历年电机试卷及答案
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
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。（错）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。（错）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。（对）4．自励是电动机的一种励磁方式。（错）
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。（对）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。（对）
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。（错）8．在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。（对）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。（对）10．在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。（错）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。（错）
12．并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。（错）
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。（错）
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（对）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。（对）
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
相对应；周期性瞬态分量和励磁绕组
错0
的非周期电流衰减分量对应，时间常数为对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，时间常数为对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对a。5．M对0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M对0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。
电机学Ｉ试题
（华南理工大学电力学院２００５．６）
一、填空（25分）
1. 电机是（一种进行机电能量转换或将一种电压、电流等级转换成另外一种电压、电流等级的）装置。
2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，（一、二次侧容量、功率）不变；（一、二次侧绕组磁势）不变。
3. 变压器的效率在（铁耗与铜耗相等时）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：（一、二次侧至少有一方为三角形联结，或有一方为星形带中性点接地联结）。
5. 自耦变压器功率传递的特点为（一、二次侧既有直接的传导功率传递，又有间接的电磁感应功率传递）。
6. 短距因数的物理意义为（元件短距时的电势同元件整距时的电势的比值）。
）；其中的匝数N是指7. 一相绕组的感应电动势计算公式为（k E=4.44错N
w1
（每相串联匝数）。
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：（哪相电流达到最大值，旋转磁势的轴线就转到同该相绕组轴线重合）；其幅值为单相磁动势的（１．５）倍。
9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率错之间的关系为
n=（６０ｆ/ｐ）。
10. 感应电机转子反应的物理意义为（转子绕组电流的基波磁势对气隙磁场的影响）。
11. 为了获得感应电机的对型等效电路，需要对转子绕组进行（频率）和（绕组）归算。
13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为（定子电流频率）。
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）P W。二者同P em的关系为p cu2=（ｓＰｅｍ）；P W=（(1-s)P em）。
15. 同步电机的电枢反应是指（电枢电流的磁势对主极磁场的影响）。
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，（端电压同励磁电流）之间的关系。
17. 功角的含义是：从电路（电压）角度看，它是（励磁反电势与端电压）之间的夹角；从磁场角度看，它是（主极励磁磁场同气隙合成磁场）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 j、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Y0。（）。
19. 同步发电机机投入并网的条件为：1)相序相同；2)（频率相同）；3)（对应相的电压相等、且相位相同）。
二、正确的打“√”；错误的打“?”（25分）
