電機(jī)學(xué)試題答案

1、一二三四五總分閱卷人一、填空題:(30,每空1分)1. 電機(jī)技術(shù)中磁性材料的鐵損耗主要包括 磁滯損耗 、 渦流損耗 。2. 電機(jī)和變壓器常用的鐵芯材料為 軟磁材料 ，鐵磁材料的磁導(dǎo) 遠(yuǎn)大于 非鐵磁材料的磁導(dǎo)率。3. 變壓器的二次側(cè)是通過 電磁感應(yīng) 對(duì)一次側(cè)產(chǎn)生作用的。4. 要在變壓器的中產(chǎn)生正弦波的磁通波形，所需要的勵(lì)磁電流波形應(yīng)該是 尖頂波 。5. 在采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)，額定值的標(biāo)幺值為 1 。6. 在 不變損耗等于可變損耗(或鐵耗等于銅耗) 的情況下，變壓器的效率最高。7. 一臺(tái)變壓器，原設(shè)計(jì)的頻率為50HZ，現(xiàn)將它接到60HZ的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，勵(lì)磁電流將 減小 ，鐵耗將 減小 。

2、8. 如將額定電壓為220/110V的變壓器的低壓側(cè)誤接到220V電壓，則勵(lì)磁電流將 增大很多 ，變壓器將 燒毀 。9. 三相組式變壓器的磁路系統(tǒng)特點(diǎn)是 各相磁路彼此獨(dú)立，互不相關(guān)，各相主磁通以各自的鐵芯為回路。10. 三相芯式變壓器的磁路系統(tǒng)特點(diǎn)是 各相磁路彼此相關(guān)，任一相必須通過另外兩相方能閉合。11. 既和一次側(cè)繞組交鏈又和二次側(cè)邊繞組交鏈的磁通為 主磁通 ，僅和一側(cè)繞組交鏈的磁通為 漏磁通 。12. 變壓器的一次側(cè)繞組接入交流電源后，將在鐵芯磁路中產(chǎn)生交變的磁通，該磁通可分為主磁通和漏磁通兩種。13. 單相繞組的基波磁勢(shì)是脈振磁勢(shì)。14. 交流繞組采用短距與分布后，基波電勢(shì)與諧波電勢(shì)都

3、 減小 (填增大、減小或不變)。15. 一臺(tái)三相八極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電網(wǎng)頻率，空載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速為735轉(zhuǎn)/分，此時(shí)轉(zhuǎn)差率為 0.02 ，轉(zhuǎn)子電勢(shì)的頻率為 1Hz 。16. 一臺(tái)三相八極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電網(wǎng)頻率，當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.04時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 720r/min ，轉(zhuǎn)子的電勢(shì)頻率為 2Hz 。17. 異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩參數(shù)表達(dá)式 M= 。答: 18. 異步電動(dòng)機(jī)最大電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式 。答 :19. 三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速為，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為，當(dāng)時(shí)為 電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)時(shí)為 發(fā)電機(jī) 運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)與反向時(shí)為 電磁制動(dòng) 運(yùn)行狀態(tài)。20. 異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)差率 1 ，此時(shí)轉(zhuǎn)子電流的值很小， 很小 ,主磁通比正

4、常運(yùn)行時(shí)要小一些，因此起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 不大 。21. 繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)?shù)碾娮?，?huì)使起動(dòng)電流 減小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 增大 。22. 若異步電動(dòng)機(jī)的漏抗增大，則其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 減小 ，其最大轉(zhuǎn)矩 減小 。23. 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法，主要有 直接起動(dòng) 和 降壓起動(dòng) 。24. 增加繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩方法有 轉(zhuǎn)子串適當(dāng)?shù)碾娮韬娃D(zhuǎn)子串頻敏變阻器。25. 異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有 變極調(diào)速 、 改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 和 變頻調(diào)速 。26. 異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法主要有 能耗制動(dòng) 、 回饋制動(dòng) 、 電源反接制動(dòng) 和正接反轉(zhuǎn)制動(dòng)。27. 單相異步電動(dòng)機(jī)按磁場(chǎng)獲得的方式，可分為 分相 電動(dòng)機(jī)和 罩極 電動(dòng)機(jī)。

