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电机学期末考试试卷大全(附答案)

考试卷（ A 卷）

课程名称

电机学

考试学期

07-08/3

得分

适用专业电气工程及其自动化考试形式开卷闭卷半开卷考试时间长度 120分钟

一、填空题：（35分）

1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的

物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损

耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN

p p 0

β=

）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______

尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组

___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。

5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波

___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大

_________。

7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允

许____开路____。

8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势

____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱

5次和7次谐波，绕组的节距应取____10__________槽。单层绕组的短距系数为____1.0_________。

9. 脉振磁动势可以分解为两个__圆形旋转________磁动势，它们的旋转方

向相反，幅值是脉振磁动势的____1/2（一半）_________。三相不对称电流流过三相对称绕组产生__椭圆形_________磁动势，当它的幅值最小时，速度最_____大_______。

10. 设异步电动机磁场基波频率为f 1，同步速为n 1，转速为n ，则气隙中的ν

次谐波磁场在定子绕组上的感应电势频率为____ f 1_________，在转子绕组上感应电势频率为___f n

f n 111

ν-

___________。

11. 异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻，其上的电功率代

表转子的__总的机械功率______功率，该电阻称为__模拟______电阻。 12. 异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到

____80%__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。

13. 异步电机转子结构有鼠笼式和___绕线________式两种。利用变比为K A

的自耦变压器对鼠笼异步电机进行降压起动时，电网提供的电流与电机直接起动时的电流之比为___

K 21

___________。异步电机恒转矩变频调速时，____定子电压_______与定子电流频率之比应保持不变，目的是为了保持___磁通_______不变。

二、简答题：（35分）

1. 画出Yd7和Dd4三相变压器绕组连接图，并作出相应的电动势矢量图。

（8分）

2. 为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。（4分）

3. 三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场的性质

如何（幅值、旋转速度）？若绕组有一相断线，试问此时合成磁动势的

大小和性质？（用公式表示）（8分）

4.画出异步电机T－s曲线，标明起动点、临界转差率点。指出电动机工作

时稳定与不稳定运行区域，并给出解释。（9分）

5.画出变压器和异步电动机负载时的等效电路，从能量转换的角度说明它

们的异同点。（6分）

三、计算题：（30分）

1.两台三相变压器串联运行，容量均为1500kV A，两次降压后，供一负载，

两台变压器均为Dy连接，第I台额定电压为66/6.3kV，第II台额定电压为6.3/0.4kV，当两台变压器在6.3kV侧做短路试验，数据如下，试求：（1）每台变压器的短路阻抗Z k，r k，x k的标幺值；（8分）

（2）额定负载时，功率因数为0.9滞后时总的电压变化率。（7分）

变压器线电压（V）短路电流（A）三相功率（kW）

I 334 130 14

II 300 124 12

2.一台三相四极异步电动机，150kW，50Hz，380V，Y接法，额定负载时

pcu2=2.2kW，pmec=2.6kW，附加损耗pad=1.1kW。试求：

（1）额定运行时的转速、转差率；（4分）

（2）额定运行时的电磁功率和电磁转矩；（5分）

（3）如额定运行时，保持负载转矩不变，在转子绕组中串入电阻使电机的转速降低10％，问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍？调速

后的转子铜耗是多少？（6分）

附：参考答案

二、简答题

1.答：

Yd7:

Dd4: or：

C y

A C

X Y

b a

a y

b z

c x

C X

A C

X Y

c b

x y

B Z

A Y

a y

b z

c x

2. 答：

双层短距绕组可以等效为两个相位相差短距角β的单层绕组，其双层短距绕组的基波和谐波电势为两个单层绕组相应电势的矢量和，其数值分别小于其代数和，其减小系数为短距因数，谐波的短距因数要小于基波的短距因数。因此，通过短距，牺牲一点基波来达到更多地抑制谐波的作用。

3. 答：

三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场，基波合成磁动势是一个圆形旋转磁动势，其幅值不变，为一相脉动磁动势幅值的3/2倍，旋转速度为60f/p 。

若有一相断线，如a 相，则：

0a =i ，t I i ωsin m b =，t I i ωsin m c -=

以b 相绕组轴线为参考轴，则：

b 相磁动势基波 x t F x t f cos sin ),(m1b1ω=

c 相磁动势基波 )3

2cos(sin ),(m1c1π

ω--=x t F x t f （2分）合成磁动势基波

x F x t F x t F x t F f f f ωπ

πωπωωsin )6

cos(3 3sin

)3sin(sin 2 )]3

2cos(sin [cos sin m1m1m1m1c1

b11+

=--=--+=+=

合成磁动势为脉动磁动势，幅值为一相磁动势幅值的3倍。

4. 答：

异步电机的T - s 曲线

c y

C Y

X Y A B C

Z a

B X

A Z a z

b x

ab ?

AB ?

图中，A 点为起动点（n =0, s =1）；B 点为临界转差率点（最大转矩点）。

s =0~s K 的区域为稳定运行区域，s =s K ~1的区域为不稳定运行区域。

解释：

（1） s =0~s K 区域：设电机原来稳定运行在图中的a 点。此时，若发生扰动使T L 突

然增大，则电机转速下降，电动机运行在a ’点；当扰动因素消除后，电动机加速从而恢复到原来运行点a ；若扰动使T L 突然减小，则电机转速上升，电动机运行在a 〞点，当扰动因素消除后，电动机减速从而亦可恢复到原来运行点a 。可见，在 s =0~s K 区域内，电动机可稳定运行。

（2） s =s K ~1区域：设电机原来稳定运行在图中的b 点。此时，若发生扰动使T L 突

然增大，则电机转速下降，转差率s 将增加，电动机运行在b ’点，此时电磁转矩T 将减小，则电机将继续减速，直至停止；若发生扰动使T L 突然减小，则电机转速上升，转差率s 将减小，电动机运行在b 〞点，此时电磁转矩T 将增大，则电机将继续加速，直至稳定运行区相应的平衡点。可见，在s =s K ~1区域内，电动机不能稳定运行。

5. 答：

电磁制动状态

- ∞

+ ∞ 发电机状态

电动机状态

B s K b

b ’ b 〞

a a’ a 〞变压器T 形等效电路

r 1

x 1

U 1

I 2

'I 2r '

x 'm

r m

x m

I ?

'=E E 1

（1）相同点：

变压器和异步电动机能量转换都是利用了电磁感应定律的基本原理；能量传递都是以磁场作为媒介，两侧都无直接电的联系。

（2）不同点：（答出其一即可）

? 前者实现不同电压的电能变换；后者实现电能到机械能的转换，气隙是其能量转

换的场所。

? 前者主磁场为铁心中的磁场，是静止交变脉动磁场；后者的主磁场为气隙磁场，

是旋转磁场。

? 前者磁路中无气隙，激磁电流较小；而后者有气隙，激磁电流较大。

? 前者等效电路中的负载是实际存在的；而后者等效电路中的负载电阻是模拟的。

三、 1. 解：

（1）对于第I 台变压器，短路试验在低压侧进行，低压侧y 形连接，相电流等于线电流

为130A ，线电压为334V 。

低压侧额定相电流 )(46.13710

3.6310150033

32NI

NI I N 2A U S I =???==? 低压侧阻抗基值 )(46.2646.1373/103.63I 2N I

2N 2bI Ω=?==??I U Z

短路阻抗 )(48.1130

33343KI

Ω=?==I U Z

短路电阻 )(28.01303101432

2KI KI KI Ω=??==I p r

短路电抗

)(45.128.048.1222

KI 2KI KI Ω=-=-=r Z x

短路阻抗标幺值 056.046.2648

.12bI KI *KI ==

=Z Z Z 短路电阻标幺值 011.046.2628

.02bI KI *KI ==

=Z r r 短路电抗标幺值 055.046

.2645

.12bI KI *KI ==

=Z x x 对于第II 台变压器,短路试验在高压侧进行，高压侧△形连接，相电压等于线电压为300V ，线电流为124A 。

异步电动机T 形等效电路

r 1

x 1

I 2

'I 2r '

x 'm

r m

x m

I ?

