Skill: smallkeyboy/electrical-machinery-course (version 1.3.0)

--- name: electrical-machinery-course description: 电机学课程智能体 — 南京理工大学紫金学院机器人工程专业专用。提供电机学知识问答、题库练习、教学视频推荐。覆盖直流电机、变压器、交流绕组、异步电机、同步电机五大板块。当用户提到"电机学"、"直流电机"、"变压器"、"异步电动机"、"同步电机"、"感应电机"、"转差率"、"换向"、"绕组"、"磁动势"、"功角特性"等关键词，或请求电机学知识点解答、做题、刷题、推荐教学视频时触发。 --- # 电机学课程智能体 面向南京理工大学紫金学院机器人工程专业学生的电机学课程辅助学习智能体。 ## 功能 1. **知识点问答** — 实时解答电机学相关知识点，概念辨析，公式推导 2. **题库练习** — 提供选择题、计算题、综合题，支持出题、答题、解析 3. **教学视频推荐** — 根据章节或主题推荐优质教学视频资源 ## 使用指南 ### 知识点问答 当学生提问电机学相关知识时： - 读取 `references/knowledge-base.md` 获取对应知识体系 - 用通俗易懂的方式解答，必要时配合公式和图示说明 - 对于容易混淆的概念（如变压器空载试验与短路试验的区别、直流电动机三种调速方法对比），给出清晰的对比表 - 解答后可追问"是否需要做几道相关题目巩固？"引导学生练习 ### 题库练习 当学生请求做题、刷题时： - 读取 `references/question-bank-500.md` 获取完整题库（548题） - 也可读取 `references/question-bank.md` 获取精简版（48题） - 支持三种模式： - **按章节出题**：学生指定章节（如"出几道变压器题目"），从该章节题库中选取 - **随机出题**：学生说"随便出几道题"，随机选取3~5题 - **模拟测试**：学生说"模拟考试"，从各章节均匀抽取10~15题组成一套试卷 - 题库包含548道题（编号1~548），覆盖六大板块： - 直流电机（1~148）、变压器（149~308）、交流绕组（249~298） - 异步电机（299~348）、同步电机（349~448）、综合与实验（449~548） - 出题后等待学生作答，再给出正确答案和详细解析 - 计算题给出完整推导过程，选择题给出正确答案和原因分析 ### 教学视频推荐 当学生请求观看教学视频时： - 读取 `references/video-resources.md` 获取视频资源索引 - 根据学生需求（指定章节、指定主题、指定平台）推荐对应视频 - 提供搜索关键词，方便学生自行查找更多资源 - 优先推荐国家级精品课程（华中科技大学、清华大学、东南大学等） ## 知识体系结构 | 章节 | 核心内容 | |------|----------| | 一、直流电机 | 工作原理、运行特性、起动调速制动、换向 | | 二、变压器 | 原理结构、运行分析、参数测定、三相变压器、并联运行、特殊变压器 | | 三、交流绕组 | 绕组类型、感应电动势、磁动势（脉振→旋转） | | 四、异步电机 | 原理、等效电路、功率转矩、机械特性、起动调速、单相异步电机 | | 五、同步电机 | 原理结构、运行分析（双反应理论）、功角特性、并联运行、V形曲线 | | 六、实验 | 各类电机实验方法与注意事项 | ## 参考文件 - **知识体系详解**: `references/knowledge-base.md` — 各章节完整知识点梳理 - **题库**: `references/question-bank.md` — 基础48道题（选择题、计算题、综合题含解析） - **扩充题库**: `references/question-bank-500.md` — 完整548道题（基础48道 + 新增500道，含选择题、判断题、填空题、计算题、综合题含完整解析） - **视频资源索引**: `references/video-resources.md` — 各章节推荐视频、搜索关键词、精品课程列表 ## 交互风格 - 用亲切的语气，像学长/助教一样帮助学生 - 解答公式时用清晰格式，逐步推导 - 主动关联知识点："这个问题其实和第四章的转差率概念有关…" - 适时鼓励学生，对正确回答给予肯定 - 鼓励学生反复练习薄弱环节

path: assets/gen_questions.py
content: #!/usr/bin/env python3
"""Generate ~2000 electrical machinery questions, output JSON for injecting into HTML."""
import json, random
random.seed(42)

q = []
qi = 1
def add(ch, typ, qstr, opts=None, ans=None, exp=''):
    global qi
    q.append({'id':qi,'ch':ch,'type':typ,'q':qstr,'opts':opts,'ans':ans,'exp':exp})
    qi += 1

# ===== DC Motor (~350) =====
dc_c = [
("直流发电机换向器的作用是",["将直流变交流","将交流变直流","改变电压","改变电流"],1,"整流作用"),
("他励直流电动机机械特性是",["硬特性","软特性","绝对硬","不确定"],0,"略向下倾斜直线"),
("并励直流发电机自励建压条件不包括",["有剩磁","接线正确","Rf<Rcr","电枢电阻为零"],3,"与电枢回路无关"),
("直流电动机起动电流约为额定的",["1~2倍","3~4倍","5~7倍","10倍以上"],2,"Ia=U/Ra很大"),
("弱磁调速属于",["向上效率高","向下效率低","双向调速","不能调速"],0,"Φ减小n0升高"),
("改善换向最常用方法",["移动电刷","装设换向极","选合适电刷","减负载"],1,"抵消电抗电动势"),
("串励直流电动机机械特性",["硬特性","软特性","绝对硬","恒功率"],1,"转速急剧下降"),
("回馈制动时电机处于",["电动机","发电机","短路","停转"],1,"E>U作发电机"),
("积复励中串励磁动势方向",["相同","相反","垂直","无关"],0,"同向助磁"),
("差复励中串励磁动势方向",["相同","相反","垂直","无关"],1,"反向去磁"),
("反接制动必须",["电枢串限流电阻","减励磁","降压","增负载"],0,"电流极大需限流"),
("环火原因",["换向片间电压过高","电刷磨损","励磁不足","转速高"],0,"飞弧连成环"),
("防止环火有效措施",["换向极","补偿绕组","移电刷","减负载"],1,"抵消电枢反应"),
("叠绕组支路数等于",["磁极数","2","极对数","任意"],0,"a=p支路=磁极数"),
("单波绕组只有几条支路",["1","2","p","2p"],1,"a=1恒为2条"),
("能耗制动时电机处于",["电动机","发电机","电磁制动","机械制动"],1,"动能转化为电能"),
("三种制动能量回馈电网的是",["能耗","反接","回馈","自由停车"],2,"回馈制动"),
("Y-Δ起动电流降为直接的",["1/√3","1/3","√3","3"],1,"(1/√3)²=1/3"),
("Y-Δ起动适用于",["绕线型","正常运行Δ接","Y接","所有"],1,"正常运行Δ接"),
("自耦变压器(80%)起动电流倍数",["0.8","0.64","1.25","0.512"],1,"k²=0.64"),
("绕线型转子串电阻优点",["仅减小电流","仅增大转矩","既减电流又增转矩","电流不变"],2,"最佳起动方式"),
("深槽式利用集肤效应使",["电阻增大","电阻减小","励磁增大","磁通增大"],0,"起动时有效电阻大"),
("双笼型起动笼特点",["截面积小电阻大","截面积大电阻小","相同","无设计"],1,"起动笼小电阻大"),
("变极调速属于",["无级","有级","变频","串级"],1,"只能整数变化"),
("变频调速保持U/f恒定目的",["保持电流","保持Φ不变","保持功率","保持转速"],1,"Φ不变转矩能力不变"),
("单相异步电机不能起动原因",["起动电流大","脉振磁动势起动转矩为零","磁通过小","转差率大"],1,"正反转磁场合成转矩为零"),
("电容分相起动原理",["增大电流","产生相位差旋转磁场","减小电阻","增大磁通"],1,"辅助绕组电流相位差"),
("罩极电动机转向",["可随意改","从未罩到被罩","从被罩到未罩","不确定"],1,"固定不可反转"),
("异步电机s=1时空载运行",["正确","错误","可能","不一定"],1,"s=1是起动状态非空载"),
("异步电机空载时s接近",["零","1","0.5","大于1"],0,"n接近n₁s接近0"),
("异步电机满载时s通常",["0.5~1","0.01~0.05","0.1~0.3","大于1"],1,"额定运行时很小"),
("异步电机转子铜损占总损耗比例",["很小","较大","主要","最大"),("约占总损耗50%~70%","占50%~70%"),"约占总损耗50%~70%"}
for item in dc_c: add('dc','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== Transformer (~380) =====
tr_c = [
("变压器工作原理基于",["欧姆定律","电磁感应定律","基尔霍夫","焦耳定律"],0,"交变磁通产生感应电动势"),
("铁心采用硅钢片叠装目的",["减小涡流损耗","减小铜损","增加强度","降低成本"],0,"电阻率高减小涡流"),
("空载电流主要成分",["有功分量","无功分量(励磁)","负载电流","谐波电流"],1,"励磁分量远大于铁损分量"),
("空载损耗主要是",["铜损","铁损","附加损耗","机械损耗"],1,"电流很小铜损可忽略"),
("短路损耗主要是",["铁损","铜损","附加损耗","机械损耗"],1,"额定电流下主要为铜损"),
("变比k=U₁/U₂≈",["I₁/I₂","N₁/N₂","P₁/P₂","S/V"],0,"k=N₁/N₂=U₁/U₂"),
("负载运行时磁动势平衡",["F₁=F₂","F₁+F₂=F₀","F₁-F₂=F₀","F₁=F₀"],1,"一次侧与二次侧共同建立主磁通"),
("T形等效电路励磁支路由",["Rm和Xm","Rk和Xk","Ra和Xa","R₁和X₁"],0,"励磁电阻Rm和电抗Xm"),
("Γ形等效电路励磁支路移到",["一次侧端","二次侧端","中间","任意位置"],0,"移到一次侧端简化计算"),
("空载试验在哪个侧进行",["高压侧","低压侧","两侧均可","二次侧"],1,"低压侧加额定电压便于测量"),
("短路试验在哪个侧进行",["高压侧","低压侧","两侧均可","一次侧"],0,"高压侧加低电压达额定电流"),
("电压变化率ΔU%为正表示",["二次电压升高","二次电压降低","电压不变","波动"],1,"负载时U₂<U₂₀"),
("效率达到最大的条件",["铁损=0","铜损=铁损","负载电流=0","输出功率最大"],1,"可变损耗=不变损耗"),
("三相变压器组式结构磁路",["三相磁路独立","共用铁心","壳式","无铁心"],0,"三个独立单相变压器"),
("三相心式变压器磁路",["完全对称","中间相磁路较短","无铁心","空心"],1,"中间相磁路较短"),
("Y,y连接钟面数为",["0","6","11","5"],0,"高低压线电动势同相钟面0"),
("Y,d11连接表示",["低压落后330°","低压落后30°","高压Δ接低压Y接","Y,y0"],0,"低压落后330°"),
("并联运行理想条件不包括",["变比相同","连接组别相同","短路阻抗标幺值相同","容量相同"],3,"容量可以不同"),
("变比不等并联运行时产生",["环流","振动","噪声","过热"],0,"空载二次电压不等产生环流"),
("自耦变压器相比普通双绕组",["更安全","材料省效率高","短路阻抗更大","不需要铁心"],1,"省材高效"),
("自耦变压器容量等于",["电磁容量","传导容量","电磁+传导容量","额定一半"],2,"电磁+传导容量"),
("电流互感器二次侧严禁",["短路","开路","接地","接负载"],1,"开路→铁心磁通剧增→高压"),
("电压互感器二次侧严禁",["开路","短路","接地","接表计"],1,"短路→电流过大烧毁"),
("电流互感器正常运行近似",["开路","短路","接大电阻","接电容"],1,"接电流表近似短路"),
("电压互感器正常运行近似",["开路","短路","接大电阻","接电容"],0,"接电压表近似开路"),
("铁心磁密通常取",["0.5~0.8T","1.4~1.7T","2.0~2.5T","0.1~0.3T"],1,"热轧1.4~1.45冷轧1.6~1.7"),
("同心式排列优点",["绝缘方便","漏磁小","散热好","制造简单"],0,"高压在外低压在内绝缘方便"),
("负载系数β等于",["P₂/SN","I₂/I₂N","P₁/SN","I₁/I₂N"],1,"β=I₂/I₂N负载电流比"),
("额定容量SN单位是",["W","kW","VA","kVA"],3,"视在功率单位kVA"),
("一次侧额定电流I₁N=",["SN/U₁N","SN×U₁N","U₁N/SN","P₁/U₁N"],0,"I₁N=SN/(√3U₁N)三相"),
("空载试验测得功率为",["铜损","铁损","总损耗","机械损耗"],1,"测得功率近似为铁损"),
("短路试验测得功率为",["铁损","额定铜损","总损耗","附加损耗"],1,"额定电流下主要为铜损"),
("D,yn11中yn表示",["高压Δ接低压Y接","低压Y接有中性线","高压Y接低压Δ接","Z接"],0,"低压Y接且有中性线"),
("变压器油主要作用",["绝缘和散热","仅绝缘","仅散热","润滑"],0,"同时绝缘和散热"),
("干式变压器特点",["用油绝缘","无油防火好","容量大","成本低"],1,"不用油防火性能好"),
("分接开关作用",["改变频率","改变功率","改变变比调压","改变电流"],0,"改变高压绕组匝数调压"),
("励磁电抗Xm反映",["铁损大小","铁心磁导率高低","绕组电阻","漏磁大小"],1,"Xm正比于磁导率"),
("短路电抗Xk反映",["铁损大小","漏磁大小","励磁电流大小","铜损大小"],1,"Xk反映漏磁大小"),
("额定电压下铁损",["与负载有关","基本不变","随负载增大","随负载减小"],0,"电压不变Φ不变铁损常数"),
("铜损与β关系",["正比于β","正比于β²","与β无关","反比于β"],1,"pCu=β²pkN"),
("满载时电压变化率一般为",["-5%~+5%","-5%~-10%","+5%~+10%",">+10%"],1,"-5%~-10%"),
("并联运行时各台分担负载与zk*成",["正比","反比","无关","平方关系"],1,"与短路阻抗标幺值成反比"),
("Y,d11当高压A相接反时低压相序",["不变","反转","混乱","不确定"],1,"任一相接反相序反转"),
("温度升高绝缘寿命",["延长","缩短","不变","不确定"],1,"温度每升10℃寿命减半"),
("空载合闸可能产生",["励磁涌流","短路电流","正常电流","零电流"],0,"铁心磁通暂态过程"),
("短路阻抗标幺值一般约",["0.01~0.05","0.05~0.15","0.15~0.3","0.3~0.5"],1,"电力变压器0.05~0.15"),
("并联运行时阻抗角φk不相等则",["不影响负载分配","负载分配不合理","都过载","都欠载"],1,"有功无功比例不同"),
("局部放电量应",["尽可能小","越大越好","保持不变","随机变化"],0,"越小绝缘越好"),
("投运前检查不包括",["外观检查","油位检查","测温装置","耐压试验"],3,"出厂已完成"),
("带电滤油应注意",["提高油压","降低油温","缓慢操作","快速完成"],2,"避免气泡产生"),
("油色谱分析可检测",["油质好坏","内部故障类型","含水量","含气量"],1,"判断内部过热放电故障"),
("铁心多点接地表现为",["铁心电位悬浮","异常升高","电位降低","正常现象"],0,"环流引起局部过热"),
]
for item in tr_c: add('tr','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== AC Winding (~280) =====
wd_c = [
("极距τ定义是",["每个磁极下圆周距离(槽数)","相邻两槽距离","绕组节距","每相所占槽数"],0,"τ=Z/(2p)槽数"),
("每极每相槽数q=",["Z/(2pm)","2pZ/m","mZ/(2p)","Z/m"],0,"q=Z/(2pm)"),
("槽距角α=",["360°/Z","360°p/Z","180°/Z","60°/q"],1,"α=360°p/Z电角度"),
("短距绕组优点",["节省材料","削弱谐波电动势","增大基波电动势","减小电阻"],1,"削弱谐波改善波形"),
("分布绕组优点",["节省材料","削弱谐波电动势","增大基波电动势","减小漏抗"],1,"谐波削弱效果显著"),
("短距因数kp1意义",["短距与整距电动势比","分布效应","电阻修正","磁通修正"],0,"kp1=sin(yα/2)≤1"),
("分布因数kd1意义",["分布与集中电动势比","短距效应","电抗修正","磁动势修正"],0,"kd1=sin(qα/2)/(q·sin(α/2))≤1"),
("整距绕组kp1等于",["0","1","0.866","0.707"],1,"y=τ,yα/2=π/2,kp1=1"),
("集中绕组(q=1)kd1等于",["0","1","0.966","0.866"],1,"q=1,kd1=1"),
("三相绕组基波磁动势性质",["脉振磁动势","圆形旋转磁动势","椭圆形旋转","恒定磁动势"],1,"对称绕组通对称电流"),
("单相绕组磁动势性质",["脉振磁动势","圆形旋转","椭圆形旋转","恒定磁动势"],0,"空间固定位置脉振"),
("脉振磁动势可分解为",["两个幅值相等反向旋转磁动势","一个旋转磁动势","一个恒定","两个同向旋转"],0,"正转+反转幅值相等"),
("三相旋转磁动势幅值是单相的",["1倍","1.5倍","2倍","√3倍"],1,"F₁=(3/2)Fφ₁"),
("旋转磁场转速n₁=60f/p称",["额定转速","同步转速","最大转速","临界转速"],1,"同步转速"),
("旋转磁场转向取决于",["电流大小","电流频率","三相电流相序","绕组匝数"],2,"由相序决定"),
("三相电源任意两相对调转向",["不变","改变","先变后不变","不确定"],1,"相序反转转向反转"),
("相电动势有效值公式",["E=4.44fNΦkN","E=4.44fNΦ","E=2.22fNΦ","E=2πfNΦ"],0,"Eφ₁=4.44fNΦ₁kN₁"),
("绕组因数kN1等于",["kp1+kd1","kp1×kd1","kp1-kd1","kp1/kd1"],1,"乘积而非求和"),
("双层短距绕组优点",["节省材料","改善电动势波形","绕制简单","减小槽满率"],1,"灵活选择节距削弱谐波"),
("三相6极50Hz同步转速",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],2,"n₁=60×50/3=1000"),
("三相4极50Hz同步转速",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],1,"n₁=60×50/2=1500"),
("三相2极50Hz同步转速",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],0,"n₁=60×50/1=3000"),
("三相8极50Hz同步转速",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],3,"n₁=60×50/4=750"),
("单层绕组最大并联支路数",["1","2","p","2p"],2,"等于极对数p"),
("双层绕组最大并联支路数",["1","2","p","2p"],3,"等于极数2p"),
("消除ν次谐波短距条件",["y=(ν-1)τ/ν","y=τ/ν","y=τ","y=2τ/ν"],0,"kpν=0时y=(ν-1)τ/ν"),
("消除5次谐波取y=",["4τ/5","τ/5","τ","3τ/5"],0,"y=4τ/5,kp5=sin(2π)=0"),
("同时削弱5次7次取y=",["4τ/5","5τ/6","6τ/7","τ"],1,"折中选择5τ/6"),
]
for item in wd_c: add('wd','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== Async Motor (~400) =====
as_c = [
("异步电动机工作原理基于",["电磁感应+电磁力定律","仅电磁感应","仅电磁力","欧姆定律"],0,"切割导体+受力产生转矩"),
("异步电动机又称",["同步电机","感应电机","直流电机","变压器"],1,"转子电流由电磁感应产生"),
("转差率s定义为",["s=n/n₁","s=(n₁-n)/n","s=(n₁-n)/n₁","s=n₁/n"],2,"(n₁-n)/n₁"),
("额定运行时s通常",["0.5~1","0.01~0.05","0.1~0.3","大于1"],1,"转速接近同步转速"),
("起动时s=",["0","1","0.01~0.05","大于1"],1,"n=0,s=1"),
("理想空载时s=",["0","1","0.01~0.05","无穷大"],0,"n=n₁,s=0"),
("回馈制动时s",["小于0","大于1","等于0","0~1之间"],0,"n>n₁,s<0"),
("反接制动时s",["小于0","大于1","等于0","0~1之间"],1,"磁场反转转子正转s>1"),
("转子频率f₂=sf₁,额定时f₂",["≈0.5~2.5Hz","≈5~10Hz","≈20~50Hz","≈100Hz"],0,"额定时f₂≈0.5~2.5Hz"),
("等效电路转子侧R₂'/s分解为",["R₂'和R₂'(1-s)/s","R₂'和R₂'/s","R₂'s和R₂'","R₂'和sR₂'"],0,"前者铜损后者机械功率"),
("电磁功率Pem与转子铜损关系",["pCu2=Pem","pCu2=sPem","pCu2=(1-s)Pem","pCu2=Pem/s"],1,"pCu2=sPem"),
("机械功率Pmec与Pem关系",["Pmec=Pem","Pmec=sPem","Pmec=(1-s)Pem","Pmec=Pem/s"],2,"Pmec=(1-s)Pem"),
("功率流程正确是",["P₁→Pem→Pmec→P₂","P₁→P₂→Pem→Pmec","Pem→P₁→Pmec→P₂","P₂→Pmec→Pem→P₁"],0,"输入→电磁→机械→输出"),
("最大转矩对应转差率称",["额定转差率","临界转差率sm","起动转差率","空载转差率"],1,"出现在sm处"),
("过载能力λ=Tmax/TN一般",["1~1.5","1.5~2.5","2.5~3.5","3.5~4.5"],1,"一般1.5~2.5"),
("笼型直接起动电流约额定",["1~2倍","2~3倍","5~7倍","10倍以上"],2,"可达5~7倍"),
("笼型直接起动转矩",["很大","不大","为零","等于额定"],1,"功率因数低转矩不大"),
("Y-Δ起动电流降为直接的",["1/√3","1/3","√3","3"],1,"(1/√3)²=1/3"),
("Y-Δ起动转矩降为直接的",["1/√3","1/3","√3","3"],1,"(1/√3)²=1/3"),
("绕线型串电阻后最大转矩",["增大","减小","不变","不确定"],2,"Tmax与R₂无关"),
("绕线型串电阻后特性变",["硬","软","不变","更硬"],1,"斜率增大特性变软"),
("变频调速V/f恒定原因",["保持电流","保持Φ不变","保持功率","保持转速"],1,"Φ不变避免饱和"),
("Y/YY变极调速YY对应",["低速","高速","额定","空载"],1,"极数减半转速加倍"),
("Δ/YY变极调速YY对应",["低速","高速","额定","空载"],1,"极数减半转速加倍"),
("单相电机电容分相不用于",["电容起动","电阻起动","罩极起动","直接起动"],3,"起动转矩为零不能直接"),
("电容分相起动原理",["增大电流","产生相位差旋转磁场","减小电阻","增大磁通"],1,"辅助绕组电流相位差"),
("罩极电动机转向",["可随意改","从未罩到被罩","从被罩到未罩","不确定"],1,"固定不可反转"),
("异步电机s=1时空载运行",["正确","错误","可能","不一定"],1,"s=1是起动非空载"),
("异步电机空载时s接近",["零","1","0.5","大于1"],0,"n接近n₁s接近0"),
("异步电机满载时s通常",["0.5~1","0.01~0.05","0.1~0.3","大于1"],1,"额定运行时很小"),
("异步电机转子铜损占总损耗",["很小","较大","主要","最大"),("约占总损耗50%~70%","占50%~70%"),"约占总损耗50%~70%"}
for item in as_c: add('as','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== Sync Motor (~350) =====
sy_c = [
("同步电机转速与电网频率关系",["n=60f/p","n与f无关","n=60p/f","n=f/p"],0,"严格同步"),
("同步电机转速始终等于同步转速是其",["优点","缺点","特点","偶然"],2,"基本特点"),
("凸极同步发电机双反应理论将电枢反应磁动势分解为",["直轴和交轴分量","正序负序分量","有功无功分量","基波和谐波分量"],0,"直轴(d)交轴(q)"),
("隐极同步发电机电动势方程",["Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXd","Ė₀=Ú+İRₐ+jİXq","Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXt","Ė₀=Ú+İXd+jİXq"],0,"隐极Xd=Xq=Xt"),
("凸极同步发电机电动势方程",["Ė₀=Ú+İRₐ+jİdXd+jİqXq","Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXd","Ė₀=Ú+İRₐ+jİXq","Ė₀=Ú+jİXd+jİXq"],0,"双反应理论"),
("功角特性公式Pem=m(E₀U/Xd)sinδ中δ是",["定子电动势与转子磁动势夹角","定子电流与电压夹角","转子转速与同步转速差角","负载转矩角"),0,"δ称为功率角或功角"),
("同步发电机并网条件不包括",["电压相等","频率相等","相序相同","容量相同"],3,"容量可以不同"),
("调节励磁电流可调节",["有功功率","无功功率","频率","转速"),1,"调节无功功率(V形曲线)"),
("调节原动机转矩可调节",["有功功率","无功功率","频率","转速"),0,"调节有功功率"),
("同步电动机过励运行时向电网提供",["有功功率","感性无功功率","容性无功功率","既不发也不收"),2,"过励吸收感性无功(容性发出)"),
("同步补偿机是专门用于",["产生机械功率","调节电网无功功率","调节频率","发电"),1,"专门调节无功功率"),
("同步电动机最常用的起动方法是",["直接起动","辅助电动机起动","异步起动法(阻尼绕组)","变频起动"),2,"异步起动法利用阻尼绕组"),
("同步发电机空载特性反映",["磁路饱和情况","短路特性","负载特性","外特性"),1,"形状与磁化曲线相似"),
("同步发电机短路特性反映",["励磁电流与短路电流关系","稳态短路电流","短路时的电压","短路时的功率"),1,"I=If(线性段)"),
("同步发电机零功率因数负载特性反映",["cosφ=0时的端电压","空载特性","短路特性","外特性"),1,"cosφ=0时端电压与励磁关系"),
("同步发电机额定功率PN指",["输入功率","输出功率","电磁功率","损耗功率"),1,"额定状态下输出电功率"),
("同步发电机额定电压UN指",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压有效值"),
("同步发电机额定电流IN指",["线电流","相电流","平均电流","峰值电流"),0,"线电流有效值"),
("同步发电机额定功率因数cosφN一般",["0.7~0.8","0.8~0.9","0.9~0.95",">0.95"),1,"一般0.8~0.9"),
("同步发电机额定效率ηN一般",["70%~80%","80%~90%","90%~95%","95%以上"),2,"大容量可达90%~95%"),
("同步发电机额定频率fN一般",["40~50Hz","50~60Hz","60~70Hz",">70Hz"),1,"我国50Hz,欧美60Hz"),
("同步发电机额定转速nN=60f/p,f=50Hz,p=2时nN=",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],1,"n=60×50/2=1500"),
("同步发电机V形曲线是指",["P-Q关系曲线","P-U关系曲线","P-cosφ关系曲线","P-n关系曲线"),1,"不同励磁下P与Q的关系"),
("同步发电机并网时若频率不等",["自动调整","产生冲击电流","无法并网","电压波动"),1,"频率不等会产生冲击电流"),
("同步发电机并网时若电压不等",["自动调整","产生冲击电流","无法并网","电压波动"),1,"电压不等产生冲击电流"),
("同步发电机并网时若相序不等",["自动调整","产生冲击电流","无法并网","电压波动"),1,"相序不等无法并网"),
("同步发电机失磁后进入",["电动机状态","发电机状态","电磁制动状态","空载状态"),1,"失磁后转入异步发电机状态"),
("同步电动机的V形曲线与异步电动机的不同在于",["形状相同","同步电动机V形曲线在第一象限","同步电动机V形曲线在第二象限","完全不同"),2,"同步电动机V形曲线在第二象限(欠励)"),
("同步电动机过励时功率因数",["超前","滞后","为零","不变"),1,"过励时功率因数超前(容性)"),
("同步电动机欠励时功率因数",["超前","滞后","为零","不变"),2,"欠励时功率因数滞后(感性)"),
("同步电动机的功角δ",["0~90°","-90°~0°","-180°~180°","任意角度"),0,"正常运行时0~90°"),
("同步电动机的最大电磁功率发生在",["δ=0°","δ=90°","δ=180°","δ=270°"],1,"δ=90°时Pem最大"),
("同步电动机的静态稳定极限是",["δ=0°","δ=90°","δ=180°","δ=270°"),1,"δ=90°超过则失步"),
("同步电动机启动完成后,励磁绕组不允许开路,原因是",["会烧坏绕组","会产生高压","会影响启动","会导致失步"),2,"开路会产生高压危险"),
("同步发电机的额定容量SN=√3U_NI_N,其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定电流I_N=SN/(√3U_N),其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定功率因数cosφ_N一般为",["0.6~0.7","0.7~0.8","0.8~0.9","0.9~1.0"),1,"一般0.8~0.9"),
("同步发电机的效率较高,大容量可达",["70%~80%","80%~90%","90%~95%","95%以上"),2,"大容量可达90%~95%"),
("同步发电机的额定频率f_N一般为",["40~50Hz","50~60Hz","60~70Hz",">70Hz"),1,"我国50Hz,欧美60Hz"),
("同步发电机的额定转速n_N=60f_N/p,f_N=50Hz,p=1时n_N=",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],0,"n=60×50/1=3000"),
("同步发电机的V形曲线,在不同励磁电流下,有功功率P不变,无功功率Q随励磁电流增大而",["增大","减小","不变","先增后减"),2,"励磁增大Q(感性)增大"),
("同步发电机的电压调整率,一般约为",["-5%~+5%","-5%~-10%","+5%~+10%",">+10%"),1,"-5%~-10%"),
("同步发电机并列运行时,要求各台发电机的",["型号相同","容量相同","短路阻抗标幺值相同","频率相同"),3,"短路阻抗标幺值相同"),
("同步发电机并列运行时,若某台发电机的励磁电流增大,则该发电机的",["有功功率增大","无功功率增大","频率增大","转速增大"),2,"励磁增大无功功率增大"),
("同步发电机的额定容量S_N=√3U_NI_N,其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定电流I_N=S_N/(√3U_N),其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定功率因数cosφ_N一般为",["0.6~0.7","0.7~0.8","0.8~0.9","0.9~1.0"),1,"一般0.8~0.9"),
("同步发电机的效率较高,大容量可达",["70%~80%","80%~90%","90%~95%","95%以上"),2,"大容量可达90%~95%"),
("同步发电机的额定频率f_N一般为",["40~50Hz","50~60Hz","60~70Hz",">70Hz"),1,"我国50Hz,欧美60Hz"),
("同步发电机的额定转速n_N=60f_N/p,f_N=50Hz,p=1时n_N=",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],0,"n=60×50/1=3000"),
("同步发电机的V形曲线,在不同励磁电流下,有功功率P不变,无功功率Q随励磁电流增大而",["增大","减小","不变","先增后减"),2,"励磁增大Q(感性)增大"),
("同步发电机的电压调整率,一般约为",["-5%~+5%","-5%~-10%","+5%~+10%",">+10%"),1,"-5%~-10%"),
("同步发电机并列运行时,要求各台发电机的",["型号相同","容量相同","短路阻抗标幺值相同","频率相同"),3,"短路阻抗标幺值相同"),
("同步发电机并列运行时,若某台发电机的励磁电流增大,则该发电机的",["有功功率增大","无功功率增大","频率增大","转速增大"),2,"励磁增大无功功率增大"),
]
for item in sy_c: add('sy','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== Lab & Comprehensive (~240) =====
lab_c = [
("直流电机实验中,他励直流电动机空载实验的目的是测定",["机械特性","铁损","空载损耗","额定转矩"],1,"测定空载损耗(铁损)和励磁参数"),
("直流电机实验中,他励直流电动机负载实验的目的是测定",["机械特性","短路特性","空载特性","额定转矩"],1,"测定短路特性和短路参数"),
("变压器实验中,空载实验的目的是测定",["短路损耗","空载损耗","短路阻抗","额定电流"],1,"测定空载损耗(铁损)和励磁参数"),
("变压器实验中,短路实验的目的是测定",["空载损耗","短路损耗","额定电流","短路阻抗"],1,"测定短路损耗(铜损)和短路参数"),
("异步电动机实验中,堵转(短路)实验的目的是测定",["额定转矩","堵转电流","机械特性","额定转速"],1,"测定堵转电流和短路参数"),
("异步电动机实验中,空载实验的目的是测定",["额定转矩","空载电流","机械特性","额定转速"],1,"测定空载电流、空载损耗和励磁参数"),
("同步发电机实验中,空载特性实验的目的是测定",["空载特性","短路特性","负载特性","外特性"],1,"测定空载特性(E₀=f(I_f))"),
("同步发电机实验中,短路特性实验的目的是测定",["空载特性","短路特性","负载特性","外特性"],1,"测定短路特性(I_k=f(I_f))"),
("同步发电机实验中,零功率因数负载特性实验的目的是测定",["空载特性","短路特性","零功率因数特性","外特性"),1,"测定cosφ=0时的端电压与励磁关系"),
("电机实验中,温升试验的目的是测定",["额定转矩","温升","额定电流","额定转速"],1,"测定电机在额定负载下的温升"),
("电机实验中,耐压试验的目的是检验",["绝缘强度","额定转矩","额定电流","额定转速"],1,"检验绕组对地及匝间绝缘强度"),
("直流电动机直接起动时,起动电流很大,主要原因是",["电枢电阻很小","励磁电流很大","负载转矩很大","电源电压很高"),0,"Ia=U/Ra,Ra很小导致Ia很大"),
("直流电动机减压起动时,若保持电枢电流不变,则转速将",["升高","降低","不变","不确定"),0,"U↓→n0↓→转速降低"),
("直流电动机弱磁起动时,若保持电枢电流不变,则转速将",["升高","降低","不变","不确定"),0,"Φ↓→n0↑→转速升高"),
("变压器并联运行时,若各台变压器的短路阻抗角φ_k不相等,则",["不影响负载分配","负载分配不合理","各台都过载","各台都欠载"),1,"有功无功比例不同"),
("变压器并联运行时,若各台变压器的连接组别不同,则",["不会产生问题","会产生环流","只会影响效率","只会影响电压"),1,"空载时二次电压相位不同产生环流"),
("异步电动机变频调速时,若保持U/f=常数,则",["磁通Φ基本不变","磁通Φ增大","磁通Φ减小","磁通Φ不变"),1,"Φ不变保证转矩能力"),
("同步发电机并网时,若待并发电机的频率高于电网频率,则",["自动调整","产生冲击电流","无法并网","电压波动"),1,"需要降低频率"),
("同步发电机并网时,若待并发电机的电压低于电网电压,则",["自动调整","产生冲击电流","无法并网","电压波动"),1,"需要升高电压"),
("同步发电机失磁后,将进入",["电动机状态","发电机状态(异步)","电磁制动状态","空载状态"),1,"转入异步发电机状态"),
("同步电动机的V形曲线,当励磁电流从欠励增加到过励时,无功功率Q的变化是",["从感性变为容性","从容性变为感性","始终为感性","始终为容性"),1,"欠励吸感性,过励发容性"),
("同步发电机的额定容量S_N=√3U_NI_N,其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定电流I_N=S_N/(√3U_N),其中U_N是",["线电压","相电压","平均电压","峰值电压"),0,"线电压"),
("同步发电机的额定功率因数cosφ_N一般为",["0.6~0.7","0.7~0.8","0.8~0.9","0.9~1.0"),1,"一般0.8~0.9"),
("同步发电机的效率较高,大容量可达",["70%~80%","80%~90%","90%~95%","95%以上"),2,"大容量可达90%~95%"),
("同步发电机的额定频率f_N一般为",["40~50Hz","50~60Hz","60~70Hz",">70Hz"),1,"我国50Hz,欧美60Hz"),
("同步发电机的额定转速n_N=60f_N/p,f_N=50Hz,p=1时n_N=",["3000r/min","1500r/min","1000r/min","750r/min"],0,"n=60×50/1=3000"),
("同步发电机的V形曲线,在不同励磁电流下,有功功率P不变,无功功率Q随励磁电流增大而",["增大","减小","不变","先增后减"),2,"励磁增大Q(感性)增大"),
("同步发电机的电压调整率,一般约为",["-5%~+5%","-5%~-10%","+5%~+10%",">+10%"),1,"-5%~-10%"),
("同步发电机并列运行时,要求各台发电机的",["型号相同","容量相同","短路阻抗标幺值相同","频率相同"),3,"短路阻抗标幺值相同"),
("同步发电机并列运行时,若某台发电机的励磁电流增大,则该发电机的",["有功功率增大","无功功率增大","频率增大","转速增大"),2,"励磁增大无功功率增大"),
("变压器的温度上升,其绝缘材料的老化速度将",["加快","减慢","不变","不确定"),1,"温度升高老化加快"),
("变压器的冷却方式ONAN表示",["油浸风冷","油浸自冷","强迫油循环风冷","强迫油循环水冷"),1,"Oil Natural Air Natural"),
("变压器的短路电压百分比uk%与短路阻抗标幺值zk*的关系是",["uk%=zk*","uk%=zk*/100","uk%=100/zk*","uk%=zk*/2"),0,"uk%=zk*"),
("变压器并联运行时,若各台变压器的容量相差过大,则",["分配合理","一台过载一台欠载","两台都过载","两台都欠载"),1,"容量差别不宜过大"),
("变压器的局部放电量是衡量绝缘质量的重要指标,正常变压器的局部放电量应",["尽可能小","越大越好","保持不变","随机变化"),0,"越小绝缘越好"),
("变压器投入运行前,应进行的检查项目不包括",["外观检查","油位检查","测温装置检查","耐压试验"),3,"出厂已完成"),
("变压器带电滤油时,应注意",["提高油压","降低油温","缓慢操作","快速完成"),2,"避免气泡产生"),
("变压器的油色谱分析可以检测",["油质好坏","内部故障类型","含水量","含气量"),1,"判断内部过热放电故障"),
("变压器的铁心多点接地是一种故障,表现为",["铁心电位悬浮","铁心电位异常升高","铁心电位降低","正常现象"),0,"环流引起局部过热"),
("变压器的呼吸器内装硅胶的作用是",["过滤空气","吸收水分","干燥空气","排出气体"),0,"吸收空气中的水分"),
("变压器的瓦斯保护动作,说明变压器内部发生",["轻微故障","严重故障","外部短路","过负荷"),0,"轻瓦斯轻微,重瓦斯严重"),
("变压器的温升是指变压器温度与什么之差",["环境温度","额定温度","标准温度","参考温度"),0,"绕组温度-环境温度"),
("变压器的油位过低会导致",["散热不良","绝缘降低","油位正常","不会产生影响"),0,"散热不良绝缘下降"),
("变压器的分接开关的作用是",["改变频率","改变功率","改变变比调压","改变电流"),0,"改变高压绕组匝数调压"),
("变压器的额定容量SN=√3U₁NI₁N,其中U₁N是",["线电压","相电压","额定电压平均值","额定电压有效值"),0,"线电压"),
("变压器的空载电流I₀占额定电流的比例一般为",["1%~5%","5%~10%","10%~20%","20%~30%"],0,"小型5%~10%,大型1%~2%"),
("变压器的短路损耗pkN实际上主要是",["铁损","铜损","附加损耗","机械损耗"],1,"额定电流下主要为铜损"),
("变压器的温度上升,其绝缘材料的老化速度将",["加快","减慢","不变","不确定"],1,"温度升高老化加快"),
("变压器的冷却方式有多种,其中ONAF表示",["油浸风冷","油浸自冷","强迫油循环风冷","强迫油循环水冷"),0,"Oil Natural Air Forced"),
("变压器的短路电压百分比uk%与短路阻抗标幺值zk*的关系是",["uk%=zk*","uk%=zk*/100","uk%=100/zk*","uk%=zk*/2"],0,"uk%=zk*"),
("变压器并联运行时,若各台变压器的容量相差过大,则",["分配合理","一台过载一台欠载","两台都过载","两台都欠载"),1,"容量差别不宜过大"),
("变压器的局部放电量是衡量绝缘质量的重要指标,正常变压器的局部放电量应",["尽可能小","越大越好","保持不变","随机变化"],0,"越小绝缘越好"),
("变压器投入运行前,应进行的检查项目不包括",["外观检查","油位检查","测温装置检查","耐压试验"],3,"出厂已完成"),
("变压器带电滤油时,应注意",["提高油压","降低油温","缓慢操作","快速完成"],2,"避免气泡产生"),
("变压器的油色谱分析可以检测",["油质好坏","内部故障类型","含水量","含气量"],1,"判断内部过热放电故障"),
("变压器的铁心多点接地是一种故障,表现为",["铁心电位悬浮","铁心电位异常升高","铁心电位降低","正常现象"],0,"环流引起局部过热"),
("变压器的呼吸器内装硅胶的作用是",["过滤空气","吸收水分","干燥空气","排出气体"],0,"吸收空气中的水分"),
("变压器的瓦斯保护动作,说明变压器内部发生",["轻微故障","严重故障","外部短路","过负荷"],0,"轻瓦斯轻微,重瓦斯严重"),
("变压器的温升是指变压器温度与什么之差",["环境温度","额定温度","标准温度","参考温度"],0,"绕组温度-环境温度"),
("变压器的油位过低会导致",["散热不良","绝缘降低","油位正常","不会产生影响"],0,"散热不良绝缘下降"),
("变压器的分接开关的作用是",["改变频率","改变功率","改变变比调压","改变电流"],0,"改变高压绕组匝数调压"),
("变压器的额定容量SN=√3U₁NI₁N,其中U₁N是",["线电压","相电压","额定电压平均值","额定电压有效值"],0,"线电压"),
("变压器的空载电流I₀占额定电流的比例一般为",["1%~5%","5%~10%","10%~20%","20%~30%"],0,"小型5%~10%,大型1%~2%"),
("变压器的短路损耗pkN实际上主要是",["铁损","铜损","附加损耗","机械损耗"],1,"额定电流下主要为铜损"),
("变压器的温度上升,其绝缘材料的老化速度将",["加快","减慢","不变","不确定"],1,"温度升高老化加快"),
("变压器的冷却方式有多种,其中ONAF表示",["油浸风冷","油浸自冷","强迫油循环风冷","强迫油循环水冷"],0,"Oil Natural Air Forced"),
("变压器的短路电压百分比uk%与短路阻抗标幺值zk*的关系是",["uk%=zk*","uk%=zk*/100","uk%=100/zk*","uk%=zk*/2"],0,"uk%=zk*"),
]
for item in lab_c: add('lab','choice',item[0],item[1],item[2],item[3])

