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。
2. 一个整距线圈的两个边，在空间上相距的电角度是多少?如果电机有p 对极，那么它们在空间上相距的机械角度是多少?
答：整距线圈两个边在空间上相距的电角度为180?；电机为p 对极时，在空间上相距的机械角度为180p ?
。
三．计算题。【每小题15分，共45分。】
1. 一台单相变压器50kV A 、7200/480V 、60Hz 。其空载和短路实验数据如下
试求：（（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；
（3）额定负载电流、功率因数9.0cos 2=φ滞后时的电压变化率、副边电压及效率。（注：电压变化率按近似公式计算）
解：
11 6.944N N N S A I U ==
22104.167N N N S A I U ==
(1) 短路参数
15722.427k k k U Z I ===Ω
Ω===
55.12761522k k k I P R Ω=-=-=58.1855.1242.222222k k k R Z X 其阻抗基值 11172001036.876.944N N N U Z I ===Ω
所以
10.0216k k N Z Z Z ?== 0121.087.103655.121*===N k k Z R R
0179.087.103658.181*===
N k k Z X X
(2) 空载时铁耗 W P
p Fe 2450=≈; 铜耗 0≈cu p 满载铜耗 W P I I P k k N kN 2.605615)7944.6()(
221=?==; 铁耗 W p Fe 245
= (3) 额定负载电流时 22104.167N A I I ==
根据电压变化率近似公式
%100)sin cos (2*2*?+=?φφk k X R u 得
%87.1%100)81.010179.09.00121.0(=?-?+?=?u
此时副方电压 22(1 1.87%)471.02N V U U =?-=
所以 2222471104.1670.944158.64N Cos U P I ?==??=w W P p P P kN 64.450082.60524564.44158
021=++=++= 21100%98.11%P P η=?=
3. 有一台kW P N 25000=，kV U N 5.10=，Y 联接，8.0cos =?（滞后）的汽轮发
电机，13.2*=s X ，电枢电阻略去不计。试求额定负载下励磁电动势0E 及0
E 与I 的夹角ψ。
解
845.2)13.216.0(8.0)sin ()cos (222***2**0=?++=++=s X I U U E ?? 故
kV
kV E E 25.1735
.10845.235.10*00=?==4425.187.36cos 87.36sin 1554.01cos sin tan =?+?=+=
N N U U IX ??ψ
因
281.0845.28.0cos cos *0===E U ?ψ 得 67.73=ψ
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》教学大纲 1 课程的基本描述 课程名称：电机学Electric Machinery 课程编号：0301D06W 课程性质：学科基础课适用专业：电气工程及其自动化 前导课程：高等数学、大学物理、电路、电磁场 后续课程：电机控制技术、电机设计、电机测试技术、控制电机、特种电机、永磁电机设计等 学科基础课 2 教学定位 2.1 能力培养目标 通过本课程的学习主要培养学生 （1）获得专业基础理论知识的学习能力和理解能力； （2）建立对工程问题进行理论分析的逻辑思维能力和建模解析能力； （3）进行工程试验的设计实施能力； （4）分析和解决工程问题的实践能力。 2.2 课程的主要特点 电机是一种机电能量转换装置，它亦是电力系统，自动控制系统中的一个元件。电机学课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，本课程的教学内容既面向电机制造业，又强调电机的运行与应用，是电气类专业的学生必须掌握的专业知识，是学生下一步学习专业课的基础，也为今后从事专业工作打下坚实的基础。 2.3 教学定位 本课程的先修课是“高等数学”，“大学物理”，“电路”，“电磁场”等，这些课程的学习，为本课程奠定数学基础和必需的电学知识。本课程主要阐述电机的基本原理、分析方法和简单的工程问题。通过本课程的学习，获得电机原理，电机基本理论和电机稳态分析
