专题二十九 单相异步电动机的绕组（专项练习）河北省对口招生《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十九 单相异步电动机的绕组 一、填空题 1.单相异步电动机绕组按结构可分为单层绕组、双层绕组和______。 2.单层绕组的每个定子槽内只放置______个线圈边。 3.双层绕组的线圈数与定子槽数的关系是______。 4.单相异步电动机中应用最广泛的单层绕组形式是______。 5.双层绕组为避免上下层线圈边短路，必须设置______。 6.正弦绕组的线圈匝数沿定子圆周按______规律分布。 7.绕组的______是指线圈两个有效边之间相隔的定子槽数。 8.单层绕组的优点是______、嵌线工艺简单。 9.双层绕组可通过采用______来削弱谐波磁场，改善电磁性能。 10.正弦绕组主要用于改善电动机的______，减少振动和噪声。 二、判断题 1.单层绕组和双层绕组的根本区别在于线圈的匝数不同。（ ） 2.同心式绕组是单层绕组中应用最广泛的形式。（ ） 3.双层绕组无需设置槽绝缘，只需层间绝缘即可。（ ） 4.正弦绕组只能用于单层绕组，不能用于双层绕组。（ ） 5.单层绕组的绕组利用率高于双层绕组。（ ） 6.双层绕组采用短节距的目的是减少线圈匝数。（ ） 7.正弦绕组能完全消除电机的谐波磁场。（ ） 8.单层绕组适用于大功率单相异步电动机。（ ） 9.双层绕组的线圈数等于定子槽数的一半。（ ） 10.绕组的节距越大，电机的电磁性能越好。（ ） 三、选择题 1.单相异步电动机绕组的主要作用是（） A.支撑转子 B.产生旋转磁场 C.冷却电机 D.固定定子铁芯 2.以下不属于单相异步电动机常见绕组类型的是（） A.单层绕组 B.双层绕组 C.正弦绕组 D.三相绕组 3.单层绕组的线圈数为定子槽数的（） A.1倍 B.1/2 C.2倍 D.1/4 4.与双层绕组相比，单层绕组的主要优点是（） A.绕组利用率高 B.制造工艺简单 C.电磁性能好 D.能产生更接近正弦的磁场 5.单层绕组中，每个线圈的两个边分别放置在（） A.同一槽内 B.相邻两个槽内 C.相隔一定距离的两个槽内 D.任意槽内 6.单相异步电动机的单层绕组中，应用最广泛的是（） A.链式绕组 B.叠式绕组 C.波式绕组 D.同心式绕组 7.双层绕组的每个定子槽内放置（）个线圈边 A.1 B.2 C.3 D.4 8.双层绕组的线圈数与定子槽数的关系是（） A.线圈数=定子槽数 B.线圈数=定子槽数×2 C.线圈数=定子槽数÷2 D.无固定关系 9.双层绕组之所以电磁性能优于单层绕组，主要是因为（） A.线圈数量少 B.可灵活选择节距 C.制造工艺简单 D.无需层间绝缘 10.单相异步电动机的双层绕组通常用于（） A.小功率风扇电机 B.洗衣机脱水电机 C.大功率压缩机电机 D.玩具电机 11.关于单层绕组和双层绕组的区别，下列说法错误的是（） A.单层绕组槽内无层间绝缘，双层绕组有 B.单层绕组线圈数少于双层绕组 C.单层绕组电磁性能优于双层绕组 D.单层绕组制造更简单 12.正弦绕组的核心特点是（） A.线圈匝数沿定子圆周均匀分布 B.线圈匝数沿定子圆周按正弦规律分布 C.线圈节距均为整数 D.只用于单层绕组 13.正弦绕组主要用于改善单相异步电动机的（） A.冷却效果 B.机械强度 C.电磁转矩特性 D.重量 14.下列哪种电机最可能采用正弦绕组（） A.小型台扇电机 B.电动玩具电机 C.空调室内机风机 D.