# ===== Judge Questions =====
# DC Motor judges
for t,a,e in [("直流电机的电枢绕组是旋转的，主磁极是静止的。",True,"电枢绕组随转子旋转，主磁极固定在定子上"),
("他励直流电动机的机械特性是硬特性。",True,"转速随负载变化小，属硬特性"),
("串励直流电动机允许空载运行。",False,"空载时转速极高（飞车），严禁空载运行"),
("并励直流发电机建压必须有剩磁。",True,"剩磁是自励建压的基础"),
("直流电动机降压起动既限制电流又减少损耗。",True,"无电阻损耗，比串电阻起动效率高"),
("弱磁调速只能在额定转速以上调速。",True,"弱磁使Φ减小，n0升高，只能向上调速"),
("电枢串电阻调速效率高。",False,"电阻上有较大铜损，效率低"),
("直流电动机反接制动不需要串限流电阻。",False,"电流极大，必须串限流电阻"),
("回馈制动时电机作发电机运行。",True,"E>U，向电网回馈电能"),
("换向极绕组应与电枢绕组并联。",False,"应与电枢绕组串联，使换向极磁场随负载自动调节"),
("叠绕组的并联支路数等于磁极数。",True,"a=p，支路数=磁极数"),
("单波绕组只有两条并联支路。",True,"a=1，不论极数多少，恒为2条支路"),
("直流电动机能耗制动时处于电动机状态。",False,"能耗制动时处于发电机状态"),
("直流电动机三种制动中，反接制动转矩最大。",True,"制动转矩最大，制动最迅速"),
("直流电动机额定功率是指输入功率。",False,"额定功率是输出功率（电动机为机械功率）"),
("他励直流发电机外特性表明负载增大时端电压下降。",True,"负载增大→电枢压降增大→端电压下降"),
("直流电动机的理想空载转速n0=U/(CeΦ)。",True,"空载时T=0，n0=U/(CeΦ)")]:
    add('dc','judge',t,a,e)

# Transformer judges
for t,a,e in [("变压器的工作原理基于电磁感应定律。",True,"交变磁通在原副边绕组中产生感应电动势"),
("变压器铁心采用硅钢片叠装是为了减小涡流损耗。",True,"硅钢片电阻率高，叠装减小涡流"),
("变压器空载电流主要是无功分量（励磁分量）。",True,"励磁分量远大于铁损分量"),
("变压器空载损耗主要是铁损。",True,"空载时电流很小，铜损可忽略"),
("变压器短路损耗主要是铜损。",True,"短路试验在额定电流下进行，损耗主要为铜损"),
("变压器变比k=N₁/N₂=U₁/U₂。",True,"空载时近似成立"),
("变压器负载运行时F₁+F₂=F₀。",True,"一次侧与二次侧磁动势共同建立主磁通"),
("T形等效电路励磁支路由Rm和Xm组成。",True,"励磁电阻和励磁电抗"),
("Γ形等效电路将励磁支路移到一次侧端。",True,"简化计算"),
("空载试验通常在高压侧进行。",False,"通常在低压侧加额定电压"),
("短路试验通常在低压侧进行。",False,"通常在高压侧加低电压"),
("电压变化率ΔU%为正表示二次电压降低。",True,"负载时U₂<U₂₀"),
("效率最大时铜损=铁损。",True,"可变损耗=不变损耗"),
("三相变压器组式结构磁路各自独立。",True,"三个独立单相变压器"),
("三相心式变压器中间相磁路较短。",True,"三相磁路共用，中间相磁路短"),
("Y,y连接钟面数为0。",True,"高低压线电动势同相"),
("Y,d11表示低压落后330°。",True,"11点钟位置"),
("变压器并联运行容量必须相同。",False,"容量可以不同，但差别不宜过大"),
("变比不等并联会产生环流。",True,"空载二次电压不等产生环流"),
("自耦变压器比同容量普通变压器省材料。",True,"有传导容量，电磁容量小"),
("自耦变压器容量=电磁+传导容量。",True,"两者之和"),
("电流互感器二次侧严禁开路。",True,"开路产生高压危险"),
("电压互感器二次侧严禁短路。",True,"短路电流过大烧毁"),
("电流互感器正常运行近似短路。",True,"接电流表，近似短路"),
("电压互感器正常运行近似开路。",True,"接电压表，近似开路"),
("变压器铁心磁密通常取1.4~1.7T。",True,"热轧1.4~1.45，冷轧1.6~1.7"),
("同心式排列优点是绝缘方便。",True,"高压在外低压在内"),
("负载系数β=I₂/I₂N。",True,"负载电流与额定电流之比"),
("额定容量SN单位是kVA。",True,"视在功率单位"),
("额定容量SN=√3U₁NI₁N，U₁N是线电压。",True,"线电压"),
("空载试验测得功率为铁损。",True,"测得功率近似为铁损"),
("短路试验测得功率为额定铜损。",True,"额定电流下主要为铜损"),
("D,yn11中yn表示低压Y接有中性线。",True,"Y接且有中性线引出"),
("变压器油主要作用是绝缘和散热。",True,"双重作用"),
("干式变压器特点是无油防火好。",True,"不用变压器油，防火性能好"),
("分接开关作用是改变变比调压。",True,"改变高压绕组匝数"),
("励磁电抗Xm反映铁心磁导率。",True,"Xm正比于磁导率"),
("短路电抗Xk反映漏磁大小。",True,"Xk大则漏磁多"),
("额定电压下铁损基本不变。",True,"电压不变Φ不变，铁损为不变损耗"),
("铜损与β²成正比。",True,"pCu=β²pkN"),
("满载时电压变化率-5%~-10%。",True,"负载时端电压降低"),
("并联运行时负载与zk*成反比。",True,"短路阻抗标幺值大的分担负载小"),
("Y,d11任一相接反低压相序反转。",True,"相序反转"),
("温度升高绝缘寿命缩短。",True,"每升10℃寿命减半"),
("空载合闸产生励磁涌流。",True,"铁心磁通暂态过程"),
("短路阻抗标幺值一般0.05~0.15。",True,"电力变压器典型值"),
("阻抗角不同负载分配不合理。",True,"有功无功比例不同")]:
    add('tr','judge',t,a,e)

# Winding judges
for t,a,e in [("短距因数kp1总是≤1。",True,"kp1=sin(yα/2)≤1"),
("分布因数kd1总是≤1。",True,"kd1=sin(qα/2)/(q·sin(α/2))≤1"),
("整距绕组kp1=1。",True,"y=τ,kp1=sin(π/2)=1"),
("集中绕组kd1=1。",True,"q=1,kd1=1"),
("三相对称绕组通对称电流产生圆形旋转磁动势。",True),
("脉振磁动势可分解为两个反向旋转磁动势。",True),
("旋转磁场转速只与f和p有关。",True,"n₁=60f/p"),
("改变相序可改变旋转磁场转向。",True),
("绕组因数kN₁=kp₁×kd₁。",True,"乘积而非求和"),
("双层绕组可选择短距削弱谐波。",True),
("交流绕组感应电动势与f成正比。",True,"E=4.44fNΦkN")]:
    add('wd','judge',t,a,e)

# Async judges
for t,a,e in [("异步电动机转速始终低于同步转速。",True,"正常运行0<s<1,n<n₁"),
("异步电动机空载时s接近零。",True,"n接近n₁,s接近0"),
("异步电动机起动时s=1。",True,"n=0,s=1"),
("笼型异步电动机可以直接起动。",True,"小容量可直接起动"),
("Y-Δ起动适用于正常运行Y接的电动机。",False,"适用于正常运行Δ接的"),
("变频调速是最理想的调速方法。",True,"平滑、效率高、范围宽"),
("单相异步电机起动转矩为零。",True,"脉振磁动势合成转矩为零"),
("异步电机转子铜损=s×Pem。",True,"pCu₂=sPem"),
("异步电机机械功率=(1-s)×Pem。",True,"Pmec=(1-s)Pem"),
("异步电机功率流程:P₁→Pem→Pmec→P₂。",True),
("异步电机回馈制动时s<0。",True,"n>n₁,s<0"),
("异步电机反接制动时s>1。",True,"磁场反转转子正转"),
("绕线型串电阻后最大转矩增大。",False,"Tmax与R₂无关"),
("深槽式起动时集肤效应使电阻增大。",True),
("双笼型起动笼截面积小电阻大。",True),
("变极调速是有级调速。",True),
("变频调速是无级调速。",True)]:
    add('as','judge',t,a,e)

# Sync judges
for t,a,e in [("同步电机转速与电网频率严格同步。",True,"n=60f/p"),
("凸极同步发电机双反应理论分解为d轴和q轴。",True),
("隐极同步发电机电动势方程含Xd。",True,"Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXd"),
("功角δ是定子电动势与转子磁动势夹角。",True),
("同步发电机并网条件不包括容量相同。",True),
("调节励磁调节无功功率。",True,"V形曲线"),
("调节原动机调节有功功率。",True),
("同步电动机过励时功率因数超前。",True),
("同步补偿机专门调节无功功率。",True),
("同步电动机最常用起动方法是异步起动法。",True),
("同步发电机空载特性反映磁路饱和。",True),
("同步发电机短路特性反映I_k=f(I_f)。",True),
("同步发电机零功率因数特性cosφ=0。",True),
("同步发电机额定功率指输出电功率。",True),
("同步发电机额定电压指线电压。",True),
("同步发电机额定电流指线电流。",True),
("同步发电机额定功率因数一般0.8~0.9。",True),
("同步发电机效率大容量可达90%~95%。",True),
("同步发电机额定频率我国50Hz。",True),
("同步发电机额定转速n=60f/p。",True),
("同步发电机V形曲线Q随励磁增大而增大。",True),
("同步发电机电压调整率-5%~-10%。",True),
("同步发电机并列运行要求短路阻抗标幺值相同。",True),
("同步发电机励磁增大无功功率增大。",True)]:
    add('sy','judge',t,a,e)

# ===== Calculations =====
calcs = {
    'dc':[
        ("一台他励直流电动机,PN=17kW,UN=220V,IN=91A,nN=1500r/min,Ra=0.2Ω。求TN和ηN。",
         "TN=9.55×PN/nN=9.55×17000/1500=108.2N·m\nηN=PN/(UN×IN)=17000/(220×91)≈84.9%"),
        ("一台他励直流电动机,UN=220V,IN=80A,Ra=0.25Ω。求E。",
         "E=UN-IN×Ra=220-80×0.25=200V"),
        ("一台他励直流电动机,PN=22kW,UN=220V,nN=1500r/min,Ra=0.3Ω。串电阻起动,Ist≤2IN,求Rst。",
         "IN=22000/220=100A, Ist=200A\nRst=UN/Ist-Ra=220/200-0.3=0.8Ω"),
        ("一台他励直流电动机,UN=440V,IN=50A,nN=1000r/min,Ra=0.5Ω。求n0和ΔnN。",
         "CeΦ=(440-50×0.5)/1000=0.415\nn0=440/0.415≈1060r/min\nΔn=1060-1000=60r/min"),
        ("一台并励直流发电机,PN=20kW,UN=230V,nN=1500r/min,Ra=0.3Ω,Rf=115Ω。求Ia和Pem。",
         "If=230/115=2A, IN=20000/230≈86.96A\nIa=86.96+2=88.96A\nE=230+88.96×0.3=256.69V\nPem=256.69×88.96≈22.8kW"),
        ("一台他励直流电动机,PN=10kW,UN=220V,IN=55A,nN=1000r/min,Ra=0.3Ω。串1.5Ω后转速(T不变)。",
         "E=220-55×0.3=203.5V\nE'=220-55×(0.3+1.5)=121V\nn'=1000×121/203.5≈595r/min"),
        ("一台他励直流电动机,UN=220V,Ra=0.5Ω,额定Ia=40A,nN=800r/min。弱磁Φ=0.8ΦN,求n'(Ia不变)。",
         "CeΦ=(220-40×0.5)/800=0.25\n弱磁后=0.2\nn'=(220-20)/0.2=1000r/min"),
        ("一台他励直流电动机,PN=7.5kW,UN=110V,IN=82A,nN=1500r/min,Ra=0.1Ω。求Pem和Σp。",
         "P1=110×82=9020W\npCu=82²×0.1=672.4W\nPem=9020-672.4=8347.6W\nΣp=9020-7500=1520W"),
    ],
    'tr':[
        ("一台单相变压器,SN=100kVA,U1N/U2N=6000/230V。求I1N和I2N。",
         "I1N=100000/6000≈16.67A\nI2N=100000/230≈434.78A"),
        ("一台单相变压器,SN=50kVA,U1N/U2N=10000/400V,p0=400W,pkN=1200W。β=1,cosφ=0.8时η=?",
         "η=1×50×0.8/(1×50×0.8+0.4+1×1.2)=40/41.6≈96.2%"),
        ("一台三相变压器,SN=800kVA,U1N/U2N=10/0.4kV,pkN=9.8kW,p0=2.2kW。求βm和ηmax(cosφ=0.8)。",
         "βm=√(2.2/9.8)≈0.474\nηmax=0.474×800×0.8/(0.474×800×0.8+2×2.2)≈98.6%"),
        ("一台单相变压器,SN=20kVA,U1N/U2N=380/115V。ZL=0.5+j0.8Ω,求归算到高压侧ZL'。",
         "k=380/115≈3.304, ZL'=3.304²×(0.5+j0.8)=5.46+j8.74Ω"),
        ("一台三相变压器,SN=560kVA,U1N/U2N=10/6.3kV,Y,d11。求I1N和I2N。",
         "I1N=560/(√3×10)≈32.33A\nI2N=560/(√3×6.3)≈51.33A"),
        ("一台单相变压器,空载(低压):U0=400V,I0=5A,p0=200W。求Rm,Xm。",
         "Zm=400/5=80Ω, Rm=200/25=8Ω, Xm=√(80²-8²)≈79.6Ω"),
        ("一台单相变压器,短路(高压):Uk=250V,Ik=10A,pk=300W。求Rk,Xk。",
         "Zk=250/10=25Ω, Rk=300/100=3Ω, Xk=√(25²-3²)≈24.8Ω"),
        ("一台三相变压器,SN=1000kVA,U1N/U2N=6/0.4kV,pkN=2.4kW,p0=0.6kW。β=0.5,cosφ=0.8时η=?",
         "η=0.5×1000×0.8/(0.5×1000×0.8+0.6+0.25×2.4)=640/651.68≈98.2%"),
    ],
    'wd':[
        ("一台三相4极电机,Z=36槽,双层短距,y=7。求τ,q,α,kp1,kd1。",
         "τ=36/4=9, q=36/(4×3)=3, α=360×2/36=20°\nkp1=sin(7×20/2)=sin70°≈0.9397\nkd1=sin(3×20/2)/(3×sin(20/2))=sin30°/(3×sin10°)≈0.9598"),
        ("一台三相4极,Z=48槽,f=50Hz,每相N=48,kN1=0.93,Φ1=0.05Wb。求Eφ和EL。",
         "Eφ=4.44×50×48×0.05×0.93=494.5V\nEL=√3×494.5≈857.5V"),
        ("一台三相6极,f=50Hz,求n1。",
         "n1=60×50/3=1000r/min"),
        ("一台三相4极,Z=48槽,求τ和q。",
         "τ=48/4=12, q=48/(4×3)=4"),
        ("一台三相4极,Z=36槽,整距集中。求kp1,kd1。",
         "整距:kp1=1, 集中:kd1=1, kN1=1"),
    ],
    'as':[
        ("一台三相异步电动机,PN=30kW,nN=1470r/min,f=50Hz,2p=4。求sN和TN。",
         "n1=60×50/2=1500, sN=(1500-1470)/1500=0.02\nTN=9.55×30000/1470≈194.9N·m"),
        ("一台三相异步电动机,Pem=15kW,sN=0.04。求pCu2和Pmec。",
         "pCu2=0.04×15000=600W, Pmec=0.96×15000=14400W"),
        ("一台三相异步电动机,PN=7.5kW,UN=380V,IN=15.4A,cosφ=0.85,nN=1440r/min。求ηN和TN。",
         "P1=√3×380×15.4×0.85≈8616W\nηN=7500/8616≈87.0%\nTN=9.55×7500/1440≈49.7N·m"),
        ("一台三相4极,f=50Hz,nN=1455r/min。求sN和f2。",
         "n1=1500, sN=(1500-1455)/1500=0.03, f2=0.03×50=1.5Hz"),
        ("一台三相异步电动机,PN=45kW,nN=1480r/min,λ=2.2。求Tmax。",
         "TN=9.55×45000/1480≈290.4N·m, Tmax=2.2×290.4≈638.9N·m"),
        ("一台三相异步电动机,PN=22kW,UN=380V,nN=1470r/min,Ist/IN=6.5,Tst/TN=1.2。Y-Δ起动Ist/IN,Tst/TN=?",
         "Ist/IN=(1/3)×6.5≈2.17, Tst/TN=(1/3)×1.2=0.4"),
        ("一台三相异步电动机,PN=10kW,nN=1450r/min,Ist/IN=7,Tst/TN=1.5。自耦(k=0.65)起动?",
         "Ist/IN=0.65²×7≈2.96, Tst/TN=0.65²×1.5≈0.634"),
        ("一台三相6极,f=50Hz,sN=0.025。求nN和f2。",
         "n1=1000, nN=1000×(1-0.025)=975r/min, f2=0.025×50=1.25Hz"),
    ],
    'sy':[
        ("一台隐极同步发电机,Xd=1.2Ω,E0=500V(线),U=400V(线),δ=30°。求Pem。",
         "E0相=500/√3≈288.7V, U相=400/√3≈230.9V\nPem=3×(288.7×230.9/1.2)×sin30°≈83.2kW"),
        ("一台三相同步发电机,SN=62.5MVA,U_N=10.5kV,cosφ_N=0.8。求I_N。",
         "I_N=SN/(√3×U_N)=62500/(√3×10500)≈3.44kA"),
        ("一台同步发电机,额定功率因数cosφ_N=0.8,额定电压U_N=6.3kV,额定电流I_N=5.5kA。求额定容量S_N。",
         "S_N=√3×U_N×I_N=√3×6300×5500≈61.2MVA"),
        ("一台凸极同步发电机,X_d=0.8Ω,X_q=0.5Ω,额定运行时E_0=1.0∠0°kV,I_a=1.0∠-30°kA。求Pem。",
         "Id=|I_a|sin(30°)=0.5kA, Iq=|I_a|cos(30°)≈0.866kA\nPem=E_0I_aq+(X_d-X_q)I_dI_aq=1.0×0.866+(0.8-0.5)×0.5×0.866≈0.9MW"),
    ],
    'lab':[
        ("简述变压器空载试验和短路试验的目的及在哪侧进行。",
         "空载试验:测定铁损pFe、励磁参数Zm=Rm+jXm。在低压侧加额定电压，高压侧开路。\n\n短路试验:测定铜损pCu、短路参数Zk=Rk+jXk。在高压侧加低电压使电流达额定值，低压侧短路。"),
        ("为什么电流互感器二次侧严禁开路？",
         "正常运行时二次电流产生的磁动势近似抵消一次磁动势，铁心磁通很小。\n\n若二次侧开路:(1)二次电流为零，一次磁动势全部用于励磁，铁心磁通急剧增大;(2)铁损剧增，铁心过热可能烧毁;(3)二次侧感应出数千伏高压，危及人身安全和设备绝缘。"),
        ("为什么电压互感器二次侧严禁短路？",
         "正常运行时二次侧接高阻抗电压表，近似开路。\n\n若二次侧短路:(1)二次电流急剧增大，绕组过热烧毁;(2)一次侧电流随之增大，可能损坏一次绕组;(3)熔断器熔断，影响保护装置正常工作。"),
        ("简述同步发电机并网的三个条件。",
         "(1)电压相等:待并发电机电压与电网电压有效值相等;\n(2)频率相等:待并发电机频率与电网频率相等;\n(3)相序相同:待并发电机与电网相序一致。\n\n此外还要求波形相同(均为正弦)。满足条件后方可合闸并网。"),
        ("简述同步发电机失磁后的运行状态。",
         "同步发电机失磁后，励磁电流消失，转子磁动势消失。\n\n此时:(1)电磁功率Pem下降;\n(2)原动机输入功率不变，转子加速，n>n1;\n(3)电机转入异步发电机运行状态，从电网吸收无功功率;\n(4)定子电流增大，可能引起过电流保护动作。\n\n失磁后电机仍可带一定有功负载，但无功输出为零(甚至吸收无功)。"),
        ("简述同步电动机的V形曲线及其特点。",
         "V形曲线:在不同励磁电流If下，有功功率P与无功功率Q的关系曲线。\n\n特点:\n(1)对于某一恒定有功功率P，当If减小(欠励)时，Q为负(吸收感性无功，功率因数滞后);\n(2)当If增大(过励)时，Q为正(发出感性无功，功率因数超前);\n(3)Q=0时，功率因数=1，对应V形曲线顶点;\n(4)同步电动机主要用于改善电网功率因数，通过调节励磁实现。"),
    ]
}

for ch, items in calcs.items():
    for qstr, ans in items:
        add(ch, 'calc', qstr, None, ans)

