電機學(xué)期末試題及答案2

1、電機學(xué) 試題（華南理工大學(xué)電力學(xué)院） 姓名 班級 學(xué)號（指班內(nèi)序號）成績 注意：1. 一、二、三題答案必須直接寫在試題相應(yīng)位置；2. 四、五、六題寫在答題紙上；3. 不得自帶草稿紙； 4答題前必須在每頁（包括答題紙和草稿紙）右下角寫上自己的名字，才可拆開試卷。 一、填空（25分）1. 電機是裝置。2. 變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后， 不變；不變。3. 變壓器的效率在達到最大值。4. 為了使電動勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：。5. 自耦變壓器功率傳遞的特點為。6. 短距因數(shù)的物理意義為。7. 一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為；其中的匝數(shù)N是

2、指。8. 對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為：          ；其幅值為單相磁動勢的 倍。9. 同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n= 。10. 感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為。11. 為了獲得感應(yīng)電機的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行和歸算。13. 感應(yīng)電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為 。14. 感應(yīng)電動機傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Pem，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗pcu2、總機械功率（轉(zhuǎn)換功率）PW。二者同Pem的關(guān)系為pcu2=

3、；PW = 。15. 同步電機的電樞反應(yīng)是指。16. 同步發(fā)電機的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時， 之間的關(guān)系。17. 功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是之間的夾角；從磁場角度看，它是之間的夾角。18. 對于凸極同步發(fā)電機，已知電樞電流I、電壓U、功率因數(shù)cosj、Xd、Xq，求取勵磁電動勢E0時，需要利用一個虛擬電動勢EQ來求取I和E0的夾角Y0。 。19. 同步發(fā)電機機投入并網(wǎng)的條件為：1)相序相同；2)；3)。 二、正確的打“”；錯誤的打“´”（25分）1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負載的主磁通比空載的主磁通略小。  &

4、#160;                 （ ）2如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N1/N2，則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。                    

5、;                       （ ）3考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵磁電流也是正弦波。 （ ）4三相變壓器繞組采用Y，d連接時，共有1、3、5、7、9、11六個組號。              

6、      （ ）5對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。 （ ）6對稱三相繞組通入對稱三相電流，當某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （ ）7只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗就基本不變。 （ ）8當感應(yīng)電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（ ）9對繞線型感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。 （ ）10對感應(yīng)電動機，進行

7、恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。            （ ）11若同步電機的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機運行于發(fā)電機狀態(tài)。              （ ）12對于隱極同步發(fā)電機，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。 （ ）13通常同步發(fā)電機工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。    

8、            （ ）14變壓器的額定容量單位為kW。 （ ）15考慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。 （ ）16變壓器的空載試驗通常在高壓側(cè)加電壓、測量。 （ ）17電角度機械角度×2p。 （ ）18雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為。 （ ）19正?？蛰d運行的三相感應(yīng)電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。 （ ）20感應(yīng)電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。 （ ）21感應(yīng)電動機的功率因數(shù)很高。 （ ）22同步發(fā)電機調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。

9、（ ）23忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機的短路電流為純直軸分量Id。 （ ）24忽略電樞繞組電阻、負載cosj=0時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量Iq。 （ ）25單層繞組可以靠短距來消弱諧波。 （ ） 三、單選題（13分）1變壓器在負載運行時，建立主磁通的勵磁磁動勢是 。A 一次繞組產(chǎn)生的磁動勢 B 二次繞組產(chǎn)生的磁動勢 C 一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢           D 以上都不對2一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定

10、是 。A 純電阻負載 B 電感性負載C 電容性負載 D 無法判斷3兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運行，則變壓器所分擔的容量之標幺值。A 與短路阻抗成正比 B 與短路阻抗成反比C 與短路阻抗標幺值成正比 D 與短路阻抗標幺值成反比4由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的 次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度 。A 等于零 B 是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍C 等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍5要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用 。 A 短距繞組 B 分布繞組C 斜槽 D 無法消除6籠型感應(yīng)電動機降壓起動與直接起動時相比， 。 A 起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均減小 B 起動電流減小、起動轉(zhuǎn)矩增加C 起動

11、電流、起動轉(zhuǎn)矩均增加 D 起動電流增加、起動轉(zhuǎn)矩減小7三相感應(yīng)電動機對稱運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為。A 始終同步 B 相對定子反向C 相對定子同向、但不同步 D 有時同步、有時失步8同步發(fā)電機并聯(lián)運行，有功功率一定，則 同步發(fā)電機的電樞電流最小。A 過勵時 B 正常勵磁時 C 欠勵時 D 勵磁電流最小時9凸極同步電機負載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢 是由 產(chǎn)生的。 A 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D 轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同10汽輪發(fā)電機與水輪發(fā)電機的差別為。A汽輪發(fā)電

