電機(jī)學(xué)期末試題與答案2

1、電機(jī)學(xué)I試題（華南理工大學(xué)電力學(xué)院2005.6）姓名班級學(xué)號（指班內(nèi)序號）_成績注意：1.一、二、三題答案必須直接寫在試題相應(yīng)位置；2 .四、五、六題寫在答題紙上；3 .不得自帶草稿紙；4 .答題前必須在每頁（包括答題紙和草稿紙）右下角寫上自己的名字，才可拆開試卷。一、填空（25分）1 .電機(jī)是裝置。2 .變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后，不變；不變。3 .變壓器的效率在達(dá)到最大值。4 .為了使電動勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：5 .自耦變壓器功率傳遞的特點(diǎn)為O6 .短距因數(shù)的物理意義為7 .一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為;其中的匝數(shù)N是指。8 .對稱三相繞組、通對稱三

2、相電流，產(chǎn)生的合成磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為：;其幅值為單相磁動勢的倍。9 .同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n=。10 .感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為11 .為了獲得感應(yīng)電機(jī)的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行和歸算。13 .感應(yīng)電機(jī)做堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為。14 .感應(yīng)電動機(jī)傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Pem,可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗pcu2、總機(jī)械功率（轉(zhuǎn)換功率）P。二者同Pem的關(guān)系為Pcu2=；P=。15 .同步電機(jī)的電樞反應(yīng)是指16 .同步發(fā)電機(jī)的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時，之間的關(guān)系。17 .功角的含義是：從電路（電壓）

3、角度看，它是之間的夾角；從磁場角度看，它是之間的夾角。18 .對于凸極同步發(fā)電機(jī)，已知電樞電流I、電壓吐功率因數(shù)cos、X、X,求取勵磁電動勢E)時，需要利用一個虛擬電動勢Eq來求取I和E的夾角0。19 .同步發(fā)電機(jī)機(jī)投入并網(wǎng)的條件為：1)相序相同；2);3)二、正確的打“，”；錯誤的打“(25分)1 .變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負(fù)載的主磁通比空載的主磁通略小。()2 .如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N/N,則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。()3 .考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵磁電流也是正弦波。

4、()4 .三相變壓器繞組采用Y,d連接時，共有1、3、5、7、9、11六個組號。()5 .對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。()6 .對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。()7 .只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機(jī)的鐵耗就基本不變。()8 .當(dāng)感應(yīng)電動機(jī)的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。()9 .對繞線型感應(yīng)電動機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機(jī)，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。()10

5、 .對感應(yīng)電動機(jī)，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。()11 .若同步電機(jī)的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀O()12 .對于隱極同步發(fā)電機(jī)，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。()13 .通常同步發(fā)電機(jī)工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。()14 .變壓器的額定容量單位為kW()15 .考慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。()16 .變壓器的空載試驗(yàn)通常在高壓側(cè)加電壓、測量。()17 .電角度=機(jī)械角度X2p。()18 .雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。()19 .正?？蛰d運(yùn)行的三相感應(yīng)電動機(jī)，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。()20 .

6、感應(yīng)電動機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。()21 .感應(yīng)電動機(jī)的功率因數(shù)很高。()22 .同步發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。()23 .忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機(jī)的短路電流為純直軸分量Id。()24 .忽略電樞繞組電阻、負(fù)載cos=0時，同步發(fā)電機(jī)的輸出電流為純交軸分量Iq()25 .單層繞組可以靠短距來消弱諧波。()三、單選題(13分)1 .變壓器在負(fù)載運(yùn)行時，建立主磁通的勵磁磁動勢是。A一次繞組產(chǎn)生的磁動勢B二次繞組產(chǎn)生的磁動勢C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢D以上都不對2 .一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是。A純電阻負(fù)

7、載B電感性負(fù)載C電容性負(fù)載D無法判斷3 .兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺值_。A與短路阻抗成正比B與短路阻抗成反比C與短路阻抗標(biāo)幺值成正比D與短路阻抗標(biāo)幺值成反比4 .由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度。A等于零BC等于基波磁場轉(zhuǎn)速5 .要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一A短距繞組C斜槽6 .籠型感應(yīng)電動機(jī)降壓起動與直接起動時相比,A起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均減小BC起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均增加D般可以采用B分布繞組是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍D無法消除起動電流減小、起動轉(zhuǎn)矩增加D起動電流增加、起動轉(zhuǎn)矩減小7 .三相感應(yīng)電動機(jī)對稱

