电气机械面试题

下面列出了一些最常问到的电气机械面试题及答案。

1) 什么是单相自耦变压器？

单相自耦变压器是一种单绕组变压器，其中一部分绕组同时连接在高中压两侧。

2) 自耦变压器有哪些优点？

自耦变压器的优点如下：

1. 自耦变压器所需的绕组材料较少。
2. 这些变压器成本较低。
3. 这些变压器体积较小。
4. 自耦变压器的有功损耗和铁心损耗较低。
5. 这些变压器效率高。

3) 自耦变压器有哪些缺点？

自耦变压器的缺点如下：

1. 自耦变压器的等效阻抗较小。
2. 在断开绕组的情况下，全电压会从一次侧传递到二次侧，这可能会烧毁设备。

4) 自耦变压器的应用有哪些？

自耦变压器的应用如下：

1. 它们用于不同电压等级（如 132KV 和 230KV）的电力系统互联。
2. 在配电系统中，自耦变压器用于提高供电电压。
3. 如果自耦变压器有多个抽头，则可用于启动感应电动机和同步电动机。
4. 自耦变压器可用作调压器（可变交流电压）。

5) 交流发电机的一般系统要求是什么？

发电机需要两种系统来产生电动势。

1. 磁系统用于产生磁场。
2. 电枢系统用于容纳感应电动势的导体。

6) 静止电枢和旋转磁场系统的优点是什么？

静止电枢和旋转磁场系统的优点如下：

1. 静止电枢的线圈易于绝缘。
2. 绕组的冷却效率更高。
3. 在电机中可以实现高圆周速度。
4. 在这种情况下，不需要滑环和电刷，我们可以轻松地将输出电流供应给负载电路。

7) 定子是什么？转子是什么？

在交流/直流电机或发电机中，系统的静止部分称为定子，系统的旋转部分（在发电机或电机中）称为转子。

8) 三相电机相比单相电机有哪些优点？

三相电机相比单相电机的优点如下：

1. 起动转矩更高。
2. 速度调节得到改善。
3. 振动较小。
4. 运行平稳。

9) 交流发电机/直流发电机的基本工作原理是什么？

交流发电机/直流发电机基于法拉第电磁感应定律工作。该定律指出，当将任何载流导体置于磁场中时，导体中会感应出电动势。

10) 如何最小化涡流损耗？

通过对铁心进行叠片处理并用纸或清漆将铁心相互绝缘，可以最小化涡流损耗。

11) 什么是汽轮发电机？

高速发电机称为汽轮发电机。由于转速高，转子直径减小，轴向长度增加。这些通常是两极或四极机，以蒸汽轮机作为原动机。

12) 交流发电机中有哪些不同类型的转子？

不同类型的转子有：

1. 凸极转子。
2. 鼠笼式转子。
3. 绕线转子。
4. 圆柱形转子。

13) 定义极距？

极距定义为两个相邻极中心的距离。其中一个极距等于 180 个电气度。我们也可以将其描述为每极的槽数。

14) 定义线圈跨度？

线圈跨度定义为线圈两边之间的距离。我们也可以用电气度数或槽数来表示。

15) 什么是全节距绕组？

全节距绕组是指线圈跨度等于极距的绕组。

16) 什么是短节距绕组？

短节距绕组是指线圈跨度小于极距的绕组。这些绕组也称为短距绕组。

17) 短节距绕组的优缺点是什么？

短节距绕组的优点是：:

1. 节省了端部连接的铜。
2. 产生的电动势波形得到改善。
3. 这些绕组中的感应电动势可以近似为正弦波，并且谐波失真也可以减小。

短节距绕组的缺点是：

1. 在这些绕组中，整个线圈的总电压会降低。因为感应到两个线圈的电压是异相的。

18) 为什么三相感应电动机的效率低于三相变压器？

三相感应电动机的效率低于三相变压器，因为三相感应电动机就像一个旋转变压器，由于感应电动机的旋转特性，存在摩擦和绕组损耗。三相变压器是静止设备，因此没有旋转损耗。

19) 为什么极靴和电枢之间的气隙要保持得很小？

极靴和电枢之间的气隙要保持得很小，原因如下：

1. 保持高磁场强度。
2. 产生高电压。
3. 如果气隙很大，则需要更强的气隙才能产生所需的电压；因此，气隙保持得很小。
4. 这是因为磁通线通过铁的速度比通过气隙的速度快得多。

20) 为什么直流机的极靴弯曲有助于获得更平滑的直流输出电压？

为了获得更平滑的输出电压，直流机的换向必须尽可能理想。为了获得良好的换向，气隙中的磁通密度必须从极中心下的最大值逐渐减小到零。

21) 串绕组电阻很小，而并绕组电阻很大。为什么？

对于发电机，串绕组承担全部负载电流，因此需要很少的匝数来产生必要的磁场，因此串绕组电阻很小。但在并绕组的情况下，并绕组两端电压是满负荷电压，需要大量的匝数来限制其中的电流；因此，并绕组电阻很大。

