電機(jī)學(xué)期末考試試卷大全(附答案)

1、精品文檔考試卷（A卷）課程名稱電機(jī)學(xué)考試學(xué)期07-08/3得分適用專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化考試形式開(kāi)卷閉卷半開(kāi)卷考試時(shí)間長(zhǎng)度120分鐘一、填空題：（35分）1 .在國(guó)際單位制中，磁場(chǎng)強(qiáng)度單位是A/m 電磁感應(yīng)定律的物理意義是，當(dāng)閉合的線圈中磁通發(fā)生變化時(shí)，線圈中的產(chǎn)生的感應(yīng)電 流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙原來(lái)磁通的變化。一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過(guò)路徑的磁阻越大，說(shuō)明該線圈的電感就越 小。2 .變壓器損耗包括繞組銅耗和鐵耗,后者又包括渦流和磁滯損 耗。電力變壓器最大效率通常設(shè)計(jì)在負(fù)載系數(shù)為0.50.6 之間。當(dāng) 加變損耗等于不變損耗_ （或_J'）時(shí)，變壓器效率達(dá)最 PkN大。3 .由于鐵心飽和特性,

2、施加正弦電壓時(shí)變壓器激磁電流波形通常為 尖頂 波,而鐵心的磁滯特性使之為_(kāi)不對(duì)稱尖頂_波。4 .并聯(lián)運(yùn)行的變壓器必須有相同的電壓等級(jí)，且屬于相同的連接組各變壓器的負(fù)載分配與該變壓器的額定容量成正比，與短路電壓（標(biāo)幺值） 成反比。_短路電壓（標(biāo)幺值） 小的變壓器先達(dá)到滿載。5 .三相變壓器組不能接成Yy的原因是勵(lì)磁繞組中需要的一三次諧波電流不能流通，使磁通近似為平丁M波波,會(huì) 在繞組中電動(dòng)勢(shì)波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生過(guò)電壓危害線圈絕緣。6 .三相變壓器組的零序阻抗比三相鐵心式變壓器的零序阻抗 大7 .電壓互感器二次側(cè)不允許短路,而電流互感器二次側(cè)不允許 。8 .交流電機(jī)繞組的短距和分布既可以改善磁動(dòng)勢(shì)波

3、形，也可以改善一M波形。設(shè)電機(jī)定子為雙層繞組，極距為 12槽，為同時(shí)削弱5次和7次諧波，繞組的節(jié)距應(yīng)取 10懵。單層繞組的短距系數(shù)為 1.0 09 .脈振磁動(dòng)勢(shì)可以分解為兩個(gè)一圓形旋轉(zhuǎn)：磁動(dòng)勢(shì)、它們的旋轉(zhuǎn)方向相反，幅值是脈振磁動(dòng)勢(shì)的 1/2 （一半）。三相不對(duì)稱 電流流過(guò)三相對(duì)稱繞組產(chǎn)生 _橢圓形磁動(dòng)勢(shì)，當(dāng)它的幅值最小時(shí),速度最大。10 .設(shè)異步電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)基波頻率為fi,同步速為ni,轉(zhuǎn)速為n,則氣隙中的丫 次諧波磁場(chǎng)在定子繞組上的感應(yīng)電勢(shì)頻率為 fj,在轉(zhuǎn)子繞 組上感應(yīng)電勢(shì)頻率為 f1 f1n。n111 .異步電動(dòng)機(jī)頻率歸算后轉(zhuǎn)子回路將增加一項(xiàng)附加電阻，其上的電功率代表轉(zhuǎn)子的 總的機(jī)械功率

4、功率、該電阻稱為 模擬 電阻。12 .異步電動(dòng)機(jī)的電源電壓降低10% ,電機(jī)的過(guò)載能力降低到80%臨界轉(zhuǎn)差率不變,負(fù)載不變時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速將 降低。13 .異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有鼠籠式和繞線式兩種。利用變比為a的自耦變壓器對(duì)鼠籠異步電機(jī)進(jìn)行降壓起動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)提供的電流與電機(jī)直1 ,接起動(dòng)時(shí)的電流之比為-4。異步電機(jī)包轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速-kA時(shí)，定子電壓。定子電流頻率之比應(yīng)保持不變，目的是為了保持%通不變。二、簡(jiǎn)答題：（35分）1 .畫(huà)出Yd7和Dd4三相變壓器繞組連接圖，并作出相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)矢量圖。（8 分）2 .為什么采用短距可以削弱雙層繞組電動(dòng)勢(shì)的諧波。（4分）3 .三相對(duì)稱繞組連成星形接法，接入三相對(duì)稱

5、電壓，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的性質(zhì)如何（幅值、旋轉(zhuǎn)速度）？若繞組有一相斷線，試問(wèn)此時(shí)合成磁動(dòng)勢(shì)的 大小和性質(zhì)？（用公式表示）（8分）4 .畫(huà)出異步電機(jī)T s曲線，標(biāo)明起動(dòng)點(diǎn)、臨界轉(zhuǎn)差率點(diǎn)。指出電動(dòng)機(jī)工作 時(shí)穩(wěn)定與不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域，并給出解釋。（9分）5 .畫(huà)出變壓器和異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)的等效電路，從能量轉(zhuǎn)換的角度說(shuō)明它 們的異同點(diǎn)。（6分）三、計(jì)算題：（30分）1 .兩臺(tái)三相變壓器串聯(lián)運(yùn)行，容量均為 1500kVA兩次降壓后，供一負(fù)載， 兩臺(tái)變壓器均為Dy連接，第I臺(tái)額定電壓為66/6.3kV ,第II臺(tái)額定電 壓為6.3/0.4kV，當(dāng)兩臺(tái)變壓器在6.3kV側(cè)做短路試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下，試求:（1）每臺(tái)變壓器的

