電機學試題及答案

1、電機學（ 1）模擬試題一：填空題（每空 3 分，共 45 分）1一臺變壓器加額定電壓時，主磁通為 ，空載電流為I 0，勵磁阻抗為Zm，現(xiàn)將電源的頻率從 50Hz 改變?yōu)?0Hz，其它情況不變，并假定磁路線性，則現(xiàn)在的磁通 = ，空載電流I 0=I0，勵磁阻抗Z m=Zm。2 某變壓器帶感性負載運行時，若負載電流相同，則cos 2 越小，副邊電壓變化率越，效率越。3一臺單相變壓器， 鐵芯柱上有三個繞組，已知 U1=330V，W1=700 匝，為獲得 U2=220V，U3=11V，23匝。若已知繞組130應使 W=匝， W=W開路，ì =10 10 A，忽略勵磁電流，則 ì2=

2、A。4拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行的并勵直流電動機，若減弱磁通，電樞電流將。5交流電機繞阻高次諧波電勢，如 5 次和 7 次諧波， 可以通過的方法大大削弱。6三相同步電機，定子上 A、B 兩導體空間相隔200 機械角度，該電機接于50Hz 三相交流電源，同步轉(zhuǎn)速為750r/min ，則 A、 B 兩導體的空間電角度為。7兩臺額定值相同的變壓器，僅短路阻抗標幺值Z 不同，則 Z越小， Ik。kk8為改變他勵直流電動機的轉(zhuǎn)向，可以改變。9交流電機p=12，在一相繞組中通入正弦交流電流，產(chǎn)生基波和三次諧波磁動勢，則三次諧波電動勢與基波電動勢之比為，基波磁動勢幅值和三次諧波磁動勢幅值之比為。1二、（ 8 分）圖

3、 1 所示為三相變壓器接線圖，畫出電動勢向量圖，并確定其連接組別。ABCXYZabcxyz圖 1三、（ 27 分）一臺三相電力變壓器額定容量S=1000 kV A ，額定電壓U1N /U 2N=10000/3300V ， Y ， d11 連接組，每相短路阻抗Zk=0.015+j0.053 ，該變壓器原邊接額定電壓，副邊帶接對稱負載，每項負載阻抗 ZL =50+j85 ，計算：（ 1） 變壓器原邊線電流；（ 2） 副邊線電流；（ 3） 副邊線電壓；（ 4） 電壓調(diào)整率2四、（ 10 分）一臺他勵直流電動機， PN=22KW ，IN =115A ，UN =220V ，nN =1500r/min 電

4、樞回路總電阻Ra=0.1（包括了電刷回路的接觸電阻），忽略 M 0，要求把轉(zhuǎn)速降到1000r/min ，計算：1、 采用電樞串電阻調(diào)速需串入的電阻值；2、 采用降低電源電壓調(diào)速，電源電壓應為多大。五、（ 10 分）一臺三相電機，極對數(shù)p=2，三相繞組的有效匝數(shù)彼此相等W AK dp1= W B K dp1= W CK dp1=100匝，通入的電流分別為：i A =1.41Icos(-t2400);iB =1.41Icos(-t1200 );iC =1.41Icos t;其中電流有效值I=10A 。已知三相繞組軸線順時針排列，請畫出t=1500 瞬間基波合成磁動勢的位置及旋轉(zhuǎn)方向（方法不限） ，

5、并寫出幅值大小。34電機學（ 1）模擬試題答案一、 填空題（每空3 分，共 45 分）1、 0.83,0.83,1.22、大，低3、 466.6,32.3,0.5 100A4、增大5、采用分布和短距繞阻6、 8007、大X,B8、電樞繞阻兩端的極性c? AB? BC9、3， 3x,y,zY,C二、（ 8 分）繞阻電動勢向量見圖1? CAb? aba,A,Z聯(lián)接組別為 D， y 9圖 1三、（ 27 分）解：解： 1、原邊電流的計算k=(U 1N/ 3)/ U2N =(1000/ 3)/3300=1.75(3分 )Z =U220(4分 )/S =100， Z=Z +KZ =307.2358N1N

6、NkLI 1=U1N/ 3/ Z=18.79A(4分 )2、副邊電流： I 2= 3 I2 = 3K I 1=56.96A(4分 )3、副邊電壓： U2=I 2ZL=3242.7V(3分 )4、 U=(U - U2)/ U=1.7%(4分 )2N2N5四、（ 10 分）解： 1、C =U -R I / nM=0.139, n =U/ C=1582.7r/min,n = n0 nN=82.7 r/mineNNa N0NeNN串電阻后轉(zhuǎn)速降落n= n 0 n=582.7 r/min ，則 Ra+R/Ra= n/ nN， R=0.65 (5 分)2、降低電壓后的理想空載轉(zhuǎn)速n01 =n+nN =10

