44709《電機(jī)學(xué)(第5版)》湯蘊(yùn)璆(試卷2套)

1、試卷一、 選擇和填空題1. 原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，正轉(zhuǎn)時(shí)能夠建立起穩(wěn)定的端電壓， 則反轉(zhuǎn)時(shí)（ ）。a. 能夠建立起與正轉(zhuǎn)時(shí)極性相反的穩(wěn)定端電壓；b. 能夠建立起與正轉(zhuǎn)時(shí)極性相同的穩(wěn)定端電壓；c. 不能建立起穩(wěn)定的端電壓。2. 一臺(tái)正向旋轉(zhuǎn)的直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)接在直流電網(wǎng)上運(yùn)行，若撤掉原動(dòng)機(jī)，則 發(fā)電機(jī)將（）。a. 停轉(zhuǎn)；b. 作為電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)； c. 作為電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。3. 起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，電樞回路的起動(dòng)電阻應(yīng)調(diào)到阻值 （選填： a. 最大;b.最?。┑奈恢?；勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻應(yīng)調(diào)到阻值 （選填：a.最大； b. 最?。┑奈恢谩?. 變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若增大負(fù)載電流，則變壓器的鐵

2、耗將 （a. 減小； b. 不變； c. 增大 ） ；變壓器的銅耗將 （a. 減?。?b. 不變； c. 增大）。5. 假定某臺(tái)變壓器的額定電壓、額定頻率和鐵心結(jié)構(gòu)已經(jīng)不可變更，今測(cè)試發(fā)現(xiàn)其鐵心過飽和，為了減小飽和程度。應(yīng)該（）。a. 減少一次側(cè)繞組匝數(shù)； b. 減少二次側(cè)繞組匝數(shù)；c. 增大一次側(cè)繞組匝數(shù)； d. 增大二次側(cè)繞組匝數(shù)；e. a 或者 b;f. c 或者 d 。6. 異步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率 S的范圍為；作制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率S的范圍為。7. 三相單層交流同心式繞組，總槽數(shù) 24,極數(shù)2p= 2 <!endif->，其分布系數(shù)為 ；短距系數(shù)為 。8. 某

3、臺(tái)丫接法的交流電機(jī)的定子對(duì)稱三相繞組，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)有一相繞組斷線，則此時(shí)的基波磁勢(shì)性質(zhì)是（）。9. 與容量相當(dāng)?shù)氖蠡\轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)相比較，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在 于（）。a.工藝簡(jiǎn)單，成本低；b.堅(jiān)固耐用，維護(hù)方便；c.可以給轉(zhuǎn)子繞組中串入調(diào)節(jié)電阻，改善起動(dòng)和調(diào)速性能。10. 某臺(tái)隱極轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)，其同步電抗每相值XV1，如果接每相阻抗為ZL珂1 - j3）門的三相對(duì)稱負(fù)載，則電樞反應(yīng)的性質(zhì)為（）a.直軸去磁兼交磁；b.純?cè)龃牛籧.純?nèi)ゴ?；d.直軸增磁兼交磁。11.三相同步發(fā)電機(jī)的直軸電樞反應(yīng)電抗為Xad，直軸同步電抗為Xd，則二者的大小關(guān)系為（a.Xad Xc.X ad X d12.

4、同步電動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是 當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于過勵(lì)狀態(tài)時(shí)，功率因數(shù)是 （a.滯后；b.超前）的。13. 變比為ka的自耦變壓器與同容量的普通雙繞組變壓器相比較，二者繞組容量的比值為（a.1/ka 7b. dka)；c. 114. 48極的三相水輪同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為150r/min ,帶三相對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行，其定子電流的頻率為Hz由電機(jī)定子三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速為r/min。15. Y,y接法的三相組式變壓器一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)空載，則勵(lì)磁電流為 ；主磁通為 ； 一次側(cè)相電勢(shì)為 波；二次側(cè)線電勢(shì)為。、簡(jiǎn)答題（4 5 =20）1. 畫出凸極同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路運(yùn)行時(shí)的相量圖，并分析其穩(wěn)態(tài)短路電流不大

5、的原因2. 定子繞組為厶接法的三相異步電動(dòng)機(jī)采用 丫-厶換接開關(guān)起動(dòng)時(shí)，其起動(dòng)電流與直接起動(dòng)電流(線電流)的比值是多少，并給出推導(dǎo)過程3. 畫出聯(lián)結(jié)組別為Y,d9的三相變壓器繞組接線圖。4. 簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。三、計(jì)算題 (12+13+12+13=501. 一臺(tái)8極三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓Un = 380V，額定頻率f =5°Hz，定、轉(zhuǎn)子繞組均為丫接法，等效電路參數(shù)為Ri譏“08，X = X=0.01，電壓變比人和電流變比K均等于1,試求：(1) 最初起動(dòng)電流Ist最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst。(2) 現(xiàn)欲使起動(dòng)瞬間具有最大轉(zhuǎn)矩，則應(yīng)串入轉(zhuǎn)子繞組的每相電阻值Rp為多少？ 轉(zhuǎn)子串