6、短路阻抗Zk, rk, xk的標(biāo)幺值；（8分）（2）額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)為0.9滯后時(shí)總的電壓變化率。（7分）變壓器線電壓（V）短路電流（A）三相功率（kVVI33413014II300124122 . 一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，150kW 50Hz, 380V, Y接法，額定負(fù)載時(shí)pcu2=2.2kW, pmec=2.6kVy 附力口損耗 pad=1.1kWZ 試求：（1）額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率；（4分）（2）額定運(yùn)行時(shí)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩；（5分）（3）如額定運(yùn)行時(shí)，保持負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，在轉(zhuǎn)子繞組中用入電阻使電機(jī) 的轉(zhuǎn)速降低10%,問(wèn)用入的電阻阻值是原轉(zhuǎn)子電阻的多少倍？調(diào)速 后的轉(zhuǎn)子銅耗是多

7、少？ （ 6分）9歡癰下載Dd4:or ：2 .答：雙層短距繞組可以等效為兩個(gè)相位相差短距角3的單層繞組，其雙層短距繞組的基波 和諧波電勢(shì)為兩個(gè)單層繞組相應(yīng)電勢(shì)的矢量和，其數(shù)值分別小于其代數(shù)和，其減小系數(shù)為 短距因數(shù)，諧波的短距因數(shù)要小于基波的短距因數(shù)。因此，通過(guò)短距，犧牲一點(diǎn)基波來(lái)達(dá) 到更多地抑制諧波的作用。3 .答：三相對(duì)稱繞組連成星形接法，接入三相對(duì)稱電壓，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)是一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，其幅值不變，為一相脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)幅值的 3/2倍，旋轉(zhuǎn)速度為60f/p 。若有一相斷線，如 a相，則：ia 0, ib Im sin t, ic Im sin t以b相繞組軸線為參考軸，則

8、：b相磁動(dòng)勢(shì)基波c相磁動(dòng)勢(shì)基波fb1(t,x) Fm1 sin tcosx2、 一、fc1(t,x) Fm1 sin t cos(x 一)(2 分)3合成磁動(dòng)勢(shì)基波flfb1fclFm1 sin tcosx Fm1 sin tcos(x 2 )32Fm1 sin tsin(x )sin 333Fm1cos(x -)sin t6_合成磁動(dòng)勢(shì)為脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)，幅彳1為一相磁動(dòng)勢(shì)幅值的J3倍。4.答：異步電機(jī)的T - s曲線圖中，A點(diǎn)為起動(dòng)點(diǎn)(n=0, s=1); B點(diǎn)為臨界轉(zhuǎn)差率點(diǎn)(最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn))。S=0Sk的區(qū)域?yàn)榉€(wěn)定運(yùn)行區(qū)域，S=Sk-1的區(qū)域?yàn)椴环€(wěn)定運(yùn)行區(qū)域。解釋：(1) s=0sk區(qū)域：設(shè)電機(jī)原

9、來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行在圖中的a點(diǎn)。此時(shí)，若發(fā)生擾動(dòng)使 Tl突然增大，則電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在a'點(diǎn)；當(dāng)擾動(dòng)因素消除后，電動(dòng)機(jī)加速?gòu)亩謴?fù)到原來(lái)運(yùn)行點(diǎn) a;若擾動(dòng)使Tl突然減小，則電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行在a點(diǎn)，當(dāng)擾動(dòng)因素消除后， 電動(dòng)機(jī)減速?gòu)亩嗫苫謴?fù)到原來(lái)運(yùn)行點(diǎn)a。可見(jiàn)，在S=0Sk區(qū)域內(nèi)，電動(dòng)機(jī)可穩(wěn)定運(yùn)行。(2) s=SK1區(qū)域：設(shè)電機(jī)原來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行在圖中的b點(diǎn)。此時(shí)，若發(fā)生擾動(dòng)使 Tl突然增大，則電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差率 s將增加，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在b'點(diǎn)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn) 矩T將減小，則電機(jī)將繼續(xù)減速， 直至停止；若發(fā)生擾動(dòng)使 Tl突然減小，則電 機(jī)轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)差率s將減小，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在b點(diǎn)

10、，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩 T將增大， 則電機(jī)將繼續(xù)加速，直至穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)相應(yīng)的平衡點(diǎn)?？梢?jiàn)，在S=Sk1區(qū)域內(nèi)，電動(dòng)機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行。5.答：I 1I 2變壓器T形等效電路I 2異步電動(dòng)機(jī)T形等效電路(1)相同點(diǎn)：變壓器和異步電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)換都是利用了電磁感應(yīng)定律的基本原理；能量傳遞都是以 磁場(chǎng)作為媒介，兩側(cè)都無(wú)直接電的聯(lián)系。(2) 不同點(diǎn)：(答出其一即可)前者實(shí)現(xiàn)不同電壓的電能變換；后者實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，氣隙是其能量轉(zhuǎn) 換的場(chǎng)所。前者主磁場(chǎng)為鐵心中的磁場(chǎng)，是靜止交變脈動(dòng)磁場(chǎng)；后者的主磁場(chǎng)為氣隙磁場(chǎng)， 是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。前者磁路中無(wú)氣隙，激磁電流較小；而后者有氣隙，激磁電流較大。對(duì)于第II臺(tái)變壓器 300V,

11、線電流為124A。前者等效電路中的負(fù)載是實(shí)際存在的；而后者等效電路中的負(fù)載電阻是模擬的。1.解：(1) 對(duì)于第I臺(tái)變壓器，短路試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，低壓側(cè)y形連接，相電流等于線電流為130A,線電壓為334V。1SNI1500 1033 137.46(A)NI 、3 6.3 1031火3上出口句乂人二I 七vILI2N I3 21低壓側(cè)阻抗基值Z2bIU 2N I6.3 103/、. 326.46()137.46I 2N I短路阻抗ZkiU KI3341.48().3 130' 3I KI短路電阻rKIpKI3I Ki14 1032 0.28()3 1302短路電抗xKIZrKI1.482

