电机试卷及答案1.pdf

华华南理工大学试卷 电机学南理工大学试卷 电机学 试题 试题 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 If0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 Td 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 Td 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 Ta 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 电机学 电机学 试题试题 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 7 一相绕组的感应电动势计算公式为 k E 4 44fNw1 其中的匝数 N 是指 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 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 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 T 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Pem 可以分割成转子铜耗pcu2 总机械功率 转换 功率 PW 二者同Pem的关系为pcu2 PW 1 s Pem 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 cosj Xd Xq 求取励磁电动 势E0时 需要利用一个虚拟电动势EQ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 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 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 A1AB2 3AC1 5AD3A 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 A2B4C6D8 华南理工大学电力学院电力系华南理工大学电力学院电力系 20052005 年年 1111 月月 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 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 3IbUb 2IfbUfb 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 MT0 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 MT0 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 Td C 存在超瞬态衰减的周期分量 时间常数 Td D 存在衰减的非周期分量 时间常数为 Ta E 存在衰减的二次谐波分量 时间常数为 Ta 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 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 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 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