7.变比、二次侧空载电压、二次侧额定电压8.励磁电抗Xm、励磁电阻Rm、一次侧漏电抗X1s、二次侧漏电抗X2s9.负载运行时变压器的原理示意图10.变压器的磁势平衡11.绕组折算原则、折算方法、作用12.功率因数滞后时的变压器相量图画法13.T型等效电路、G型等效电路、简化等效电路14.空载试验、短路试验的用途、注意事项15.标幺值、基准的选择16.（不同负载时的）电压变化率，短路阻抗、短路电阻、负载系数17.效率最大值发生的条件18.三相变压器的磁路：组式、心式19.三相变压器的电路：星形连接、三角形连接20.同名端、首端、尾端、中性点21.联结组、联结组号、时钟表示法22.Y,y联结组，D,d联结组各有6个偶数联结组号；Y,d联结组，D,y联结组各有6个奇数联结组合23.主磁通、励磁电流的波形问题24.在三相变压器中，三次谐波电流通路的重要性，在不同磁路中的影响25.变压器并联运行的三个理想条件26.变压器并联运行的负载分配27.电流互感器、电压互感器的用途，使用中的注意事项28.对称分量法，正序、负序、零序，29.变压器的正序、负序、零序电路，各序激磁阻抗的特点30.单相对中点短路时，各序电流与短路电流的关系B.主要公式反电势：E1=4.44fN1m、E2= 4.44fN2m磁势平衡方程：折算前的变压器方程组（数学模型）：折算后的变压器方程组：电压变化率简化计算公式：U =(Rk*cos2-Xk*sin2)×100%效率： 三、交流绕组A.主要概念1.对交流绕组的要求：各相绕组空间对称，产生的反电动势基波尽可能大、幅值相等、相差120度电角度，尽可能接近正弦波2.槽电势星形图及其画法、槽距电角度、槽距机械角度3.相带、120°相带、60°相带、每极每相槽数4.三相单层绕组画法5.线圈、节距y1，极距，短距、长距、整距6.并联支路数a、最大并联支路数amax7.三相双层绕组画法8.每相串联匝数N9.谐波磁场的转速、极对数10.谐波电动势的绕组系数11.谐波电动势的削弱方法12.脉振磁动势13.磁动势的空间矢量表示、矢量叠加14.磁动势计算的短距系数、分布系数与电动势的相同15.脉振磁动势、旋转磁动势、行波、驻波16.圆形旋转磁动势、椭圆形旋转磁动势17.对称的三相交流绕组，通对称的三相交流电流，产生一个合成的圆形旋转磁动势。当哪相电流最大时，该合成圆形旋转磁动势的最大值位置，就同哪相的绕组轴线重合。因此旋转的方向是依相序，从超前相的轴线转向滞后120°的相的轴线，在转到下一个滞后120°的相的轴线。18.三相合成的谐波磁动势只有奇次谐波，没有偶次谐波。19.交流电机的主磁通、漏磁通、槽漏磁通、端部漏磁通、谐波漏磁通、漏电抗B.主要公式1.反电势频率、转子转速、极对数的关系： f = n /60 / p2.槽距机械角度：am = 360°/Z3.槽距机械角度：ae = p* 360°/Z4.每极每相槽数：q = z/m/2p5.导体电动势：Ec1 = 2.22 f F6.短距系数：ky1 = sin(p/2*y1/t)7.线圈电动势：Ey1 = 2Nc*Ec1* ky1 = 4.44 Nc f F ky18.分布系数：9.线圈组电动势：Eq1 = q*Ey1 * kq1 = 4.44q*Nc*f*F*ky1*kq110.绕组系数：kN1 = ky1*kq111.相绕组电动势：(N为每相串联匝数)12.每相串联匝数：13.相绕组脉振磁动势幅值的最大值：（其中I是电流的有效值）14.相绕组磁动势基波的表达式：（其中q=0处为相绕组轴线）15.相绕组磁动势中的次谐波磁动势最大值、瞬时表达式：16.三相合成磁动势基波的幅值F1：17.三相合成的谐波磁动势：（）四、异步电机A.主要概念1.单相、三相异步电机，绕线、鼠笼转子，铸铝转子2.异步电动机必须从电网吸收滞后的无功，用于励磁。3.半闭口槽、半开口槽、开口槽4.气隙5.转差率s6.异步电机的三种运行状态：电动、制动、发电7.感应电机8.堵转时的异步电机：等效于一台短路的三相变压器（不过其主磁通是旋转的）；转子频率等于定子频率；定转子磁动势同步旋转、相对静止；磁势是平衡的（）。9.电动势变比、电流变比10.定子电流的负载分量I1L、定子电流的励磁分量Im（或I0）。11.转子旋转时，异步电机的定、转子磁场仍相对静止，磁动势仍平衡（）。12.异步电机转子的频率折算。13异步电机转子旋转时的T型等效电路、简化等效电路14.相量图的画法15.异步电机的空载试验、机械损耗的分离方法16.异步电机的短路试验，同变压器短路试验的差别17.笼型转子的相数等于导条（槽）数z2，每相匝数等于1/2；极对数等于定子磁场的极对数。18.异步电机的电磁功率等于传递到转子的功率；总机械功率等于电阻R2 (1-s)/s上的三相总功率。19.异步电机的电磁转矩，等于电磁功率除以同步机械角速度，也等于机械总功率除以转子机械角速度。20.异步电机的Tem-s曲线21.异步电机的最大电磁转矩发生在时。22.过载倍数23.在异步电动机的工作特性中，效率特性、功率因数特性有最大值。24.异步电动机的起动方法：直接起动；降压起动（串电抗器、自耦变压器、先星形后三角形）；绕线式转子串电阻起动。各种方法的特点。25.异步电动机调速：变极、变频（恒转矩、恒功率）、变转差率s（定子串电抗器降压、绕线转子串电阻）26.异步电动机的制动方法：转速反向（定子三相正接、转子电阻耗能）、正转反接（降速、刹车）、回馈制动（位能将电动状态超速到发电状态）、能耗制动（定子接直流、转子电阻耗能）27.单相电动机原理B.主要公式：1.异步电动机的功率：2.同步转速：3.转差率：4.转子静止时的方程式（转子折算到定子后）：5.电动势变比ke：6.电流变比ki：7.转子旋转时，转子的频率：f2s = s f1转子电动势：转子漏电抗：转子相电流：8.转子旋转时，频率折算后的方程式：9.转子旋转时，经频率、绕组折算后的方程式：10.