電機學(xué)期末試題及答案2

1、電機學(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 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；.四、五、六題寫在答題紙上；.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）.電機是裝置。.變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后， 不變； 不變。.變壓器的效率在 達到最大值。.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:.自耦變壓器功率傳遞的特點為。.短距因數(shù)的物理意義為O.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.對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁

2、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一倍。.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=。.感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為.為了獲得感應(yīng)電機的 T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行 和 歸算。.感應(yīng)電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為 。.感應(yīng)電動機傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Rm,可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2、總機械功率（轉(zhuǎn)換功率）P二者同Pem的關(guān)系為 pcu2 = _； P手。.同步電機的電樞反應(yīng)是指 .同步發(fā)電機的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時，之間的關(guān)系。.功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是 之間 的夾角；從磁場角度看

3、，它是 之間的夾角。.對于凸極同步發(fā)電機，已知電樞電流I、電壓U功率因數(shù)cos工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。.同步發(fā)電機機投入并網(wǎng)的條件為：1）相序相同；2）; 3）二、正確的打 “，”；錯誤的打（25分）.變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負載的主磁通比空載的主磁通略小。？?？?？?？?？（）.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。?（）.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。（）.三相變壓器繞組采用Y,

4、 d連接時，共有 1、3、5、7、9、11六個組號。？（）.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。0.對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達到交流的最大值時，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。（）.只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗就基本不變。（）.當(dāng)感應(yīng)電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（）.對繞線型感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。（）?()?()?()I qo ().對感應(yīng)電動機，進行

5、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。.若同步電機的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機運行于發(fā)電機狀態(tài)。.對于隱極同步發(fā)電機，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。（）.通常同步發(fā)電機工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。.變壓器的額定容量單位為kW （）.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。（）.變壓器的空載試驗通常在高壓側(cè)加電壓、測量。（）.電角度=機械角度X 2p。（）.雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。（）.正?？蛰d運行的三相感應(yīng)電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。（）.感應(yīng)電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。（）.感應(yīng)電動機的功率因數(shù)很高。（）.同步發(fā)電

6、機調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。（）.忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機的短路電流為純直軸分量1“ （）.忽略電樞繞組電阻、負載 cos t0時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量.單層繞組可以靠短距來消弱諧波。（）三、單選題（13分）.變壓器在負載運行時，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. 一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定是。A純電阻負載B電感性負載C電容性負載D無法判斷.兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺值A(chǔ)與

7、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.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.要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用。A短距繞組B分布繞組C斜槽D無法消除.籠型感應(yīng)電動機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 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.三相感應(yīng)電動機對稱運行時，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.同步發(fā)電機并聯(lián)運行，有功功率

8、一定，則同步發(fā)電機的電樞電流最小。A過勵時B正常勵磁時C欠勵時D勵磁電流最小時.凸極同步電機負載運行時，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.汽輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機的差別為 。A 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)B 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速快C 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子半徑大D 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子體積大.單相變壓器 Un/12n=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.單相變壓器 Un/L

9、2n=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。 TOC o 1-5 h z A1AB2/3AC 1.5AD3A. 一臺三相感應(yīng)電動機，其空載轉(zhuǎn)速為730車t/分鐘，則其極數(shù)2P=_。A2B4, ，夕 H IC 6D8四、簡答題（15分）.寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）.畫出異步電機的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。.畫出凸極同步發(fā)電機的相量圖（滯后功率因數(shù)時），并標(biāo)明各相量、角度。五、計算（14分）.單相變壓器I n= 15.15A , Un/ Un= 6600/6300V , f =50Hz,短路試驗在高壓

10、側(cè)進行（繞組溫度已經(jīng)為 75C）：U=3240V、Ik=15.15A、R=7490W 忽略勵磁支路，假定R=R 2、X1 /2?求 R、X? R、X2?.一臺3相4極的繞線式感應(yīng)電動機，nN=1450r/min ,轉(zhuǎn)子每相電阻 R=0.012 ?。設(shè)負載轉(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？試題（參考答案）一、填空（25分）.電機是（一種進行機電能量轉(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。 一.變壓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

11、組磁勢）不變。 ! I.變壓器的效率在（鐵耗與銅耗相等時）達到最大值。.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接地聯(lián)結(jié)）。.自耦變壓器功率傳遞的特點為（ 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）。.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）。.一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為（ k ?E=4.44fN wi）;其中的匝數(shù) N是指（每相串聯(lián)匝數(shù)）。.對稱三相繞組、通對稱三相電流，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：（哪相電流達到最大值，旋轉(zhuǎn)磁勢的軸線就轉(zhuǎn)到同該