'=E E 1

U ??

? ??-'s s r 12

高压侧额定相电流 )(37.79103.6310150033

1NII NII II 1N A U S I =???==? 高压侧阻抗基值 )(38.7937.79103.63

II 1N II 1N 1bII Ω=?==??I U Z

短路阻抗 )(19.43/124300

KII KII KII Ω==

=I U Z 短路电阻 )(78.0)

3/124(3101232

2KII KII KII Ω=??==I p r 短路电抗 )(12.478.019.4222

KII 2KII KII

Ω=-=-=r Z x

短路阻抗标幺值 053.038

.7919

.4bII 1KII *KII ===Z Z Z 短路电阻标幺值 0098.038.7978

.0bII 1KII *KII ===Z r r 短路电抗标幺值 052.018

.7912.4bII 1KII *

KII ===Z x x

（2）

已知功率因数 9.0cos =θ 则有 4359.0sin =θ 略去励磁电流后等效电路参数

0208.00098.0011.0*KII *KI *K =+=+=r r r 107.0052.0055.0*KII *KI *K =+=+=x x x 0208.0*K *a ==r u ，107.0*K *r ==x u

则电压调整率

54.6 %100)4358.0107.09.00208.0( %

100)sin cos (*r *a =??+?=?+=?θθu u U

2. 解：

（1）同步转速

min)/r (15002

60601=?==

p f n 0 kW,2.2Fe Cu2Cu1===p p p

则电磁功率

)

kW (9.1556.21.12.2150 mec

ad Cu1N M =+++=+++=p p p P P

总的机械功率 )kW (7.1532.29.155Cu2M i =-=-=p P P 由 M i )1(P s P -=

得转差率 s =0.0141

则转速 n =(1-s )n 1=1479(r/min)

（2）已求电磁功率 )kW (9.155M =P

《电机学》课程试卷7

一、填空：

1．一台直流电动机，P N =10KW,U N =220V,η=0.86，n N =980r/min ，则额定电流为＿＿＿＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿＿＿＿＿。

2．电机铁心采用0.35或0.5mm 的硅钢片，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．YY n 联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为＿＿＿＿＿＿＿

＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4．变压器的空载损耗主要是＿＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿＿＿

损耗。

5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故通常采用y 1=＿＿＿＿＿＿。

6. 一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角θ=200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*U N ，为使角θ保持在小于250范围内，应加大励磁，使E 0*

为：E 0*

/E 0＿＿＿＿＿＿＿。二、选择题：

1．下列关于直流电动机说法错误的是：（） A 串励电动机不允许空载或轻载运行 B 并励电动机不允许励磁回路开路

C 同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向

D 其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降

电磁转矩 )m N (9.9921479

2107.153602603

i i ?=???==Ω=

ππn P P T

（3） 1126.0150014799.0150011=?-='-=

'n n n s 由 s r r s r ''+'='?

得 6.99'

Δ'2

r =r 即串入的电阻阻值约是原转子电阻的6.99倍。

负载转矩不变，接入调速电阻后转子电流不变。调速后转子绕组铜耗仍有kW 2.2Cu2=p 调速后的转子铜耗为

222

223(7.997.99 2.217.58Cu p I r 3I r )kW ??''''===?=

班次学号：姓名：

2．在两相对称绕组中分别通入i

1=I

sinwt,i

sin(wt+1200)，则此时产

生的磁场

A 圆形旋转磁场

B 椭圆形旋转磁场

C 脉振磁场

D 无法确定

3. 三相变压器额定电压为220/110V,Yy12，在高压侧作短路实验测得短

路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值

为（）

A 0.06

B 0.03

C 0.12，

D 0.24

4．一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V电网上，当输出功率保持不变时，则同步转速及电机实际转速将：

A 增大 ,减小

B 增大 ,增大 C减小,减小 D减小, 增大

5．绕线式感应电动机转子回路串电阻起动时，其特点为：（）

A Ist ↑, Tst ↓

B Ist ↑, Tst ↑

C Ist ↓, Tst ↑

D Ist ↓, Tst ↓

6．三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 ( )

A 线电势波形放生畸变；

B 相电势波形发生畸变；

C 损耗增大；

D 有效材料的消耗增大。

7铁心叠片越厚其损耗

A 越大

B 越小

C 不变

8．感应电动机运行时，定子电流的频率为f

,转差率为s,则转子电流的频

率为： A f

1 B f

/s C sf

D （1- s）f

三、简答题:

1．确定如下联结的变压器联结组,并画出其相量图。

2. 三相感应电动机的调速方法有哪些？

3．什么是同步电机？它的转速由什么决定？同步电机和异步电机的根本

区别是什么？汽轮发电机和水轮发电机的主要结构特点是什么？为什么前者总做成细长形状，而后者总做成矮胖形状？

五．某变电所有两台变压器，数据如下：

第一台：S N =3200KV.A, U 1N /U 2N =35/6.3KV, u K =6.9%；第二台：S N =5600KV.A, U 1N /U 2N =35/6.3KV, u K =7.5%。（1）当两台变压器并联运行时，输出的总负载为8000 KV.A 时，求每台变

X Y Z AX

E A

X Y Z

E BY

E CZ

E . a . b . c

. a x

b c y z .

压器所分担的负载大小。

（2）若使每台变压器均不过载，输出的最大总负载为多少？

六．一台三相比之4极感应电动机额定功率为20KW,U

N =380V,η

=88%, COS

ΦN=0.85,定子为三角形联结，在额定电压下直接起动时，起动电流为额定电流的7倍，试求用变比K

=3的自耦变压器降压起动时，起动电流是多少？

七．一台汽轮发电机，S

N =31250KVA,U

=10.5KV, Y形联结，COSΦ

=0.8（滞后），

定子每相同步电抗X

=7.0Ω,定子电阻略去不计，此发电机并联运行于无穷大电网，试求：

（1）当发电机在额定状态下运行时，功率角θ、电磁功率P

、比

整步功率P

syn 及静态过载倍数k

各为多少？

（2）若维持上述励磁电流不变，但输出有功功率减半，功率角θ、

电磁功率P

及cos?将变为多少？

课程试卷7答案

一、填空：

1. 5

2.85A 97.44N.m

2. 提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗;

3.接近正弦波，三次谐波磁通不能沿闭合铁心闭合，只能沿油或空气及油

箱壁闭合，磁阻大，故三次谐波磁通小，且负载时副方Y

联接，使副方可感应、流通较小的三次谐波电流，此电流也会对三次谐波磁通有所削弱，使磁通接近正弦波，故相电势接近正弦波。

4.铁，铜;

5. 5/6τ；

6、E

0*/E

>1.35

二、选择：

1.C;

2. B;

3. A;

4. B;

5. C ;

6. B;

7. A;

8.C

三、简答:

1. Dy1；

2、变极、变频、变压、转子回路串电阻（绕线式电机）;

3、汽轮发电机由汽轮机拖动，汽轮机是高速原动机，因此汽轮发电机普遍做成二极机，极数少，直径无需做大便有足够空间安排磁机，同时从旋转件的机械

应力考虑，也要求做成细长形，这样铜线利用率高。水轮发电机由水轮机拖动，水轮机是低速原动机，要得到较高的频率，因此极数多，直径必需做大才有足够空间安排磁机，因此水轮发电机必需做成矮胖形

五、（1）S1=3065KVA，S2=4935KVA；

（2）S总=8352KVA

六、I

=20*1000/(3*380*0.88*0.85)=40.63A

ST线=7/3 * I

=7/3*40.63=94.8A

七、（1）35.90,25000KW,34500KW/弧度，1.705

(2) 17.060,12500KW,40720KW/弧度，0.447

华南理工大学试卷

《电机学Ⅰ》试题

(电气工程及其自动化01级)