异步电动机的功率总功率平衡：P1 = Pem + pcu1 +  pFe，电磁功率平衡：Pem = pcu2 + Pmec 机械功率平衡：Pmec = P2 + pmec + pad 功率比例关系：Pem： pcu2 ：Pmec = 1：s：(1-s)11.异步电机的电磁转矩：12.最大电磁转矩：13.过载倍数：kM=TmaxTN五、同步电机A.主要概念1.凸极同步电机、隐极同步电机2.同步电机的励磁方式：直流发电机励磁、静止整流装置励磁、旋转整流装置励磁3.冷却方式：空气冷却、氢气冷却、水冷4.励磁电流5.同步电机的空载运行；同步电机的磁化特性；饱和系数kc。6.主磁通F0和励磁电动势E0的相位关系：F0是原因，E0是结果，前者超前后者90º7.同步电机的电枢反应；电枢反应的性质；电枢反应电抗，（直轴、交轴）同步电抗， 8.凸极同步电机的双反应理论：将电枢电流分解为Id和Iq分量，分别单独考虑它们的电枢反应作用。9.气隙合成磁动势Fd、气隙合成磁场Bd、气隙合成电动势Ed。10.隐极同步发电机相量图的画法11.同步发电机的空载特性，剩磁影响的校正12.同步发电机的短路特性：短路时定子只有直轴电流；电枢反应为纯去磁性质；磁路不饱和；短路电流与励磁电流成正比；短路特性为一条直线。13.零功率因数负载特性：定子电流为纯直轴分量；电枢反应为纯去磁性质；磁路饱和；与空载特性曲线相差一个特性三角形。14.特性三角形：可用于求定子漏电抗。15.同步发电机的外特性：U随I变化的规律，cosj不同，变化趋势不同。16.电压调整率：额定励磁电流时，空载与额定负载之间的端电压变化率。17.利用零功率因数特性曲线、空载特性曲线、特性三角形求定子绕组漏电抗的方法。18.同步电机中，利用短路特性、空载特性求直轴同步电抗xd不饱和值的方法。19.短路比20.低转差法侧Xd和Xq不饱和值的方法。21.同步发电机并联运行的条件；并网的方法（准确同步法：直接，交叉）22.功角、功角特性、基本电磁功率、附加电磁功率23.有功功率的调节, 极限功率，静态稳定性，整步功率系数，过载能力KM，24.无功功率的调节：保持有功不变、U不变（垂直）时，调节励磁电流，则I的终点轨迹是水平线，E0的终点轨迹是垂直线。25.V形曲线：保持有功不变时，cosj=1时为正常励磁，负载电流I最小；减小励磁电流，欠励，E0降低，功率因数角超前（I超前电压），I将增加；增大励磁电流，过励，E0将增大，功率因数角滞后（I滞后电压），I也将增加。26.同步发电机如何过渡到同步电动机或调相机27.同步调相机的用途28.同步发电机单相对中点稳态短路、两相之间稳态短路可以应用对称分量法分析。29.稳态单相短路电流：两相间短路电流：三相短路电流。B.主要公式1.功率（发电机）（电动机）2.励磁电动势：E0=4.44fNkN103.隐极电机负载运行（不饱和时）：气隙电动势：定子绕组总电动势平衡：励磁电动势平衡：4.凸极电机负载运行（不饱和时）：气隙电动势：定子绕组总电动势平衡：励磁电动势平衡：5.凸极电机负载运行（考虑饱和时）：气隙电动势：（由d轴合成产生）定子绕组总电动势：6.电压调整率：7.低转差法求Xd和Xq的不饱和值：8.功角特性：9.极限功率：Pemmax第五章 感应电机一、 填空1. 如果感应电机运行时转差率为，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是= 。答 2. 当三相感应电动机定子绕组接于的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。答 50Hz，50Hz，50sHz，50sHz 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时= ,转子总电阻值约为 。答 1， 4. 感应电动机起动时，转差率 ，此时转子电流的值 ， ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。答 1，很大，很小，小一些，不大5. 一台三相八极感应电动机的电网频率，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。答 0.02，1Hz， 720r/min，2Hz6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率与这些损耗相平衡。答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗7. 三相感应电机转速为，定子旋转磁场的转速为，当时为 运行状态；当时为 运行状态；当与反向时为 运行状态。答 电动机， 发电机，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ，。答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器9. 从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。答 大，同步电机为双边励磁10. 一台频率为 的三相感应电动机，用在频率为的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。答 ，11. 感应电动机最大转矩公式 。答 12. 一台三相异步电动机的额定功率是指额定运行时的 功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将 。答 输出的机械功率，减小13. 若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩 ，其最大转矩 。答 减小， 减小14. 铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗 。答 减小15. 深槽和双笼型感应电动机是利用 原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时 较差。