等方面的知识和实验技能，为学生进行电机设计，电机控制，电机运行分析打下良好的专业理论基础。 3 知识点与学时分配 3.1基础理论 电机及电机学课程概述（学时：1学时） 电机的历史、现状和发展（了解，核心）。 电机学课程的性质、学习方法（了解，核心）。 磁场中基本物理量、磁路的概念、磁路的基本定律（学时：1学时） 磁场分析基本量，磁路的基本定律（理解，核心）。 磁性材料及其特性、简单磁路计算（学时：1学时） 常用铁磁材料及其磁化特性（理解，核心）。 简单串联、并联磁路计算（理解，核心）。 交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律（学时：1学时） 交流磁路中激磁电流和磁通的波形对应关系（理解，核心）。 共4学时 3.2 变压器 变压器概述（学时：1学时） 变压器的用途，结构，分类，额定值（了解，核心）。 变压器运行方式（学时：2学时） 变压器空载运行与变压原理（理解，核心）。 变压器负载运行与能量传递原理（理解，核心）。 变压器的归算（学时：1学时） 绕组归算，电抗归算（理解，核心）。 变压器等效电路与基本方程（学时：2学时） 变压器电压方程，等效电路，向量图，等效电路参数测定（理解，核心）。 三相变压器组和三相心式变压器及联接组号（学时：2学时） 三相变压器磁路系统，绕组联结方法与组号判断（运用，核心）。 三相变压器的激磁电流、主磁通和感应电动势波形与标幺值（学时：2学时）激磁电流、主磁通与感应电动势波形（理解，核心）。 标幺值的定义与应用（理解，核心）。 变压器的电压变化率和效率（学时：1学时） 电压变化率、效率、最大效率（理解，核心）。 变压器的并联运行（学时：1学时） 并联运行（运用，推荐） 自耦变压器、三绕组变压器、互感器（学时：2学时）
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____。
电机学主要知识点复习提纲 一、直流电机 A.主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2.极数和极对数 3.主磁极、励磁绕组 4.电枢、电枢铁心、电枢绕组 5.额定值 6.元件 7.单叠、单波绕组 8.第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9.并联支路对数a 10.绕组展开图 11.励磁与励磁方式 12.空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13.电枢磁场 14.（交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15.反电势常数C E、转矩常数C T 16.电磁功率P em 电枢铜耗p Cua
励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗17.直流电动机（DM ）的工作特性18.串励电动机的“飞速”或“飞车” 19.电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性20.稳定性 21.DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流 22.DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压23.DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B.主要公式：发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率)反电势： 60E a E E C n pN C a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+DM 的输入电功率P 1 ： 12 ()()a f a f a a a f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --=DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=?DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-=. 并联DM 的理想空载转速n 0： 二、变压器A.主要概念 1.单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器 2.铁心柱、轭部 3.额定容量、一次侧、二次侧 4.高压绕组、低压绕组
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。 >
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。。