12、機轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu) B水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子半徑大 D水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子體積大11單相變壓器U1N /U2N=220/110V，如果一次側(cè)接380V，則主磁通將。A 增大為380/220倍 B 不變C增大為380/110倍D 減小12單相變壓器U1N /U2N=220/110V，一次側(cè)加220V時，空載電流為；今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為。A 1AB 2/3AC 1.5A D 3A13一臺三相感應(yīng)電動機，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2p= 。A2B4C6D8 四、簡答題（15分）1. 寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）2. 畫出異步電

13、機的T型等效電路、并標明各參數(shù)。3. 畫出凸極同步發(fā)電機的相量圖（滯后功率因數(shù)時），并標明各相量、角度。 五、計算（14分）1. 單相變壓器IN15.15A，U1N/U2N6600/6300V，f50Hz，短路試驗在高壓側(cè)進行（繞組溫度已經(jīng)為75）：UK=3240V、Ik=15.15A、Pk=7490W。忽略勵磁支路，假定R1= R2、X1s=X2s，求R1、X1s、R2、X2s。2. 一臺3相4極的繞線式感應(yīng)電動機，nN=1450r/min，轉(zhuǎn)子每相電阻R2=0.012W。設(shè)負載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，欲將轉(zhuǎn)速從1450r/min降低到1050r/min，求轉(zhuǎn)子回路應(yīng)該串入的電阻。&

14、#160;  （后附答題紙和草稿紙） *                                    電機  試題（參考答案） 一、填空（25分）1. 電機是（一種進行機電能量轉(zhuǎn)換或?qū)⒁环N電壓、電流等級轉(zhuǎn)換成另外一種電壓、電流等級的）裝置。2. 變壓

15、器繞組歸算的原則是：在歸算前后，（一、二次側(cè)容量、功率）不變；（ 一、二次側(cè)繞組磁勢）不變。3. 變壓器的效率在（鐵耗與銅耗相等時）達到最大值。4. 為了使電動勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：（一、二次側(cè)至少有一方為三角形聯(lián)結(jié)，或有一方為星形帶中性點接地聯(lián)結(jié)）。5. 自耦變壓器功率傳遞的特點為（一、二次側(cè)既有直接的傳導(dǎo)功率傳遞，又有間接的電磁感應(yīng)功率傳遞）。6. 短距因數(shù)的物理意義為（元件短距時的電勢同元件整距時的電勢的比值）。7. 一相繞組的感應(yīng)電動勢計算公式為（kFE=4.44fNw1）；其中的匝數(shù)N是指（每相串聯(lián)匝數(shù)）。8. 對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁

16、動勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為：（哪相電流達到最大值，旋轉(zhuǎn)磁勢的軸線就轉(zhuǎn)到同該相繞組軸線重合）；其幅值為單相磁動勢的（）倍。9. 同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n=（/）。10. 感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為（轉(zhuǎn)子繞組電流的基波磁勢對氣隙磁場的影響）。11. 為了獲得感應(yīng)電機的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進行（ 頻率）和（繞組）歸算。13. 感應(yīng)電機做堵轉(zhuǎn)試驗時，轉(zhuǎn)子電流的頻率為（定子電流頻率）。14. 感應(yīng)電動機傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率Pem，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗pcu2、總機械功率（轉(zhuǎn)換功率）PW。二者同Pem的關(guān)系為pcu2=（）；PW =（(1-

17、s)Pem）。15. 同步電機的電樞反應(yīng)是指（ 電樞電流的磁勢對主極磁場的影響）。16. 同步發(fā)電機的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時，（端電壓同勵磁電流）之間的關(guān)系。17. 功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是（勵磁反電勢與端電壓）之間的夾角；從磁場角度看，它是（主極勵磁磁場同氣隙合成磁場）之間的夾角。18. 對于凸極同步發(fā)電機，已知電樞電流I、電壓U、功率因數(shù)cosj、Xd、Xq，求取勵磁電動勢E0時，需要利用一個虛擬電動勢EQ來求取I和E0的夾角Y0。 （ ）。19. 同步發(fā)電機機投入并網(wǎng)的條件為：1)相序相同；2)（ 頻率相同）；3)（對應(yīng)相的電壓相等、且相位相同）。