16. 绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流 ，起动转矩 。答 减小， 增大二、 选择1. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（ ）。 A 起动转矩增大，起动电流增大； B 起动转矩增大，起动电流减小；C 起动转矩增大，起动电流不变； D 起动转矩减小，起动电流增大。答 B2. 一台50三相感应电动机的转速为，该电机的级数和同步转速为（ ）。 极，； 极，； 极，； 极，。答 C3. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降，该电机转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速（ ）。 A 上升 ； B 下降；C 上升 ； D 不变。答 D4. 国产额定转速为的三相感应电动机为（ ）极电机。A 2； B 4； C 6； D 8。答 B5. 一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降此时电机的电磁转矩（ ）。 A ； B ； C ； D 。 答 A6. 三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（ ）。 A 增大 ； B 减小 ； C 不变 ； D 不能确定。答 A7. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻 上所消耗的电功率应等于（ ）：A 输出功率； B 输入功率 ； C 电磁功率 ； D 总机械功率。答 D8. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（ ）。 A 由于增大，增大了损耗； B 由于减小，使无功电流增大； C 由于的增加，使下降； D 由于减少，使输出功率减少。答 C9. 适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻时，电动机的（ ）。 A 减少, 增加, 不变, 增加； B 增加, 增加, 不变, 增加； C 减少, 增加, 增大, 增加； D 增加, 减少, 不变, 增加。 答 C10. 三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（ ）。 A 与转差率反比 ； C 与转差率无关；B 与转差率正比 ； D 与转差率成某种函数关系。答 C11. 三相感应电动机电磁转矩的大小和（ ）成正比 A 电磁功率 ； B 输出功率 ； C 输入功率 ； D 全机械功率 。 答 A12. 设计在电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为的电网上，其电动机的（ ）。 A 减小，减小， 增大； B 减小，增大，减小； C 减小，减小，减小； D 增大，增大， 增大。答 C13. 一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率运行，当转子边串入电阻,测得转差率将为（ ）（已折算到定子边）。 A 等于原先的转差率； B 三倍于原先的转差率； C 两倍于原先的转差率； D 无法确定。 答 B14. 国产额定转速为的感应电动机为（ ）电机。A 2极； B 4极； C 6极； D 8极。答 C15. 如果有一台三相感应电动机运行在转差率为，此时通过气隙传递的功率有（ ）。A 的转子铜耗； B 是转子铜耗；C 是输出功率； D 是全机械功率。答 A三、判断1. 三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变 。 （ ）答 对2. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。 （ ）答 错3. 当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零 。 （ ）答 错4. 三相感应电动机的功率因数总是滞后的 。 （ ）答 对5. 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。 （ ）答 对6. 只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。 （ ）答 错7. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。 （ ）答 错8. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。（ ）答 错9. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。 （ ）答 错10. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动电流就越小。 （ ）答 对11. 深槽型和双笼型感应电动机与普通笼型电动机相比，能减小起动电流的同时增大起动转矩。 （ ）答 对12. 绕线型感应电动机转子回路串电阻调速在空载或轻载时的调速范围很大。（ ）答 错 13. 三相感应电动机的起动电流很大，所以其起动转矩也很大。（ ）答 错14. 三相感应电动机的起动电流和起动转矩都与电机所加的电源电压成正比。 （ ）答 错15. 在机械和工艺容许的条件下，感应电机的气隙越小越好。 （ ）答 对16. 对于感应电动机，转差功率就是转子铜耗。 （ ）答 错17. 定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件。（ ）答 对18. 感应电动机空载运行时的功率因数很高。（ ）答 错四、简答1. 