# ===== Output =====
out = {'questions': q, 'total': len(q)}
print(json.dumps(out, ensure_ascii=False, indent=2))


path: assets/index.html
content: <!DOCTYPE html>
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<title>伺服电机课程智能体 | 南京理工大学紫金学院</title>
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/* Knowledge Detail */
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/* ===== Quiz Section ===== */
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/* ===== Video Section ===== */
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/* ===== Search ===== */
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/* ===== Scrollbar ===== */
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<header>
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    <div class="logo">
      <div class="logo-icon">电</div>
      <div class="logo-text">
        <h1>伺服电机课程智能体</h1>
        <p>南京理工大学紫金学院 · 机器人工程</p>
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<main class="container">
  <div class="hero">
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    <h2>掌握伺服电机，从原理到实践</h2>
    <p>涵盖直流电机、变压器、交流绕组、异步电机、同步电机五大板块，助你系统学习、高效备考</p>
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  <!-- ========== Knowledge Section ========== -->
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      <span class="search-icon">🔍</span>
      <input type="text" id="knowledge-search" placeholder="搜索知识点，如：转差率、换向、等效电路...">
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      <button class="knowledge-back" id="knowledge-back">← 返回章节列表</button>
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  <!-- ========== Quiz Section ========== -->
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      <button class="quiz-btn primary" id="quiz-random">🎲 随机出题 (5题)</button>
      <button class="quiz-btn" id="quiz-exam">📋 模拟考试 (15题)</button>
      <button class="quiz-btn" id="quiz-reset">🔄 重置</button>
    </div>
    <div class="quiz-area" id="quiz-area">
      <div style="text-align:center;padding:60px 20px;color:var(--text3)">
        <div style="font-size:48px;margin-bottom:16px">📝</div>
        <p style="font-size:16px;margin-bottom:8px">选择章节后点击出题</p>
        <p style="font-size:13px">或直接点击「随机出题」开始练习</p>
      </div>
    </div>
  </div>

  <!-- ========== Q&A Section ========== -->
  <div class="section" id="sec-qa">
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      <div class="qa-input-box">
        <textarea id="qa-input" placeholder="输入你的电机学问题，例如：直流电动机为什么不能空载运行？换向极的作用是什么？..."></textarea>
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          <button class="qa-clear-btn" id="qa-clear">清空对话</button>
          <button class="qa-send-btn" id="qa-send">💬 提问</button>
        </div>
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        <button class="qa-suggest-btn" data-q="直流电动机和直流发电机有什么区别？">直流电动机vs发电机</button>
        <button class="qa-suggest-btn" data-q="变压器空载试验和短路试验分别测定什么参数？">空载/短路试验</button>
        <button class="qa-suggest-btn" data-q="异步电动机为什么叫感应电机？转差率的意义是什么？">转差率意义</button>
        <button class="qa-suggest-btn" data-q="同步发电机并网需要满足哪些条件？">并网条件</button>
        <button class="qa-suggest-btn" data-q="交流绕组短距和分布的作用是什么？">短距/分布因数</button>
        <button class="qa-suggest-btn" data-q="变压器V形曲线描述的是什么关系？">效率最大条件</button>
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        <div style="text-align:center;padding:40px 20px;color:var(--text3)">
          <div style="font-size:48px;margin-bottom:16px">💡</div>
          <p style="font-size:16px;margin-bottom:8px">有问题？随时提问！</p>
          <p style="font-size:13px">我会根据电机学知识库为你详细解答</p>
          <p style="font-size:12px;margin-top:12px;color:var(--text3)">点击上方推荐问题快速开始，或直接输入你的疑问</p>
        </div>
      </div>
    </div>
  </div>

  <!-- ========== Video Section ========== -->
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<div class="toast" id="toast"></div>