1. 变压器一次侧接额定电压不变，则负载的主磁通比空载的主磁通略小。（√ ）2．如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为k=N1/N2，则一次侧归算到二次侧时，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，则产生主磁通励磁电流也是正弦波。（?）
4．三相变压器绕组采用Y，d连接时，共有1、3、5、7、9、11六个组号。（√）5．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。（?）6．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。（√）7．只要电源电压不变，感应电动机的铁耗就基本不变。（√/?）8．当感应电动机的定子接电源、转子短路堵转时，电机的电磁功率、输出功率和电磁转矩均为零。（?）9．对绕线型感应电动机，转子串电阻可以增大起动转矩；对笼型感应电动机，定子绕组串电阻可以增大起动转矩。（?）10．对感应电动机，进行恒转矩变频调速，基本上要求电源电压随频率正比变化。
（√ ）11．若同步电机的气隙合成磁场超前于转子主磁场，则电机运行于发电机状态。
（?）12．对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。（?）13．通常同步发电机工作在过励状态，以便提供无功功率，改善电网的功率。（√）
14．变压器的额定容量单位为kW。（?）15．考虑铁耗时，变压器的励磁电流同其产生的主磁通同相位。（?）16．变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。（?）17．电角度＝机械角度×2p。（?）18．双层叠绕组的最多并联之路数为２。（?）19．正常空载运行的三相感应电动机，忽然一相断线，则必然停转。（?）20．感应电动机的最大电磁转矩同转子电阻成正比。（?）21．感应电动机的功率因数很高。（?）22．同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。（?）23．忽略电枢绕组电阻时，同步发电机的短路电流为纯直轴分量I d。（√）24．忽略电枢绕组电阻、负载cos?=0时，同步发电机的输出电流为纯交轴分量I q。（?）
25．单层绕组可以靠短距来消弱谐波。（?）三、单选题（13分）
1．变压器在负载运行时，建立主磁通的激磁磁动势是C 。
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，且输出电压恰好等于其二次侧的空载电压，则该负载一定是 C 。
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变压器并联运行，则变压器所分担的容量之标幺值 D 。
A 与短路阻抗成正比
B 与短路阻抗成反比
C 与短路阻抗标幺值成正比
D 与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 D 。
A 等于零
B 是基波磁场转速的倍
C 等于基波磁场转速D是基波磁场转速的倍
5．要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用 C 。
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 。
A 起动电流、起动转矩均减小
B 起动电流减小、起动转矩增加
C 起动电流、起动转矩均增加
D 起动电流增加、起动转矩减小7．三相感应电动机对称运行时，定、转子绕组的两个旋转磁场的关系为A 。
A 始终同步
B 相对定子反向
C 相对定子同向、但不同步
D 有时同步、有时失步
8．同步发电机并联运行，有功功率一定，则 B 同步发电机的电枢电流最小。
A 过励时
B 正常励磁时
C 欠励时
D 励磁电流最小时9．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 D 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
10．汽轮发电机与水轮发电机的差别为D 。
A 汽轮发电机转子为凸极结构
B 水轮发电机转速快
C 汽轮发电机转子半径大
D 水轮发电机转子体积大11．单相变压器U1N /U2N=220/110V，如果一次侧接380V，则主磁通将A。
A 增大为380/220倍
B 不变C增大为380/110倍
D 减小
12．单相变压器U1N /U2N=220/110V，一次侧加220V时，空载电流为１Ａ；今将一次、二次侧绕组顺极性串联，外施330V电压，则空载电流为B 。
A 1A
B 2/3A
C 1.5A
D 3A 13．一台三相感应电动机，其空载转速为730转/分钟，则其极数2p= B 。
A 2
B 4
C 6
D 8
四、简答题（15分）
1. 写出变压器的基本方程式（电压、磁势等）
答：
2. 画出异步电机的对型等效电路、并标明各参数。
答：
3. 画出凸极同步发电机的相量图（滞后功率因数时），并标明各相量、角度。
五、计算（14分）
1. 单相变压器I N＝15.15A，U1N/U2N＝6600/6300V，错＝50Hz，短路试验在高压侧进行（绕组温度已经为75℃）：U K=3240V、I k=15.15A、P k=7490W。忽略励磁支路，假定R1= R’2、X1σ=X’2σ，求R1、X1σ、R2、X2σ。
答：Z k=U k/I k=3240/15.15= 213.861 (Ω)
R k=P k / I k2 = 7490/15.152 = 32.633(Ω)
X k=sqr(Z k2 – R K2) = sqr(213.861^2-32.633^2)= 211.357(Ω)
R1= R’2= R k/2 = 32.633/2 = 16.616(Ω)