12、 0.2821.45()短路阻抗標(biāo)幺值Zki*ZKIZ2bI1 480.05626.46短路電阻標(biāo)幺值rKI*rKI Z2bI0.280.01126.46短路電抗標(biāo)幺值Xki*xKIZ2bI1 450.05526.46，短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行，高壓側(cè)形連接，相電壓等于線電壓為高壓側(cè)額定相電流I1N IISnii1500 1079 37(A)3Uinii 3 6.3 103、-'高壓側(cè)阻抗基值Z1bIIU 1N116.3 1079 38()I1NII79.37-短路阻抗ZKIIU KII 1 KII3004.19()124/ 3短路電阻rKIIpKII3I 231 KII12 10312

13、10 2 0.78()3 (124/ , 3)2短路電抗Xkii% ZKnrKii J4.192 0.7824.12()ZKII *ZKII4.190 053/HaXPm Itnjy bz|/J' ZA IJBLZ1bII79.38短路電阻標(biāo)幺值rKII *rKII0.780 0098Z1 bll79.38短路電抗標(biāo)幺值XKII *XKIIZ1bII4 120.05279.18(2)已知功率因數(shù)cos 0.9則有sin0.4359略去勵(lì)磁電流后等效電路參數(shù)rK*rKI*rKII* 0.011 0.0098 0.0208XK*XKI*XKII *0.055 0.052 0.107Ua*r

14、K*0.0208, ur*xK*0.107則電壓調(diào)整率U (ua* cosur* sin)100%(0.0208 0.9 0.107 0.4358) 100%6.54%2.解：(1) 同步轉(zhuǎn)速60f n1P602501500(r/min)PCU1PCu22.2kW,PFe 0則電磁功率PMPNpCu1150 2.2pad1.1pmec2.6 155.9(kW)總的機(jī)械功率PPMpCu2155.9 2.2 153.7(kW)由P (1得轉(zhuǎn)差率s=0.0141s)PM則轉(zhuǎn)速n=(1- s)n1=1479(r/min)已求電磁功率PM 155.9(kW)3 popP 60Pi 60 153.7 10

15、 ccoc/2 電磁轉(zhuǎn)矩T -i i992.9( N m)2 n 21479sn1 n1500 0.9 14790.1126n11500由r22rss得= ':6.992(3)即串入的電阻阻值約是原轉(zhuǎn)子電阻的6.99倍。負(fù)載轉(zhuǎn)矩不 變，接入調(diào)速電阻后轉(zhuǎn)子電流不變。調(diào)速后轉(zhuǎn)子繞組銅耗仍 有Pcu2 2.2kW調(diào)速后的轉(zhuǎn)子銅耗為pCu3122r3122a.99r2 ） 7.99 2.2 17.58kW電機(jī)學(xué)課程試卷7一、填空：1 . 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，P=10KW,U=220V, =0.86, nN=980r/min ,則額定電流為,額定輸出轉(zhuǎn)矩為。2 .電機(jī)鐵心采用0.35或0.5mm的硅

16、鋼片，其目的是2. YY聯(lián)結(jié)的三相心式變壓器，其負(fù)載時(shí)相電勢(shì)的波形為,這是因?yàn)椤?.變壓器的空載損耗主要是 損耗，短路損耗主要是損耗。5 .選擇交流繞組節(jié)距時(shí)，主要考慮同時(shí)削弱5次和7次諧波電動(dòng)勢(shì)，故通常采用y=。6 . 一臺(tái)隱極同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)于無(wú)窮大電網(wǎng)，額定負(fù)載時(shí)功率角=200,現(xiàn)因外線發(fā)生故障，電網(wǎng)電壓降為 60%*UN,為使角 保持在小于250范圍 內(nèi)，應(yīng)加大勵(lì)磁，使 E*為:E07E0。二、選擇題：1.下列關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A用勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載或輕載運(yùn)行B并勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許勵(lì)磁回路開(kāi)路C同時(shí)改變直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁及電樞電流方向可改變其轉(zhuǎn)向精品文檔D 其它條件不變，僅降低他

17、勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞端電壓，其轉(zhuǎn)速下降2在兩相對(duì)稱繞組中分別通入i 1=I msinwt,i 2=I msin（wt+120 0），則此時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)A 圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B 橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)C 脈振磁場(chǎng)D 無(wú)法確定3. 三相變壓器額定電壓為220/110V,Yy12， 在高壓側(cè)作短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得短路阻抗標(biāo)幺值為0.06，若在低壓側(cè)作短路實(shí)驗(yàn)，測(cè)得短路阻抗標(biāo)幺值為（）A 0.06B 0.03C 0.12，D 0.244. 一臺(tái)50HN 380V感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，若運(yùn)行于 60Hz 380V電網(wǎng)上，當(dāng)輸出功率保持不變時(shí)，則同步轉(zhuǎn)速及電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速將：A 增大 , 減小 B 增大 , 增大 C 減小 , 減小 D 減小 , 增

18、大5繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)時(shí)，其特點(diǎn)為：（）A 1st T , Tst ； B 1st T , Tst TC 1st ； , Tst T D 1st ； , Tst ；6三相變壓器組不宜采用Y,y 聯(lián)接組，主要是為了避免（ ）A 線電勢(shì)波形放生畸變；B 相電勢(shì)波形發(fā)生畸變；C 損耗增大；D 有效材料的消耗增大。7 鐵心疊片越厚其損耗A 越大 B 越小C 不變8 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子電流的頻率為f 1, 轉(zhuǎn)差率為s, 則轉(zhuǎn)子電流的頻率為：A f1 B f 1/s C sf 1D （ 1- s） f1三、簡(jiǎn)答題:1 確 定 如 下 聯(lián) 結(jié) 的 變 壓 器 聯(lián) 結(jié) 組 ,并 畫(huà) 出 其

19、 相 量 圖 。2 .三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速萬(wàn)法有哪些?3 .什么是同步電機(jī)？它的轉(zhuǎn)速由什么決定？同步電機(jī)和異步電機(jī)的根本 區(qū)別是什么？汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？為 什么前者總做成細(xì)長(zhǎng)形狀，而后者總做成矮胖形狀？五.某變電所有兩臺(tái)變壓器，數(shù)據(jù)如下：第一臺(tái)：S=3200KV.A, Uin/U2n=35/6.3KV, u k=6.9%;第二臺(tái)：S=5600KV.A, Uin/U2n=35/6.3KV, u k=7.5%。(1)當(dāng)兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，輸出的總負(fù)載為8000 KV.A時(shí)，求每臺(tái)變1彼“迎下載精品文檔壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小。(2)若使每臺(tái)變壓器均不過(guò)載，輸出的最大總負(fù)載為

