電機學(xué)試卷 BY 網(wǎng)

1、華南理工大學(xué)試卷電機學(xué)試題(電氣工程及其自動化01級) 班級： 學(xué)號 姓名 分?jǐn)?shù) 考試時間：2003.7.11 命題教師： 說明：本試卷滿分為90分,另外10分由實驗老師評分。一、 判斷題（正確的，請在后面括號里寫“是”，錯誤的，請在后面括號里寫“否”。本題共15分，每題1分） 1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)從空載到負(fù)載時，負(fù)載時主磁通比空載時主磁通大。（0 ）2如果變壓器二次側(cè)繞組與一次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N1/N2，二次繞組歸算到一次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。 （ 0）3考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通激磁電流也是正弦波。

2、（0 ）4三相變壓器高壓繞組和低壓繞組的連接為Y/d時，總共可得到1、3、5、7、9、11六個奇數(shù)組號。 （1 ）5三相單層繞組中，為了使繞組端部盡可能短，每極每相槽數(shù)q=2時，采用鏈?zhǔn)嚼@組；q=3時，采用交叉式繞組；q=4時，采用同心式繞組。 （ 1）6對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。 （ 0）7對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （1 ）8只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗基本不變。 （1 ）9當(dāng)感應(yīng)電機定子接電源而轉(zhuǎn)子短路

3、堵住不轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。 （ 0）10繞線型感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，籠型感應(yīng)電動機定子繞組串電阻也可以增大起動轉(zhuǎn)矩。 （0 ）11感應(yīng)電動機恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。 （0 ）12若同步電機定子合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，此時轉(zhuǎn)子輸入機械功率，定子繞組向電網(wǎng)或負(fù)載輸出電功率，電機作發(fā)電機運行。 （0 ）13隱極同步發(fā)電機的同步電抗是表征對稱穩(wěn)態(tài)運行時電樞反應(yīng)效應(yīng)的參數(shù)。（0 ）14凸極同步電機直軸同步電抗的飽和值等于短路比的倒數(shù)，即Xd(飽和)=1/kc。 （0 ）15通常同步電動機在過勵狀態(tài)下運行，以便從電網(wǎng)吸收超前電流，

4、改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。（1）二、 填空題（本題共10分，每題1分）1變壓器空載運行時，空載電流就是 電流。2變壓器繞組的歸算，實質(zhì)是在保持 為不變的條件下，對繞組的電壓、電流所進行的一種線性變換。3當(dāng) 時，變壓器的效率達到最大值。4一臺單相變壓器，SN=20000kVA,U1N/U2N=127kV/11kV,一次和二次繞組的額定電流分別為 、 。5如果采用短距繞組消除次高次諧波，則繞組的節(jié)距y1應(yīng)該為 。6感應(yīng)電動機的三種調(diào)速方法分別為 。7同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負(fù)載特性和空載特性之間相差一個由 組成的直角三角形，此三角形稱為特性三角形。8同步發(fā)電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，調(diào)節(jié) 可以調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)

5、出的有功功率。9同步發(fā)電機短路時，電樞反應(yīng)的性質(zhì)為 。10同步電動機在異步起動過程中包括 兩個階段。三、 選擇題（請將正確答案的標(biāo)號填入后面的括號里。本題共20分，每題2分）1變壓器在負(fù)載運行時，作用在鐵心上用以建立主磁通的激磁磁動勢是 。 （ ）A 一次繞組產(chǎn)生的磁動勢 B 二次繞組產(chǎn)生的磁動勢 C 一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢 D 以上都不對2一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載運行時的端電壓恰好等于變壓器二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是 。 （ ）A 純電阻負(fù)載 B 電感性負(fù)載 C 電容性負(fù)載 D 無法判斷3兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相電力變壓器并聯(lián)運行，則 。 （ ）A 變

6、壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成正比B 變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成反比C 變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成正比D 變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成反比4由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度 。 （ ）A 等于零 B 是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍C 等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D是基波磁場轉(zhuǎn)速的1/倍5要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用 。 （ ） A 短距繞組 B 分布繞組 C 斜槽 D 無法消除6籠型感應(yīng)電動機降壓起動與直接起動時相比， 。 （ ）A 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩均減小了 B 起動電流減小了，起動轉(zhuǎn)矩增