班级：学号姓名分数考试时间：2003.7.11 命题教师：

说明：本试卷满分为90分,另外10分由实验老师评分。

一、判断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否”。本题共15分，

每题1分）

1. 变压器一次侧接额定电压，二次侧从空载到负载时，负载时主磁通比空载时主磁通大。（）2．如果变压器二次侧绕组与一次侧绕组的匝数比为k=N1/N2，二次绕组归算到一次侧时，电动势和电压要乘以k倍，电流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。（）

3．考虑磁路的饱和时，如果变压器主磁通为正弦波，则产生主磁通激磁电流也是正弦波。（）4．三相变压器高压绕组和低压绕组的连接为Y/d时，总共可得到1、3、5、7、9、11六个奇数组号。（）

5．三相单层绕组中，为了使绕组端部尽可能短，每极每相槽数q=2时，采用链式绕组；q=3时，采用交叉式绕组；q=4时，采用同心式绕组。（）

6．对称三相绕组通入对称三相电流时，除产生基波旋转磁动势外，还会产生3次、5次、7次、9次……等一序列的奇数次高次谐波旋转磁动势。（）

7．对称三相绕组通入对称三相电流，当某相电流达到交流的最大值时，基波合成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。（）

8．只要电源电压不变，感应电动机的铁耗基本不变。（）

9．当感应电机定子接电源而转子短路堵住不转时，电机的电磁功率、输出功率和电磁转矩均为零。（）

10．绕线型感应电动机转子绕组串电阻可以增大起动转矩，笼型感应电动机定子绕组串电阻也可以增大起动转矩。（）

11．感应电动机恒转矩变频调速时基本上要求电源电压随频率正比变化。（）

12．若同步电机定子合成磁场超前于转子主磁场，此时转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行。（）

13．隐极同步发电机的同步电抗是表征对称稳态运行时电枢反应效应的参数。（）

14．凸极同步电机直轴同步电抗的饱和值等于短路比的倒数，即X d(饱和)=1/k c。（）

15．通常同步电动机在过励状态下运行，以便从电网吸收超前电流，改善电网的功率因数。（）

二、填空题（本题共10分，每题1分）

1．变压器空载运行时，空载电流就是电流。

2．变压器绕组的归算，实质是在保持为不变的条件下，对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。

3．当时，变压器的效率达到最大值。

4．一台单相变压器，S N=20000kVA,U1N/U2N=127kV/11kV,一次和二次绕组的额定电流分别

为、。

5．如果采用短距绕组消除ν次高次谐波，则绕组的节距y1应该为。

6．感应电动机的三种调速方法分别为。

7．同步发电机的零功率因数负载特性和空载特性之间相差一个由

组成的直角三角形，此三角形称为特性三角形。

8．同步发电机与无穷大电网并联运行时，调节可以调节发电机发出的有功功率。

9．同步发电机短路时，电枢反应的性质为。

10．同步电动机在异步起动过程中包括两个阶段。

三、选择题（请将正确答案的标号填入后面的括号里。本题共20分，每题2分）

1．变压器在负载运行时，作用在铁心上用以建立主磁通的激磁磁动势是。（）

A 一次绕组产生的磁动势

B 二次绕组产生的磁动势

C 一次和二次绕组产生的合成磁动势

D 以上都不对

2．一台三相电力变压器，二次侧带对称负载运行时的端电压恰好等于变压器二次侧的空载电压，则该负载一定是。（）

A 纯电阻负载

B 电感性负载

C 电容性负载

D 无法判断

3．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相电力变压器并联运行，则。（）

A 变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成正比

B 变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成反比

C 变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成正比

D 变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成反比

4．由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度。（）

A 等于零

B 是基波磁场转速的ν倍

C 等于基波磁场转速D是基波磁场转速的1/ν倍

5．要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用。（）

A 短距绕组

B 分布绕组

C 斜槽

D 无法消除

6．笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，。（）

A 起动电流和起动转矩均减小了

B 起动电流减小了，起动转矩增加了

C 起动电流和起动转矩均增加了

D 起动电流增加了，起动转矩减小了

7．感应电动机运行时，在空间上定子绕组产生的旋转磁场转速转子绕组产生的旋转磁场的转速。

A 大于

B 小于

C 等于

D 可能大于也可能小于

8．同步电机中，与电磁转矩的产生及能量的转换直接相关。（）

A 定子交轴电枢磁动势

B 定子直轴电枢磁动势

C 定子绕组产生磁动势幅值

D 定子绕组产生的漏磁通

9．同步电机与无穷大电网并联运行，有功功率一定，调节励磁时，在情况下同步电机的电枢电流最小。（）

A 过励

B 正常励磁

C 欠励

D 励磁电流最小

10．凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是由产生的。（）

A 转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同

B 转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同

C交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同

D 转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同

四、问答题(共30分)

1．试画出变压器感性负载运行时的相量图，列出折算后的基本方程式(电阻和电抗分开写)，试述变压器有那些运行特性和主要性能指标。(6分)

2．感应电动机频率归算的物理含义是什么？代表什么意义？能否用电感或电容代替？ (4分) 3．什么叫电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的？有哪几种性质的电枢反应？一般情况下的电枢反应是什么性质的？(5分)

4．单相绕组通以正弦电流与三相绕组通以对称三相正弦电流所产生的磁动势有什么区别？试列出它们的磁动势表达式，对三相绕组只列基波的。(5分)

5．试写出凸极同步发电机的功角特性表达式并画出曲线图。怎样判断静态稳定性？试指出静态稳定区的范围。凸极同步发电机的转子无励磁绕组时能否产生电磁转矩？为什么？(6分)

6．为什么说感应电机的工作原理与变压器的工作原理类似？试分析二者的异同？(4分)

五、计算题（保留5位有效数字，共15分）

1．一台三相笼型感应电动机，额定功率3 kw，额定电压380 v，额定转速为957转/分，定子绕组为Y 型，参数为：R1=2Ω，R2’=1.5Ω，R m=4Ω，x1σ=3Ω，x2σ’ =4.25Ω，x m=60Ω。试用T型等效电路求在额定转速时的定子电流、转子电流、功率因数和输入功率。(7分)

2．一台三相六极同步电动机，定子槽数Q=36，支路数a=3，试排出双层叠式短距绕组展开图（只排一相即可）。当绕组接成D接，每个线圈绕15匝，外加电压为380V，频率为50Hz时，气隙每极的磁通有多大？（感应电动势与外加电压比值为0.9。） (8分)

注意：考题与答卷一并交上，否则无分。

《电机学（I）》试题参考答案

一、判断题

1 否，

2 否，

3 否，

4 是，

5 是，

6 否，

7 是，

8 是，

9 否，10 否，11 否，12 否，13 否，14 否，15 是

二、填空题

1．激磁

2．功率和磁动势

3．不变损耗等于可变损耗（或铁耗等于铜耗也算对）

4．157.48 A、1818.18 A

5．

6．变极调速、变频调速和变转差率调速

7．电枢漏抗压降和电枢等效磁动势

8．原动机的输入功率

9．去磁直轴磁动势

10．异步起动和牵入同步

三、选择题

1 C，

2 C，

3 D，

4 D，

5 C，

6 A，

7 C，

8 A，

9 B，10 D

四、问答题

1．相量图见书33页图2-16（2分）；基本方程式为（2分）：

运行特性有外特性和效率特性，主要性能指标有电压调整率和额定效率。（2分）

2．感应电动机频率归算的物理含义用一个静止的电阻为的等效转子去代替电阻为的实际旋转的转子，等效转子将与实际转子具有同样的转子磁动势(同空间转速、同幅值、同空间相位) （2分）。代表与转子所产生的机械功率项对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率就代表实际电机中所产生的总机械功率（1分）。因此不能用电感或电容代替（1分）。

3．对称负载时电枢磁动势基波对主极磁场基波的影响称为电枢反应（1分），其性质与负载的性质和大小有关（1分），主要决定于电枢磁动势与主极磁动势的空间相对位置（1分）。有交磁、去磁和助磁三种典型电枢反应性质（1分）。一般情况下是交磁和去磁共存（1分）。

