电机学考试试卷及答案四套

第1页共10页答案参见我的新浪博客：电机学考试试卷A卷一、填空题（每空1分共40分）1构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而。2一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。（填增大、减小或不变）3一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。4在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是波，其主要成分包括基波分量与分量。在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为波，这是因为其分量不能流通，而主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波；若该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，则主磁通波形为波，低压边相电动势波形为波。5一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，则高压侧激磁阻抗标幺值为；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，若从高压侧做空载实验，则测得的空载损耗应为。6一台自耦变压器的额定容量为SaN，变比为ka，则其电磁容量为，效益系数为。7两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其相同。8电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。9一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组包括个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。10采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。11三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。12分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用图。13从时间概念而言，同步电机功率角是。14同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功率、输出无功功率；若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率、输出无功功率（填改变或不变）。15变压器的正序电抗负序电抗；同步电机的正序电抗负序电抗（填大于、小于或等于）。第2页共10页答案参见我的新浪博客：二、作图题（共30分）1做出单相变压器在副边短路情况下的“T”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明其物理意义。（10分）2指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。（10分）3一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。（5分）4一台凸极同步发电机，已知其Xd*＝1、Xq*＝0.8、U*=1、I*=1、功率因数角φ＝90º，做出其电动势相量图，并标注d、q轴以及励磁电动势相量的具体数值（不考虑磁路的饱和并忽略电枢电阻）。（5分）三、计算题（共30分）1一台三相变压器，SN=25kVA，U1N/U2N=6/0.4kV，阻抗电压uk=4%，额定负载时的短路损耗pkN=300W，Y，y0联接，(1)求短路参数的有名值及标么值；（7分）(2)负载电流为额定电流的0.6倍且负载为纯电阻性质，求此时的电压调整率。（3分）2两台额定电压相同的变压器并联运行，已知：SNI=3000kVA，uKI=5%；SNII=3000kVA，uKII=10%。(1)总负载为3000kVA时，两台变压器的负载分别是多少？（2分）(2)为了不使任一台变压器过载，两台变压器的最大总输出容量是多少。（3分）3一台三相交流凸极同步发电机，额定电流100A，Y接法，极对数p=3，双层绕组，每相绕组串联匝数为100匝，同步转速1000转/分钟，基波绕组因数0.9456，三次谐波绕组因数0.578，空载情况下气隙基波与三次谐波每极磁通量分别为1=0.197Wb、3=0.003Wb，忽略其它高次谐波分量。(1)求基波感应电动势的频率；（1分）(2)空载情况下，求每相绕组基波感应电动势与三次谐波感应电动势的有效值；（2分）(3)在三相绕组通过三相对称额定电流情况下，求三相绕组合成基波与三次谐波磁动势的幅值。（2分）4一台三相汽轮发电机数据如下，SN=31250kVA，UN=10.5kV（Y接），cosΦN=0.8（滞后），定子每相同步电抗为7.0Ω（不饱和值），定子电阻略去不计，此发电机并联运行于无穷大电网。第3页共10页答案参见我的新浪博客：(1)发电机在额定状态下运行，计算此时的功率角、输出有功功率和无功功率；（4分）(2)若维持上述励磁电流不变，当输出有功功率减半时，电枢电流、功率因数、功率角和无功功率将变为多少？（6分）第4页共10页答案参见我的新浪博客：电机学考试试卷B卷一、填空题（每空1分，共30分）1.变压器主磁通的主要作用是____________________，其路径为_________________________；漏磁通的主要作用是_____________________，其路径为______________________________。