20、多少?六.一臺(tái)三相比之 4極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定功率為 20KW,U=380V,4n=88%, COS n=0.85,定子為三角形聯(lián)結(jié)，在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為額定電流的7倍，試求用變比&=73的自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)，起動(dòng) 電流是多少？七.一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)，S=31250KVA,U=10.5KV, Y形聯(lián)結(jié)，COSOn=0.8 (滯后)， 定子每相同步電抗 X=7.0 ，定子電阻略去不計(jì)，此發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于無(wú)窮大電網(wǎng)，試求：(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，功率角 、電磁功率Pen比 整步功率PSyn及靜態(tài)過(guò)載倍數(shù)kM各為多少？(2)若維持上述勵(lì)磁電流不變，但輸出有功功率減半，功率角

21、、 電磁功率Rm及cos 將變?yōu)槎嗌伲空n程試卷7答案、填空:1.52.85a 97.44N.m2 .提高磁路的磁導(dǎo)率，降低電機(jī)的鐵耗；3 .接近正弦波，三次諧波磁通不能沿閉合鐵心閉合，只能沿油或空氣及油 箱壁閉合，磁阻大，故三次諧波磁通小，且負(fù)載時(shí)副方Y(jié)o聯(lián)接，使副方可感應(yīng)、 流通較小的三次諧波電流，此電流也會(huì)對(duì)三次諧波磁通有所削弱，使磁通接近 正弦波，故相電勢(shì)接近正弦波。4 .鐵，銅；5 . 5/66、E0*/E0>1.35二、選擇：1.C; 2. B; 3. A; 4. B; 5. C ; 6. B; 7. A; 8.C三、簡(jiǎn)答：1. Dy1 ;2、變極、變頻、變壓、轉(zhuǎn)子回路用電阻(

22、繞線式電機(jī))；3、汽輪發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)拖動(dòng)，汽輪機(jī)是高速原動(dòng)機(jī)，因此汽輪發(fā)電機(jī)普遍做成 二極機(jī)，極數(shù)少，直徑無(wú)需做大便有足夠空間安排磁機(jī)，同時(shí)從旋轉(zhuǎn)件的機(jī)械應(yīng)力考慮，也要求做成細(xì)長(zhǎng)形，這樣銅線利用率高。水輪發(fā)電機(jī)由水輪機(jī)拖動(dòng), 水輪機(jī)是低速原動(dòng)機(jī)，要得到較高的頻率，因此極數(shù)多，直徑必需做大才有足 夠空間安排磁機(jī)，因此水輪發(fā)電機(jī)必需做成矮胖形五、(1) S1=3065KVA S2=4935KVA(2) S 總=8352KVA六、I n=20*1000/( 3 *380*0.88*0.85)=40.63AI st線=7/3 * I n=7/3*40.63=94.8A七、(1) 35.9 0,2500

23、0KW,3450OKWffi度，1.705(2) 17.06 °,12500KW,40720KWM度，0.447#欠0迎下載精品文檔華南理工大學(xué)試卷«電機(jī)學(xué)I試題（電氣工程及其自動(dòng)化 01級(jí)）班級(jí)： 學(xué)號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù) 考試時(shí)間:2003.7.11 命題教師： 說(shuō)明：本試卷滿分為90分，另外10分由實(shí)驗(yàn)老師評(píng)分。1、 判斷題（正確的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě)是”，錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě) 否”。本題共15分，每題1分）1 .變壓器一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)從空載到負(fù)載時(shí)，負(fù)載時(shí)主磁通比空載時(shí)主磁通大。（）2 .如果變壓器二次側(cè)繞組與一次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N/N2,二次繞組歸算到一次側(cè)

24、時(shí)，電動(dòng)勢(shì)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(shí)，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通激磁電流也是正弦波。（）4 .三相變壓器高壓繞組和低壓繞組的連接為 Y/d時(shí)，總共可得到1、3、5、7、9、11六個(gè)奇數(shù)組號(hào)。 （）5 .三相單層繞組中，為了使繞組端部盡可能短，每極每相槽數(shù)q=2時(shí)，采用鏈?zhǔn)嚼@組；q=3時(shí)，采用交叉式繞組；q=4時(shí)，采用同心式繞組。（）6 .對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流時(shí)，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)外，還會(huì)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(dòng)勢(shì)。（）7 .對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流，當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波

25、合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。（）8 .只要電源電壓不變，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的鐵耗基本不變。（）9 .當(dāng)感應(yīng)電機(jī)定子接電源而轉(zhuǎn)子短路堵住不轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（）10 .繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻也可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（）11 .感應(yīng)電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時(shí)基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（）12 .若同步電機(jī)定子合成磁場(chǎng)超前于轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)，此時(shí)轉(zhuǎn)子輸入機(jī)械功率，定子繞組向電網(wǎng)或負(fù)載輸出電功率，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。（）13 .隱極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗是表征對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞反應(yīng)效應(yīng)的參數(shù)。（）14 .凸極同步電機(jī)

26、直軸同步電抗的飽和值等于短路比的倒數(shù)，即Xd（飽和）=1/kc。（）15 .通常同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)狀態(tài)下運(yùn)行，以便從電網(wǎng)吸收超前電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。（）2、 填空題（本題共10分，每題1分）1 .變壓器空載運(yùn)行時(shí)，空載電流就是 電流。2 .變壓器繞組的歸算，實(shí)質(zhì)是在保持 為不變的條件下，對(duì)繞組的電壓、電流所進(jìn)行 的一種線性變換。3 .當(dāng) 時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大值。4 . 一臺(tái)單相變壓器，&=20000kVA,UN/U2N=127kV/11kV, 一次和二次繞組的額定電流分別 為、。5 .如果采用短距繞組消除 v次高次諧波，則繞組的節(jié)距 十應(yīng)該為 o6 .感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的三種調(diào)速方法分

