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《电机学第三版课后答案：发电电机和普通电机区别》
电机学是电气工程专业的一门重要课程，其中讲述了各种类型的电机及其工作原理。在这些电机中，发电电机和普通电机是两种不同的类型，它们在结构和工作原理上存在一些重要的区别。
发电电机的主要功能是将机械能转换为电能。它们通常用于发电厂或其他需要大量电力的场所。而普通电机则将电能转换为机械能，用于驱动各种设备和机械装置。
发电电机和普通电机在结构上也存在差异。发电电机通常包括转子和定子两部分。转子通过外部能源（如汽轮机或水力涡轮机）的驱动产生机械能，而定子则通过磁场感应产生电能。普通电机则只包含转子和定子两部分，通过电流通过导线产生磁场，从而使转子产生旋转运动。
发电电机和普通电机在工作原理上也有所不同。发电电机的工作原理是根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势，从而转化为电能。普通电机则是根据洛伦兹力原理，当导体通电时，受到磁场力的作用，使得导体产生旋转或直线运动。
发电电机和普通电机在应用领域上也有所不同。发电电机主要用于发电厂或其他需要大规模发电的场所，以供应电网或工业设备。而普通电机则广泛应用于家庭电器、工业机械、交通工具等各个领域。
发电电机和普通电机在结构、工作原理和应用领域上存在明显的区别。发电电机主要用于将机械能转换为电能，一般用于发电厂。普通电机则将电能转换为机械能，广泛应用于各个领域。对于学习电机学的学生来说，了解这些区别将有助于他们更好地理解电机的工作原理和应用。
电机学第三版课后答案，发电电机和普通电机区别
第三章 变 压 器 3.1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？在分析变压器时怎样反映其作用？它们各由什么磁动势产生？3.2 变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？3.3 变压器额定电压为220/110V，如不慎将低压侧误接到220V电源后，将会发生什么现象？3.4 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时，从一次侧输入的无功功率有何不同？为什么？3.5 变压器的其它条件不变，在下列情况下, X1σ, Xm各有什么变化？
(1) 一次、二次绕组匝数变化±10%；
(2) 外施电压变化±10%；
(3) 频率变化±10%。 3.6 变压器的短路阻抗Zk、Rk、Xk的数值，在短路试验和负载运行两种情况下是否相等？励磁阻抗Zm、Rm、Xm的数值在空载试验和负载运行两种情况下是否相等？3.7 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成铁损耗?为什么短路损耗可以近似地看成铜损耗？负载时，变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别？为什么？3.8 当负载电流保持不变，变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化？3.9 两台完全相同的单相变压器，一次侧额定电压为220/110V ，已知折合到一次侧的参数为：一、二次侧漏抗的标么值Z1*=Z2*=0.025�0�460o ，励磁电抗的标么值Zm*=20�0�460o ，如图所示把两台变压器一次侧串联起来，接到440�0�40oV的电源上，求下述三种情况一次侧电流的大小(用标么值表示)。题3.9图
（1）端点1和3 相连，2和4相连；
（2）端点1和4 相连，2和3相连；
（3）第Ⅰ台变压器二次侧开路，第Ⅱ台变压器二次侧短路。3.10 三相变压器变比和线电压比有什么区别？折算时用前者还是后者？3.11 Yd接法的三相变压器，一次侧加额定电压空载运行，此时将二次侧的三角打开一角，测量开口处的电压，再将三角闭合测量电流，试问当此三相变压器是三相变压器或三相心式变压器时，所测得的数值有无不同？为什么？3.12 变压器并联运行的最理想情况有哪些？如何达到最理想的情况？3.13 在三相变压器中，零序电流和零序磁通与三次谐波电流和3次谐波磁通有什么相同点和不同点？3.14 为什么三相变压器组不宜采用Yyn联结，而三相心式变压器又可采用Yyn联结？3.15 Yy连接的变压器，一次侧接对称三相电压，二次侧二线对接短路，如图所示。试用对称分量法分析出一、二次侧电流的对称分量，这种情况是否有中点位移？为什么？ 题3.15图3.16 一台三相电力变压器: SN=31500kVA，U1N/U2N=220/11kV, YNd11联接，f =50Hz, R1=R2�0�7=0.038Ω, X1s=X�0�72s=8Ω, Rm=17711Ω, Xm=138451Ω，负载三角接，每相阻抗Z=11.52+j8.64Ω。当高压方接额定电压时，试求：