6、入電阻后的最初起動(dòng)電流和最初起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst分別為多少？2.某臺(tái)單相變壓器，額定容量SN=10OkVA ,額定電壓UinUn YO00/23OV， 阻抗電壓 = 5.5%，額定電壓時(shí)測(cè)得的空載損耗Po =600W，額定銅耗PKN =2-1kW。試求：(1) C0S：=°8 (超前)、額定負(fù)載時(shí)的電壓調(diào)整率U和效率。c°s=°.8(滯后)時(shí)的最大效率max3.有一臺(tái)2極三相隱極同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)在電網(wǎng)上運(yùn)行，額定容量Sn =7500kVA，額定電壓Un =3150V，定子繞組為Y接法，額定功率因數(shù)cos=0.8(滯后)，同步電抗Xs "G,電阻壓降忽略不計(jì)，試求

7、：(1) 額定運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的電樞電流Ia、每相勵(lì)磁電勢(shì)E。和功角、：；(2) 保持有功功率不變，只改變勵(lì)磁電流，將功率因數(shù)調(diào)節(jié)為cos = 0.8 (超 前)，求此時(shí)的電樞電流Ia、每相勵(lì)磁電勢(shì)Eo和功角4. 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定功率Pn =7.5kW ,額定電壓Un "10V ,額定轉(zhuǎn)速兔=1500r/min，額定效率n =82.9% ,電樞回路總電阻Ra=0.1(包括電刷與換向器之間的接觸電阻)，勵(lì)磁繞組本身電阻為Rf二47.6'，現(xiàn)給勵(lì)磁回路外串電阻Rft =17-5'調(diào)速，假定總的負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變，試求：(1) 串入電阻瞬間的電樞電流Ia和轉(zhuǎn)速n分別為多少

8、？(2) 調(diào)速穩(wěn)定后電動(dòng)機(jī)的電樞電流Ia和轉(zhuǎn)速n分別為多少？(注：計(jì)算時(shí)假定磁路不飽和)試卷一答案一、 單選題與填空題(2 15=30 )1. c ; 2. c ; 3. a, b;4. b,c ; 5. c； 6. s<0, s>1; 7. 0.9659,1 ;8. a ;9. c; 10 d; 11 d>Xd >Xd ' ; 12 率因數(shù)可調(diào) 超前；13 b; 14 50Hz 120r/mi n15正弦，平頂，尖頂，正弦1.解:U(1)Un=38° = 219.3931V31stUp2尺+R；) +(Xg + X：j219.2931= 1096.9

9、655A2 20.08 0.08 0.06 0.06(2)(2)二 2“n 二2 750 31416 =78.54rad/s60 f 60 50 n1750r/minP 4= 3R2iSt-3 0.08 1096.96552 =288799.9940W(2)6060空空邏4L3677.1071N亦78.54(2)(2)R2Rp0.08 Rp旅+區(qū)嚴(yán)二）20.082 +(0.06 +0.06 )0.08 RP“10.1442(2)得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"0

10、6宓Rp rRp/k =0.0642門(3)stUp(R1 + R； + R；i +(X1/X2寫219.3931862.7524A20.08 0.08 0.06420.06 0.06r 3(R； + R； )ls；3x(0.08+0.0642 )X862.75242Tst78.54= 4099.8500N m4.解：額定狀態(tài)時(shí),IU nU N NUn7500110 =79.9350A110 0.829 47.6得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓EaN 二

11、U -Rala =110-0.1 79.9350= 102.0065VCe匚 1020065 706801500(1)勵(lì)磁回路串入電阻的瞬間，轉(zhuǎn)速?zèng)]來得及改變，而磁通量變?yōu)閒V一460.72川得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓Ea =0.7274EaN =102.0065 0.7274=74.1995V所以，勵(lì)磁回路串入電阻的瞬間n 二 nN = 1500r/minUn-EaRa110-74.佃9501二 358.005A(2)調(diào)速穩(wěn)定后，由于轉(zhuǎn)矩不變，所以

12、T 二Ct ： la 二Ct lalala79.9350 = 109.8914A:0.7274Ean =Ce ：Ea =UN -RJa =110 -0.1 109.8914= 99.0109V99.01092001.7075r/min0.0680 0.7274 3.解:(1)IaSn3Un7500000374.6435A3 3150= U=斗50 = 18佃.6533V33=cos' 0.8 二 36.8699U sinI aXsj 1818.6533 0.6 1374.6435 1.6=tgtgU cos佃佃.6533 0.866.1478E。Ucos18186533 0. 3597

13、.9209Vcoscos66.1478-66.1478 -36.8699 =29.2779由于有功功率不變，而功率因數(shù)的數(shù)值相等，即Pm =3UI aCOS =3UI acos '所以la = la =13746435A'-cos'0.8 - -36.8699訶sin® +IaXS 丿1818.6533x0.6+ 1374.6435S.6，tg=tg= 37.2971U cos®1818.6533 漢 0.8E。=1828.9315VU cos 1818.6533 0.8coScos37.2971二-=37.2971 -(-36.8699) =74.

