(完整word版)电机学复习题
电机学复习题
一、选择题
1.同步发电机参数Xd称为（）
①漏抗②同步电抗
③电枢反应电抗④负序电抗
答案：1
2.直流电机运行在发电机状态时，其（）
①Ea>U ②Ea=0
③Ea
答案：1
3.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（）
①减小②不变
③增大④不确定
答案：3
4.短路试验，磁路不饱和的原因是（）
①直轴去磁电枢反应所致
②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降
③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降
④所加励磁电流很小
答案：3
5.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（）
①减小②增大
③不变④没关系
答案：2
6.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（）
①10% ②大于10%
③小于10% ④20%
答案：1
7.同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（）
①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻
③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果
答案：1
8.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（）
① E
0超前于 U②
E
0滞后于 U
③ I超前于 U④ I滞后于 U 答案：4
9.三相异步电动机的额定电流IN=（）
①
P
U
N
N N
3cos?②
P
U
N
N N N
3η?
cos
③
P
U N N N
1
3η?
cos④
P
U N N
1
3η
答案：2
10.同步发电机时间常数
''
T d称为（）
①阻尼绕组非周期性电流时间常数
②励磁绕组时间常数
③定子绕组非周期性电流的时间常数
④定子绕组周期性电流时间常数
答案：1
11.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接接开关降压起动，其起动电流Ist为（）
①100A ②173A
③212A ④150A
答案：1
12.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）
①交轴励磁绕组
②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大
③直轴上的磁阻比交磁阻大
④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻
答案：2
13.变压器并联条件中必须满足的条件是（）
①变比相等②组别相等
③短路阻抗相等④短路电压标么值相等
答案：2
14.同步发电机当其电枢电流 I超前空载电势 E
0运行时，其电枢反应为（）
①交磁②直轴加磁
③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁
答案：4
15.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率SN=0.04，额定转速为（）
①1000转/分②960转/分
③40转/分④0转/分
答案：2
16.Z正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）
①Z正>Z负②Z正=Z负
③Z正 答案：2 17.一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗（） ①不相等②相等 ③折算后相等④基本相等 答案：3 18.凸极同步发电机参数Xd与Xq的大小关系是（） ①Xd>Xq ②Xd ③Xd=Xq ④Xd=1 2 X q 答案：1 19.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（） ①K=E2m/E1m ②K=E1/E2 ③K=U1/U2 ④K=I1/I2 答案：2 20.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（） ①2a=2p ②2a=p ③2a=4p ④2a=0.5p 答案：2 二、填空题 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Zm，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= Zm。 答案：0.83, 0.83, 1.2 2.三相同步电机，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。 答案：800 3.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载。 答案：大 4.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。 答案：采用分布和短距绕阻 5.当变压器运行效率最高时，其不变损耗可变损耗。 答案：等于 6.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。 答案：3， 3 7.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。 答案：增大 8.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。 答案：采用分布和短距绕阻 9.同步发电机电枢反应性质取决于。 答案：内功率因数角Ψ 10.直流电机电枢导体的电流是流。 答案：交 11.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于。 答案：外加电压的大小 12.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其。 答案：输入转矩(原动机转矩) 13.为改变他励直流电动机的转向，可以改变。 答案：电枢绕阻两端的极性 14.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于状态。 