电机学试卷1附答案

一、填空题：（每空1分，共20分）

1．直流电动机有三种调速方法，分别为1） ，2） ，

3） 。

2．变压器的激磁参数由 试验测取，短路参数由 试验测取。

3．变压器并联运行的条件是：

4．一台并励直流电动机带恒转矩负载运行，在电枢回路中串电阻调速，达到稳态时，电机的电枢电流 ，转速 ，输出功率 。

5．一台他励直流电动机在额定负载下运行，负载转矩不变，若减少电枢两端电压则瞬间电机的电流 ，瞬间电机的转速 ，稳态时电机的转速 。

6．变压器空载运行时，铁心内的磁通仅由 磁势建立，负载时铁心内的磁通由

磁势和 磁势共同建立。

7．直流发电机电磁转矩的方向与电枢旋转方向 ，直流电动机电磁转矩的方向与电枢旋转方向 。

8．有一三相两极50赫兹36槽同步发电机，y1=16，a=1 Nc=2 绕组为双层，星形连接，基波磁通量φ=1.12Wb 则分布因数kd1= ，节距因数kp1= ，绕组因数kd1= ，空载相电势Eф1= ，线电势EL= 。

二．选择题（每空1分，共15分）

1．直流电动机空载时，气隙中的磁场是由（ ），直流电动机负载后，气隙中的磁场是由（ ）。

A、励磁磁场 B、电枢磁场 C、励磁磁场和电枢磁场共同作用

2．在变压器中，能量从一次绕组传递到二次绕组，是通过（ ）实现的。

A. 主磁通； B. 漏磁通； C. 主磁通和漏磁通。

3．一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10% 则发电机的端电压将（ ）。

A、升高10%，B、不变，C、升高>10%，D、升高<10%

4．一台变压器若将其原边外加电压的频率f1提高10，其铁心损耗（ ），激磁电流（ ），激磁电抗（ ）。

A. 升高 B. 降低 C. 不变。

5．一台变压器带电感性负载时较带电阻性负载时的电压调整率（ ）。 A. 大； B. 小； C. 相同。

6．变压器一次绕组接额定电压，二次绕组的输出电压高于额定电压，其负载性质是（ ）。

A. 纯阻负载； B. 容性负载； C. 感性负载。

7．一台并励直流电动机若改变电源极性，则电机的转向（ ），换向极极性（ ）。

A. 改变； B. 不变。

8．变压器的空载损耗（ ），短路损耗（ ）损耗。

A. 全部为铁损耗； B. 全部为铜损耗； C. 主要为铁损耗； D.主要为铜损耗。

9．一台直流发电机电刷在几何中性线上，负载运行时将产生（ ）。

A. 交轴电枢反应； B. 直轴电枢反应； C. 交轴和直轴电枢反应。

10．一台直流发电机分别接成他励和并励，则在额定电压调整率（ ）。

A.并励＜他励； B. 两者相等； C. 并励＞他励。

三. 作图题（每题4分，16分）

1．用相量图判断图示变压器的连接组别。

2．一台变压器采用Y,y8连接，画出相量图和绕组连接图。

3．一台直流发电机沿图示方向旋转，请在图中标出电枢电流的方向；电磁转矩方向；换向极极性。 A B C • •

• • • •

X Y Z

b c a

y z x

4．下图为他励直流电动机的转矩—转速特性曲线，请在图中分别绘制出减弱磁通和降低电压的转矩—转速特性曲线。

四、计算题（49）

1. 一台并励直流电动机，额定功率kW5.7PN，额定电压V220UN，额定电流A42IN，额定转速min/r1470nN，电枢回路的总电阻2.0Ra，励磁电阻110Rf。试求电机额定运行时：

1）输出转矩2T；

2）电枢电动势aE；

3）额定电磁转矩eT。

2. 一台并励直流电动机额定数据为：PN=7.5千瓦，UN=220伏，IN=40安，nN=1470转/分，电枢回路总电阻Ra=0.5欧，励磁电阻Rfn=150欧，若负载转矩不变求

1） 在电枢回路中串入1.5欧电阻时，稳态电机转速；

2） 若磁通减少15%，稳态时的电枢电流及转速。 3．有一台3150kVA，Y，d11联接，10kV/6.3 kV的三相变压器，低压侧加电压做空载试验时，额定电压时的空载损耗为7700W， 空载电流为11.5A（线电流），高压侧加电压做负载试验，额定电流时的短路损耗为31000W，短路电压（线电压）为550V，设试验值均已换算到75℃。试计算：

1）用标么值表示时，近似等效电路的参数；

2）换算到高压侧时的近似等效电路的参数；

3）0.8倍额定负载，负载功率因数为0.8（滞后）时变压器的效率。

电机学试卷1答案

一、填空题

1、调节每极磁通；调节电枢端电压；电枢回路串电阻

2、空载；短路

3、各变压器一次侧额定电压和二次侧额定电压应分别相等；变压器具有相同的联结组标号；变压器用标幺值表示的短路阻抗相等，阻抗角相等

4、不变；减小；减小

5、减小；不变；减小

6、一次绕组；一次绕组；二次绕组

7、相反；相同

8、0.956；0.985；0.942；5621.3；9736

二、选择题

1、A；C

2、A

3、C

4、B；B；A

5、A

6、B

7、B；A

8、C；D

9、B

10、C

三、作图题

1、Yd3

2、

3、

4、

四、计算题

1、解：

(1) Nm

(2) 根据电压方程

(3)

2、解：

（1）额定负载时，电枢电流为

aNNfNNNfN/40220/150A=38.53AIIIIUR

额定感应电动势为

aNNaNa22038.530.5=200.74VEUIR

因为负载转矩不变，因此电磁转矩保持不变。忽略电枢反应时，可认为磁通保持不变，由Te=CTIa可知，电枢电流保持不变。从Ea=Cen可知

aNaNEnnE

所以

NaNaaNNaNaN22038.5321470r/min=1057.3r/min198.74UIRREnnnEE

（2）

因负载转矩不变，电磁转矩的稳态值也不发生变化，由Te=CTIa可知电枢电流的稳态值与磁通成反比，即

NaaNN138.53A=45.33A0.85II

根据Ea=Cen可知，转速的稳态值为

aNNaaNNNaNaNNN22045.330.511470r/min=1717.2r/min198.740.85EUIRnnnEE3.

3、解：

（1）

额定电流可表示为：

113150000181873310000NNNSI.AU

22315000028868336300NNNSI.AU

额定相电压和额定相电流：

11100005773733NNUU.V

226300NNUUV

1118187NNII.A

22288681666733NNI.I.A

一次和二次侧阻抗基值为：

11b157737Z317518187NNU..I.

22b26300Z37816667NNU.I.

励磁电阻和励磁电抗可表示为： 022037700R58221153mP/..I/

2006300Z948831153NU.I/./

22220X==948858229470mmZR...

短路阻抗可表示为：

k2213310003R03118187kNP//.I.

135503Z17518187kkNU//.I.

2222X==175031172kkkZR...

换算为标幺值：

2R5822R=154Z378*mmb...

2X947X=251Z378*mmb..

1R031R=00098Z3175*kkb...

1X172X=0054Z3175*kkb...

(2)换算到高压侧，标幺值相同，只需要将各参数标幺值乘以高压侧阻抗基值：

1R=RZ=1543175489'*mmb...

1X=XZ=25131757969'*mmb...

(3)变压器效率可表示为：

202222027706431=1-1986531500647706431*kN**NkNpIp...%SIcospIp...