4．单相绕组通以正弦电流产生脉振磁动势，三相绕组通以对称三相正弦电流产生旋转磁动势（2分）。单相绕组的磁动势表达式为（2分）三相绕组的磁动势表达式为（1分）

5．凸极同步发电机的功角特性表达式为

（2分）

曲线见书p209图6-45（1分）。静态稳定性的判断用整步功率系数

（1分）

当P syn>0时稳定，区域为0≤θ<90o；当P syn<0时不稳定，区域为θ>90o；当P syn=0时为稳定极限，此时θ=90o（1分）。转子无励磁绕组时能够产生电磁转矩，因为凸极电机的X d≠X q，附加电磁功率不为零。（1分）

6．都是利用电磁感应作用传递能量（2分），变压器是从原边传到副边，输出电功率，是静止的，磁场为脉振磁场（1分）；感应电机是从定子传到转子，输出机械功率，是旋转的，磁场为旋转磁场（1分）。

五、计算题

1．额定转差率（1分）

定子电流（2分）

转子电流（2分）

功率因数cosφ1=cos36.284o=0.806095（1分）

输入功率P1=mU1I1cosφ1=3×220×6.98442×0.806095=3715.87 （1分）

2．每极每相槽数为（1分）

距为

节距为

绕组排列图为（4分）

感应电动势为（1分）

每相串联匝数为

每槽占电角度为

分布因数为（1分）

短距因数为

绕组因数为

气隙每极的磁通为（1分）

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华南理工大学试卷《电机学Ⅱ》试题

(电气工程及其自动化01级)

班级：电气工程01（）班顺序号姓名分数总

评分

考试时间：2003年11 月27日

注意：考题与答卷一并交上，否则无分。

（说明：本试卷满分为90分,另外10分由实验老师评分。）

一、判断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否”。本题共15分，

每题1分）

1. 直流电机的励磁绕组和电枢绕组中的电流都是直流的。（）2．直流电动机电枢绕组中的电流方向同感应的反电势方向是一致的。（）3．直流发电机的换向器起整流作用；直流电动机的换向器起逆变作用。( )4．自励是电动机的一种励磁方

式。（）5．在直流电机中，以虚槽计算时，电枢绕组的合成节距等于换向器节距。（）6．单叠绕组同一磁极下的元件串联构成一条支路；单波绕组相同极性磁极下的所有元件串联构成一条支路。（）7．直流电机的电负荷是指电枢绕组中流过的电流的大小，单位是安培。( )8．在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。（）9．当电刷沿转子旋转的方向移动时，将出现直轴电枢反应磁势。对于发电机，该磁势是去磁性质的；对于电动机，该磁势是助磁性质的。（）10．在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。（）11．直流发电机的外特性是指转速为额定值、励磁电流为额定值（或励磁回路电阻为固定）时，输出电压与输出电流之间的关系。并励发电机具有硬的外特性；而他励发电机则具有拐弯的外特性。（）12．并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。（）13．变压器空载接入电网时，存在很大的冲击电流。当考虑铁芯饱和时，这一冲击电流比不考虑饱和时为小。（）14．在ABC坐标系中，同步电机的电压方程式为系数随时间变化的微分方程。（）

15．在dq0坐标系中，同步电机的d（q）轴电压是由电阻压降、自身磁链变化引起的感应电势、以

及切割对方轴的磁链所引起的运动电势3部分组成的。（）

二、填空题（本题共15分，每空1分）

1．在没有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流远大于稳态短路电流的原因在于：在短路瞬间，励磁绕组阻碍电枢反应磁通通过转子主磁路，电枢反应磁通只能沿闭合，因此磁阻大、电抗小，电流大。2．在有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流又远大于没有阻尼绕组时的忽然短路电流,其原因在于：在短路瞬间，除了励磁绕组的阻碍作用以外, 也对电枢反应磁通起阻碍作用,从而使电枢反应的磁阻更大、电抗更小，电流更大。3．同步电机忽然短路时,定子绕组的短路电流可以分为：周期性的、周期性的、周期性的，以及衰减的非周期分量、二次谐波分量等。4．同步电机忽然短路时,在定子绕组的短路电流

中：同励磁绕组的非周期稳态励磁电流I f0相对应；和励磁绕组的非周期电流衰减分量对应，时间常数为T d'；和直轴阻尼绕组的非周期电流衰减分量相对应，时间常数为T d"；则同励磁绕组中的周期性衰减电流相对应，时间常数同为定子绕组的时间常数T a。5．MT0变换同dq0变换的差别在于：dq0变换的d、q轴相对转子是；而MT0变换是将M轴取得同一致。6．变压器的过电压现象包

括：和。7．在研究雷击引起的变压器大气过电压时，需要考

虑的影响，其原因在于雷电波冲击时间短，等效高频电源。

8．空载的同步电机单相（设为A相）对中点稳态短路时，A相电流的三个相序分量相等，都等于A 相稳态短路电流的。

三、单选题（每题只有一个答案是正确的，请将正确答案的标号填入括号里，每小题2分，共

12分）

1. 直流电动机接成并励方式时，电动机的输入电流I、电枢电流I a和励磁电流I f三者之间的关系为。（）

A I=I f+I a

B I a=I+I f

C I a=I=I f

D I f=I+I a 2. 一台正在运行的并励电动机，其转速为1450转/分，现将其停下，用改变励磁绕组的极性来改变电机的转向（其他条件不变），则此时反转的转速将。（） A 大于1450转/分 B 小于1450转/分

C 等于1450转/分

D 无法判断

3. 一台串励电动机和一台并励电动机，额定电流与额定转矩相等，若起动时它们的电流也相等，则串励电动机的起动转矩并励电动机的起动转矩。（） A 等于 B 大

于 C 小于 D 小于或等于

4. 在直流并励发电机自励建压过程中，发现接在电枢两端的电压表的读数有减小现象，最后为零，

这说明。（）

A 励磁回路电阻太小

B 励磁回路电阻太大

C 没有剩磁或剩磁太

弱 D 电枢绕组与励磁绕组建立的磁场极性相反5. 同步电机的直轴瞬态电抗直轴同

步电抗。（） A 大于或等于 B 大于 C 小

于 D 小于或等于6. 同步电机三相突然短路

时，。（） A 三相短路电流的稳态值中，除了周期性分量外，还含有非周期性分量 B 三相短路电流的每相瞬态电流中一定都含有非周期分量 C 三相短路电流的每相瞬态电流中不含有非周期分量 D 三相短路电流的每相瞬态电流中不一定都含有非周期分量

四、多选题（请将所有正确答案的标号填入括号里，每小题3分，共18分）

1. 负载时直流电机的气隙磁场包括。（）

A 定子绕组电流产生的主磁场

B 定子绕组电流产生的漏磁场

C 电枢绕组电流产生漏磁场

D 电枢绕组电流产生电枢反应磁场

2. 直流电动机调速的方法包括。（）

A 改变电动机电压的极性

B 调节电枢电压的大小

C 调节电枢电路中串联的可变电阻

D 调节励磁电路中串联的可变电阻

3. 并励直流电机的损耗包括。（）

A 定子绕组和转子绕组的铜耗

B 定子铁心的铁耗

C 机械损耗和杂散损

耗 D 转子铁心的铁耗

4. 并励直流发电机，转速升高时，保持励磁电流不变，发电机所带负载电阻也保持不变，

则。（）

A 励磁回路电阻增加

B 发电机输出电压增加

C 发电机电枢电流增

加 D 定子绕组的铜耗增加

5. 在相坐标表示的三相感应电机的磁链方程中，是常数。（）

A 定子绕组和转子绕组的自感

B 三相定子绕组之间的互感

C 三相转子绕组之间的互感

D 定子绕组与转子绕组之间的互感

6. 同步发电机单相短路（另外两相开路）稳态时，。（）

A 定子短路电流含有基波分量和一系列3次、5次…等奇次谐波

B 定子短路电流含有基波分量和除3的倍数次外的一系列奇次谐波

C 转子电流中含有直流励磁分量和一系列的偶次谐波

D 转子电流中含有直流励磁分量和除3的倍数次外的一系列奇次谐波

五、综合题（第1、2、3题每题5分，第4题7分，第5题8分，共30分）

1．试述对称分量法求解对称电机不对称运行的过程，并说明其优点何在？

2．试写出派克方程，并说明它是什么方程，通过什么坐标变换得到的？

3．试写出考虑饱和时直流电机的感应电动势和电磁转矩的表达式，并说明其物理含义。 4. 一台17 kW、220 V的并励直流电动机，电枢总电阻（包括电刷接触压降电阻）R a=0.1Ω，在额定电压下电枢电流为100 A，转速为1450 r/min，并励绕组与一变阻器串联以限制励磁电流为4.3 A，电动机带有恒转矩负载。当变阻器短路时，励磁电流为9 A，稳态转速降到850 r/min，机械损耗等不计，试计算