答案：欠励 15.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。 答案：无关 16.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在 的缘故。 答案：电阻 17.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有谐波。 答案：三次 18.直流电机电枢反应性质取决于电刷的。 答案：空间位置 19.同步发电机气隙增大，其同步电抗将。 答案：减小 20.变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。 答案：0 21.一台单相变压器，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。 答案：466.6, 32.3, 0.5∠100A 22.两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 。 答案：大 23. 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。 答案：大，低 24.如交流绕组的线圈节距用空间电角度 γ1表示时，其基波分量短距系数KY1= 。 答案：K y1=sin γ1 2 25.三相异步电动机等效电路中的参数1 2 -' s s r 的物理意义是。 答案：模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的等效电阻 三、计算题 1.一台汽轮发电机并列于大电网上，其PN=25000KW，UN=10.5KV，cos. ?=08（滞后），xd*=1.0，不计ra。 试求：①该机供给90%额定电阻且cos. ?=08（滞后）时，输出的有功功率和无功功率为多少？ ②此时的励磁电势E0和δ为多少？ 答案：答案：① *I=0.9(0.8-70.6)=0.72-70.54 p Q * * . . = = ? ? ? ?? 072 054 P=0.72×25000 08.=22500KW Q=0.54×25000 08.=16875千乏 ② . **** E u jI x N d 010 =+=0°+j(0.72-70.54)×1.0 =1.7 25° 则 E0*=1.7,δ=25.1° E0=1.7105 3 . =10.3KV 2.一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回路总电阻R a=0.1Ω（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 答案：1、C eΦN=U N-R a I N/ n M =0.139, n0=U N/ C eΦN =1582.7r/min, ?n N= n0 - n N =82.7 r/min 串电阻后转速降落?n= n0 - n =582.7 r/min，则R a+R/R a=?n /?n N，R=0.65Ω(5分) 2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+?n N =1082.7 r/min，U1/ U N = n01/ n0 U1= 150.5V (5分) 3.一台125000KV A、50Hz、110/11KV、YN、d联接三相变压器、空载电流I0=0.02IN，空载损耗P0=133KW，短路电压Uk*=0.105，短路损耗PKN=600KW，求激磁阻抗和短路阻抗标么值。（9分） 答案：由题意知Z m*=1 0I * = 1 002 .=50 r m*= P S I N O 2 133 12500002 ? = ? *2(.) =2.66 x m*=Z r m m *2*2. -=- 50266 22 =49.93 Z k*=0.105 r k*= P S I KN N N ? = ? *2 600 12500012=0.0048 x k*=()()... ** Z r k k 2222 01050004801049 -=-= 4.一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=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 答案：1、原边电流的计算 k=(U1N/√3)/ U2N =(1000/√3)/3300=1.75 (3分) Z N=U1N2/S N=100Ω，Z=Z k+K2Z L=307.23∠580Ω (4分) I1=U1N/√3/ Z=18.79A (4分) 2、副边电流：I2=√3 I2Φ =√3K I1=56.96A (4分) 3、副边电压：U2=I2ΦZ L=3242.7V (3分) 4、ΔU=(U2N- U2)/ U2N=1.7% (4分) 5.一台三相50赫交流电机，定子绕组为单层整矩分布绕组，有关数据为Z1=36，2p=4，Nc=6，2a=1，单星接线。（4分） 试求：每条支路总匝数N。 答案：q= z pm 2 36 43 = ?=3 N=pq N a c ? = ?? 2 236 1=36 6.一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是576转/分。 试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速n1；（3）额定转差率SN；（4）转子电流频率f2。（4分） 答案：(1)p=601 1 f n≈ 601f n= 6050 576 ? =5.2取p=52p=10 (2)n1=606050 5 1f p = ? =600转/分 (3)S N=n n n N 1 1 - = 600576 600 - =0.04 (4)f2=S N f1=0.04×50=2Hz 7.一台三相异步电动机2p=4，f=50Hz，PN=13KW，UN=380V，△联接，IN=14.7A，Pcu1=630W,Pcu2=363W，PFe=346W，Pmec=150W，Pad=65W，试计算该电机额定负载时nN；T2及Tem。 