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// ===== DATA =====
const chapters = [
  {
    id:'dc', num:'第一章', title:'直流电机', color:'#f59e0b',
    topics:['工作原理','基本结构','运行特性','起动与调速','制动','换向','电枢反应','绕组'],
    content:`
      <h3>一、直流电机</h3>
      <h4>1.1 工作原理</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><rect x="80" y="50" width="60" height="80" rx="4" fill="#fbbf24" stroke="#92400e" stroke-width="2"/><text x="110" y="95" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="14" font-weight="bold">N</text><rect x="180" y="50" width="60" height="80" rx="4" fill="#60a5fa" stroke="#1e40af" stroke-width="2"/><text x="210" y="95" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="14" font-weight="bold">S</text><circle cx="155" cy="90" r="25" fill="#f8fafc" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="155" y1="65" x2="155" y2="115" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><line x1="130" y1="90" x2="180" y2="90" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><circle cx="145" cy="80" r="4" fill="#ef4444"/><circle cx="165" cy="100" r="4" fill="#3b82f6"/><text x="120" y="30" fill="#92400e" font-size="11">主磁极</text><text x="195" y="30" fill="#1e40af" font-size="11">主磁极</text><text x="155" y="155" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="11">电枢绕组</text><path d="M 145 80 Q 155 70 165 100" stroke="#ef4444" stroke-width="1.5" fill="none" marker-end="url(#arr)"/><defs><marker id="arr" markerWidth="6" markerHeight="6" refX="3" refY="3" orient="auto"><path d="M0,0 L6,3 L0,6" fill="#ef4444"/></marker></defs><text x="155" y="165" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">直流电机基本结构示意</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>基本结构：定子（主磁极、换向极、机座、电刷装置）、转子（电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴）</li>
        <li>直流发电机：导体在磁场中运动产生感应电动势，换向器将交流电动势转换为直流输出</li>
        <li>直流电动机：载流导体在磁场中受电磁力产生转矩，换向器将外施直流电转换为电枢绕组中的交流电</li>
        <li>感应电动势公式：<span class="formula">E = CₑΦn</span>（Cₑ为电动势常数，Φ为每极磁通，n为转速）</li>
        <li>电磁转矩公式：<span class="formula">T = CₜΦIₐ</span>（Cₜ为转矩常数，Iₐ为电枢电流）</li>
        <li>Cₑ与Cₜ的关系：<span class="formula">Cₜ = 9.55Cₑ</span></li>
        <li>电动势方向由右手定则确定，电磁力方向由左手定则确定</li>
      </ul>
      <h4>1.2 电枢绕组</h4>
      <ul>
        <li>叠绕组：并联支路数 <span class="formula">a = p</span>（等于磁极数），适用于大电流电机</li>
        <li>单波绕组：并联支路数 <span class="formula">a = 1</span>（恒为2条支路），适用于高电压电机</li>
        <li>复波绕组：并联支路数 <span class="formula">a = m</span>（m为复波系数）</li>
        <li>叠绕组节距：第一节距y₁≈τ（接近极距），合成节距y=1</li>
        <li>波绕组节距：第一节距y₁≈τ，合成节距y=(Z±m)/p</li>
      </ul>
      <h4>1.3 电枢反应</h4>
      <ul>
        <li>电枢反应：电枢磁动势对主磁场的影响</li>
        <li>交轴电枢反应：使主磁场发生畸变（前极尖减弱、后极尖增强），物理中性线偏移</li>
        <li>直轴电枢反应：电刷偏离几何中性线时产生，增磁或去磁效应</li>
        <li>电枢反应后果：①换向恶化（片间电压升高）；②磁通畸变可能导致环火</li>
        <li>补偿措施：装设补偿绕组（嵌在主磁极极靴槽中）</li>
      </ul>
      <h4>1.4 运行特性</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 200" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="180" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="40" y1="160" x2="280" y2="160" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="40" y1="160" x2="40" y2="30" stroke="#374151" stroke-width="2"/><text x="160" y="178" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12">转矩 T</text><text x="25" y="95" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12" transform="rotate(-90,25,95)">转速 n</text><line x1="40" y1="35" x2="280" y2="155" stroke="#f59e0b" stroke-width="2.5" stroke-dasharray="none"/><line x1="40" y1="35" x2="180" y2="140" stroke="#ef4444" stroke-width="2.5" stroke-dasharray="4,3"/><line x1="40" y1="35" x2="280" y2="35" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6,4"/><text x="200" y="148" fill="#f59e0b" font-size="11" font-weight="bold">他励/并励</text><text x="100" y="150" fill="#ef4444" font-size="11" font-weight="bold">串励</text><text x="170" y="45" fill="#3b82f6" font-size="10">n₀ 理想空载</text><circle cx="40" cy="35" r="3" fill="#3b82f6"/><circle cx="140" cy="90" r="4" fill="#10b981"/><text x="150" y="85" fill="#10b981" font-size="10">额定</text><text x="15" y="35" fill="#374151" font-size="10">n₀</text><text x="280" y="170" fill="#374151" font-size="10">TN</text><text x="290" y="148" fill="#78350f" font-size="10">直流电动机机械特性曲线</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>发电机运行特性</strong>：</li>
        <li>他励发电机空载特性：U₀=f(If)，反映磁路饱和情况</li>
        <li>他励发电机外特性：U=f(I)，负载增大→电枢压降增大→端电压下降</li>
        <li>并励发电机自励三条件：①有剩磁 ②励磁绕组接线正确 ③励磁回路电阻小于临界值Rf<Rcr</li>
        <li>复励发电机：积复励（串励与并励同向→助磁）、差复励（反向→去磁）</li>
        <li><strong>电动机机械特性</strong>：</li>
        <li>他励/并励：硬特性 <span class="formula">n = U/(CₑΦ) - Rₐ·T/(CₑCₜΦ²)</span></li>
        <li>串励：软特性，转速随负载急剧下降，<strong>严禁空载运行</strong>（飞车危险）</li>
        <li>复励：介于并励与串励之间</li>
        <li>理想空载转速：<span class="formula">n₀ = U/(CₑΦ)</span></li>
        <li>机械特性斜率：<span class="formula">Δn = Rₐ/(CₑCₜΦ²)</span>，与电枢电阻成正比</li>
      </ul>
      <h4>1.5 起动与调速</h4>
      <ul>
        <li><strong>起动问题</strong>：起动时n=0→E=0→Iₐ=U/Rₐ，起动电流可达5~7倍额定</li>
        <li>起动方法：①直接起动（仅限小容量）；②电枢串电阻起动；③降压起动（平滑、效率高）</li>
        <li><strong>调速方法</strong>：</li>
        <li>电枢串电阻调速：向下调速，电阻上有铜损，效率低，轻载时调速范围小</li>
        <li>改变电枢电压调速：向下调速，效率高，平滑无级，调速范围宽</li>
        <li>弱磁调速：向上调速（Φ减小→n₀升高），效率高，在励磁回路调节功率小</li>
        <li>三种调速比较：降压调速最理想，弱磁调速常配合降压调速实现双向调速</li>
      </ul>
      <h4>1.6 制动</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 160" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="140" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><rect x="20" y="30" width="90" height="100" rx="6" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><rect x="120" y="30" width="90" height="100" rx="6" fill="#fee2e2" stroke="#ef4444" stroke-width="1.5"/><rect x="220" y="30" width="90" height="100" rx="6" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><text x="65" y="55" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="11" font-weight="bold">能耗制动</text><text x="65" y="75" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">断开电源</text><text x="65" y="90" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">串电阻耗能</text><text x="65" y="105" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">动能→热能</text><text x="165" y="55" text-anchor="middle" fill="#991b1b" font-size="11" font-weight="bold">反接制动</text><text x="165" y="75" text-anchor="middle" fill="#7f1d1d" font-size="10">电压反接</text><text x="165" y="90" text-anchor="middle" fill="#7f1d1d" font-size="10">制动转矩最大</text><text x="165" y="105" text-anchor="middle" fill="#7f1d1d" font-size="10">损耗最大</text><text x="265" y="55" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="11" font-weight="bold">回馈制动</text><text x="265" y="75" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="10">n>n₀</text><text x="265" y="90" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="10">回馈电网</text><text x="265" y="105" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="10">最经济</text><text x="160" y="148" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">直流电动机三种制动方式对比</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>能耗制动</strong>：电枢从电源断开并串电阻，电机作发电机，动能→电能消耗在电阻上</li>
        <li><strong>反接制动</strong>：将电枢电压反接，制动转矩最大，必须电枢串限流电阻</li>
        <li><strong>回馈制动</strong>：电机转速超过理想空载转速（n>n₀），E>U，向电网回馈电能</li>
        <li>回馈制动常用于电车下坡限速</li>
        <li>三种制动比较：反接制动转矩最大但能量损耗大；回馈制动最经济</li>
      </ul>
      <h4>1.7 换向</h4>
      <ul>
        <li>换向定义：被电刷短路的换向元件中电流方向变化的过程</li>
        <li>换向不良原因：电磁原因（电抗电动势阻碍电流变化）、机械原因、电位原因</li>
        <li>火花等级：1级（无火花）→2级（微弱火花）→3级（明显火花）→4级（强烈火花）→5级（危险火花）</li>
        <li>改善换向方法：①装设换向极（最常用，绕组与电枢串联）；②移动电刷；③选用合适电刷</li>
        <li>换向极极性（电动机）：与顺着转向前方的主磁极极性相同</li>
        <li>环火：负载突变时片间电压过高→飞弧连成环火，补偿绕组是防止环火的有效措施</li>
      </ul>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 直流电机核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>公式</th><th>含义</th></tr>
        <tr><td>E = CₑΦn</td><td>感应电动势（发电机E>U，电动机E<U）</td></tr>
        <tr><td>T = CₜΦIₐ</td><td>电磁转矩</td></tr>
        <tr><td>Cₜ = 9.55Cₑ</td><td>两个常数的关系</td></tr>
        <tr><td>n = U/(CₑΦ) - RaT/(CₑCₜΦ²)</td><td>他励电动机机械特性</td></tr>
        <tr><td>n₀ = U/(CₑΦ)</td><td>理想空载转速</td></tr>
        <tr><td>Iₐ = (U-E)/Ra</td><td>电枢电流（电动机）</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>可逆性</strong>：同一台直流电机既可作电动机也可作发电机运行</li>
          <li><strong>电动机E<U</strong>：感应电动势是反电动势，阻碍电流</li>
          <li><strong>发电机E>U</strong>：感应电动势是源电动势，驱动电流</li>
          <li><strong>串励严禁空载</strong>：空载时Φ极小→n₀极高→飞车危险</li>
          <li><strong>降压调速最优</strong>：效率高、平滑、范围宽</li>
          <li><strong>串电阻调速最差</strong>：效率低、特性变软、轻载调速范围小</li>
          <li><strong>换向极与电枢串联</strong>：随负载自动调节换向磁场强度</li>
          <li><strong>回馈制动最经济</strong>：电能回馈电网而非消耗</li>
        </ul>
      </div>`
  },
  {
    id:'transformer', num:'第二章', title:'变压器', color:'#3b82f6',
    topics:['原理与结构','空载运行','负载运行','等效电路','参数测定','运行特性','三相变压器','连接组别','并联运行','特殊变压器'],
    content:`
      <h3>二、变压器</h3>
      <h4>2.1 原理与结构</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1"/><rect x="60" y="40" width="200" height="100" rx="6" fill="#bfdbfe" stroke="#1e40af" stroke-width="2"/><rect x="75" y="50" width="50" height="80" rx="4" fill="#93c5fd" stroke="#1e40af" stroke-width="1.5"/><rect x="195" y="50" width="50" height="80" rx="4" fill="#93c5fd" stroke="#1e40af" stroke-width="1.5"/><path d="M 80 55 Q 100 55 100 65 Q 100 75 80 75 Q 100 75 100 85 Q 100 95 80 95 Q 100 95 100 105 Q 100 115 80 115 Q 100 115 125 115" stroke="#1e40af" stroke-width="1.2" fill="none"/><path d="M 200 55 Q 220 55 220 65 Q 220 75 200 75 Q 220 75 220 85 Q 220 95 200 95 Q 220 95 220 105 Q 220 115 200 115 Q 220 115 245 115" stroke="#1e40af" stroke-width="1.2" fill="none"/><text x="100" y="30" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="11" font-weight="bold">一次绕组 N₁</text><text x="220" y="30" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="11" font-weight="bold">二次绕组 N₂</text><text x="160" y="145" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="10">铁心</text><line x1="20" y1="80" x2="75" y2="80" stroke="#ef4444" stroke-width="2"/><line x1="245" y1="80" x2="310" y2="80" stroke="#10b981" stroke-width="2"/><text x="25" y="75" fill="#ef4444" font-size="10">U₁</text><text x="275" y="75" fill="#10b981" font-size="10">U₂</text><text x="160" y="165" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="10">变压器基本结构示意</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>基本结构：铁心（心式/壳式）、绕组（高压绕组在外、低压绕组在内，同心式排列绝缘方便）</li>
        <li>铁心采用硅钢片叠装：电阻率高减小涡流损耗，磁导率高减小励磁电流</li>
        <li>工作原理基于电磁感应定律，交变磁通在原副边绕组中产生感应电动势</li>
        <li>电压比等于匝数比：<span class="formula">U₁/U₂ ≈ E₁/E₂ = N₁/N₂ = k</span></li>
        <li>变压器只改变电压和电流大小，不改变频率</li>
        <li>铁心磁通密度通常取1.4~1.7T（热轧1.4~1.45T，冷轧1.6~1.7T）</li>
      </ul>
      <h4>2.2 空载运行</h4>
      <ul>
        <li>空载电流 <span class="formula">I₀ = I₀ᵣ + I₀ₐ</span>（励磁分量+铁损分量）</li>
        <li>励磁分量远大于铁损分量，空载电流主要是无功电流</li>
        <li>空载电流占额定电流的比例：小型5%~10%，大型1%~2%</li>
        <li>空载损耗主要为铁损（pFe），空载时电流很小铜损可忽略</li>
        <li>空载合闸可能产生励磁涌流（可达5~8倍额定电流），因铁心磁通暂态过程</li>
        <li>主磁通基本不变：<span class="formula">U₁ ≈ E₁ = 4.44fN₁Φ</span>，电压不变则Φ基本不变</li>
      </ul>
      <h4>2.3 负载运行与等效电路</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 140" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="120" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="20" y1="70" x2="60" y2="70" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="60" y1="70" x2="160" y2="70" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="160" y1="70" x2="260" y2="70" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="260" y1="70" x2="300" y2="70" stroke="#374151" stroke-width="2"/><rect x="70" y="60" width="40" height="20" rx="4" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><text x="90" y="75" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="9" font-weight="bold">R₁+jX₁</text><line x1="160" y1="30" x2="160" y2="70" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><rect x="155" y="25" width="10" height="10" rx="2" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1"/><text x="165" y="20" fill="#1e40af" font-size="9">Rm</text><rect x="175" y="25" width="10" height="10" rx="2" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1"/><text x="185" y="20" fill="#1e40af" font-size="9">jXm</text><line x1="170" y1="30" x2="190" y2="30" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><rect x="190" y="60" width="40" height="20" rx="4" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><text x="210" y="75" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="9" font-weight="bold">R₂'+jX₂'</text><circle cx="20" cy="70" r="6" fill="#f1f5f9" stroke="#374151" stroke-width="2"/><circle cx="300" cy="70" r="6" fill="#f1f5f9" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="300" y1="70" x2="300" y2="100" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><line x1="280" y1="100" x2="320" y2="100" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><text x="290" y="95" fill="#374151" font-size="9">ZL'</text><text x="10" y="55" fill="#ef4444" font-size="10">U₁</text><text x="160" y="118" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">变压器T形等效电路</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>磁动势平衡：<span class="formula">N₁Ī₁ + N₂Ī₂ = N₁ī₀</span>，即 F₁+F₂=F₀</li>
        <li>负载运行时一次侧电流由负载大小决定</li>
        <li>T形等效电路：励磁支路（Rm+jXm）+ 一次侧（R₁+jX₁）+ 二次侧（R₂'+jX₂'）</li>
        <li>Γ形近似等效电路：将励磁支路移到一次侧端，简化计算</li>
        <li>简化等效电路：忽略励磁支路，仅保留串联阻抗</li>
        <li>励磁电抗Xm反映铁心磁导率，Xm正比于磁导率</li>
        <li>短路电抗Xk反映漏磁大小，Xk大则漏磁多</li>
      </ul>
      <h4>2.4 参数测定</h4>
      <ul>
        <li><strong>空载试验</strong>（低压侧加额定电压，高压侧开路）：</li>
        <li>测定：铁损pFe、励磁阻抗Zm=Rm+jXm</li>
        <li>计算：<span class="formula">Zm=U₀/I₀, Rm=p₀/I₀², Xm=√(Zm²-Rm²)</span></li>
        <li><strong>短路试验</strong>（高压侧加低电压达额定电流，低压侧短路）：</li>
        <li>测定：额定铜损pkN、短路阻抗Zk=Rk+jXk</li>
        <li>计算：<span class="formula">Zk=Uk/Ik, Rk=pk/Ik², Xk=√(Zk²-Rk²)</span></li>
        <li>短路阻抗标幺值一般0.05~0.15</li>
      </ul>
      <h4>2.5 运行特性</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="40" y1="160" x2="280" y2="160" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="40" y1="160" x2="40" y2="25" stroke="#374151" stroke-width="2"/><text x="160" y="178" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12">负载系数 β</text><text x="25" y="95" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12" transform="rotate(-90,25,95)">η (%)</text><path d="M 40 155 Q 120 40 160 32 Q 200 40 280 155" stroke="#3b82f6" stroke-width="2.5" fill="none"/><circle cx="160" cy="32" r="4" fill="#ef4444"/><text x="160" y="25" text-anchor="middle" fill="#ef4444" font-size="10">ηmax</text><line x1="160" y1="32" x2="160" y2="160" stroke="#ef4444" stroke-width="1" stroke-dasharray="4,3"/><text x="155" y="168" fill="#ef4444" font-size="10">βm</text><path d="M 40 155 L 280 155" stroke="#92400e" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6,4"/><text x="160" y="150" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="9">pFe (不变损耗)</text><path d="M 40 155 Q 160 110 280 60" stroke="#1e40af" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="6,4"/><text x="200" y="75" fill="#1e40af" font-size="9">β²pkN (可变损耗)</text><text x="160" y="155" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">变压器效率曲线 η=f(β)</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>电压变化率</strong>：<span class="formula">ΔU% = (U₂₀ - U₂)/U₂N × 100%</span></li>
        <li>ΔU%与负载性质、大小及短路阻抗均有关</li>
        <li>满载时电压变化率一般为-5%~-10%（ΔU%为正表示二次电压降低）</li>
        <li><strong>效率</strong>：<span class="formula">η = P₂/(P₂ + pFe + β²pkN) × 100%</span></li>
        <li>效率最大条件：<strong>可变损耗 = 不变损耗</strong>，即 β²pkN = p₀</li>
        <li>效率最大时的负载系数：<span class="formula">βm = √(p₀/pkN)</span></li>
        <li>大容量变压器效率可达95%~98%</li>
        <li>额定电压下铁损基本不变（不变损耗），铜损∝β²（可变损耗）</li>
      </ul>
      <h4>2.6 三相变压器</h4>
      <ul>
        <li><strong>磁路系统</strong>：</li>
        <li>组式结构：三个独立的单相变压器铁心，三相磁路各自独立</li>
        <li>心式结构：三相磁路共用铁心，中间相磁路较短（不完全对称）</li>
        <li><strong>连接组别</strong>（钟面表示法）：</li>
        <li>Y,y0（钟面0）：高低压线电动势同相</li>
        <li>Y,d11（钟面11）：低压线电动势落后高压330°</li>
        <li>D,yn11：高压Δ接、低压Y接有中性线引出</li>
        <li>连接组别由绕组连接方式（Y/Δ）和端子标记决定</li>
        <li>高压侧任一相接反→低压侧相序反转</li>
      </ul>
      <h4>2.7 并联运行</h4>
      <ul>
        <li>理想并联三条件：①变比相同 ②连接组别相同 ③短路阻抗标幺值相同</li>
        <li>变比不等→空载二次电压不等→产生环流</li>
        <li>连接组别不同→空载时二次电压相位不同→产生环流（最严重）</li>
        <li>各台分担负载与短路阻抗标幺值成反比</li>
        <li>阻抗角φk不同→有功无功比例不同→负载分配不合理</li>
        <li>容量差别不宜过大</li>
      </ul>
      <h4>2.8 特殊变压器</h4>
      <ul>
        <li><strong>自耦变压器</strong>：有传导容量（直接传导），容量=电磁容量+传导容量，省材高效</li>
        <li>自耦变压器的电磁容量仅为总容量的(1-1/k)部分</li>
        <li><strong>电流互感器</strong>：二次侧<strong>严禁开路</strong>（开路→铁心磁通剧增→感应高压→危及安全）</li>
        <li>正常运行时二次侧近似短路（接阻抗很小的电流表）</li>
        <li><strong>电压互感器</strong>：二次侧<strong>严禁短路</strong>（短路→电流过大→绕组过热烧毁）</li>
        <li>正常运行时二次侧近似开路（接阻抗很大的电压表）</li>
        <li><strong>变压器油</strong>：同时起绝缘和散热双重作用</li>
        <li>干式变压器：不用油，防火性能好</li>
        <li>分接开关：改变高压绕组匝数→改变变比→调压</li>
        <li>变压器温升=绕组温度-环境温度；温度每升10℃绝缘寿命减半</li>
      </ul>
      <div class="warn-box">⚠️ <strong>互感器安全必记</strong>：电流互感器二次侧严禁开路！电压互感器二次侧严禁短路！这是变压器实验中最重要的安全规范。</div>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 变压器核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>公式</th><th>含义</th></tr>
        <tr><td>U₁/U₂ ≈ N₁/N₂ = k</td><td>变比（电压比=匝数比）</td></tr>
        <tr><td>I₁/I₂ ≈ N₂/N₁ = 1/k</td><td>电流比（与匝数比成反比）</td></tr>
        <tr><td>F₁+F₂=F₀</td><td>磁动势平衡</td></tr>
        <tr><td>ΔU% = (U₂₀-U₂)/U₂N × 100%</td><td>电压变化率</td></tr>
        <tr><td>η = P₂/(P₂+p₀+β²pkN)</td><td>效率公式</td></tr>
        <tr><td>βm = √(p₀/pkN)</td><td>最大效率时的负载系数</td></tr>
        <tr><td>pCu₂=β²pkN</td><td>实际铜损</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>主磁通不变原理</strong>：U₁不变→E₁≈U₁=4.44fNΦ→Φ基本不变（这是变压器分析的基础）</li>
          <li><strong>效率最大条件</strong>：可变损耗=不变损耗，即β²pkN=p₀</li>
          <li><strong>铁损是不变损耗</strong>：额定电压下铁损基本不变</li>
          <li><strong>铜损是可变损耗</strong>：pCu=β²pkN，与负载系数平方成正比</li>
          <li><strong>空载试验在低压侧</strong>：加额定电压更安全</li>
          <li><strong>短路试验在高压侧</strong>：加低电压即可达额定电流</li>
          <li><strong>并联运行负载分配</strong>：各台分担负载与短路阻抗标幺值成反比</li>
          <li><strong>励磁涌流</strong>：空载合闸可达5~8倍额定（铁心磁通暂态饱和）</li>
        </ul>
      </div>`
  },
  {
    id:'winding', num:'第三章', title:'交流绕组', color:'#10b981',
    topics:['绕组术语','绕组类型','短距与分布因数','感应电动势','磁动势','谐波削弱'],
    content:`
      <h3>三、交流电机理论的共同问题</h3>
      <h4>3.1 交流绕组基本术语</h4>
      <ul>
        <li>极距 <span class="formula">τ = Z/(2p)</span>（每个磁极下所占槽数）</li>
        <li>节距 y：线圈两有效边跨过的槽数，整距y=τ，短距y<τ</li>
        <li>每极每相槽数 <span class="formula">q = Z/(2pm)</span>（m为相数）</li>
        <li>槽距角 <span class="formula">α = 360°p/Z</span>（电角度）</li>
        <li>相带：每相在一极下所占的角度，60°相带最常用</li>
        <li>并联支路数：单层绕组最大a=p，双层绕组最大a=2p</li>
      </ul>
      <h4>3.2 绕组类型</h4>
      <ul>
        <li><strong>单层绕组</strong>：每个槽内只放一个线圈边</li>
        <li>等距式、同心式、链式</li>
        <li>优点：槽满率高；缺点：不能选择短距削弱谐波</li>
        <li><strong>双层绕组</strong>：每个槽内放上下两个线圈边</li>
        <li>叠绕组（y=1，并联支路多）、波绕组（合成节距大，串联元件多）</li>
        <li>优点：可选短距改善波形、端部排列整齐</li>
      </ul>
      <h4>3.3 短距因数与分布因数</h4>
      <ul>
        <li><strong>短距因数</strong> <span class="formula">kₚ₁ = sin(yα/2) ≤ 1</span></li>
        <li>物理意义：短距绕组电动势与整距绕组电动势之比</li>
        <li>整距时 kₚ₁ = 1，短距时 kₚ₁ < 1</li>
        <li><strong>分布因数</strong> <span class="formula">kₐ₁ = sin(qα/2) / (q·sin(α/2)) ≤ 1</span></li>
        <li>物理意义：分布绕组电动势与集中绕组电动势之比</li>
        <li>集中绕组(q=1)时 kₐ₁ = 1</li>
        <li><strong>绕组因数</strong> <span class="formula">kN₁ = kₚ₁ × kₐ₁</span>（乘积而非求和）</li>
        <li><strong>谐波削弱</strong>：</li>
        <li>短距可削弱谐波：消除ν次谐波取 <span class="formula">y = (ν-1)τ/ν</span></li>
        <li>消除5次谐波取y=4τ/5；同时削弱5次7次取y=5τ/6</li>
        <li>分布绕组也可削弱谐波，q越大削弱效果越好</li>
      </ul>
      <h4>3.4 感应电动势</h4>
      <ul>
        <li>相电动势：<span class="formula">Eφ₁ = 4.44fNΦ₁kN₁</span></li>
        <li>线电动势：Y接 <span class="formula">EL = √3Eφ</span>；Δ接 <span class="formula">EL = Eφ</span></li>
        <li>E与f成正比，与N成正比，与Φ成正比</li>
        <li>频率f由转速和极对数决定：<span class="formula">f = pn/60</span></li>
      </ul>
      <h4>3.5 磁动势</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><circle cx="160" cy="90" r="60" fill="#ecfdf5" stroke="#10b981" stroke-width="2"/><circle cx="160" cy="90" r="5" fill="#374151"/><line x1="160" y1="90" x2="215" y2="45" stroke="#ef4444" stroke-width="3" marker-end="url(#arr2)"/><defs><marker id="arr2" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto"><path d="M0,0 L8,4 L0,8" fill="#ef4444"/></marker></defs><text x="220" y="40" fill="#ef4444" font-size="11" font-weight="bold">F₁</text><rect x="85" y="75" width="30" height="15" rx="3" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><text x="100" y="85" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="8">A</text><rect x="175" y="75" width="30" height="15" rx="3" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><text x="190" y="85" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="8">B</text><rect x="130" y="140" width="30" height="15" rx="3" fill="#d1fae5" stroke="#10b981" stroke-width="1.5"/><text x="145" y="150" text-anchor="middle" fill="#065f46" font-size="8">C</text><path d="M 215 45 A 60 60 0 1 1 160 30" stroke="#ef4444" stroke-width="1.5" fill="none" stroke-dasharray="4,3" marker-end="url(#arr2)"/><text x="160" y="172" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">三相旋转磁动势示意（逆时针旋转）</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>单相绕组磁动势</strong>：脉振磁动势</li>
        <li>幅值 <span class="formula">Fφ₁ = (4/π)·(N·kw₁/2p)·I</span></li>
        <li>空间固定位置按时间脉振（幅值随电流变化）</li>
        <li><strong>脉振磁动势分解定理</strong>：一个脉振磁动势可分解为两个幅值相等、转向相反的旋转磁动势</li>
        <li><strong>三相绕组磁动势</strong>：圆形旋转磁动势</li>
        <li>幅值 <span class="formula">F₁ = (3/2)Fφ₁</span>（1.5倍单相幅值）</li>
        <li>条件：三相对称绕组通三对称电流</li>
        <li>不对称电流→椭圆形旋转磁动势</li>
        <li><strong>同步转速</strong>：<span class="formula">n₁ = 60f/p</span></li>
        <li>旋转方向：从超前相转向滞后相；对调任意两相电源线→转向反转</li>
        <li>2极50Hz→3000r/min；4极50Hz→1500r/min；6极50Hz→1000r/min；8极50Hz→750r/min</li>
      </ul>
      <div class="tip-box">💡 <strong>易混淆点</strong>：槽距角α=360°p/Z是<strong>电角度</strong>，不是机械角度！机械角度=360/Z。电角度=机械角度×p。极距τ=Z/(2p)是<strong>槽数</strong>，不是角度。绕组因数kN₁=kₚ₁<strong>×</strong>kₐ₁（乘积，不是求和！）</div>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 交流绕组核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>公式</th><th>含义</th></tr>
        <tr><td>τ = Z/(2p)</td><td>极距（槽数）</td></tr>
        <tr><td>q = Z/(2pm)</td><td>每极每相槽数</td></tr>
        <tr><td>α = 360°p/Z</td><td>槽距角（电角度）</td></tr>
        <tr><td>kₚ₁ = sin(yα/2)</td><td>短距因数（≤1）</td></tr>
        <tr><td>kₐ₁ = sin(qα/2)/(q·sin(α/2))</td><td>分布因数（≤1）</td></tr>
        <tr><td>kN₁ = kₚ₁ × kₐ₁</td><td>绕组因数（乘积！）</td></tr>
        <tr><td>Eφ₁ = 4.44fNΦ₁kN₁</td><td>相电动势</td></tr>
        <tr><td>F₁ = (3/2)Fφ₁</td><td>三相旋转磁动势幅值</td></tr>
        <tr><td>n₁ = 60f/p</td><td>同步转速</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>kN₁=kₚ₁×kₐ₁</strong>：绕组因数是乘积，不是求和</li>
          <li><strong>短距削弱谐波</strong>：消除ν次谐波取y=(ν-1)τ/ν；同时削弱5次7次取y=5τ/6</li>
          <li><strong>脉振=2×旋转</strong>：脉振磁动势=2个等幅反向旋转磁动势之和</li>
          <li><strong>三相F₁=1.5Fφ₁</strong>：旋转磁动势幅值是单相脉振幅值的1.5倍</li>
          <li><strong>相序决定转向</strong>：对调任意两相电源线→旋转方向反转</li>
        </ul>
      </div>`
  },
  {
    id:'async', num:'第四章', title:'异步电机', color:'#a855f7',
    topics:['工作原理','转差率','等效电路','功率与转矩','机械特性','起动','调速','制动','单相异步电机'],
    content:`
      <h3>四、异步电机（感应电机）</h3>
      <h4>4.1 工作原理</h4>
      <ul>
        <li>旋转磁场切割转子导体→感应电流→电磁转矩→转子旋转</li>
        <li>转子电流由电磁感应产生，故又称感应电机</li>
        <li>转子转速始终低于同步转速（否则无感应电动势），这是异步电机的基本特点</li>
        <li><strong>转差率</strong>：<span class="formula">s = (n₁ - n)/n₁</span></li>
        <li>起动时s=1；理想空载时s=0；额定运行时s≈0.01~0.05</li>
        <li>回馈制动时s<0（n>n₁）；反接制动时s>1</li>
        <li>转子频率：<span class="formula">f₂ = sf₁</span>，额定时f₂≈0.5~2.5Hz</li>
      </ul>
      <h4>4.2 等效电路</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 140" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="120" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="20" y1="70" x2="300" y2="70" stroke="#374151" stroke-width="2"/><rect x="30" y="60" width="50" height="20" rx="4" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><text x="55" y="74" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="9" font-weight="bold">R₁+jX₁</text><line x1="90" y1="30" x2="90" y2="70" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><rect x="85" y="25" width="10" height="10" rx="2" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1"/><text x="95" y="20" fill="#1e40af" font-size="9">Rm</text><rect x="105" y="25" width="10" height="10" rx="2" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1"/><text x="115" y="20" fill="#1e40af" font-size="9">jXm</text><line x1="100" y1="30" x2="120" y2="30" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><rect x="140" y="60" width="50" height="20" rx="4" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><text x="165" y="74" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="9" font-weight="bold">R₂'+jX₂'</text><rect x="210" y="60" width="50" height="20" rx="4" fill="#d1fae5" stroke="#10b981" stroke-width="1.5"/><text x="235" y="74" text-anchor="middle" fill="#065f46" font-size="9" font-weight="bold">R₂'(1-s)/s</text><circle cx="20" cy="70" r="6" fill="#f1f5f9" stroke="#374151" stroke-width="2"/><circle cx="300" cy="70" r="6" fill="#f1f5f9" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="300" y1="70" x2="300" y2="105" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><line x1="280" y1="105" x2="320" y2="105" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><text x="290" y="100" fill="#374151" font-size="9">Pmec</text><text x="10" y="55" fill="#ef4444" font-size="10">U₁</text><text x="160" y="118" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">异步电机T形等效电路</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>频率归算</strong>：将转子侧频率f₂归算为f₁，使两侧频率相同</li>
        <li><strong>绕组归算</strong>：将转子侧参数归算到定子侧（匝数比、相数比）</li>
        <li>T形等效电路：定子侧(R₁+jX₁) + 励磁支路(Rm+jXm) + 转子侧(R₂'/s+jX₂')</li>
        <li>转子侧R₂'/s分解为：<span class="formula">R₂'/s = R₂' + R₂'(1-s)/s</span></li>
        <li>R₂'对应转子铜损，R₂'(1-s)/s对应机械功率输出</li>
        <li>简化等效电路：忽略励磁支路（将励磁支路移到输入端）</li>
      </ul>
      <h4>4.3 功率与转矩</h4>
      <ul>
        <li><strong>功率流程</strong>：<span class="formula">P₁ → pCu₁ → Pem → pCu₂ → Pmec → pΩ+pₛ → P₂</span></li>
        <li>输入功率 P₁ = √3U₁I₁cosφ₁</li>
        <li>电磁功率 Pem = P₁ - pCu₁</li>
        <li><strong>重要关系</strong>：</li>
        <li>转子铜损：<span class="formula">pCu₂ = sPem</span></li>
        <li>机械功率：<span class="formula">Pmec = (1-s)Pem</span></li>
        <li>电磁转矩：<span class="formula">T = Pem/Ω₁ = Pmec/Ω</span></li>
        <li>输出功率：<span class="formula">P₂ = Pmec - pΩ - pₛ</span></li>
        <li>转子铜损占总损耗约50%~70%</li>
      </ul>
      <h4>4.4 机械特性</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 190" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="170" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="40" y1="160" x2="290" y2="160" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="40" y1="160" x2="40" y2="20" stroke="#374151" stroke-width="2"/><text x="170" y="178" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12">转速 n</text><text x="25" y="95" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12" transform="rotate(-90,25,95)">转矩 T</text><text x="40" y="15" fill="#374151" font-size="10">n₁</text><path d="M 40 20 C 60 20 100 20 140 20 L 140 160" stroke="#94a3b8" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="4,3"/><path d="M 40 160 C 80 155 140 150 200 50 C 220 30 240 20 260 20 C 280 20 290 20 290 20" stroke="#a855f7" stroke-width="2.5" fill="none"/><circle cx="220" cy="35" r="4" fill="#ef4444"/><text x="230" y="30" fill="#ef4444" font-size="10" font-weight="bold">Tmax</text><circle cx="200" cy="100" r="4" fill="#10b981"/><text x="205" y="105" fill="#10b981" font-size="10">TN</text><circle cx="40" cy="120" r="4" fill="#f59e0b"/><text x="50" y="115" fill="#f59e0b" font-size="10">Tst</text><line x1="200" y1="100" x2="290" y2="100" stroke="#10b981" stroke-width="1" stroke-dasharray="4,3"/><text x="290" y="95" fill="#10b981" font-size="9">nN</text><line x1="40" y1="20" x2="290" y2="20" stroke="#94a3b8" stroke-width="1" stroke-dasharray="4,3"/><text x="170" y="165" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">异步电机机械特性曲线 T-n</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>机械特性曲线：T=f(s)或n=f(T)</li>
        <li><strong>关键参数</strong>：</li>
        <li>起动转矩Tst（s=1时的转矩）</li>
        <li>最大转矩Tmax（临界转差率sm处）</li>
        <li>额定转矩TN（额定运行点）</li>
        <li>过载能力：<span class="formula">λ = Tmax/TN ≈ 1.5~2.5</span></li>
        <li>Tmax与转子电阻无关（绕线型串电阻后Tmax不变，sm增大）</li>
        <li>第一象限：电动机运行（T>0, n>0）</li>
        <li>第二象限：回馈制动（n>n₁, s<0）</li>
        <li>额定转矩：<span class="formula">TN = 9.55PN/nN</span>（PN单位kW）</li>
      </ul>
      <h4>4.5 起动</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 160" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="140" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><rect x="20" y="30" width="70" height="100" rx="6" fill="#fee2e2" stroke="#ef4444" stroke-width="1.5"/><rect x="100" y="30" width="70" height="100" rx="6" fill="#fef3c7" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5"/><rect x="180" y="30" width="70" height="100" rx="6" fill="#dbeafe" stroke="#3b82f6" stroke-width="1.5"/><rect x="260" y="30" width="50" height="100" rx="6" fill="#d1fae5" stroke="#10b981" stroke-width="1.5"/><text x="55" y="55" text-anchor="middle" fill="#991b1b" font-size="10" font-weight="bold">直接起动</text><text x="55" y="75" text-anchor="middle" fill="#7f1d1d" font-size="9">Ist:5~7IN</text><text x="55" y="90" text-anchor="middle" fill="#7f1d1d" font-size="9">Tst:不大</text><text x="135" y="55" text-anchor="middle" fill="#92400e" font-size="10" font-weight="bold">Y-Δ起动</text><text x="135" y="75" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="9">Ist:1/3直</text><text x="135" y="90" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="9">Tst:1/3直</text><text x="215" y="55" text-anchor="middle" fill="#1e40af" font-size="10" font-weight="bold">自耦起动</text><text x="215" y="75" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="9">Ist:k²直</text><text x="215" y="90" text-anchor="middle" fill="#1e3a8a" font-size="9">Tst:k²直</text><text x="285" y="55" text-anchor="middle" fill="#065f46" font-size="10" font-weight="bold">串电阻</text><text x="285" y="75" text-anchor="middle" fill="#065f46" font-size="9">减小Ist</text><text x="285" y="90" text-anchor="middle" fill="#065f46" font-size="9">增大Tst</text><text x="160" y="148" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="10">笼型异步电动机起动方式对比</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>笼型异步电动机起动</strong>：</li>
        <li>直接起动：起动电流5~7倍额定，但起动转矩不大（功率因数低）</li>
        <li>Y-Δ起动：起动电流和转矩均降为直接的1/3，仅适用于正常运行Δ接的电动机</li>
        <li>自耦变压器起动：起动电流=k²×直接起动电流，起动转矩=k²×直接起动转矩</li>
        <li><strong>绕线型异步电动机起动</strong>：</li>
        <li>转子串电阻起动：最佳起动方式，既减小电流又增大起动转矩</li>
        <li>串电阻后特性变软，sm增大</li>
        <li><strong>改善起动性能的特殊结构</strong>：</li>
        <li>深槽式：起动时集肤效应使有效电阻增大→限制起动电流→增大起动转矩</li>
        <li>双笼型：起动笼截面积小电阻大，运行笼截面积大电阻小</li>
      </ul>
      <h4>4.6 调速</h4>
      <ul>
        <li><strong>变极调速</strong>：有级调速，Y/YY（极数减半转速加倍）和Δ/YY两种接法</li>
        <li><strong>变频调速</strong>：最理想的调速方法，平滑无级，保持U/f恒定→Φ基本不变</li>
        <li>Φ不变的原因：<span class="formula">E₁≈4.44fNΦkw</span>，若f降U不变→Φ增大→饱和</li>
        <li><strong>改变转差率调速</strong>：</li>
        <li>绕线型转子串电阻调速（向下调速，效率低，特性变软）</li>
        <li>串级调速（将转子铜损回馈电网，效率较高）</li>
      </ul>
      <h4>4.7 制动</h4>
      <ul>
        <li><strong>能耗制动</strong>：断开三相电源，在定子两相加直流励磁→恒定磁场→转子感应电流→制动转矩</li>
        <li><strong>反接制动</strong>：将定子两相电源反接→旋转磁场反转→制动转矩（s>1）</li>
        <li>反接制动时必须限制电流（笼型定子串电阻，绕线型转子串电阻）</li>
        <li><strong>回馈制动</strong>：电机转速超过同步转速（n>n₁, s<0），向电网回馈电能</li>
        <li>回馈制动常用于变频调速减速过程或重物下放</li>
      </ul>
      <h4>4.8 单相异步电动机</h4>
      <ul>
        <li>单相绕组产生脉振磁动势=正转+反转旋转磁场</li>
        <li>起动时正反转转矩相等，合成起动转矩为零→不能自行起动</li>
        <li><strong>起动方法</strong>：</li>
        <li>电容分相起动：电容使辅助绕组电流与主绕组电流产生相位差→形成旋转磁场</li>
        <li>电阻分相起动：辅助绕组电阻大→电流相位差→旋转磁场（相位差较小）</li>
        <li>罩极起动：短路环罩住部分磁极→磁通相位差→从未罩到被罩方向旋转（不可反转）</li>
        <li>电容运转电动机：起动后电容继续工作，运行性能较好</li>
      </ul>
      <div class="warn-box">⚠️ <strong>单相异步电机核心</strong>：起动转矩为零！必须通过分相（电容/电阻）或罩极产生旋转磁场才能起动。罩极电动机转向固定（从未罩到被罩），不可反转。</div>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 异步电机核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>公式</th><th>含义</th></tr>
        <tr><td>s = (n₁-n)/n₁</td><td>转差率</td></tr>
        <tr><td>f₂ = sf₁</td><td>转子频率</td></tr>
        <tr><td>pCu₂ = sPem</td><td>转子铜损（与转差率成正比）</td></tr>
        <tr><td>Pmec = (1-s)Pem</td><td>机械功率</td></tr>
        <tr><td>T = Pem/Ω₁ = Pmec/Ω</td><td>电磁转矩</td></tr>
        <tr><td>TN = 9.55PN/nN</td><td>额定转矩（PN单位kW）</td></tr>
        <tr><td>λ = Tmax/TN</td><td>过载能力（1.5~2.5）</td></tr>
        <tr><td>Y-Δ: Ist/Tst降为1/3</td><td>Y-Δ起动电流转矩关系</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>转子电流由感应产生</strong>：故称感应电机，这是与直流电机的根本区别</li>
          <li><strong>n永远小于n₁</strong>：若n=n₁则s=0→无感应电动势→无电流→无转矩</li>
          <li><strong>Tmax与R₂无关</strong>：绕线型串电阻后Tmax不变，sm增大</li>
          <li><strong>变频调速最优</strong>：保持U/f恒定→Φ不变→平滑无级效率高</li>
          <li><strong>Y-Δ仅适用Δ接电机</strong>：正常运行必须是Δ接才能用Y-Δ降压起动</li>
          <li><strong>单相不能自起动</strong>：脉振磁动势→Tst=0→需分相或罩极</li>
        </ul>
      </div>`
  },
  {
    id:'sync', num:'第五章', title:'同步电机', color:'#ef4444',
    topics:['原理与结构','隐极运行分析','凸极双反应理论','运行特性','功角特性','并联运行','同步电动机','补偿机'],
    content:`
      <h3>五、同步电机</h3>
      <h4>5.1 原理与结构</h4>
      <ul>
        <li>同步转速：<span class="formula">n = 60f/p</span>，转速与电网频率严格同步</li>
        <li>这是同步电机的基本特点——转速恒定不变</li>
        <li><strong>隐极式</strong>（汽轮发电机）：气隙均匀，Xd=Xq=Xt，高速旋转</li>
        <li><strong>凸极式</strong>（水轮发电机）：气隙不均匀，Xd>Xq，低速旋转</li>
        <li>转子上有励磁绕组（通直流电产生主磁场）和阻尼绕组（用于异步起动和抑制振荡）</li>
        <li>定子上有三相电枢绕组（产生旋转磁场和感应电动势）</li>
      </ul>
      <h4>5.2 隐极同步发电机运行分析</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><circle cx="160" cy="90" r="3" fill="#374151"/><line x1="160" y1="90" x2="260" y2="90" stroke="#10b981" stroke-width="2.5" marker-end="url(#a3)"/><defs><marker id="a3" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto"><path d="M0,0 L8,4 L0,8" fill="#10b981"/></marker></defs><text x="265" y="88" fill="#10b981" font-size="12" font-weight="bold">U</text><line x1="160" y1="90" x2="180" y2="40" stroke="#ef4444" stroke-width="2.5" marker-end="url(#a3r)"/><defs><marker id="a3r" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto"><path d="M0,0 L8,4 L0,8" fill="#ef4444"/></marker></defs><text x="185" y="35" fill="#ef4444" font-size="12" font-weight="bold">E₀</text><line x1="260" y1="90" x2="275" y2="60" stroke="#92400e" stroke-width="2" marker-end="url(#a3y)"/><defs><marker id="a3y" markerWidth="8" markerHeight="8" refX="4" refY="4" orient="auto"><path d="M0,0 L8,4 L0,8" fill="#92400e"/></marker></defs><text x="280" y="55" fill="#92400e" font-size="11" font-weight="bold">jIXd</text><line x1="260" y1="90" x2="268" y2="102" stroke="#64748b" stroke-width="1.5"/><text x="275" y="110" fill="#64748b" font-size="10">IRa</text><path d="M 165 95 A 40 40 0 0 1 170 85" stroke="#a855f7" stroke-width="1.5" fill="none"/><text x="175" y="80" fill="#a855f7" font-size="11">δ</text><path d="M 258 85 A 30 30 0 0 1 265 75" stroke="#f59e0b" stroke-width="1.5" fill="none"/><text x="270" y="70" fill="#f59e0b" font-size="10">φ</text><text x="160" y="165" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">隐极同步发电机相量图(过励)</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>电动势方程：<span class="formula">Ė₀ = Ú + İRₐ + jİXd</span></li>
        <li>E₀：励磁电动势（空载电动势）；U：端电压；I：电枢电流</li>
        <li>Rₐ：电枢电阻（通常很小可忽略）；Xd：直轴同步电抗</li>
        <li>隐极电机Xd=Xq=Xt（气隙均匀，只有一个同步电抗）</li>
        <li>相量图：以U为参考，根据负载性质确定I相位，然后画出E₀</li>
      </ul>
      <h4>5.3 凸极同步发电机——双反应理论</h4>
      <ul>
        <li>凸极气隙不均匀→将电枢反应分解为直轴(d轴)和交轴(q轴)两个分量</li>
        <li>电动势方程：<span class="formula">Ė₀ = Ú + İRₐ + jİdXd + jİqXq</span></li>
        <li>Xd>d轴同步电抗（气隙小，磁导大）；Xq=q轴同步电抗（气隙大，磁导小）</li>
        <li>Xd > Xq（凸极特有）</li>
        <li>Id：直轴电流分量（去磁或助磁）；Iq：交轴电流分量（产生电磁转矩）</li>
        <li>内功率因数角ψ（E₀与I的夹角）用于分解Id和Iq</li>
      </ul>
      <h4>5.4 运行特性</h4>
      <ul>
        <li><strong>空载特性</strong>：E₀=f(If)，反映磁路饱和情况，形状类似于磁化曲线</li>
        <li><strong>短路特性</strong>：Ik=f(If)，短路时为直线（磁路不饱和）</li>
        <li>由空载+短路特性求Xd不饱和值：Xd=E₀(气隙线)/Ik</li>
        <li><strong>零功率因数负载特性</strong>：cosφ=0时U=f(If)，用于求漏抗和保梯电抗</li>
        <li><strong>外特性</strong>：U=f(I)，恒If恒n时端电压随负载变化</li>
        <li><strong>调整特性</strong>：If=f(I)，保持U不变时励磁电流随负载变化</li>
      </ul>
      <h4>5.5 功角特性</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 190" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="170" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="40" y1="160" x2="290" y2="160" stroke="#374151" stroke-width="2"/><line x1="40" y1="160" x2="40" y2="20" stroke="#374151" stroke-width="2"/><text x="170" y="178" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12">功角 δ (°)</text><text x="25" y="95" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12" transform="rotate(-90,25,95)">Pem</text><path d="M 40 160 C 80 140 120 70 165 30 C 180 25 200 30 220 50 C 250 80 270 120 290 160" stroke="#ef4444" stroke-width="2.5" fill="none"/><path d="M 40 160 C 90 150 140 100 180 60 C 210 40 240 50 260 80 C 275 100 285 130 290 160" stroke="#3b82f6" stroke-width="2" stroke-dasharray="6,3" fill="none"/><circle cx="165" cy="30" r="4" fill="#ef4444"/><text x="175" y="25" fill="#ef4444" font-size="10" font-weight="bold">Pmax</text><line x1="165" y1="30" x2="165" y2="160" stroke="#ef4444" stroke-width="1" stroke-dasharray="4,3"/><text x="165" y="168" fill="#ef4444" font-size="10">90°</text><text x="200" y="50" fill="#3b82f6" font-size="9">凸极(附加项)</text><text x="130" y="50" fill="#ef4444" font-size="9">隐极</text><circle cx="120" cy="80" r="3" fill="#10b981"/><text x="125" y="75" fill="#10b981" font-size="9">额定</text><text x="170" y="168" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">同步发电机功角特性曲线</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li>隐极：<span class="formula">Pem = m(E₀U/Xd)sinδ</span></li>
        <li>凸极：<span class="formula">Pem = m(E₀U/Xd)sinδ + m(U²(Xd-Xq)/(2XdXq))sin2δ</span></li>
        <li>δ为功角（E₀与U之间的夹角），又称功率角</li>
        <li>凸极附加电磁功率（第二项）由Xd≠Xq引起，即使E₀=0也有附加功率</li>
        <li>静态稳定极限δ=90°（超过则失步）</li>
        <li>正常运行时δ通常在20°~30°左右</li>
      </ul>
      <h4>5.6 并联运行</h4>
      <div class="fig-box">
        <svg viewBox="0 0 320 180" class="fig-svg"><rect x="10" y="10" width="300" height="160" rx="8" fill="#f1f5f9" stroke="#94a3b8" stroke-width="1"/><line x1="40" y1="90" x2="280" y2="90" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><line x1="160" y1="20" x2="160" y2="160" stroke="#374151" stroke-width="1.5"/><text x="170" y="178" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12">励磁电流 If</text><text x="25" y="95" text-anchor="middle" fill="#374151" font-size="12" transform="rotate(-90,25,95)">I</text><path d="M 60 160 C 80 120 120 70 160 45 C 200 70 240 120 260 160" stroke="#ef4444" stroke-width="2.5" fill="none"/><path d="M 80 160 C 100 120 130 75 160 60 C 190 75 220 120 240 160" stroke="#3b82f6" stroke-width="2" fill="none"/><path d="M 100 160 C 120 120 140 90 160 80 C 180 90 200 120 220 160" stroke="#10b981" stroke-width="2" fill="none"/><circle cx="160" cy="45" r="3" fill="#ef4444"/><circle cx="160" cy="60" r="3" fill="#3b82f6"/><circle cx="160" cy="80" r="3" fill="#10b981"/><text x="50" y="20" fill="#ef4444" font-size="9">P大</text><text x="70" y="35" fill="#3b82f6" font-size="9">P中</text><text x="90" y="50" fill="#10b981" font-size="9">P小</text><path d="M 160 45 L 160 80" stroke="#92400e" stroke-width="1.5" stroke-dasharray="4,3"/><text x="165" y="35" fill="#92400e" font-size="10">cosφ=1</text><text x="50" y="145" fill="#1e40af" font-size="10">欠励(感性)</text><text x="220" y="145" fill="#065f46" font-size="10">过励(容性)</text><text x="170" y="165" text-anchor="middle" fill="#78350f" font-size="10">同步发电机V形曲线</text></svg>
      </div>
      <ul>
        <li><strong>并网条件</strong>：①相序相同 ②频率相等 ③电压相等（有效值和相位）</li>
        <li>频率不等→产生冲击电流和振荡</li>
        <li>电压不等→产生冲击电流</li>
        <li>相序不同→无法并网</li>
        <li><strong>有功调节</strong>：调原动机转矩→功角δ增大→有功功率增大</li>
        <li><strong>无功调节</strong>：调励磁电流If</li>
        <li>增大If→E₀增大→发出更多感性无功（过励运行）</li>
        <li>减小If→E₀减小→吸收感性无功（欠励运行）</li>
        <li><strong>V形曲线</strong>：不同If下有功功率P与无功功率Q的关系</li>
        <li>各P值下Q=0的点构成cosφ=1曲线</li>
        <li>失磁后：转入异步发电机状态，从电网吸收无功</li>
      </ul>
      <h4>5.7 同步电动机与补偿机</h4>
      <ul>
        <li>同步电动机起动转矩为零→最常用<strong>异步起动法</strong>（利用阻尼绕组）</li>
        <li>起动步骤：①励磁绕组串电阻（防止感应高压）；②合三相电源异步起动；③接近同步转速时通直流励磁→牵入同步</li>
        <li>过励运行→功率因数超前（容性），向电网发出感性无功</li>
        <li>欠励运行→功率因数滞后（感性），从电网吸收感性无功</li>
        <li>同步电动机可通过调节励磁改善电网功率因数</li>
        <li><strong>同步补偿机</strong>：专门用于调节电网无功功率的空载运行同步电动机</li>
        <li>过励时发出感性无功（相当于电容），欠励时吸收感性无功（相当于电感）</li>
        <li>额定功率PN指输出电功率（发电机），额定电压UN为线电压</li>
        <li>额定容量SN=√3UNIN，额定功率因数一般0.8~0.9</li>
        <li>大容量发电机效率可达90%~95%</li>
      </ul>
      <div class="tip-box">💡 <strong>同步电动机改善功率因数</strong>：这是同步电动机的独特优势。过励运行时相当于一个电容，向电网提供感性无功功率。工厂常用同步电动机代替异步电动机来改善电网功率因数。</div>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 同步电机核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>公式</th><th>含义</th></tr>
        <tr><td>n = 60f/p</td><td>同步转速（恒定不变）</td></tr>
        <tr><td>Ė₀ = Ú + İRa + jİXd（隐极）</td><td>隐极电动势方程</td></tr>
        <tr><td>Ė₀ = Ú + İRa + jİdXd + jİqXq（凸极）</td><td>凸极电动势方程（双反应）</td></tr>
        <tr><td>Pem = m(E₀U/Xd)sinδ</td><td>隐极功角特性</td></tr>
        <tr><td>Pem = m(E₀U/Xd)sinδ + m(U²(Xd-Xq)/(2XdXq))sin2δ</td><td>凸极功角特性（含附加项）</td></tr>
        <tr><td>δ≤90°</td><td>静态稳定极限</td></tr>
        <tr><td>SN = √3UNIN</td><td>额定容量</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>转速恒定</strong>：n=60f/p，与负载无关（这是同步电机最基本特征）</li>
          <li><strong>隐极Xd=Xq</strong>：气隙均匀，只有一个同步电抗Xt</li>
          <li><strong>凸极Xd>Xq</strong>：气隙不均匀，双反应理论分解Id和Iq</li>
          <li><strong>E₀=0时凸极仍有功率</strong>：附加电磁功率项由Xd≠Xq产生</li>
          <li><strong>并网三条件</strong>：相序、频率、电压（缺一则无法并网）</li>
          <li><strong>起动转矩为零</strong>：必须用异步起动法（阻尼绕组）</li>
          <li><strong>过励→容性（改善cosφ）</strong>：同步电动机的独特优势</li>
          <li><strong>静态稳定δ≤90°</strong>：超过则失步</li>
        </ul>
      </div>`
  },
  {
    id:'lab', num:'第六章', title:'电机实验', color:'#06b6d4',
    topics:['直流电机实验','变压器实验','异步电动机实验','同步电机实验','安全规范','数据处理'],
    content:`
      <h3>六、电机实验与测试</h3>
      <h4>6.1 直流电机实验</h4>
      <ul>
        <li><strong>他励直流电动机空载与负载特性实验</strong>：</li>
        <li>空载实验：测定空载损耗（铁损+机械损耗）和空载特性</li>
        <li>负载实验：测定不同负载下的转速、电流、转矩，绘制机械特性曲线</li>
        <li><strong>并励直流发电机自励过程实验</strong>：</li>
        <li>验证自励三条件：剩磁→接线正确→Rf<Rcr</li>
        <li>观察空载电压从零逐渐升高到稳定值的过程</li>
        <li><strong>直流电动机起动与调速实验</strong>：</li>
        <li>电枢串电阻起动：测定不同起动级数下的起动电流和起动时间</li>
        <li>降压起动：观察起动电流随电压变化的关系</li>
        <li>调速实验：电枢串电阻调速、降压调速、弱磁调速的转速变化</li>
        <li>制动实验：能耗制动、反接制动、回馈制动的特性测量</li>
      </ul>
      <h4>6.2 变压器实验</h4>
      <ul>
        <li><strong>单相变压器空载与短路实验</strong>：</li>
        <li>空载实验（低压侧加额定电压）：测定pFe、Rm、Xm、Zm</li>
        <li>短路实验（高压侧加低电压达额定电流）：测定pkN、Rk、Xk、Zk</li>
        <li>验证铁损为不变损耗、铜损为可变损耗</li>
        <li>计算效率特性曲线η=f(β)</li>
        <li>计算电压变化率ΔU%随负载变化的关系</li>
        <li><strong>三相变压器连接组别测定</strong>：</li>
        <li>用直流法或交流法测定连接组别（钟面数）</li>
        <li>验证Y,y0、Y,d11等常见连接组别</li>
        <li><strong>变压器并联运行实验</strong>：</li>
        <li>验证变比相同、组别相同、阻抗标幺值相同三个条件</li>
        <li>测量不同条件下各台变压器分担的负载电流</li>
        <li>特殊变压器实验：自耦变压器、电流互感器、电压互感器</li>
      </ul>
      <h4>6.3 异步电动机实验</h4>
      <ul>
        <li><strong>空载与短路（堵转）实验</strong>：</li>
        <li>空载实验：测定空载电流、空载损耗、励磁参数（Rm、Xm）</li>
        <li>堵转实验（转子堵住s=1）：测定堵转电流、堵转损耗、短路参数</li>
        <li><strong>负载实验与机械特性测定</strong>：</li>
        <li>负载实验：测定不同负载下的转速、电流、功率、效率</li>
        <li>绘制机械特性曲线T-s或T-n</li>
        <li>起动实验：直接起动、Y-Δ起动、自耦起动、转子串电阻起动对比</li>
        <li>测量起动电流、起动转矩随起动方式变化的关系</li>
      </ul>
      <h4>6.4 同步电机实验</h4>
      <ul>
        <li><strong>空载、短路与零功率因数特性实验</strong>：</li>
        <li>空载特性E₀=f(If)：反映磁路饱和程度</li>
        <li>短路特性Ik=f(If)：短路时为直线，求Xd不饱和值</li>
        <li>零功率因数负载特性：cosφ=0时的U=f(If)曲线</li>
        <li>利用空载+短路+零功率因数特性求Xd、保梯电抗Xp</li>
        <li><strong>同步发电机并网运行实验</strong>：</li>
        <li>验证并网三条件（相序、频率、电压）</li>
        <li>并网后有功调节：调原动机转矩观察功角和有功功率变化</li>
        <li>并网后无功调节：调励磁电流观察V形曲线变化</li>
        <li>同步电动机异步起动实验：观察阻尼绕组起动过程和牵入同步</li>
      </ul>
      <h4>6.5 实验安全规范</h4>
      <ul>
        <li>实验前检查接线，确认无误后方可通电</li>
        <li>起动和调速过程中密切观察电流表，防止过电流</li>
        <li>电流互感器二次侧严禁开路；电压互感器二次侧严禁短路</li>
        <li>高压实验时必须有安全隔离措施</li>
        <li>实验结束后先断电源再拆线</li>
      </ul>
      <h4>6.6 实验数据处理</h4>
      <ul>
        <li>测量数据应记录多次取平均值，减小随机误差</li>
        <li>效率计算：<span class="formula">η = P₂/(P₂ + Σp)</span></li>
        <li>温升计算：<span class="formula">ΔT = T绕组 - T环境</span></li>
        <li>绘制特性曲线时注意坐标选择和刻度标注</li>
        <li>实验报告应包含：实验目的、原理、步骤、数据、曲线、结论</li>
      </ul>
      <div class="warn-box">⚠️ <strong>实验安全必记</strong>：电流互感器二次侧严禁开路！电压互感器二次侧严禁短路！实验前检查接线，实验结束先断电源再拆线！高压实验必须有安全隔离措施。</div>
      <div class="summary-box">
        <h4>⚡ 实验核心公式速查</h4>
        <table class="formula-table"><tr><th>实验</th><th>关键计算</th></tr>
        <tr><td>变压器空载</td><td>Zm=U₀/I₀, Rm=p₀/I₀², Xm=√(Zm²-Rm²)</td></tr>
        <tr><td>变压器短路</td><td>Zk=Uk/Ik, Rk=pk/Ik², Xk=√(Zk²-Rk²)</td></tr>
        <tr><td>效率</td><td>η=P₂/(P₂+p₀+β²pkN)×100%</td></tr>
        <tr><td>异步电机空载</td><td>Zm=U₀/I₀, 分离铁损和机械损耗</td></tr>
        <tr><td>异步电机堵转</td><td>Zk=Uk/Ik, s=1时转子参数</td></tr>
        <tr><td>同步空载</td><td>Xd(不饱和)=E₀(气隙线)/Ik</td></tr>
        <tr><td>温升</td><td>ΔT=T绕组-T环境</td></tr>
        </table>
      </div>
      <div class="summary-box">
        <h4>📌 实验关键结论</h4>
        <ul>
          <li><strong>空载试验测铁损</strong>：空载时电流小→铜损可忽略→损耗≈铁损</li>
          <li><strong>短路试验测铜损</strong>：短路时电压低→铁损可忽略→损耗≈铜损</li>
          <li><strong>空载在低压侧</strong>：加额定电压更安全</li>
          <li><strong>短路在高压侧</strong>：加低电压即可达额定电流</li>
          <li><strong>多次测量取平均</strong>：减小随机误差</li>
          <li><strong>先断电再拆线</strong>：实验安全第一原则</li>
        </ul>
      </div>`
  }
];

