电机学期末考试试卷大全

1电机学期末考试试卷大全(附答案)考试卷（A卷）《电机学》课程试卷一、填空：1．一台直流电动机，PN=10KW,UN=220V,?=0.86，nN=980r/min，则额定电流为＿＿＿52.85A＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿97.44N.m＿＿＿＿。2．电机铁心采用0.35或0.5mm的硅钢片，其目的是:＿＿提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗＿＿＿＿＿＿＿3．YYn联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为:＿接近正弦波＿＿＿＿，这是因为:三次谐波磁通不能沿闭合铁心闭合，只能沿油或空气及油箱壁闭合，磁阻大，故三次谐波磁通小，且负载时副方YO联接，使副方可感应、流通较小的三次谐波电流，此电流也会对三次谐波磁通有所削弱，使磁通接近正弦波，故相电势接近正弦波。4．变压器的空载损耗主要是＿铁＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿铜＿＿损耗。5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故通常采用y1=＿＿＿5/6τ＿＿＿。6.一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角=200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN，为使角保持在小于250范围内，应加大励磁，使E0为：E0/E0＿＿＿E0*/E01.35＿＿＿＿。二、选择题：1．下列关于直流电动机说法错误的是：（c）A串励电动机不允许空载或轻载运行B并励电动机不允许励磁回路开路2C同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向D其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降2．在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt1200)，则此时产生的磁场（b）A圆形旋转磁场B椭圆形旋转磁场C脉振磁场D无法确定3.三相变压器额定电压为220/110V,Yy12，在高压侧作短路实验测得短路阻抗标幺值为0.0l6，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为（a）A0.06B0.03C0.12，D0.244．一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V电网上，当输出（b）A增大,减小B增大,增大C减小,减小D减小,增大5．绕线式感应电动机转子回路串电阻起动时，其特点为：（c）AIst↑,Tst↓BIst↑,Tst↑CIst↓,Tst↑DIst↓,Tst↓6．三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免(b)A线电势波形放生畸变；B相电势波形发生畸变；C损耗增大；D有效材料的消耗增大。7铁心叠片越厚其损耗（a）A越大B越小C不变8．感应电动机运行时，定子电流的频率为f1,转差率为s,则转子电流的频率为：（c）Af1Bf1/sCsf1D（1-s）f13三、简答题:1．确定如下联结的变压器联结组,并画出其相量图。功率保持不变时，则同步转速及电机实际转速将：EXyZ.a.b.C答：Dy12.三相感应电动机的调速方法有哪些？答：变极、变频、变压、转子回路串电阻（绕线式电机）3．什么是同步电机？它的转速由什么决定？同步电机和异步电机的根本区别是什么？汽轮发电机和水轮发电机的主要结构特点是什么？为什么前者总做成细长形状，而后者总做成矮胖形状？答：汽轮发电机由汽轮机拖动，汽轮机是高速原动机，因此汽轮发电机普遍做成二极机，极数少，直径无需做大便有足够空间安排磁机，同时从旋转件的机械应力考虑，也要求做成细长形，这样铜线利用率高。水轮发电机由水轮机拖动，水轮机是低速原动机，要得到较高的频率，因此极数多，直径必需做大才有足够空间安排磁机，因此水轮发电机必需做成矮胖形五．某变电所有两台变压器，数据如下：第一台：SN=3200KV.A,U1N/U2N=35/6.3KV,uK=6.9%；第二台：SN=5600KV.A,U1N/U2N=35/6.3KV,uK=7.5%。（1）当两台变压器并联运行时，输出的总负载为8000KV.A时，求每台变压器所分担的负载大小。S1=3065KVA，S2=4935KVA；4（2）若使每台变压器均不过载，输出的最大总负载为多少？S总=8352KVA六．一台三相比之4极感应电动机额定功率为20KW,UN=380V,ηN=88%,COSΦN=0.85,定子为三角形联结，在额定电压下直接起动时，起动电流为额定电流的7倍，试求用变比KA=的自耦变压器降压起动时，起动电流是多少？IN=20*1000/(*380*0.88*0.85)=40.63AIST线=7/3*IN=7/3*40.63=94.8A七．一台汽轮发电机，SN=31250KVA,UN=10.5KV,Y形联结，COSΦN=0.8（滞后），定子每相同步电抗Xt=7.0?,定子电阻略去不计，此发电机并联运行于无穷大电网，试求：（1）当发电机在额定状态下运行时，功率角、电磁功率Pem、比整步功率Psyn及静态过载倍数kM各为多少？（2）若维持上述励磁电流不变，但输出有功功率减半，功率角、电磁功率Pem及cos?将变为多少？1、35.90,25000KW,34500KW/弧度，1.7052、17.06,12500KW,40720KW/弧度，0.4475678910考试卷（A卷）《电机学》一、判断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否”。本题共15分，每题1分）1.变压器一次侧接额定电压，二次侧从空载到负载时，负载时主磁通比空载时主磁通大。（）2．如果变压器二次侧绕组与一次侧绕组的匝数比为k=N1/N2，二次绕组归算到一次侧时，电动势和电压要乘以k倍，电流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。（）3．考虑磁路的饱和时，如果变压器主磁通为正弦波，则产生主磁通激磁电流也是正弦波。（）4．三相变压器高压绕组和低压绕组的连接为Y/d时，总共可得到1、3、5、7、9、11六个奇数组号。（）5．三相单层绕组中，为了使绕组端部尽可能短，每极每相槽数q=2时，采用链式绕组；q=3时，采用交叉式绕组；q=4时，采用同心式绕组。（）6．对称三相绕组通入对称三相电流时，除产生基波旋转磁动势外，还会产生3次、5次、7次、9次……等一序列的奇数次高次谐波旋转磁动势。（）7．