电机学简易习题集
姜宏伟陈玉国
中原工学院电子信息学院
绪论
1．电机是一种机电能量转换或信号准换的电磁机械装置。
2.就能量转换的功能来看，电机可分为两大类，发电机把其他形式能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。
第1章：磁路
1．磁通所流过的路径称为磁路。
2．沿任何一条闭合回线，磁场强度H 的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值。
3．F=Ni为作用在铁心磁路上的安匝数，称为磁路的磁动势。
4．简述磁路的欧姆定律，和磁路的基尔霍夫第二定律的内容。
5．铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。6．什么是铁磁材料的起始磁化曲线？
7．铁磁材料所具有的这种磁通密度的变化滞后于磁场强度H变化的现象，叫做剩磁。
8．铁心损耗包括哪两部分，铁心损耗的大小和哪些因素有关？与绕组电流的频率、铁芯的重量以及磁场密度的平均值有关。
9．什么是电路的叠加原理？当电阻变化时，能否使用叠加原理？为什么？电路叠加定理是指电路中某条支路的电压或电流等于各个电源单独工作时的和；若电阻线性变换是，可以使用叠加定理。
第2章：变压器
1．变压器中最主要的部件是和。
2．变压器绕组是变压器电路部分，输入电能的绕组称为，输出电能的绕组称为。
3．什么是变压器的额定容量和额定电压？
4．一台单相变压器，额定容量500kV A，额定电压10kV/400V，则电压400V为：
①变压器一次加额定电压，空载时的二次电压；
②变压器额定运行时的二次电压；
③变压器短路实验时（二次通额定电流），变压器一次侧施加电压。
5．一台单相变压器，额定容量100kV A，电压为10kV/0.4kV，该变压器一次额定电流和二次的额定电流。
6．一台单相变压器，电压为220/110V，一次绕组200匝，该变压器的变比，二次绕组匝数。
7．什么是变压器的主磁通和漏磁通，对一台制作好的变压器，主磁通的大小主要取决于什么因素。
8．变压器负载运行时，用以建立主磁通的磁动势为一次和二次绕组的。9．变压器绕组归算，通常把二次绕组归算到一次绕组，也就是假想把二次绕组的匝数变换成，而不改变一次和二次绕组原有的电磁关系。10．变压器二次绕组归算到一次侧时，电动势和电压应，电流，阻抗。
11．利用归算到一次侧的等效电路算出的一次绕组各量，均为变压器的，二次绕组中各量则为，欲得其实际值，对电流应，对电压应。
12．一台变压器，参数Z m，Z1σ，Z2σ’，则该变压器的短路阻抗是指：
①Z m；②Z1σ；③Z2σ’；④Z1σ+Z2σ’
13．变压器等效电路的参数，可以用和来确定。14．变压器开路时应：
①二次通额定电流；②一次加额定电压，二次空载；③一次通额定电流15．变压器短路实验时：
①一次加额定电压；②二次通额定电流；③二次加额定电压
16．一台1000kV A，10kV/6.3kV的单相变压器，实验数据如下：
空载实验在低压侧加电测量（加额定电压），空载损耗4900W，空载电流7.94A。短路实验在高压侧加电测量（通额定电流），短路损耗14000W，短路电压520V。
①计算该变压器的归算到一次侧的激磁阻抗和短路阻抗（不计环境温度影响）。
②利用简化等效电路计算，一次加额定电压，当二次侧串入400+j55Ω负载时，一次侧电流大小。（提示：把二次侧实际阻抗归算到一次侧）
17．一台三相变压器，额定容量S N=5000kV A,额定电压U1N/U2N=10kV/6.3kV，Y，d联结，试计算
①一次、二次的额定电压和额定电流；
②一次、二次的额定相电压和相电流。
18．三相绕组采用不同的连接时，高低压侧的 之间可以形成不同的相位。为了表明这种关系，通常采用 。
19．如图，变压器1的U AB 相位超前U ab 120°，变压器2的U AB 相位超前U ab 90°，试分别写出两台变压器的连接组别。
20．什么是标幺值，对习题16，先把实验数据全部转化为标幺值，然后利用标幺值计算，最后再把计算结果再转化为（归算到一次侧的）实际值。
21．应用标幺值计算时，各参数和典型的性能数据通常 ，因此便于比较和分析；归算到高压侧或低压侧的参数 ，故用标幺值计算时，不必再进行 。
22．什么是变压器的电压调整率？
23．变压器带感性负载，当负载增大时：
①二次电压降低，铜耗基本不变，铁耗增加；
②二次电压降低，铜耗增加，铁耗基本不变；
③二次电压增加，铜耗基本不变，铁耗增加；
④二次电压增加，铜耗增加，铁耗基本不变
24．变压器并联运行的条件是：各变压器的额定电压与 相等， ； 。
25．当两台变压器电压比相同、联结组别相同而漏阻抗不同时，两台变压器的负载率与短路阻抗的标幺值 。
26．在使用电流互感器时，二次侧 。
第3章：直流电动机
1．简述直流电机的基本结构。
2．欲改变它励直流电动机的转向；
①改变电枢电源的极性；②改变励磁电源的极性；
③同时改变两电源极性；④改变原动机转向
3．欲改变发电机输出电压极性：
①改变原动机转向；②改变励磁电源的极性； c a b C A B C B c b
A a
③上述两者同时改变；④改变电枢电源的极性
4．什么是直流电机的励磁方式，直流电机有哪些励磁方式？励磁绕组的供电方式称为励磁方式；有自立和他励，他励包括并励、串励和复励。
5．什么是直流电动机的额定功率？额定电压与额定电流得乘积。
6．什么是直流电机的电枢反应？考虑磁饱和时，电枢反应对每极磁通有什么作用？负载时电枢绕组对主磁场的影响称为电枢反应；饱和时，电枢反应堆每极磁通用去磁作用。
7．它励直流电动机运行于额定电压下，转速下降10%（忽略电枢反应），则
①电磁转矩下降10%；②电动势下降10%；③电动势上升10% 2
8．它励直流电动机运行于额定电压下，电枢电流下降10%（忽略电枢反应），则
①电磁转矩下降10%；②电动势下降10%；③电动势上升10% 1
9．一台它励直流电动机额定运行，电压110V，电流27.2A，电枢总电阻0.2235Ω，试计算该电动机的电动势。如果知道C eΦN=0.07068，试计算该电动机的转速和电磁转矩。
10．题9中它励直流电动机，计算负载电流为10A时的电动机转速（忽略电枢反应的去磁作用）（完整计算），与题5对比，当负载变化时，电动机转速如何变化？