感应电动机等效电路中的)代表什么含义？ 能否用电抗或电容代替为什么？答 代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能；因为电抗、电容消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。2. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变？相对转子的转速是否改变？答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。3. 绕线型感应电动机，若转子电阻增加；漏电抗增大；电源电压不变，但频率由变为；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降；(2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。4. 三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降，对电机的同步转速，转子转速，主磁通，功率因数，电磁转矩有何影响？答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。5. 说明三相异步电动机等效电路中，参数以及各代表什 么意义？答 定子绕组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。6. 感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度 切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？两个基波磁动势的相对运动速度多大？ 答 定子电流的频率为，转子电流的频率为，定子磁动势以速度切割定子，以（）速度即速度切割转子；转子磁动势也以速度切割定子，以速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。7. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和 各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子电阻换成。8. 普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并不大？答 起动时，旋转磁场以同步速度切割转子，在短路的转子绕组中感应很大的电动势和电流，引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，以致定子电流很大；起 动时，很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。由于，当、时，使转子功率因数角接近，很小，并不大；另外，因起动电流很大，定子绕组漏抗压降大，使感应电动势减小，与之成正比的也减小。起动时，减小，并不大，使得起动转矩并不大。9. 感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？如果电源电压下 降，对最大转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不 变）？答 最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。如果电源电压下降过多，当起动转矩下降到小于负载转矩时，电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时，原来运行的电动机将停转。电源电压下降，则最大转矩下降到原来的，起动转矩也下降到原来的。磁通下降到原来的，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的。在负载转矩不变的情况下，上升，定子电流相应上升，电动机的转速有所降低，增大，不变。10. 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？答 当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗成反比，漏抗越大，起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。 11. 两台型号完全相同的笼型感应电动机共轴联接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和起动转矩有何影响？答 定子绕组串联，每台电动机的端电压为。由于起动电流与电压成正比，起动转矩与电压平方成正比，使得总的起动电流为原来的，总的起动转矩为原来的。12. 绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？答 从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和增加，使起动转矩增加了。 如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。13. 一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的。如输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？答 转子由铜条改为铝条后，相当于转子回路电阻增大，使得电动机起动电流减小、起动转矩增大，最大转矩不变，临界转差率增大。在负载转矩不变的情况下，增大，转速下降，效率降低。14. 感应电动机定子绕组与转子绕组之间没有直接的联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载电机主磁通有无变化？