華工電機學2004級AB卷

（（PAGE147頁）電力學院本科生考試試卷（A卷）考試課程：電機學（上）考試時間：2006年7月12日15：00～17：00專業(yè) 班序姓分 一、 判斷（正確的，請在括號里寫“是，錯誤的請在括號里寫“否。本題共20分，每小題1分）變壓器可以變換頻率。變比不同的變壓器，在并聯(lián)運行時，將在內(nèi)部引起環(huán)流。（（））3. Aa相繞組的電壓30。（）4. 變壓器的銅耗基本不變。（）5. 三相變壓器組的鐵芯利用率比三相心式變壓器的高。（）6.單層繞組每一槽內(nèi)只有一條元件邊。（）7.相帶的寬度恰好為每一個極下每相所占的槽數(shù)。（）8.整距元件的磁動勢在氣隙內(nèi)的分布是一個矩形波。（）9.兩相繞組不可能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。（）10.3次諧波。（）由于定子磁動勢F1與轉(zhuǎn)子磁動勢F2之間始終保持相對靜止，因此感應電機在任何異步轉(zhuǎn)速下都能產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩并實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。 （ 在感應電動機的轉(zhuǎn)子電路中（1-SR/S是代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械功率相對應的等效電阻，消耗在此電阻中的功率m2

I2s)R2

/s代表實際電機中轉(zhuǎn)子軸上輸出的機械功率。 （ ）感應電動機最大電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子電阻的數(shù)值無關(guān)，但其臨界轉(zhuǎn)差率mS 卻與轉(zhuǎn)子電阻R成正比。 （ ）m2星三角起動法適用于正常運行時繞組為星形聯(lián)接的電動機應用此方法起動感應電動機的目的是減小起動電流。 （ 11 f而不降低電源電壓U則氣隙磁通量φmf11 （ ）同步電機中，若轉(zhuǎn)子主磁場與合成磁場的軸線重合，0，此時電磁轉(zhuǎn)矩為零同步電機輸出的有功功率和無功功率一定都為零。 （ 同步電機空載運行時，同步發(fā)動機的氣隙磁場僅由勵磁電流建立（ ）凸極同步電機中的交軸同步電抗大于直軸同步電抗。 （ ）同步發(fā)電機的短路特性曲線是一條直線。 （ ）同步發(fā)電機輸出無功功率為零時，外特性為一條水平直線。 （ ）二、 選擇題（每小題只有一個答案是正確的，請將正確答案對應字母填在括號里，本題共40分，每小題2分）1. 關(guān)于變壓器的功能，正確的為：（ ）A. 可以改變交流電壓和電流；B.可以改變直流；C. 可以改變頻率；D.可以改變功率。1N 單相變壓器U /U 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，則空載電流將： （ 1N A 不變C 減小