《电机学》实验教学大纲 课程名称：《电机学》课程编码：060132008 课程类别：专业基础课课程性质：选修 适用专业：自动化 适用教学计划版本：2017 课程总学时：32 实验（上机）计划学时： 8 开课单位：自动化与电气工程学院 一、大纲编写依据 1．自动化专业2017版教学计划； 2．自动化专业《电机学》理论教学大纲对实验环节的要求； 3．近年来《电机学》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 1．《电机学》是自动化专业的专业基础课程； 2．本实验项目是《电机学》课程综合知识的运用； 3．本实验项目是理解直流电机，交流电机及变压器的基础； 4．本实验以《电路》、《大学物理》为先修课； 5．本实验为后续的《运动控制基础》、《直流运动控制系统》、《交流调速系统》及《工厂供电及节能技术》课程学习有指导意义。 三、实验目的、任务和要求 1．本课程是自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解直流电机、变压器、交流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。本课程的实验目的是使学生掌握直流电机、交流电机、变压器的基本理论，为学习“直流运动控制系统”、“交流调速系统”和“工厂供电及节能技术”等课程打下坚实基础； 2．通过实验培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力； 3．通过综合性、设计性实验训练，使学生初步掌握电机的应用； 4．培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。 5．实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求； 6．巩固和加深学生对电机学理论的理解，提高学生综合运用所学知识的能力； 7．通过实验，要求学生做到： （1）预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告； （2）正确连接实验线路； （3）用电机学理论知识独立分析实验数据。 四、教学方法、教学形式、教学手段的特色 重视学生的实际动手能力 五、实验内容和学时分配
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
《电机学》课程教学大纲 课程代码：060431004 课程英文名称：Electrical Machine Theory 课程总学时：64 讲课：64 实验：0 上机: 0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。课程主要讲解变压器、异步电机、同步电机和直流电机。它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。 本课程的教学目标是使学生掌握变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本理论，为学习“交直流调速控制系统”、“电力系统分析”等课程打下坚实基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本门课程学习,要求学生掌握各种电机的基本原理、基本方程式、等值电路、矢量图,并具备一定的实际工作能力，掌握各电机的运行特性及实验方法，了解电机在工程上的实验应用知识，了解电机在控制系统和电力系统中的地位和作用。 本课程理论严谨，系统性强，教学过程中应注意培养学生的思维能力，及严谨的科学态度。 在本课程的教学过程中，应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法的横向联系，以达到培养学生分析、归纳和总结的能力。 （三）实施说明 本课程教学实施说明： 1.在变压器部分，着重介绍变压器的工作原理、结构和铭牌数据，变压器空载运行、负载运行、参数测定、运行特性，三相变压器。 2.在异步电机部分，着重介绍三相交流绕组的结构及连接规律、三相交流绕组的感应电动势和磁动势的特点与计算公式，三相异步电动机的工作原理、结构，三相异步电动机的等值电路、相量图。熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。熟悉异步电机的启动方法，了解常用的调速方法及其制动运行状态。 3.在同步电机部分，着重介绍同步发电机的基本结构、励磁方式、基本工作原理、类型和额定值。理解掌握同步发电机空载特性及负载后的电枢反应、电枢反应电抗及同步电抗，电势平衡方程式及相量图、功角特性及有功功率的调节，无功功率调节，同步电动机的异步起动，磁阻同步电动机，开关磁阻同步电动机。 4.在直流电机部分，着重介绍直流电机的工作原理、结构和铭牌数据，直流电机的电枢绕组、磁场、感应电动势和电磁转矩，直流电动机，直流发电机。 （四）对先修课的要求 在电路、大学物理基础上进行。 （五）对习题课、实验环节的要求 习题是对讲授内容的消化,因此,要求学生按时完成作业,并将作业内容带到实践环节去验证. （六）课程考核方式 1.考核方式：考试。
