电机学期末试题及答案2

1、电机学I试题（华南理工大学电力学院2 0 0 5. 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；.四、五、六题写在答题纸上；.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）.电机是装置。.变压器绕组归算的原则是：在归算前后， 不变； 不变。.变压器的效率在 达到最大值。.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:.自耦变压器功率传递的特点为。.短距因数的物理意义为O.一相绕组的感应电动势计算公式为;其中的匝数N是指.对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁

2、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一倍。.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=。.感应电机转子反应的物理意义为.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。.感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为 。.感应电动机传递到转子回路的电磁功率Rm,可以分割成转子铜耗Pcu2、总机械功率（转换功率）P二者同Pem的关系为 pcu2 = _； P手。.同步电机的电枢反应是指 .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。.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

3、，它是 之间的夹角。.对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U功率因数cos工X、X,求取励磁电动势 E）时，需要利用一个虚拟电动势 Eq来求取I和E）的夹角。.同步发电机机投入并网的条件为：1）相序相同；2）; 3）二、正确的打 “，”；错误的打（25分）.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。？?？?？?？?？（）.如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为k=N/N,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。?（）.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。（）.三相变压器绕组采用Y,

4、 d连接时，共有 1、3、5、7、9、11六个组号。？（）.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。0.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。（）.只要电源电压不变，感应电动机的铁耗就基本不变。（）.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。（）.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。（）?()?()?()I qo ().对感应电动机，进行

5、恒转矩变频调速，基本上要求电源电压随频率正比变化。.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。.对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。（）.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。.变压器的额定容量单位为kW （）.考虑铁耗时，变压器的励磁电流同其产生的主磁通同相位。（）.变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。（）.电角度=机械角度X 2p。（）.双层叠绕组的最多并联之路数为2。（）.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。（）.感应电动机的最大电磁转矩同转子电阻成正比。（）.感应电动机的功率因数很高。（）.同步发电

6、机调节励磁就可以调节输出的有功。（）.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1“ （）.忽略电枢绕组电阻、负载 cos t0时，同步发电机的输出电流为纯交轴分量.单层绕组可以靠短距来消弱谐波。（）三、单选题（13分）.变压器在负载运行时，建立主磁通的励磁磁动势是。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. 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。A纯电阻负载B电感性负载C电容性负载D无法判断.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A与

7、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.由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度。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.要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用。A短距绕组B分布绕组C斜槽D无法消除.笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，。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.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.同步发电机并联运行，有功功率

8、一定，则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.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.汽轮发电机与水轮发电机的差别为 。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.单相变压器 Un/12n=220/110V ,如果一次侧接 380V,则主磁通将 。A增大为380/220倍B不变C增大为380/110倍D减小.单相变压器 Un/L

9、2n=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。 TOC o 1-5 h z A1AB2/3AC 1.5AD3A. 一台三相感应电动机，其空载转速为730车t/分钟，则其极数2P=_。A2B4, ，夕 H IC 6D8四、简答题（15分）.写出变压器的基本方程式（电压、磁势等）.画出异步电机的T型等效电路、并标明各参数。.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）.单相变压器I n= 15.15A , Un/ Un= 6600/6300V , f =50Hz,短路试验在高压

10、侧进行（绕组温度已经为 75C）：U=3240V、Ik=15.15A、R=7490W 忽略励磁支路，假定R=R 2、X1 /2?求 R、X? R、X2?.一台3相4极的绕线式感应电动机，nN=1450r/min ,转子每相电阻 R=0.012 ?。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。（后附答题纸和草稿纸）*?电机？试题（参考答案）一、填空（25分）.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。 一.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

11、组磁势）不变。 ! I.变压器的效率在（铁耗与铜耗相等时）达到最大值。.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）。.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）。.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）。.一相绕组的感应电动势计算公式为（ k ?E=4.44fN wi）;其中的匝数 N是指（每相串联匝数）。.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

12、相绕组轴线重合）：其幅值为单相磁动势的（1.5 ）式.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= （ 6 0 f / d ）。.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）。.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。.感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为（定子电流频率）。.感应电动机传递到转子回路的电磁功率Perg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= （ s P e m） ; PW=（1-s）Pem ）。.同步电机的电枢反应是指（电枢电流的磁势对

13、主极磁场的影响）。.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。.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。.对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U功率因数cosj、X、X,求取励磁电动势 E）时，需要利用一个虚拟电动势 Eq来求取I和E）的夹角Yeo （）。.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“丁 （25分）.变压器一次侧接额定电压不变，则负载的主磁通

14、比空载的主磁通略小。（，） TOC o 1-5 h z .如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为k=N/N2,则一次侧归算到二次侧时，电动势和电压要乘以k2倍，电流乘以1/k倍，阻抗乘以k倍。（力.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。（？）.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。（，）.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。（？）.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

15、的轴线重合。（V）I I.只要电源电压不变，感应电动机的铁耗就基本不变。（，/?）.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。（？）.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。（）.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。（，）.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。（？）.对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。（？）.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。（，）.变压器的额定容量单位为 kW （ ?.考

16、虑铁耗时，变压器的励磁电流同其产生的主磁通同相位。（？）.变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。（？.电角度=机械角度X 2p。（ ?.双层叠绕组的最多并联之路数为2。（？.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。（?）.感应电动机的最大电磁转矩同转子电阻成正比。（?）.感应电动机的功率因数很高。（?）.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。（？.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Id。（，）.忽略电枢绕组电阻、负载 cos0时，同步发电机的输出电流为纯交轴分量Iq。（？） TOC o 1-5 h z .单层绕组可以靠短距来消弱谐波。（?）三、单选题（1

17、3分）.变压器在负载运行时，建立主磁通的激磁磁动势是gA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. 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CoA纯电阻负载B电感性负载C电容性负载D无法判断.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DoA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.由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度DA等于零B是基波磁场转速的倍.I1：C等于基波磁场转速D是基波磁场转速的倍.要消除三

18、相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用gA短距绕组B分布绕组C斜槽D无法消除I !.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.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AA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.同步发电机并联运行，有功功率一定，则旦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.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

19、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 TOC o 1-5 h z .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、11C 汽轮发电机转子半径大D 水轮发电机转子体积大.单相变压器 Un/Un=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.单相变压器 Un/L2n=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 1AB 2/3A C 1.

20、5AD 3A. 一台三相感应电动机，其空载转速为730车t/分钟，则其极数2p=BA 2B 4 C 6 D 8四、简答题（15分）.写出变压器的基本方程式（电压、磁势等）答:.画出异步电机的T型等效电路、并标明各参数。答：.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).单相变压器I n= 15.15A , Un/ L2n= 6600/6300V , f =50Hz,短路试验在高压侧进行(绕组温度已经为 75C)：U=3240V、Ik=15.15A、R=7490W 忽略励磁支路，假定R=R 2、X/ 2?求 R、X? R、X2?答：Zk=WI k=3240/15.15=213.861() TOC o 1-5 h z R=P/I k2=7490/15.15 2=32.633(：) _2_ 2