12、相繞組軸線重合）：其幅值為單相磁動勢的（1.5 ）式.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= （ 6 0 f / d ）。.感應(yīng)電機轉(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）。.為了獲得感應(yīng)電機的 T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行（頻率）和（繞組）歸算。.感應(yīng)電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為（定子電流頻率）。.感應(yīng)電動機傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Perg可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗 pcu2、總機械功率（轉(zhuǎn)換功率）PW二者同 Pem的關(guān)系為 pcu2= （ s P e m） ; PW=（1-s）Pem ）。.同步電機的電樞反應(yīng)是指（電樞電流的磁勢對

13、主極磁場的影響）。.同步發(fā)電機的空載特性是指：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。.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。.對于凸極同步發(fā)電機，已知電樞電流I、電壓U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E）的夾角Yeo （）。.同步發(fā)電機機投入并網(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、正確的打“，”；錯誤的打“丁 （25分）.變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負載的主磁通

14、比空載的主磁通略小。（，） TOC o 1-5 h z .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/N2,則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k2倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k倍。（力.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。（？）.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。（，）.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。（？）.對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該 相繞組

15、的軸線重合。（V）I I.只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗就基本不變。（，/?）.當(dāng)感應(yīng)電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（？）.對繞線型感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn) 矩。（）.對感應(yīng)電動機，進行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（，）.若同步電機的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機運行于發(fā)電機狀態(tài)。（？）.對于隱極同步發(fā)電機，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。（？）.通常同步發(fā)電機工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。（，）.變壓器的額定容量單位為 kW （ ?.考

16、慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。（？）.變壓器的空載試驗通常在高壓側(cè)加電壓、測量。（？.電角度=機械角度X 2p。（ ?.雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。（？.正?？蛰d運行的三相感應(yīng)電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。（?）.感應(yīng)電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。（?）.感應(yīng)電動機的功率因數(shù)很高。（?）.同步發(fā)電機調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。（？.忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機的短路電流為純直軸分量Id。（，）.忽略電樞繞組電阻、負載 cos0時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量Iq。（？） TOC o 1-5 h z .單層繞組可以靠短距來消弱諧波。（?）三、單選題（1

17、3分）.變壓器在負載運行時，建立主磁通的激磁磁動勢是gA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. 一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定是CoA純電阻負載B電感性負載C電容性負載D無法判斷.兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺值DoA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.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DA等于零B是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍.I1：C等于基波磁場轉(zhuǎn)速D是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍.要消除三

18、相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用gA短距繞組B分布繞組C斜槽D無法消除I !.籠型感應(yīng)電動機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.三相感應(yīng)電動機對稱運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為AA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.同步發(fā)電機并聯(lián)運行，有功功率一定，則旦同步發(fā)電機的電樞電流最小。A過勵時B正常勵磁時C欠勵時D勵磁電流最小時.凸極同步電機負載運行時，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

19、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 TOC o 1-5 h z .汽輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機的差別為D 。A 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)B 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速快、11C 汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子半徑大D 水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子體積大.單相變壓器 Un/Un=220/110V ,如果一次側(cè)接 380V,則主磁通將A 。A增大為380/220倍B不變 C增大為380/110倍D減小.單相變壓器 Un/L2n=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B 。A 1AB 2/3A C 1.

20、5AD 3A. 一臺三相感應(yīng)電動機，其空載轉(zhuǎn)速為730車t/分鐘，則其極數(shù)2p=BA 2B 4 C 6 D 8四、簡答題（15分）.寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）答:.畫出異步電機的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。答：.畫出凸極同步發(fā)電機的相量圖(滯后功率因數(shù)時)，并標(biāo)明各相量、角度。五、計算(14分).單相變壓器I n= 15.15A , Un/ L2n= 6600/6300V , f =50Hz,短路試驗在高壓側(cè)進行(繞組溫度已經(jīng)為 75C)：U=3240V、Ik=15.15A、R=7490W 忽略勵磁支路，假定R=R 2、X/ 2?求 R、X? R、X2?答：Zk=WI k=3240/15.15=213.861() TOC o 1-5 h z R=P/I k2=7490/15.15 2=32.633(：) _2_ 2