(完整word版)電機學試卷(我考過了,有很多的原題)

1、華南理工大學試卷電機學試題(電氣工程及其自動化01 級)班級：學號姓名分數(shù)考試時間：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)從空載到負載時，負載時主磁通比空載時主磁通大。（F ）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。（ F ）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。（F ）

2、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。（ T ）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，采用鏈式繞組； q=3時，采用交叉式繞組； q=4 時，采用同心式繞組。（ T）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。（ F ）7對稱三相繞組通入對稱三相電流，當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。（ T ）8只要電源電壓不變，感應電動機的鐵耗基本不變。（ F ）9當感應電機

3、定子接電源而轉(zhuǎn)子短路堵住不轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（ F ）10繞線型感應電動機轉(zhuǎn)子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，籠型感應電動機定子繞組串電阻也可以增大起動轉(zhuǎn)矩。（ F ）11感應電動機恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（ F ）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)或負載輸出電功率，電機作發(fā)電機運行。（ F ）13隱極同步發(fā)電機的同步電抗是表征對稱穩(wěn)態(tài)運行時電樞反應效應的參數(shù)。（F ）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。 （ F）15通常同步電動機在過勵狀態(tài)下運行，

4、以便從電網(wǎng)吸收超前電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。（ T ）二、填空題（本題共10 分，每題 1 分）1變壓器空載運行時，空載電流就是激磁電流。2變壓器繞組的歸算，實質(zhì)是在保持功率和磁動勢為不變的條件下，對繞組的電壓、電流所進行的一種線性變換。3當不變損耗等于可變損耗（或鐵耗等于銅耗也算對時，變壓器的效率達到最大值。4一臺單相變壓器，SN=20000kVA,U 1N /U2N =127kV/11kV, 一次和二次繞組的額定電流分別為 157.48a、1818.18。5如果采用短距繞組消除次高次諧波，則繞組的節(jié)距y1 應該為y= t-t/v。6感應電動機的三種調(diào)速方法分別為變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率

5、調(diào)速。7同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性和空載特性之間相差一個由電樞漏抗壓降和電樞等效磁動勢組成的直角三角形，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)原動機的輸入功率可以調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)出的有功功率。9同步發(fā)電機短路時，電樞反應的性質(zhì)為去磁直軸磁動勢。10同步電動機在異步起動過程中包括異步起動和牽入同步兩個階段。三、選擇題（請將正確答案的標號填入后面的括號里。本題共1變壓器在負載運行時，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20 分，每題。2 分）（ C）2一臺三相電力變壓器，二

6、次側(cè)帶對稱負載運行時的端電壓恰好等于變壓器二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定是。（C）A 純電阻負載B 電感性負載C電容性負載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。 （D）A 變壓器所分擔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 變壓器所分擔的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標幺值成正比D 變壓器所分擔的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標幺值成反比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。（ D）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

7、中的齒諧波磁動勢，一般可以采用。（ C ）A 短距繞組B 分布繞組C 斜槽D 無法消除6籠型感應電動機降壓起動與直接起動時相比，。（ A ）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C 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，A 與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關。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

8、時，在情況下同步電機的電樞電流最小。（ B ）A 過勵B 正常勵磁C 欠勵D 勵磁電流最?。?D ）10凸極同步電機負載運行時，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四、問答題(共 30 分)1試畫出變壓器感性負載運行時的相量圖，列出折算后的基本方程式寫) ，試述變壓器有那些運行特性和主要性能指標。(6 分 )(電阻和電抗分開2感應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？電樞反

9、應的性質(zhì)是由什么決定的？有哪幾種性質(zhì)的電樞反應？一般情況下的電樞反應是什么性質(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？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電動機，額定功率3 kw ，額定電壓380 v，額定轉(zhuǎn)速為 95

10、7 轉(zhuǎn) /分，定子繞組為 Y 型，參數(shù)為： R1=22m=4， x1=3， x2 =4.25，xm=60。， R =1.5，R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（ I ）試題參考答案一、判斷題1 否， 2 否，3 否， 4 是， 5 是，6 否，

11、 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）4 157.48 A 、 1818.18 A56 變極調(diào)速、變頻調(diào)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1C， 2C， 3D， 4D，5C， 6A， 7C， 8A， 9B， 10D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）：（2分）運行特性有外特性和效率特性，主要性能指標有電壓調(diào)整率和額定效率。2感應電動機頻率歸算