8、運(yùn)行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為_。A始終同步B相對定子反向C相對定子同向、但不同步D有時同步、有時失步8 .同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，有功功率一定，則同步發(fā)電機(jī)的電樞電流最小。A過勵時B正常勵磁時C欠勵時D勵磁電流最小時9 .凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢是由產(chǎn)生的。A轉(zhuǎn)子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同10 .汽輪發(fā)電機(jī)與水輪發(fā)電機(jī)的差別為。A汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)B水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大D水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體積大11 .單相變壓器U

9、n/Un=220/110V,如果一次側(cè)接380V,則主磁通將。A增大為380/220倍B不變C增大為380/110倍D減小12 .單相變壓器Un/Un=220/110V,一次側(cè)加220V時，空載電流為1A;今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為。A1AB2/3AC1.5AD3A13 .一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2p=。A2B4C6D8四、簡答題（15分）1 .寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）2 .畫出異步電機(jī)的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。3 .畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖（滯后功率因數(shù)時），并標(biāo)明各相量、角度。五、計算（14分）1 .單

10、相變壓器In=15.15A,Un/U2n=6600/6300V,f=50Hz,短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行（繞組溫度已經(jīng)為75C）：UK=3240V、Ik=15.15A、Pk=7490W忽略勵磁支路，假定R=R2、XiX2,求R、X、R、/。2 .一臺3相4極的繞線式感應(yīng)電動機(jī)，nN=1450r/min,轉(zhuǎn)子每相電阻R=0.012。設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，欲將轉(zhuǎn)速從1450r/min降低到1050r/min,求轉(zhuǎn)子回路應(yīng)該串入的電阻。（后附答題紙和草稿紙）*電機(jī)試題（參考答案）一、填空（25分）1 .電機(jī)是（一種進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或?qū)⒁环N電壓、電流等級轉(zhuǎn)換成另外一種電壓、電流等級的）裝置。2 .變壓

11、器繞組歸算的原則是：在歸算前后，（一、二次側(cè)容量、功率）不變;（一、二次側(cè)繞組磁勢）不變。3 .變壓器的效率在（鐵耗與銅耗相等時）達(dá)到最大值。4 .為了使電動勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：（一、二次側(cè)至少有一方為三角形聯(lián)結(jié)，或有一方為星形帶中性點(diǎn)接地聯(lián)結(jié)）。5 .自耦變壓器功率傳遞的特點(diǎn)為（一、二次側(cè)既有直接的傳導(dǎo)功率傳遞，又有間接的電磁感應(yīng)功率傳遞）。6 .短距因數(shù)的物理意義為（元件短距時的電勢同元件整距時的電勢的比值）。7 .一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為（k6E=4.44fNwi）;其中的匝數(shù)N是指（每相串聯(lián)匝數(shù)）。8 .對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁動

12、勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為：（哪相電流達(dá)到最大值，旋轉(zhuǎn)磁勢的軸線就轉(zhuǎn)到同該相繞組軸線重合）；其幅值為單相磁動勢的（1.5）倍。9 .同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n=（60f/2）。10 .感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為（轉(zhuǎn)子繞組電流的基波磁勢對氣隙磁場的影響）。11 .為了獲得感應(yīng)電機(jī)的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行（頻率）和（繞組）歸算。13 .感應(yīng)電機(jī)做堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為（定子電流頻率）。14 .感應(yīng)電動機(jī)傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Pem可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗pcu2、總機(jī)械功率（轉(zhuǎn)換功率）PW二者同Pem的關(guān)系為pcu2=（sPem）;P

13、W=（1-s）Pem）。15 .同步電機(jī)的電樞反應(yīng)是指（電樞電流的磁勢對主極磁場的影響）。16 .同步發(fā)電機(jī)的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時，（端電壓同勵磁電流）之間的關(guān)系。17 .功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是（勵磁反電勢與端電壓）之間的夾角;從磁場角度看，它是（主極勵磁磁場同氣隙合成磁場）之間的夾角。18 .對于凸極同步發(fā)電機(jī)，已知電樞電流I、電壓UK功率因數(shù)cosj、X、X,求取勵磁電動勢E）時，需要利用一個虛擬電動勢Eq來求取I和日的夾角Y）o（）。19 .同步發(fā)電機(jī)機(jī)投入并網(wǎng)的條件為：1）相序相同；2）（頻率相同）;3）（對應(yīng)相的電壓相等、且相位相同）。二、