（1）励磁绕组的电阻和变阻器的电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值（3）负载转矩值

5．有一台直流电机，电枢虚槽数Z=24，极数2p=6，试排列一单叠绕组。要求画出磁极、换向片和电刷及接法。画出电路图。

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答案

一、断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否”。本题共15分，每

题1分）

（ｔ为对，ｆ为错）1. 直流电机的励磁绕组和电枢绕组中的电流都是直流的。（f ）2．直流电动机电枢绕组中的电流方向同感应的反电势方向是一致的。（f ）3．直流发电机的换向器起整流作用；直流电动机的换向器起逆变作用。（t ）4．自励是电动机的一种励磁方

式。（f ）5．在直流电机中，以虚槽计算时，电枢绕组的合成节距等于换向器节距。（t ）6．单叠绕组同一磁极下的元件串联构成一条支路；单波绕组相同极性磁极下的所有元件串联构成一条支路。（t ）7．直流电机的电负荷是指电枢绕组中流过的电流的大小，单位是安培。（f ）8．在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作

用。（t ）9．当电刷沿转子旋转的方向移动时，将出现直轴电枢反应磁势。对于发电机，该磁势是去磁性质的；对于电动机，该磁势是助磁性质的。（t ）10．在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。（f ）11．直流发电机的外特性是指转速为额定值、励磁电流为额定值（或励磁回路电阻为固定）时，输出电压与输出电流之间的关系。并励发电机具有硬的外特性；而他励发电机则具有拐弯的外特性。（f ）12．并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。（f ）13．变压器空载接入电网时，存在很大的冲击电流。当考虑铁芯饱和时，这一冲击电流比不考虑饱和时为小。（f ）

14．在ABC坐标系中，同步电机的电压方程式为系数随时间变化的微分方程。（t ）

15．在dq0坐标系中，同步电机的d（q）轴电压是由电阻压降、自身磁链变化引起的感应电势、以及切割对方轴的磁链所引起的运动电势3部分组成的。（t ）

二、填空题（本题共15分，每空1分）

1．在没有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流远大于稳态短路电流的原因在于：在短路瞬间，励磁绕组阻碍电枢反应磁通通过转子主磁路，电枢反应磁通只能沿励磁绕组的漏磁路闭合，因此磁阻大、电抗小，电流大。2．在有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流又远大于没有阻尼绕组时的忽然短路电流,其原因在于：在短路瞬间，除了励磁绕组的阻碍作用以外,阻尼绕组也对电枢反应磁通起阻碍作用,从而使电枢反应的磁阻更大、电抗更小，电流更大。3．同步电机忽然短路时,定子绕组的短路电流可以分为：周期性的稳态分量、周期性的瞬态分量、周期性的超瞬态分量，以及衰减的非周期分量、二次谐波分量等。4．同步电机忽然短路时,在定子绕组的短路电流中：周期性稳态分量同励磁绕组的非周期稳态励磁电流I f0相对应；周期性瞬态分量和励磁绕组的非周期电流衰减分量对应，时间常数为T d'；周期性超瞬态分量和直轴阻尼绕组的非周期电流衰减分量相对应，时间常数为T d"；非周期衰减分量则同励磁绕组中的周期性衰减电流相对应，时间常数同为定子绕组的时间常数T a。5．MT0变换同dq0变换的差别在于：dq0变换的d、q轴相对转子是固定不动的；而MT0变换是将M轴取得同转子磁链方向一致。

6．变压器的过电压现象包括：操作过电压和大气过电压。

7．在研究雷击引起的变压器大气过电压时，需要考虑各种电容的影响，其原因在于雷电波冲击时间短，等效高频电源。8．空载的同步电机单相（设为A相）对中点稳态短路时，A相电流的三个相序分量相等，都等于A相稳态短路电流的１／３。

三、单选题（每题只有一个答案是正确的，请将正确答案的标号填入括号里，每小题2分，共12

分）

1. A

2. C

3. B

4. D

5. C

6. D

四、多选题（请将所有正确答案的标号填入括号里，每小题3分，共18分）

1. A，D

2. B，C，D

3. A，C，D

4. A，B，C，D

5. A，B，C

6. A，C

五、综合题

1. 首先将不对称电压用对称分量变换式分解成正、负、零序分量，再将各序电压分别作用于电机，

求出电流和转矩等量后，最后用对称分量变换式合成三相电流及转矩。通过对称分量变换可使各序方程解耦，使问题简化。

2. 派克方程为

其中＝pθ它是电压方程，通过dq0坐标变换得到的。3. 感应电动势表达式

物理含义为，当电机造好后感应电动势正比于转速和每极磁通；电磁转矩的表达式

物理含义为，当电机造好后电磁转矩正比于电枢电流和每极磁通4. （1）励磁电阻变阻器电阻（2）额定运行（接变阻器）时：

电磁转矩：（Nm）变阻器短路后负载转矩不变、空载转矩不变，所以电磁转矩不变因此有：

（1）根据

有：

解得：，代入（1）（A）

说明：本题并没有指出磁通与励磁电流成正比（考虑了饱和），如果是用磁通与励磁电流成正比的观点求出的磁通，结果有出入。请适当扣分。

（3）（Nm）

说明：负载转矩不能等于电磁转矩，因为忽略机械损耗，但没有忽略铁耗，忽略机械损耗（因为机械摩擦损耗与转速有关）只能说明在两种情况下的电磁转矩相等，空载转矩也相等。所以空载转矩并不等于零。

5. 图略

电机学Ｉ试题

（华南理工大学电力学院２００５．６）

姓名班级学号（指班内序号）成绩

注意： 1. 一、二、三题答案必须直接写在试题相应位置；

2. 四、五、六题写在答题纸上；

3. 不得自带草稿纸；

4．答题前必须在每页（包括答题纸和草稿纸）右下角写上自己的名字，才可拆开试卷。

一、填空（25分）

1. 电机是

装置。

2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，不变；

不变。

3. 变压器的效率在达到最大值。

4. 为了使电动势波形接近正弦波，三相变压器比较好的绕组联结方法为：

。

5. 自耦变压器功率传递的特点为。

6. 短距因数的物理意义为

。

7. 一相绕组的感应电动势计算公式为；其中的匝数N是指。

8. 对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为：

；其幅值为单相磁动势的倍。

9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率f之间的关系为n= 。

10. 感应电机转子反应的物理意义为

。

11. 为了获得感应电机的T型等效电路，需要对转子绕组进行和归算。

13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为。

电机学_考试试卷及答案四套..