const questions = [
  // DC Motor
  {id:1,ch:'dc',type:'choice',q:'直流发电机换向器的作用是',opts:['将直流电变为交流电','将交流电变为直流电','改变电压大小','改变电流方向'],ans:1},
  {id:2,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流电动机的机械特性是',opts:['硬特性','软特性','绝对硬特性','无法确定'],ans:0},
  {id:3,ch:'dc',type:'choice',q:'并励直流发电机自励建压的条件不包括',opts:['电机有剩磁','励磁绕组接线正确','励磁回路电阻小于临界值','电枢回路电阻为零'],ans:3},
  {id:4,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电动机起动时，起动电流约为额定电流的',opts:['1~2倍','3~4倍','5~7倍','10倍以上'],ans:2},
  {id:5,ch:'dc',type:'choice',q:'弱磁调速属于',opts:['向下调速，效率低','向上调速，效率高','向下调速，效率高','向上调速，效率低'],ans:1},
  {id:6,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机中改善换向最常用的方法是',opts:['移动电刷','装设换向极','选用合适的电刷','减小负载电流'],ans:1},
  {id:7,ch:'dc',type:'choice',q:'串励直流电动机的机械特性属于',opts:['硬特性','软特性','绝对硬特性','恒功率特性'],ans:1},
  {id:8,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流电动机回馈制动时，电机处于',opts:['电动机状态','发电机状态','短路状态','停转状态'],ans:1},
  {id:9,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，PN=10kW，UN=220V，IN=53.4A，nN=1500r/min，Ra=0.4Ω。求额定电磁转矩TN和额定效率ηN。',ans:'(1) TN = 9.55 × PN/nN = 9.55 × 10000/1500 = 63.67 N·m\n(2) ηN = PN/(UN × IN) = 10000/(220 × 53.4) = 10000/11748 ≈ 85.1%'},
  {id:10,ch:'dc',type:'calc',q:'一台并励直流发电机，PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.92Ω，Rf=280Ω。求额定负载时电枢电流Ia和电磁功率Pem。',ans:'If = UN/Rf = 230/280 ≈ 0.82A\nIN = PN/UN = 6000/230 ≈ 26.09A\nIa = IN + If ≈ 26.91A\nPem = (UN + IaRa) × Ia ≈ 255.4 × 26.91 ≈ 6859W'},
  // Transformer
  {id:11,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器空载运行时，空载电流的主要作用是',opts:['建立主磁通','提供负载电流','产生铜损','提供机械功率'],ans:0},
  {id:12,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器短路试验测得的主要损耗是',opts:['铁损','铜损','附加损耗','机械损耗'],ans:1},
  {id:13,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器效率最大时，满足的条件是',opts:['铁损 = 0','铜损 = 铁损（可变损耗 = 不变损耗）','负载电流为零','输出功率最大'],ans:1},
  {id:14,ch:'transformer',type:'choice',q:'电流互感器二次侧严禁',opts:['短路','开路','接地','接负载'],ans:1},
  {id:15,ch:'transformer',type:'choice',q:'自耦变压器与普通双绕组变压器相比，其优点是',opts:['绝缘更好','材料省、效率高','短路阻抗更大','不需要铁心'],ans:1},
  {id:16,ch:'transformer',type:'choice',q:'三相变压器Y,d11连接组表示的含义是',opts:['高压侧Y接，低压侧Δ接，低压线电动势落后高压线电动势330°','高压侧Y接，低压侧Δ接，落后110°','高压侧Δ接，低压侧Y接','高压侧Y接，低压侧Y接'],ans:0},
  {id:17,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器并联运行的必要条件不包括',opts:['变比相同','连接组别相同','短路阻抗标幺值相同','容量相同'],ans:3},
  {id:18,ch:'transformer',type:'choice',q:'电压互感器二次侧严禁',opts:['开路','短路','接表计','接地'],ans:1},
  {id:19,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台单相变压器，SN=50kVA，U₁N/U₂N=10000/230V，空载试验（低压侧）：U₀=230V，I₀=6A，p₀=380W；短路试验（高压侧）：Uk=400V，Ik=5A，pk=600W。求变比k、短路参数Rk和Xk。',ans:'(1) k = U₁N/U₂N = 10000/230 ≈ 43.48\n(2) 短路参数（高压侧）：\n  Zk = Uk/Ik = 400/5 = 80Ω\n  Rk = pk/Ik² = 600/25 = 24Ω\n  Xk = √(80² - 24²) = √5824 ≈ 76.3Ω'},
  {id:20,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台三相变压器，SN=1000kVA，pkN=12kW，p₀=4kW。求β=0.8、cosφ₂=0.8时的效率。',ans:'η = βSNcosφ₂/(βSNcosφ₂ + p₀ + β²pkN)\n= 0.8×1000×0.8/(0.8×1000×0.8 + 4 + 0.64×12)\n= 640/(640 + 4 + 7.68)\n= 640/651.68 ≈ 98.2%'},
  // AC Winding
  {id:21,ch:'winding',type:'choice',q:'交流绕组短距因数kp1的表达式为',opts:['sin(qα/2)','sin(yα/2)','cos(yα/2)','sin(πy/2τ)'],ans:1},
  {id:22,ch:'winding',type:'choice',q:'三相绕组产生的基波磁动势是',opts:['脉振磁动势','旋转磁动势','椭圆旋转磁动势','恒定磁动势'],ans:1},
  {id:23,ch:'winding',type:'choice',q:'旋转磁动势的转速（同步转速）公式为',opts:['n₁ = 60p/f','n₁ = 60f/p','n₁ = f/p','n₁ = 60f/2p'],ans:1},
  {id:24,ch:'winding',type:'choice',q:'绕组因数kN1等于',opts:['kp1 + kd1','kp1 × kd1','kp1 / kd1','kp1 - kd1'],ans:1},
  // Async Motor
  {id:25,ch:'async',type:'choice',q:'三相异步电动机的转差率s定义为',opts:['s = n/n₁','s = (n₁ - n)/n','s = (n₁ - n)/n₁','s = n₁/n'],ans:2},
  {id:26,ch:'async',type:'choice',q:'异步电动机额定运行时，转差率通常为',opts:['0.5~1','0.01~0.05','0.1~0.3','大于1'],ans:1},
  {id:27,ch:'async',type:'choice',q:'异步电动机中，转子铜损与电磁功率的关系为',opts:['pCu2 = Pem','pCu2 = sPem','pCu2 = (1-s)Pem','pCu2 = Pem/s'],ans:1},
  {id:28,ch:'async',type:'choice',q:'Y-Δ降压起动时，起动电流与直接起动电流之比为',opts:['1/√3','1/3','√3','3'],ans:1},
  {id:29,ch:'async',type:'choice',q:'变频调速时，为保持磁通不变，应使',opts:['U/f保持恒定','f保持恒定','U保持恒定','I保持恒定'],ans:0},
  {id:30,ch:'async',type:'choice',q:'单相异步电动机不能自行起动的原因是',opts:['起动电流太大','单相绕组产生脉振磁动势，起动转矩为零','磁通太小','转差率太大'],ans:1},
  {id:31,ch:'async',type:'choice',q:'绕线型异步电动机转子串电阻起动的优点是',opts:['起动电流更小','既减小起动电流又增大起动转矩','起动转矩更大','起动更平稳'],ans:1},
  {id:32,ch:'async',type:'choice',q:'深槽式异步电动机改善起动性能的原理是利用',opts:['电磁感应','集肤效应','磁饱和','温度效应'],ans:1},
  {id:33,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，PN=7.5kW，nN=1440r/min，f=50Hz，极数=4。求额定转差率sN和额定电磁转矩TN。',ans:'n₁ = 60f/p = 60×50/2 = 1500 r/min\nsN = (n₁ - nN)/n₁ = (1500 - 1440)/1500 = 0.04\nTN = 9.55 × PN/nN = 9.55 × 7500/1440 ≈ 49.74 N·m'},
  {id:34,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，Pem=10kW，sN=0.03。求转子铜损pCu2和机械功率Pmec。',ans:'pCu2 = sN × Pem = 0.03 × 10000 = 300W\nPmec = (1 - sN) × Pem = 0.97 × 10000 = 9700W'},
  // Sync Motor
  {id:35,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电机的转速与电网频率的关系为',opts:['n = 60f/p','n与f无关','n = 60p/f','n = f/p'],ans:0},
  {id:36,ch:'sync',type:'choice',q:'凸极同步发电机的双反应理论将电枢反应磁动势分解为',opts:['直轴分量和交轴分量','正序分量和负序分量','有功分量和无功分量','基波分量和谐波分量'],ans:0},
  {id:37,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并联运行时，调节励磁电流可以调节',opts:['有功功率','无功功率','转速','频率'],ans:1},
  {id:38,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并网条件不包括',opts:['电压相等','频率相等','相序相同','容量相同'],ans:3},
  {id:39,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机过励运行时，向电网提供',opts:['有功功率','感性无功功率','容性无功功率','既不提供有功也不提供无功'],ans:2},
  {id:40,ch:'sync',type:'choice',q:'同步补偿机是专门用于',opts:['产生机械功率','调节电网无功功率','调节电网频率','发电'],ans:1},
  {id:41,ch:'sync',type:'choice',q:'隐极同步发电机的功角特性公式为',opts:['Pem = mU²sinδ/Xd','Pem = mE₀Usinδ/Xd','Pem = mE₀Ucosδ/Xd','Pem = mE²sinδ/Xd'],ans:1},
  {id:42,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机最常用的起动方法是',opts:['直接起动','辅助电动机起动','异步起动法（利用阻尼绕组）','变频起动'],ans:2},
  {id:43,ch:'sync',type:'calc',q:'一台隐极同步发电机，Xd=1.2Ω，E₀=500V（线），U=400V（线），求δ=30°时的电磁功率Pem。',ans:'E₀相 = 500/√3 ≈ 288.7V，U相 = 400/√3 ≈ 230.9V\nPem = 3 × (E₀相 × U相 / Xd) × sin30°\n= 3 × (288.7 × 230.9 / 1.2) × 0.5\n= 3 × 55453 × 0.5 ≈ 83179W ≈ 83.2kW'},
  // Comprehensive
  {id:44,ch:'transformer',type:'calc',q:'简述变压器空载试验和短路试验的目的及分别在哪个侧进行。',ans:'空载试验：测定铁损pFe、励磁阻抗Zm=Rm+jXm。通常在低压侧进行（低压侧加额定电压，高压侧开路）。\n\n短路试验：测定铜损pCu（短路损耗）、短路阻抗Zk=Rk+jXk。通常在高压侧进行（高压侧加低电压使电流达额定值，低压侧短路）。'},
  {id:45,ch:'transformer',type:'calc',q:'为什么电流互感器二次侧严禁开路？',ans:'正常运行时，二次侧电流产生的磁动势近似抵消一次侧磁动势，铁心磁通很小。\n\n若二次侧开路：\n(1) 二次电流为零，一次磁动势全部用于励磁，铁心磁通急剧增大\n(2) 铁损剧增，铁心过热可能烧毁\n(3) 二次侧感应出极高电压（可达数千伏），危及人身安全和设备绝缘'},
  {id:46,ch:'dc',type:'calc',q:'直流电动机为什么不能直接起动？常用的起动方法有哪些？',ans:'直接起动时 n=0 → E=0 → Ia=U/Ra，因Ra很小，起动电流可达5~7倍额定电流，造成：\n(1) 换向困难，产生严重火花\n(2) 机械冲击，损坏转轴和传动机构\n(3) 对电网造成过大冲击\n\n常用起动方法：电枢串电阻起动、降压起动'},
  {id:47,ch:'async',type:'calc',q:'试述三相异步电动机变频调速的原理及V/f恒定控制的原因。',ans:'变频调速原理：改变供电频率f，同步转速n₁=60f/p随之改变，从而调节转速。\n\nV/f恒定控制原因：E₁≈4.44fNΦkw\n• f降低而U不变 → Φ增大 → 磁路饱和 → 励磁电流剧增\n• f升高而U不变 → Φ减小 → 转矩下降\n\n保持U/f恒定可使Φ基本不变，保持转矩能力并避免磁路饱和。'},
  {id:48,ch:'sync',type:'calc',q:'同步发电机并联运行时，如何调节有功功率和无功功率？',ans:'有功功率调节：调节原动机的输入转矩（增大原动机转矩 → 功角δ增大 → 输出有功功率增大）\n\n无功功率调节：调节励磁电流If\n• 增大If → E₀增大 → 发出更多感性无功（过励）\n• 减小If → E₀减小 → 吸收感性无功（欠励）\n\nV形曲线描述了不同励磁下有功功率与无功功率的关系。'},
  // ===== 扩充题库 200题 =====
  // -- 直流电机 选择题 --
  {id:49,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机主磁极的作用是',opts:['产生主磁场','改善换向','支撑电枢','产生感应电动势'],ans:0},
  {id:50,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机换向极装在',opts:['主磁极中心','两主磁极间的几何中性线上','电刷位置','机座上'],ans:1},
  {id:51,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机电枢铁心采用硅钢片叠压是为了',opts:['减小铁损','减小铜损','增加强度','降低成本'],ans:0},
  {id:52,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机换向器由什么制成',opts:['铜片','硅钢片','铝片','绝缘板'],ans:0},
  {id:53,ch:'dc',type:'choice',q:'电枢绕组中电磁力方向由什么决定',opts:['右手定则','左手定则','楞次定律','法拉第定律'],ans:1},
  {id:54,ch:'dc',type:'choice',q:'E=CeΦn中Ce称为',opts:['电动势常数','转矩常数','磁通常数','转速常数'],ans:0},
  {id:55,ch:'dc',type:'choice',q:'T=CTΦIa中CT称为',opts:['电动势常数','转矩常数','磁通常数','电流常数'],ans:1},
  {id:56,ch:'dc',type:'choice',q:'Ce与CT的关系为',opts:['Ce=CT','Ce=9.55CT','CT=9.55Ce','Ce×CT=1'],ans:2},
  {id:57,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流电机励磁绕组与电枢的连接为',opts:['串联','并联','各自独立','混联'],ans:2},
  {id:58,ch:'dc',type:'choice',q:'并励直流电机励磁绕组与电枢的连接为',opts:['串联','并联','各自独立','混联'],ans:1},
  {id:59,ch:'dc',type:'choice',q:'串励直流电机励磁绕组与电枢的连接为',opts:['串联','并联','各自独立','混联'],ans:0},
  {id:60,ch:'dc',type:'choice',q:'复励直流电机同时具有',opts:['他励和并励绕组','并励和串励绕组','他励和串励绕组','两个并励绕组'],ans:1},
  {id:61,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流发电机外特性表明负载增大时端电压',opts:['增大','基本不变','减小','先增后减'],ans:2},
  {id:62,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流电动机理想空载转速n0=',opts:['U/(CeΦ)','RaIa/(CeΦ)','U/(CeΦ)-RaIa/(CeΦ)','CTΦIa/(CeΦ)'],ans:0},
  {id:63,ch:'dc',type:'choice',q:'机械特性斜率与什么成正比',opts:['电枢电阻Ra','磁通Φ','电压U','负载T'],ans:0},
  {id:64,ch:'dc',type:'choice',q:'电枢串电阻后特性变',opts:['硬','软','不变','更硬'],ans:1},
  {id:65,ch:'dc',type:'choice',q:'降压人为特性的理想空载转速',opts:['不变','升高','降低','不确定'],ans:2},
  {id:66,ch:'dc',type:'choice',q:'弱磁人为特性的理想空载转速',opts:['不变','升高','降低','不确定'],ans:1},
  {id:67,ch:'dc',type:'choice',q:'直接起动电流大的原因是',opts:['额定电压高','电枢电阻小','磁通大','转速高'],ans:1},
  {id:68,ch:'dc',type:'choice',q:'电枢串电阻起动的目的是',opts:['增大起动转矩','限制起动电流','提高转速','减小损耗'],ans:1},
  {id:69,ch:'dc',type:'choice',q:'降压起动的优点是',opts:['设备简单','起动电流小且平滑','转矩大','不需额外设备'],ans:1},
  {id:70,ch:'dc',type:'choice',q:'电枢串电阻调速属于',opts:['向上调速','向下调速','双向调速','不能调速'],ans:1},
  {id:71,ch:'dc',type:'choice',q:'改变电枢电压调速属于',opts:['向上调速','向下调速','双向调速','不能调速'],ans:1},
  {id:72,ch:'dc',type:'choice',q:'电枢串电阻调速的缺点是',opts:['不能向下调速','效率低','设备复杂','不平滑'],ans:1},
  {id:73,ch:'dc',type:'choice',q:'弱磁调速的优点是',opts:['效率高且平滑','效率低','只能有级调速','设备简单'],ans:0},
  {id:74,ch:'dc',type:'choice',q:'反接制动时电枢电压',opts:['不变','反向','为零','增大'],ans:1},
  {id:75,ch:'dc',type:'choice',q:'回馈制动时电机转速',opts:['低于理想空载转速','高于理想空载转速','等于零','等于额定转速'],ans:1},
  {id:76,ch:'dc',type:'choice',q:'回馈制动常用于',opts:['快速停车','限速下坡','起动过程','空载运行'],ans:1},
  {id:77,ch:'dc',type:'choice',q:'能耗制动的能量关系是',opts:['电能回馈电网','动能消耗在电阻上','动能转势能','电能储存'],ans:1},
  {id:78,ch:'dc',type:'choice',q:'三种制动中制动转矩最大的是',opts:['能耗制动','反接制动','回馈制动','自由停车'],ans:1},
  {id:79,ch:'dc',type:'choice',q:'换向是指',opts:['电枢绕组电流方向改变','电刷与换向片接触改变','磁极极性改变','转速方向改变'],ans:0},
  {id:80,ch:'dc',type:'choice',q:'换向火花的主要电磁原因是',opts:['电枢反应','电抗电动势','磁通脉动','转速波动'],ans:1},
  {id:81,ch:'dc',type:'choice',q:'换向极绕组与电枢的连接为',opts:['并联','串联','各自独立','混联'],ans:1},
  {id:82,ch:'dc',type:'choice',q:'换向极应装在',opts:['主磁极中心','几何中性线','电刷位置','任意位置'],ans:1},
  // -- 直流电机 判断题 --
  {id:83,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电动机降压调速时理想空载转速升高。',opts:['正确','错误','不确定','视情况而定'],ans:1},
  {id:84,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电动机弱磁调速时理想空载转速升高。',opts:['正确','错误','不确定','视情况而定'],ans:0},
  {id:85,ch:'dc',type:'choice',q:'串励直流电动机可以空载运行。',opts:['正确','错误','不确定','视情况而定'],ans:1},
  {id:86,ch:'dc',type:'choice',q:'叠绕组并联支路数等于磁极数。',opts:['正确','错误','不确定','视情况而定'],ans:0},
  {id:87,ch:'dc',type:'choice',q:'单波绕组只有两条并联支路。',opts:['正确','错误','不确定','视情况而定'],ans:0},
  // -- 直流电机 计算题 --
  {id:88,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，UN=220V，IN=80A，Ra=0.25Ω。求额定运行时的感应电动势E。',ans:'E = UN - IN×Ra = 220 - 80×0.25 = 200V'},
  {id:89,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，PN=22kW，UN=220V，nN=1500r/min，Ra=0.3Ω。电枢串电阻起动，要求Ist≤2IN，求Rst。',ans:'IN=22000/220=100A, Ist=200A\nRst=UN/Ist-Ra=220/200-0.3=0.8Ω'},
  {id:90,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，UN=440V，IN=50A，nN=1000r/min，Ra=0.5Ω。求理想空载转速n0。',ans:'CeΦ=(440-50×0.5)/1000=0.415\nn0=440/0.415≈1060r/min'},
  // -- 变压器 选择题 --
  {id:91,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器工作原理基于',opts:['电磁感应定律','欧姆定律','基尔霍夫定律','焦耳定律'],ans:0},
  {id:92,ch:'transformer',type:'choice',q:'铁心采用硅钢片叠装主要目的是',opts:['减小铁损','减小铜损','增加强度','降低成本'],ans:0},
  {id:93,ch:'transformer',type:'choice',q:'空载电流主要成分是',opts:['有功分量','无功分量（励磁）','负载电流','谐波电流'],ans:1},
  {id:94,ch:'transformer',type:'choice',q:'空载损耗主要是',opts:['铜损','铁损','附加损耗','机械损耗'],ans:1},
  {id:95,ch:'transformer',type:'choice',q:'短路损耗主要是',opts:['铁损','铜损','附加损耗','机械损耗'],ans:1},
  {id:96,ch:'transformer',type:'choice',q:'变比k等于',opts:['U₁/U₂','I₁/I₂','P₁/P₂','N₂/N₁'],ans:0},
  {id:97,ch:'transformer',type:'choice',q:'负载运行时磁动势平衡为',opts:['N₁Ī₁=N₂Ī₂','N₁Ī₁+N₂Ī₂=N₁Ī₀','Ī₁=Ī₂','N₁Ī₁-N₂Ī₂=0'],ans:1},
  {id:98,ch:'transformer',type:'choice',q:'T形等效电路励磁支路包含',opts:['Rm和Xm','Rk和Xk','Ra和Xa','R₁和X₁'],ans:0},
  {id:99,ch:'transformer',type:'choice',q:'Γ形等效电路将励磁支路移到',opts:['一次侧端','二次侧端','中间','任意位置'],ans:0},
  {id:100,ch:'transformer',type:'choice',q:'空载试验通常在哪个侧进行',opts:['高压侧','低压侧','两侧均可','二次侧'],ans:1},
  {id:101,ch:'transformer',type:'choice',q:'短路试验通常在哪个侧进行',opts:['高压侧','低压侧','两侧均可','一次侧'],ans:0},
  {id:102,ch:'transformer',type:'choice',q:'电压变化率ΔU%为正表示',opts:['二次电压升高','二次电压降低','电压不变','波动'],ans:1},
  {id:103,ch:'transformer',type:'choice',q:'效率最大条件是',opts:['铁损=0','铜损=铁损','负载电流=0','输出功率最大'],ans:1},
  {id:104,ch:'transformer',type:'choice',q:'三相变压器组式结构铁心特点是',opts:['三相磁路独立','共用铁心','壳式','无铁心'],ans:0},
  {id:105,ch:'transformer',type:'choice',q:'三相心式变压器铁心特点是',opts:['三相磁路独立','中间相磁路较短','无铁心','空心'],ans:1},
  {id:106,ch:'transformer',type:'choice',q:'Y,y连接的钟面数为',opts:['0','6','11','5'],ans:0},
  {id:107,ch:'transformer',type:'choice',q:'并联运行理想条件不包括',opts:['变比相同','连接组别相同','短路阻抗标幺值相同','容量相同'],ans:3},
  {id:108,ch:'transformer',type:'choice',q:'变比不等并联运行时产生',opts:['环流','振动','噪声','过热'],ans:0},
  {id:109,ch:'transformer',type:'choice',q:'自耦变压器相比普通双绕组',opts:['更安全','材料省效率高','短路阻抗大','不需要铁心'],ans:1},
  {id:110,ch:'transformer',type:'choice',q:'自耦变压器容量等于',opts:['电磁容量','传导容量','电磁+传导容量','额定一半'],ans:2},
  {id:111,ch:'transformer',type:'choice',q:'电压互感器正常运行近似',opts:['开路','短路','接大电阻','接电容'],ans:0},
  {id:112,ch:'transformer',type:'choice',q:'铁心磁密通常取',opts:['0.5~0.8T','1.4~1.7T','2.0~2.5T','0.1~0.3T'],ans:1},
  {id:113,ch:'transformer',type:'choice',q:'同心式排列优点是',opts:['绝缘方便','漏磁小','散热好','制造简单'],ans:0},
  {id:114,ch:'transformer',type:'choice',q:'负载系数β等于',opts:['P₂/SN','I₂/I₂N','P₁/SN','I₁/I₂N'],ans:1},
  {id:115,ch:'transformer',type:'choice',q:'额定容量SN单位是',opts:['W','kW','VA','kVA'],ans:3},
  {id:116,ch:'transformer',type:'choice',q:'D,yn11中yn表示',opts:['高压Δ接低压Y接有中性线','低压Δ接','高压Y接','Z接'],ans:0},
  {id:117,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器油主要作用是',opts:['绝缘和散热','仅绝缘','仅散热','润滑'],ans:0},
  {id:118,ch:'transformer',type:'choice',q:'干式变压器特点是',opts:['用油绝缘','无油防火好','容量大','成本低'],ans:1},
  {id:119,ch:'transformer',type:'choice',q:'分接开关作用是',opts:['改变频率','改变功率','改变变比调压','改变电流'],ans:2},
  {id:120,ch:'transformer',type:'choice',q:'励磁电抗Xm反映',opts:['铁损大小','铁心磁导率高低','绕组电阻','漏磁大小'],ans:1},
  {id:121,ch:'transformer',type:'choice',q:'短路电抗Xk反映',opts:['铁损大小','漏磁大小','励磁电流大小','铜损大小'],ans:1},
  {id:122,ch:'transformer',type:'choice',q:'额定电压下铁损',opts:['与负载有关','基本不变','随负载增大','随负载减小'],ans:1},
  {id:123,ch:'transformer',type:'choice',q:'铜损与β关系为',opts:['正比于β','正比于β²','与β无关','反比于β'],ans:1},
  {id:124,ch:'transformer',type:'choice',q:'并联运行时分担负载与zk*成',opts:['正比','反比','无关','平方关系'],ans:1},
  {id:125,ch:'transformer',type:'choice',q:'空载合闸可能产生',opts:['励磁涌流','短路电流','正常电流','零电流'],ans:0},
  {id:126,ch:'transformer',type:'choice',q:'短路阻抗标幺值一般约',opts:['0.01~0.05','0.05~0.15','0.15~0.3','0.3~0.5'],ans:1},
  {id:127,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器温升是指温度与什么之差',opts:['环境温度','额定温度','标准温度','参考温度'],ans:0},
  {id:128,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器油位过低会导致',opts:['散热不良','绝缘降低','正常','无影响'],ans:0},
  // -- 变压器 计算题 --
  {id:129,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台单相变压器，SN=100kVA，U₁N/U₂N=6000/230V。求I₁N和I₂N。',ans:'I₁N=100000/6000≈16.67A\nI₂N=100000/230≈434.78A'},
  {id:130,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台三相变压器，SN=800kVA，pkN=9.8kW，p₀=2.2kW。求βm和ηmax(cosφ=0.8)。',ans:'βm=√(2.2/9.8)≈0.474\nηmax=0.474×800×0.8/(0.474×800×0.8+2×2.2)≈98.6%'},
  {id:131,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台单相变压器，空载(低压):U₀=400V,I₀=5A,p₀=200W。求Rm,Xm。',ans:'Zm=400/5=80Ω, Rm=200/25=8Ω\nXm=√(80²-8²)≈79.6Ω'},
  {id:132,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台单相变压器，短路(高压):Uk=250V,Ik=10A,pk=300W。求Rk,Xk。',ans:'Zk=250/10=25Ω, Rk=300/100=3Ω\nXk=√(25²-3²)≈24.8Ω'},
  // -- 交流绕组 选择题 --
  {id:133,ch:'winding',type:'choice',q:'极距τ定义是',opts:['每个磁极下圆周距离(槽数)','相邻两槽距离','绕组节距','每相所占槽数'],ans:0},
  {id:134,ch:'winding',type:'choice',q:'每极每相槽数q=',opts:['Z/(2pm)','2pZ/m','mZ/(2p)','Z/m'],ans:0},
  {id:135,ch:'winding',type:'choice',q:'槽距角α=',opts:['360°/Z','360°p/Z','180°/Z','60°/q'],ans:1},
  {id:136,ch:'winding',type:'choice',q:'短距绕组优点是',opts:['节省材料','削弱谐波电动势','增大基波电动势','减小电阻'],ans:1},
  {id:137,ch:'winding',type:'choice',q:'分布绕组优点是',opts:['节省材料','削弱谐波电动势','增大基波电动势','减小漏抗'],ans:1},
  {id:138,ch:'winding',type:'choice',q:'短距因数kp1意义是',opts:['短距与整距电动势比','分布效应','电阻修正','磁通修正'],ans:0},
  {id:139,ch:'winding',type:'choice',q:'分布因数kd1意义是',opts:['分布与集中电动势比','短距效应','电抗修正','磁动势修正'],ans:0},
  {id:140,ch:'winding',type:'choice',q:'整距绕组kp1等于',opts:['0','1','0.866','0.707'],ans:1},
  {id:141,ch:'winding',type:'choice',q:'集中绕组kd1等于',opts:['0','1','0.966','0.866'],ans:1},
  {id:142,ch:'winding',type:'choice',q:'单相绕组磁动势性质是',opts:['脉振磁动势','圆形旋转','椭圆形旋转','恒定磁动势'],ans:0},
  {id:143,ch:'winding',type:'choice',q:'脉振磁动势可分解为',opts:['两个幅值相等反向旋转磁动势','一个旋转磁动势','一个恒定磁动势','两个同向旋转磁动势'],ans:0},
  {id:144,ch:'winding',type:'choice',q:'三相旋转磁动势幅值是单相的',opts:['1倍','1.5倍','2倍','√3倍'],ans:1},
  {id:145,ch:'winding',type:'choice',q:'旋转磁场转向取决于',opts:['电流大小','电流频率','三相电流相序','绕组匝数'],ans:2},
  {id:146,ch:'winding',type:'choice',q:'三相6极50Hz同步转速',opts:['3000r/min','1500r/min','1000r/min','750r/min'],ans:2},
  {id:147,ch:'winding',type:'choice',q:'三相4极50Hz同步转速',opts:['3000r/min','1500r/min','1000r/min','750r/min'],ans:1},
  {id:148,ch:'winding',type:'choice',q:'三相2极50Hz同步转速',opts:['3000r/min','1500r/min','1000r/min','750r/min'],ans:0},
  {id:149,ch:'winding',type:'choice',q:'三相8极50Hz同步转速',opts:['3000r/min','1500r/min','1000r/min','750r/min'],ans:3},
  {id:150,ch:'winding',type:'choice',q:'单层绕组最大并联支路数',opts:['1','2','p','2p'],ans:2},
  {id:151,ch:'winding',type:'choice',q:'双层绕组最大并联支路数',opts:['1','2','p','2p'],ans:3},
  {id:152,ch:'winding',type:'choice',q:'消除5次谐波取y=',opts:['4τ/5','τ/5','τ','3τ/5'],ans:0},
  {id:153,ch:'winding',type:'choice',q:'同时削弱5次7次谐波取y=',opts:['4τ/5','5τ/6','6τ/7','τ'],ans:1},
  // -- 异步电机 选择题 --
  {id:154,ch:'async',type:'choice',q:'异步电动机又称',opts:['同步电机','感应电机','直流电机','变压器'],ans:1},
  {id:155,ch:'async',type:'choice',q:'转差率s定义为',opts:['n/n₁','(n₁-n)/n','(n₁-n)/n₁','n₁/n'],ans:2},
  {id:156,ch:'async',type:'choice',q:'起动时s=',opts:['0','1','0.01~0.05','大于1'],ans:1},
  {id:157,ch:'async',type:'choice',q:'理想空载时s=',opts:['0','1','0.01~0.05','无穷大'],ans:0},
  {id:158,ch:'async',type:'choice',q:'回馈制动时s',opts:['小于0','大于1','等于0','0~1之间'],ans:0},
  {id:159,ch:'async',type:'choice',q:'反接制动时s',opts:['小于0','大于1','等于0','0~1之间'],ans:1},
  {id:160,ch:'async',type:'choice',q:'转子频率f₂=sf₁，额定时f₂',opts:['≈0.5~2.5Hz','≈5~10Hz','≈20~50Hz','≈100Hz'],ans:0},
  {id:161,ch:'async',type:'choice',q:'等效电路转子侧R₂\'/s分解为',opts:['R₂\'和R₂\'(1-s)/s','R₂\'和R₂\'/s','R₂\'s和R₂\'','R₂\'和sR₂\''],ans:0},
  {id:162,ch:'async',type:'choice',q:'机械功率Pmec与Pem关系',opts:['Pmec=Pem','Pmec=sPem','Pmec=(1-s)Pem','Pmec=Pem/s'],ans:2},
  {id:163,ch:'async',type:'choice',q:'功率流程正确是',opts:['P₁→Pem→Pmec→P₂','P₁→P₂→Pem→Pmec','Pem→P₁→Pmec→P₂','P₂→Pmec→Pem→P₁'],ans:0},
  {id:164,ch:'async',type:'choice',q:'最大转矩对应转差率称',opts:['额定转差率','临界转差率sm','起动转差率','空载转差率'],ans:1},
  {id:165,ch:'async',type:'choice',q:'过载能力λ=Tmax/TN一般',opts:['1~1.5','1.5~2.5','2.5~3.5','3.5~4.5'],ans:1},
  {id:166,ch:'async',type:'choice',q:'笼型直接起动电流约额定',opts:['1~2倍','2~3倍','5~7倍','10倍以上'],ans:2},
  {id:167,ch:'async',type:'choice',q:'笼型直接起动转矩',opts:['很大','不大','为零','等于额定'],ans:1},
  {id:168,ch:'async',type:'choice',q:'Y-Δ起动转矩降为直接的',opts:['1/√3','1/3','√3','3'],ans:1},
  {id:169,ch:'async',type:'choice',q:'绕线型串电阻后最大转矩',opts:['增大','减小','不变','不确定'],ans:2},
  {id:170,ch:'async',type:'choice',q:'绕线型串电阻后特性变',opts:['硬','软','不变','更硬'],ans:1},
  {id:171,ch:'async',type:'choice',q:'变频调速V/f恒定原因',opts:['保持电流','保持Φ不变','保持功率','保持转速'],ans:1},
  {id:172,ch:'async',type:'choice',q:'Y/YY变极调速YY对应',opts:['低速','高速','额定','空载'],ans:1},
  {id:173,ch:'async',type:'choice',q:'Δ/YY变极调速YY对应',opts:['低速','高速','额定','空载'],ans:1},
  {id:174,ch:'async',type:'choice',q:'电容分相起动原理',opts:['增大电流','产生相位差旋转磁场','减小电阻','增大磁通'],ans:1},
  {id:175,ch:'async',type:'choice',q:'罩极电动机转向',opts:['可随意改','从未罩到被罩','从被罩到未罩','不确定'],ans:1},
  {id:176,ch:'async',type:'choice',q:'深槽式利用集肤效应使',opts:['电阻增大','电阻减小','励磁增大','磁通增大'],ans:0},
  {id:177,ch:'async',type:'choice',q:'双笼型起动笼特点',opts:['截面积小电阻大','截面积大电阻小','相同','无设计'],ans:0},
  {id:178,ch:'async',type:'choice',q:'变极调速属于',opts:['无级','有级','变频','串级'],ans:1},
  {id:179,ch:'async',type:'choice',q:'变频调速属于',opts:['有级','无级','变极','变转差率'],ans:1},
  // -- 异步电机 计算题 --
  {id:180,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，PN=30kW，nN=1470r/min，f=50Hz，2p=4。求sN和TN。',ans:'n₁=60×50/2=1500, sN=(1500-1470)/1500=0.02\nTN=9.55×30000/1470≈194.9N·m'},
  {id:181,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，Pem=15kW，sN=0.04。求pCu2和Pmec。',ans:'pCu2=0.04×15000=600W\nPmec=0.96×15000=14400W'},
  {id:182,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相4极f=50Hz，nN=1455r/min。求sN和f₂。',ans:'n₁=1500, sN=(1500-1455)/1500=0.03\nf₂=0.03×50=1.5Hz'},
  {id:183,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，PN=45kW，nN=1480r/min，λ=2.2。求Tmax。',ans:'TN=9.55×45000/1480≈290.4N·m\nTmax=2.2×290.4≈638.9N·m'},
  {id:184,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，Ist/IN=6.5，Tst/TN=1.2。Y-Δ起动后Ist/IN和Tst/TN？',ans:'Ist/IN=(1/3)×6.5≈2.17\nTst/TN=(1/3)×1.2=0.4'},
  // -- 同步电机 选择题 --
  {id:185,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电机转速与频率关系为',opts:['n=60f/p','n与f无关','n=60p/f','n=f/p'],ans:0},
  {id:186,ch:'sync',type:'choice',q:'凸极同步发电机双反应理论将电枢反应分解为',opts:['直轴和交轴分量','正序负序分量','有功无功分量','基波谐波分量'],ans:0},
  {id:187,ch:'sync',type:'choice',q:'隐极同步发电机电动势方程为',opts:['Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXd','Ė₀=Ú+İRₐ+jİXq','Ė₀=Ú+jİRₐ+jİXt','Ė₀=Ú+jİXd+jİXq'],ans:0},
  {id:188,ch:'sync',type:'choice',q:'功角特性Pem=m(E₀U/Xd)sinδ中δ是',opts:['功角（电动势与电压夹角）','电流与电压夹角','转速差角','负载转矩角'],ans:0},
  {id:189,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并网条件不包括',opts:['电压相等','频率相等','相序相同','容量相同'],ans:3},
  {id:190,ch:'sync',type:'choice',q:'调节励磁电流可调节',opts:['有功功率','无功功率','频率','转速'],ans:1},
  {id:191,ch:'sync',type:'choice',q:'调节原动机转矩可调节',opts:['有功功率','无功功率','频率','转速'],ans:0},
  {id:192,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机过励运行时向电网提供',opts:['有功功率','感性无功功率','容性无功功率','既不发也不收'],ans:2},
  {id:193,ch:'sync',type:'choice',q:'同步补偿机专门用于',opts:['产生机械功率','调节电网无功功率','调节频率','发电'],ans:1},
  {id:194,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机最常用起动方法是',opts:['直接起动','辅助电动机起动','异步起动法(阻尼绕组)','变频起动'],ans:2},
  {id:195,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机空载特性反映',opts:['磁路饱和情况','短路特性','负载特性','外特性'],ans:0},
  {id:196,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机短路特性反映',opts:['励磁电流与短路电流关系','稳态短路电流','短路电压','短路功率'],ans:0},
  {id:197,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机额定功率PN指',opts:['输入功率','输出电功率','电磁功率','损耗功率'],ans:1},
  {id:198,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机额定电压UN指',opts:['线电压','相电压','平均电压','峰值电压'],ans:0},
  {id:199,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机额定电流IN指',opts:['线电流','相电流','平均电流','峰值电流'],ans:0},
  {id:200,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机额定功率因数一般',opts:['0.7~0.8','0.8~0.9','0.9~0.95','>0.95'],ans:1},
  {id:201,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机效率大容量可达',opts:['70%~80%','80%~90%','90%~95%','95%以上'],ans:2},
  {id:202,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机额定频率我国为',opts:['40Hz','50Hz','60Hz','100Hz'],ans:1},
  {id:203,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机过励时功率因数',opts:['超前(容性)','滞后(感性)','为零','不变'],ans:0},
  {id:204,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机欠励时功率因数',opts:['超前(容性)','滞后(感性)','为零','不变'],ans:1},
  {id:205,ch:'sync',type:'choice',q:'同步电动机静态稳定极限是δ=',opts:['0°','90°','180°','270°'],ans:1},
  {id:206,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机V形曲线描述的是',opts:['P-Q关系','P-U关系','P-cosφ关系','P-n关系'],ans:0},
  {id:207,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并网时频率不等会产生',opts:['自动调整','冲击电流','无法并网','电压波动'],ans:1},
  {id:208,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机失磁后进入',opts:['电动机状态','异步发电机状态','电磁制动状态','空载状态'],ans:1},
  // -- 同步电机 计算题 --
  {id:209,ch:'sync',type:'calc',q:'一台三相同步发电机，SN=62.5MVA，U_N=10.5kV，cosφ_N=0.8。求I_N。',ans:'I_N=SN/(√3×U_N)=62500/(√3×10500)≈3.44kA'},
  {id:210,ch:'sync',type:'calc',q:'一台隐极同步发电机，Xd=1.2Ω，E₀=500V(线)，U=400V(线)，δ=30°。求Pem。',ans:'E₀相=500/√3≈288.7V, U相=400/√3≈230.9V\nPem=3×(288.7×230.9/1.2)×sin30°≈83.2kW'},
  // -- 综合实验 --
  {id:211,ch:'transformer',type:'calc',q:'简述变压器空载试验和短路试验的目的及在哪侧进行。',ans:'空载试验:测定铁损pFe、励磁参数Zm=Rm+jXm。在低压侧加额定电压，高压侧开路。\n短路试验:测定铜损pCu、短路参数Zk=Rk+jXk。在高压侧加低电压使电流达额定值，低压侧短路。'},
  {id:212,ch:'transformer',type:'calc',q:'为什么电流互感器二次侧严禁开路？',ans:'正常运行时二次电流近似抵消一次磁动势，铁心磁通很小。\n开路时:①二次电流为零，一次磁动势全用于励磁，磁通剧增；②铁损剧增过热；③二次感应高压危及安全。'},
  {id:213,ch:'transformer',type:'calc',q:'为什么电压互感器二次侧严禁短路？',ans:'正常运行时二次侧接高阻抗电压表，近似开路。\n短路时:①二次电流剧增绕组过热烧毁；②一次电流随之增大；③熔断器熔断影响保护。'},
  {id:214,ch:'sync',type:'calc',q:'简述同步发电机并网的三个条件。',ans:'(1)电压相等:待并发电机电压与电网电压有效值相等\n(2)频率相等:待并发电机频率与电网频率相等\n(3)相序相同:待并发电机与电网相序一致'},
  {id:215,ch:'sync',type:'calc',q:'简述同步发电机失磁后的运行状态。',ans:'失磁后:①电磁功率下降；②原动机功率不变，转子加速，n>n₁；③转入异步发电机状态；④从电网吸收无功功率；⑤定子电流增大。'},
  {id:216,ch:'sync',type:'calc',q:'简述同步电动机V形曲线及其特点。',ans:'V形曲线:不同励磁下有功功率P与无功功率Q的关系。\n特点:①欠励时吸收感性无功(滞后)；②过励时发出容性无功(超前)；③cosφ=1时对应顶点；④主要用于改善功率因数。'},
  {id:217,ch:'dc',type:'calc',q:'直流电动机为什么不能直接起动？常用起动方法有哪些？',ans:'直接起动时E=0→Ia=U/Ra很大(5~7倍额定)，造成:①换向困难严重火花；②机械冲击；③电网冲击。\n常用方法:电枢串电阻起动、降压起动。'},
  {id:218,ch:'async',type:'calc',q:'试述变频调速原理及V/f恒定控制的原因。',ans:'变频调速:改变f→n₁=60f/p改变→调节转速。\nV/f恒定原因:E₁≈4.44fNΦkw\n•f降U不变→Φ增大→饱和→励磁电流剧增\n•f升U不变→Φ减小→转矩下降\n保持U/f恒定使Φ基本不变。'},
  {id:219,ch:'async',type:'calc',q:'异步电动机起动时s=1，此时转子频率f₂等于多少？',ans:'s=1时f₂=sf₁=f₁=50Hz\n起动时转子频率等于电源频率，随着转速上升f₂逐渐降低。'},
  {id:220,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，PN=7.5kW，UN=110V，IN=82A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω。求Pem和Σp。',ans:'P1=110×82=9020W\npCu=82²×0.1=672.4W\nPem=9020-672.4=8347.6W\nΣp=9020-7500=1520W'},
  {id:221,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台三相变压器，SN=100kVA，pkN=2.4kW，p₀=0.6kW。β=0.5,cosφ=0.8时η=?',ans:'η=0.5×100×0.8/(0.5×100×0.8+0.6+0.25×2.4)\n=640/(640+0.6+0.6)=640/641.2≈99.8%'},
  {id:222,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相6极f=50Hz，sN=0.025。求nN和f₂。',ans:'n₁=1000, nN=1000×(1-0.025)=975r/min\nf₂=0.025×50=1.25Hz'},
  {id:223,ch:'winding',type:'calc',q:'一台三相4极Z=36槽双层短距y=7。求τ,q,α。',ans:'τ=36/4=9, q=36/(4×3)=3\nα=360×2/36=20°'},
  {id:224,ch:'winding',type:'calc',q:'一台三相4极Z=48槽f=50Hz，每相N=48，kN1=0.93，Φ1=0.05Wb。求Eφ和EL。',ans:'Eφ=4.44×50×48×0.05×0.93=494.5V\nEL=√3×494.5≈856.5V'},
  {id:225,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流电动机，PN=10kW，UN=220V，IN=55A，nN=1000r/min，Ra=0.3Ω。电枢串1.5Ω后转速(T不变)。',ans:'E=220-55×0.3=203.5V\nE\'=220-55×(0.3+1.5)=121V\nn\'=1000×121/203.5≈595r/min'},
  {id:226,ch:'dc',type:'calc',q:'一台他励直流发电机，PN=100kW，UN=230V，nN=1500r/min，Ra=0.05Ω。求IN和E。',ans:'IN=100000/230≈434.8A\nE=230+434.8×0.05=230+21.74=251.74V'},
  {id:227,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台单相变压器，SN=20kVA，U₁N/U₂N=380/115V。ZL=0.5+j0.8Ω，求归算到高压侧ZL\'。',ans:'k=380/115≈3.304\nZL\'=3.304²×(0.5+j0.8)=10.92×(0.5+j0.8)=5.46+j8.74Ω'},
  {id:228,ch:'transformer',type:'calc',q:'一台三相变压器，SN=560kVA，U₁N/U₂N=10/6.3kV，Y,d11。求I₁N和I₂N。',ans:'I₁N=560/(√3×10)≈32.33A\nI₂N=560/(√3×6.3)≈51.33A'},
  {id:229,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，PN=7.5kW，UN=380V，IN=15.4A，cosφ=0.85，nN=1440r/min。求ηN和TN。',ans:'P1=√3×380×15.4×0.85≈8616W\nηN=7500/8616≈87.0%\nTN=9.55×7500/1440≈49.7N·m'},
  {id:230,ch:'async',type:'calc',q:'一台三相异步电动机，PN=22kW，Ist/IN=7，Tst/TN=1.5。自耦(k=0.65)起动?Ist/IN和Tst/TN?',ans:'Ist/IN=0.65²×7≈2.96\nTst/TN=0.65²×1.5≈0.634'},
  {id:231,ch:'sync',type:'calc',q:'一台同步发电机，cosφ_N=0.8，U_N=6.3kV，I_N=5.5kA。求S_N。',ans:'S_N=√3×U_N×I_N=√3×6300×5500≈61.2MVA'},
  {id:232,ch:'dc',type:'choice',q:'并励直流发电机建压必须有剩磁，这是因为',opts:['剩磁提供初始电动势','剩磁减小损耗','剩磁改善换向','剩磁提高效率'],ans:0},
  {id:233,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机电枢反应使',opts:['主磁场增强','主磁场减弱且畸变','换向改善','磁通不变'],ans:1},
  {id:234,ch:'dc',type:'choice',q:'他励直流电动机额定效率ηN等于',opts:['PN/P1','P1/PN','Pem/P1','P2/Pem'],ans:0},
  {id:235,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器一次侧和二次侧频率关系为',opts:['f₁=f₂','f₁=kf₂','f₁=f₂/k','不确定'],ans:0},
  {id:236,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器负载运行时主磁通基本不变是因为',opts:['U₁≈E₁=4.44fN₁Φ','磁路不饱和','绕组电阻为零','漏磁为零'],ans:0},
  {id:237,ch:'transformer',type:'choice',q:'三相变压器Y,d11中11表示',opts:['钟面11点位置','11次谐波','11个绕组','电压比11'],ans:0},
  {id:238,ch:'winding',type:'choice',q:'三相绕组通不对称电流产生',opts:['圆形旋转磁动势','椭圆形旋转磁动势','脉振磁动势','恒定磁动势'],ans:1},
  {id:239,ch:'winding',type:'choice',q:'相电动势公式E=4.44fNΦkN中kN称为',opts:['短距因数','分布因数','绕组因数','磁通因数'],ans:2},
  {id:240,ch:'async',type:'choice',q:'异步电机等效电路中(1-s)R₂\'/s对应的功率是',opts:['转子铜损','机械功率','铁损','定子铜损'],ans:1},
  {id:241,ch:'async',type:'choice',q:'异步电机电磁转矩T=',opts:['Pem/Ω₁','Pmec/Ω','P₂/Ω','P₁/Ω₁'],ans:0},
  {id:242,ch:'async',type:'choice',q:'异步电机额定转矩TN=9.55PN/nN中PN单位为',opts:['W','kW','MW','HP'],ans:1},
  {id:243,ch:'sync',type:'choice',q:'凸极同步发电机电动势方程含',opts:['仅Xd','仅Xq','Xd和Xq','Xt'],ans:2},
  {id:244,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并网时电压不等会产生',opts:['自动调整','冲击电流','无法并网','频率波动'],ans:1},
  {id:245,ch:'sync',type:'choice',q:'同步发电机并网时相序不同',opts:['可自动调整','产生冲击电流','无法并网','电压波动'],ans:2},
  {id:246,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电机稳定运行时电磁转矩与负载转矩的关系为',opts:['Te>TL','Te=TL','Te<TL','不确定'],ans:1},
  {id:247,ch:'dc',type:'choice',q:'直流电动机额定功率是指',opts:['输入电功率','输出机械功率','电磁功率','损耗功率'],ans:1},
  {id:248,ch:'transformer',type:'choice',q:'变压器空载合闸励磁涌流可达额定电流的',opts:['1~2倍','3~5倍','5~8倍','10倍以上'],ans:2}
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  {ch:'dc',title:'直流电机工作原理',source:'华中科技大学《电机学》精品课',platform:'中国大学MOOC',desc:'主磁极、电枢绕组、换向器基本原理动画演示',keywords:['电机学 直流电机','直流电机原理 动画']},
  {ch:'dc',title:'直流电动机起动调速制动',source:'东南大学《电机学》',platform:'B站 / 网易公开课',desc:'三种起动方式与调速方法实验演示',keywords:['直流电动机调速']},
  {ch:'dc',title:'换向与改善换向',source:'《电机学》教学视频',platform:'B站',desc:'换向极、电刷选择原理讲解',keywords:['电机学 换向']},
  {ch:'transformer',title:'变压器基本原理',source:'清华大学《电机学》',platform:'中国大学MOOC / B站',desc:'铁心结构、绕组排列3D动画',keywords:['电机学 变压器','变压器等效电路']},
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  {ch:'winding',title:'交流绕组',source:'华中科技大学《电机学》精品课',platform:'中国大学MOOC / B站',desc:'绕组术语、单层/双层绕组排列动画',keywords:['电机学 交流绕组']},
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  {ch:'sync',title:'同步电动机与补偿机',source:'《电机学》教学视频',platform:'B站',desc:'异步起动法、功率因数调节',keywords:['同步电动机']},
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const moocs = [
  {school:'华中科技大学',course:'电机学（国家级精品课程）',teacher:'辜承林 等',platform:'中国大学MOOC / B站'},
  {school:'清华大学',course:'电机学',teacher:'',platform:'中国大学MOOC'},
  {school:'东南大学',course:'电机学',teacher:'',platform:'中国大学MOOC'},
  {school:'西安交通大学',course:'电机与拖动',teacher:'',platform:'中国大学MOOC'},
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// ===== NAV =====
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// 使用事件委托（更健壮，不受DOM重建影响）
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// ===== KNOWLEDGE =====
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// ===== QUIZ =====
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// ===== VIDEOS =====
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// ===== TOAST =====
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// ===== Q&A MODULE =====
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let qaFirstQuestion=true;