11．它励直流电动机，负载增大时：1
①电磁转矩增大，转速上升；②电磁转矩增大，转速下降；
③电磁转矩下降，转速上升；④电磁转矩下降，转速下降
12．直流电动机的固有机械特性是指额定励磁、额定电压下，电枢回路不串电阻，电动机的转速与电磁转矩之间的关系。
13．它励和并励直流电动机在运行时，励磁绕组，串励直流电动机不允许。
14．直流电机有哪些起动和调速方法？
15．题9中它励直流电动机，如果直接起动，试计算起动电流和起动电流倍数？如果想把起动电流限制在50A以内，分别计算电枢回路串电阻起动时的外串电阻值和降压起动时的电源电压值？
16．题9中它励直流电动机，电动机带额定负载不变，当电枢回路串0.5Ω电阻时，电动机转速变化，重新稳定时，电动机电流为多少，转速下降到多少？17．以题16为例，分析它励直流电动机电枢回路串电阻调速时，从串入调速电阻开始，到系统重新稳定过程中，电动机的电动势、电流、电磁转矩及转速是如何变化的。（提示：串电阻瞬间，过程中，重新稳定）
18．直流电动机的制动运行状态有：，，。
第4章：交流绕组
1．交流绕组的构成原则是：合成电动势和合成磁动势的波形要接近于、幅值；对三相绕组，各相的电动势和磁动势要，电阻、电抗要。
2．电角度和机械角度有什么关系？
3．定子上空间位置相差α电角度的两个导体,其基波感应电动势在时间相位上亦相差时间电角度,沿运动方向,位置排后的导体电动势时间相位。
4．正弦磁场下，交流绕组的感应电动势随时间按什么规律变化，交变的频率和哪些因素有关，大小和哪些因素有关？
5．单相绕组的基波磁动势（性质），在空间随θs角度按余弦规律，在时间上随ωt按余弦规律，属于驻波。
6．三相绕组的合成磁动势具有什么样的性质？
7．三相绕组产生的旋转磁动势大小和转速与哪些因素有关？
8．分别计算2、4、6、8极交流绕组的旋转磁场转速。
第5章：异步电动机
1．简述感应电动机的结构，按转子结构不同，感应电动机是如何分类的？2．感应电机的定子由、和三部分组成；转子由、和组成。
3．什么是感应电动机的转差率，如何根据电动机的转速或转差率判断感应电动机的运行状态？
4．已知一台三相感应电动机，50Hz，额定转速720r/min，试计算该电动机的额定转差率。
5．一台三相感应电动机，额定功率155kW，额定转速1450r/min，额定电压380V，Y接，额定功率因数0.89，额定效率0.89，试计算该电机的额定电流为多少？6．三相感应电动机的转速变化时，转子所生的磁动势相对转子和相对定子转速分别是多少，为什么？
7．一台50Hz三相4极感应电动机，若转子转差率0.04，求：转子电流频率；转子磁动势相对转子转速；转子磁动势在空间转速。
8．由于感应电动机定转子频率不同，相数和有效匝数也不同，在归算时，必须进行和。
9．频率归算的物理含义是：由一个的、电阻为的等效转子，去代替电阻为R2的实际旋转的转子，等效转子将与实际转子具有同样的。10．感应电动机输入功率中扣除定子绕组消耗和定子铁心损耗后，剩余大部分功率将通过传递到转子，这部分功率称为。
11．已知感应电动机转子电流I2’，转差率s，转子电阻R2’，则转子铜耗，电磁功率，总机械功率。
12．试写出感应电动机电磁转矩的三种表达式：a用电磁功率表达；b用总机械功率表达；c用主磁通、转子电流及内功率因数表达。
13．一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率10kW，额定电压380V，额定转
差率0.032，定子每相电阻R
1=1.33Ω，转子电阻归算值R
2
’=1.12Ω，激磁电阻
R m =7Ω，额定运行时的定子相电流I
1
=11.47A，转子电流归算值I
2
’=10.02A，激
磁电流I
m
=3.917A，机械和杂散损耗共计200W，试计算该电机的电磁功率、电磁转矩、输入功率、效率和功率因数？
14.感应电动机的参数可用和来测定。
15.感应电动机在额定电压下，电磁转矩和转差率的关系称为。
16.试述转子电阻、电源电压对感应电动机T
e
-s曲线的影响。
17.感应电动机在什么情况下具有最大起动转矩：
①s=1；②s=s m；③s m=1；④s st=1
18.感应电动机负载增大时，转速，转差率，定子电流，电磁转矩。
19.一台三相4极感应电动机电磁功率Pe，转差率s，则总机械功率为，转子铜耗为。
20．感应电动机起动时，通常希望有足够大的，则不要太大。21．试述笼型感应电动机的起动和调速方法？绕线型感应电动机在起动和调速时有什么独特的方法？
22．笼型感应电动机降压起动特点：
①起动转矩大，起动电流小；②起动转矩大，起动电流大；
③起动转矩小，起动电流小；④起动转矩小，起动电流大
23.一台三相绕线型感应电动机，额定电压380V，Y接，额定电流297.3A，
R 1=R
2
’=0.012Ω,X
1σ
=X
2σ
’=0.06Ω，激磁电流略去不计，现要把该电机的起动电
流倍数限制在1.5以内，试计算起动电阻的值（归算值），和起动转矩倍数。24．感应电动机基频以下变频调速时，欲降低电动机转速，通常：
①电源电压不变，频率增大；②电源电压减小，频率减小；
③电源电压不变，频率减小；④电源电压增大，频率减小
25.有一台三相4极的绕线型感应电动机，额定转速1485r/min，每相电阻R
2
=0.012Ω，设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485 r/min调节到1050 r/min,转子每相应串入多大的调速电阻？
第6章：同步电机
1．按转子主磁极结构的不同，同步电机可分成隐极式和凸极式两种，隐极式电机气隙为，凸极式电机气隙为；一般采用隐极式结构，一般采用凸极式结构。
2．同步电机有三种运行状态：，，。3．同步电机运行于哪种运行状态，主要取决于和之间夹角δ，δ称为。
4．一台同步电机，额定电压U，额定电流I，额定功率因数cosφ，额定效率η，试分别列出该电机做同步发电机、同步电动机和同步补偿机时的（输出）功率表达式。
5．什么是同步发电机的激磁电动势E0？（怎么产生的）
6．试说明隐极同步发电机在纯电阻负载时电枢反应的性质？
7．在同步发电机时空统一矢量图中，I既代表A相电流相量，又表示电枢磁动势Fa的。
8．是隐极同步发电机对称稳态运行时，表征电枢反应和电枢漏磁这两个效应的一个综合参数。