电机学考试试卷A卷一、填空题（每空1分共40分） 1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而。 2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。（填增大、减小或不变） 3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。 8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。 9 一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组包括个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。 10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。 11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。 12 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用图。 13 从时间概念而言，同步电机功率角是。 14 同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功率、输出无功功率；若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率、输出无功功率（填改变或不变）。 15 变压器的正序电抗负序电抗；同步电机的正序电抗负序电抗（填大于、

小于或等于）。二、作图题（共30分） 1 做出单相变压器在副边短路情况下的“T ”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明其物理意义。（10分） 2 指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。（10分） 3 一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。（5分） 4 一台凸极同步发电机，已知其X d *＝1、X q *＝0.8、U*=1、I*=1、功率因数角φ＝90o，做出其电动势相量图，并标注d 、q 轴以及励磁电动势相量的具体数值（不考虑磁路的饱和并忽略电枢电阻）。（5分）三、计算题（共30分） 1 一台三相变压器， S N =25kV A ，U 1N /U 2N =6/0.4kV ，阻抗电压u k =4%，额定负载时的短路损耗p kN =300W ， Y ，y0联接， (1) 求短路参数的有名值及标么值；（7分） (2) 负载电流为额定电流的0.6倍且负载为纯电阻性质，求此时的电压调整率。（3分） 2 两台额定电压相同的变压器并联运行，已知：S NI =3000kV A ，u KI =5%；S NII =3000kV A ， u KII =10%。 (1) 总负载为3000kV A 时，两台变压器的负载分别是多少？（2分） (2) 为了不使任一台变压器过载，两台变压器的最大总输出容量是多少。（3分） 3 一台三相交流凸极同步发电机，额定电流100A ，Y 接法，极对数p=3，双层绕组，每相绕组串联匝数为100匝，同步转速1000转/分钟，基波绕组因数0.9456，三次谐波绕组因数 0.578，空载情况下气隙基波与三次谐波每极磁通量分别为1Φ=0.197Wb 、3Φ=0.003Wb ，忽略其它高次谐波分量。 (1) 求基波感应电动势的频率；（1分） (2) 空载情况下，求每相绕组基波感应电动势与三次谐波感应电动势的有效值；（2分） (3) 在三相绕组通过三相对称额定电流情况下，求三相绕组合成基波与三次谐波磁动势的幅值。（2分） 4 一台三相汽轮发电机数据如下，S N =31250kVA ，U N =10.5kV （Y 接），cos ΦN =0.8（滞后），

电机学试题及答案

电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020

《电机学（1）》模拟试题一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。二、（8分）图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。

三、（27分）一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算：（1）变压器原边线电流；（2）副边线电流；（3）副边线电压；（4）电压调整率四、（10分）一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到

电机学考试试题(附答案)

期末考试卷（ A 卷）课程名称电机学考试学期 07-08/3 得分适用专业电气工程及其自动化考试形式开卷闭卷半开卷考试时间长度 120分钟一、填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允许____开路____。

电机学模拟试题含答案)

一、单项选择题 1、一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那么原边的励磁阻抗标幺值是（）。（Ａ）１６；（Ｂ）１６００；（Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（）电压。 A 空载线 B 空载相 C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（）。（A ）15°；（B ）30°；（C ）45°；（D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（）。 (A) 恒定磁势；（B ）脉振磁势；（C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（）。（A ）交轴电枢反应；（B ）直轴去磁电枢反应；（C ）直轴去磁与交轴电枢反应；（D ）直轴增磁与交轴电枢反应。二、填空题 1、变压器主要结构部件是（）和（）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （）A ，=0P （）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（）。 4、同步发电机电枢反应的性质取决于（）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（）作用。三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数四、简述题

电机学考试试题及其答案

电机原理试题及答案（仅供参考）一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率S N=，则额定转速为n N=_____、额定工作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 ~ 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了 ___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距τ＝＿＿＿、每极每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角α＝＿＿＿。 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 … 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。》 13. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1应随f1按______规律调节。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________ 时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 【 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 - 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。 >

电机学期末考试试卷大全(附答案)

考试卷（ A 卷）课程名称电机学考试学期 07-08/3 得分适用专业电气工程及其自动化考试形式开卷闭卷半开卷考试时间长度 120分钟一、填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱

电机学期末试题及答案

电机学Ｉ试题（华南理工大学电力学院２００５．６）姓名班级学号（指班内序号）成绩注意： 1. 一、二、三题答案必须直接写在试题相应位置； 2. 四、五、六题写在答题纸上； 3. 不得自带草稿纸； 4．答题前必须在每页（包括答题纸和草稿纸）右下角写上自己的名字，才可拆开试卷。一、填空（25分） 1. 电机是装置。 2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，不变；不变。 3. 变压器的效率在达到最大值。 4. 为了使电动势波形接近正弦波，三相变压器比较好的绕组联结方法为：。 5. 自耦变压器功率传递的特点为。 6. 短距因数的物理意义为。 7. 一相绕组的感应电动势计算公式为；其中的匝数N是指。 8. 对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为：；其幅值为单相磁动势的倍。 9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率f之间的关系为n= 。 10. 感应电机转子反应的物理意义为。 11. 为了获得感应电机的T型等效电路，需要对转子绕组进行和归算。 13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为。 14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率P em，可以分割成转子铜耗p cu2、总机械功率（转换功率）PΩ。二者同P em的关系为p cu2= ；PΩ = 。 15. 同步电机的电枢反应是指。 16. 同步发电机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时，之间的关系。 17. 功角的含义是：从电路（电压）角度看，它是之间的夹角；从磁场角度看，它是之间的夹角。 18. 对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U、功率因数cos?、X d、X q，求取励磁电动势E0时，需要利用一个虚拟电动势E Q来求取I和E0的夹角ψ0。。

电机学复习题与答案

一、填空题 1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和漏磁通，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2．他励直流电动机常用的调速方法有：_ 改变电枢回路里的串联电阻；减小气隙磁通；改变电枢端电压U 。 3．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子串接电抗器起动； Y —起动；自耦减压起动。 4．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 5．异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。 6．直流电动机常用的调速方法有：电枢控制和磁场控制。 7．变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电流的大小。 8．削弱齿谐波电动势的方法有斜槽、分数槽（半闭口槽）以及其它措施。 9．单相绕组的磁动势是脉动磁动势；对称三相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、改变电压调速、变频调速。 11．变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行，原因是___安全和仪表选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行，原因是安全和仪表选择方便。 12．一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1：100 ；归算前后的二次侧磁势之比是 1：1 。 13．并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临界电阻。 14．一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15．三相感应电动机转子转速为n ，定子旋转磁场的转速为n S , 极对数为p ，则定子电流的交变频率为 60s n p _ ；转子电流的交变频率为 ()60 s n n p 。二、选择题 1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（ A ）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、一台额定条件下工作在 220V50Hz 的单相变压器，错接在220V60Hz 的交流电源上，则额定负载时的主磁通会（ B ）： A 变大 B 变小 C 几乎不变 3、直流电动机定子励磁绕组中电流为（ A ）： A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形

电机学期末复习题集

选择题 1一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为 ec1和ec2，则应有（ C ） (A)ec1>ec2 (B)ec1

电机学试题及答案(2004~2005第一学期).

一、填空题：（每空1分，共20分） 1．进行并励直流发电机实验时，若电机的电压不能建立，可能的原因有：无剩磁，励磁绕组的极性与电枢绕组的极性相反，励磁绕组的电阻大于临界电阻值。。（并励：励磁绕组与电枢并联） 2．变压器的激磁参数由空载试验测取，短路参数由短路试验测取。 3．变压器并联运行的条件是：1）联结组标号相同，2）额定电压及变比相等， 3）短路阻抗标幺值相等。 4．在交流绕组中，为削弱感应电动势中的5次和7次谐波，可采用短距绕组来实现；为削弱齿谐波电动势，可采用斜槽来实现。 5．直流电动机的调速方法为：1）调压，2）调磁， 3）调电枢回路电阻。 6．有一台三相四极36槽交流电机，第一节距y 1=8，则节距因数k P1=0.985，分布因数k d1=_________，绕组因数k W1=__________。P187 7．直流电机中换向极绕组与电枢绕组相串联。 8．直流电机的电枢反应是指电枢磁场对主极磁场的影响，其结果是：气隙磁场发生畸变和呈去磁作用。 6、1） )2 sin(1πy k p =

考试命题、考试成绩分析表

电机学试题课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B．? E0滞后于 ? U C．E0＜U D．? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（）

2010年电机学期末考试)