18、二、正確的打“”；錯誤的打“´”（25分）1. 變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負載的主磁通比空載的主磁通略小。（ ）2如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N1/N2，則一次側(cè)歸算到二次側(cè)時，電動勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。 （´ ）3考慮磁路的飽和時，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵磁電流也是正弦波。（´ ）4三相變壓器繞組采用Y，d連接時，共有1、3、5、7、9、11六個組號。（ ）5對稱三相繞組通入對稱三相電流時，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動勢外，還會產(chǎn)生3次、5次、7次、9次等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動勢。 （´

19、; ）6對稱三相繞組通入對稱三相電流，當某相電流達到交流的最大值時，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （ ）7只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機的鐵耗就基本不變。 （/´）8當感應(yīng)電動機的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。 （´ ）9對繞線型感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動機，定子繞組串電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩。 （´ ）10對感應(yīng)電動機，進行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（ ）11若同步電機的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機運行于發(fā)電機狀態(tài)。（´ ）12對于隱極

20、同步發(fā)電機，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。 （´ ）13通常同步發(fā)電機工作在過勵狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。（ ）14變壓器的額定容量單位為kW。 （´ ）15考慮鐵耗時，變壓器的勵磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。 （´ ）16變壓器的空載試驗通常在高壓側(cè)加電壓、測量。 （´ ）17電角度機械角度×2p。 （´ ）18雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為。 （´ ）19正常空載運行的三相感應(yīng)電動機，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。 （´ ）20感應(yīng)電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。 （´ ）21感應(yīng)電動機的

21、功率因數(shù)很高。 （´ ）22同步發(fā)電機調(diào)節(jié)勵磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。 （´ ）23忽略電樞繞組電阻時，同步發(fā)電機的短路電流為純直軸分量Id。 （ ）24忽略電樞繞組電阻、負載cosj=0時，同步發(fā)電機的輸出電流為純交軸分量Iq。（´ ）25單層繞組可以靠短距來消弱諧波。 （´ ）三、單選題（13分）1變壓器在負載運行時，建立主磁通的激磁磁動勢是 C 。A 一次繞組產(chǎn)生的磁動勢 B 二次繞組產(chǎn)生的磁動勢 C 一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動勢 D 以上都不對2一臺三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負載一定是 C 。A

22、純電阻負載 B 電感性負載 C 電容性負載 D 無法判斷3兩臺容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運行，則變壓器所分擔的容量之標幺值 D 。A 與短路阻抗成正比B 與短路阻抗成反比C 與短路阻抗標幺值成正比D 與短路阻抗標幺值成反比4由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的 次空間諧波磁動勢，旋轉(zhuǎn)速度 D 。A 等于零 B 是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍C 等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D是基波磁場轉(zhuǎn)速的 倍5要消除三相繞組中的齒諧波磁動勢，一般可以采用 C 。 A 短距繞組 B 分布繞組 C 斜槽 D 無法消除6籠型感應(yīng)電動機降壓起動與直接起動時相比， A 。 A 起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均減小 B 起動電流減小、起動轉(zhuǎn)矩增加

23、C 起動電流、起動轉(zhuǎn)矩均增加 D 起動電流增加、起動轉(zhuǎn)矩減小7三相感應(yīng)電動機對稱運行時，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為 A 。A 始終同步 B 相對定子反向 C 相對定子同向、但不同步 D 有時同步、有時失步8同步發(fā)電機并聯(lián)運行，有功功率一定，則 B 同步發(fā)電機的電樞電流最小。A 過勵時 B 正常勵磁時 C 欠勵時 D 勵磁電流最小時9凸極同步電機負載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢 是由 D 產(chǎn)生的。 A 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和直軸電樞磁動勢共同B 轉(zhuǎn)子主極磁動勢和交軸電樞磁動勢共同C交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同D 轉(zhuǎn)子主極磁動勢、交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同10汽輪發(fā)電機與水輪發(fā)

24、電機的差別為D。A汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)B水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子半徑大D水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子體積大11單相變壓器U1N /U2N=220/110V，如果一次側(cè)接380V，則主磁通將A。A 增大為380/220倍B 不變 C增大為380/110倍D 減小12單相變壓器U1N /U2N=220/110V，一次側(cè)加220V時，空載電流為；今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為B。A 1AB 2/3A C 1.5AD 3A13一臺三相感應(yīng)電動機，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2p= B 。A2B4 C6 D8四、簡答題（15分）1. 寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）答：2. 畫出異步電機的T型等效電路、并標明各參數(shù)。答：3. 畫出凸極同步發(fā)電機的相量圖（滯后功率因數(shù)時），并標明各相量、角度。五、計算（14分）1. 單相變壓器IN15.15A，U1N/U2N6600/6300V，f50Hz，短路試驗在高壓側(cè)進行（繞組溫度已經(jīng)為75）：UK=3