X1σ=X’2σ = X k/2 = 211.357/2 = 105.678(Ω)
k=6600/6300= 1.04762
R2= R’2/k2= 16.616/1.047622 =15.140(Ω)
X2σ=X’2σ /k2 = 105.678/1.047622 = 96.289(Ω)
2. 一台3相4极的绕线式感应电动机，n N=1450r/min，转子每相电阻
R2=0.012Ω。设负载转矩保持为额定值不变，欲将转速从1450r/min降低到1050r/min，求转子回路应该串入的电阻。
答：因为感应电机的电磁转矩是的函数，当电压、频率等条件不变时，保持为常数，则电磁转矩恒定。因此让和s成正比变化，就可以进行恒转矩调速：同步转速：n s=1500rpm
1450rpm时：转差率s1=(n s-n)/n s=(1500-1450)/1500=1/30
1050rpm时：转差率s2=(n s-n)/n s=(1500-1050)/1500=0.3
R add = 8R2 = 8×0.012=0.096（Ω）
六、推导题（8分）
忽略电枢绕组的电阻，推导凸极同步发电机的功角特性表达式
答：不计电枢电阻时，同步电机的电磁功率为
P e≈mUI cosφ
由凸极同步发电机的相量图可知，故
P e≈mUI cos(ψ0–θ) = mUI(cosψ0cosθ +sinψ0sinθ) = mU(I q cosθ+I d sinθ)
由相量图可知
，
解出I d，I q，代入式功率表达式，整理得
华南理工大学电力学院电力系2005年11月
一、判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每题１分，共25分）
1.增加支路串联元件数可以减小直流电机的反电势脉动。（ V）
2.直流电机的电刷随转子电枢一起旋转。（ X）
3.直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。（ V）
4.直流电机单波绕组的合成节距等于+1或－1。（ X）
5.直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。（ X）
6.电刷放在几何中性线上时，电枢反应只有直轴分量。（ X）
7.考虑饱和时，交轴电枢反应有助磁作用。（ X）
8.直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。（ X）
9.直流电机的电刷压降随负载变化而有很大的变化。（ X）
10.平复励发电机的电压变化率比较大。（ X）
11.并励电动机的机械特性比较软。（ X）
12.串励电动机在轻载时会发生飞车现象。（ V）
13. 降低励磁时，直流电动机的速度也相应降低。（ X）
14.三相变压器组的正序、负序、零序的激磁阻抗相等。（ V）
15.三相心式变压器的零序激磁阻抗远大于正序、负序激磁阻抗。（ X）
16.三相变压器带单相负载时，零序电流远大于正序、负序电流。（ X）
17.三相变压器组不应该接成Y,yn联结来带单相负载。（ V）
18.在感应电动机的正序、负序两个等效电路中，激磁支路的阻抗是相等的。
（ V）
19.三相感应电机正常运行中，Ａ相断线并继续稳定运行，则Ａ相端电压为0。
（ X）
20.同步发电机的负序等效电路类似一个转差率为２的感应电机。（ V）
21.对电机进行动态分析时，需要列写电机的运动方程。电机的运动方程是一
组相量方程。（ X）
22.从数学上讲，电机中的坐标变换，往往是对一组三相的物理量，进行重新
线性组合，得到一组新的物理量。（ V）
23.同步电机Park（派克）方程中，d、q轴电压方程中各有一个运动电势，
二者具有不同的正负符号。（ V）
24.感应电机动态分析时，采用M对0变换。它是将dq0变换中的d轴固定同
转子磁链一起旋转，作为对轴，而将超前对轴90度电角度的轴线，作为M 轴。（ X）
25.变压器绕组所受的电磁力，同短路电流的平方成正比。（ V）
二、填空题（每空1分，共15分）
1.在列写电机磁链方程时，采用电动机定则时，正向的电流产生（正）向的
磁链。
2.对于直流发电机，电刷顺着转子旋转方向移动，电枢反应的直轴分量起
（去）磁作用。
3.从大小上看，他励直流发电机的短路电流（很大），并励直流发电机
的短路电流（小）。
4.ABC坐标系到dq0坐标系的变换，就是把定子A、B、C三相绕组轴线上的
三相物理量进行线性组合，得到固定在转子上的d、q轴线上的物理量（外加一个0轴上的物理量）。在具体操作上，就是将A、B、C三相的物理量，投影到d轴（或ｑ轴）并相加，取其（2/3 ）倍，作为d轴（或q轴）的物理量；将A、B、C三相的物理量直接相加，取其（1/3 ）倍，作为零轴物理量。
5.同步电机动态分析时，定子标幺值的三个自由选择的物理量基准分别是
（定子绕组相电压、相电流、时间或频率）。
6.在dq0坐标系中，列写同步电机标幺值的动态方程时，为了使定、转子间
互感的标幺值可逆，在定、转子容量标幺值的选择上，应该满足（定子绕组容量基准等于转子绕组容量基准），用公式表示即（3I b U b=2I错b U错b）。
7.在同步电机动态分析中，转子电流的标幺值往往采用所谓Xad基准，它是
指：（转子励磁绕组中通转子基准电流，在定子绕组中产生的互感磁链，
恰好等于当定子绕组通大小为定子基准电流的直轴电流时，所产生的电枢反应磁链）。
8.无阻尼绕组的同步发电机，发生忽然三相对称短路时，转子励磁绕组的电
流包括：稳定的直流分量；瞬变衰减的直流分量，其时间常数为（对’d）；衰减的周期分量，其时间常数为（对a）。
9.同步电机忽然短路时，励磁绕组具有屏蔽电枢反应磁通进入主极磁路的作
用，等效于电枢反应电抗的减小，这时的直轴电抗称为（直轴瞬态电抗）。