27、別為 o7 .同步發(fā)電機(jī)的零功率因數(shù)負(fù)載特性和空載特性之間相差一個(gè)由組成的直角三角形，此三角形稱為特性三角形。8 .同步發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié) 可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率。9 .同步發(fā)電機(jī)短路時(shí)，電樞反應(yīng)的性質(zhì)為 o10 .同步電動(dòng)機(jī)在異步起動(dòng)過(guò)程中包括 兩個(gè)階段。3、 選擇題（請(qǐng)將正確答案的標(biāo)號(hào)填入后面的括號(hào)里。本題共20分，每題2分）1 .變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，作用在鐵心上用以建立主磁通的激磁磁動(dòng)勢(shì)是_O （）A 一次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)B二次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)D以上都不對(duì)2 . 一臺(tái)三相電力變壓器，二次側(cè)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)的端電壓恰好等于變壓器二次側(cè)的

28、空載電壓，則 該負(fù)載一定是_。（）A純電阻筋 B電感性負(fù)載 C電容性負(fù)載 D無(wú)法判斷3 .兩臺(tái)容量不同、變比和連接組別相同的三相電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則_。（）A變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成正比B變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成反比C變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成正比D變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成反比4 .由定子對(duì)稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動(dòng)勢(shì)，旋轉(zhuǎn)速度A等于零B是基波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的v倍C等于基波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速D是基波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的1/ v倍5 .要消除三相繞組中的齒諧波磁動(dòng)勢(shì)，一般可以采用_o（）A短距繞組B分布繞組C斜

29、槽 D無(wú)法消嬴6 .籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)與直接起動(dòng)時(shí)相比，_o（）A起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小了B起動(dòng)礴減小了，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加了C起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均增加了D起動(dòng)電流增加了，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小了7 .感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，在空間上定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。A大于 B小于 C等于 D可能大于也可能小于8 .同步電機(jī)中，與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。A定子交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)C定子繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)幅值 9.同步電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行, 最小。A過(guò)勵(lì) B正常勵(lì)磁 CB定子直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)D定子繞組產(chǎn)生的漏磁通有功功率一定，調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，在_情況下同步電機(jī)的電樞電流（）欠勵(lì) D勵(lì)磁電流

30、最小是由產(chǎn)生的10.凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動(dòng)勢(shì)A轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)共同B轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢(shì)和交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)共同C交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)共同D轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢(shì)、交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)共同4、 問(wèn)答題（共30分）1 .試畫(huà)出變壓器感性負(fù)載運(yùn)行時(shí)的相量圖，列出折算后的基本方程式（電阻和電抗分開(kāi)寫(xiě)），試述變壓器有那些運(yùn)行特性和主要性能指標(biāo)。（6分）2 .感應(yīng)電動(dòng)機(jī)頻率歸算的物理含義是什么？代表什么意義？能否用電感或電容代替？（4分）3 .什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)是由什么決定的？有哪幾種性質(zhì)的電樞反應(yīng)？ 一般情況下的電樞反應(yīng)是什么性質(zhì)的？（5分）4 .單

31、相繞組通以正弦電流與三相繞組通以對(duì)稱三相正弦電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)有什么區(qū)別？試列出它們的磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式，對(duì)三相繞組只列基波的。（5分）5 .試寫(xiě)出凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式并畫(huà)出曲線圖。怎樣判斷靜態(tài)穩(wěn)定性？試指出靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)的范圍。凸極同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組時(shí)能否產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩？為什么？（6分）6 .為什么說(shuō)感應(yīng)電機(jī)的工作原理與變壓器的工作原理類似？試分析二者的異同？（4分）5、 計(jì)算題（保留5位有效數(shù)字，共15分）1. 一臺(tái)三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定功率 3 kw,額定電壓380 v,額定轉(zhuǎn)速為957轉(zhuǎn)/分，定子繞 組為 Y 型，參數(shù)為：R=2Q, R'=1.5Q, R=4Q, X1

32、尸3Q, X2 J =4.25 Q, xm=60Q。試用 T型等效電路 求在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的定子電流、轉(zhuǎn)子電流、功率因數(shù)和輸入功率。（7分）2. 一臺(tái)三相六極同步電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)Q=36,支總各數(shù)a=3,試排出雙層疊式短距繞組展開(kāi)圖（只排一相即可）。當(dāng)繞組接成 D接，每個(gè)線圈繞15匝，外加電壓為380V,頻率為50Hz時(shí)，氣隙每極 的磁通有多大？（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與外加電壓比值為0.9。）（8分）注意：考題與答卷一并交上，否則無(wú)分。電機(jī)學(xué)（I ）試題參考答案、判斷題15欠°迎下載精品文檔1 否， 2 否， 3 否， 4 是， 5 是， 6 否， 7 是， 8 是， 9 否， 10 否， 11

33、否， 12 否， 13 否， 14 否，15 是二、填空題1 激磁2功率和磁動(dòng)勢(shì)3不變損耗等于可變損耗（或鐵耗等于銅耗也算對(duì)）4 157.48 A 、 1818.18 A56 變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速7 電樞漏抗壓降和電樞等效磁動(dòng)勢(shì)8 原動(dòng)機(jī)的輸入功率9 去磁直軸磁動(dòng)勢(shì)10異步起動(dòng)和牽入同步三、選擇題1 C， 2 C ， 3 D ， 4 D， 5 C， 6 A， 7 C ， 8 A， 9 B ，10 D四、問(wèn)答題1相量圖見(jiàn)書(shū)33 頁(yè)圖2-16（ 2分） ；基本方程式為（2分） ：運(yùn)行特性有外特性和效率特性，主要性能指標(biāo)有電壓調(diào)整率和額定效率。（ 2 分）2 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)頻率歸算的物理含義