7、 82.7 r/min， U1/ UN = n 01/ n 0U1= 150.5V(5 分 )五、（ 10 分）解： 1、見圖 22、 F1=379.6A+AF1+C+B圖 2電機原理試題及答案（僅供參考）6一、填空 (每空 1 分，共 25 分 )1. 單相異步電動機可分為_、 _兩大類型。2. 6 極異步電動機電源頻率f=50Hz ，額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04 ，則額定轉(zhuǎn)速為nN=_、額定工作時，將電源相序改變，則反接瞬時的轉(zhuǎn)差率S=_。3. 同步補償機實際上是一臺 _的同步電動機，它接到電網(wǎng)上的目的就是為了_。4. 直流電機的勵磁方式可分為、。5. 有一臺極數(shù)2P 4，槽數(shù)Z 24 的三相

8、單層鏈式繞組電機，它的極距、每極每相槽數(shù)、槽距角。6、變壓器空載運行時功率因數(shù)很_ 。7 _型三相異步電動機可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路中去。8. 直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向_。9. 直流電動機的起動方法有 _ ；_ 。10. 當電動機的轉(zhuǎn)速超過 _時，出現(xiàn)回饋制動。11. 三相異步電動機的過載能力是指 _ 。12 .星形 三角形降壓起動時，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩各降為直接起動時的_倍。13.三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載進行變頻調(diào)速時，為了保證過載能力和主磁通不變，則U 1應隨 f 1 按 _規(guī)律調(diào)節(jié) 。14、可用下列關(guān)系來判斷直流電機的運行狀態(tài)。當_時為電動機狀態(tài)，當_時為發(fā)電機

9、狀態(tài)。15、單迭繞組極對數(shù)為 P 時，則并聯(lián)支路數(shù)為 _。二、判斷正誤 (對在括號里打、錯則打×，每小題1 分，共 15 分)1.() 電動機的額定功率是指額定運行時從電源輸入的電功率。2.() 一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉(zhuǎn)向也改變3.() 三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向決定于定子繞組中通入的三相電流的相序。4.() 與同容量的變壓器相比較，異步電動機的空載電流小。5.() Y-D 降壓起動適用于正常運行時定子繞組為星形聯(lián)接的籠型異步電動機。6. () 變極調(diào)速時必須同時改變加在定子繞組上電源的相序。7. () 變頻調(diào)速過程中按 U1/f 1=常數(shù)的控制方式進行控制，可以實

10、現(xiàn)恒功率調(diào)速。8. () 異步電動機的功率小于7.5kW 時都允許直接起動。9. () 變壓器的二次額定電壓是指當一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)開路時的空載電壓值。10.() 變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導致原邊電流也大，因此變壓器的主磁通也大。11. ( ) 直流電動機的人為特性都比固有特性軟。12. ( ) 直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的，因此穩(wěn)定運行時，大的電磁轉(zhuǎn)矩對應的轉(zhuǎn)速就高。713. ( ) 三相異步電動機當轉(zhuǎn)子不動時，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與定子電流的頻率相同。14. ( ) 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，串入電阻值越大，起動轉(zhuǎn)矩也越大。1

11、5.() 三相異步電動機的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動機上。三、簡答題 (每小題 4 分、共 20 分 )1、變壓器空載實驗的目的是什么？畫出單相變壓器空載實驗接線圖。（4 分）2、繞線式三相異步電動機能耗制動時，為了提高制動效果，通常采取什么措施？（4 分）3、已知三相變壓器聯(lián)接圖如下，試判斷其聯(lián)接組別。 （ 4 分）U1V1WU1V1W11u 1v1w1u 1v 1w14、變壓器并聯(lián)運行的條件是什么？哪一個條件要求絕對嚴格。（4 分）85、他勵直流電動機為什么不能全壓直接起動？一般采取什么方法起動（4 分）四、選擇題 ( 每題 2 分，共 10 分 )1、 他勵直流電動機的人為特性與固有特

12、性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性一定是：(1) 串電阻的人為特性；(2)降壓的人為特性；(3) 弱磁的人為特性。2、 直流電動機采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：(1) 為了使起動過程平穩(wěn)；(2) 為了減小起動電流；(3) 為了減小起動轉(zhuǎn)矩。3、 他勵直流電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載進行串電阻調(diào)速，設調(diào)速前、后的電樞電流分別為I 1 和 I 2 ，那么： (1)I1<I2 ；(2) I1=I2 ；(3)I1>I2 。4、變壓器空載損耗：(1)全部為銅損耗；(2) 全部為鐵損耗；(3)主要為銅損耗；(4) 主要為鐵損耗。5、一臺變壓器在(1)1； (2) P0

13、PS =常數(shù)；(3) PCuPFe ； (4) SSN 時效率最高。五、計算題 (共 30 分 )1.一直流他勵電動機額定數(shù)據(jù)：PN =13kW ,U N =220V, IN=68.6A ,n N =1500r/min ,R a=0.225 ，負載為恒轉(zhuǎn)矩：(1)當軸上負載轉(zhuǎn)矩為額定時，在電樞繞組中串入調(diào)節(jié)電阻Rc=1 ，求電機的轉(zhuǎn)速是多少？(2)如用降壓方法調(diào)速，將轉(zhuǎn)速降低至 750r/min ，負載仍為額定的恒轉(zhuǎn)矩負載，問：所加的電壓為多少？ (10 分 )2、一臺籠型三相異步電動機有關(guān)數(shù)據(jù)如下:PN=10kW,U N=380V ,定子星形聯(lián)接，f 1=50Hz ，N。額定運行時，cos

14、10.828， pCu1=520W，pFe =320W，pps =150W。當n =1452 r/min9電機額定運行時試求：(1)轉(zhuǎn)子電流頻率f 2 ；(2) 總機械功率p ；(3) 轉(zhuǎn)子銅損耗pCu 2 ； (4) 額定效率N ； (5)電磁轉(zhuǎn)矩T em 。 (10 分 )3、一臺籠型電動機，三相 4 極，額定容量為 28kW , U N=380V, nN =1450 r/min, 定子繞組 接，已知額定負載時效率為 90%，功率因數(shù)為0.88，起動電流倍數(shù)K I=5.6，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)K T=1.2，問用 Y- 起動器起動時，起動電流是多少？起動轉(zhuǎn)矩是多少？(10 分)電機原理考試題答案一

15、、（每空 1 分，共 25 分）1.分相式、罩極式2.960 r/min 1.963.空載運行、提高功率因數(shù)4.他勵、并勵、串勵、復勵5.6、2、 3006.低7.繞線型8.相反9.電樞串電阻起動、降壓起動10.理想空載轉(zhuǎn)速11.最大電磁轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩之比12.1/313.U1/ 1常數(shù)14、U>E 、U<E15、P二、（共 15 分，每小題 1 分） 1.×2× .3.4.×5. ×6.7.×8.9. 10. ×11. ×12.×13.14.×15.10三、 (每小題 4 分共 20 分)1

16、、空載實驗的目的是測定空載電流I 0 、空載損耗p0 ，求得變壓器的變比k 和勵磁參數(shù)rm、 xm、 Z m （ 4 分）W AV2、（ 1）制動轉(zhuǎn)矩與直流勵磁電流的平方成正比，增大直流勵磁電流可增大制動轉(zhuǎn)矩，提高制動效果。（ 2）在轉(zhuǎn)子電路中接入適當?shù)闹苿与娮瑁傻玫阶銐虼蟮闹苿愚D(zhuǎn)矩，提高制動效果。 （4分）3、（ 1） Y ， 1（ 2）Y ， 0（ 4 分）4、(1) 、各臺變壓器的一、二次額定電壓應相等(即變比相同 ) ；(2)、各變壓器的聯(lián)接組相同；(3) 、各臺變壓器的阻抗電壓相等。其中各變壓器的聯(lián)接組相同這一條是必須嚴格遵守的。5、答：在啟動瞬間，電動機的轉(zhuǎn)速0，反電動勢 E 0

17、，啟動瞬間電樞電流 I aU N ，Ra由于電樞電阻Ra 很小，在 Ra 上加上額定電壓 U N ，必然產(chǎn)生過大的電樞電流，造成嚴重的后果。所以，直流電動機不允許全壓直接起動。采用電樞串電阻啟動和降低電源電壓啟動（4分）四、 (每小題 2 分，共10 分)1、 (3) 弱磁的人為特性。2、 (2) 為了減小起動電流；3、 (2)I1=I24、 (4)主要為鐵損耗。5、 (3) PCu PFe五、（共 30 分、每小題10 分）1、 CeU NI NRa 220 68.60.2250.136 （ 2 分）NnN150011（ 1） nU NRaRcI a2200.225 168.6 1000r / min （ 3 分）CeNC eN0.1360.136（ 2）URaI a （ 3 分）nCeC eNN750 U0.225 68.60.136 0.136U118V （ 2 分）2、（每小題2 分）n1nN150014520.032SN1500n1（ 1） f 2SN f10.032501.6Hz（2） PPNpps1010 315010150W（ 3） pCu 2SNP0.03210150335W1S