12、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的等效電阻，消耗在此電阻中的功率 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（1 分），其性質(zhì)與負載的性質(zhì)和大小有關（ 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

13、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 Psyn>0 時穩(wěn)定，區(qū)域為 0<90o ；當 Psyn<0 時不穩(wěn)定，區(qū)域為>90o ；當 Psyn=0 時為穩(wěn)定極限， 此時 =90o（ 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都是利用電磁感應作用傳遞能量（ 2 分），變壓器是從原邊傳到副邊，輸

14、出電功率，是靜止的，磁場為脈振磁場（ 1 分）；感應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=cos36.284o=0.806095 （ 1 分）輸入功率P1=mU 1I1cos1=3×220 ×6.98442 ×0.806095=3715.87（ 1 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）華南理工大學試卷

15、電機學試題(電氣工程及其自動化01 級 )班級：電氣工程01（）班順序號姓名分數(shù)總評分一、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。（ f ）“否 ”。本題2直流電動機電樞繞組中的電流方向同感應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。（ f ）（ f（ t）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

16、路。 （ t ）7直流電機的電負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具有去磁作用。（ t ）9當電刷沿轉(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)

17、時，存在很大的沖擊電流。當考慮鐵芯飽和時，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磁通通過轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應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

18、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磁通起阻礙作用 ,從而使電樞反應的磁阻更大、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)勵磁電流 I f0相對應； 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，時間常數(shù)為 T d和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對應，'； 周期性超瞬態(tài)分量時間常數(shù)為 Td "；

19、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，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，請將正確答案的標號填入括號里，每小題2分，共 12分）1.

20、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 I a 和勵磁電流 If 三者之間的關系為。+I（ A ）I =I+ICI =I=IDI=I+IAI=IaBfafaaff2. 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。（ C ）A大于C等于1450 轉(zhuǎn)/分1450 轉(zhuǎn)/分B小于 1450D無法判斷轉(zhuǎn)/分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。（ B）A等于B大于C小于D小于或等于4. 在直流并勵發(fā)電

21、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。（D）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。（ C）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，。（D ）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 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號填入括號里，每小題3 分，共1. 負載時直流電機

22、的氣隙磁場包括。（18 分）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. 在相坐標表示的三相感應電機的磁鏈方程中，是常

23、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

24、，通過什么坐標變換得到的？3試寫出考慮飽和時直流電機的感應電動勢和電磁轉(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)矩負載。當變阻器短路時，勵磁電流為 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

25、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）三、單選題（每題只有一個答案是正確的，請將正確答案的標號填入括號里，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、零序分量，再將各

26、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它是電壓方程，通過dq0 坐標變換得到的。3. 感應電動勢表達式物理含義為，當電機造好后感應電動勢正比于轉(zhuǎn)速和每極磁通；電磁轉(zhuǎn)矩的表達式物理含義為，當電機造好后電磁轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流和每極磁通阻器電阻（ 2）額定運行（接變阻器）時：4. （1）勵磁電阻變電磁轉(zhuǎn)矩：（ Nm）變阻器短路后負載轉(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

27、通與勵磁電流成正比的觀點求出的磁通，結(jié)果有出入。請適當扣分。（3） （ Nm ）說明： 負載轉(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，忽略機械損耗（因為機械摩擦損耗與轉(zhuǎn)速有關）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. 圖略電機學試題（華南理工大學電力學院）姓名班級學號（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

28、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. 一相繞組的感應電動勢計算公式為匝數(shù) N是指。；其中的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 之間的關系為n=。10. 感應電機轉(zhuǎn)子反應的物理意義為。11.為了獲得感應電機的 T 型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行和歸算。13.感應電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為。14.感應電動機傳遞

29、到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率P，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗p 、總機械功率 （轉(zhuǎn)emcu2換功率） P 。二者同 Pem 的關系為 pcu2=； P=。15. 同步電機的電樞反應是指。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) cos 、 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 0。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“

30、”；錯誤的打“”（ 25 分）1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負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，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，

31、當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，感應電動機的鐵耗就基本不變。（ ）8當感應電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（ ）9對繞線型感應電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。（ ）10對感應電動機， 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

32、， 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、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正常空載運行的三相感應電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。（）20感應電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。（）21感應電動機的功率因數(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、負載cos=0 時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量I q。（）25

33、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 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)帶對稱負載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定是。A 純電阻負載B 電感性負載C 電容性負載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，則變壓器所分擔的容量之標幺值 。A 與短路阻抗成正比B 與短路阻抗成反比C 與短路阻抗標幺值成正比D 與短路阻抗標幺值成反比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