华侨大学电机学期末考试试卷A 考试日期：年月日院（系）班级学号姓名成绩一. 填空题。【每空一分，共30分，将答案直接填在题中．．．．．．．．．括号中．．．】 3．凸极同步电机的转子绕组为（集中）（分布、集中）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（矩形）（正弦、阶梯、矩形）波，隐极同步电机的转子绕组为（分布）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（阶梯）波。 5．有一台三相交流电机，定子有36个槽，极数为4，节距为7。则每极每相槽数q 为（3），槽距角为（20°），极距τ为（9），短距因数p k 为(0.9397)，分布因数d k 为（0.9598），绕组因数w k 为（0.9019） 6．一台p 对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为a r ,电枢电流为a I ,可知此单迭绕组有(p 2)条并联支路，其每条支路电阻为(a pr 2)；若为单波绕组其每条支路电阻为(a r p 22)，电枢电阻为(a r p 2)。 7. 同步发电机在过励时从电网吸收(超前)无功功率，产生(直轴去磁)电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出(滞后) 无功功率，产生(直轴增磁)电枢反应。 8. 一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将(减小)，铁耗将(减小)。以下各题在答题纸上作答，并在每张答题纸上写上：班级、姓名、学号．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．二. 简答题。【每小题5分，共25分。】 1. 变压器为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。

全国高等教育自学考试电机学试题.doc

全国 2004 年 4 月高等教育自学考试电机学试题课程代码： 02271 一、单项选择题（本大题共20 小题，每小题 1 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1. 一台变比 K=3 的三相变压器，在低压侧加额定电压，测出空载功率P0=3000W，若在高压侧加额定电压，测得功率为() 。 A.1000 瓦 B.9000 瓦 C.3000 瓦 D.300 瓦 2. 变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为() 。 A.主要为铜损耗 B.主要为铁损耗 C.全部为铁损耗 D.全部为铜损耗 3.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将 () 。 A.减小 B.增大 C.不变 D.无法确定 4. 变压器负载电流不变时，功率因数越大，其效率() 。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 5.若电源电压随时间按正弦规律变化， u1= U1sin( ωt+ ) ，欲使变压器空载合闸电流最小，应为 ( ) 。 A.0° B.30° C.90° D.60° 6.D， yn 三相组式变压器的零序阻抗从副边看等于() 。 A.Zm B.Zk C.∞ D.Z2+Zm 7.为消除交流绕组中的 5 次谐波电动势可取Y 等于 ()。

A.Y= B. Y= C. Y= D. Y= 8. 三相交流电机接成Y 接可改善电动势波形，这是因为() 。 A.获得了中性点 B.消除了零序电流 C.消除了线电动势中的三次谐波 D.消除了相电动势中的三次谐波 9.交流绕组三相合成基波磁动势的幅值为()。 A.1.35 B. 0.9 C.0.9I C N C D.0.9I C qN C K q1 10.U N、I N、ηN、cos N分别是三相异步电动机额定线电压，线电流、效率和功率因数，则三相异步电动机额定功率 P N为 ( )。 A.U N I N cos N ηN B.U N I N cos N C.U N I N D. U N I N 11.一台三相异步电动机运行在 S=0.02 时，则由定子通过气隙传递给转子的功率中有 () 。 A.2%是电磁功率 B.2%是机械功率 C.2%是机械损耗 D.2%是转子铜耗 12.有一台两极绕线式异步电动机，要把转速调上去，下列哪一种调速方法是可行的 () 。 A.变极 B.转子回路串电阻 C.变频 D.降低电源电压 13. 同步发电机带纯感性负载时其电枢反应为() 。 A.交轴 B.直轴去磁 C.直轴加磁 D.交磁和直轴去磁 14. 同步电机电枢绕组匝数增加，其同步电抗() 。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定

电机学试卷及答案2012年最新消息

《电机学》课程试卷1 一、填空： 1．一台直流电动机，P N =10KW,U N =220V,η=0.86，n N =980r/min ，则额定电流为＿＿＿＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm 的硅钢片，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．YY n 联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4．变压器的空载损耗主要是＿＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿＿＿损耗。 5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故通常采用y 1=＿＿＿＿＿＿。 6. 一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角θ=200 ，现因外线发生故障，电网电压降为60%*U N ，为使角θ保持在小于250 范围内，应加大励磁，使E 0* 为：E 0* /E 0＿＿＿＿＿＿＿。二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是：（） A 串励电动机不允许空载或轻载运行班次学号：姓名：

B 并励电动机不允许励磁回路开路 C 同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向 D 其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降 2．在两相对称绕组中分别通入i1=I m sinwt,i2=I m sin(wt+1200)，则此时产生的磁场 A 圆形旋转磁场 B 椭圆形旋转磁场 C 脉振磁场 D 无法确定 3. 三相变压器额定电压为220/110V,Yy12，在高压侧作短路实验测得短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为（） A 0.06 B 0.03 C 0.12， D 0.24 4．一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V 电网上，当输出功率保持不变时，则同步转速及电机实际转速将： A 增大 ,减小 B 增大 ,增大 C减小,减小 D减小, 增大 5．绕线式感应电动机转子回路串电阻起动时，其特点为：（）

电机学考试试卷及答案

电机学考试卷（ A 卷）课程名称电机学考试学期得分适用专业电气工程及其自动化考试形式考试时间长度120分钟一、填空题（30分，每空1分） 1．从外形上区分，汽轮发电机是瘦长形，水轮发电机是扁短形。2．同步发电机电枢反应的性质取决于E0与I间的夹角，内功率因数角，ψ。3．同步发电机投入电网并列运行的理想条件有：①相序一致，②电压大小相等，③频率一致，④相角一致。（没有先后顺序之别） 4．并网运行的同步发电机，通过调节输入机械功率可以控制输出的有功功率，通过调节励磁电流可以控制输出的无功功率。 5．同步电机的同步电抗包括两部分，电枢反应电抗对应于电枢电流产生的三相合成磁通，漏抗对应于漏磁通，其中电枢反应电抗的大小与磁路的饱和程度有关。 6．同步发电机的短路特性呈直线形状，此时电枢反应是纯去磁作用。7．同步电机不对称运行时，正序旋转磁场不在转子绕组中感应电势，负序旋转磁场能在转子绕组中感应电势。 8．设I k(1)、I k(2)、I k(3)分别为同步发电机在单相、两相、三相稳定短路时的电流值，则其大小关系为Ik(3)< Ik(2)< Ik(1)。 9．当同步发电机发生突然短路时，其定子电流分量中可能有直流分量，此直流分量产生的原因是维持短路瞬间磁链不变，其大小会（会、不会）衰减。 10．直流电机的电枢绕组从结构特点上看是闭合绕组，当直流电机运行时，电枢的每个绕组中感应的是交变电势，通过电刷和换向器的作用，在电机外表现的是直流电势。 11．直流电机的电枢反应对主磁场的影响主要有：①使每极磁通有所减小，②磁场分布发生畸变。共 5 页第 5 页

12．直流电动机的调速方法主要有：①改变电源电压，②改变励磁电流，③电枢回路串电阻。其中第 3 种调速方式效率最低。（对应于串电阻调速效率最低）二、分析题（40分，每题10分） 1．比较下列情况下同步电机的稳定性，并说明理由：（1）当有较大的短路比和较小的短路比时；（2）在过励状态下或在欠励状态下运行时；（3）在轻载状态下或在满载状态下运行时。答：关键1——指出电机的稳定性与电机运行时的功角有关，功角越小，电机稳定性越好。关键2——写出电机的功角关系式P = E0 U sinδ/ Xs （1分）（1）短路比较大，则对应于同步电抗值越小，在相同负载及其他条件下，对应的功角越小，电机稳定性越好；（3分）（2）过励状态相比与欠励状态，励磁电流大，因此对应的空载电动势E0大，在相同负载及其他条件下，对应的功角越小，电机稳定性越好；（3分）（3）轻载即输出有功功率小，因此对应的功角小，电机稳定性好。（3分） 2．试分析下列情况下，同步电机的转子电流中有没有交流分量：（1）同步运转，定子电流三相对称且有稳定值；（2）同步运转，定子电流有稳定值，但三相不对称；（3）稳定异步运转；（4）同步运转，定子电流突然变化。答：（1）定子电流三相对称，则仅有正序分量，其旋转速度为同步速。电机以同步速旋转，则定子磁场与转子励磁绕组没有相对运动，没有运动电动势；定子电流有稳定值，即定子磁场幅值不变，则转子绕组中亦没有变压器电动势。因此，此时转子绕组中无交流分量。（2）定子电流三相不对称，则可以分解出正序分量和负序分量，负序分量产生负序旋转磁场，其运动速度为同步速，方向与转子运动方向相反，则与转子绕组有2倍同步速的相共 5 页第 5 页