5、28. 單相異步電動(dòng)機(jī)按交流電流“分相”的方法不同，可分為電容起動(dòng)電機(jī)、 電容運(yùn)轉(zhuǎn) 電動(dòng)機(jī)、 電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 電動(dòng)機(jī)和 電阻分相 電動(dòng)機(jī)。二、選擇題: (10,每題2分)1. 聯(lián)接組號(hào)不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，是因?yàn)?。A:電壓變化率太大； B:空載環(huán)流太大；C:負(fù)載時(shí)勵(lì)磁電流太大； D:不同聯(lián)接組號(hào)的變壓器變比不同。答：B2. 三相變壓器組不宜采用Y,y聯(lián)接組，主要是為了避免 。A：線電勢(shì)波形發(fā)生畸變； B：相電勢(shì)波形發(fā)生畸變；C：損耗增大； D：有效材料的消耗增大。 答：B3.當(dāng)采用繞組短距的方式同時(shí)削弱定子繞組中五次和七次諧波磁勢(shì)時(shí)，應(yīng)選繞組節(jié)距為 。A： B：4/5C：6/7 D：5/6

6、答：D4.三相對(duì)稱交流繞組的合成基波空間磁勢(shì)幅值為F1,繞組系數(shù)為 Kw1，3次諧波繞組系數(shù)為Kw3，則3次空間磁勢(shì)波的合成幅值為 。B：0； B：； C： D：答：A5.繞線式三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)時(shí) 。A 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，起動(dòng)電流增大； B 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，起動(dòng)電流減?。籆 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，起動(dòng)電流不變； D 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，起動(dòng)電流增大。答 B6.三相異步電動(dòng)機(jī)等值電路中的附加電阻 上所消耗的電功率應(yīng)等于 。A 輸出功率； B 輸入功率 ； C 電磁功率 ； D 總機(jī)械功率。答 D7.國產(chǎn)額定轉(zhuǎn)速為的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為 極電機(jī)。A 2； B 4； C 6； D 8。答 B8.國產(chǎn)額定轉(zhuǎn)速為

7、的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為 電機(jī)。A 2極； B 4極； C 6極； D 8極。答 C9.三相異步電動(dòng)機(jī)氣隙增大，其他條件不變，則空載電流 。A 增大 ； B 減小 ；C 不變 ； D 不能確定。答 A10 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的大小和 成正比 A 電磁功率 ； B 輸出功率 ； C 輸入功率 ； D 全機(jī)械功率 。答 A三、簡(jiǎn)答題: (20,每題4分)1. 三相變壓器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件有哪些?答：（1）空載時(shí)并聯(lián)的變壓器之間無環(huán)流；（2）負(fù)載時(shí)能按照各臺(tái)變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相。(1.)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器應(yīng)滿足哪些條件?答：（1）各變壓器的額定電壓與電壓比應(yīng)相等

8、；（2）各變壓器的連接組號(hào)應(yīng)相同；（3）各變壓器的短路阻抗的標(biāo)幺值要相等，阻抗角要相同。2.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等效電路中的)代表什么含義？ 能否用電抗或電容代替為什么？答 代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功率相對(duì)應(yīng)的等效電阻，消耗在此電阻中的功率將代表實(shí)際電機(jī)中所產(chǎn)生的全（總）機(jī)械功率；不能；因?yàn)殡娍?、電容消耗無功功率，而電機(jī)轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的全（總）機(jī)械功率為有功功率。(2.)說明三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路中，參數(shù)以及各代表什 么意義？答 定子繞組電阻；定子繞組漏抗，表征定子繞組漏磁效應(yīng)；勵(lì)磁電阻，表征鐵心損耗；勵(lì)磁電抗，表征鐵心磁化性能；歸算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子繞組電阻；歸算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子繞組漏抗；代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功

9、率相對(duì)應(yīng)的等效電阻。3.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有哪兩種類型，各有何特點(diǎn)? 答：一種為繞線型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子繞組像定子繞組一樣為三相對(duì)稱繞組，可以聯(lián)結(jié)成星形或三角形。繞組的三根引出線接到裝在轉(zhuǎn)子一端軸上的三個(gè)集電環(huán)上，用一套三相電刷引出來，可以自行短路，也可以接三相電阻。串電阻是為了改善起動(dòng)特性或?yàn)榱苏{(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速另一種為鼠籠型轉(zhuǎn)于。轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組大不相同，在轉(zhuǎn)子鐵心上也有槽，各槽里都有一根導(dǎo)條，在鐵心兩端有兩個(gè)端環(huán)，分別把所有導(dǎo)條伸出槽外的部分都聯(lián)結(jié)起來，形成了短路回路，所以又稱短路繞組。(3.)分析轉(zhuǎn)差率對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)效率的影響。答 空載到額定轉(zhuǎn)差時(shí)，定子鐵耗與機(jī)耗很小，可看成不變損耗，而定子、轉(zhuǎn)子銅耗則與