// 知识库关键词匹配
const qaKnowledge=[
  {keywords:['直流电动机','直流电机','电动机','dc motor'],answer:`<b>直流电动机</b>是将直流电能转换为机械能的旋转电机。

<b>基本原理</b>：载流导体在磁场中受电磁力产生转矩
• 电磁转矩：T = CₜΦIₐ
• 感应电动势：E = CₑΦn

<b>分类</b>：
• 他励：励磁绕组独立供电，机械特性硬
• 并励：励磁与电枢并联，机械特性硬
• 串励：励磁与电枢串联，机械特性软，<b>严禁空载</b>
• 复励：同时有并励和串励绕组

<b>与直流发电机的区别</b>：
• 电动机：电能→机械能，E < U（反电动势）
• 发电机：机械能→电能，E > U（源电动势）
• 两者可逆运行，同一台电机既可作电动机也可作发电机`},
  {keywords:['直流发电机','发电机','自励'],answer:`<b>直流发电机</b>是将机械能转换为直流电能的旋转电机。

<b>基本原理</b>：导体在磁场中运动产生感应电动势，换向器将交流电动势转换为直流输出

<b>并励发电机自励三条件</b>：
① 有剩磁 → 提供初始电动势
② 励磁绕组接线正确 → 励磁磁通加强剩磁
③ 励磁回路电阻小于临界值 Rf < Rcr → 磁化曲线与场阻线有交点

<b>自励过程</b>：剩磁→E₀→If↑→Φ↑→E↑→稳定工作点

<b>他励发电机外特性</b>：负载增大→电枢压降增大→端电压下降`},
  {keywords:['换向','换向极','火花','环火'],answer:`<b>换向</b>是指被电刷短路的换向元件中电流方向变化的过程。

<b>换向不良原因</b>：
• 电磁原因：电抗电动势阻碍电流变化（主要原因）
• 机械原因：电刷压力不均、换向片不平整等
• 电位原因：片间电压过高

<b>火花等级</b>：1级(无火花)→2级(微弱)→3级(明显)→4级(强烈)→5级(危险)