对称三相绕组通入对称三相电流，当某相电流达到交流的最大值时，基波合成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。（）8．只要电源电压不变，感应电动机的铁耗基本不变。（）9．当感应电机定子接电源而转子短路堵住不转时，电机的电磁功率、输出功率和电磁转矩均为零。（）10．绕线型感应电动机转子绕组串电阻可以增大起动转矩，笼型感应电动机定子绕组串电阻也可以增大起动转矩。（）11．感应电动机恒转矩变频调速时基本上要求电源电压随频率正比变化。（）12.若同步电机定子合成磁场超前于转子主磁场，此时转子输入机械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运行。（）13．隐极同步发电机的同步电抗是表征对称稳态运行时电枢反应效应的参数。（）14．凸极同步电机直轴同步电抗的饱和值等于短路比的倒数，即Xd(饱和)=1/kc。（）15．通常同步电动机在过励状态下运行，以便从电网吸收超前电流，改善电网的功率因数。（）1否，2否，3否，4是，5是，6否，7是，8是，9否，10否，11否，12否，13否，14否，15是11二、填空题（本题共10分，每题1分）1．变压器空载运行时，空载电流就是：激磁2．变压器绕组：功率和磁动势的归算，实质是在保持的一种线性变换。3．当不变损耗等于可变损耗（或铁耗等于铜耗也算对）时，变压器的效率达到最大值。4．一台单相变压器，SN=20000kVA,U1N/U2N=127kV/11kV,一次和二次绕组的额定电流分别为157.48A、1818.18A5．如果采用短距绕组消除ν次高次谐波，则绕组的节距y1应该为。6．感应电动机的三种调速方法分别为变极调速、变频调速和变转差率调速。7．同步发电机的零功率因数负载特性和空载特性之间相差一个由电枢漏抗压降和电枢等效磁动势8．同步发电机与无穷大电网并联运行时，调节原动机的输入功率可以调节发电机发出的有功功率。9．同步发电机短路时，电枢反应的性质为：去磁直轴磁动势。10．同步电动机在异步起动过程中包括异步起动和牵入同步。三、选择题1．变压器在负载运行时，作用在铁心上用以建立主磁通的激磁磁动势是（C）A一次绕组产生的磁动势B二次绕组产生的磁动势C一次和二次绕组产生的合成磁动势D以上都不对2．一台三相电力变压器，二次侧带对称负载运行时的端电压恰好等于变压器二次侧的空载电压，则该负载一定是（C）A纯电阻负载B电感性负载C电容性负载D无法判断3．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相电力变压器并联运行，则（D）A变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成正比B变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成反比12C变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成正比D变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成反比4．由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度（D）A等于零B是基波磁场转速的ν倍C等于基波磁场转速D是基波磁场转速的1/ν倍5．要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用。（C）A短距绕组B分布绕组C斜槽D无法消除6．笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，（A）A起动电流和起动转矩均减小了B起动电流减小了，起动转矩增加了C起动电流和起动转矩均增加了D起动电流增加了，起动转矩减小了7．感应电动机运行时，在空间上定子绕组产生的旋转磁场转速转子绕组产生的旋转磁场的转速。(C)A大于B小于C等于D可能大于也可能小于8．同步电机中，（A）A定子交轴电枢磁动势B定子直轴电枢磁动势C定子绕组产生磁动势幅值D定子绕组产生的漏磁通9．同步电机与无穷大电网并联运行，有功功率一定，调节励磁时，在最小。（B）A过励B正常励磁C欠励D励磁电流最小10．凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是由产生的。（D）A转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同B转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同13C交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同D转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同四、问答题(共30分)1．试画出变压器感性负载运行时的相量图，列出折算后的基本方程式(电阻和电抗分开写)，试述变压器有那些运行特性和主要性能指标。(6分)答：相量图见书33页图2-16（2分）；基本方程式为（2分）：运行特性有外特性和效率特性，主要性能指标有电压调整率和额定效率。（2分）2．感应电动机频率归算的物理含义是什么？代表什么意义？能否用电感或电容代替？(4分)答：感应电动机频率归算的物理含义用一个静止的电阻为的等效转子去代替电阻为的实际旋转的转子，等效转子将与实际转子具有同样的转子磁动势(同空间转速、同幅值、同空间相位)（2分）。代表与转子所产生的机械功率项对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率就代表实际电机中所产生的总机械功率（1分）。因此不能用电感或电容代替（1分）。3．什么叫电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的？有哪几种性质的电枢反应？一般情况下的电枢反应是什么性质的？(5分)答：对称负载时电枢磁动势基波对主极磁场基波的影响称为电枢反应（1分），其性质与负载的性质和大小有关（1分），主要决定于电枢磁动势与主极磁动势的空间相对位置（1分）。有交磁、去磁和助磁三种典型电枢反应性质（1分）。一般情况下是交磁和去磁共存（1分）。4．单相绕组通以正弦电流与三相绕组通以对称三相正弦电流所产生的磁动势有什么区别？试列出它们的磁动势表达式，对三相绕组只列基波的。答：单相绕组通以正弦电流产生脉振磁动势，三相绕组通以对称三相正弦电流产生旋转磁动势（2分）。单相绕组的磁动势表达式为（2分）三相绕组的磁动势表达式为（1分）5．试写出凸极同步发电机的功角特性表达式并画出曲线图。怎样判断静态稳定性？试指出静态稳定区的范围。凸极同步发电机的转子无励磁绕组时能否产生电磁转矩？为什么？(6分)答：凸极同步发电机的功角特性表达式为（2分）曲线见书p209图6-45（1分）。静态稳定性的判断用整步功率系数（1分）当Psyn0时稳定，区域为0≤θ90?；当Psyn=0时为稳定极限，此时θ=90?（1