答案：n1=606050 2 1f p = ? =1500转/分 总机械功率P mec=P N+P mec+P ad=13+0.15+0.065=13.215KN 电磁功率P em=P mec+P cu2=13.215+0.363=13.578KW 额定转差S N=P cu2/P em=0.363/13.578=0.0267 额定转速n N=(1-S N)n1=(1-0.0267)×1500=1460转/分 负载转矩T2N=9.55P N/n N=9.5513000 146085=牛、米 电磁转矩T em=P mec/2 60 πn =13215×60/2π×1460=86.43牛、米 8.一台三相电机，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 答案：1、见图2 2、F1=379.6A 图2 9.一台并励直流电动机U=220V，IaN=75A，nN=1000转/分，电枢绕组电阻ra=0.157Ω，并励电阻Rf=91Ω，一对电刷压降?U V b=2，额定负载时的铁耗PFe=600W，机械耗Pmec=198W附加耗Pad=145W，试求额定负载时的输入功率。（4分） 答案：电枢电势E aN=U N-I a r a-2△U b=220-75×0.157-2=206.2V I f=U R N f = 220 91=2.42A P em=E aN I a=206.2×75=1 10.某台变压器rk*=0.015，xk*=0.05，试求：半载且功率因数cos. ?=08（滞后）时的电压变化率。（4分） 答案：因为半载∴β=0.5，cos?2=0.8，∴?2108 =- cos.=36.9° △U=β(cos sin) ** r x k k ?? 22 + =0.5(0.015×0.8+0.05×0.6) =0.021 = 四、简答题 1.说明自耦变压器的优点。 答案：①减少铁心面积缩小总尺寸，占地面积减小。 ②副边绕组匝数不变，导线截面积减小节省用铜量降低成本。 2.说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。 答案：①幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为3 2倍，即F m1 =1.35 NK P w1 I。 ②转速为同步速：n1=60f p。 ③转向由电流相序决定，由超前相转向滞后相。 ④幅值出现在电流有最大值即相线圈的轴线上 3.画出异步电动机负载时的等值电路，说明为什么异步电动机的功率因数总是滞后的？ 答案：从等效电路可以看出异步电动机的参数只包括电抗和电阻、电动机负载变化时，只是电阻值变化，因此无论什么情况，异步电机的功率因数总是滞后的。 4.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 图1 答案：绕阻电动势向量见图1 联接组别为D，y 9 X,B b ?ab a,A,Z 图1 5.提高同步发电机过载能力的方法有哪些？ 答案：①增加励磁电流，即增大E0。 ②减小同步电抗x t 五、绘图题 1.当变压器带感性负载时，画出简化等值电路的相量图答案：设U2为参考量U=1 0 U1=U2+I1r k+I1x k。 2.画出三相同步发电机各序等效电路 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 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____。 一、直流电机 发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势： 60E a E E C n pN C a Φ== 电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++ 12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++ DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --= DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?= ? DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= .并联DM 的理想空载转速n 0： 1111 222201212 1022'''''''''m L U E I Z U E I Z I I I E E E I Z U I Z ?=-+?=-??=+??=??-=??=? 二、变压器 反电势：E 1=4.44fN 1Φm 、E 2= 4.44fN 2Φm 磁势平衡方程：112210N I N I N I += 折算前的变压器方程组（数学模型）： 折算后的变压器方程组： 电压变化率简化计算公式：ΔU =β(R k *cos φ2-X k *sin φ2)×100% 效率： %100)cos 1(kN 2 02N kN 20?+++-=p p S p p β?ββη 30ao AO E E ? 滞后于的相角联接组号＝ 三、交流绕组 1. 反电势频率、转子转速、极对数的关系： f = n /60 / p 2. 槽距机械角度：αm = 360°/Z 3. 槽距机械角度：αe = p* 360°/Z 4. 每极每相槽数：q = z/m/2p 5. 导体电动势：E c1 = 2.22 f Φ 6. 短距系数：k y1 = sin(π/2*y 1/τ) 7. 线圈电动势：E y1 = 2N c *E c1* k y1 = 4.44 N c f Φ k y1 8. 分布系数：2 sin 2sin 1 11ααq q k q = 9. 线圈组电动势：E q1 = q*E y1 * k q1 = 4.44q*N c *f*Φ*k y1*k q1 10. 绕组系数：k N1 = k y1*k q1 11. 相绕组电动势：11144.4ΦfNk E N =φ (N 为每相串联匝数) 11112222122101022m L U E I Z U E I Z E k E I I I k E I Z U I Z ?=-+?=-???=?? ?+=??-=??=? 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。 > 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 院系：电力工程系教研室：电机 教师：李永刚 “电机学（1）”课程教案 注：表中（）选项请打“∨” 绪论 一、教学要求 磁路是整个电机学的基础，也是电气工程专业其它后续课程的基础理论知识，例如控制电机、传感器和执行器、自动化电磁元件等课程的技术基础。