10、定、轉(zhuǎn)子電流的平方成正比，是隨負(fù)載變化的損耗，因此，電動(dòng)機(jī)的效率也隨負(fù)載而變化。當(dāng)負(fù)載從零開始增加時(shí)，逐漸增加，總損耗增加緩慢，效率上升很快。由于，當(dāng)負(fù)載超過一定值，急劇增加，降低，故此時(shí)隨或增加而降低。4.為什么相同容量的異步電機(jī)的空載電流比變壓器的大很多？答 變壓器的主磁路全部用導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片構(gòu)成，異步電機(jī)的主磁路除了用硅鋼片構(gòu)成的定、轉(zhuǎn)子鐵心外，還有空氣隙。氣隙的長度盡管很小，但磁阻很大，使得異步電機(jī)主磁路的磁阻比相應(yīng)的變壓器大，異步電機(jī)空載電流標(biāo)么值為，變壓器空載電流的標(biāo)么值為 。(4.)異步電機(jī)中，主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？答 主磁通通過氣隙沿鐵心閉合，與定、轉(zhuǎn)子繞

11、組同時(shí)交鏈，它是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介，它占總磁通的絕大部分。主磁通可以由定子電流單獨(dú)產(chǎn)生。也可以由定、轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生。主磁通路徑的磁導(dǎo)率隨飽和程度而變化，與之對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電抗不是常數(shù)。除主磁通以外的磁通統(tǒng)稱為漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和諧波漏磁通。僅與定子交鏈的稱為定子漏磁通，僅與轉(zhuǎn)子交鏈的稱為轉(zhuǎn)子漏磁通。漏磁通在數(shù)量上只占總磁通的很小的一部分，沒有傳遞能量作用。漏磁通路徑的磁導(dǎo)率為常數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的定子漏電抗、轉(zhuǎn)子漏電抗是常數(shù)。5.說明三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進(jìn)行的？答 轉(zhuǎn)子繞組折算就是用新繞組替換原繞組。為了導(dǎo)出等值電路，用一個(gè)與定子繞組的相相數(shù)、

12、匝數(shù)和繞組因數(shù)相同的等效繞組替換實(shí)際轉(zhuǎn)子繞組，折算前后轉(zhuǎn)子繞組的磁動(dòng)勢(shì)和各種功率及損耗不變，因而從定子邊看轉(zhuǎn)子，一切未變。頻率折算即用靜止的轉(zhuǎn)子替換旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，折算條件也是磁動(dòng)勢(shì)和各種功率及損耗不變。為此，只要將轉(zhuǎn)子電阻換成。(5.)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子電流的頻率是多少？由定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以什么速度切割定子和轉(zhuǎn)子？由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)基波以什么速度切割定子和轉(zhuǎn)子？?jī)蓚€(gè)基波磁動(dòng)勢(shì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度多大？答 定子電流的頻率為，轉(zhuǎn)子電流的頻率為，定子磁動(dòng)勢(shì)以速度切割定子，以（）速度即速度切割轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)也以速度切割定子，以速度切割轉(zhuǎn)子。定、轉(zhuǎn)子基波磁動(dòng)勢(shì)同步旋轉(zhuǎn)，相對(duì)靜止。四、作圖題

13、: (20,第1、2小題5分，第3小題10分)1. 畫出異步電動(dòng)機(jī)T形等值電路。2.根據(jù)時(shí)鐘表示法，判斷下圖的連接組別。 連接組別：Y，d1 3.一臺(tái)雙層疊繞組相數(shù)m3，極數(shù)2p4，槽數(shù)Z24，每相支路數(shù)2a1的電機(jī)，節(jié)矩y1=5/6。試畫出A相繞組展開圖。解:123456789101112131415161718192021222324AX五、計(jì)算題: (20,每題10分)1. 一臺(tái)三相變壓器，5600KVA，Y/11連接，變壓器空載基短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)名稱線電壓（伏）線電流（安）三相功率（W）電源加在空載63007.46800低壓邊短路55032418000高壓邊求：計(jì)算變壓器參數(shù)的實(shí)際值和標(biāo)么值。解： 所以 則： 因 所以 (1.)設(shè)有一臺(tái)125MVA，50 Hz，110/10KV，Y0/11的三相變壓器，空載電流，空載損耗P0133kw，短路電壓（阻抗電壓uk10。5），短路損耗PkN600kw。試求:短路阻抗和激磁阻抗（均用標(biāo)么值），畫出近似型等效電路，表明各阻抗數(shù)值；解： 所以 2.一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定電壓，定子接法，