B 增大D 無法判斷關(guān)于變壓器折算錯誤的為： （ ）二次側(cè)的電壓折算到一次側(cè)，要乘以變比；B. 二次側(cè)電流折算到一次側(cè)要除以變比；二次側(cè)電阻折算到一次側(cè)，要乘以變比平方；二次側(cè)的磁勢磁勢折算到一次側(cè)，要除以變比。關(guān)于變壓器等效電路及激磁電流錯誤的說法為： （T型等效電路的勵磁支路中流過勵磁電流；型等效電路將勵磁支路移動到了變壓器接電源處；簡化等效電路完全忽略了勵磁支路和勵磁電流；）D. 負載時，變壓器由一次繞組電流單獨激磁。關(guān)于三相變壓器，錯誤的說法為： （聯(lián)結(jié)不存在三次諧波電流通路，所以勵磁磁勢是尖頂波；YN,y聯(lián)結(jié)存在三次諧波電流通路，所以主磁通是正弦的；聯(lián)結(jié)存在三次諧波電流通路，所以反電勢是正弦的；聯(lián)結(jié)，因為三次諧波反電勢太大。）6. 常用的繞組相帶的帶寬是： （A 300 B600 C900 D1200）7. 頻率為同步速度為3000rpm時繞組的極對數(shù)為 （A1 B2 C3 D4）8. 下列說法錯誤的是： （A可以用短距的方法來削弱齒諧波 B可以用斜槽的方法來削弱齒諧波）C雙層繞組可分為疊繞組和波繞組 D以槽數(shù)為單位時節(jié)距只能是整數(shù)9. 已知極數(shù)2p＝4,機械角度為600電氣角度為： （A 300 B600 C900 D1200）10.已知極數(shù)2p＝2,槽數(shù)Q＝60,相數(shù)m＝3,則基波分布因數(shù)為：（）A0.866B0.951C0.955D0.980一臺繞線式感應電動機，轉(zhuǎn)子軸上不帶機械負載，將定子（不能轉(zhuǎn)動）三相繞組短接轉(zhuǎn)子繞組通入三相對稱交流電流轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場正轉(zhuǎn)時這時電機將（ A 正向旋轉(zhuǎn)； B 反向旋轉(zhuǎn)；C 不會轉(zhuǎn)動； D處于發(fā)電機狀態(tài)。一臺感應電動機在運行中，若把定子兩相反接則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會 （ ）A 升高； B 下降，一直到停轉(zhuǎn)；C 下降到零后，再反向旋轉(zhuǎn)； D下降到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。一臺運行于額定負載的三相感應電動機當電源電壓下降10%且穩(wěn)定運行后電機的電磁轉(zhuǎn)矩Te（其中（ eA Te=TN; B Te=0.8TN; C Te=0.9TN; D T＞TNe感應電動機負載轉(zhuǎn)矩不變情況下調(diào)速當轉(zhuǎn)速下降時電動機軸上輸出的機械功率P2會 （ A 增大； B 減??； C 不變； D 等于零當感應電動機定子接三相對稱電源、轉(zhuǎn)子繞組短（形成閉路且轉(zhuǎn)子被堵住不轉(zhuǎn)時電機的電磁功率Pe為 （ A Pe=0; B Pe=Pcu2(轉(zhuǎn)子銅耗)； C Pe=PFe+Pcu2; D Pe=P1-P2。同步發(fā)電機有功功率輸出滯后的無功功率時電樞反應的性質(zhì)為： （ ）A 交軸電樞反應 B 直軸電樞反應交軸電樞反應和去磁性質(zhì)的直軸電樞反應交軸電樞反應和增磁性質(zhì)的直軸電樞反應短路比是指： （ ）額定負載時所需勵磁電流與額定空載電壓時所需勵磁電流之比。額定負載時所需勵磁電流與額定短路電流時所需勵磁電流之比。額定短路電流時所需勵磁電流與額定空載電壓時所需勵磁電流之比。額定空載電壓時所需勵磁電流與額定短路電流時所需勵磁電流之比。同步發(fā)電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行時： （ ）A 增大勵磁電流可以增加發(fā)電機輸出的有功功率過勵時輸出滯后的無功功率過勵時輸出滯后的無功功率欠勵時輸出的無功功率為零19.隱極同步發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定工作的功角的范圍為：（ ）A 0o~180o B 180o~360o C45o~90oD0o~90o20.E的方向（）A與直軸方向相同B與交軸方向相同C與直軸方向相反D與交軸方向相反三、 計算題（本題共40分，每小題10分）

/U =35/10.5kV；Y，d接法。求：N 1N 2N在額定情況下，一次側(cè)的相電壓，二次側(cè)的相電流；0.8（感性，求變壓器輸出的有功功率；Rk*=0.01Xk*=0.050.8（感性）時的電壓變化率；(已知cos36.8o=0.8；sin36.8o=0.6)試計算下列三相、兩級、50Hz的同步發(fā)電機定子的基波繞組因數(shù)和空載相Q＝48,a＝1,y1＝20槽距，繞組為雙層、星型連接，基波磁通量Φ1＝1.11Wb。638050Hz，額定28KW950轉(zhuǎn)/分，額定負載時的功率因數(shù)cosφIN=0.8825000kW，10kV（Y聯(lián)結(jié)、cos0.8（滯后）的汽輪發(fā)電機，已知xs