9．一台三相隐极同步发电机，电枢绕组Y接, 当前运行状态下，输出电压
U=10500V(线)，输出电流I(线)=1720A，同步电抗Xs=2.3Ω，功率因数cosφ
=0.8(滞后)，忽略电枢电阻并假设磁路为线性。求：
①输出功率P2，②激磁电动势Eo（每相值），③内功率因数角Ψo及功率角δ。10．有一台额定容量70000kVA、额定功率60000kW、额定电压13.8kV（星形连
接）的三相水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为X
d *=1.0，X
q
*=0.7,试
求额定负载时发电机的内功率因数角Ψ
0、功率角δ、激磁电动势E
*（不计磁饱
和和定子电阻）。
11．激磁电动势E0与端电压U之间的夹角δ称为，δ越大，在一定范围内，电磁转矩和电磁功率就。
12.同步发电机外特性是指，发电机转速为同步转速，且励磁电流和负载功率因数不变时，发电机的与之间的关系。
13.从同步发电机外特性可知，当同步发电机带阻感性负载时，随负载增加，发电机端电压将。
14.同步发电机投入电网并联运行的条件是什么？
15.同步发电机为了投入并联所进行的调节和操作过程，称为。实用的整步方法有两种：和。
16.同步发电机并联到无穷大电网之后，其和将受到电网约束与电网一致。
17.要增加同步发电机向电网的输出功率，必须增加，使增大。调节同步发电机的，即可调节其向电网输送的无功功率，若，同步发电机将向电网输送滞后的无功功率。
18.同步电动机是一种应用很广泛的电动机，同步电动机的特点是：稳态运行时，转子转速与负载大小而保持为，且其。
19.要想是同步电动机工作在功率因数超前状态下，则励磁应为：
①“过励”；②“欠励”；③“正常励磁”
20.如何调节可使同步电动机改善电网功率因数，为什么能改善电网功率因数？
21. 某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosΦ=0.8（滞后）,今欲添置功率为400kW的电动机。现有400kW，cosΦ=0.8（滞后）的感应电动机和400kW，cosΦ=0.8（超前）的同步电动机可供选用，试问在这两种情况下，工厂的总视在功率和功率因数各为多少？（电动机的损耗略去不计）。
22．多数同步电动机都用来起动，为此，在电动机的主磁极上装设起动绕组，相当于感应电动机的笼形绕组。
23．同步补偿机在正常励磁时，补偿机电枢电流极小；过励时，补偿机能从电网吸收的无功功率，欠励时，则从电网吸取的无功功率。
《电机学》期末复习材料 第三篇 交流电机理论的共同问题 1、同步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——直流励磁，是一个恒稳磁极。 极对数p 与转速n 之间的关系是固定的，为60 1 pn f = 2、异步电机的结构： 定子——三相对称绕组，通入三相对称电流，产生一个旋转磁场。 转子——三相对称短路绕组，产生一个旋磁磁通。 【三相对称：空间上差120度电角度；时序上差120度电角度。】 3、电角度与机械角度： 电角度：磁场所经历的角度称为电角度。 机械角度：转子在空间所经历的几何角度称为机械角度。 电角度?=p 机械角度 4、感应电势： ①感应电势的频率：60 1 pn f = ②感应电势的最大值：m m m f lv B E φπ==（τφl B P m =） ③每根导体感应电势的有效值：m m m d f f E E φφπ 22.22 2 == = 5、极距： ①概念：一个磁极在空间所跨过的距离，用τ来表示。（了解整距、短距、长距） ②公式：p z p D 22= = πτ 6、线圈电势与节距因数： ①节距因数：190sin 90)1(cos 11 ≤?? ??????=????? ???- =ττy y k y 物理意义：表示了短距线圈电势的减少程度。
②分布因数：12 sin 2sin ≤= a q a q k q 物理意义：表示了分布绕组电势的减少程度。 ③绕组因数：q y w k k k = ④合成电势：w m k fN E φ44.4= ⑤槽距角：z p a 360 = 电角度 ⑥每极每相的槽数：pm z q 2= 【练习1】一台三相同步发电机，Hz f 50=，min /1000r n =，定子铁芯长cm l 5.40=，定子铁芯内径cm D 270=，定子槽数72=z ，101=y 槽，每相串联匝数144=N ，磁通密度的空间分布波的表示式为xGs B sin 7660=。试求：（1）绕组因数w k ；（2）每相感应电势的有效值。 7、消弱谐波电势的方法： ①采用不均匀气隙，以改善气隙中磁场分布情况。 ②采用短距绕组。 ③采用分布绕组。 8、双层绕组与单层绕组： ①双层绕组：指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。 ②单层绕组：指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。 9、画某相叠绕组展开图的一般步骤： ①计算出槽距角、槽距 ②画出电势星图（注意单层绕组、双层绕组）
电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020
《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。
三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到
期末 考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。