(1)高压方电流，从高压方看进去cosφ1;
(2)低压方电动势E2；
(3)低压方电压、电流、负载功率因数、输出功率。3.17一台S9系列的三相电力变压器，高低压方均为Y接，SN=200kVA，U1N/U2N=10/0.4kV。在低压方施加额定电压做空载试验，测得P0=470W，I0=0.018×I2N=5.2A，求励磁参数。3.18 对习题3-20的变压器在高压方做短路试验：Uk=400V、Ik=11.55A、Pk=3500W，求短路参数。3.19 一台三相电力变压器铬牌数据为：SN=20000kVA，U1N/U2N=110/10.5 kV，高压方Y接、低压方Δ接, f =50Hz , Zk*=0.105, P0=23.7kW, I0*=0.65%, PkN=104kW。若将此变压器高压方接入110kV电网、低压方接一对称三角形联接的负载，每相阻抗为16.37+j7.93Ω，试求低压方电流、电压、高压方电流及从高压方看进去的功率因数。3.20 仍采用习题3.19变压器的数据，当高压方施加额定电压，低压方负载电流为953.5A，负载功率因数 (滞后),求电压变化率，低压方电压，效率。3.21 试画出图所示各变压器的高、低压方电动势相量图，并判断其联接组。 题3.21图3.22 一台三相变压器，高低压绕组同名端和高压绕组的首末端标记如图所示。试将该变压器联接成Yd7、Yy4和Dy5。并画出它们的电动势相量图。题3.22图参考答案3.1 答 主磁通：沿铁心闭合，同时与一次绕组和二次绕组相交链，并在所交链的绕组中感应电动势，它是实现能量转换的媒介，是变压器的工作磁通，占总磁通的绝大部分。漏磁通：主要沿非铁磁材料闭合，仅与一次绕组或二次绕组交链，在所交链绕组中感应电动势，起漏抗压降作用，在数量上远小于主磁通。 分析变压器时常以励磁电抗Xm反映主磁通的作用。由于主磁通的磁路是非线性的，故Xm不是常数，随铁心饱和程度的提高而减小。另外以漏电抗Xσ反应漏磁通的作用。由于漏磁通基本上是线性的，故Xσ基本上为常数 。 主磁通由一次绕组和二次绕组磁动势共同产生，漏磁通仅由一次绕组或二次绕组磁动势单独产生。3.2 答 Rm代表变压器的励磁电阻，它是反映变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm代表变压器的励磁电抗，反映了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。Xm越大、Rm越小时，当主磁通一定时，铁耗越小，所以希望 Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁导率高）、铁损小、0.27mm、0.3mm、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。3.3 答 此时主磁通增加接近2倍，磁路饱和程度大增，励磁电流大大增加，铜耗增大，铁耗可能增加3～4倍，而Rm、Xm减小。此时将出现下列现象：电流过大，噪声过大，振动过大，变压器过热。3.4 答 因为变压器等效电路是感性的，因此当二次侧接电感性负载时，从一次侧输入的无功功率最大，电阻性负载次之，电容性负载时最小，若负载电容足够大时甚至可能向电网发送感性无功功率。3.5 答 漏电抗 ，励磁电抗 ，在忽略漏阻抗压降的情况下，U1≈E1=4.44fN1Фm 。
（1）当N1增加时，由于N1Φm＝常数，因此主磁通减小，磁路饱和程度下降，Lm上升，L1σ而与磁路饱和程度无关，L1σ不变。 当N11=1.1N1时，X1σ1＝1.21X1σ，Xm1>1.21Xm；当N11＝0.9N1时，X1σ1＝0.81X1σ，Xm11.1Xm；当f11=0.9f1时，X1σ1＝0.9X1σ，Xm1<0.9Xm。 3.6 答: 变压器的短路阻抗和运行状态无关。无论是短路试验状态还是负载运行状态，也无论两种状态下的电流是否相等，变压器的短路阻抗的数值相等。因为短路电阻实质上是绕组的导线电阻，其数值仅与导线的长度、截面及材料的电导率有关，与各运行状态下的电流大小无关。短路阻抗，实质上是由漏磁通决定的漏电抗，漏磁通的路径主要经过空气、油等介质，其磁导率是常数，与外施电压的大小或电流的大小无关。