3.2，定子電阻Ra

0.015，基本鐵耗pFe

138kW，雜散損耗p 100kWp

260kW，勵磁繞組損耗忽略不計，試求同步發(fā)電機額定負載時的電壓調(diào)整率和效率。電力學院本科生考試試卷（B卷）考試課程：電機學（上）考試時間：2006年7月12日15：00～17：00專業(yè) 班序姓分 四、 判斷（正確的，請在括號里寫“是，錯誤的請在括號里寫“否。本題共20分，每小題1分）我國電力變壓器的額定頻率為60Hz。 （ ）聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器，在并聯(lián)運行時，環(huán)流很小。 （ ）變比相同、聯(lián)結(jié)組號相同的變壓器，短路阻抗標幺值小的先滿載（ ）變壓器的效率在額定運行時最大。 （ ）單相變壓器鐵芯中的磁通是脈振磁通，三相變壓器鐵芯中的磁通是旋轉(zhuǎn)磁通。 （ 雙層繞組每一槽內(nèi)不只一條元件邊。 （ ）常用的相帶寬度為600。 （ ）三相繞組所生磁動勢的基波是一個正弦波。 （ ）單相繞組可能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。 （ ）三相繞組合成磁動勢中的5次諧波與基波的轉(zhuǎn)向相同。 （ ）由于定子磁動勢F1與轉(zhuǎn)子磁動勢F2之間始終保持相對運動因此感應電機任何異步轉(zhuǎn)速下都能產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩，并實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。 （ ）在感應電動機中，m2

I2s)R2

/s代表實際電機中所產(chǎn)生的總機械功率。（ ）當電源電壓和頻率一定時，感應電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩近似地與定、轉(zhuǎn)子抗之和成反比。 （ ）星三角起動法適用于正常運行時繞組為三角聯(lián)接的電動機。應用此方法起動感應電動機的目的是減小起動電流。 （ Te

C IT m

cos2

，即只要增大轉(zhuǎn)子電流，就可以使電磁轉(zhuǎn)矩增大。 （）16.同步電機一共有二種運行狀態(tài)：即發(fā)電機狀態(tài)和電動機狀態(tài)。 （）17.同步發(fā)電機的空載特性曲線實質(zhì)上就是電機的磁化曲線。 （）18.同步電機的同步電抗是表征對稱穩(wěn)態(tài)運行時電樞反應效應的參數(shù)。（）19.同步發(fā)電機短路時的電樞反應為去磁性質(zhì)的直軸電樞反應。 （）20.同步發(fā)電機輸出滯后的無功功率時外特性為上升曲線。 （）五、 選擇題（每小題只有一個答案是正確的，請將正確答案對應字母填在括號里，本題共40分，每小題2分）1. 關(guān)于變壓器的勵磁電流，錯誤的為：（）i. 不考慮飽和時，勵磁電流為正弦波；ii. 考慮飽和時，勵磁電流為尖頂波；iii. 考慮鐵耗時，勵磁電流為純無功電流；iv. 勵磁電流包含磁化電流和鐵耗電流兩部分。2. 單相變壓器U /U =220/110V，如果一次側(cè)接380V，則主磁通將：1N 2N（）A.增大 B.不變C.無法判斷 D.減小關(guān)于變壓器的變比，錯誤的有： （ ）變比等于一次側(cè)、二次側(cè)繞組的匝數(shù)比。變比等于一次側(cè)、二次側(cè)相繞組的反電勢比。1的變壓器沒有實際用處。變比越大，二次側(cè)（低壓側(cè)）的電流就越大。關(guān)于三相電力變壓器的輸出電壓變化，錯誤的為： （）AB電感性負載容易使輸出電壓降低；C電容性負載容易使輸出電壓上升；D輸出電壓的變化量由負載決定，與變壓器參數(shù)無關(guān)。關(guān)于變壓器試驗，錯誤的說法為： （ ）空載試驗在低壓側(cè)加電壓、測量，比較安全、方便；T型等效電路繞組的漏抗；測得的激磁支路電阻要折算到變壓器的工作溫度；進行短路試驗計算時，可以忽略激磁支路。為同時削弱5次7次諧波(節(jié)距/極距)應為： （ ）A 4/5 B5/6 C6/7 D7/8頻率為50Hz，極對數(shù)為2時，則同步速度為： （ ）A3000rpm B1500rpm C1000rpm D750rpm下列說法正確的是： （ ）A可以用短距的方法來削弱齒諧波 B不可以用斜槽的方法來削弱齒諧C單層繞組可分為疊繞組和波繞組 D以槽數(shù)為單位時節(jié)距只能是整數(shù)已知極數(shù)2p＝4,電角度為機械角度為： （ ）A 300 B600 C900 D1200已知節(jié)距槽距，極τ＝6槽距,則基波短距因數(shù)為： （ ）A 0.8667 B 0.9053 C 0.9659 D 0.9801感應電動機空載電流（標么值）比同容量的變壓器大，其主要原因是（ ）A感應電動機的損耗大；B感應電動機是旋轉(zhuǎn)的；C感應電動機的漏抗較大；D感應電動機的氣隙較大。一臺繞線式感應電動機轉(zhuǎn)子上不帶機械負載，將定子（不能轉(zhuǎn)動）三相繞組短接，轉(zhuǎn)子繞組通入三相對稱交流電流，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)時，這時電機將會（ ）A 正向旋轉(zhuǎn)； B 反向旋轉(zhuǎn)；C 不會轉(zhuǎn)動； D 處于發(fā)電機狀態(tài)。一臺運行于額定負載的三相感應電動機，當電源電壓下降10%且穩(wěn)定運行后電機的電磁轉(zhuǎn)矩T為（其中，T=T+T） （ ）e N 2 0A T＞T; B T=T; C T=0.9T; D T=0.8Te N e N e N e N感應電動機負載轉(zhuǎn)矩不變情況下調(diào)速，當轉(zhuǎn)速上升時，電動機軸上輸出的機械功率P會 （ ）2A 增大； B 減??； C 不變； D 等于0當感應電動機定子接三相對稱電源、轉(zhuǎn)子繞組短接（形成閉路）且轉(zhuǎn)子被堵住不轉(zhuǎn)時，電機的電磁功率P為 （ eA P=0; B P