7、加了C 起動電流和起動轉(zhuǎn)矩均增加了 D 起動電流增加了，起動轉(zhuǎn)矩減小了7感應(yīng)電動機運行時，在空間上定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。A 大于 B 小于 C 等于 D 可能大于也可能小于8同步電機中， 與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。 （ ）A 定子交軸電樞磁動勢 B 定子直軸電樞磁動勢C 定子繞組產(chǎn)生磁動勢幅值 D 定子繞組產(chǎn)生的漏磁通9同步電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行，有功功率一定，調(diào)節(jié)勵磁時，在 情況下同步電機的電樞電流最小。 （ ）A 過勵 B 正常勵磁 C 欠勵 D 勵磁電流最小10凸極同步電機負(fù)載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢 是由 產(chǎn)生的。 （ ）A 轉(zhuǎn)

8、子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D 轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同四、 問答題 (共30分)1試畫出變壓器感性負(fù)載運行時的相量圖，列出折算后的基本方程式(電阻和電抗分開寫)，試述變壓器有那些運行特性和主要性能指標(biāo)。 (6分) 2感應(yīng)電動機頻率歸算的物理含義是什么？ 代表什么意義？能否用電感或電容代替？(4分) 3什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)是由什么決定的？有哪幾種性質(zhì)的電樞反應(yīng)？一般情況下的電樞反應(yīng)是什么性質(zhì)的？ (5分)4單相繞組通以正弦電流與三相繞組通以對稱三相正弦電流所產(chǎn)生的磁動勢有什么區(qū)別？

9、試列出它們的磁動勢表達式，對三相繞組只列基波的。 (5分)5試寫出凸極同步發(fā)電機的功角特性表達式并畫出曲線圖。怎樣判斷靜態(tài)穩(wěn)定性？試指出靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)的范圍。凸極同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子無勵磁繞組時能否產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩？為什么？ (6分)6為什么說感應(yīng)電機的工作原理與變壓器的工作原理類似？試分析二者的異同？ (4分)五、 計算題（保留5位有效數(shù)字，共15分）1一臺三相籠型感應(yīng)電動機，額定功率3 kw，額定電壓380 v，額定轉(zhuǎn)速為957轉(zhuǎn)/分，定子繞組為Y 型，參數(shù)為：R1=2，R2=1.5，Rm=4，x1=3，x2 =4.25，xm=60。試用T型等效電路求在額定轉(zhuǎn)速時的定子電流、轉(zhuǎn)子電流、功率因數(shù)和輸入功

10、率。 (7分)2一臺三相六極同步電動機，定子槽數(shù)Q=36，支路數(shù)a=3，試排出雙層疊式短距繞組展開圖（只排一相即可）。當(dāng)繞組接成D接，每個線圈繞15匝，外加電壓為380V，頻率為50Hz時，氣隙每極的磁通有多大？（感應(yīng)電動勢與外加電壓比值為0.9。）(8分) 注意：考題與答卷一并交上，否則無分。電機學(xué)（I）試題參考答案一、判斷題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、填空題1激磁2功率和磁動勢3不變損耗等于可變損耗（或鐵耗等于銅耗也算對）4157.48 A、1818.18 A5 6 變極調(diào)速、變頻調(diào)

11、速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速7電樞漏抗壓降和電樞等效磁動勢8原動機的輸入功率9去磁直軸磁動勢10異步起動和牽入同步三、選擇題1 C， 2 C， 3 D， 4 D，5 C， 6 A， 7 C， 8 A， 9 B， 10 D四、問答題 1相量圖見書33頁圖2-16（2分）；基本方程式為（2分）：運行特性有外特性和效率特性，主要性能指標(biāo)有電壓調(diào)整率和額定效率。（2分）2感應(yīng)電動機頻率歸算的物理含義用一個靜止的電阻為 的等效轉(zhuǎn)子去代替電阻為 的實際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，等效轉(zhuǎn)子將與實際轉(zhuǎn)子具有同樣的轉(zhuǎn)子磁動勢 (同空間轉(zhuǎn)速、同幅值、同空間相位) （2分）。 代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械功率項對應(yīng)的等效電阻，消耗在此電阻中的功率