精密仪器中的驱动电机 15.单层绕组中，“同心式”的含义是（） A.所有线圈的中心在同一点 B.同一极相组的线圈同心布置 C.线圈与转子同心 D.定子与转子同心 16.双层绕组的层间绝缘主要作用是（） A.防止槽内上下层线圈边短路 B.防止线圈与定子铁芯短路 C.防止线圈匝间短路 D.提高散热效果 17.单相异步电动机绕组的节距是指（） A.线圈的长度 B.线圈两个边之间的槽数 C.线圈的匝数 D.定子槽的数量 18.双层绕组采用短节距（节距小于极距）的目的是（） A.减少线圈匝数 B.简化嵌线工艺 C.削弱谐波磁场 D.增加电机重量 19.下列关于单层绕组的说法正确的是（） A.每个槽内有两个线圈边 B.适用于大功率电机 C.嵌线效率高 D.必须采用短节距 20.正弦绕组与普通绕组的根本区别在于（） A.线圈的形状 B.线圈的匝数分布规律 C.线圈的节距 D.绕组的层数 21.单相异步电动机的主绕组和副绕组均采用单层绕组时，其嵌线顺序应（） A.先嵌主绕组，后嵌副绕组 B.先嵌副绕组，后嵌主绕组 C.主、副绕组同时嵌线 D.无固定顺序 22.双层绕组中，上下层线圈边的电流方向（） A.相同 B.相反 C.随机 D.由线圈匝数决定 23.下列哪种情况不适宜采用单层绕组（） A.小功率风扇电机 B.洗衣机洗涤电机 C.大功率水泵电机 D.小型鼓风机电机 24.正弦绕组能减少电机噪声的原因是（） A.线圈匝数减少 B.磁场更接近正弦波，谐波转矩减小 C.绕组散热更好 D.线圈电阻减小 25.单层链式绕组的特点是（） A.线圈形状为同心圆环 B.线圈依次串联，呈链条状 C.只用于三相电机 D.槽内有层间绝缘 四、简答题 1.简述单层绕组和双层绕组的核心区别。 2.为什么双层绕组的电磁性能优于单层绕组？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题二十九 单相异步电动机的绕组 一、填空题 1.单相异步电动机绕组按结构可分为单层绕组、双层绕组和______。 答案：正弦绕组 解析：本节课核心知识点明确包含单层、双层、正弦绕组三类，三者为并列的绕组分类。 2.单层绕组的每个定子槽内只放置______个线圈边。 答案：1 解析：“单层”绕组的定义就是每个定子槽内仅布置一层线圈边，与双层绕组的两层线圈边形成区别。 3.双层绕组的线圈数与定子槽数的关系是______。 答案：线圈数等于定子槽数 解析：双层绕组每个槽含上下2个线圈边，每个线圈对应2个槽的线圈边，因此线圈总数与定子槽数相等。 4.单相异步电动机中应用最广泛的单层绕组形式是______。 答案：同心式绕组 解析：同心式绕组线圈形状简单、嵌线方便，适配风扇、洗衣机等常见小功率单相电机，应用场景最广。 5.双层绕组为避免上下层线圈边短路，必须设置______。 答案：层间绝缘 解析：双层绕组槽内上下层为不同线圈的边，层间绝缘可有效隔离二者，防止短路故障。 6.正弦绕组的线圈匝数沿定子圆周按______规律分布。 答案：正弦函数 解析：正弦绕组的核心设计特点是匝数分布符合正弦函数规律，以此产生接近正弦的气隙磁场。 7.绕组的______是指线圈两个有效边之间相隔的定子槽数。 答案：节距 解析：节距是绕组设计的关键参数，直接影响磁场波形和电机的电磁性能。 8.单层绕组的优点是______、嵌线工艺简单。 答案：无需层间绝缘 解析：单层绕组槽内仅一层线圈边，无需额外设置层间绝缘，简化了制造流程和成本。 9.