34、用一個(gè)靜止的電阻為的等效轉(zhuǎn)子去代替電阻為的實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子， 等效轉(zhuǎn)子將與實(shí)際轉(zhuǎn)子具有同樣的轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)（ 同空間轉(zhuǎn)速、同幅值、 同空間相位） （ 2 分） 。 代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功率項(xiàng)對(duì)應(yīng)的等效電阻，消耗在此電阻中的功率就代表實(shí)際電機(jī)中所產(chǎn)生的總機(jī)械功率（1 分） 。因此不能用電感或電容代替（1 分） 。3 對(duì)稱負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)基波對(duì)主極磁場(chǎng)基波的影響稱為電樞反應(yīng)（ 1 分） ， 其性質(zhì)與負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)（1 分） ，主要決定于電樞磁動(dòng)勢(shì)與主極磁動(dòng)勢(shì)的空間相對(duì)位置（1 分） 。有交磁、去磁和助磁三種典型電樞反應(yīng)性質(zhì)（1 分） 。一般情況下是交磁和去磁共存（1 分） 。4 單相繞組通以正弦

35、電流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)，三相繞組通以對(duì)稱三相正弦電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)（ 2 分） 。單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為（2 分）三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為（1 分）5 凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式為（ 2 分）曲線見(jiàn)書(shū)p209 圖 6-45 （ 1 分） 。靜態(tài)穩(wěn)定性的判斷用整步功率系數(shù)（ 1 分）當(dāng)Psyn>0時(shí)穩(wěn)定，區(qū)域?yàn)? v長(zhǎng)900 ；當(dāng)n<0時(shí)不穩(wěn)定，區(qū)域?yàn)?價(jià)900 ；當(dāng)n=0時(shí)為穩(wěn)定極限，此 時(shí)片900 （ 1分）。轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組時(shí)能夠產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因?yàn)橥箻O電機(jī)的X次，附加電磁功率不為零。 （ 1 分）6都是利用電磁感應(yīng)作用傳遞能量（2 分） ，變壓器是從原邊傳到副邊，輸出電功率，是

36、靜止的，磁場(chǎng)為脈振磁場(chǎng)（1 分） ；感應(yīng)電機(jī)是從定子傳到轉(zhuǎn)子，輸出機(jī)械功率，是旋轉(zhuǎn)的，磁場(chǎng)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（1分） 。五、計(jì)算題1 額定轉(zhuǎn)差率（1 分）定子電流（2 分）轉(zhuǎn)子電流（2 分）功率因數(shù) cos U=cos36.284 0=0.806095 （1 分）輸入功率Pi=mUI icos 嶼3>220 >6.98442 >0.806095=3715.87（ 1 分）2每極每相槽數(shù)為（1 分）距為節(jié)距為繞組排列圖為（4 分）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（1 分）每相串聯(lián)匝數(shù)為每槽占電角度為分布因數(shù)為（1 分）短距因數(shù)為繞組因數(shù)為氣隙每極的磁通為（1分）*華南理工大學(xué)試卷電機(jī)學(xué)H試題（電氣工程及其

37、自動(dòng)化 01級(jí)）班級(jí)： 電氣工程01 （）班 順序號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù) 總評(píng) 分考試時(shí)間：2003年11月27日注意：考題與答卷一并交上，否則無(wú)分。（說(shuō)明：本試卷滿分為 90分，另外10分由實(shí)驗(yàn)老師評(píng)分。）一、 判斷題（正確的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě) 是”，錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě) 否”。本題共15分， 每題1分）1. 直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。（）2.直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢(shì)方向是一致的。（）3.直流發(fā)電機(jī)的換向器起整流作用；直流電動(dòng)機(jī)的換向器起逆變作用。（）4 .自勵(lì)是電動(dòng)機(jī)的一種勵(lì)磁方 式。（）5.在直流電機(jī)中，以虛槽計(jì)算時(shí)，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距

38、。（）6.單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極 下的所有元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。（）7.直流電機(jī)的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過(guò)的電流的大小，單位是安培。（）8 .在考慮飽和時(shí)，直流電機(jī)的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。（）9.當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢(shì)。對(duì)于發(fā)電機(jī)，該磁勢(shì)是去磁性質(zhì)的；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，該磁勢(shì)是助磁性質(zhì)的。（）10.在直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。（）11.直流發(fā)電機(jī)的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵(lì)磁電流為額定值（或勵(lì)磁回路電阻為固定）時(shí)，輸出電壓與輸出電流之間的 關(guān)系。并勵(lì)發(fā)電機(jī)具有硬的外特性；而他勵(lì)發(fā)電機(jī)則具有拐彎的外特性。（）1

39、2.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)，可能出現(xiàn) 飛車”現(xiàn)象。（）13.變壓器空載接入電網(wǎng)時(shí)，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時(shí)，這一沖擊電流比不考慮飽和時(shí)為小。（）14 .在ABC坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的電壓方程式為系數(shù)隨時(shí)間變化的微分方程。（）15 .在dq0坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的d （q）軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢(shì)、以 及切割對(duì)方軸的磁鏈所引起的運(yùn)動(dòng)電勢(shì) 3部分組成的。（）2、 填空題（本題共15分，每空1分）1 .在沒(méi)有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵(lì)磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過(guò)轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能沿 閉合，因此磁阻大、電抗小，電流大

40、。2 .在有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流又遠(yuǎn)大于沒(méi)有阻尼繞組時(shí)的忽然短路電流，其原因在于：在短路瞬間，除了勵(lì)磁繞組的阻礙作用以外，也對(duì)電樞反應(yīng)磁 通起阻礙作用，從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大。3.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，定子繞組的短路電流可以分為：周期性的 、周期性的、周期性的, 以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，在定子繞組的短路電流中：同勵(lì)磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電流 If0相對(duì)應(yīng)；和勵(lì)磁繞組的非周 期電流衰減分量對(duì)應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為 Td ; 和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對(duì) 應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為T(mén)d"； 則同勵(lì)磁繞組中的周期性衰減電流相對(duì)應(yīng)