当存在直轴阻尼绕组时，阻尼绕组同样具有屏蔽电枢反应磁通进入主极磁路的作用，因此等效的电枢反应电抗更小，同时考虑阻尼绕组和励磁绕组作用时的直轴电抗，称为（直轴超瞬态电抗）。
10.变压器过电压可分为（操作过电压）、大气过电压等两种。
三、多项选择题（勾出正确答案，编号填入括号，共30分）
1.关于凸极同步发电机短路，正确的论述有（ABCD ）。
(A) 正序阻抗是固定的；
(B) 不对称短路时，负序阻抗本质上是周期变化的；
(C) 忽然短路电流大于稳定短路电流；
(D) 对称短路时，电流为直轴去磁；
2.在感应电动机的正序、负序两个等效电路中，负序等效电路中的转差率s
-同正序等效电路中的转差率s
+
的关系为（AD ）。
(A) s
->s
+
(B) s
-+
(C) s
-=s
+
(D) s-=2-s
+
3.关于对称分量变换、dq0、M对0、120变换，正确的说法有（AC ）。
(A) 对称分量变换前后的物理量为相量；
(B) dq0变换为相量变换；
(C) 对称分量变换、120变换具有相同的变换矩阵；
(D) M对0变换专用于同步电机分析。
4.dq0坐标系到ABC坐标系的变换，就是先将d、q轴的物理量，投影到A相
（或B相或C相）并相加，再（A ），作为A相（或B相或C相）的物理量。
(A) 直接加上0轴的物理量；(B) 加上0轴的物理量的1/3；
(C) 加上0轴的物理量的2/3；(D) 加上0轴的物理量在该相的投影。
5.感应电机多为隐极，关于其有关电感的论述，正确的有（ABCD ）。
(A) 定子两相间的互感不随时间变化；(B) 定子自感不随时间变化；
(C) 转子两相间的互感不随时间变化；(D) 转子自感不随时间变化；
(E) 定、转子之间任何两相的互感不随时间变化。
6.对于凸极同步电机，关于其有关电感的论述，正确的有（ABC ）。
(A) 定子两相之间的互感是时变的；(B) 定子自感是时变的；
(C) 定、转子间的互感是时变的；(D) 转子自感是时变的；
7.转子无阻尼绕组的同步发电机，发生忽然三相对称短路时，关于定子短路
电流各分量，正确的论述有（ABDE ）。
(A) 存在稳定的周期分量；
(B) 存在瞬态衰减的周期分量，时间常数为对
d
’；
(C) 存在超瞬态衰减的周期分量，时间常数对
d
”；
(D) 存在衰减的非周期分量，时间常数为对
a
；
(E) 存在衰减的二次谐波分量，时间常数为对
a
。
8.在单相变压器空载接入电网的瞬变过程中，正确的论述有（ABC ）。
(A) 主磁通、励磁电流都经历一个瞬变过程；
(B) 主磁通由稳态分量和瞬变分量组成
(C) 根据磁链不能突变原则，最坏情况下，最大主磁通可达稳态时的约２倍；
(D) 因电感电路的电流不能突变，最坏情况下，最大电流可达稳态时的约２
倍。
9.关于变压器空载接入电网，正确的论述有（AC ）。
(A) 小型变压器电阻较大，电感小，时间常数小，瞬态时间短，可直接入网；
(B) 小型变压器电阻较小，电感大，时间常数大，瞬态时间长，不可直接入
网；
(C) 大型变压器电阻小，电感大，时间常数大，瞬态时间长，往往经电阻入
网，后再切除电阻；
(D) 大型变压器电阻大，电感小，时间常数小，瞬态时间短，可直接入网。
10.单相变压器空载，二次侧忽然短路时，正确的论述有（ACD ）。
(A) 短路电流经历一个瞬态过程；(B) 主磁通经历一个瞬态过程；
(C) 短路电流包括稳态短路电流分量和衰减的瞬态分量两个部分；
(D) 因电感回路电流不能突变，最坏情况下，最大短路电流可达稳定短路电
流的约２倍。
11.变压器忽然短路时，对漏磁场、绕组受的电磁力，正确论述有（AC ）。
(A) 漏磁场轴向分量大于径向分量； (B) 电磁力轴向分量大于径向分量；
(C) 轴向电磁力的破坏作用大；(D) 径向电磁力破坏作用大。
12.关于变压器承受大气过电压，正确的论述有（ABCD ）。
(A) 电压数值大，作用时间短，等效于给变压器施加高频高压；
(B) 在动态分析时，主要考虑高压侧绕组的对地电容和匝间电容；
(C) 在动态过程的初始阶段，绕组电感可以认为是开路的；
(D) 低压侧绕组因靠近铁心，对地电容大，可以认为是接地短路的。
13.变压器承受大气过电压时，正确的论述有（BDE ）。
(A) 高压侧绕组各匝的对地电容越大，则各匝间承受电压越均匀；
(B) 高压侧绕组雷电进入的一端（首端或尾端），匝间承受的初始电压最大；
(C) 绕组匝间电容越小，越有利于变压器的绕组保护；
(D) 加强高压绕组绝缘可以保护变压器；
(E) 加强绕组首端、尾端的匝间绝缘可以保护变压器。
14.负载时直流电机的气隙磁场包括（ABCD ）。
(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。
15.并励直流电机的损耗包括（ACD ）。
(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。
四、综合题（每1题6分，共30分）
1．已知不对称三相相量、、，其中A相的正序、负序、零序分量分别为、、。
请用矩阵形式写出（要写出矩阵的具体元素）：
(1)用、、表示、、的表达式；
解：
(2)用、、表示、、的表达式。
2．(1)写出同步电机的派克方程（d、q、0轴的电压方程），并简单注明方程右端各电压分量的物理意义；
d、q轴电压各由一个变压器电势、一个运动电势、一个电阻压降构成；0轴分量
没有运动电势。
(2)写出用dq0坐标系中物理量表示的电磁转矩方程。
解：（其中p为极对数）
3．写出直流电机电磁转矩的计算公式，并说明转矩系数（转矩常数）中各量的物理意义。
解：
其中，p：极对数；Z
a ：电枢表面总导体数；a
=
：并联支路对数。
4．画出它励直流电动机的等效电路，并基于此等效电路，利用反电势计算公式，简单推导转速同电枢电流间的关系。
解：
U=R
a I
a
+E=R
a
I
a
+C
e
错n
=> n=(U-R
a I
a