双层绕组可通过采用______来削弱谐波磁场，改善电磁性能。 答案：短节距 解析：短节距（节距小于极距）可使线圈产生的谐波磁场相互抵消，从而削弱谐波，优化磁场波形。 10.正弦绕组主要用于改善电动机的______，减少振动和噪声。 答案：电磁转矩特性 解析：正弦磁场能降低谐波转矩，使电磁转矩更平稳，进而减少电机运行时的振动和噪声。 二、判断题 1.单层绕组和双层绕组的根本区别在于线圈的匝数不同。（ ） 答案：× 解析：二者的根本区别是定子槽内线圈边的层数（单层1个、双层2个），而非线圈匝数。 2.同心式绕组是单层绕组中应用最广泛的形式。（ ） 答案：√ 解析：同心式绕组结构简单、嵌线方便，在风扇、洗衣机等单相小功率电机中应用最为普遍。 3.双层绕组无需设置槽绝缘，只需层间绝缘即可。（ ） 答案：× 解析：双层绕组不仅需层间绝缘隔离上下层线圈边，还需槽绝缘隔离线圈与定子铁芯，防止接地短路。 4.正弦绕组只能用于单层绕组，不能用于双层绕组。（ ） 答案：× 解析：正弦绕组是按匝数分布规律分类的，与绕组层数无关，可适配单层或双层绕组结构。 5.单层绕组的绕组利用率高于双层绕组。（ ） 答案：× 解析：双层绕组每个槽内放置2个线圈边，充分利用槽内空间，绕组利用率高于仅放1个线圈边的单层绕组。 6.双层绕组采用短节距的目的是减少线圈匝数。（ ） 答案：× 解析：双层绕组采用短节距的核心目的是削弱谐波磁场、改善磁场波形，而非减少线圈匝数。 7.正弦绕组能完全消除电机的谐波磁场。（ ） 答案：× 解析：正弦绕组可显著削弱谐波磁场，但受制造工艺和结构限制，无法完全消除所有谐波成分。 8.单层绕组适用于大功率单相异步电动机。（ ） 答案：× 解析：单层绕组谐波大、绕组利用率低，仅适用于小功率电机；大功率电机需用电磁性能更好的双层绕组。 9.双层绕组的线圈数等于定子槽数的一半。（ ） 答案：× 解析：双层绕组线圈数等于定子槽数，单层绕组线圈数才是定子槽数的一半。 10.绕组的节距越大，电机的电磁性能越好。（ ） 答案：× 解析：节距需根据极距合理选择（如短节距），过大或过小均会影响磁场波形，并非越大越好。 三、选择题 1.单相异步电动机绕组的主要作用是（） A.支撑转子 B.产生旋转磁场 C.冷却电机 D.固定定子铁芯 答案：B 解析：绕组通电后产生磁场，是电机实现机电能量转换的核心部件，其主要作用是产生旋转磁场以驱动转子转动。A为机座或端盖的作用，C为散热风扇的作用，D为定子铁芯的固定功能。 2.以下不属于单相异步电动机常见绕组类型的是（） A.单层绕组 B.双层绕组 C.正弦绕组 D.三相绕组 答案：D 解析：题目明确考查单相异步电动机的绕组类型，单层、双层、正弦绕组均为其常见类型；三相绕组属于三相电动机的绕组类型，故D符合题意。 3.单层绕组的线圈数为定子槽数的（） A.1倍 B.1/2 C.2倍 D.1/4 答案：B 解析：单层绕组的特点是每个定子槽内只放置一个线圈边，因此线圈数等于定子槽数的一半，例如12槽定子的单层绕组有6个线圈。 4.与双层绕组相比，单层绕组的主要优点是（） A.绕组利用率高 B.制造工艺简单 C.电磁性能好 D.能产生更接近正弦的磁场 答案：B 解析：单层绕组无需层间绝缘，线圈数量少，绕制和嵌线工艺更简单，适合批量生产；A、C、D均为双层绕组的优点。 5.单层绕组中，每个线圈的两个边分别放置在（） A.同一槽内 B.相邻两个槽内 C.相隔一定距离的两个槽内 D.任意槽内 答案：C 解析：线圈由两个线圈边组成，为保证产生有效磁场，两个边需按一定节距放置在相隔一定距离的定子槽内，而非同一槽或相邻槽。 