答 负载增加时，电动机转速下降，转差率上升，转子绕组切割磁力线的速度增加，转子的感应电动势、感应电流相应增加，转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系，定子磁动势增加，定子电流上升，即从电网吸收的电功率增加。这一过程直到转子电流产生的转矩与负载转矩重新平衡为止。在不变的情况下，的增加导致增加，使减小，主磁通略有减小。15. 感应电动机在轻载下运行时，试分析其效率和功率因数都较额定负载时低的原因。如定子绕组为联接的感应电动机改为联接运行，在轻载下其结果如何？此时所能负担的最大负载必须少于多少？答 （1）轻载时功率因数低的原因是由于轻载时定子负载电流小，定子电流主要取决于无功的励磁电流，而在感应电动机中，由于空气隙的存在，励磁电流较大，一般为.。(2) 效率低的原因是由于轻载在输入的电功率中输出的有功功率小，而不变损耗（铁耗和机耗）所占的分量较大，因此效率低。（3）轻载时如将接改为接，由于相电压只为原来的，因此，励磁电流及铁耗都大为减少，功率因数及效率将显著改善。此时最大转矩必须小于联接时电动机的最大电磁转矩的。16. 为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大很多？答 变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标么值为，变压器空载电流的标么值为 。17. 感应电机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？答 主磁通通过气隙沿铁心闭合，与定、转子绕组同时交链，它是实现能量转换的媒介，它占总磁通的绝大部分。主磁通可以由定子电流单独产生。也可以由定、转子电流共同产生。主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化，与之对应的励磁电抗不是常数。除主磁通以外的磁通统称为漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和谐波漏磁通。仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转子交链的称为转子漏磁通。漏磁通在数量上只占总磁通的很小的一部分，没有传递能量作用。漏磁通路径的磁导率为常数，与之对应的定子漏电抗、转子漏电抗是常数。18. 分析转差率对感应电动机效率的影响。答 空载到额定转差时，定子铁耗与机耗很小，可看成不变损耗，而定子、转子铜耗则与定、转子电流的平方成正比，是随负载变化的损耗，因此，电动机的效率也随负载而变化。当负载从零开始增加时，逐渐增加，总损耗增加缓慢，效率上升很快。由于，当负载超过一定值，急剧增加，降低，故此时随或增加而降低。19 异步电动机的转子有哪两种类型，各有何特点? 答：一种为绕线型转子，转子绕组像定子绕组一样为三相对称绕组，可以联结成星形或三角形。绕组的三根引出线接到装在转子一端轴上的三个集电环上，用一套三相电刷引出来，可以自行短路，也可以接三相电阻。串电阻是为了改善起动特性或为了调节转速另一种为鼠笼型转于。转子绕组与定子绕组大不相同，在转子铁心上也有槽，各槽里都有一根导条，在铁心两端有两个端环，分别把所有导条伸出槽外的部分都联结起来，形成了短路回路，所以又称短路绕组。20 异步电动机的气隙比同步电动机的气隙大还是小?为什么？答：异步电动机的气隙比同步电动机的气隙小，因为异步电动机的励磁电流由三相交流电源提供，如果气隙大，则磁阻大，所需的励磁电流就大，因励磁电流为无功电流，所以励磁电流大就使异步电动机功率因数变坏，即降低。而同步电动机励磁电流由直流电源提供，从同步电动机的v形曲线可知，当励磁电流从小增大，励磁状态从欠励到过励时，功率因数可由滞后的转变为超前的，而异步电动机的功率因数永远为滞后的。21 三相异步电动机的主磁通指什么磁通？它是由各相电流分别产生的各相磁通，还是由三相电流共同产生的？在等效电路中哪个电抗参数与之对应?该参数本身是一相的还是三相的值?它与同步电动机的哪个参数相对应?这与变压器中的励磁电抗是完全相同的概念吗？答：三相异步电动机的主磁通指的是由三相电流合成的基波旋转磁动势产生井通过气隙到达转子的磁通，它是由三相电流共同产生的，等效电路中励磁电抗Xm与之对应，该参数本身是一相的值，它与同步电动机的电枢反应电抗相对应，与变压器中励磁电抗的概念是不完全相同的，变压器中的励磁电抗，为一相励磁电流产生的主磁通所感应的电动势与该相励磁电流的比值，即(忽略铁损耗)。22 如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小与什么因素有关?答：如果电源电压不变，则三相异步电动机的主磁通大小就与定子电流I1有关。根据 其中大小与转子转速有关，所以主磁通大小还与转子转速n有关，或与转差率s有关。23当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与什么有关?有人说，根据任意两台同容量异步电动机励磁电流的大小，便可比较其主磁通的大小，此话对吗?为什么?答：当主磁通确定之后，异步电动机的励磁电流大小与定、转子之间的气隙大小有密切关系，气隙大也就是磁阻大，根据磁路欧姆定律，磁动势=磁通×磁阻，在磁通确定时，磁组大则磁动势大，也就是励磁电流大，所以一般异步电动机气隙较小，以使励磁减小，在主磁通相同时，气隙大小不同，励磁电流大小就不同，即不同大小的励磁电流可产生相同的主磁通。所以，根据励磁电流的大小便可比较其主磁通的大小，此话是不对的。24. 绕线型异步电机转子绕组的相数、极对数总是设计得与定子相同，鼠笼型异步电机的转子相数、极对数又是如何确定的呢?与鼠笼条的数量有关吗？答：鼠笼型异步电机转子相数就是鼠笼转子上的导条数；转子极对数是靠定子绕组磁动势感应而得的，因此它始终与定子绕组的极对数相等，与