)/C
e
/错
5．一台四极20 kW、230 V、1500 r/min的并励发电机，电枢回路总电阻R
a
=0.156Ω，
励磁绕组电阻R
错
=70.Ω，额定负载时并励回路中串入3.3Ω的调节电阻，铁耗和机械损耗共1kW，杂散损耗为额定功率的1%，试求额定负载时，发电机的输入功率、电磁功率和效率。
解：先计算额定电流：
励磁电流：
电枢绕组电流：
电枢回路铜损耗：
励磁回路铜损耗：
电磁功率：
总损耗：
输入功率：
效率：
自学考试：控制电机试题及答案(14)
. 浙江省2009年10月自学考试控制电机试题 课程代码：02614 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2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.励磁式电磁减速同步电动机分为永久磁钢励磁和_________励磁两种。( ) A.电容 B.电脉冲 C.直流电 D.交流电 2.交流伺服电动机转子的结构常用的有_________形转子和非磁性杯形转子。( ) A.磁性杯 B.圆盘 C.圆环 D.鼠笼 3.步进电动机常用于_________系统中作执行元件，以有利于简化控制系统。( ) A.高精度 B.高速度 C.开环 D.闭环 4.无力矩放大作用，接收误差稍大，负载能力较差的自整角机是_________式自整角机。 ( ) A.力矩 B.控制 C.差动 D.单机 5.旋转变压器由_________两大部分组成。( ) A.定子和换向器 B.集电环和转子 C.定子和电刷 D.定子和转子 6.有一台四极交流伺服电动机，电源频率为400Hz，其同步速为( ) min min min min 7.在各类步进电机中，结构比较简单，用得也比较普遍的是_________步进电动机。( ) A.永磁式 B.反应式 C.感应子式 D.混合式 8.理论上交流异步测速发电机转速为0时输出电压应为( ) B.最大值 C.平均值 D.有效值 9.堵转电流通常是交流伺服电动机绕组电流的( ) A.最小值 B.最大值 C.额定值 D.平均值 10.直流电机可以做成多对极，而控制用的直流电机一般做成( ) A.一对极 B.二对极
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____。
三相异步电动机的部分习题及答案
5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么？ 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机，其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。设在额定负载下运行，试求： ①定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ④转子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？
因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高. 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？ 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。 试求：①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n0,p,S N,T N,T st,T max和I st； ③额定负载时电动机的输入功率是多少？ ①线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法. ②T N=9.55P N/n N=9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max/ T N=2.0 T max=59.6 Nm I st/I N=6.5 I st=46.8A 一般n N=(0.94-0.98)n0n0=n N/0.96=1000 r/min SN= (n0-n N)/ n0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n0=60*50/1000=3 ③η=P N/P输入 P输入=3/0.83=3.61 5.7三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？ 电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.
第四章三相异步电动机试题及答案
第四章 三相异步电动机 一、 填空（每空1分） 1. 如果感应电机运行时转差率为s ，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是 2:P :e Cu P p Ω= 。 答 s :s)(1:1- 2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 50Hz ，50Hz ，50sHz ，50sHz 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为 。 答 1， σσ21X X '+ 4. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ? ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。 答 1，很大，很小，小一些，不大 5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。 答 0.02，1Hz ， 720r/min ，2Hz 6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。 答 电动机， 发电机，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 10. ★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