6.单相异步电动机的单层绕组中，应用最广泛的是（） A.链式绕组 B.叠式绕组 C.波式绕组 D.同心式绕组 答案：D 解析：同心式绕组的线圈形状简单，嵌线方便，磁场分布较均匀，在单相异步电动机（如风扇、洗衣机电机）中应用最为广泛；A、C多用于三相电机，B多用于双层绕组。 7.双层绕组的每个定子槽内放置（）个线圈边 A.1 B.2 C.3 D.4 答案：B 解析：双层绕组的定义是每个定子槽内上下层各放置一个线圈边，分别属于不同的线圈，因此每个槽内有2个线圈边。 8.双层绕组的线圈数与定子槽数的关系是（） A.线圈数=定子槽数 B.线圈数=定子槽数×2 C.线圈数=定子槽数÷2 D.无固定关系 答案：A 解析：每个槽有2个线圈边，每个线圈对应2个槽的线圈边，因此线圈数与定子槽数相等，例如12槽定子的双层绕组有12个线圈。 9.双层绕组之所以电磁性能优于单层绕组，主要是因为（） A.线圈数量少 B.可灵活选择节距 C.制造工艺简单 D.无需层间绝缘 答案：B 解析：双层绕组可通过选择合适的节距（如短节距）来削弱谐波磁场，改善磁场波形，提升电磁性能；A、C、D均为单层绕组的特点，且D说法错误（双层绕组需层间绝缘）。 10.单相异步电动机的双层绕组通常用于（） A.小功率风扇电机 B.洗衣机脱水电机 C.大功率压缩机电机 D.玩具电机 答案：C 解析：双层绕组电磁性能好、功率因数和效率较高，适合对性能要求较高的大功率单相异步电动机（如压缩机电机）；A、B、D多为小功率电机，常用单层绕组。 11.关于单层绕组和双层绕组的区别，下列说法错误的是（） A.单层绕组槽内无层间绝缘，双层绕组有 B.单层绕组线圈数少于双层绕组 C.单层绕组电磁性能优于双层绕组 D.单层绕组制造更简单 答案：C 解析：双层绕组可优化节距、改善磁场波形，电磁性能（如效率、转矩特性）优于单层绕组，故C说法错误；A、B、D均为二者的正确区别。 12.正弦绕组的核心特点是（） A.线圈匝数沿定子圆周均匀分布 B.线圈匝数沿定子圆周按正弦规律分布 C.线圈节距均为整数 D.只用于单层绕组 答案：B 解析：正弦绕组通过设计线圈匝数沿定子圆周按正弦函数规律分布，使气隙磁场更接近正弦波形，减少谐波；A为普通绕组特点，C与绕组类型无关，D错误（正弦绕组可用于单层或双层）。 13.正弦绕组主要用于改善单相异步电动机的（） A.冷却效果 B.机械强度 C.电磁转矩特性 D.重量 答案：C 解析：正弦绕组产生的正弦磁场可削弱谐波转矩，使电磁转矩更平稳，减少振动和噪声，改善转矩特性；A、B、D与绕组的磁场分布无关。 14.下列哪种电机最可能采用正弦绕组（） A.小型台扇电机 B.电动玩具电机 C.空调室内机风机 D.精密仪器中的驱动电机 答案：D 解析：精密仪器对电机的转矩平稳性、噪声振动要求高，正弦绕组可满足该需求；A、B、C为普通民用电机，多采用常规单层绕组即可。 15.单层绕组中，“同心式”的含义是（） A.所有线圈的中心在同一点 B.同一极相组的线圈同心布置 C.线圈与转子同心 D.定子与转子同心 答案：B 解析：同心式单层绕组中，属于同一极相组的多个线圈（匝数不同）圆心相同、半径不同，呈同心状排列，故B正确；A、C、D均不符合其结构定义。 16.双层绕组的层间绝缘主要作用是（） A.防止槽内上下层线圈边短路 B.防止线圈与定子铁芯短路 C.防止线圈匝间短路 D.