12、就代表實際電機中所產(chǎn)生的總機械功率（1分）。因此不能用電感或電容代替（1分）。3對稱負(fù)載時電樞磁動勢基波對主極磁場基波的影響稱為電樞反應(yīng)（1分），其性質(zhì)與負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)（1分），主要決定于電樞磁動勢與主極磁動勢的空間相對位置（1分）。有交磁、去磁和助磁三種典型電樞反應(yīng)性質(zhì)（1分）。一般情況下是交磁和去磁共存（1分）。4單相繞組通以正弦電流產(chǎn)生脈振磁動勢，三相繞組通以對稱三相正弦電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢（2分）。單相繞組的磁動勢表達式為（2分）三相繞組的磁動勢表達式為（1分）5 凸極同步發(fā)電機的功角特性表達式為（2分）曲線見書p209圖6-45（1分）。靜態(tài)穩(wěn)定性的判斷用整步功率系數(shù) （1分）當(dāng)

13、Psyn0時穩(wěn)定，區(qū)域為090 ；當(dāng)Psyn90 ；當(dāng)Psyn=0時為穩(wěn)定極限，此時=90（1分）。轉(zhuǎn)子無勵磁繞組時能夠產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因為凸極電機的XdXq，附加電磁功率不為零。（1分）6都是利用電磁感應(yīng)作用傳遞能量（2分），變壓器是從原邊傳到副邊，輸出電功率，是靜止的，磁場為脈振磁場（1分）；感應(yīng)電機是從定子傳到轉(zhuǎn)子，輸出機械功率，是旋轉(zhuǎn)的，磁場為旋轉(zhuǎn)磁場（1分）。五、計算題1額定轉(zhuǎn)差率（1分） 定子電流（2分） 轉(zhuǎn)子電流（2分） 功率因數(shù) cos1=cos36.284=0.806095（1分） 輸入功率 P1=mU1I1cos1=32206.984420.806095=3715.87 （1

14、分）2每極每相槽數(shù)為（1分） 距為 節(jié)距為 繞組排列圖為（4分） 感應(yīng)電動勢為（1分） 每相串聯(lián)匝數(shù)為 每槽占電角度為 分布因數(shù)為（1分） 短距因數(shù)為 繞組因數(shù)為 氣隙每極的磁通為（1分）*華南理工大學(xué)試卷電機學(xué)試題(電氣工程及其自動化01級)班級： 電氣工程01（ ）班 順序號 姓名 分?jǐn)?shù) 總評 分考試時間：2003年11 月27日注意：考題與答卷一并交上，否則無分。（說明：本試卷滿分為90分,另外10分由實驗老師評分。）一、 判斷題（正確的，請在后面括號里寫“是”，錯誤的，請在后面括號里寫“否”。本題共15分，每題1分）1. 直流電機的勵磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。 （ ）2 直流

15、電動機電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢方向是一致的。 （ ）3 直流發(fā)電機的換向器起整流作用；直流電動機的換向器起逆變作用。( )4 自勵是電動機的一種勵磁方式。 （ ）5 在直流電機中，以虛槽計算時，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距。（ ）6 單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極下的所有元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。 （ ）7 直流電機的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過的電流的大小，單位是安培。 ( )8 在考慮飽和時，直流電機的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。 （ ）9 當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動時，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢。對于發(fā)電機，該磁勢是去磁性質(zhì)的；對于電動機，該磁勢是助磁性質(zhì)

16、的。 （ ）10在直流電動機的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。 （ ）11直流發(fā)電機的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流為額定值（或勵磁回路電阻為固定）時，輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系。并勵發(fā)電機具有硬的外特性；而他勵發(fā)電機則具有拐彎的外特性。（ ）12并勵電動機在輕載時，可能出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。 （ ）13變壓器空載接入電網(wǎng)時，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時，這一沖擊電流比不考慮飽和時為小。 （ ）14在ABC坐標(biāo)系中，同步電機的電壓方程式為系數(shù)隨時間變化的微分方程。 （ ）15在dq0坐標(biāo)系中，同步電機的d（q）軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢、以及切割對方軸的磁鏈所引起的