一、单项选择题 1、一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那么原边的励磁阻抗标幺值是（ ）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（ ）电压。 A 空载线 B 空载相 C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（ ）。 （A ）15°； （B ）30°； （C ）45°； （D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（ ）。 (A) 恒定磁势； （B ）脉振磁势； （C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（ ）。 （A ）交轴电枢反应； （B ）直轴去磁电枢反应； （C ）直轴去磁与交轴电枢反应； （D ）直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（ ）和（ ）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （ ）A ，=0P （ ）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（ ）。 4、同步发电机电枢反应的性质取决于（ ）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（ ）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（ ）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（ ）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（ ）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题
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）。 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）。 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X d *＝1、X q *＝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， S N =25kV A ，U 1N /U 2N =6/0.4kV ，阻抗电压u k =4%，额定负载时的短路损 耗p kN =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：S NI =3000kV A ，u KI =5%；S NII =3000kV A ， u KII =10%。 (1) 总负载为3000kV A 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1Φ=0.197Wb 、3Φ=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，S N =31250kVA ，U N =10.5kV （Y 接），cos ΦN =0.8（滞后），
考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱
电机学Ｉ试题 （华南理工大学电力学院２００５．６） 姓名班级学号（指班内序号）成绩 注意： 1. 一、二、三题答案必须直接写在试题相应位置； 2. 四、五、六题写在答题纸上； 3. 不得自带草稿纸； 4．答题前必须在每页（包括答题纸和草稿纸）右下角写上自己的名字，才可拆开试卷。 一、填空（25分） 1. 电机是 装置。 2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，不变； 不变。 3. 变压器的效率在达到最大值。 4. 为了使电动势波形接近正弦波，三相变压器比较好的绕组联结方法为： 。 5. 自耦变压器功率传递的特点为 。 6. 短距因数的物理意义为 。 7. 一相绕组的感应电动势计算公式为；其中的匝数N是指。 8. 对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为：；其幅值为单相磁动势的倍。 9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率f之间的关系为n= 。 10. 感应电机转子反应的物理意义为 。 11. 为了获得感应电机的T型等效电路，需要对转子绕组进行和归算。 13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为。 14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率P em，可以分割成转子铜耗p cu2、总机械功率（转换功率）PΩ。二者同P em的关系为p cu2= ；PΩ = 。 15. 同步电机的电枢反应是指 。 16. 同步发电机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时， 之间的关系。 17. 功角的含义是：从电路（电压）角度看，它是 之间的夹角；从磁场角度看，它是 之间的夹角。 18. 对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U、功率因数cos?、X d、X q，求取励磁电动势E0时，需要利用一个虚拟电动势E Q来求取I和E0的夹角ψ0。。
一、填空题 1．变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为__主磁通__和 漏磁通 ，其中__漏磁通___不参与变压器的能量传递。 2．他励直流电动机常用的调速方法有：_ 改变电枢回路里的串联电阻 ； 减小气隙磁通 ；改变电枢端电压U 。 3．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有 定子串接电抗器起动 ； Y —起动 ； 自耦减压起动 。 4．三相同步电动机通过调节___励磁电流__可调节无功功率。 5．异步电动机的电源电压降低10％，电机的过载能力降低到____80%__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的转速将___降低_______。 6．直流电动机常用的调速方法有： 电枢 控制和 磁场 控制。 7．变压器负载运行时， 二 次电流的大小决定着 一 次电流的大小。 8．