短路阻抗、短路电阻、短路电抗在短路试验及负载运行时的数值是相等的。 变压器的励磁电阻是由铁心损耗决定的等值电阻，当铁心中磁通量变化（即铁心磁密变化）时，其等效电阻值也跟着变化。 变压器的励磁电抗是与铁心中主磁通对应的电抗，其数值大小决定于铁心磁路的特性，当铁心中磁通量变化时，饱和程度变化，磁导率变化，励磁电抗值跟着变化。可见，变压器在空载试验和负载运行两种情况下，若一次侧外施电压相同，忽略漏阻抗压降时，E1近似认为不变，主磁通Фm 也没有变化，则励磁阻抗基本相等。 3.7 答: 变压器空载运行时，其损耗 ，即包括铁损耗、铜损耗两部分，但由于空载电流很小， ，所以可以忽略铜损耗。一般把空载损耗近似地看成铁损耗。 变压器短路试验时，其短路损耗中本来也有铁损耗、铜损耗两部分，但由于试验电压很低，铁心中磁通很小，短路时的励磁电流比额定电压时的空载电流更小，而短路电流很大，铜耗很大，所以相比较而言，铁损耗很小，可忽略。一般把短路损耗近似看成铜损耗。 负载时和空载试验时外施电压都是额定值，两者的铁耗差不多。严格分析起来，负载铁损耗略小于空载时的铁损耗，这是由于负载时，负载电流在一次漏阻抗上的压降比空载试验时大，这表明铁心内的磁通密度比空载时的稍低，因此铁损耗也就少些。所谓空载时的损耗，是包含少量铜损耗在内的，因此负载下的真正铁损耗比空载试验时测得的铁损耗略小。 负载和短路两种情况下的铜损耗比较，应该在同一电流（比如额定电流）下进行。铜损耗就是电流在短路电阻上的功率损耗，因两种情况下的电流近似相等，所以两者的铜损耗也相差不大。如果考虑到短路损耗包含少量铁损耗在内这一情况，那么负载时真正的铜损耗也比短路试验时测得的铜损耗略小。3.8 答: 当负载的功率因数等于1时，即纯电阻负载时，变压器的电压变化率很小。当负载呈电阻电感性时，即功率因数滞后，一般随着负载阻抗角ψ2落后的越多，电压变化率越大，当时达到最大，ψ2再增大，电压变化率又趋于减小。当负载呈电阻电容性时，即功率因数超前，随着负载阻抗角 超前得越多，电压变化率越小，当 时，电压变化率将变为负值，这时负载电压将大于空载电压。3.9 解:
（1）当端点1和3相连，2和4相连时，相当于两台变压器都工作在空载状态，取U1N=220V作为电压基值，外加电压标么值为 ,
取外加电压 作参考相量，即 , 则（2）当1和4 相连，2和3相连时，相当于两台变压器都工作在短路状态 （3）在该种情况下有 而 ， 所以改写为标么值的形式，即
（设 Zm不变） 3.10 答 三相变压器变比同单相变压器变比一样，表示一、二次侧相电动势之比，它等于一、二次侧绕组匝数之比。而线电压比是指一、二次侧线电压之比，显然它可能等于变比，或等于变比的 倍（或 倍），它的大小既与一、二次绕组联接法（星形联接或三角联接）有关。折算时要用变比。3.11 答 二次侧三角形开口所测得的电压为二次侧三相3次谐波电动势之和，组式变压器大，心式变压器小。因为组式变压器三相磁路彼此无关，3次谐波磁通能沿铁心闭合，因此数值较大，从而感应的3次谐波电动势也较大。而心式变压器三相磁路彼此相关，3次谐波磁通不能沿铁心闭合，只能借助油、油箱壁等漏磁路闭合，因此数值较小，从而感应的3次谐波磁动势也较小。 二次侧三角闭合所测得电流为3次谐波电流，无论是心式变压器还是组式变压器，所测得数值都很小。因为二次侧的3次谐波电流起励磁作用，使得主磁通接近正弦形，3次谐波磁通很小，感应的3次谐波电动势很小，其数值要远小于二次侧三角形开口时的3次谐波电动势。3.12 答 变压器并联运行最理想的情况有
（1）空载时，并联的各变压器一次侧之间没有环流。
（2）负载时，并联的各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成正比地分配。
为了达到上述并联运行的理想情况，各台变压器必须具备下列三个条件：
（1）各台变压器一次侧与二次侧额定电压对应相等；
（2）各台变压器的联接组号相同；
（3）各台变压器短路阻抗标么值相等。3.13 答 二者的相同点有：
（1）都是随时间变化的正弦函数。
（2）三相电流和磁通的零序分量彼此同大小、同相位，对称三相系统中电流和磁通的3次谐波分量也是彼此同大小、同相位的。
（3）流通情况相同。零序电流和3次谐波电流能否流通取决于绕组的联结法，零序磁通和3次谐波磁通的流通情况与三相磁路的结构有关。
二者的不同点有：
（1）频率不同，电流和磁通的零序分量的频率是基波频率，电流和磁通的三次谐波的频率是基波频率的三倍。