34、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。A 短距繞組B 分布繞組C 斜槽D 無法消除6籠型感應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7三相感應電動機對稱運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關系為。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凸極同步電機負載運行時，電樞繞組

35、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 U1 N /U 2N=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 U 1N /U 2N=220/110V ，一次側(cè)加 220V 時，空載電流為；今將一次、二次側(cè)繞

36、組順極性串聯(lián)，外施330V 電壓，則空載電流為。A1AB2/3AC1.5AD3A13一臺三相感應電動機，其空載轉(zhuǎn)速為730 轉(zhuǎn) /分鐘，則其極數(shù) 2p=。A2B4C6D8四、簡答題（ 15 分）1. 寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）2. 畫出異步電機的 T 型等效電路、并標明各參數(shù)。3. 畫出凸極同步發(fā)電機的相量圖（滯后功率因數(shù)時），并標明各相量、角度。五、計算（ 14 分）1. 單相變壓器 IN 15.15A ， U1N/U 2N 6600/6300V ， f 50Hz ，短路試驗在高壓側(cè)進行（繞組溫度已經(jīng)為 75）：U K=3240V 、I k=15.15A 、Pk=7490W 。忽

37、略勵磁支路， 假定 R1= R2、X X，求 R 、X1、R、X 。12122n =1450r/min ，轉(zhuǎn)子每相電阻 R =0.012 。設負2. 一臺 3 相 4 極的繞線式感應電動機，N2載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，欲將轉(zhuǎn)速從1450r/min 降低到 1050r/min ，求轉(zhuǎn)子回路應該串入的電阻。六、推導題（ 8 分）忽略電樞繞組的電阻，推導凸極同步發(fā)電機的功角特性表達式電機試題（參考答案）一、填空（ 25 分）1. 電機是（一種進行機電能量轉(zhuǎn)換或?qū)⒁环N電壓、電流等級轉(zhuǎn)換成另外一種電壓、電流等級的）裝置。2.變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后，（一、二次側(cè)容量、功率）不變；（一、二次側(cè)繞

38、組磁勢）不變。3. 變壓器的效率在（鐵耗與銅耗相等時）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：（一、二次側(cè)至少有一方為三角形聯(lián)結(jié)，或有一方為星形帶中性點接地聯(lián)結(jié)）。5. 自耦變壓器功率傳遞的特點為（ 一、二次側(cè)既有直接的傳導功率傳遞， 又有間接的電磁感應功率傳遞）。6. 短距因數(shù)的物理意義為（元件短距時的電勢同元件整距時的電勢的比值）。7. 一相繞組的感應電動勢計算公式為（ k E=4.44fN w1）；其中的匝數(shù) N是指（每相串聯(lián)匝數(shù)）。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：（哪相電流達到最大值，旋轉(zhuǎn)磁勢

39、的軸線就轉(zhuǎn)到同該相繞組軸線重合）；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 之間的關系為n=（ /）。10. 感應電機轉(zhuǎn)子反應的物理意義為（轉(zhuǎn)子繞組電流的基波磁勢對氣隙磁場的影響）。11.為了獲得感應電機的T 型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行（頻率）和（繞組）歸算。13. 感應電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為（定子電流頻率）。14. 感應電動機傳遞到轉(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的關系為 pcu2=（ ）； PW = （ (1-s)P em）。15. 同步電機的電樞反應是指（電

40、樞電流的磁勢對主極磁場的影響）。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，（端電壓同勵磁電流）之間的關系。17. 功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是（勵磁反電勢與端電壓）之間的夾角；從磁場角度看，它是（主極勵磁磁場同氣隙合成磁場）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) cos j 、 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) （ 頻率相同）； 3) （對應相的電壓相等、且相位相同）。二、正確的打“

41、”；錯誤的打“”（ 25 分）1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負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，則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，動勢和電壓要乘以k 倍，電流乘以1/k 倍，阻抗乘以k2 倍。（）電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

42、，當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，感應電動機的鐵耗就基本不變。（ /）8當感應電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（）9對繞線型感應電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。（）10對感應電動機，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，

43、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、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運行的三相感應電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。（）20感應電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。（）21感應電動機的功率因數(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、負載cos =0 時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量I。（ ）q25單層繞組可以靠短距來消弱諧波。（）三、單選題（ 13分）1變壓器在負載運行時，建立主磁通的激磁磁動勢是C 。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