17、運動電勢3部分組成的。 （ ） 二、 填空題（本題共15分，每空1分）1在沒有阻尼繞組的同步電機中，忽然短路電流遠大于穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能沿 閉合，因此磁阻大、電抗小，電流大。 2在有阻尼繞組的同步電機中，忽然短路電流又遠大于沒有阻尼繞組時的忽然短路電流,其原因在于：在短路瞬間，除了勵磁繞組的阻礙作用以外, 也對電樞反應(yīng)磁通起阻礙作用,從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大。3同步電機忽然短路時,定子繞組的短路電流可以分為：周期性的 、周期性的 、周期性的 ，以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4同步電機忽然短路時

18、,在定子繞組的短路電流中： 同勵磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵磁電流If0相對應(yīng)； 和勵磁繞組的非周期電流衰減分量對應(yīng)，時間常數(shù)為Td； 和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對應(yīng)，時間常數(shù)為Td； 則同勵磁繞組中的周期性衰減電流相對應(yīng)，時間常數(shù)同為定子繞組的時間常數(shù)Ta。5MT0變換同dq0變換的差別在于：dq0變換的d、q軸相對轉(zhuǎn)子是 ；而MT0變換是將M軸取得同 一致。6變壓器的過電壓現(xiàn)象包括： 和 。7在研究雷擊引起的變壓器大氣過電壓時，需要考慮 的影響，其原因在于雷電波沖擊時間短，等效高頻電源。 8空載的同步電機單相（設(shè)為A相）對中點穩(wěn)態(tài)短路時，A相電流的三個相序分量相等，都等于A相穩(wěn)態(tài)短路電流

19、的 。三、 單選題（每題只有一個答案是正確的，請將正確答案的標(biāo)號填入括號里，每小題2分，共12分）1. 直流電動機接成并勵方式時，電動機的輸入電流I、電樞電流Ia和勵磁電流If三者之間的關(guān)系為 。 （ ） A I=If+Ia B Ia=I+If C Ia=I=If D If=I+Ia 2. 一臺正在運行的并勵電動機，其轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，現(xiàn)將其停下，用改變勵磁繞組的極性來改變電機的轉(zhuǎn)向（其他條件不變），則此時反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速將 。（ ） A 大于1450轉(zhuǎn)/分 B 小于1450轉(zhuǎn)/分 C 等于1450轉(zhuǎn)/分 D 無法判斷3. 一臺串勵電動機和一臺并勵電動機，額定電流與額定轉(zhuǎn)矩相等，若起動時它們的電

20、流也相等，則串勵電動機的起動轉(zhuǎn)矩 并勵電動機的起動轉(zhuǎn)矩。 （ ） A 等于 B 大于 C 小于 D 小于或等于4. 在直流并勵發(fā)電機自勵建壓過程中，發(fā)現(xiàn)接在電樞兩端的電壓表的讀數(shù)有減小現(xiàn)象，最后為零，這說明 。 （ ） A 勵磁回路電阻太小 B 勵磁回路電阻太大 C 沒有剩磁或剩磁太弱 D 電樞繞組與勵磁繞組建立的磁場極性相反5. 同步電機的直軸瞬態(tài)電抗 直軸同步電抗。 （ ） A 大于或等于 B 大于 C 小于 D 小于或等于6. 同步電機三相突然短路時， 。 （ ） A 三相短路電流的穩(wěn)態(tài)值中，除了周期性分量外，還含有非周期性分量 B 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中一定都含有非周期分量 C

21、三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不含有非周期分量 D 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不一定都含有非周期分量四、 多選題 （請將所有正確答案的標(biāo)號填入括號里，每小題3分，共18分）1. 負(fù)載時直流電機的氣隙磁場包括 。 （ ）A 定子繞組電流產(chǎn)生的主磁場 B 定子繞組電流產(chǎn)生的漏磁場C 電樞繞組電流產(chǎn)生漏磁場 D 電樞繞組電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁場2. 直流電動機調(diào)速的方法包括 。 （ ）A 改變電動機電壓的極性 B 調(diào)節(jié)電樞電壓的大小C 調(diào)節(jié)電樞電路中串聯(lián)的可變電阻 D 調(diào)節(jié)勵磁電路中串聯(lián)的可變電阻3. 并勵直流電機的損耗包括 。 （ ）A 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的銅耗 B 定子鐵心的鐵耗C 機械損耗和雜散損

22、耗 D 轉(zhuǎn)子鐵心的鐵耗4. 并勵直流發(fā)電機，轉(zhuǎn)速升高時，保持勵磁電流不變，發(fā)電機所帶負(fù)載電阻也保持不變，則 。 （ ）A 勵磁回路電阻增加 B 發(fā)電機輸出電壓增加C 發(fā)電機電樞電流增加 D 定子繞組的銅耗增加5. 在相坐標(biāo)表示的三相感應(yīng)電機的磁鏈方程中， 是常數(shù)。 （ ）A 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的自感 B 三相定子繞組之間的互感C 三相轉(zhuǎn)子繞組之間的互感D 定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的互感6. 同步發(fā)電機單相短路（另外兩相開路）穩(wěn)態(tài)時， 。 （ ）A 定子短路電流含有基波分量和一系列3次、5次等奇次諧波B 定子短路電流含有基波分量和除3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波C 轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵磁分量和一系列

23、的偶次諧波D 轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵磁分量和除3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波五、綜合題 （第1、2、3題每題5分，第4題7分，第5題8分，共30分）1試述對稱分量法求解對稱電機不對稱運行的過程，并說明其優(yōu)點何在？2試寫出派克方程，并說明它是什么方程，通過什么坐標(biāo)變換得到的？ 3試寫出考慮飽和時直流電機的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的表達式，并說明其物理含義。4. 一臺17 kW、220 V的并勵直流電動機，電樞總電阻（包括電刷接觸壓降電阻）Ra=0.1，在額定電壓下電樞電流為100 A，轉(zhuǎn)速為1450 r/min，并勵繞組與一變阻器串聯(lián)以限制勵磁電流為4.3 A，電動機帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。當(dāng)變阻器短路時，勵磁

24、電流為9 A，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速降到850 r/min，機械損耗等不計，試計算（1） 勵磁繞組的電阻和變阻器的電阻（2） 變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值（3） 負(fù)載轉(zhuǎn)矩值5有一臺直流電機，電樞虛槽數(shù)Z=24，極數(shù)2p=6，試排列一單疊繞組。要求畫出磁極、換向片和電刷及接法。畫出電路圖。*答 案一、 斷題（正確的，請在后面括號里寫“是”，錯誤的，請在后面括號里寫“否”。本題共15分，每題1分）（為對，為錯）1. 直流電機的勵磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。 （f ）2直流電動機電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢方向是一致的。 （f ）3直流發(fā)電機的換向器起整流作用；直流電動機的換向器起逆變作用。 （t

25、 ）4自勵是電動機的一種勵磁方式。 （f ）5在直流電機中，以虛槽計算時，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距。 （t ）6單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極下的所有元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。 （t ）7直流電機的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過的電流的大小，單位是安培。 （f ）8在考慮飽和時，直流電機的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。 （t ）9當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動時，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢。對于發(fā)電機，該磁勢是去磁性質(zhì)的；對于電動機，該磁勢是助磁性質(zhì)的。 （t ）10在直流電動機的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。 （f ）11直流發(fā)電機的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流為額定

26、值（或勵磁回路電阻為固定）時，輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系。并勵發(fā)電機具有硬的外特性；而他勵發(fā)電機則具有拐彎的外特性。（f ）12并勵電動機在輕載時，可能出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。 （f ）13變壓器空載接入電網(wǎng)時，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時，這一沖擊電流比不考慮飽和時為小。 （f ）14在ABC坐標(biāo)系中，同步電機的電壓方程式為系數(shù)隨時間變化的微分方程。（t ）15在dq0坐標(biāo)系中，同步電機的d（q）軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢、以及切割對方軸的磁鏈所引起的運動電勢3部分組成的。 （t ）二、 填空題（本題共15分，每空1分）1在沒有阻尼繞組的同步電機中，忽然短路電流遠大于

27、穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能沿勵磁繞組的漏磁路閉合，因此磁阻大、電抗小，電流大。2在有阻尼繞組的同步電機中，忽然短路電流又遠大于沒有阻尼繞組時的忽然短路電流,其原因在于：在短路瞬間，除了勵磁繞組的阻礙作用以外,阻尼繞組也對電樞反應(yīng)磁通起阻礙作用,從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大。3同步電機忽然短路時,定子繞組的短路電流可以分為：周期性的穩(wěn)態(tài)分量 、周期性的 瞬態(tài)分量 、周期性的 超瞬態(tài)分量 ，以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4同步電機忽然短路時,在定子繞組的短路電流中： 周期性穩(wěn)態(tài)分量 同勵磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵磁

28、電流If0相對應(yīng)； 周期性瞬態(tài)分量 和勵磁繞組的非周期電流衰減分量對應(yīng)，時間常數(shù)為Td； 周期性超瞬態(tài)分量 和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對應(yīng)，時間常數(shù)為Td； 非周期衰減分量 則同勵磁繞組中的周期性衰減電流相對應(yīng)，時間常數(shù)同為定子繞組的時間常數(shù)Ta。5MT0變換同dq0變換的差別在于：dq0變換的d、q軸相對轉(zhuǎn)子是 固定不動的 ；而MT0變換是將M軸取得同 轉(zhuǎn)子磁鏈方向 一致。6變壓器的過電壓現(xiàn)象包括： 操作過電壓 和 大氣過電壓 。7在研究雷擊引起的變壓器大氣過電壓時，需要考慮 各種電容 的影響，其原因在于雷電波沖擊時間短，等效高頻電源。 8空載的同步電機單相（設(shè)為A相）對中點穩(wěn)態(tài)短

29、路時，A相電流的三個相序分量相等，都等于A相穩(wěn)態(tài)短路電流的 。三、 單選題（每題只有一個答案是正確的，請將正確答案的標(biāo)號填入括號里，每小題2分，共12分）1. A2. C3. B4. D5. C6. D四、 多選題 （請將所有正確答案的標(biāo)號填入括號里，每小題3分，共18分）1. A，D2. B，C，D3. A，C，D4. A，B，C，D5. A，B，C6. A，C五、綜合題1. 首先將不對稱電壓用對稱分量變換式分解成正、負(fù)、零序分量，再將各序電壓分別作用于電機，求出電流和轉(zhuǎn)矩等量后，最后用對稱分量變換式合成三相電流及轉(zhuǎn)矩。通過對稱分量變換可使各序方程解耦，使問題簡化。2. 派克方程為其中p它是

30、電壓方程，通過dq0坐標(biāo)變換得到的。3. 感應(yīng)電動勢表達式 物理含義為，當(dāng)電機造好后感應(yīng)電動勢正比于轉(zhuǎn)速和每極磁通；電磁轉(zhuǎn)矩的表達式物理含義為，當(dāng)電機造好后電磁轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流和每極磁通4. （1）勵磁電阻 變阻器電阻 （2）額定運行（接變阻器）時： 電磁轉(zhuǎn)矩： （Nm） 變阻器短路后負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變、空載轉(zhuǎn)矩不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩不變因此有： （1） 根據(jù) 有： 解得： ， 代入（1） （A）說明：本題并沒有指出磁通與勵磁電流成正比（考慮了飽和），如果是用磁通與勵磁電流成正比的觀點求出的磁通，結(jié)果有出入。請適當(dāng)扣分。（3） （Nm）說明：負(fù)載轉(zhuǎn)矩不能等于電磁轉(zhuǎn)矩，因為忽略機械損耗，但沒有忽略鐵耗，

31、忽略機械損耗（因為機械摩擦損耗與轉(zhuǎn)速有關(guān)）只能說明在兩種情況下的電磁轉(zhuǎn)矩相等，空載轉(zhuǎn)矩也相等。所以空載轉(zhuǎn)矩并不等于零。5. 圖略電機學(xué) 試題（華南理工大學(xué)電力學(xué)院）姓名 班級 學(xué)號（指班內(nèi)序號）成績注意：1. 一、二、三題答案必須直接寫在試題相應(yīng)位置；2. 四、五、六題寫在答題紙上；3. 不得自帶草稿紙； 4答題前必須在每頁（包括答題紙和草稿紙）右下角寫上自己的名字，才可拆開試卷。一、填空（25分）1. 電機是裝置。2. 變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后， 不變；不變。3. 變壓器的效率在達到最大值。4. 為了使電動勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：。5. 自耦變壓器功率傳