电机学试题及答案(仅供参考)

《电机学》试题一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ2越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。若已知绕组W1开路，ì3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì2= A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将。5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 7．两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Z k不同，则Z k 越小，I k 。8．为改变他励直流电动机的转向，可以改变。 9．交流电机p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之比为，基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比为。二、（8分）图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。 z

三、（27分）一台三相电力变压器额定容量S=1000 kV A，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=0.015+j0.053，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算：（1）变压器原边线电流；（2）副边线电流；（3）副边线电压；（4）电压调整率四、（10分）一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回路总电阻R a=0.1 Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算： 1、采用电枢串电阻调速需串入的电阻值； 2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大。五、（10分）一台三相电机，极对数p=2，三相绕组的有效匝数彼此相等W A K dp1= W B K dp1= W C K dp1=100 匝，通入的电流分别为： i A =1.41Icos(ωt-2400); i B =1.41Icos(ωt-1200); i C =1.41Icosωt; 其中电流有效值I=10A。已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出ωt=1500瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方向（方法不限），并写出幅值大小。

西华大学电机学半期-期末考试练习题兼答案

一、填空题 1、三相异步电动机在额定电压U（相电压）运行时，从电源吸收的有功功率P=3UI cos(φ)，如果电压U为线电压，从电源吸收的有功功率P=3UI cos(φ)。 2、在三相异步电动机中，___电磁_____功率是气隙旋转磁场的作用从定子经过气隙传递到转子。这部分是转子通过__电磁感应______作用而获得的，因此称为电磁功率。 3、三相异步电动机运行时电磁功率、转子回路铜耗及机械功率的关系为 P M:P cu2:P m=1:s（1-s），从这个表达式中可知，如果电磁功率一定，转差率s越小，机械功率_ 越大 __，_转差率s ____越大，转子铜耗P cu2越大。 4、三相异步电动机中，最大电磁转矩对应得转差率称为___临界_____转差率。三相异步电动机起动时，n=___0_____，s=___1_____的电磁转矩称为起动转矩。 5、从三相异步电动机的工作特性可知，当三相异步电动机空载时，转子的转速n接近于___同步_____转速n1，假设空载运行时的转子电流约等于零，则定子电流I1等于_ 励磁 __ I0。 6、_功率因数 __是三相异步电动机的主要性能指标之一，我国生产的三相异步电动机cosφ为0.7～0.9。 7、从三相异步电动机固有特性分析可知，如果额定电压下直接起动三相异步电动机，由于最初起动瞬间主磁通约减少到额定值的一半，功率因数很低，造成了_起动电流 __较大而_ 起动转矩 __并不大的结果。 8、一般地三相异步电动机在_ 7.5 __kW以下的小容量鼠笼式异步电动机可直接起动。 9、三相异步电动机的降压起动有定子串电抗器 __、Y-Δ和自耦变压器降压__等起动方法。 10、三相异步电动机的能耗制动是当三相异步电动机在额定转速旋转时，突然切断三相交流电源，同时把_直流电 __通入其定子绕组中。 11、三相同步电机也是有定子和转子两大部分组成，定子上有三相交流 __绕组，转子上有_励磁 __绕组。 12、一般同步电机的转子有两种结构形式，即_ 凸极式 __和_隐极式 __。 13、同步电机在空载时，定子电流为零，气隙中仅存在转子磁动势。接上负载后，除转子磁动势外，定子三相交流电流将产生_ 电枢 __磁动势。同步电机额定运行时，随着电枢磁动势的产生，使气隙中的磁动势从空载时的磁动势变为负载时的_ 合成 __磁动势。因此，电枢磁动势的存在，将使气隙中的磁场的大小及位置发生变化，这种现象称为_电枢 __反应。 14、直流电机与交流电机相比，其主要缺点是_ 换向 __，因此限制了直流电机的最大容量，增加了运行的维护工作量，导致制造成本高。 15、直流电动机具有优良的调速性能，其调速范围_ 宽 __、_ 精度 __高、平滑性好。且调节方便，还具有较强的过载能力和优良的起动、制动性能，因此直流电动机特别适合于要求宽调速范围的电气传动和特殊性能要求的自动控制系统中。 16、直流发电机的工作原理是转子线圈中的电动势及其电流的方向是_ 交变 __的，只是经过电刷和换向片的_ 整流 __作用，才使外电路得到方向不变的_ 直

《电机学》期中考试试题及答案A

宁德师范学院物理与电气工程系《电机学》期中考试试卷班级姓名座号得分_____________ 一、填空题(每空1分，共20分) 1.电机按结构可分为__________和旋转电机，旋转电机包括直流电机和交流电机，交流电机包括感应电机和_______电机。 2.铁磁材料的铁芯损耗包括_________损耗和_________损耗。 3.变压器二次侧的额定电压 2N U是指变压器一次侧施加_________电压时二次侧的_______电压。 4.由于铁磁材料磁化曲线呈非线性关系，当主磁通为正弦波时，励磁电流应为_______波。 5.变压器短路试验时电源应加在_______侧，短路损耗主要是_______耗；空载试验时，应在 _______侧施加电源电压，空载损耗主要是_______耗。 6.变压器折算的原则是保持原副方绕组的________不变。 7.连接组为,Y y连接的三相变压器组，由于______次谐波磁通能够在主磁路中流通，故三相变压器组______采用,Y y连接。 8.对称分量法是一种线性变换方法，是将不对称的三相系统的量分解为等效的____个对称系统的____组相量。 9.电压互感器的副方绝对不允许_________，电流互感器的副方绝对不允许__________，且它们的副方应可靠接地。 10.三相单层绕组的绕组连接形式有______式绕组、______式绕组和同心式绕组。二、选择题（每题2分，共20分） 11．变压器负载运行时，依靠电磁感应作用将能量传递。而起传递作用的磁通是( )。 A. 一次漏磁通φ 1σ B. 二次漏磁通φ 2σ C. 主磁通φ 0 D. 漏磁通φ 1σ和φ 2σ12．若电源电压不变，变压器产生的主磁通φ，在空载和负载时，其值（）。 A．完全相等B．基本不变 C．根本不同D． m 1 Z U 13．若变压器电源电压不变，在空载和负载时，其铁耗（）。 A．完全相等B．近似不变 C．变化很大D．可忽略不计 14．三相心式变压器的各相磁路( )。 A. 彼此无关 B. 彼此相关 C. 彼此串联 D. 彼此并联 15．不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载系数)的大小按( )。 A. 容量大小 B. 与短路阻抗标么值成正比 C. 一样大小 D. 与短路阻抗标么值成反比 16．下列哪种情况不属于变压器的瞬变过程( )。 A. 空载合闸 B. 副方突然断路 C. 过电压冲击 D. 三相变压器负载不平衡 17．若将额定电压为220V的变压器误接到了220V的直流电源上，其结果是( ) A. 和接到交流上一样 B. 烧毁二次绕组 C. 烧毁一次绕组 D. 产生较小的励磁电流 18．变压器的变比为K=N1/N2，准确的变比计算公式是（） A．K= E2m/E1m B．K= E1/E2 C．K= U1/U2 D．K= I1/I2 19．变压器负载电流不变时，功率因数cos?2越大，其效率( )。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 20．三相绕组合成磁动势的基波是（）恒定的旋转磁动势。 A.磁通 B.幅值 C.相位 D.电流

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