提高散热效果 答案：A 解析：双层绕组槽内上下层为不同线圈的边，层间绝缘用于隔离二者，防止短路；B为槽绝缘的作用，C为匝间绝缘的作用，D与绝缘无关。 17.单相异步电动机绕组的节距是指（） A.线圈的长度 B.线圈两个边之间的槽数 C.线圈的匝数 D.定子槽的数量 答案：B 解析：绕组节距即线圈的跨距，指线圈两个有效边之间相隔的定子槽数，是绕组设计的重要参数。 18.双层绕组采用短节距（节距小于极距）的目的是（） A.减少线圈匝数 B.简化嵌线工艺 C.削弱谐波磁场 D.增加电机重量 答案：C 解析：短节距可使线圈产生的磁场谐波相互抵消，从而削弱谐波，改善磁场波形和电机性能；A、B、D均不是短节距的目的。 19.下列关于单层绕组的说法正确的是（） A.每个槽内有两个线圈边 B.适用于大功率电机 C.嵌线效率高 D.必须采用短节距 答案：C 解析：单层绕组线圈数量少、无层间绝缘，嵌线操作更简单，效率高；A为双层绕组特点，B错误（单层适用于小功率），D错误（单层绕组节距固定，无需短节距）。 20.正弦绕组与普通绕组的根本区别在于（） A.线圈的形状 B.线圈的匝数分布规律 C.线圈的节距 D.绕组的层数 答案：B 解析：普通绕组的线圈匝数沿圆周均匀分布，而正弦绕组按正弦规律分布，这是二者的核心区别；A、C、D并非根本差异。 21.单相异步电动机的主绕组和副绕组均采用单层绕组时，其嵌线顺序应（） A.先嵌主绕组，后嵌副绕组 B.先嵌副绕组，后嵌主绕组 C.主、副绕组同时嵌线 D.无固定顺序 答案：A 解析：主绕组匝数多、导线粗，先嵌主绕组可保证其位置准确、嵌线质量；副绕组匝数少、导线细，后嵌便于调整，是常规操作顺序。 22.双层绕组中，上下层线圈边的电流方向（） A.相同 B.相反 C.随机 D.由线圈匝数决定 答案：B 解析：为产生有效磁场，双层绕组槽内上下层线圈边需通过相反方向的电流，以形成交替的磁极，故B正确。 23.下列哪种情况不适宜采用单层绕组（） A.小功率风扇电机 B.洗衣机洗涤电机 C.大功率水泵电机 D.小型鼓风机电机 答案：C 解析：大功率电机对电磁性能要求高，单层绕组绕组利用率低、谐波大，不适用；A、B、D均为小功率电机，适合单层绕组。 24.正弦绕组能减少电机噪声的原因是（） A.线圈匝数减少 B.磁场更接近正弦波，谐波转矩减小 C.绕组散热更好 D.线圈电阻减小 答案：B 解析：电机噪声的重要来源之一是谐波转矩引起的振动，正弦绕组的正弦磁场削弱了谐波，从而减少振动和噪声；A、C、D与噪声降低无关。 25.单层链式绕组的特点是（） A.线圈形状为同心圆环 B.线圈依次串联，呈链条状 C.只用于三相电机 D.槽内有层间绝缘 答案：B 解析：单层链式绕组的线圈结构相同，依次串联形成链条状排列，适用于小型单相电机；A为同心式特点，C错误（可用于单相），D为双层绕组特点。 四、简答题 1.简述单层绕组和双层绕组的核心区别。 答案：单层绕组的核心特征是每个定子槽内只放置1个线圈边，线圈数为定子槽数的1/2，无需层间绝缘，制造简单；双层绕组的核心特征是每个定子槽内上下层各放置1个线圈边，线圈数等于定子槽数，需设置层间绝缘，制造相对复杂，但电磁性能更优。 2.为什么双层绕组的电磁性能优于单层绕组？ 答案：双层绕组电磁性能更优的原因主要有两点：一是可灵活选择节距（如短节距），有效削弱谐波磁场，改善气隙磁场波形；二是每个槽内充分利用空间放置两个线圈边，绕组利用率高，能产生更强且更平稳的电磁转矩。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $