電機(jī)學(xué)試題及答案

1、電機(jī)學(xué)（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 0,空載電流為|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0 =0 ,空載電流I ' 0= I0,勵磁阻抗 Z' nF Z m。2. 某變壓器帶感性負(fù)載運行時，若負(fù)載電流相同，則cos 0 2越小，副邊電壓變化率越，效率越。3. 臺單相變壓器，鐵芯柱上有三個繞組，已知U=330V, W1=700匝，為獲得U2=220V, O11V, 應(yīng)使W2=匝，W3=匝。若已知繞組 W開路，3=10/ 100A,忽略勵磁電流，貝 y 12=

2、a 。4拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行的并勵直流電動機(jī)，若減弱磁通，電樞電流將。5 .交流電機(jī)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(jī)，定子上 A、B兩導(dǎo)體空間相隔200機(jī)械角度，該電機(jī)接于 50Hz三相交流 電源，同步轉(zhuǎn)速為 750r/min，則A B兩導(dǎo)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(biāo)幺值丕不同，貝U Zk越小，匕。&為改變他勵直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以改變 。9.交流電機(jī) 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。二、（8 分）圖1

3、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。圖1三、（27分）一臺三相電力變壓器額定容量S=1000 kVA，額定電壓U!n/U2n=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(fù)載，每項負(fù)載阻抗 ZL=50+j85 Q,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)整率四、（10 分）一臺他勵直流電動機(jī)， PN=22KW ，IN=115A ，UN=220V，nN=1500r/min 電樞回路總電阻 Ra=0.1Q （包括了電刷回路的接觸電阻），忽略Mo,要求把轉(zhuǎn)速降到

4、 1OOOr/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(yīng)為多大。五、（ 10 分）一臺三相電機(jī)，極對數(shù) p=2，三相繞組的有效匝數(shù)彼此相等WAKdpi= WBKdpi= WcKdpi=1OO匝,通入的電流分別為：iA =1.41lcos（ -2400）;iB =1.41lcos（ -12t°）;ic =1.41lcos w t;其中電流有效值 I=ioA 。已知三相繞組軸線順時針排列，請畫出w t=150°瞬間基波合成磁動勢的位置及旋轉(zhuǎn)方向（方法不限） ,并寫出幅值大小。16電機(jī)學(xué)（1）»模擬試題答案、填空題（每空3分

5、，共45分）1、0.83,0.83,1.22、大，低3、466.6,32.3,0.5/ 10 A4、增大5、采用分布和短距繞阻6、80°圖17、大&電樞繞阻兩端的極性9、3，3二、（8分）繞阻電動勢向量見圖 1聯(lián)接組別為D, y 9三、（27分）解：解：1、原邊電流的計算分）分）分）分）分）k=(U1N/ V 3)/ U 2N =(1000/ V3)/3300=1.75(3ZN=Un2/Sn=100Q, Z=Zk+kZL=307.23 258°Q(4I 1=Un/ V3/ Z=18.79A(42、 副邊電流：I 2=V3 I 2 = V3K I 1=56.96A(4

6、3、 副邊電壓：U2=I 2®Zl=3242.7V(3(44、 U=(U2n- u 2)/ u 2N=1.7%四、（10分）解：1、Ce N=UN-RaI N n m =0.139, n o=UN/ Ce n =1582.7r/mi n,nN= no - nN =82.7 r/min串電阻后轉(zhuǎn)速降落.：n= no - n =582.7 r/min ,貝 U Ra+R/Ra= ：n /“，R=0.65 Q（5分）2、降低電壓后的理想空載轉(zhuǎn)速n°1 =n + A nN =10 82.7 r/mi n , U/ Un = n 01/ n 0U= 150.5V（5 分）五、（10分

7、）解：1、見圖22、F1=379.6A圖2電機(jī)原理試題及答案（僅供參考） 一、填空(每空1分，共25分)1. 單相異步電動機(jī)可分為、兩大類型。2. 6極異步電動機(jī)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(jī)實際上是一臺的同步電動機(jī)，它接到電網(wǎng)上的目的就是為了4. 直流電機(jī)的勵磁方式可分為、。5. 有一臺極數(shù)2P= 4,槽數(shù)Z = 24的三相單層鏈?zhǔn)嚼@組電機(jī)，它的極距T =、每極每相槽數(shù)q=、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(jī)可以把外接電阻串聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞

8、組回路中去。8. 直流發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向 。9. 直流電動機(jī)的起動方法有 ; 。10. 當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過 時，出現(xiàn)回饋制動。11. 三相異步電動機(jī)的過載能力是指 。12 .星形一三角形降壓起動時，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(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速時，為了保證過載能力和主磁通不變，則U1應(yīng)隨f1按規(guī)律調(diào)節(jié)。14、 可用下列關(guān)系來判斷直流電機(jī)的運行狀態(tài)。當(dāng) 時為電動機(jī)狀態(tài)，當(dāng) 時為發(fā)電機(jī)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X,每小題 1分，共15分)1. ()電動機(jī)的額定功率是指額定運行時從

9、電源輸入的電功率。2. () 一臺并勵直流電動機(jī)，若改變電源極性，則電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變3. ()三相異步電動機(jī)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(jī)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(jī)。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/f1=常數(shù)的控制方式進(jìn)行控制，可以實現(xiàn)恒功率調(diào)速。8. ()異步電動機(jī)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(dāng)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

10、額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變壓器的主磁通也大。11. ()直流電動機(jī)的人為特性都比固有特性軟。12. ()直流電動機(jī)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(yīng)的轉(zhuǎn)速就13. （）三相異步電動機(jī)當(dāng)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(jī)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。15. （）三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動機(jī)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(jī)能耗制動時，為了提

11、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）4、變壓器并聯(lián)運行的條件是什么？哪一個條件要求絕對嚴(yán)格。 （4分）5、他勵直流電動機(jī)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(jī)的人為特性與固有特性相比，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(jī)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(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載

12、進(jìn)行串電阻調(diào)速，設(shè)調(diào)速前、后的電樞電流分別為11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； 全部為鐵損耗； 主要為銅損耗； 主要為鐵損耗。5、 一臺變壓器在（1） ： = 1 ； （2） P0=常數(shù)；（3） PCu = PFe ； （4） S = SN時效率最高。五、計算題（共30分）1一直流他勵電動機(jī)額定數(shù)據(jù)：PN=13kW ,Un=220V, In=68.6A ,nN=1500r/min ,R a=0.225 Q ,負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩：（1）當(dāng)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定時，在電樞繞組中串入調(diào)節(jié)電阻

13、Rc=1 Q ,求電機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？如用降壓方法調(diào)速，將轉(zhuǎn)速降低至750r/min，負(fù)載仍為額定的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，問：所加的電壓為多少？ （10分）2、一臺籠型三相異步電動機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：PN=10kW ,Un=380V ,定子星形聯(lián)接，f1=50Hz ,nN=1452 r/min。額定運行時，COS 1 =0.828 , Pcu1 =520W, pFe =320W,ps=150W。當(dāng)電機(jī)額定運行時試求：（1）轉(zhuǎn)子電流頻率f2 ；總機(jī)械功率P；轉(zhuǎn)子銅損耗Pcu2 ；額定效率N ； （5）電磁轉(zhuǎn)矩Tem 。 （10分）3、一臺籠型電動機(jī)，三相 4極，額定容量為28kW , Un=380V, nN=1

14、450 r/min,定子 繞組接，已 知額定負(fù)載時效率為 90%，功率因數(shù)為0.88，起動電流倍數(shù) 心=5.6，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) Kt=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(jī)原理考試題答案一、（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(fù)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/ f 1 =常數(shù)14、U>E、 U<E15、P4. X 5. X 6. V 7.

15、 X 8. V14. X 15. V二、（共15分，每小題1分）1.X 2X .3. V9. V 10. x 11. x 12. x 13. V三、（每小題4分共20分）1、空載實驗的目的是測定空載電流I。、空載損耗Po ,求得變壓器的變比k和勵磁參數(shù)2、（ 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(dāng)?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 , d 1（2） Y ,y 0（4 分）4、 （1）、各臺變壓器的一、二次額定電壓應(yīng)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

16、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(yán)格遵守的。5、答：在啟動瞬間，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速“=0,反電動勢E a= 0,啟動瞬間電樞電流la =讐Ra由于電樞電阻 Ra很小，在Ra上加上額定電壓Un，必然產(chǎn)生過大的電樞電流，造成嚴(yán)重的 后果。所以，直流電動機(jī)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、弱磁的人為特性。2、（2）為了減小起動電流；3、（2）丨1 =丨24、（4）主要為鐵損耗。5、 PCu PFe五、（共30分、每小題10分）1、CeN220 -68.6 0.225nN1500-0.136 （2 分）（1） nCe： '" NRaRc I a22L - 0.225 1 68.6 =1000r/minCe：N 0.1360.136（3 分）UR n jC±Ia（3分）750U0.1360.225 x0.13668.6U =118/ （2 分）2、（每小題2 分）Sn -n1 nNn11500 -14521500-0.032（1）f? 卡 匚=0.032 50 =1.6Hz3（2） Pi 嚴(yán) PNpps =10 10150 =10150W（3） pCu2SnP0.03210150 = 335W1Sn "