为此，要求通过磁路部分的学习，要牢固掌握： (1)磁路的基本定律：安培环路定律及均匀磁路的欧姆定律、磁介质定律，电磁感应定律。 (2)铁磁物质的基本磁化曲线与磁滞回线。 (3)直流与交流磁路的共同特点及各自的分析方法。 二、知识结构 磁路的基本原理在普通物理中已有介绍，本课是在此基础上，在考虑铁心磁路及绕组空间结构及连接关系的基础上，进一步考虑铁磁物质的特性曲线，将物理学中对基本定律的定性理解，发展到对电磁量的定量分析。所以，可将知识结构描述为： 起点：物理学中的基本电磁定律 新的条件: (1)磁路与绕组的空间结构与连接 (2)铁磁物质的特性曲线 要求：定量分析电压、电流与磁通之间的关系。 三、教学难点 涉及的概念很多，内容复杂，学生对单一概念易于理解，但对于总的知识框架不易掌握，因此，记不住，更不会用。往往出现翻开书全明白，合上书全忘记的情况。 四、教学策略 (1)人机交互技术：通过人机交互直观理解饱和、磁滞等问题， (2)数值分析可视化技术：在交流磁路分析中，通过人机交互环境下的数值分析、可视化，深入理解在计及饱和时，磁通正弦波、激磁电流尖顶波及电流正弦波、磁通平顶波的特点。 五、课前复习 1、在电路中常用的欧姆定律、基尔霍夫定律。 2、在磁路中常用的磁欧姆定律、磁通的连续性原理、安培环路定律 第一章变压器的基本工作原理和结构 一、教学要求 (1) 了解变压器的用途、分类 (2) 了解变压器的主要结构 (3 ) 了解变压器的发热、温升 (4) 掌握变压器的额定参数 二、教学难点 变压器主要额定值（在三相变压器计算中相绕组与线绕组额定值混淆） 三、教育技术应用 多媒体可视化技术：见《教学课件》栏目中“6.三相变压器磁路” 四、课前预习 无 五、相关的科研进展 (1) 一种新型铁心结构变压器专利号97200573.0 实用新型 (2) 超导变压器的基本特点和开发现状唐跃进. 李敬东. 程时杰. 潘垣. 《电力系统自动化》2001 06 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。。 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 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1复习 1所有作业题和书中的例题 填空题 直流电机由 和 部分组成。其中换向极属于 部分，其作用是 。直流电枢绕组可分 为 、 。电枢绕组感应的电势是 ，通过 换向成 。交流绕组按层数分为 和 及 。从绕组的节距看分为 、 和 。单相交流绕组的磁动势为 ，通有对称三相交流 电的三相交流绕组磁动势形式为 、交流电机中，为削 弱或消除谐波的影响，绕组通常采用 、 的形式。 直流电动机的电势Ea 比端电压U ，电磁转矩Tem 与转速n （方向） , Ia 与 Ea （方向）。欲改变直流电动机的转向， 可采用的方法有 、 或 。 电机和变压器的磁路一般用 （材料）制成，变压器的铁芯导磁性 能越好，其励磁电抗 ，励磁电流就 。直流电机由 和 两大部分组成。其中 部分主要 有 、 、 ； 部分主要 有 、 、 。基波脉振磁势可以分解成两 个 、 、 的圆形旋转磁势。变压器的参数由 和 实验测得，其中由 试验可测出 然后计算出 ；由 实验可算 出 。交流电机单相绕组流过电流后产生 磁势； 三相绕组流过电流后产生 磁势。方向 。 直流电动机的电气制动方法有 、 、 调速方法有 、 、 直流电枢绕组 可分为 、 。 铁芯损耗包括2各部分，分别为____________________，铁芯损耗的大小与铁芯 材料特性Fe k 、磁通密度m B 、频率f 有关，写出 1.8m B T 时它们之间的关系式 _________________________。已知一台交流电机的极距为10槽，如果希望电枢 绕组中不包含五次谐波电动势，那么线圈的节距应当选为__________槽。铁心损 耗是__________和__________之和,一台并励直流电机，接到220伏的直流电网上， 作电动机运行时，电枢电势为210伏，若改为发电机运行，并保持电网电压，电 枢电流不变，则电枢电势为__________伏，电枢回路总电阻压降（包括电刷的接 触电压降）为________伏。 若外加电压随时间正弦变化，当磁路饱和时，单相变压器的激磁电流随时间 变化的波形是_____；磁路饱和时，激磁电流正弦时，主磁通波形是______。（尖 顶波、平顶波、正弦波） 三相交流电机定子绕组设计成分布及短距以后，其优点主要是_____。 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（） 电机学期末考试试卷大全(附答案) 考试卷（ A 卷）《电机学》课程试卷 一、填空： 1．一台直流电动机，PN=10KW,UN=220V,?=0.86，nN=980r/min，则额定电 流为＿＿＿52.85A ＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿97.44N.m＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm的硅钢片，其目的是:＿＿提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗＿＿＿＿＿＿＿ 3．YYn联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为:＿接近正弦波＿＿ ＿＿，这是因为: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YO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．变压器的空载损耗主要是＿铁＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿铜＿＿ 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y1=＿＿＿5/6τ＿＿＿。 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 =200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN，为使角保持在小于250范围内，应加大励磁，使E0为：E0/E0＿＿＿E0*/E0>1.35＿＿＿＿。 