电机学试卷及答案

《电机学》模拟试题

一： 填空题 （每空3分，共45分）

1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ= φ，空载电流I0= I0，励磁阻抗Zm= Zm。

2． 某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ2越小，副边电压变化率越 ，效率越 。

3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。若已知绕组W1开路，Ì3=10∠10A，忽略励磁电流，则Ì2= A。

4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将 。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。

6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔20机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为 。 7．两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Zk不同，则Zk 越小，Ik 。 8．为改变他励直流电动机的转向，可以改变 。 9．交流电机p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之比为 ，基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比为 。

0

0

’

’

‘

二、（8分）

图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。 A B C X Y Z a b c x y z 图1 三、（27分）

一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Zk=0.015+j0.053，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗ZL=50+j85Ω，计算： （1） 变压器原边线电流； （2） 副边线电流； （3） 副边线电压； （4） 电压调整率

四、（10分）

一台他励直流电动机，PN=22KW，IN=115A，UN=220V，nN=1500r/min电枢回路总电阻Ra=0.1Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算： 1、 采用电枢串电阻调速需串入的电阻值； 2、 采用降低电源电压调速，电源电压应为多大。

五、（10分）

一台三相电机，极对数p=2，三相绕组的有效匝数彼此相等WAKdp1= WBKdp1= WCKdp1=100匝，通入的电流分别为：

iA =1.41Icos(ωt-2400); iB =1.41Icos(ωt-1200); iC =1.41Icosωt; 其中电流有效值I=10A。

已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出ωt=1500瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方向（方法不限），并写出幅值大小。

《电机学（1）》模拟试题答案

一、 填空题（每空3分，共45分） 1、0.83, 0.83, 1.2 2、大，低

3、466.6, 32.3, 0.5∠10A 4、增大

5、采用分布和短距绕阻 6、80 7、大

8、电枢绕阻两端的极性 9、3， 3 二、（8分）

绕阻电动势向量见图1 联接组别为D，y 9 三、（27分）

解：解：1、原边电流的计算

k=(U1N/√3)/ U2N =(1000/√3)/3300=1.75 (3分) ZN=U1N/SN=100Ω，Z=Zk+KZL=307.2358Ω (4分) I1=U1N/√3/ Z=18.79A (4分) 2、副边电流：I2=√3 I2Φ =√3K I1=56.96A (4分) 3、副边电压：U2=I2ΦZL=3242.7V (3分) 4、ΔU=(U2N- U2)/ U2N=1.7% (4分)

2

2

0

0

0

X,B c ĖAB ĖBC

x,y,z Y,C

ĖCA b Ėab a,A,Z 图1

四、（10分）

解：1、Ce ΦN=UN-RaIN/ nM =0.139, n0=UN/ Ce ΦN =1582.7r/min, nN= n0 – nN =82.7 r/min

串电阻后转速降落n= n0 – n =582.7 r/min，则Ra+R/Ra=n /nN，R=0.65Ω

(5分)

2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+ nN =1082.7 r/min ，U1/ UN = n01/ n0 U1= 150.5V (5分) 五、（10分） 解：1、见图2 2、F1=379.6A

+A

F1

ω +C +B 图2

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）。 4 在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是 波，其主要成分包括基波分量与 分量。在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为 波，这是因为其 分量不能流通，而主磁通波形为 波，低压边相电动势波形为 波；若该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，则主磁通波形为 波，低压边相电动势波形为 波。 5 一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，则高压侧激磁阻抗标幺值为 ；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，若从高压侧做空载实验，则测得的空载损耗应为 。 6 一台自耦变压器的额定容量为SaN，变比为ka，则其电磁容量为 ，效益系数为 。 7 两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其 相同。 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）。

电机学考试试卷B卷

一、填空题（每空1分，共30分）

1. 变压器主磁通的主要作用是____________________，其路径为_________________________；漏磁通的主要作用是_____________________，其路径为______________________________。 2. 单相变压器加额定正弦电压时，其空载电流的波形为_______________________，主磁通的波形为___________________；Y,y联结的三相变压器组加三相额定正弦电压时，其空载电流的波形为__________________，主磁通的波形为____________________，相电动势的波形为_____________________，线电动势的波形为_____________________。

3. 变压器空载运行时，如外加电压下降，其它不变，则主磁通将会________________；如果电源频率下降，其它不变，则主磁通将会_______________。（填上升或下降）

4. 变压器T型等效电路中激磁电阻的物理意义是______________________________________，它____________用电桥来测量。（填能或不能）

5. 单相交流绕组通入正弦交流电流产生________________磁动势。三相对称交流绕组通入三相对称交流电流产生的合成基波磁动势为_________________磁动势，其转向决定于____________________，当B相电流最大时，其幅值位于_____________________。 6. 同步电机采用______________绕组和________________绕组削弱高次谐波电动势与磁动势以改善其波形。为削弱5次和7次谐波分量，应选取的绕组节距等于______________倍极距。 7. 同步发电机负载运行时____________________基波对____________________基波的影响称为电枢反应，其性质决定于_______________________角。

8. 同步发电机并网时绝对满足的条件是_____________________________________________；变压器并联运行时绝对满足的条件是____________________________________________。 9. 同步电机功率角的物理意义在时间上为____________________________________________；在空间上为___________________________________________________________________。 10. 并联于无限大电网运行的同步发电机调节有功功率必须调节_____________________；仅调

节励磁，改变的是同步发电机的________________功率。

画出三相变压器Y,d3联结的电动势位形图，并在下图中画出其接线图。