41、，時(shí)間常數(shù)同為定子繞組的時(shí)間常數(shù)Ta。5. MT0變換同dq0變換的差別在于：dq0變換的d、q軸相對(duì)轉(zhuǎn)子是 ;而MT設(shè)換是將M軸取得同 一致。6.變壓器的過(guò)電壓現(xiàn)象包括： 和 o 7.在研究雷擊引起的變壓器大氣過(guò)電壓時(shí)，需要考慮 的影響，其原因在于雷電波沖擊時(shí)間短，等效高頻電源。8.空載的同步電機(jī)單相（設(shè)為 A相）對(duì)中點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，A相電流的三個(gè)相序分量相等，都等于 A 相穩(wěn)態(tài)短路電流的 o3、 單選題（每題只有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)將正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題 2分，共17攵'迎下載精品文檔12分）1.直流電動(dòng)機(jī)接成并勵(lì)方式時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電流I、電樞電流I a和勵(lì)磁電流If三

42、者之間的關(guān)系為。（）AI = If + IaBIa=I + IfCIa=I = IfDI f=I + Ia 2. 一臺(tái)正在運(yùn)行的并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，現(xiàn)將其停下，用改變勵(lì)磁繞組的極性來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向（其他條 件不變），則此時(shí)反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速將 。（） A 大于1450轉(zhuǎn)/分B 小于1450轉(zhuǎn)/C 等于1450車專/分D 無(wú)法判斷3. 一臺(tái)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，額定電流與額定轉(zhuǎn)矩相等，若起動(dòng)時(shí)它們的電流也相等， 則串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（） A 等于 B 大于 C 小于 D小于或等于4. 在直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)接在電樞兩端的電壓表的讀數(shù)有減小現(xiàn)

43、象，最后為零，這說(shuō)明O（）A 標(biāo)而各電阻太小B勵(lì)磁回路電阻太大C 沒(méi)有剩磁或剩磁太弱 D 電樞繞組與勵(lì)磁繞組建立的磁場(chǎng)極性相反5.同步電機(jī)的直軸瞬態(tài)電抗 直軸同步電抗。（） A 大于或等于B 大于C 了于 D 小于或等于6.同步電機(jī)三相突然短路 時(shí)，o（） A 三相短路電流的穩(wěn)態(tài)值中，除了周期性分量外，還含有非周期性分量B 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中一定都含有非周期分量 C 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不含有非周期分量D 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不一定都含有非周期分量 四、 多選題（請(qǐng)將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題 3分，共18分） 1.負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)包括 O（）A 定

44、子繞組電流產(chǎn)生的主磁場(chǎng)B 定子繞組電流產(chǎn)生的漏磁場(chǎng) C 電樞繞組電流產(chǎn)生漏磁場(chǎng) D 電樞繞組電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁場(chǎng)2 .直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法包括 o（）A 改變電動(dòng)機(jī)電壓的極性B 調(diào)節(jié)電樞電壓的大小 C 調(diào)節(jié)電樞電路中串聯(lián)的可變電阻D 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電路中串聯(lián)的可變電阻3 .并勵(lì)直流電機(jī)的損耗包括 o（）A定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的銅耗B 定子鐵心的鐵耗C機(jī)械損耗和雜散損耗D 轉(zhuǎn)子鐵心的鐵耗4 .并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速升高時(shí)，保持勵(lì)磁電流不變，發(fā)電機(jī)所帶負(fù)載電阻也保持不變， 則。（）A 勵(lì)磁回路電阻增加B發(fā)電機(jī)輸出電壓增加 C 發(fā)電機(jī)電樞電流增加D定子繞組的銅耗增加5 .在相坐標(biāo)表示的三相感應(yīng)電機(jī)的磁鏈方程中

45、， 是常數(shù)。（）A 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的自感 B 三相定子繞組之間的互感 C 三相轉(zhuǎn)子繞組之間的互感 D定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的互感6 .同步發(fā)電機(jī)單相短路（另外兩相開(kāi)路）穩(wěn)態(tài)時(shí)， o （）A 定子短路電流含有基波分量和一系列3次、5次等奇次諧波B定子短路電流含有基波分量和除3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波 C轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵(lì)磁分量和一系列的偶次諧波 D 轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵(lì)磁分量和除 3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波 五、綜合題 （第1、2、3題每題5分，第4題7分，第5題8分，共30分） 1 .試述對(duì)稱分量法求解對(duì)稱電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的過(guò)程，并說(shuō)明其優(yōu)點(diǎn)何在？7 .試寫(xiě)出派克方程，并說(shuō)明它是什么方

46、程，通過(guò)什么坐標(biāo)變換得到的？8 .試寫(xiě)出考慮飽和時(shí)直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式，并說(shuō)明其物理含義。 4. 一臺(tái) 17 kW 220 V的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞總電阻（包括電刷接觸壓降電阻）R>=0.1 Q,在額定電壓下電樞電流為100 A,轉(zhuǎn)速為1450 r/min ,并勵(lì)繞組與一變阻器串聯(lián)以限制勵(lì)磁電流為 4.3 A,電動(dòng)機(jī)帶 有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。當(dāng)變阻器短路時(shí)，勵(lì)磁電流為 9 A,穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速降到850 r/min ,機(jī)械損耗等不計(jì)，試 計(jì)算（1） 勵(lì)磁繞組的電阻和變阻器的電阻（2）變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值（3）負(fù)載轉(zhuǎn)矩值5.有一臺(tái)直流電機(jī)，電樞虛槽數(shù) Z=24,極數(shù)2P=6,試

47、排列一單疊繞組。要求畫(huà)出磁極、換向片和 電刷及接法。畫(huà)出電路圖。*一、 斷題（正確的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě) 是”，錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫(xiě) 否”。本題共15分，每 題1分）（t為對(duì)，f為錯(cuò)）1.直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。（f ） 2 .直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢(shì)方向是一致的。（f ） 3.直流發(fā)電機(jī)的換向器起整流作用；直流電動(dòng)機(jī)的換向器起逆變作用。（t ） 4.自勵(lì)是電動(dòng)機(jī)的一種勵(lì)磁方式。（f ） 5.在直流電機(jī)中，以虛槽計(jì)算時(shí)，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距。（t ） 6.單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極下的所有 元件串聯(lián)構(gòu)