二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是：（ c ） 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 2．在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt 1200)，则此时产生的磁场（ b ） 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 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 1、电枢：在电机结构中能量转换的主要部件或枢纽部分。 2、换向：直流电机元件的换向是元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，进入另一条支路，电流方向的改变过程。 3、额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 4、电机：机电能量（或机电信号）相互转换的机械电磁装置。 5、交流电机：交流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。 6、交流电动机：把交流电能转换为机械能量的机械电磁装置。 7、交流发电机：把机械能量转换为交流电能的机械电磁装置。 8、直流电机：直流电能与机械能量相互进行转换的机械电磁装置。 9、直流发电机：把机械能量转换为直流电能的机械电磁装置。 10、直流电动机：把直流电能转换为机械能量的机械电磁装置。 11、第一节距：同一元件的两有效件边在电枢圆周上所跨的距离。 12、第二节距：相邻两元件前一个元件的末边与后一个元件首边，在电枢圆周上所跨的距离。 13、第三节距：相邻两元件同名边（同为首边或末边）在电枢圆周上所跨的距离。 14、极距：相邻两个磁极轴线之间的距离。 15、电角度：磁场在空间变化一周的角度表示。 二、填空 1、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 2、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 3、电机铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 4、直流电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 5、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 6、直流电机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 7、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 8、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 9、直流电机电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 10、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 11、直流电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 12、直流发电机电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 13、直流发电机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 14、直流电动机电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 15、直流电动机电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 16、电流有交、直流之分，所以旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 17、电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 18、电动机的电流有交、直流之分，所以，旋转电动机也有直流动电机与交流电动机两大类。 19、旋转电机是一种机电能量相互转换的机械电磁装置。 20、旋转电机是一种机电能量相互转换机械电磁装置。 长沙理工大学拟题纸 (C) 课程编号 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名 ……………………………密…………………………封…………………………线…………………………… 课程名称（含档次） 电机学 (下) 专业层次（本、专） 本科 专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、填空（40′）： 1、电枢反应是指_____________________；当οο90180-<<-ψ时，其电枢反应性质为__________。 2、同步发电机的短路比K C 的定义是____________________，当气隙δ增大时，K C 变________，x d 变__________，运行稳定性__________。 3、与大电网并联运行的同步发电机，若仅增大原动机的输出功率，则同步转速n 1__________，功角θ__________，电磁功率P em __________，无功功率Q__________。 4、同步调相机又称为_____________。实际上就是一台____________运行的同步____________，通常工作于______________状态。 5、选择题：同步发电机的V 形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V 形曲线，这一不稳定区应该在____________区域。 （1）I f >I f 正励 （2）I f =I f 正励 （3）I f 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。 《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。电机学试题及答案
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