22) 直流发电机并联运行需要满足哪些条件？

并联运行的条件如下：

1. 发电机的极性必须相同，或者必须交换连接直到极性相同。
2. 两台发电机的电压必须相等。
3. 电压随负载变化的特性应相同。
4. 总线栏的正负极必须分别与发电机的正负端子正确连接。
5. 驱动发电机的原动机必须具有稳定且相似的转速特性。

23) 变压器并联运行的原因是什么？

变压器并联运行的主要原因如下：

1. 对于大负载来说，这是一种经济的方法。
2. 变压器并联运行允许我们在需要时增加额外负载。
3. 通过并联运行标准尺寸的变压器，可以减小变电站的空间容量。
4. 并联连接最大化了电力系统的可用性，因为我们可以关闭任何系统进行维护，而不会影响其他系统的性能。

24) 直流发电机的关键部件有哪些？

直流发电机的关键部件有：

1. 轭极。
2. 电枢。
3. 励磁绕组。
4. 电枢绕组。
5. 换向器电刷。

25) 什么是换向器？

将发电机中感应的交流电动势转换为直流电动势的装置称为换向器。在电机中，它产生单向转矩。

26) 什么是电抗电压？

当线圈在换向过程中时，会感应出一个电动势，这个感应电动势称为电抗电压。

电枢线圈具有一定的自感，当线圈进行换向时，线圈中的电流会发生变化（di），换向需要一定的时间（dt），因此进行换向的线圈具有自感电动势，其值为 L(di/dt)。

27) 什么是电动机？

将电能转换为机械能的机电设备称为电动机。

几乎所有的电动机都通过磁场和载流导体之间的相互作用来产生力。

28) 电动机的工作原理是什么？

当一个载流导体垂直放置在与其垂直的外部磁场中时，导体受到一个垂直于自身和外部磁场的力。

产生机械力的主要原理是电流和磁场之间的相互作用。

要确定导体所受力的方向，可以使用右手定则。

29) 有多少种类型的电动机？

主要有两种类型的电动机：

1. 交流电机。
2. 直流电机。

30) 什么是交流电机？

交流电机是由交流电驱动的电动机。它由两个部分组成：外部固定的定子和内部的转子。外部定子有线圈，通以交流电以产生旋转磁场，内部转子连接有输出轴，旋转磁场为其提供扭矩。

31) 什么是直流电机？

将电能转化为旋转形式机械能的机器称为直流电机。其运动是由电磁学的物理行为产生的。用于产生运动的磁场是由内部的电感器产生的，或者我们可以说直流电机是靠直流电驱动的机械换向电动机。

32) 电动机的应用有哪些？

电动机的应用有：

1. 工业风扇。
2. 机床。
3. 家用电器。
4. 唱片播放机。
5. 磁盘驱动器。
6. 电动工具。
7. 鼓风机和泵等。

33) 什么是万用电动机？

可以在交流和直流电源上运行的电机称为万用电动机或串绕电动机。它在交流电上表现良好，因为在交流电的情况下，励磁和电枢中的电流同步交替，因此产生的机械力以恒定的旋转方向发生。

34) 交流电机的优缺点是什么？

交流电机的优点如下：

1. 交流电机成本低。
2. 这些电机寿命长。
3. 这些电机效率高。
4. 交流电机可提供高功率等级。
5. 有标准化类型。

交流电机的缺点如下：

1. 速度控制需要变频电源。
2. 起动时浪涌电流大。

35) 直流电机的优缺点是什么？

直流电机的优点如下：

1. 直流电机寿命长。
2. 这些电机维护成本低。
3. 直流电机效率高。
4. 直流电机保持转矩大。
5. 具有精确的位置控制。

直流电机的缺点如下：:

1. 初始成本较高。
2. 它们需要控制器才能运行。
3. 直流电机成本较高。

36) 什么是滑差速度？

滑差速度是同步速度与转子实际速度之间的差值。滑差的计算公式为：

S ≜  (NS-Nr)/NS    Per unit (p.u)

37) 笼型转子导体偏斜有哪些优点？

笼型转子导体偏斜的优点如下：

• 笼型转子导体的偏斜有助于降低运行时的噪音。
• 由于笼型转子导体的偏斜，减少了定子和转子齿之间的啮合。

38) 变压器中有哪些类型的损耗？

变压器中有两种损耗：

• 铁损或磁芯损耗 P_i
• 铜损或 I²R 损耗 P_c

39) 什么是铁损或磁芯损耗 P_i？

铁损是磁滞损耗 (Ph) 和涡流损耗 (Pe) 的总和。这类损耗主要发生在变压器的磁芯中。

P_i = P_h + P_e

40) 什么是铜损或 I²R 损耗 P_c？

变压器的一次和二次绕组中，由于绕组电阻而发生的损耗称为铜损或 I²R 损耗。

变压器总铜损 = 一次绕组铜损 + 二次绕组铜损

41) 什么是介电损耗？

发生在绝缘材料（即变压器油和变压器的固体绝缘）中的损耗称为介电损耗。

42) 为什么我们要对变压器进行开路试验和短路试验？

进行开路试验和短路试验是为了在不给变压器加载的情况下，确定变压器的电路常数、效率和调压。这些负载的功耗非常小。