削弱齿谐波电动势的方法有 斜槽 、 分数槽（半闭口槽） 以及其它措施。 9．单相绕组的磁动势是 脉动 磁动势；对称三相绕组的磁动势为 旋转 磁动势。 10．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、 改变电压 调速、 变频 调速。 11．变压器空载实验选择在__低压侧_____压侧进行，原因是___安全和仪表选择方便 。短路实验选择在高压侧 压侧进行，原因是 安全和仪表选择方便 。 12．一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1：100 ；归算前后的二次侧磁势之比是 1：1 。 13．并励直流发电机自励的三个条件是 有剩磁 、 剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确） 、 励磁电阻小于临界电阻 。 14．一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15．三相感应电动机转子转速为n ，定子旋转磁场的转速为n S , 极对数为p ，则定子电流的交变频率为 60s n p _ ；转子电流的交变频率为 ()60 s n n p 。 二、选择题 1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（ A ）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生脉振磁场。 A 圆形旋转磁场 B 脉振磁场 C 椭圆形旋转磁场 2、一台额定条件下工作在 220V50Hz 的单相变压器，错接在220V60Hz 的交流电源上，则额定负载时的主磁通会（ B ）： A 变大 B 变小 C 几乎不变 3、直流电动机定子励磁绕组中电流为（ A ）： A 直流电流 B 交流电流 C 尖顶波形
电机原理试题及答案（仅供参考） 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率S N=，则额定转速为n N=_____、额定工作时， 将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 ~ 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了 ___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距τ＝＿＿＿、每极每 相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角α＝＿＿＿。 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 … 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。 》 13. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1应随f1按______规律调节。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________ 时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 【 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 - 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因 此变压器的主磁通也大。 >
选择题 1一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为 ec1和ec2，则应有（ C ） (A)ec1>ec2 (B)ec1 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*/E0>1.35＿＿＿＿。 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 C 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(wt 1200)，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 一、填空题：（每空1分，共20分） 1． 进行并励直流发电机实验时，若电机的电压不能建立，可能的原因有：无剩磁，励磁绕组的极性与电枢绕组的极性相反，励磁绕组的电阻大于临界电阻值。 。（并励：励磁绕组与电枢并联） 2．变压器的激磁参数由 空载 试验测取，短路参数由 短路 试验测取。 3．变压器并联运行的条件是：1） 联结组标号相同 ，2） 额定电压及变比相等 ， 3） 短路阻抗标幺值相等。 4．在交流绕组中，为削弱感应电动势中的5次和7次谐波，可采用短距绕组来实现；为削弱齿谐波电动势，可采用斜槽来实现。 5．直流电动机的调速方法为：1） 调压 ，2） 调磁 ， 3） 调电枢回路电阻。 6．有一台三相四极36槽交流电机，第一节距y 1=8，则节距因数k P1=0.985，分布因数k d1=_________，绕组因数k W1=__________。P187 7．直流电机中换向极绕组与电枢绕组相串联。 8．直流电机的电枢反应是指电枢磁场对主极磁场的影响，其结果是：气隙磁场发生畸 变 和呈去磁作用。 6、1） )2 sin(1πy k p = 考试命题、考试成绩分析表 电机学试题 课程代码：02271 一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或均无分。 1．直流并励电动机起动时，励磁回路的调节电阻阻值应置于（） A．任意位置B．中间位置 C．零位置D．最大位置 2．同步电机中参数 d X'表示为（B） A．同步电抗X c B．直轴暂态电抗 C．直轴漏抗D．直轴次暂态电抗 3．并联于大电网上的同步发电机，当电流落后于电压运行时，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流（）A．渐大B．