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（）
电机试题及答案
2、异步电动机等效电路中的附加电阻 的物理意义是什么？能否用电抗或电容 代替这个附加电阻？为什么？ （异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻， 加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。 因此，从电路角度来模拟的话， 只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。 ） 3、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？ （变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小， 铜损耗的大小决定决 定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。 即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常 运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。 而此时二次绕组中的电流为零，没 有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜 损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短 路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗 也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低 于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近 似看成铜损耗。） 5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ （异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流 （空载电流），从而提高电动机功率 因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的， 故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。 而励磁电流有属 于感性无功性质， 故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因 数。） 计算题 1、一台并励直流电动机 ,铭牌数据如下：P N =3.5kW, U=220V ，I N =20A ，n N =1000r/min, 电枢电阻 R a =1Q ，△U b =1V,励磁回路电阻 R i =440Q ，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时, I 0=2A,试计算当电枢电流I a =10A 时，电机的效率（不计杂散损耗）。 解：励磁电流: I f U f R f 220 A A 440 0.5A - -2 U 2 2202 励磁损耗： P Cuf R flf 110W R f 440 空载时： 输入功率： P UI 0 220 2W 440W 励磁功 率： P f 110W 电枢铜损耗: F C ua R a l f ' 2 R a （l 。I f ）2 2.25W 电刷接触损耗： f^Cub 2 2 UbI a 2 1 1.5W 3.0W 附加损耗： F a d 0 则：P mec Re P R f R R F a d 324.75W Cua Cub 电阻所消耗的功率 吁也2来代替总机械功率 （包括轴上输出的机械功率和机械损 耗、 用转子电流在该
最新电机学期末考试试卷大全
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
电动机 习题(含答案)
电动机习题（含答案） 一、单选题(本大题共14小题，共28.0分) 1. 下列图形是电与磁中的几个实，反映电动工理是（） A. B. C. D. 2. 图为流动机的工作原理．以下相关析中正确的（） A. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为内能 B. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C. 电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流 D. 电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 3. 如图所示的四图中，说动原理的实验装置是（） A. B. C. D. 4. 如图所示，在下列有关电与磁实验的装置中，应用于动机的理是）