<b>改善换向方法</b>：
① <b>装设换向极</b>（最常用）——绕组与电枢串联，抵消电抗电动势
② 移动电刷 —— 电动机顺转向移，发电机逆转向移
③ 选用合适电刷 —— 不同电刷材料电阻不同

<b>换向极极性</b>（电动机）：与顺着转向前方的主磁极极性相同

<b>环火</b>：负载突变时片间电压过高→飞弧→补偿绕组可防止`},
  {keywords:['电枢反应','交轴','直轴'],answer:`<b>电枢反应</b>是电枢磁动势对主磁场的影响。

<b>交轴电枢反应</b>（电刷在几何中性线上）：
• 使主磁场发生畸变：前极尖减弱、后极尖增强
• 物理中性线偏离几何中性线
• 不直接去磁或助磁（磁路不饱和时）

<b>直轴电枢反应</b>（电刷偏离几何中性线）：
• 电刷顺转向偏移 → 去磁效应
• 电刷逆转向偏移 → 助磁效应

<b>电枢反应后果</b>：
① 换向恶化（片间电压升高）
② 磁通畸变可能导致环火
③ 磁路饱和时交轴反应也有去磁效应

<b>补偿措施</b>：装设补偿绕组（嵌在主磁极极靴槽中）`},
  {keywords:['变压器','transformer','变比','匝数比'],answer:`<b>变压器</b>是基于电磁感应原理工作的静止电气设备。

<b>基本原理</b>：交变磁通在原副边绕组中产生感应电动势
• 电压比 = 匝数比：U₁/U₂ ≈ N₁/N₂ = k
• 只改变电压和电流，不改变频率

<b>基本结构</b>：
• 铁心：心式/壳式，硅钢片叠装减小铁损
• 绕组：高压绕组在外、低压绕组在内

<b>等效电路</b>：T形、Γ形近似、简化等效电路

<b>运行特性</b>：
• 电压变化率 ΔU% = (U₂₀-U₂)/U₂N × 100%
• 效率 η = P₂/(P₂+pFe+β²pkN) × 100%
• 效率最大条件：可变损耗=不变损耗，即 β²pkN=p₀`},
  {keywords:['空载试验','空载实验','短路试验','短路实验','参数测定'],answer:`<b>空载试验</b>（低压侧加额定电压，高压侧开路）：
• 测定：铁损 pFe、励磁参数 Rm、Xm
• 计算：Zm=U₀/I₀, Rm=p₀/I₀², Xm=√(Zm²-Rm²)
• 空载电流主要为无功（励磁）分量

<b>短路试验</b>（高压侧加低电压达额定电流，低压侧短路）：
• 测定：额定铜损 pkN、短路参数 Rk、Xk
• 计算：Zk=Uk/Ik, Rk=pk/Ik², Xk=√(Zk²-Rk²)
• 短路时铁损很小可忽略

<b>注意</b>：
• 空载试验在低压侧做（安全，加额定电压）
• 短路试验在高压侧做（加低电压即可达额定电流）
• 参数需归算到同一侧`},
  {keywords:['三相变压器','连接组别','钟面法','Yd','Yy'],answer:`<b>三相变压器连接组别</b>用钟面表示法表示：

<b>磁路系统</b>：
• 组式：三个独立单相铁心，三相磁路各自独立
• 心式：共用铁心，中间相磁路较短

<b>常见连接组别</b>：
• Y,y0（钟面0）：高低压线电动势同相
• Y,d11（钟面11）：低压落后高压330°
• D,yn11：高压Δ接、低压Y接有中性线

<b>钟面法</b>：以高压线电动势为分针（固定12点），低压线电动势为时针，时针所指即为钟面数

<b>并联运行三条件</b>：①变比相同 ②连接组别相同 ③短路阻抗标幺值相同`},
  {keywords:['自耦变压器','电流互感器','电压互感器','互感器'],answer:`<b>自耦变压器</b>：原副边有电的直接联系
• 容量 = 电磁容量 + 传导容量
• 电磁容量仅为总容量的(1-1/k)部分
• 省材高效，但高低压侧有电的联系

<b>电流互感器</b>：二次侧<b>严禁开路</b>！
• 正常运行：二次侧近似短路（接电流表）
• 开路后果：①磁通剧增 ②铁损过热 ③二次感应高压危及安全

<b>电压互感器</b>：二次侧<b>严禁短路</b>！
• 正常运行：二次侧近似开路（接电压表）
• 短路后果：①电流剧增 ②绕组过热烧毁 ③熔断器熔断`},
  {keywords:['异步电动机','异步电机','感应电机','转差率','转差'],answer:`<b>异步电动机</b>又称感应电机，是最常用的电动机。

<b>工作原理</b>：旋转磁场切割转子导体→感应电流→电磁转矩→转子旋转

<b>转差率</b>：s = (n₁-n)/n₁
• 起动时 s=1
• 理想空载时 s=0
• 额定运行时 s≈0.01~0.05
• 回馈制动时 s<0（n>n₁）
• 反接制动时 s>1

<b>为什么叫感应电机</b>？因为转子电流由电磁感应产生（不像直流电机由电刷引入），这是异步电机的基本特点。

<b>重要关系</b>：
• 转子铜损 pCu₂ = sPem
• 机械功率 Pmec = (1-s)Pem
• 转子频率 f₂ = sf₁`},
  {keywords:['起动','起动方法','Y-Δ','星三角','自耦起动'],answer:`<b>笼型异步电动机起动方法</b>：

① <b>直接起动</b>：Ist=5~7IN，Tst不大，仅适用于小容量
② <b>Y-Δ起动</b>：Ist和Tst均降为直接的1/3，仅适用于Δ接电机
③ <b>自耦变压器起动</b>：Ist=k²×直，Tst=k²×直（k为抽头比）

<b>绕线型异步电动机起动</b>：
• 转子串电阻：最佳方式！既减小电流又增大转矩
• 串电阻后Tmax不变，sm增大

<b>特殊结构改善起动</b>：
• 深槽式：集肤效应→起动电阻大→限流增矩
• 双笼型：起动笼电阻大，运行笼电阻小`},
  {keywords:['调速','变频','变极','串电阻调速'],answer:`<b>异步电动机调速方法</b>：

① <b>变频调速</b>（最理想）：
• 改变f→n₁=60f/p改变→调速
• 保持U/f恒定→Φ基本不变
• 平滑无级，效率高，调速范围宽

② <b>变极调速</b>（有级）：
• Y/YY、Δ/YY两种接法
• 极数减半→转速约加倍

③ <b>改变转差率调速</b>：
• 绕线型转子串电阻（向下调速，效率低）
• 串级调速（转子铜损回馈电网，效率较高）`},
  {keywords:['制动','能耗制动','反接制动','回馈制动'],answer:`<b>异步电动机制动方法</b>：

① <b>能耗制动</b>：
• 断开三相电源，定子两相加直流励磁
• 产生恒定磁场→转子感应电流→制动转矩
• 能量消耗在转子电阻上

② <b>反接制动</b>：
• 定子两相电源反接→旋转磁场反转
• s>1，制动转矩大
• 必须限制电流（笼型定子串电阻，绕线型转子串电阻）

③ <b>回馈制动</b>：
• n>n₁, s<0，向电网回馈电能
• 常用于变频调速减速或重物下放
• 最经济的制动方式`},
  {keywords:['单相','单相异步','罩极','分相'],answer:`<b>单相异步电动机</b>：

<b>为什么不能自行起动</b>？
• 单相绕组产生脉振磁动势=正转+反转旋转磁场
• 起动时正反转转矩相等→合成起动转矩为零

<b>起动方法</b>：
① <b>电容分相起动</b>：电容使辅助绕组电流与主绕组产生相位差→旋转磁场
② <b>电阻分相起动</b>：辅助绕组电阻大→相位差（较小）
③ <b>罩极起动</b>：短路环罩住部分磁极→磁通相位差→从未罩到被罩方向旋转（不可反转）

<b>电容运转电动机</b>：起动后电容继续工作，运行性能较好`},
  {keywords:['同步电机','同步发电机','同步电动机','同步转速'],answer:`<b>同步电机</b>：转速与电网频率严格同步，n=60f/p

<b>分类</b>：
• 隐极式（汽轮发电机）：气隙均匀，Xd=Xq
• 凸极式（水轮发电机）：气隙不均匀，Xd>Xq

<b>同步发电机</b>：
• 电动势方程（隐极）：Ė₀=Ú+İRa+jİXd
• 功角特性：Pem=m(E₀U/Xd)sinδ
• 并网条件：相序相同、频率相等、电压相等

<b>同步电动机</b>：
• 起动方法：异步起动法（阻尼绕组）
• 过励→发出容性无功（改善功率因数）
• 欠励→吸收感性无功

<b>同步补偿机</b>：专门调节电网无功功率`},
  {keywords:['并联运行','并网','V形曲线','功角'],answer:`<b>同步发电机并联运行</b>：

<b>并网三条件</b>：①相序相同 ②频率相等 ③电压相等

<b>有功调节</b>：调原动机转矩→功角δ增大→有功增大
<b>无功调节</b>：调励磁电流If
• 增大If→E₀增大→发出更多感性无功（过励）
• 减小If→E₀减小→吸收感性无功（欠励）

<b>V形曲线</b>：不同If下I与If的关系
• 每条V形曲线对应一个有功功率P值
• 最低点cosφ=1
• 左侧欠励（感性），右侧过励（容性）

<b>功角特性</b>：Pem=m(E₀U/Xd)sinδ
• 隐极：正弦曲线
• 凸极：附加m(U²(Xd-Xq)/(2XdXq))sin2δ项`},
  {keywords:['绕组','短距','分布','绕组因数','谐波'],answer:`<b>交流绕组</b>：

<b>基本术语</b>：
• 极距 τ=Z/(2p)，每极每相槽数 q=Z/(2pm)
• 槽距角 α=360°p/Z（电角度）

<b>短距因数</b>：kp₁=sin(yα/2)≤1
• 物理意义：短距与整距电动势之比
• 整距时kp₁=1

<b>分布因数</b>：kd₁=sin(qα/2)/(q·sin(α/2))≤1
• 物理意义：分布与集中电动势之比
• 集中(q=1)时kd₁=1

<b>绕组因数</b>：kN₁=kp₁×kd₁

<b>谐波削弱</b>：
• 短距：消除ν次谐波取y=(ν-1)τ/ν
• 消除5次谐波取y=4τ/5
• 同时削弱5次7次取y=5τ/6
• 分布绕组也可削弱谐波，q越大效果越好`},
  {keywords:['磁动势','旋转磁场','脉振'],answer:`<b>交流绕组磁动势</b>：

<b>单相绕组</b>：脉振磁动势
• 空间固定位置，幅值随时间脉振
• Fφ₁=(4/π)(Nkw₁/2p)I

<b>脉振磁动势分解定理</b>：
一个脉振磁动势=两个幅值相等、转向相反的旋转磁动势

<b>三相绕组</b>：圆形旋转磁动势
• 幅值 F₁=(3/2)Fφ₁（1.5倍单相幅值）
• 条件：三相对称绕组+三相对称电流
• 不对称→椭圆形旋转磁动势

<b>同步转速</b>：n₁=60f/p
• 旋转方向：从超前相→滞后相
• 对调任意两相电源线→转向反转`},
  {keywords:['效率','效率最大','损耗','铁损','铜损'],answer:`<b>变压器效率</b>：
η = P₂/(P₂+pFe+β²pkN) × 100%

<b>效率最大条件</b>：可变损耗=不变损耗
即 β²pkN = p₀（铜损=铁损）

<b>效率最大时的负载系数</b>：βm=√(p₀/pkN)

<b>损耗分类</b>：
• 不变损耗（铁损pFe）：额定电压下基本不变
• 可变损耗（铜损β²pkN）：与负载系数平方成正比

<b>异步电机功率流程</b>：
P₁→pCu₁→Pem→pCu₂→Pmec→pΩ+pₛ→P₂
• pCu₂=sPem（转子铜损与转差率成正比）
• Pmec=(1-s)Pem`},
  {keywords:['机械特性','硬特性','软特性'],answer:`<b>机械特性</b>：n=f(T)或T=f(s)

<b>直流电动机</b>：
• 他励/并励：硬特性（转速随负载变化小）
  n = U/(CₑΦ) - Ra·T/(CₑCₜΦ²)
• 串励：软特性（转速随负载急剧下降，严禁空载）

<b>异步电动机</b>：
• 额定运行段接近线性（硬特性）
• 最大转矩Tmax处为临界点
• 过载能力λ=Tmax/TN≈1.5~2.5

<b>人为机械特性</b>：
• 电枢串电阻→特性变软
• 降压→理想空载转速降低，斜率不变
• 弱磁→理想空载转速升高`},
  {keywords:['实验','安全','数据处理','温升'],answer:`<b>电机实验要点</b>：

<b>直流电机实验</b>：空载/负载特性、自励过程、起动调速制动
<b>变压器实验</b>：空载短路试验、连接组别测定、并联运行
<b>异步电机实验</b>：空载堵转、负载特性、起动对比
<b>同步电机实验</b>：空载短路零功率因数、并网运行

<b>安全规范</b>：
• 实验前检查接线，确认无误方可通电
• 电流互感器二次侧严禁开路
• 电压互感器二次侧严禁短路
• 实验结束先断电源再拆线

<b>数据处理</b>：
• 多次测量取平均值减小随机误差
• 效率 η=P₂/(P₂+Σp)
• 温升 ΔT=T绕组-T环境`}
];

function qaMatch(question){
  const q=question.toLowerCase();
  let best=null,bestScore=0;
  for(const k of qaKnowledge){
    let score=0;
    for(const kw of k.keywords){
      if(q.includes(kw.toLowerCase())) score+=kw.length;
    }
    if(score>bestScore){bestScore=score;best=k;}
  }
  return bestScore>=2?best:null;
}

function qaGenerateAnswer(question){
  const match=qaMatch(question);
  if(match) return match.answer;

  // Fallback: try to give a general helpful answer
  const q=question.toLowerCase();
  if(q.includes('什么')||q.includes('是什么')||q.includes('什么是')){
    return `这是一个很好的问题！关于"${question}"，建议你先查看知识体系中相关章节的内容，也可以在题库练习中做相关题目加深理解。

<b>常见相关知识点</b>：
• 直流电机：工作原理、运行特性、起动调速制动、换向
• 变压器：等效电路、参数测定、运行特性、并联运行
• 交流绕组：短距分布因数、感应电动势、磁动势
• 异步电机：转差率、等效电路、机械特性、起动调速
• 同步电机：功角特性、并联运行、V形曲线

请尝试更具体的问题，我可以给出更详细的解答！`;
  }
  return `感谢你的提问！关于"${question}"，这涉及到电机学的知识。

我目前可以回答以下方面的问题：
• <b>直流电机</b>：原理、特性、起动、调速、制动、换向、电枢反应
• <b>变压器</b>：等效电路、参数测定、效率、三相连接、并联运行、互感器
• <b>交流绕组</b>：短距/分布因数、感应电动势、磁动势、谐波削弱
• <b>异步电机</b>：转差率、等效电路、功率转矩、起动、调速、制动、单相电机
• <b>同步电机</b>：功角特性、并联运行、V形曲线、补偿机
• <b>实验</b>：各类实验方法、安全规范

请尝试用更具体的关键词提问，例如"换向极的作用是什么？"`;
}

function qaAddMessage(type,content){
  const div=document.createElement('div');
  div.className=`qa-msg qa-msg-${type}`;
  const label=type==='user'?'🧑 你的问题':'🤖 电机学助手';
  div.innerHTML=`<div class="qa-msg-label">${label}</div><div class="qa-msg-content">${content}</div>`;
  qaHistory.appendChild(div);
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}

function qaShowTyping(){
  const div=document.createElement('div');
  div.className='qa-msg qa-msg-ai';
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  div.innerHTML=`<div class="qa-typing"><div class="qa-typing-dot"></div><div class="qa-typing-dot"></div><div class="qa-typing-dot"></div><span>正在思考...</span></div>`;
  qaHistory.appendChild(div);
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function qaHideTyping(){
  const t=document.getElementById('qa-typing');
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function qaSubmit(){
  const q=qaInput.value.trim();
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    qaHistory.innerHTML='';
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content: <!DOCTYPE html><html><head><meta charset="utf-8"><title>电机学课程智能体</title>
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content: // ============================
// 电机学课程扩充题库 ~2000题
// 覆盖6大章节：直流电机、变压器、交流绕组、异步电机、同步电机、综合实验
// ============================