减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下有ψ=?（） A．电阻性负载B．电阻、电感性负载 C．纯感性负载D．电阻、电容性负载 5．要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（） A．增加励磁电流使E0增加B．增加原动机的动力因素，使功角增加 C．减小励磁电流使E0减小D．加快原动机转速使n＞n1 6．判断一台同步电机运行于发电机状态的依据是（） A．E0＞U B．? E0滞后于 ? U C．E0＜U D．? E0领先于 ? U 7．三相异步电动机负载增加时，会使（） A．转子转速降低B．转子电流频率降低 C．转子电流产生的磁势对转子的转速减小D．转子电流产生的磁势对定子的转速增加8．异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（） A．异步电动机的损耗大B．异步电动机是旋转的 C．异步电动机有气隙D．异步电动机的漏抗大 9．三相异步电动机转子转速减小时，转子磁势对空间的转速将（） A．增加B．保持不变 C．减小D．为0 10．三相异步电动机的最大转矩大小（） A．与转子电阻无关B．与电源电压无关 C．与电源频率无关D．与极对数无关 11．转差率为s的异步电动机，其sP em将等于（） A．定子铜耗B．总机械功率 C．机械功率D．转子铜耗 12．三相异步电动机定子通入频率为f1的电流，当转子不动时，其转子频率f2为（） 华侨大学 电机学期末考试试卷A 考试日期： 年 月 日 院（系） 班级 学号 姓名 成绩 一. 填空题。【每空一分，共30分，将答案直接填在题中．．．．．．．．．括号中．．． 】 3．凸极同步电机的转子绕组为（集中）（分布、集中）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（矩形）（正弦、阶梯、矩形）波，隐极同步电机的转子绕组为（分布）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为（阶梯）波。 5．有一台三相交流电机，定子有36个槽，极数为4，节距为7。则每极每相槽数q 为（3），槽距角为（20°），极距τ为（9），短距因数p k 为(0.9397)，分布因数d k 为（0.9598），绕组因数w k 为（0.9019） 6．一台p 对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为a r ,电枢电流为a I ,可知此单迭绕组有(p 2)条并联支路，其每条支路电阻为(a pr 2)；若为单波绕组其每条支路电阻为(a r p 22)，电枢电阻为(a r p 2)。 7. 同步发电机在过励时从电网吸收(超前)无功功率，产生(直轴去磁)电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出(滞后) 无功功率，产生(直轴增磁)电枢反应。 8. 一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将(减小)，铁耗将(减小)。 以下各题在答题纸上作答，并在每张答题纸上写上：班级、姓名、学号．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 二. 简答题。【每小题5分，共25分。】 1. 变压器为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？ 答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。 《电机学》课程试卷1 一、填空： 1．一台直流电动机，P N =10KW,U N =220V,η=0.86，n N =980r/min ，则额定电流为＿＿＿＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm 的硅钢片，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2．YY n 联结的三相心式变压器，其负载时相电势的 波形为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4．变压器的空载损耗主要是＿＿＿＿损耗，短路损 耗主要是＿＿＿＿＿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y 1=＿＿＿＿＿＿。 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θ=200 ，现因外线发生故障，电网电压降为60%*U N ，为使角θ保持在小于250 范围内，应加大励磁，使E 0* 为：E 0* /E 0＿＿＿＿＿＿＿。 二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是： （ ） A 串励电动机不允许空载或轻载运行 班次 学号： 姓名： B 并励电动机不允许励磁回路开路 C 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=I m sinwt,i2=I m sin(wt+1200)，则此时产生的磁场 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0.06，若在低压 侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为（） A 0.06 B 0.03 C 0.12， D 0.24 4．一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V 电网上，当输出功率保持不变时，则同步转速及电 机实际转速将： 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：（） 电机学考试卷（ A 卷） 课程名称电机学考试学期得分 适用专业电气工程及其自动化考试形式考试时间长度120分钟 一、填空题（30分，每空1分） 1．从外形上区分，汽轮发电机是瘦长形，水轮发电机是扁短形。