48、成一條支路。（t ） 7.直流電機(jī)的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過(guò)的電流的大小，單位是安培。（f ） 8.在考慮飽和時(shí)，直流電機(jī)的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。（t ） 9.當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢(shì)。對(duì)于發(fā)電機(jī)，該磁勢(shì)是去磁性質(zhì)的；對(duì)于電動(dòng)機(jī)，該磁勢(shì)是助磁性質(zhì)的。（t ） 10.在直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。（f ） 11.直流發(fā)電機(jī)的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵(lì)磁電流為額定值（或勵(lì)磁回路電阻為固定）時(shí)，輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系。并勵(lì)發(fā)電 機(jī)具有硬的外特性；而他勵(lì)發(fā)電機(jī)則具有拐彎的外特性。（f ） 12.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)，可能出現(xiàn)飛車”現(xiàn)象。（f ） 13

49、.變壓器空載接入電網(wǎng)時(shí)，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時(shí)，這一沖擊電流比不考慮飽和時(shí)為小。（f ）14 .在ABC坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的電壓方程式為系數(shù)隨時(shí)間變化的微分方程。（t ）15 .在dq0坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的d （q）軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢(shì)、以 及切割對(duì)方軸的磁鏈所引起的運(yùn)動(dòng)電勢(shì) 3部分組成的。（t ）二、填空題（本題共15分，每空1分）1.在沒(méi)有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵(lì) 磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過(guò)轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能沿勵(lì)磁繞組的漏磁路 閉合,因此磁阻大、電抗小，電流大。2.在有阻尼繞組的同步電機(jī)

50、中，忽然短路電流又遠(yuǎn)大于沒(méi)有阻尼繞組時(shí) 的忽然短路電流，其原因在于：在短路瞬間，除了勵(lì)磁繞組的阻礙作用以外，阻尼繞組 也對(duì)電樞反應(yīng)磁通起阻礙作用，從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大。3.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，定子繞組的短路電流可以分為：周期性的穩(wěn)態(tài)分量 、周期性的瞬態(tài)分量、周期性的超瞬態(tài)分量,以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，在定子繞組的短路電流中：周期性穩(wěn)態(tài)分量同勵(lì)磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電流If0相對(duì)應(yīng)； 周期性瞬態(tài)分量和勵(lì)磁繞組的非周期電流衰減分量對(duì)應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為T(mén)d ;周期性超瞬態(tài)分量和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對(duì)應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為T(mén)d,； 非周期

51、衰減分量則同勵(lì)磁繞組中的周期性衰減電流相對(duì)應(yīng)，時(shí)間常數(shù)同為定子繞組的時(shí)間常數(shù) Tao 5. MT0變換同dq0變換的差別在于：dq0 變換的d、q軸相對(duì)轉(zhuǎn)子是 固定不動(dòng)的：而MT設(shè)換是將M軸取得同 轉(zhuǎn)子磁鏈方向一致。6 .變壓器的過(guò)電壓現(xiàn)象包括：操作過(guò)電壓和 大氣過(guò)電壓。7 .在研究雷擊引起的變壓器大氣過(guò)電壓時(shí)，需要考慮 各種電容 的影響、其原因在于雷電波沖擊 時(shí)間短，等效高頻電源。8 .空載的同步電機(jī)單相（設(shè)為 A相）對(duì)中點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，A相電流的三個(gè)相序分量相等，都等于 A相穩(wěn)態(tài)短路電流的1/3。三、 單選題（每題只有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)將正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題 2分，共12 分）

52、1. A2.C3.B4.D5.C6. D四、 多選題（請(qǐng)將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題3分，共18分）1. A, D2. B, C, D3. A, C, D4. A, B, C, D5. A, B, C6. A, C五、綜合題1 .首先將不對(duì)稱電壓用對(duì)稱分量變換式分解成正、負(fù)、零序分量，再將各序電壓分別作用于電機(jī)，求出電流和轉(zhuǎn)矩等量后，最后用對(duì)稱分量變換式合成三相電流及轉(zhuǎn)矩。通過(guò)對(duì)稱分量變換可使 各序方程解耦，使問(wèn)題簡(jiǎn)化。2 .派克方程為其中=p 0它是電壓方程，通過(guò)dq0坐標(biāo)變換得到的。3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式物理含義為，當(dāng)電機(jī)造好后感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于轉(zhuǎn)速和每極磁通；電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式物理含

53、義為，當(dāng)電機(jī)造好后電磁轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流和每極磁通4. （1）勵(lì)磁電阻變阻器電阻 （2）額定運(yùn)行（接變阻器）時(shí)：電磁轉(zhuǎn)矩：（Nm 變阻器短路后負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變、空載轉(zhuǎn)矩不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩不變因此有：（1）根據(jù)有：解得：，代入（1）（A）說(shuō)明：本題并沒(méi)有指出磁通與勵(lì)磁電流成正比（考慮了飽和），如果是用磁通與勵(lì)磁電流成正比的觀點(diǎn)求出的磁通，結(jié)果有出入。請(qǐng)適當(dāng)扣分。（Nm說(shuō)明：負(fù)載轉(zhuǎn)矩不能等于電磁轉(zhuǎn)矩，因?yàn)楹雎詸C(jī)械損耗，但沒(méi)有忽略鐵耗，忽略機(jī)械損耗（因 為機(jī)械摩擦損耗與轉(zhuǎn)速有關(guān)）只能說(shuō)明在兩種情況下的電磁轉(zhuǎn)矩相等，空載轉(zhuǎn)矩也相等。所以空載 轉(zhuǎn)矩并不等于零。5.圖略電機(jī)學(xué)I 試題（華南理工大學(xué)電力學(xué)院2 0 0 5. 6 ）姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào)（指班內(nèi)序號(hào)） _