A. B. C. D. 5. 如图示四种器中，利用电动机原理工作的（） A. 电炉 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 电铃 6. 如图所的四个实中，说电机工作理的实验是（） A. B. C.
D. 7. 线圈/空/abc转程中经过图、位置时，导线 a空格/b空/所受磁场力的方向（） A. 相反，是由于磁场方向相反了 B. 相反，是由于流过ab的电流方向相反了 C. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了 D. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变 8. 在如所示的四个实验装置中，能说衣中动工作原理是（） A. B. C. D. 9. 电动机的工原理是（） A. 电磁感应现象 B. 电流的热效应 C. 通电导体周围存在磁场 D. 通电导体在磁场中受力 10. 家庭生活中的电冰箱、风扇、洗衣等都离不机．动是根列哪种现象制成的（） A. 通电导线在磁场中受到力的作用 B. 磁场对放入其中的磁针产生力的作用 C. 电流周围存在磁场 D. 电磁感应 11. 如图示，用来研究电机工作原理的是（） A. B. C. D. 12. 下列四幅中，能说明电动工作原理（）
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。
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
历年电机试卷及答案
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 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。（错）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。（错）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。（对）4．自励是电动机的一种励磁方式。（错） 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。（对）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。（对） 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。（错）8．在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。（对）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。（对）10．在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。（错）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。（错） 12．并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。（错） 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。（错） 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（对）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。（对） 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 相对应；周期性瞬态分量和励磁绕组 错0 的非周期电流衰减分量对应，时间常数为对d'；周期性超瞬态分量和直轴阻
电机学试题及答案.
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y1=8，则节距因数k p1=o.985，分布 因数k d1= ________ ，绕组因数k w1= ___________ 。P187 kp1=sin（y》） 7.直流电机中换向极绕组与电枢绕组相串联。 &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: 气隙磁场发生畸变禾口呈去磁作用。 6、1)
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X d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（） 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E o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E o减小 D.加快原动机转速使n> n i 6.判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A.E o> U C. E o V U 7.三相异步电动机负载增加时，会使（ A.转子转速降低 C.转子电流产生的磁势对转子的转速减小 &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 C.异步电动机有气隙B. E o滞后于U D. E o领先于U ） B.转子电流频率降低 D.转子电流产生的磁势对定子的转速增加 ） B.异步电动机是旋转的 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 11.转差率为s的异步电动机，其 D.与极对数无关SP em将等于（）