2．同步发电机电枢反应的性质取决于E0与I间的夹角，内功率因数角，ψ。3．同步发电机投入电网并列运行的理想条件有：①相序一致，②电压大小相等，③频率一致，④相角一致。（没有先后顺序之别） 4．并网运行的同步发电机，通过调节输入机械功率可以控制输出的有功功率，通过调节励磁电流可以控制输出的无功功率。 5．同步电机的同步电抗包括两部分，电枢反应电抗对应于电枢电流产生的三相合成磁通，漏抗对应于漏磁通，其中电枢反应电抗的大小与磁路的饱和程度有关。 6．同步发电机的短路特性呈直线形状，此时电枢反应是纯去磁作用。7．同步电机不对称运行时，正序旋转磁场不在转子绕组中感应电势，负序旋转磁场能在转子绕组中感应电势。 8．设I k(1)、I k(2)、I k(3)分别为同步发电机在单相、两相、三相稳定短路时的电流值，则其大小关系为Ik(3)< Ik(2)< Ik(1)。 9．当同步发电机发生突然短路时，其定子电流分量中可能有直流分量，此直流分量产生的原因是维持短路瞬间磁链不变，其大小会（会、不会）衰减。 10．直流电机的电枢绕组从结构特点上看是闭合绕组，当直流电机运行时，电枢的每个绕组中感应的是交变电势，通过电刷和换向器的作用，在电机外表现的是直流电势。 11．直流电机的电枢反应对主磁场的影响主要有：①使每极磁通有所减小，②磁场分布发生畸变。 共 5 页第 5 页 12．直流电动机的调速方法主要有：①改变电源电压，②改变励磁电流，③电枢回路串电阻。其中第 3 种调速方式效率最低。（对应于串电阻调速效率最低） 二、分析题（40分，每题10分） 1．比较下列情况下同步电机的稳定性，并说明理由： （1）当有较大的短路比和较小的短路比时； （2）在过励状态下或在欠励状态下运行时； （3）在轻载状态下或在满载状态下运行时。 答：关键1——指出电机的稳定性与电机运行时的功角有关，功角越小，电机稳定性越好。 关键2——写出电机的功角关系式P = E0 U sinδ/ Xs （1分） （1）短路比较大，则对应于同步电抗值越小，在相同负载及其他条件下，对应的功角越小，电机稳定性越好；（3分） （2）过励状态相比与欠励状态，励磁电流大，因此对应的空载电动势E0大，在相同负载及其他条件下，对应的功角越小，电机稳定性越好；（3分） （3）轻载即输出有功功率小，因此对应的功角小，电机稳定性好。（3分） 2．试分析下列情况下，同步电机的转子电流中有没有交流分量： （1）同步运转，定子电流三相对称且有稳定值； （2）同步运转，定子电流有稳定值，但三相不对称； （3）稳定异步运转； （4）同步运转，定子电流突然变化。 答：（1）定子电流三相对称，则仅有正序分量，其旋转速度为同步速。电机以同步速旋转，则定子磁场与转子励磁绕组没有相对运动，没有运动电动势；定子电流有稳定值，即定子磁场幅值不变，则转子绕组中亦没有变压器电动势。因此，此时转子绕组中无交流分量。 （2）定子电流三相不对称，则可以分解出正序分量和负序分量，负序分量产生负序旋转磁场，其运动速度为同步速，方向与转子运动方向相反，则与转子绕组有2倍同步速的相 共 5 页第 5 页 《电机学》试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频 率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ， 空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ2越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。若已知绕组W1开路，ì3=10∠100A，忽略励磁电流， 则ì2= A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将。5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过的方 法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流 电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 7．两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Z k不同，则Z k 越小，I k 。8．为改变他励直流电动机的转向，可以改变。 9．交流电机p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三 次谐波电动势与基波电动势之比为，基波磁动势幅值和三次谐波 磁动势幅值之比为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。 z 三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kV A，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=0.015+j0.053，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回路总电阻R a=0.1 Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算： 1、采用电枢串电阻调速需串入的电阻值； 2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大。 五、（10分） 一台三相电机，极对数p=2，三相绕组的有效匝数彼此相等W A K dp1= W B K dp1= W C K dp1=100 匝，通入的电流分别为： i A =1.41Icos(ωt-2400); i B =1.41Icos(ωt-1200); i C =1.41Icosωt; 其中电流有效值I=10A。 已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出ωt=1500瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方 向（方法不限），并写出幅值大小。 