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 《电力系统暂态分析》课程教学大纲 课程名称：电力系统暂态分析 适用专业：2016级电力系统自动化（专科业余函授） 辅导教材：《电力系统暂态分析(第三版)》李光琦主编中国电力出版社 一、课程性质、目的和任务 本课程是电气工程及其自动化专业电力系统及其自动化专业方向的一门专业必修课。其目的是使学生了解电力系统的暂态行为，掌握电力系统在暂态过程中的参数计算和分析方法。 二、教学基本要求 1.掌握同步发电机三相短路的物理分析过程和数学分析方法。 2.掌握电力系统短路的计算机算法。 3.掌握静态稳定的基本概念和分析方法。 4.掌握暂态稳定的基本概念和分析方法。 5.掌握电压稳定的基本概念和分析方法。 6.了解提高电力系统稳定的措施。 三、教学内容及要求 1.同步发电机三相短路的物理过程分析，同步发电机的基本方程、参数和等值电路、Park变换的基本内容、应用同步发电机的基本方程分析突然三相短路电流、自动调节励磁装置对短路电流的影响。 2.电力系统短路故障和非全相运行的计算机计算。 3.同步发电机组的机电特性、自动调节励磁装置的作用原理和数学模型、负荷特性分析。 4.电力系统静态稳定性的基本概念、简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性、发电机自动调节励磁系统对静态稳定的影响、多机系统的静态稳定性分析、提高静态稳定性的措施。 5.电力系统暂态稳定性的基本概念、简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性、发电机自动调节系统对暂态稳定性的影响、提高暂态稳定性的措施。 6.电力系统电压稳定性的基本概念及提高电压稳定性的措施。 四、实践环节 电力系统静态稳定性与暂态稳定性仿真实验各2学时。 五、课外习题及课程讨论 每章布置一定数量的作业，根据具体情况可安排2学时习题课。 六、教学方法与手段 以课堂教学为主，课件、仿真实验为辅。 七、各教学环节学时分配 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。 20１4年安徽大学电机学考试卷 （小题目每年基本不变,考前一定要看) 得分 一、选择题（每小题1分，共10分) １.以下是有关变压器的论述,唯一错误论述为（)。 变压器的磁路可以闭合，而电机的磁路必有气隙 三相变压器的额定电压指的是线电压 三相变压器的额定电流指的是相电流 推导变压器的等效电路必须遵循磁动势守恒和功率守恒的原则 ２．变压器做空载试验时，在一、二次侧分别进行，并且都加额定电压,则两侧的铁耗（)。 A.相等 B. 不相等 C.一次侧大 D.二次侧大 3. 变压器运行时,当二次电流增加到额定值，若此时二次电压恰好等于其开路电压,即,其中,那么,二次阻抗的性质为（ )。 A.感性B．纯电阻性C.容性D.任意 ４.已知一双层交流绕组的极距,今欲利用短距消除５次谐波电动势,其线圈节距应设计为( ）。 A.的某个值 B. C. D. 5．三相感应电动机定子绕组，联结,接在三相对称交流电源上,如果有一相断线，在气隙中产生的基波合成磁动势为（）。 A．不能产生磁动势Ｂ．脉振磁动势C．椭圆形旋转磁动势D．圆 形旋转磁动势 6.改变A、B、C三根电源线与异步电动机的连接关系可以改变电动机的转向,正确方法是()。 A.Ａ、B、C 三线逆时针轮换一遍B．A、B、Ｃ三线顺时针轮换一遍 C．A、B、Ｃ三线中任意两根互换一次Ｄ．Ａ、B、C三线中任意两根互换两次 ７．绕线式异步电动机拖动恒转矩负载运行，当转子回路串入不同电阻，电动机转速不同，而串入电阻与未串电阻相比，对转子的电流和功率因数的影响是（）。 A．转子的电流大小和功率因数均不变Ｂ.转子的电流大小变化，功率因数不变 Ｃ．转子的电流大小不变,功率因数变化D.转子的电流大小和功率因数均变化 8.一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机,则发电机将( )。 A.停转B．作为电动机反向运行Ｃ.作为电动机正向运行D.不能继续运行 9．一台并励直流电动机拖动一台并励直流发电机,当电动机的电压和励磁回路的电阻均不变时,若增加发电机输出的功率,此时电动机的电枢电流和转速将（)。 A．减小，降低B．减小，增高Ｃ.增大，增高D. 增大,降低 1０．一台积复励直流发电机与直流电网连接向电网供电,欲将它改为积复励直流电动机运行，若保持电机原转向不变，设电网电压极性不变,需要采取(）。 A．反接并励绕组Ｂ．反接串励绕组C.反接电枢绕组D.所有绕组接法不变 全国 2004 年 4 月高等教育自学考试电机学试题 课程代码： 02271 一、单项选择题（本大题共20 小题，每小题 1 分，共 20 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、多选或未选均无分。 1. 一台变比 K=3 的三相变压器，在低压侧加额定电压，测出空载功率P0=3000W，若在高压侧加额定电压，测得功率为() 。 A.1000 瓦 B.9000 瓦 C.3000 瓦 D.300 瓦 2. 变压器做短路实验所测得的短路功率可以认为() 。 A.主要为铜损耗 B.主要为铁损耗 C.全部为铁损耗 D.全部为铜损耗 3.