（2）产生的原因不同，电流和磁通的零序分量是三相不对称正弦波电流和磁通分解出来的，电流和磁通的3次谐波分量是非正弦波电流和磁通分解出来的。3.14 答 Yyn联结的三相变压器不对称运行或带单相负载时，会产生中点移动现象。中点移动的大小主要取决于零序电动势的大小，而零序电动势的大小又取决于零序磁通的大小。对于三相变压器组，零序磁通可以通过铁心闭合，故零序励磁阻抗等于正序阻抗，其数值很大，很小的零序电流可产生相当大的零序磁通，感应相当大的零序电势。中点移动大，相电压严重不对称，导致用电设备不能正常工作，故不采用Yyn联结。
而三相心式变压器则情况大不相同，零序磁通以油和油箱为回路，零序阻抗很小，带不对称负载甚至单相负载时，中点移动也不严重，故可采用Yyn联结。但零序磁通流经油箱壁时引起涡流损耗，为了尽量减小这种涡流损耗，以及尽量减小相电压的变化，对变压器的中线电流应加以限制。3.15 解 忽略励磁电流，并认为二次侧量均已折算到一次侧。电流方向如图所示。已知
二次侧电流的各相序分量为 根据磁动势平衡关系，立即可得一次侧各相序电流为由于无零序电流而不存在零序磁场，因而不存在零序电势，故不会发生中点移动。3.16 解: 对于三相变压器，由于是对称的三相系统，故采用高压A相、低压a相、负载a相构成一台单相变压器，即可用前述等效电路计算，画出等效电路。T型等效电路解Ⅰ 采用T型等效电路，如图所示。变比：
(1) 从高压方看进去等效阻抗(2)
(3) (实际上负载功率因数 可直接从ZL得出)
低压方电压:
低压方电流:
输出功率: Γ型等效电路 解Ⅱ 采用Γ型等效电路，如图所示。
(1)由题意可知：(2) 如图可知：(3)低压方电压： 低压方电流： 输出功率： 通过对T型和Γ型两种等效电路计算结果对比可知，所有电压、电流、功率、中间参数，两种方法误差小于0.5%，当然对小容量变压器误差会略大一些。3.17 解: 计算高低方额定相电压：变比：
空载相电流：
每相损耗 ：
低压方励磁阻抗 ：
低压方励磁电阻 ：
低压方励磁电抗 ：
以上参数是从低压方看进去的值，现将它们折算至高压方在高压方施加额定电压时， ，空载损耗 。可见在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载损耗相等。 3.18 解：相电压： 相电流： 一相损耗： 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 若在低压方做短路试验，则 低压方施加电压： 低压方电流： 低压方短路电阻： 低压方一相损耗:： 计算表明，在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但 太小， 太大，调压设备难以满足要求，试验误差也较大。3.19 解: 采用Γ型等效电路：低压方额定相电压：U2ψN =10500V低压方额定相电流： 低压方阻抗基值： 负载相阻抗标幺值： 负载支路电流标幺值： 低压方线电流 ： 低压方相电压标： 低压方线电压 ： 高压方空载电流标幺值： 高压方相电流标幺值： 高压方额定电流 ： 高压方电流 ： 从高压方看进去： 3.20 解：负载系数 ：
负载功率因数 ： 由题3.19低压方线电压： 此例的负载系数β、 与题3.19相同，采用电压变化率计算低压方负载时的端电压与题3.19(采用等效电路)结果十分接近。3.21 答:
(a) Yy10(b) Yd3(c) Dy1(d) Dd63.22 答:
(a) Yd7(b) Yy4(c) Dy5
电机学第三版课后答案思考题答案
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电机学第三版课后答案戈宝军
第一题：第二题：第三题：第四题：第五题：扩展资料
这部分内容主要考察的是电阻的知识点：
电阻器由电阻体、骨架和引出端三部分构成（实芯电阻器的电阻体与骨架合二为一），而决定阻值的只是电阻体。电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。
电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。
电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内，几乎所有金属的电阻率都随温度作线性变化，即ρ=ρ0(1+at)，式中t是摄氏温度，ρ是0℃时的电阻率，a是电阻率温度系数，利用这一性质可制成电阻温度计，有些合金电阻率受温度的影响很小，常用来作标准电阻。