一、填空题 1、三相异步电动机在额定电压U（相电压）运行时，从电源吸收的有功功率P=3UI cos(φ)，如果电压U为线电压，从电源吸收的有功功率P=3UI cos(φ)。 2、在三相异步电动机中，___电磁_____功率是气隙旋转磁场的作用从定子经过气隙传递到转子。这部分是转子通过__电磁感应______作用而获得的，因此称为电磁功率。 3、三相异步电动机运行时电磁功率、转子回路铜耗及机械功率的关系为 P M:P cu2:P m=1:s（1-s），从这个表达式中可知，如果电磁功率一定，转差率s越小，机械功率_ 越大 __，_转差率s ____越大，转子铜耗P cu2越大。 4、三相异步电动机中，最大电磁转矩对应得转差率称为___临界_____转差率。三相异步电动机起动时，n=___0_____，s=___1_____的电磁转矩称为起动转矩。 5、从三相异步电动机的工作特性可知，当三相异步电动机空载时，转子的转速n接近于___同步_____转速n1，假设空载运行时的转子电流约等于零，则定子电流I1等于_ 励磁 __ I0。 6、_功率因数 __是三相异步电动机的主要性能指标之一，我国生产的三相异步电动机cosφ为0.7～0.9。 7、从三相异步电动机固有特性分析可知，如果额定电压下直接起动三相异步电动机，由于最初起动瞬间主磁通约减少到额定值的一半，功率因数很低，造成了_起动电流 __较大而_ 起动转矩 __并不大的结果。 8、一般地三相异步电动机在_ 7.5 __kW以下的小容量鼠笼式异步电动机可直接起动。 9、三相异步电动机的降压起动有定子串电抗器 __、Y-Δ和自耦变压器降压__等起动方法。 10、三相异步电动机的能耗制动是当三相异步电动机在额定转速旋转时，突然切断三相交流电源，同时把_直流电 __通入其定子绕组中。 11、三相同步电机也是有定子和转子两大部分组成，定子上有三相交流 __绕组，转子上有_励磁 __绕组。 12、一般同步电机的转子有两种结构形式，即_ 凸极式 __和_隐极式 __。 13、同步电机在空载时，定子电流为零，气隙中仅存在转子磁动势。接上负载后，除转子磁动势外，定子三相交流电流将产生_ 电枢 __磁动势。同步电机额定运行时，随着电枢磁动势的产生，使气隙中的磁动势从空载时的磁动势变为负载时的_ 合成 __磁动势。因此，电枢磁动势的存在，将使气隙中的磁场的大小及位置发生变化，这种现象称为_电枢 __反应。 14、直流电机与交流电机相比，其主要缺点是_ 换向 __，因此限制了直流电机的最大容量，增加了运行的维护工作量，导致制造成本高。 15、直流电动机具有优良的调速性能，其调速范围_ 宽 __、_ 精度 __高、平滑性好。且调节方便，还具有较强的过载能力和优良的起动、制动性能，因此直流电动机特别适合于要求宽调速范围的电气传动和特殊性能要求的自动控制系统中。 16、直流发电机的工作原理是转子线圈中的电动势及其电流的方向是_ 交变 __的，只是经过电刷和换向片的_ 整流 __作用，才使外电路得到方向不变的_ 直 宁德师范学院物理与电气工程系 《电机学》期中考试试卷 班级姓名座号得分_____________ 一、填空题(每空1分，共20分) 1.电机按结构可分为__________和旋转电机，旋转电机包括直流电机和交流电机，交流电机包 括感应电机和_______电机。 2.铁磁材料的铁芯损耗包括_________损耗和_________损耗。 3.变压器二次侧的额定电压 2N U是指变压器一次侧施加_________电压时二次侧的_______电压。 4.由于铁磁材料磁化曲线呈非线性关系，当主磁通为正弦波时，励磁电流应为_______波。 5.变压器短路试验时电源应加在_______侧，短路损耗主要是_______耗；空载试验时，应在 _______侧施加电源电压，空载损耗主要是_______耗。 6.变压器折算的原则是保持原副方绕组的________不变。 7.连接组为,Y y连接的三相变压器组，由于______次谐波磁通能够在主磁路中流通，故三相变 压器组______采用,Y y连接。 8.对称分量法是一种线性变换方法，是将不对称的三相系统的量分解为等效的____个对称系统 的____组相量。 9.电压互感器的副方绝对不允许_________，电流互感器的副方绝对不允许__________，且它们 的副方应可靠接地。 10.三相单层绕组的绕组连接形式有______式绕组、______式绕组和同心式绕组。 二、选择题（每题2分，共20分） 11．变压器负载运行时，依靠电磁感应作用将能量传递。而起传递作用的磁通是( )。 A. 一次漏磁通φ 1σ B. 二次漏磁通φ 2σ C. 主磁通φ 0 D. 漏磁通φ 1σ和φ 2σ12．若电源电压不变，变压器产生的主磁通φ，在空载和负载时，其值（）。 A．完全相等B．基本不变 C．根本不同D． m 1 Z U 13．若变压器电源电压不变，在空载和负载时，其铁耗（）。 A．完全相等B．近似不变 C．变化很大D．可忽略不计 14．三相心式变压器的各相磁路( )。 A. 彼此无关 B. 彼此相关 C. 彼此串联 D. 彼此并联 15．不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载系数)的大小按( )。 A. 容量大小 B. 与短路阻抗标么值成正比 C. 一样大小 D. 与短路阻抗标么值成反比 16．下列哪种情况不属于变压器的瞬变过程( )。 A. 空载合闸 B. 副方突然断路 C. 过电压冲击 D. 三相变压器负载不平衡 17．若将额定电压为220V的变压器误接到了220V的直流电源上，其结果是( ) A. 和接到交流上一样 B. 烧毁二次绕组 C. 烧毁一次绕组 D. 产生较小的励磁电流 18．变压器的变比为K=N1/N2，准确的变比计算公式是（） A．K= E2m/E1m B．K= E1/E2 C．K= U1/U2 D．K= I1/I2 19．变压器负载电流不变时，功率因数cos?2越大，其效率( )。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 20．三相绕组合成磁动势的基波是（）恒定的旋转磁动势。 A.磁通 B.幅值 C.相位 D.电流最新电机学期末考试试卷大全
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