2.单相变压器加额定正弦电压时，其空载电流的波形为_______________________，主磁通的波形为___________________；Y,y联结的三相变压器组加三相额定正弦电压时，其空载电流的波形为__________________，主磁通的波形为____________________，相电动势的波形为_____________________，线电动势的波形为_____________________。3.变压器空载运行时，如外加电压下降，其它不变，则主磁通将会________________；如果电源频率下降，其它不变，则主磁通将会_______________。（填上升或下降）4.变压器T型等效电路中激磁电阻的物理意义是______________________________________，它____________用电桥来测量。（填能或不能）5.单相交流绕组通入正弦交流电流产生________________磁动势。三相对称交流绕组通入三相对称交流电流产生的合成基波磁动势为_________________磁动势，其转向决定于____________________，当B相电流最大时，其幅值位于_____________________。6.同步电机采用______________绕组和________________绕组削弱高次谐波电动势与磁动势以改善其波形。为削弱5次和7次谐波分量，应选取的绕组节距等于______________倍极距。7.同步发电机负载运行时____________________基波对____________________基波的影响称为电枢反应，其性质决定于_______________________角。8.同步发电机并网时绝对满足的条件是_____________________________________________；变压器并联运行时绝对满足的条件是____________________________________________。9.同步电机功率角的物理意义在时间上为____________________________________________；在空间上为___________________________________________________________________。10.并联于无限大电网运行的同步发电机调节有功功率必须调节_____________________；仅调节励磁，改变的是同步发电机的________________功率。二、作图题（第1题10分，第2题5分，共15分。在答题纸上解答。）1.画出三相变压器Y,d3联结的电动势位形图，并在下图中画出其接线图。第5页共10页答案参见我的新浪博客：画出并联于无穷大电网运行的三相隐极同步发电机保持输出无功不变而调节有功的相量图，并作出励磁电动势0E和电枢电流I的变化轨迹（忽略电枢电阻，并不计饱和）。三、计算题（第1题20分，第2题15分，第3题20分，共55分。在答题纸上解答。）1.一台额定容量为2500kVA，额定电压为60/6.3kV，Y,d11联接的三相变压器，空载损耗7700W0p，归算到高压侧的短路阻抗62.115Zk，额定电流时的短路损耗31590WkNp，求：（1）短路电阻和短路电抗的标么值；（2）满载且cosφ2＝0.8（超前）时的电压调整率和低压侧电压；（3）满载且cosφ2=0.8（滞后）时的效率；（4）与一台额定容量为3000kVA，额定电压为60/6.3kV，短路电压为7.5％，Y,d11联接的三相变压器并联运行时，在不允许任何一台变压器过载情况下最大输出的总负荷容量。2.一台三相异步电动机，额定频率为50Hz，极数为4，定子采用双层分布短距绕组，Y接线。定子总槽数为36，定子绕组线圈节距为7槽，每个线圈的匝数为20，并联支路数为1，每极基波磁通量为0.00398Wb。试求：（1）定子绕组基波相电势的有效值；（2）当定子相电流为20A时，基波合成磁势的幅值。3.一台并联于无限大电网运行的汽轮发电机的额定数据如下：额定容量为7500kVA，额定电压为3150V（Ｙ接），cosφN=0.85（滞后），同步电抗为1.5Ω，忽略定子电阻，在不考虑饱和的情况下，求：第6页共10页答案参见我的新浪博客：（1）发电机额定运行时的功率角、励磁电动势、电磁功率及过载能力；（2）保持额定运行时的励磁电流不变，有功功率减小一半时，发电机的功率角、电枢电流以及功率因数。第7页共10页答案参见我的新浪博客：电机学考试试卷C卷一、填空题（每空1分，共40分，本题答案写在卷面上）1．一台三相六极异步电机，接于50赫兹的三相对称电网上。电机同步速为转/分；当转子转速为970转/分时，转差率为，此时电机运行于状态，转子电流的频率为，转子电流产生的基波磁动势以转/分的转速切割转子，以转/分的转速切割定子；当转子转速为－400转/分时，电机运行于状态。2．三相异步电动机和三相变压器相比，其激磁阻抗标幺值，这是因为。3．异步电动机的功率因数总是的（滞后或超前），这是由于。4．一台50赫兹，380伏的三相异步电动机，若接于60赫兹，380伏的电源上，当负载转矩不变时，则激磁电流，电机的转速，最大电磁转矩，最初起动转矩。（填增大，减小或不变）5．三相异步电动机的最大电磁转矩与转子电阻，临界转差率与转子电阻，最初起动转矩与转子电阻。6．深槽式与普通笼型异步电动机在额定电压下起动时相比较，最初起动电流倍数，最初起动转矩倍数。7．一台鼠笼式异步电动机，原来转子是铜条的，后因损坏而改为铸铝，在额定电压下，如果输出转矩不变，改换为铸铝后，则电动机的转速，定子电流，转子电流，输入功率，效率。（填增大，减小或不变）