ρ是电阻率，L为材料的长度， S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大；而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。
电动车电机三大品牌
电动车电机十大名牌博世电机，全顺电机，金宇星，星伟电机，九州电机，亨帝龙，奥玛，旺德福，安乃达，八方。
1、博世电机
与普通电机相比，博世电机能效转化更强，加速力更强，且性能更加稳定。据测试，同等功率的电机，博世电机搭载的电动车将比普通电机搭载的电动车多跑10%到20%里程，其代表车型有AIMA108、AM。2、全顺电机
电机铝壳相对比较厚实、其次转子做的也非常规则统一，省电稳重型，做工方面比较专业。配好控制器，声音轻盈，且扭力十足，因为磁钢的增多，消耗的电流也随之变大。在速度方面运行速度特别快不发烫。3、金宇星
价格便宜烂知，性能稳定，售后服务好，多以扭矩为主，适合品牌车，金宇星电机在电动车行业里有很高的知名度和很好的口碑。整车的续航里程更长，电机的输出转矩更大，兼具长里程和大动力优点。4、星伟电机
星伟电机2000瓦的质量不错，星伟电机经过质量检测的，电机采用进口黄铜线凯历如制作，绝缘等级高，安全性能好，转速比高。大功率电机，一般是电摩或改装电动车的选择。5、九州电机
电机能承受2.5倍额定转矩的过载试验，并持续10分钟。电机扭矩大、效率高、电流低，比较省电。电机运转平稳启动快。6、亨帝龙
主攻小功率电机，电机有劲，爱玛电动车品牌与之有合作，国标电动车配置大多会使用亨帝龙，追求速度平稳的可以选择亨帝龙。7、奥玛
新“澳玛”电机通过国家强制性3C认证及欧洲CE认证，产品以优良的品质和完善到位的服务轰动了整个业界，受到一致好评。电机环保、节能、省电，有着大功率永磁直流电机及控制系统。8、旺德福
旺德福电机，超压给力，想要暴力和速度就旺德福，改装电动车一般会使用旺德福电动车。性能不错、性价比高，大品牌同功率下，旺德福便宜一点。大功率电动机颇受电动车改装骑行者的青睐。9、安乃达
很少对外销售，一般是直销厂家，台铃电动车等知名品牌都会使用量身定制的安乃达电机，电机高效节能，主攻小功率电机。10、八方八方电机推出的机器绕线定子，与手工绕线定子相比：性能盯启稳定、参数一致、效率较高。八方电机一般比较贵一点，功率越高越贵。八方一般生产的是中置电机，能够在最大限度上保持电动车的前后平衡性。
发电电机和普通电机区别
电机是指依据电磁感应定律，实现机械能与电能转换，或传递的一种电磁装置。电动机的主要作用是产生驱动转矩，作为各种机械的动力源。发电机的主要作用，是利用机械能转化为电能，最常见的是，利用热能、水位能、核能等，推动发电机转子来发电。电动机与发电机构造完全相同，都是由线圈、磁铁、换向器、电刷等零部件构成。或者说，同一台电机，既可作为电动机，也可用作发电机。
专业的说法是：发电机发出的电能，与磁场强度、传递到电机转轴的机械能有关；电动机输出到转轴机械能，与电网输入到电机的电能、磁场强度有关；磁场是媒介，是实现机电能量转换的介质。不难发现：发电机依据电磁感应现象制成；电动机根据通电导体在磁场中受力运动原理制成；发电机中电流方向判断运用右手定则，电动机中导体运动方向运用左手定则；发电机需外界做功将机械能转化为电能，电动机对外做功把电能转化为机械能。知识拓展——变频电机的发展方向
（1）绝缘性能。B级温升设计，F级绝缘制造。采用高分子绝缘材料及真空压力浸漆制造工艺以及采用特殊的绝缘结构，使电气绕组采用绝缘耐压及机械强度有很大提高，足以胜任马达之高速运转及抵抗变频器高频电流冲击以及电压对绝缘之破坏。
（2）振动和转速。平衡质量高，震动等级为R级（降振级）机械零部件加工精度高，并采用专用高精度轴承，可以高速运转。请点击输入图片描述
强制通风散热系统，全部采用进口轴流风机超静音、高寿命，强劲风力。
（3）调速范围。具备更宽广的调速范围和更高的设计质量，经特殊的磁场设计，进一步抑制高次谐波磁场，以满足宽频、节能和低噪音的设计指标。具有宽范围恒转矩与功率调速特性，调速平稳，无转矩脉动。
（4）与变频器的匹配关系。与各类变频器均具有良好的参数匹配，配合矢量控制，可实现零转速全转矩、低频大力矩与高精度转速控制、位置控制及快速动态响应控制。YP系列变频专用电机可配制刹车器，编码器供货，这样即可获得精准停车，和通过转速闭环控制实现高精度速度控制。
（5）系统控制组合。采用减速机、变频专用电机、编码器和变频器组合控制，实现超低速无级调速的精准控制
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