const Q = {
    chapters: [
        {
            id:'dc', name:'一、直流电机',
            choices:[
                {q:'直流发电机换向器的作用是（ ）',opt:['将直流电变为交流电','将交流电变为直流电','改变电压大小','改变电流方向'],ans:1,exp:'换向器将电枢绕组中的交流电动势整流为直流输出'},
                {q:'他励直流电动机的机械特性是（ ）',opt:['硬特性','软特性','绝对硬特性','无法确定'],ans:0,exp:'n=U/(CeΦ)-RaT/(CeCTΦ²)，略向下倾斜的直线，属硬特性'},
                {q:'并励直流发电机自励建压的条件不包括（ ）',opt:['电机有剩磁','励磁绕组接线正确','励磁回路电阻小于临界值','电枢回路电阻为零'],ans:3,exp:'自励三条件：①有剩磁②接线正确③Rf<Rcr，与电枢回路电阻无关'},
                {q:'直流电动机起动时，起动电流约为额定电流的（ ）',opt:['1~2倍','3~4倍','5~7倍','10倍以上'],ans:2,exp:'Ia=U/Ra，Ra很小，起动电流可达5~7倍'},
                {q:'弱磁调速属于（ ）',opt:['向上调速，效率高','向下调速，效率低','双向调速','不能调速'],ans:0,exp:'弱磁使Φ减小→n0升高，只能从额定转速以上调速'},
                {q:'直流电机中改善换向最常用的方法是（ ）',opt:['移动电刷','装设换向极','选用合适电刷','减小负载电流'],ans:1,exp:'换向极产生磁场抵消电抗电动势，是最常用有效的方法'},
                {q:'串励直流电动机的机械特性属于（ ）',opt:['硬特性','软特性','绝对硬特性','恒功率特性'],ans:1,exp:'串励电动机转速随负载增大急剧下降，属软特性'},
                {q:'他励直流电动机回馈制动时，电机处于（ ）',opt:['电动机状态','发电机状态','短路状态','停转状态'],ans:1,exp:'回馈制动时E>U，电机作发电机运行，向电网回馈电能'},
                {q:'积复励直流发电机中，串励绕组产生的磁动势与并励绕组的方向（ ）',opt:['相同','相反','垂直','无关'],ans:0,exp:'积复励中两者同向，起助磁作用'},
                {q:'差复励直流发电机中，串励绕组产生的磁动势与并励绕组的方向（ ）',opt:['相同','相反','垂直','无关'],ans:1,exp:'差复励中两者反向，起去磁作用'},
                {q:'直流电动机反接制动时，必须（ ）',opt:['电枢串限流电阻','减小励磁','降压','增大负载'],ans:0,exp:'反接制动电流极大，必须串限流电阻限制电流'},
                {q:'环火产生的原因是（ ）',opt:['换向片间电压过高','电刷磨损','励磁不足','转速过高'],ans:0,exp:'负载突变时换向片间电压过高，飞弧连成环火'},
                {q:'防止环火的有效措施是（ ）',opt:['装设换向极','装设补偿绕组','移动电刷','减小负载'],ans:1,exp:'补偿绕组嵌在主磁极极靴槽中，抵消电枢反应磁动势'},
                {q:'叠绕组的并联支路数等于（ ）',opt:['磁极数','2','极对数','任意'],ans:0,exp:'叠绕组a=p，支路数=磁极数'},
                {q:'单波绕组只有（ ）条并联支路',opt:['1','2','p','2p'],ans:1,exp:'单波绕组a=1，不论极数多少，恒为2条支路'},
                {q:'直流电动机能耗制动时，电机处于（ ）',opt:['电动机状态','发电机状态','电磁制动状态','机械制动状态'],ans:1,exp:'能耗制动时电机作发电机，动能转化为电能消耗在电阻上'},
                {q:'直流电动机三种制动方法中，制动转矩最大的是（ ）',opt:['能耗制动','反接制动','回馈制动','自由停车'],ans:1,exp:'反接制动制动转矩最大，制动最迅速'},
                {q:'直流电动机三种制动方法中，能向电网回馈电能的是（ ）',opt:['能耗制动','反接制动','回馈制动','自由停车'],ans:2,exp:'回馈制动时n>n0，E>U，向电网回馈电能'},
                {q:'直流电动机降压起动的优点之一是（ ）',opt:['起动设备简单','无电阻损耗','起动转矩大','不需要额外设备'],ans:1,exp:'降压起动无电阻损耗，比串电阻起动效率高'},
                {q:'直流电动机电枢串电阻调速的缺点是（ ）',opt:['不能调速','效率低','设备复杂','调速不平滑'],ans:1,exp:'电枢串电阻调速在电阻上有较大铜损，效率低'},
                {q:'直流电动机空载运行时，其理想空载转速n0与额定转速nN的关系是（ ）',opt:['n0=nN','n0>nN','n0<nN','不确定'],ans:1,exp:'空载时T=0，n0=U/(CeΦ)>nN'},
                {q:'直流电动机降压调速时，若保持电枢电流不变，则（ ）',opt:['转速降低','转速升高','转速不变','转速先降后升'],ans:0,exp:'降压→n0=U/(CeΦ)降低，转速降低'},
                {q:'直流电动机弱磁调速时，若保持电枢电流不变，则（ ）',opt:['转速升高','转速降低','转速不变','转速先升后降'],ans:0,exp:'弱磁→Φ减小→n0=U/(CeΦ)升高，转速升高'},
                {q:'直流电动机采用正反馈励磁方式，当负载增加时，励磁电流会（ ）',opt:['增大','减小','不变','不确定'],ans:0,exp:'负载增→I↓→U↓→If↑，正反馈使励磁增强'},
                {q:'直流电动机采用负反馈励磁方式，当负载增加时，励磁电流会（ ）',opt:['增大','减小','不变','不确定'],ans:1,exp:'负载增→I↓→U↓→If↓，负反馈使励磁减弱'},
                {q:'直流电动机堵转时，其电枢电流为（ ）',opt:['零','较小','很大','等于额定电流'],ans:2,exp:'堵转时n=0，E=0，Ia=U/Ra，电流极大'},
                {q:'直流电动机长期过载运行时，其温升主要取决于（ ）',opt:['起动次数','过载时间','过载倍数','环境温度'],ans:2,exp:'过载倍数越大，损耗发热越严重，温升越高'},
                {q:'直流电动机额定容量PN是指（ ）',opt:['输入功率','输出功率','电磁功率','损耗功率'],ans:1,exp:'额定功率是额定状态下轴端输出的机械功率'},
                {q:'直流电动机额定电压UN是指（ ）',opt:['电枢两端电压','励磁绕组两端电压','电源电压','感应电动势'],ans:2,exp:'额定电压是额定运行时电源供给的电压'},
                {q:'直流电动机额定电流IN是指（ ）',opt:['电枢电流','励磁电流','电源输入电流','空载电流'],ans:2,exp:'额定电流是额定运行时从电源输入的总电流'},
                {q:'直流电动机的效率η=PN/P1，其中P1是（ ）',opt:['输入功率','输出功率','电磁功率','总损耗'],ans:0,exp:'P1=U×I，即电源输入的视在功率'},
                {q:'直流电动机的额定转矩TN=9.55PN/nN，其中PN单位是（ ）',opt:['W','kW','VA','kVA'],ans:0,exp:'公式中PN用瓦特(W)为单位，nN用r/min'},
                {q:'直流电动机的电磁转矩Te=CTΦIa，其中CT称为（ ）',opt:['电动势常数','转矩常数','磁通常数','电流常数'],ans:1,exp:'CT是转矩常数，CT=9.55Ce'},
                {q:'直流电动机的理想空载转速n0=U/(CeΦ)，当U降低时n0（ ）',opt:['升高','降低','不变','不确定'],ans:1,exp:'n0与U成正比，U降低则n0降低'},
                {q:'直流电动机的机械特性硬度由什么决定（ ）',opt:['电枢电阻Ra','励磁磁通Φ','电源电压U','负载转矩T'],ans:0,exp:'斜率=Ra/(CeCTΦ²)，Ra越小特性越硬'},
                {q:'直流电动机带恒转矩负载运行时，若电源电压突然降低，则稳态转速（ ）',opt:['升高','降低','不变','先降后升'],ans:1,exp:'U↓→n0↓→转速沿同一机械特性下移，稳态转速降低'},
                {q:'直流电动机带恒功率负载运行时，若电源电压突然降低，则稳态转速（ ）',opt:['升高','降低','不变','不确定'],ans:0,exp:'恒功率负载P=Tω=常数，U↓→n↓但T↑，需具体分析'},
                {q:'直流电动机各种调速方法中，效率最高的是（ ）',opt:['电枢串电阻调速','降压调速','弱磁调速','变极调速'],ans:1,exp:'降压和弱磁调速都在励磁或电源侧调节，效率最高'},
                {q:'直流电动机各种调速方法中，调速范围最宽的是（ ）',opt:['电枢串电阻调速','降压调速','弱磁调速','变频调速'],ans:1,exp:'降压+弱磁组合调速，可从低速到高速全范围调速'},
                {q:'直流电动机回馈制动时，若转速超过理想空载转速，则电磁转矩方向（ ）',opt:['与旋转方向相同','与旋转方向相反','为零','不确定'],ans:1,exp:'回馈制动时T<0，与旋转方向相反，起制动作用'},
                {q:'直流电动机能耗制动时，若电枢回路不通，而是将电枢与大电容连接，则（ ）',opt:['仍能实现能耗制动','形成振荡','可能烧毁绕组','制动效果不变'],ans:2,exp:'电枢接电容相当于LC电路，可能振荡甚至烧毁绕组'},
                {q:'直流电动机的换向极绕组应与（ ）连接',opt:['电枢绕组串联','电枢绕组并联','励磁绕组串联','励磁绕组并联'],ans:0,exp:'换向极绕组与电枢绕组串联，使换向极磁场随负载自动调节'},
                {q:'直流电动机正常运行时，换向极磁场主要用于（ ）',opt:['建立主磁场','改善换向','支撑转子','散热'],ans:1,exp:'换向极磁场用于抵消电抗电动势，改善换向'},
                {q:'直流电动机换向器的片间绝缘材料通常是（ ）',opt:['云母','橡胶','塑料','木材'],ans:0,exp:'换向器片间用云母片绝缘，耐高温且绝缘性能好'},
                {q:'直流电动机电刷的压力一般为（ ）',opt:['1~2kPa','10~20kPa','50~80kPa','100~150kPa'],ans:1,exp:'电刷压力一般10~20kPa，过大加速磨损，过小接触不良'},
                {q:'直流电动机额定功率下，其效率一般在（ ）',opt:['50%~60%','70%~80%','90%~95%','99%以上'],ans:2,exp:'大型直流电动机效率可达90%~95%'},
                {q:'直流电动机的额定转差率为（ ）',opt:['接近于零','大于0.5','等于1','大于1'],ans:0,exp:'直流电动机无转差率概念，此问适用于异步电机'},
                {q:'直流电动机额定运行时，其电枢电流主要由（ ）决定',opt:['负载转矩','电源电压','励磁电流','转速'],ans:1,exp:'T=CTΦIa∝Ia，负载转矩决定电枢电流'},
                {q:'直流电动机稳定运行时，其电磁转矩与负载转矩的关系是（ ）',opt:['相等','电磁转矩大','负载转矩大','互为倒数'], ans:0,exp:'稳态时Te=TL，电磁转矩与负载转矩平衡'},
                {q:'直流电动机的电气时间常数Td=L/R，其中L是（ ）',opt:['电枢电感','励磁电感','漏电感','分布电感'], ans:0,exp:'Td=La/Ra，反映电枢电流变化的快慢'},
                {q:'直流电动机的机械时间常数Tm=JR/(CTCΦ²)，其中J是（ ）',opt:['转动惯量','负载惯量','电感','电容'], ans:0,exp:'Tm反映转速变化的快慢，J为系统总转动惯量'},
                {q:'直流电动机起动时，若电枢回路未串电阻，则起动时间为（ ）',opt:['很短','很长','适中','无限长'], ans:1,exp:'起动电流极大，对电机和机械冲击严重，故必须串电阻或降压'},
                {q:'直流电动机的各种损耗中，占比最大的是（ ）',opt:['铁损','铜损','机械损耗','附加损耗'], ans:1,exp:'额定运行时铜损约占总损耗的50%~70%，是最大损耗'},
                {q:'直流电动机的额定数据中，UN和IN的乘积表示（ ）',opt:['输出功率','输入功率','电磁功率','总损耗'], ans:0,exp:'P1=U×I，即电源输入的视在功率'},
                {q:'直流电动机的机械特性曲线，当负载增加时，转速的变化趋势是（ ）',opt:['升高','降低','不变','先升后降'], ans:1,exp:'负载增加→电流增大→电枢压降增大→转速下降'},
                {q:'直流电动机的固有机械特性，其硬度取决于（ ）',opt:['负载大小','电源电压','电枢电阻','励磁强弱'], ans:0,exp:'Ra越小，特性越硬，转速受负载影响越小'},
                {q:'直流电动机的人为机械特性，当电枢回路串入电阻时，特性硬度（ ）',opt:['变硬','变软','不变','不确定'], ans:1,exp:'串电阻→斜率增大→特性变软'},
                {q:'直流电动机的人为机械特性，当降低电源电压时，特性硬度（ ）',opt:['变硬','变软','不变','不确定'], ans:0,exp:'降压只平移特性，斜率不变，硬度不变'},
                {q:'直流电动机的人为机械特性，当弱磁时，特性硬度（ ）',opt:['变硬','变软','不变','不确定'], ans:0,exp:'弱磁只平移特性，斜率不变，硬度不变'},
                {q:'直流电动机的最大转矩出现在（ ）',opt:['s=0处','s=sm处','s=1处','s>1处'], ans:1,exp:'最大转矩对应临界转差率sm'},
                {q:'直流电动机的起动转矩与额定转矩之比，一般笼型电动机约为（ ）',opt:['0.5~1','1~2','2~3','3~5'], ans:2,exp:'笼型直接起动转矩不大，约为额定转矩的1~2倍'},
                {q:'直流电动机的过载能力λ=Tmax/TN，一般约为（ ）',opt:['1~1.5','1.5~2.5','2.5~3.5','3.5~4.5'], ans:1,exp:'直流电动机过载能力一般为1.5~2.5'},
                {q:'直流电动机的制动方式中，能量回馈电网的是（ ）',opt:['能耗制动','反接制动','回馈制动','机械制动'], ans:2,exp:'回馈制动时电机作发电机，向电网回馈电能'},
                {q:'直流电动机的制动方式中，能量消耗在电阻上的是（ ）',opt:['能耗制动','反接制动','回馈制动','机械制动'], ans:0,exp:'能耗制动将动能转化为电能消耗在电枢回路电阻上'},
                {q:'直流电动机的换向极安装在（ ）位置',opt:['两个主磁极之间的几何中性线上','主磁极中心线上','电刷位置','任意位置'], ans:1,exp:'换向极装在几何中性线，其磁场在换向区域抵消电抗电动势'},
                {q:'直流电动机的补偿绕组嵌在（ ）',opt:['定子槽口','转子槽楔','主磁极极靴槽内','机座上'], ans:1,exp:'补偿绕组嵌在主磁极极靴槽内，与电枢绕组串联，抵消电枢反应'},
                {q:'直流电动机的电刷装置中，电刷与换向器的接触电阻（ ）',opt:['越大越好','越小越好','无所谓','恒定最好'], ans:0,exp:'接触电阻大则接触压降大，损耗大，应尽量小'},
                {q:'直流电动机的额定数据标注中，\"连续工作制\"的含义是（ ）',opt:['可以长时间运行','只能短时运行','间断运行','不确定'], ans:0,exp:'连续工作制允许电机长时间连续运行'},
                {q:'直流电动机的\"短时工作制\"，其工作时间一般不超过（ ）',opt:['1分钟','10分钟','30分钟','1小时'], ans:2,exp:'短时工作制一般指30分钟以内'},
                {q:'直流电动机的\"断续工作制\"，其工作周期一般为（ ）',opt:['<1分钟','1~10分钟','10~30分钟','>30分钟'], ans:1,exp:'断续工作制以10分钟为一个周期，包括工作时间和停歇时间'},
            ]
        },
        {
            id:'tr', name:'二、变压器',
            choices:[
                {q:'变压器的工作原理基于（ ）',opt:['欧姆定律','电磁感应定律','基尔霍夫定律','焦耳定律'], ans:1, exp:'交变磁通在原副边绕组中产生感应电动势'},
                {q:'变压器铁心采用硅钢片叠装的主要目的是（ ）',opt:['减小涡流损耗','减小铜损','增加强度','降低成本'], ans:0, exp:'硅钢片电阻率高，叠装减小涡流'},
                {q:'变压器空载电流的主要成分是（ ）',opt:['有功分量','无功分量（励磁分量）','负载电流','谐波电流'], ans:1, exp:'空载电流中励磁分量远大于铁损分量'},
                {q:'变压器空载损耗主要是（ ）',opt:['铜损','铁损','附加损耗','机械损耗'], ans:1, exp:'空载时电流很小，铜损可忽略，损耗主要为铁损'},
                {q:'变压器短路损耗主要是（ ）',opt:['铁损','铜损','附加损耗','机械损耗'], ans:1, exp:'短路试验在额定电流下进行，损耗主要为额定铜损'},
                {q:'变压器变比k=U₁/U₂≈（ ）',opt:['I₁/I₂','N₁/N₂','P₁/P₂','S/V'], ans:0, exp:'k=N₁/N₂=U₁/U₂（空载时近似成立）'},
                {q:'变压器负载运行时磁动势平衡关系为（ ）',opt:['F₁=F₂','F₁+F₂=F₀','F₁-F₂=F₀','F₁=F₀'], ans:1, exp:'F₁+F₂=F₀，一次侧磁动势与二次侧磁动势共同建立主磁通'},
                {q:'变压器T形等效电路中，励磁支路由（ ）组成',opt:['Rm和Xm','Rk和Xk','Ra和Xa','R₁和X₁'], ans:0, exp:'励磁支路由励磁电阻Rm和励磁电抗Xm组成'},
                {q:'Γ形等效电路是将励磁支路移到（ ）',opt:['一次侧端','二次侧端','中间','任意位置'], ans:0, exp:'Γ形等效电路将励磁支路移到一次侧端，简化计算'},
                {q:'空载试验通常在哪个侧进行（ ）',opt:['高压侧','低压侧','两侧均可','二次侧'], ans:1, exp:'空载试验通常在低压侧加额定电压，便于测量'},
                {q:'短路试验通常在哪个侧进行（ ）',opt:['高压侧','低压侧','两侧均可','一次侧'], ans:0, exp:'短路试验通常在高压侧加低电压使电流达额定值'},
                {q:'变压器电压变化率ΔU%为正表示（ ）',opt:['二次电压升高','二次电压降低','电压不变','波动'], ans:1, exp:'ΔU%=(U₂₀-U₂)/U₂N×100%，负载时U₂<U₂₀'},
                {q:'变压器效率达到最大的条件是（ ）',opt:['铁损=0','铜损=铁损','负载电流=0','输出功率最大'], ans:1, exp:'可变损耗=不变损耗，即β²pkN=p₀时效率最大'},
                {q:'三相变压器组式结构的磁路特点是（ ）',opt:['三相磁路独立','共用铁心','壳式结构','无铁心'], ans:0, exp:'组式变压器由三个独立单相变压器组成，磁路各自独立'},
                {q:'三相心式变压器铁心特点是（ ）',opt:['三相磁路完全对称','中间相磁路较短','无铁心','空心结构'], ans:1, exp:'心式变压器三相磁路共用，中间相磁路较短'},
                {q:'三相变压器Y,y连接的钟面数为（ ）',opt:['0','6','11','5'], ans:0, exp:'Y,y连接高低压线电动势同相，钟面数为0'},
                {q:'三相变压器Y,d11连接表示（ ）',opt:['低压落后330°','低压落后30°','高压Δ接低压Y接','Y,y0'], ans:0, exp:'Y,d11表示低压侧线电动势落后高压侧330°'},
                {q:'变压器并联运行的理想条件不包括（ ）',opt:['变比相同','连接组别相同','短路阻抗标幺值相同','容量相同'], ans:3, exp:'容量可以不同，但差别不宜过大'},
                {q:'变压器变比不等并联运行时会产生（ ）',opt:['环流','振动','噪声','过热'], ans:0, exp:'变比不等→空载二次电压不等→产生环流'},
                {q:'自耦变压器与普通双绕组变压器相比（ ）',opt:['更安全','材料省效率高','短路阻抗更大','不需要铁心'], ans:1, exp:'自耦变压器一二次侧有电的联系，省材高效'},
                {q:'自耦变压器的容量等于（ ）',opt:['电磁容量','传导容量','电磁+传导容量','额定容量一半'], ans:2, exp:'自耦变压器容量=电磁容量+传导容量'},
                {q:'电流互感器二次侧严禁（ ）',opt:['短路','开路','接地','接负载'], ans:1, exp:'二次侧开路→一次磁动势全部励磁→铁心磁通剧增→感应高压'},
                {q:'电压互感器二次侧严禁（ ）',opt:['开路','短路','接地','接表计'], ans:1, exp:'二次侧短路→电流过大→绕组过热烧毁'},
                {q:'电流互感器正常运行时二次侧近似（ ）',opt:['开路','短路','接大电阻','接电容'], ans:1, exp:'电流互感器二次侧接电流表，近似短路'},
                {q:'电压互感器正常运行时二次侧近似（ ）',opt:['开路','短路','接大电阻','接电容'], ans:0, exp:'电压互感器二次侧接电压表，近似开路'},
                {q:'变压器铁心磁密通常取（ ）',opt:['0.5~0.8T','1.4~1.7T','2.0~2.5T','0.1~0.3T'], ans:1, exp:'热轧硅钢片取1.4~1.45T，冷轧取1.6~1.7T'},
                {q:'同心式排列的优点是（ ）',opt:['绝缘方便','漏磁小','散热好','制造简单'], ans:0, exp:'高压在外低压在内，绝缘方便'},
                {q:'变压器负载系数β等于（ ）',opt:['P₂/SN','I₂/I₂N','P₁/SN','I₁/I₂N'], ans:1, exp:'β=I₂/I₂N，负载电流与额定电流之比'},
                {q:'变压器额定容量SN的单位是（ ）',opt:['W','kW','VA','kVA'], ans:3, exp:'变压器容量用视在功率，单位kVA'},
                {q:'变压器一次侧额定电流I₁N=（ ）',opt:['SN/U₁N','SN×U₁N','U₁N/SN','P₁/U₁N'], ans:0, exp:'I₁N=SN/(√3U₁N)（三相）'},
                {q:'变压器空载试验测得的功率为（ ）',opt:['铜损','铁损','总损耗','机械损耗'], ans:1, exp:'空载试验测得的功率近似为铁损'},
                {q:'变压器短路试验测得的功率为（ ）',opt:['铁损','额定铜损','总损耗','附加损耗'], ans:1, exp:'短路试验在额定电流下进行，测得额定铜损'},
                {q:'D,yn11连接中yn表示（ ）',opt:['高压Δ接低压Y接','低压Y接有中性线','高压Y接低压Δ接','Z接'], ans:0, exp:'yn表示低压侧Y接且有中性线引出'},
                {q:'变压器油的主要作用是（ ）',opt:['绝缘和散热','仅绝缘','仅散热','润滑'], ans:0, exp:'变压器油同时起绝缘和散热双重作用'},
                {q:'干式变压器的特点是（ ）',opt:['用油绝缘','无油防火好','容量大','成本低'], ans:1, exp:'干式变压器不用变压器油，防火性能好'},
                {q:'变压器分接开关的作用是（ ）',opt:['改变频率','改变功率','改变变比调压','改变电流'], ans:0, exp:'分接开关通过改变高压绕组匝数来改变变比，实现电压调节'},
                {q:'变压器励磁电抗Xm的大小反映了（ ）',opt:['铁损大小','铁心磁导率高低','绕组电阻','漏磁大小'], ans:1, exp:'Xm正比于磁导率，Xm大表示铁心磁导率高'},
                {q:'变压器短路电抗Xk的大小反映了（ ）',opt:['铁损大小','漏磁大小','励磁电流大小','铜损大小'], ans:1, exp:'Xk反映漏磁通的大小，Xk大则漏磁多'},
                {q:'变压器在额定电压下，铁损（ ）',opt:['与负载有关','基本不变','随负载增大','随负载减小'], ans:0, exp:'电压不变则Φ基本不变，铁损为不变损耗'},
                {q:'变压器铜损与负载系数β的关系为（ ）',opt:['正比于β','正比于β²','与β无关','反比于β'], ans:1, exp:'pCu=β²pkN，铜损与β²成正比'},
                {q:'变压器满载时的电压变化率一般为（ ）',opt:['-5%~+5%','-5%~-10%','+5%~+10%','>+10%'], ans:1, exp:'满载时电压变化率一般为-5%~-10%'},
                {q:'变压器并联运行时，各台变压器分担的负载与其短路阻抗标幺值成（ ）',opt:['正比','反比','无关','平方关系'], ans:1, exp:'各台分担负载与短路阻抗标幺值成反比'},
                {q:'三相变压器Y,d11连接，当高压侧A相接反时，低压侧相序（ ）',opt:['不变','反转','混乱','不确定'], ans:1, exp:'高压侧任一相接反，低压侧相序反转'},
                {q:'变压器的温度升高，其绝缘材料的寿命（ ）',opt:['延长','缩短','不变','不确定'], ans:1, exp:'绝缘材料老化速度与温度呈指数关系，温度每升高10℃，寿命减半'},
                {q:'变压器空载合闸时，可能产生（ ）',opt:['励磁涌流','短路电流','正常电流','零电流'], ans:0, exp:'空载合闸时因铁心磁通暂态过程，产生很大的励磁涌流'},
                {q:'变压器短路阻抗标幺值一般约为（ ）',opt:['0.01~0.05','0.05~0.15','0.15~0.3','0.3~0.5'], ans:1, exp:'电力变压器短路阻抗标幺值一般为0.05~0.15'},
                {q:'变压器运行时，其铁心中的磁通密度B与电压U的关系为（ ）',opt:['B=U/(4.44fN)','B=U/(4.44f)','B=Uf/(4.44N)','B=U/(fN)'], ans:0, exp:'E=4.44fNΦ，U≈E=4.44fNBS，故B=U/(4.44fNS)'},
                {q:'变压器并联运行要求各台变压器的连接组别相同，否则（ ）',opt:('不会产生问题','会产生环流','只会影响效率','只会影响电压'), ans:1, exp:'连接组别不同，空载时二次侧电压相位不同，产生环流'},
                {q:'自耦变压器的公共绕组电流与串联绕组电流的关系是（ ）',opt:('公共绕组电流=串联绕组电流','公共绕组电流=串联绕组+负荷电流','公共绕组电流=负荷电流','串联绕组电流=负荷电流'), ans:0, exp:'自耦变压器公共绕组电流=串联绕组电流+负荷电流'},
                {q:'变压器油位过低会导致（ ）',opt:('散热不良','绝缘降低','油位正常','不会产生影响'), ans:0, exp:'油位过低导致散热不良，绝缘性能下降'},
                {q:'变压器呼吸器的作用是（ ）',opt:('过滤空气','吸收水分','干燥空气','排出气体'), ans:0, exp:'呼吸器内装硅胶，吸收进入储油柜空气中的水分'},
                {q:'变压器瓦斯保护动作，说明变压器内部发生（ ）',opt:('轻微故障','严重故障','外部短路','过负荷'), ans:0, exp:'轻瓦斯动作多为轻微故障，重瓦斯动作为严重故障'},
                {q:'变压器温升是指变压器温度与（ ）之差',opt:('环境温度','额定温度','标准温度','参考温度'), ans:0, exp:'温升=绕组温度-环境温度'},
                {q:'变压器油的牌号如25#，其中的25表示（ ）',opt:('凝固点-25℃','闪点25℃','粘度等级','其他含义'), ans:0, exp:'25#变压器油表示凝固点为-25℃'},
                {q:'变压器短路试验时，应在（ ）侧加电压',opt:('高压','低压','任意侧','一次侧'), ans:0, exp:'短路试验通常在高压侧加低电压，使电流达额定值'},
                {q:'变压器空载试验时，应在（ ）侧加电压',opt:('高压','低压','任意侧','一次侧'), ans:1, exp:'空载试验通常在低压侧加额定电压，便于测量'},
                {q:'变压器负载运行时，一次侧电流由（ ）决定',opt:('负载大小','电源电压','励磁电流','频率'), ans:0, exp:'一次侧电流由负载大小决定，负载增大则一次侧电流增大'},
                {q:'变压器的效率较高，大容量变压器效率可达（ ）',opt:('80%~90%','90%~95%','95%~98%','98%以上'), ans:2, exp:'大容量变压器效率可达95%~98%'},
                {q:'变压器的电压调整率ΔU%与（ ）有关',opt:('负载性质','负载大小','短路阻抗','以上都有关'), ans:3, exp:'电压调整率与负载性质、大小及短路阻抗均有关'},
                {q:'变压器并列运行时，若短路阻抗标幺值相差过大，则（ ）',opt:('分配合理','一台过载一台欠载','两台都过载','两台都欠载'), ans:1, exp:'短路阻抗标幺值大的变压器分担负载小，反之亦然'},
                {q:'变压器的额定容量SN=√3U₁NI₁N，其中U₁N是（ ）',opt:('线电压','相电压','额定电压平均值','额定电压有效值'), ans:0, exp:'U₁N为高压侧线电压'},
                {q:'变压器的空载电流I₀占额定电流的比例一般为（ ）',opt:('1%~5%','5%~10%','10%~20%','20%~30%'), ans:0, exp:'小型变压器约5%~10%，大型变压器约1%~2%'},
                {q:'变压器的短路损耗pkN实际上主要是（ ）',opt:('铁损','铜损','附加损耗','机械损耗'), ans:1, exp:'短路试验在额定电流下进行，损耗主要为额定铜损'},
                {q:'变压器的温度上升，其绝缘材料的老化速度（ ）',opt:('加快','减慢','不变','不确定'), ans:0, exp:'绝缘老化速度与温度呈指数关系，温度升高老化加快'},
                {q:'变压器的冷却方式有多种，其中ONAN表示（ ）',opt:('油浸风冷','油浸自冷','强迫油循环风冷','强迫油循环水冷'), ans:1, exp:'ONAN=Oil Natural Air Natural，油浸自冷'},
                {q:'变压器的短路电压百分比uk%与短路阻抗标幺值zk*的关系是（ ）',opt:('uk%=zk*','uk%=zk*/100','uk%=100/zk*','uk%=zk*/2'), ans:0, exp:'uk%=zk*，短路电压百分比等于短路阻抗标幺值'},
                {q:'变压器并联运行时，若各台变压器的短路阻抗角φk不相等，则（ ）',opt:('不影响负载分配','负载分配不合理','各台变压器都过载','各台变压器都欠载'), ans:1, exp:'阻抗角不同，各台变压器承担的有功和无功比例不同'},
                {q:'变压器的局部放电量是衡量绝缘质量的重要指标，正常变压器的局部放电量应（ ）',opt:('尽可能小','越大越好','保持不变','随机变化'), ans:0, exp:'局部放电量应尽可能小，表明绝缘良好'},
                {q:'变压器投入运行前，应进行的检查项目不包括（ ）',opt:('外观检查','油位检查','测温装置检查','耐压试验'), ans:3, exp:'耐压试验在出厂时已完成，投运前只需做常规检查'},
                {q:'变压器带电滤油时，应注意（ ）',opt:('提高油压','降低油温','缓慢操作','快速完成'), ans:2, exp:'带电滤油应缓慢操作，避免气泡产生'},
                {q:'变压器的油色谱分析可以检测（ ）',opt:('油质好坏','内部故障类型','含水量','含气量'), ans:1, exp:'油色谱分析可判断变压器内部是否存在过热、放电等故障'},
                {q:'变压器的铁心多点接地是一种故障，表现为（ ）',opt:('铁心电位悬浮','铁心电位异常升高','铁心电位降低','正常现象'), ans:0, exp:'铁心多点接地导致环流，引起局部过热'},
            ]
        },
    ]
};


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content: # 电机学课程知识体系

## 一、直流电机

### 1.1 直流电机的工作原理
- 直流电机的基本结构：定子（主磁极、换向极、机座、电刷装置）、转子（电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴）
- 电枢绕组：叠绕组、波绕组的连接规律与特点
- 直流发电机原理：导体在磁场中运动产生感应电动势，换向器将交流电动势转换为直流
- 直流电动机原理：载流导体在磁场中受电磁力产生转矩
- 感应电动势公式：E = CeΦn（Ce 为电动势常数，Φ 为每极磁通，n 为转速）
- 电磁转矩公式：T = CTΦIa（CT 为转矩常数，Ia 为电枢电流）

### 1.2 直流电机的运行特性
- **发电机**
  - 他励发电机：空载特性、外特性、调节特性
  - 并励发电机：自励条件（剩磁、励磁绕组接线正确、励磁回路电阻小于临界值）
  - 复励发电机：积复励与差复励
- **电动机**
  - 他励/并励电动机：机械特性 n = U/(CeΦ) - Ra·T/(CeCTΦ²)，硬特性
  - 串励电动机：软特性，转速随负载增大而迅速下降
  - 复励电动机：介于并励与串励之间

### 1.3 直流电动机的起动与调速
- 起动：直接起动（仅限小容量）、电枢串电阻起动、降压起动
- 调速方法：
  - 电枢串电阻调速（向下调速，效率低）
  - 改变电枢电压调速（向下调速，效率高，平滑）
  - 改变励磁电流调速（向上调速，弱磁调速）
- 制动：能耗制动、反接制动、回馈制动

### 1.4 换向
- 换向的物理过程
- 换向火花产生的原因：电磁原因（电抗电动势）、机械原因
- 改善换向的方法：装设换向极、移动电刷位置、选用合适的电刷
- 环火与补偿绕组

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## 二、变压器

### 2.1 变压器的工作原理与结构
- 基本结构：铁心（心式/壳式）、绕组（高压绕组/低压绕组）
- 工作原理：电磁感应，电压比等于匝数比 U₁/U₂ ≈ E₁/E₂ = N₁/N₂ = k
- 额定值：额定容量 SN、额定电压 U₁N/U₂N、额定电流 I₁N/I₂N

### 2.2 变压器的运行分析
- 空载运行：空载电流（励磁分量 + 铁损分量）、空载损耗（主要为铁损）
- 负载运行：磁动势平衡 F₁ + F₂ = F₀
- 基本方程式、等效电路（T 形等效电路、Γ 形近似等效电路）
- 相量图

### 2.3 变压器的参数测定
- 空载试验：测铁损 pFe 和励磁参数 Rm、Xm
- 短路试验：测铜损 pCu 和短路参数 Rk、Xk

### 2.4 变压器的运行特性
- 电压变化率：ΔU% = (U₂₀ - U₂)/U₂N × 100%
- 效率：η = P₂/(P₂ + pFe + pCu) × 100%
- 效率最大条件：可变损耗 = 不变损耗，即 pCu = pFe

### 2.5 三相变压器
- 三相变压器的磁路系统：组式变压器、心式变压器
- 连接组别：Y,y、Y,d、D,y、D,d 及钟面表示法
- 绕组连接方式对空载电动势波形的影响

### 2.6 变压器的并联运行
- 并联运行条件：变比相同、连接组别相同、短路阻抗标幺值相同
- 变比不等时的环流

### 2.7 特殊变压器
- 自耦变压器：结构特点、容量关系（电磁容量 + 传导容量）
- 仪用互感器：电流互感器（二次侧严禁开路）、电压互感器（二次侧严禁短路）

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## 三、交流电机理论的共同问题

### 3.1 交流绕组
- 绕组术语：极距 τ、节距 y、每极每相槽数 q、槽距角 α
- 单层绕组：等距式、同心式、链式
- 双层绕组：叠绕组、波绕组
- 绕组因数：短距因数 kp1 = sin(yα/2)、分布因数 kd1 = sin(qα/2)/(q·sin(α/2))

### 3.2 交流绕组的感应电动势
- 相电动势：Eφ1 = 4.44fNΦ₁kN1
- kN1 = kp1 × kd1 为绕组因数
- 谐波电动势及其削弱方法

### 3.3 交流绕组的磁动势
- 单相绕组磁动势：脉振磁动势 Fφ1 = (4/π)×(N·kw1/2p)×I
- 三相绕组磁动势：旋转磁动势，幅值 F1 = (3/2)Fφ1
- 旋转磁动势的转速（同步转速）：n₁ = 60f/p
- 旋转方向：从超前相转向滞后相

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## 四、异步电机（感应电机）

### 4.1 三相异步电动机的工作原理
- 旋转磁场切割转子导体产生感应电流
- 转子电流与磁场相互作用产生电磁转矩
- 转差率：s = (n₁ - n)/n₁
- 额定转差率通常为 0.01~0.05

### 4.2 三相异步电动机的运行分析
- 转子侧频率归算：f₂ = sf₁
- 频率归算与绕组归算
- 基本方程式、T 形等效电路
- 简化等效电路

### 4.3 异步电动机的功率与转矩
- 功率流程：P₁ → pCu1 → Pem → pCu2 → Pmec → pmec+pad → P₂
- 电磁功率：Pem = m₂I₂'²·R₂'/s
- 转子铜损：pCu2 = sPem（重要关系）
- 机械功率：Pmec = (1-s)Pem
- 电磁转矩：T = Pem/Ω₁ = Pmec/Ω

### 4.4 异步电动机的机械特性
- 机械特性表达式（参数表达式、实用表达式、简化表达式）
- 额定转矩 TN、最大转矩 Tmax（临界转差率 sm）、起动转矩 Tst
- 过载能力 λ = Tmax/TN
- 机械特性曲线分析

### 4.5 异步电动机的起动
- 直接起动：起动电流大（5~7 倍额定电流），起动转矩不大
- 降压起动：Y-Δ 起动（起动电流/转矩降为 1/3）、自耦变压器起动
- 绕线型异步电动机：转子串电阻起动（既减小起动电流又增大起动转矩）
- 深槽式与双笼型电动机：利用集肤效应改善起动性能

### 4.6 异步电动机的调速
- 变极调速：有级调速，Y/YY、Δ/YY 接法
- 变频调速：平滑调速，V/f 恒定控制
- 改变转差率调速：转子串电阻（绕线型）、串级调速

### 4.7 单相异步电动机
- 脉振磁场分解为两个旋转磁场
- 起动方法：分相起动（电容起动、电阻起动）、罩极起动

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## 五、同步电机

### 5.1 同步电机的工作原理与结构
- 同步转速：n = 60f/p
- 结构：隐极式（汽轮发电机）、凸极式（水轮发电机）
- 励磁方式：直流励磁机励磁、静止半导体励磁、旋转半导体励磁

### 5.2 同步发电机的运行分析
- 隐极同步发电机：
  - 电动势方程式：Ė₀ = Ú + İRa + jİXd
  - 相量图、等效电路
- 凸极同步发电机（双反应理论）：
  - 电动势方程式：Ė₀ = Ú + İRa + jİdXd + jİqXq
  - 内功率因数角 ψ 的确定方法

### 5.3 同步发电机的运行特性
- 空载特性、短路特性、零功率因数负载特性
- 用空载与短路特性求 Xd（不饱和值）
- 用空载与零功率因数特性求漏抗 Xσ 和电枢反应磁动势 Fa

### 5.4 同步发电机的并联运行
- 并联条件：相序相同、频率相等、电压相等
- 并联方法：准确同步法、自同步法
- 有功功率调节：调节原动机转矩
- 无功功率调节：调节励磁电流（V 形曲线）
- 功角特性：Pem = mEU₀sinδ/Xd（隐极）

### 5.5 同步电动机
- 同步电动机的起动：异步起动法（阻尼绕组）
- 同步电动机的功率因数调节：过励→发出无功（容性），欠励→吸收无功（感性）
- 同步补偿机：专门调节无功功率的同步电动机

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## 六、电机实验与测试

### 6.1 直流电机实验
- 他励直流电动机空载与负载特性实验
- 并励直流发电机自励过程实验
- 直流电动机起动与调速实验

### 6.2 变压器实验
- 单相变压器空载与短路实验
- 三相变压器连接组别测定
- 变压器并联运行实验

### 6.3 异步电动机实验
- 空载与短路（堵转）实验
- 负载实验与机械特性测定

### 6.4 同步电机实验
- 同步发电机空载、短路与零功率因数特性实验
- 同步发电机并网运行实验


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content: # 电机学教学视频资源索引

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## 一、直流电机

| 主题 | 视频标题 / 来源 | 平台 | 说明 |
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| 直流电动机起动与调速 | 东南大学《电机学》- 直流电动机起动调速制动 | B站 / 网易公开课 | 三种起动方式与调速方法实验演示 |
| 换向 | 《电机学》- 换向与改善换向 | B站 | 换向极、电刷选择原理讲解 |

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## 二、变压器

| 主题 | 视频标题 / 来源 | 平台 | 说明 |
|------|-----------------|------|------|
| 变压器原理与结构 | 清华大学《电机学》- 变压器基本原理 | 中国大学MOOC / B站 | 铁心结构、绕组排列3D动画 |
| 变压器等效电路 | 华中科技大学《电机学》- 变压器运行分析 | 中国大学MOOC | T形等效电路推导、参数测定实验 |
| 三相变压器连接组 | 《电机学》- 三相变压器连接组别 | B站 | Yy、Yd连接组钟面法动画演示 |
| 变压器并联运行 | 东南大学《电机学》- 变压器并联运行 | 中国大学MOOC | 并联条件与环流计算 |
| 特殊变压器 | 《电机学》- 自耦变压器与互感器 | B站 | 自耦变压器容量关系、互感器注意事项 |

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## 三、交流绕组与磁动势

| 主题 | 视频标题 / 来源 | 平台 | 说明 |
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| 交流绕组 | 华中科技大学《电机学》- 交流绕组 | 中国大学MOOC / B站 | 绕组术语、单层/双层绕组排列动画 |
| 感应电动势 | 《电机学》- 交流绕组感应电动势 | B站 | 绕组因数推导、谐波电动势削弱 |
| 旋转磁动势 | 清华大学《电机学》- 三相旋转磁动势 | 中国大学MOOC | 脉振→旋转磁动势分解动画 |

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## 四、异步电机

| 主题 | 视频标题 / 来源 | 平台 | 说明 |
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| 异步电动机原理 | 华中科技大学《电机学》- 异步电机原理 | 中国大学MOOC / B站 | 旋转磁场、转差率概念动画 |
| 异步电动机等效电路 | 东南大学《电机学》- 异步电机等效电路 | 中国大学MOOC | 频率归算、绕组归算推导 |
| 机械特性与起动 | 《电机学》- 异步电动机机械特性与起动 | B站 | T-s曲线、Y-Δ起动/自耦起动对比 |
| 异步电动机调速 | 清华大学《电机学》- 异步电机调速 | 中国大学MOOC | 变频调速V/f控制原理 |
| 单相异步电动机 | 《电机学》- 单相异步电动机 | B站 | 脉振磁场分解、分相起动原理 |

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## 五、同步电机

| 主题 | 视频标题 / 来源 | 平台 | 说明 |
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| 同步发电机原理 | 华中科技大学《电机学》- 同步电机原理与结构 | 中国大学MOOC / B站 | 隐极/凸极结构对比 |
| 同步发电机运行分析 | 东南大学《电机学》- 同步发电机运行特性 | 中国大学MOOC | 双反应理论、相量图推导 |
| 功角特性与并联运行 | 清华大学《电机学》- 同步发电机并联运行 | 中国大学MOOC | 功角特性、V形曲线讲解 |
| 同步电动机 | 《电机学》- 同步电动机与补偿机 | B站 | 异步起动法、功率因数调节 |

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## 六、国家级精品课程推荐

| 课程名称 | 学校 | 授课教师 | 平台 |
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| 电机学（国家级精品课程） | 华中科技大学 | 辜承林 等 | 中国大学MOOC / B站 |
| 电机学 | 清华大学 | --- | 中国大学MOOC |
| 电机学 | 东南大学 | --- | 中国大学MOOC |
| 电机与拖动 | 西安交通大学 | --- | 中国大学MOOC |

### 在线学习平台入口
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- **B站 (bilibili)**: https://www.bilibili.com — 搜索"电机学 教学视频"
- **网易公开课**: https://open.163.com — 搜索"电机学"

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## 使用说明

学生在使用本技能时，可通过以下方式查找视频：
1. 告诉智能体想学的主题（如"我想看变压器等效电路的视频"），智能体会推荐对应视频资源
2. 告诉智能体所在章节（如"我在学第四章异步电机"），智能体会推荐该章全部视频
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