电机学期末试题及标准答案2

电机学Ｉ试（华南理工大学电力学院２００５．６）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；不自带草稿纸；．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（分）电是装置。变器绕组归算的原则是：在归算前后，不变。变器的效率在

不变；达到最大值。为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：。自变压器功率传递的特点为。短因数的物理意义为。一绕组的感应电动势计算公式为的匝数N是。对三相绕组、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：

幅值为单相磁动势的倍。同旋转磁场的转速（转每分钟）、极对数p电流频率f之的关系为n。10.感电转子反应的物理意义为。11.为获感应电机的型等效电路，需要对转子绕组进行和归算。13.感电做堵转试验时，转子电流的频率为。14.感电机传递到转子回路的电磁功率可分割成转子铜耗总械功转em换功率。者同的系为=；cu215.同电的电枢反应是指。

。16.同发机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时，之间的关系。17.功的义是：从电路（电压）角度看，它是之间的夹角；从磁场角度看，它是之间的夹角。18.对凸同步发电机，已知电枢电流I电压U功率因数cos、，取励磁电d动势E时需要利用一个虚拟电动势来取I和E的。。0Q0

2219.同发机机投入并网的条件为1)相序相同；。

；3)二、正确的打“错的打“”（25分）变器一次侧接额定电压不变负的主磁通比空载的主磁通略小。（）如变压器一次绕组与二次侧绕组的匝数比为kN/N则一次侧归算到二次侧时12动势和电压要乘以倍流以1/k抗乘以k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波。（）三变压器绕组用Y接时共1379六个组号。（）．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、次次、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，定子组串电阻可以增大起动转矩。（）10应电动机恒矩变频调速上求电源电压随频率正比变化。（）11步机的气隙合成磁场超前于转子主磁场机行于发电机状态。（）12对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。（）13常同步发电机工作在过励状态便提供无功功善电网的功率。（）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×p（）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．变压器在负载运行时，建立主磁通的励磁磁动势是。A一绕组产生的磁动势

B二次绕组产生的磁动势C一和二次绕组产生的合成磁动势D以都不对．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压，则该负载一定是。A纯阻负载C电性负载

B电感性负载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，则变压器所分担的量之标幺值。A与路阻抗成正比

B与短路阻抗成反比C与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间谐波磁动势，旋转速度。A等零C等基波磁场转速

B是基波磁场转速的倍D是波磁场转速的倍．要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用。A短绕组C斜

B分绕组D无消除．笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，。A起电流、起动转矩均减小B起电流减小、起动转矩增加C起电流、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始同步

B相对定子反向C相定子同向、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，则同步发电机的电枢电流最小。A过时C欠时

B正励磁时D励电流最小时．凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是产的。A转主极磁动势和直轴电枢磁动势共同B转主极磁动势和交轴电枢磁动势共同C轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同D转主极磁动势、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。A汽发电机转子为凸极结构B水发电机转速快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U/U，如果一次侧接380V，则主磁通将。1NNA增为倍C大为

B不变D减12单相变压器U/，一次侧加220V时空载电流为１Ａ；今将一次、二次1NN侧绕组顺极性串联，外施330V电，则空载电流为。A1ABC1.5AD3A13一台三相感应电动机，其空载转速为转分钟，则其极数p=。A2BCD8四、简答题15分写变压器的基本方程式（电压、磁势等）画异步电机的T型等效电路、并标明各参数。画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（分）单变压器I＝，U/＝，f，短路试验在高压侧进行N1N（绕组温度已经为℃=15.15A=7490W略磁支路定’、KkkX，R、、R、X。11一相极的绕线式感应电动机=1450r/min转子每相电阻R=0.012设N载转矩保持为额定值不变，欲将转速从1450r/min降到1050r/min，求转子路应该串入的电阻。

（后附答题纸和草稿纸）****************************************************************************************************************************电机

试考答案一、填空（分）1.电是（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.变器的效率在（铁耗与铜耗相等时）达到最大值。4.为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.自变压器功率传递的特点为（一次侧既有直接的传导功率传递有接的电磁感应功率传递）。6.短因数的物理意义为（元件短距时的电势同元件整距时的电势的比值）。7.一绕组的感应电动势计算公式为kE=4.44fN）其中的匝数N是指每相串联匝数）。8.对三相绕组、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.同旋转磁场的转速（每分钟）、极对数、电流频率f之间的关系为（６０/ｐ）。10.感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.为获得感应电机的T型效电路，需要对转子绕组进行（频）和（绕组）归算。13.感电机做堵转试验时，转子电流的频率为（定子电流频率）。14.感电机传递到转子回路的电磁功率Pem分成转子铜耗械换功率。二者同Pem的系为（ｓＰｅｍ）=（(1-s)Pem）。15.同电机的电枢反应是指（电电流的磁势对主极磁场的影响）。16.同发电机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时电压同励磁电流）之间的关系。17.功的含义是：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.对凸极同步发电机，已知电枢电流I电压U、功率因数cos、、，求励磁电动势E时需要利用一个虚拟电动势E来求I和的夹。（）

2219.同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）变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。√）如变压器一次绕组与二次侧绕组的匝数比为kN/N则次侧归算到二次侧时12动势和电压要乘以倍电流乘以k倍阻抗乘以倍。（．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波。（．三相变压器绕组采用Y，d连时，共有1、3、、79、六组号。√）．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、次次、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×p（）18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。（）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。（）d24忽略电枢绕组电阻、负载cos时同步发电机的输出电流为纯交轴分量I。（）q25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，建立主磁通的激磁磁动势是C。A一绕组产生的磁动势

B二绕组产生的磁动势C一和二次绕组产生的合成磁动势D以都不对

．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压，则该负载一定是。A纯阻负载

B电性负载

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，则变压器所分担的量之标幺值。A与路阻抗成正比C与路阻抗标幺值成正比

B与路阻抗成反比D与路阻抗标幺值成反比．由定子对称三相绕组产生的次间谐波磁动势，旋转速度D。A等零C等基波磁场转速

B是波磁场转速的倍D是波磁场转速的倍．要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用C。A短绕组

B分绕组

C斜

D无消除．笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，A。A起电流、起动转矩均减小C起电流、起动转矩均增加

B起电流减小、起动转矩增加D起电流增加、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。A始同步B相对定子反向相定子同、但不同步D有同步、有时失步．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过时

B正励磁时

C欠励时

D励电流最小时．凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是D产生的A转主极磁动势和直轴电枢磁动势共同B转主极磁动势和交轴电枢磁动势共同C轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同D转主极磁动势、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汽轮发电机转子为凸极结构A汽轮发电机转子半径大C

。

BD

水轮发电机转速快水轮发电机转子体积大11单相变压器U/U，如果一次侧接380V，则主磁通将A。1NNA增为倍

B不

C大为倍

D减小12单相变压器U/，一次侧加220V时空载电流为１Ａ；今将一次、二次1NN侧绕组顺极性串联，外施330V电，则空载电流为

B

。A1A

B2/3A1.5A

D3A13一台三相感应电动机，其空载转速为转分钟，则其极数2p=B。A2B四、简答题15分

C

D写变压器的基本方程式（电压、磁势等）答：画异步电机的T型等效电路、并标明各参数。

22222222222答：画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（分）单变压器I＝，U/＝，f，短路试验在高压侧进行N1N（绕组温度已经为℃=15.15A=7490W略磁支路定’、KkkX，R、、R、X。11答：=