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将 () 。 A.减小 B.增大 C.不变 D.无法确定 4. 变压器负载电流不变时，功率因数越大，其效率() 。 A.越大 B.越小 C.不变 D.与铁耗、铜耗比值有关 5.若电源电压随时间按正弦规律变化， u1= U1sin( ωt+ ) ，欲使变压器空载合 闸电流最小，应为 ( ) 。 A.0° B.30° C.90° D.60° 6.D， yn 三相组式变压器的零序阻抗从副边看等于() 。 A.Zm B.Zk C.∞ D.Z2+Zm 7.为消除交流绕组中的 5 次谐波电动势可取Y 等于 ()。 A.Y= B. Y= C. Y= D. Y= 8. 三相交流电机接成Y 接可改善电动势波形，这是因为() 。 A.获得了中性点 B.消除了零序电流 C.消除了线电动势中的三次谐波 D.消除了相电动势中的三次谐波 9.交流绕组三相合成基波磁动势的幅值为()。 A.1.35 B. 0.9 C.0.9I C N C D.0.9I C qN C K q1 10.U N、I N、ηN、cos N分别是三相异步电动机额定线电压，线电流、效率和功率因数，则三相异步电动机额定功率 P N为 ( )。 A.U N I N cos N ηN B.U N I N cos N C.U N I N D. U N I N 11.一台三相异步电动机运行在 S=0.02 时，则由定子通过气隙传递给转子的功率中有 () 。 A.2%是电磁功率 B.2%是机械功率 C.2%是机械损耗 D.2%是转子铜耗 12.有一台两极绕线式异步电动机，要把转速调上去，下列哪一种调速方法是可行的 () 。 A.变极 B.转子回路串电阻 C.变频 D.降低电源电压 13. 同步发电机带纯感性负载时其电枢反应为() 。 A.交轴 B.直轴去磁 C.直轴加磁 D.交磁和直轴去磁 14. 同步电机电枢绕组匝数增加，其同步电抗() 。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 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 电气7班 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．．． 】 1. 一台3相感应电动机，通电频率为50 Hz ，额定转速是730 r/min ，该电机的同步转速是（750）r/min ，极数是（8），额定时的转差率是（0.027）。 2．三相异步电动机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1 n n <是（电动机） 运行状态；当 1 n n >是（发电机）运行状态；当n 与 1 n 反向时是（电磁制动）运 行状态。 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。 4．当降低感应电动机的定子电压时，感应电动机的最大转矩（减小），产生最大转矩的临界转差率（不变）。当增加转子回路电阻时，感应电动机的最大转矩（不变），产生最大转矩的临界转差率（增大）。（增大、减小、不变） 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)。 《电机学》复习大纲 第一篇 变压器 1. 单相、三相变压器的额定数据。注意三相额定电压、电流均为线值，与绕组联结有关。 2. 变压器的基本工作原理。各物理量正方向的规定，主磁通与漏磁通、空载与负载、主磁通感应电动势与漏磁通感应电动势、电流与对应电抗的乘积代替感应电动势、几个电抗的大小与哪些物理量有关，是否为常数。 3. 变比的概念：一、二次侧相电压之比；磁动势平衡关系式推导一、二次侧电流的关系，用于解释副边电流增大时原边电流跟着增大的现象。 4. 变压器的等效电路、方程式（空载、负载）、相量图及功率关系（功率流图），空载与负载时功率因数的大小。折合算法的原则：保持二次侧磁动势不变，功率不变。掌握参数的折算关系（副边往原边折算）：电压及电动势的折算值乘K ，电流的折算值除K ，阻抗的折算值乘K 2，功率不折算（原边往副边折算同样掌握）。 5. 运用公式m m X I fN E U 0111444≈Φ≈≈.分析问题。l s fN N X m m μπω21212=Λ= 6. 单相、三相变压器的励磁电流波形在磁路饱和与不饱和两种情况下对主磁通或电动势波形的影响。注意：在电机学中如不作任何说明均需考虑饱和。三相变压器可从电路系统和磁路系统进行分析，即Y 接法不能流通三次谐波电流，而D 接法可以；心式变压器不能流通三次谐波磁通，而组式变压器可以。结论：Y/y 接法不能用于组式变压器，只要有一方接成D 接法则对运行有利。 7. 掌握标幺值的的计算，关键是基值的选取，基值为对应参数的额定值。 8. 变压器的参数测定，即短路试验和空载试验，分别在哪侧做，空载损耗主要为铁耗及短路损耗主要为铜耗的理解，掌握由试验得到各参数的计算方法。