32、遞的特點為。6. 短距因數(shù)的物理意義為。7. 一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為；其中的匝數(shù)N是指。8. 對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為： ；其幅值為單相磁動勢的 倍。9. 同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n= 。10. 感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為。11. 為了獲得感應(yīng)電機的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行和歸算。13. 感應(yīng)電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為 。14. 感應(yīng)電動機傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Pem，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗pcu2、總機械功率（轉(zhuǎn)換功率）PW。二者同Pem的關(guān)系為pcu2= ；PW = 。1

33、5. 同步電機的電樞反應(yīng)是指。16. 同步發(fā)電機的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時， 之間的關(guān)系。17. 功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是之間的夾角；從磁場角度看，它是之間的夾角。18. 對于凸極同步發(fā)電機，已知電樞電流I、電壓U、功率因數(shù)cosj、Xd、Xq，求取勵磁電動勢E0時，需要利用一個虛擬電動勢EQ來求取I和E0的夾角Y0。 。19. 同步發(fā)電機機投入并網(wǎng)的條件為：1)相序相同；2)；3)。二、正確的打“”；錯誤的打“”（25分）1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負(fù)載的主磁通比空載的主磁通略小。（ ）2如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N1/N2，

34、則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。 （ ）3考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵磁電流也是正弦波。 （ ）4三相變壓器繞組采用Y，d連接時，共有1、3、5、7、9、11六個組號。 （ ）5對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。 （ ）6對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （ ）7只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗就基本不變。 （ ）8當(dāng)感應(yīng)電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短

35、路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（ ）9對繞線型感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。 （ ）10對感應(yīng)電動機，進行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。 （ ）11若同步電機的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機運行于發(fā)電機狀態(tài)。 （ ）12對于隱極同步發(fā)電機，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。 （ ）13通常同步發(fā)電機工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。（ ）14變壓器的額定容量單位為kW。 （ ）15考慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。 （ ）16變壓器的空載試驗通常在高壓側(cè)加電壓

36、、測量。 （ ）17電角度機械角度2p。 （ ）18雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為。 （ ）19正?？蛰d運行的三相感應(yīng)電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。 （ ）20感應(yīng)電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。 （ ）21感應(yīng)電動機的功率因數(shù)很高。 （ ）22同步發(fā)電機調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。 （ ）23忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機的短路電流為純直軸分量Id。 （ ）24忽略電樞繞組電阻、負(fù)載cosj=0時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量Iq。 （ ）25單層繞組可以靠短距來消弱諧波。 （ ）三、單選題（13分）1變壓器在負(fù)載運行時，建立主磁通的勵磁磁動勢是 。A 一次繞組產(chǎn)生的磁動勢 B

37、 二次繞組產(chǎn)生的磁動勢 C 一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢 D 以上都不對2一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是 。A 純電阻負(fù)載 B 電感性負(fù)載C 電容性負(fù)載 D 無法判斷3兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺值。A 與短路阻抗成正比 B 與短路阻抗成反比C 與短路阻抗標(biāo)幺值成正比 D 與短路阻抗標(biāo)幺值成反比4由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的 次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度 。A 等于零 B 是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍C 等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍5要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用 。

38、A 短距繞組 B 分布繞組C 斜槽 D 無法消除6籠型感應(yīng)電動機降壓起動與直接起動時相比， 。 A 起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均減小 B 起動電流減小、起動轉(zhuǎn)矩增加C 起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均增加 D 起動電流增加、起動轉(zhuǎn)矩減小7三相感應(yīng)電動機對稱運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為。A 始終同步 B 相對定子反向C 相對定子同向、但不同步 D 有時同步、有時失步8同步發(fā)電機并聯(lián)運行，有功功率一定，則 同步發(fā)電機的電樞電流最小。A 過勵時 B 正常勵磁時 C 欠勵時 D 勵磁電流最小時9凸極同步電機負(fù)載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢 是由 產(chǎn)生的。 A 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D 轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同10汽輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機的差別為。A汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu) B水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子半徑大 D水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子體積大11單相變壓器U1N /U2N=220/110V，如果一次側(cè)接380V，則主磁通將。A 增大為380/220倍 B 不變C增大為380/110倍D 減小12單相變壓器U1N /U2N=220/110V，一次側(cè)加220V時，空載電流為；今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為。A 1AB 2/3AC 1.5A