14、正確的打“，”；錯誤的打“父（25分）1 .變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負(fù)載的主磁通比空載的主磁通略小。（，）2 .如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N/N,則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。（M）3 .考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵磁電流也是正弦波。（父）4 .三相變壓器繞組采用Y,d連接時，共有1、3、5、7、9、11六個組號。（，）5 .對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。（父）6 .對稱三相繞組通入對稱三相電流，

15、當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。（，）7 .只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機(jī)的鐵耗就基本不變。（，/M）8 .當(dāng)感應(yīng)電動機(jī)的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（父）9 .對繞線型感應(yīng)電動機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機(jī)，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。（父）10 .對感應(yīng)電動機(jī)，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（，）11 .若同步電機(jī)的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（父）12 .對于隱極同步發(fā)電機(jī)，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。（M）13 .通常同步發(fā)電

16、機(jī)工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。（，）14 .變壓器的額定容量單位為kW（父）15 .考慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。（父）16 .變壓器的空載試驗(yàn)通常在高壓側(cè)加電壓、測量。（父）17 .電角度=機(jī)械角度X2p。（M）18 .雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。（父）19 .正?？蛰d運(yùn)行的三相感應(yīng)電動機(jī)，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。（M）20 .感應(yīng)電動機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。（M）21 .感應(yīng)電動機(jī)的功率因數(shù)很高。（父）22 .同步發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。（父）23 .忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機(jī)的短路電流為純直軸分量Id。（，）24

17、 .忽略電樞繞組電阻、負(fù)載cos=0時，同步發(fā)電機(jī)的輸出電流為純交軸分量Iq。（父）25 .單層繞組可以靠短距來消弱諧波。（M）三、單選題（13分）1 .變壓器在負(fù)載運(yùn)行時，建立主磁通的激磁磁動勢是_C。A一次繞組產(chǎn)生的磁動勢B二次繞組產(chǎn)生的磁動勢C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢D以上都不對2 .一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是C。A純電阻負(fù)載B電感性負(fù)載C電容性負(fù)載D無法判斷3 .兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺值_D。A與短路阻抗成正比B與短路阻抗成反比C與短路阻抗標(biāo)幺值成正比D與短路

18、阻抗標(biāo)幺值成反比4 .由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度D。A等于零B是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍C等于基波磁場轉(zhuǎn)速D是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍5 .要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用C。A短距繞組B分布繞組C斜槽D無法消除6 .籠型感應(yīng)電動機(jī)降壓起動與直接起動時相比，A。A起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均減小B起動電流減小、起動轉(zhuǎn)矩增加C起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均增加D起動電流增加、起動轉(zhuǎn)矩減小7 .三相感應(yīng)電動機(jī)對稱運(yùn)行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為_A。A始終同步B相對定子反向C相對定子同向、但不同步D有時同步、有時失步8 .同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，有功功率一定，則B同步發(fā)電機(jī)的電樞電流最小。

19、A過勵時B正常勵磁時C欠勵時D勵磁電流最小時9 .凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢是由D產(chǎn)生的。A轉(zhuǎn)子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同10 .汽輪發(fā)電機(jī)與水輪發(fā)電機(jī)的差別為DA汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)C汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大11 .單相變壓器Un/L2n=220/110V,如果一次側(cè)接A增大為380/220倍B不變減小B水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速快D水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體積大380V,則主磁通將A。C增大為380/110倍D12 .單相變壓器Un/L2n=220/110V,一次

20、側(cè)加220V時，空載電流為1A;今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為BqA1AB2/3AC1.5AD3A13 .一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2p=BoA2B4C6D8四、簡答題(15分)1 .寫出變壓器的基本方程式(電壓、磁勢等)答：2 .畫出異步電機(jī)的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。答：3 .畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖(滯后功率因數(shù)時)，并標(biāo)明各相量、角度。五、計算(14分)1 .單相變壓器In=15.15A,L1n/Un=6600/6300V,f=50Hz,短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行(繞組溫度已經(jīng)為75C)：U=3240V、|k=15.15A、R=7490W忽略勵磁支路，假定R=R2、XX2,求R、X、R、X2。答：Z