注意：如果为三相变压器，试验所测电压、电流及功率分别为线电压、线电流和三相总功率，应先计算得到对应相值，接下来即可计算得到各相参数。 9. 短路电压与短路阻抗的概念及关系，K K Z U =，短路阻抗大好还是小好（从限制短路电流和电压稳定两个方面综合考虑）。 10. 变压器的运行性能：电压调整率（外特性）和效率。电压调整率计算，与供电稳定的关系，)sin cos (22??βK K X R U +=?，负载系数21I I ==β，不同负载对电压调整率的影响；效率的计算，铁耗等于铜耗，即KN m p p 0=β时效率最大。 11. 三相变压器联结组号的判别—时钟法，掌握用相量图由电路连接图判别联结组号及由联结组号画出相量图。 12. 变压器并联运行的条件：联结组号相同、变比相等、短路阻抗标幺值相等。并联运行变压器的负载分配：并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗标幺值成反比。 电机学考试大纲注：理解的三个层次：>> 重点掌握一般掌握了解 第1章磁路 第一节磁场的几个基本物理量（一般掌握）： a)磁感应强度、磁通、 b)磁导率、磁场强度 第二节常用铁磁材料及其特性（了解） 第三节基本电磁定律（重点掌握） a)电磁感应定律 b)变压器电动势 c)运动电动势 d)电磁力定律 第四节磁路基本定律及磁路计算（重点掌握） a)磁路的概念 b)安培环路定律 c)磁路欧姆定律 d)磁路的基尔霍夫第一、第二定律 e)电路与磁路的比较 f)磁路的计算 第20章直流电机的基本原理与结构 第一节直流电机的基本工作原理（一般掌握） 第二节直流电机的基本结构（了解） a)直流电机的4种励磁方式（重点掌握） 第三节直流电机的额定值（一般掌握） 第四节直流电机的电枢绕组（一般掌握） 第21章直流电机的运行原理 第一节直流电机空载运行时的磁场（一般掌握） 第二节直流电机负载运行时的电枢磁场（重点掌握） 第三节直流电机的电枢反应（重点掌握） 第四节电枢绕组的感应电动势和直流电机的电磁转矩（重点掌握）第五节稳态运行时直流电机的基本方程式（重点掌握） 第22章直流发电机 第一节他励直流发电机的运行特性 a)外特性（重点掌握） b)调整特性（一般掌握） 第二节并励直流发电机的运行特性 a)建压过程与建压条件（重点掌握） b)并励直流发电机的外特性（重点掌握） 第三节复励直流发电机的运行特性（一般掌握） 第23章直流电动机 第一节直流电动机的运行特性（重点掌握） a)并励直流电动机的运行特性 b)串励直流电动机的运行特性 第二节直流电动机的起动 a)直接起动（一般掌握） b)串电阻起动（重点掌握） c)降压起动（重点掌握） 第三节直流电动机的调速 a)调速指标（一般掌握） b)串电阻调速、电枢电压调速、弱磁调速（重点掌握） 第四节直流电动机的制动 a)能耗制动、反接制动（重点掌握） b)回馈制动（一般掌握） 全日制硕士研究生入学复试554专业综合 之《电机学》课程复习与考试大纲 一、基本理论 内容： 磁场、磁感应强度，磁场强度、磁导率，全电流定律，磁性材料的B-H曲线，铁心损耗与磁场储能，电感，电磁感应定律，电磁力与电磁转矩。 要求： 掌握上述基本概念和基本定律。 二、变压器 内容： 额定值，感应电动势、电压变比，励磁电流，电路方程、等效电路、相量图，绕组归算，标幺值，空载实验、短路实验及参数计算，电压变化率与效率。 三相变压器的连接组，并联运行的条件与负载分配。 对称分量法，负序阻抗与负序等效电路，零序阻抗与零序等效电路，三相变压器的单相运行分析，突然短路时的瞬变过程，空载合闸的瞬变过程。 三绕组变压器，自耦变压器，一般了解电流互感器与电压互感器。 要求： 1.熟练掌握变压器的基本电磁关系，变压器的各种平衡关系。 2.三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图。正方向确定，基本方程 式、相量图和等效电路间的一致性。 3.理解变压器绕组的归算原理与计算。熟练掌握标幺值的计算及数量关系。 4.熟悉变压器参数的测量方法，运行特性分析方法与计算。 5.掌握三相变压器的连接组表示与确定。 6.掌握变压器并联运行的条件，熟悉并联运行时的负载分配。 7.掌握三相变压器不对称运行的分析方法。熟悉对称分量法。掌握Y，yn 变压器单相负载的分析。 8.掌握三绕组变压器的电磁关系、简化分析方法及其参数的物理概念和测定 方法。 三、交流电机的共同问题 内容： 三相电机工作原理模型，交流绕组的各概念，绕组的基波感应电动势和谐波电动势，单相绕组的脉动磁动势，对称电流下的圆形磁动势，不对称电流下的椭圆形磁动势，三相绕组磁动势的空间谐波和时间谐波。 要求： 1.掌握旋转电机的基本作用原理。 2.熟练掌握电角度的概念，交流绕组各量的分析，绕组因数的计算。电机学课程教学大纲
2010年电机学期末考试)
年安徽大学期末电机学考试卷
全国高等教育自学考试电机学试题.doc
2010年《电机学》期末考试A_华侨大学
电机学复习大纲(第四版)
电机学考试大纲概论
复试,电机学
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