； C P=P

; D P=P-P。e e

e Fe

cu1

e 1 2同步發(fā)電機有功功率輸出超前的無功功率時電樞反應的性質(zhì)為： （ ）A 交軸電樞反應 B 直軸電樞反應交軸電樞反應和去磁性質(zhì)的直軸電樞反應交軸電樞反應和增磁性質(zhì)的直軸電樞反應同步發(fā)電機的直軸同步電抗xd可以由： （ ）A 空載特性和負載特性來確定。 B 空載特性和短路特性來確定。C 調(diào)整特性和短路特性來確定。 D 零功率因數(shù)特性和短路特性來確定。同步電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行有功功率一定調(diào)節(jié)勵磁時， （ ）A在過勵情況下同步電機的電樞電流最小。B在正常勵磁情況下同步電機的電樞電流最小。C在欠勵情況下同步電機的電樞電流最小。D以上說法都不正確。凸極同步電機負載運行時，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動勢E是由 （ ）ABC交軸電樞磁動勢和直軸電樞磁動勢共同產(chǎn)生的。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產(chǎn)生的。同步電機中， （ ）定子交軸電樞磁動勢與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。定子直軸電樞磁動勢與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。定子繞組產(chǎn)生磁動勢幅值與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。定子繞組產(chǎn)生的漏磁通與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。六、 計算題（本題共40分，每小題10分）1 已知三相變壓器參數(shù)：S/U =35/10.5kV；Y，d1 N N N在額定情況下，一次側(cè)的相電流，二次側(cè)的線電流；0.8（感性，求變壓器輸出的無功功率；p00.9pkN1.6（二次側(cè)）負載線電流實際值。(已知cos36.8o=0.8；sin36.8o=0.6)試計算下列三相、兩級、50Hz的同步發(fā)電機通以額定電流時一相和三相繞組所產(chǎn)生的基波磁動勢幅值。已知定子槽數(shù)Q＝48,a＝1,節(jié)距y1＝20槽距，繞組為