14、1672. 解：用標(biāo)幺值計(jì)算。號(hào)總T0.006 Pkn pkn 二 tT"SNRk0.0211迪 2021100000= 0.021ZK = uk = 0.055XK = ZK2 Rk2 = 0.0552 0.0212 = 0.05083U = ?(RKcosXK sin )= 1(0.021 0.80.05083 0.6) =1.37%cocosP0 Pkn0.80.8 0.006 0.021二 96.735%(2)0.006:0.021= 0.5345nmax則Pm coSPmCOS 2p0.5345漢 0.80.5345 0.8 2 0.006-97.27%試卷二、選擇或填空題

15、 （15 3 =45分）1. 原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為750r/min時(shí)，端電壓為65V。欲使得端電壓達(dá)到額定電壓130V,應(yīng)達(dá)到的轉(zhuǎn)速可能為（）a. 1500 r/min;b. 大于 1500 r/min ； c. 大于 750 r/min 而小于 1500r/mi n2 某并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，若不慎將勵(lì)磁回路斷開，電機(jī)轉(zhuǎn)速將（）a. 上升到較高的轉(zhuǎn)速后穩(wěn)定運(yùn)行；b.減速到停轉(zhuǎn)；c. 上升到不允許的高速即“飛車”；d.保持原轉(zhuǎn)速不變。3. 一臺(tái)變壓器原設(shè)計(jì)的額定頻率為 50Hz,若接到相同電壓值的60Hz電網(wǎng)上運(yùn) 行，則鐵心中的磁通將（）a.增加;b.不變;c.減少。4

16、滿足并聯(lián)運(yùn)行條件的A、B兩臺(tái)變壓器，額定容量分別為 =10°°kVA ,Sbn "800kVA，假設(shè)其阻抗電壓相等，現(xiàn)并聯(lián)供給總負(fù)載2O00kVA，則各自分擔(dān)的負(fù)載為kVASb =kVA。5. 三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，如果電源電壓比額定電壓下降30%則電動(dòng)機(jī)的主磁通將 定子電流將。6. 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的大小與下列哪個(gè)量成正比？（）a.總機(jī)械功率；b.輸出功率；c.輸入功率； d.電磁功率7. 當(dāng)勵(lì)磁電流為1.5A時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)為1;若其它條件不變，而將 勵(lì)磁電流減小到1.0A，則電動(dòng)機(jī)將會(huì) （）：a.具有超前的功率因數(shù)；b.具有滯后的

17、功率因數(shù)；c.功率因數(shù)不變：8. 異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電抗 Xm與（）成正比。a. N ；b. N $ ；c. N。（注:N為每相串聯(lián)匝數(shù)）9. 圖示三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別為 。10. 直流電動(dòng)機(jī)采取能耗制動(dòng)時(shí)，電樞回路的制動(dòng)電阻越大，則 （）a.制動(dòng)時(shí)間越短；b.制動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)；c.制動(dòng)時(shí)間與電樞回路電阻值無關(guān)。11. 6極，36槽，線圈跨距為5槽的三相雙層交流繞組，其短距系數(shù)為分布系數(shù)為。12. 用不等式比較同步發(fā)電機(jī)的直軸同步電抗 Xd，直軸瞬變電抗Xd和直軸超瞬變電抗Xd的大小。13. 異步電動(dòng)機(jī)其它參數(shù)不變，若氣隙：增加，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)cos'將 （ ）a.增加；b.減??；c.不變

18、。14. 電機(jī)的體積和電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系是（）a.正比關(guān)系；b. 反比關(guān)系；c. 無關(guān)。15. 電機(jī)鐵心中的渦流損耗和鐵心中磁場(chǎng)變化的頻率f之間的關(guān)系是（）2j3a.與f成正比；b.與f 成正比；c.與f成正比。二、計(jì)算題：（55分）1. 一臺(tái)三相變壓器，額定容量snOOOkVA額定電壓6n Un =6300/400V， 額定頻率f =5°Hz，丫,d聯(lián)結(jié)，額定電壓時(shí)空載損耗P。=49kW，空載電流標(biāo) 幺值Io =0.05 ；額定電流時(shí)測(cè)取短路損耗Pkn =15kW，阻抗電壓山=5.5%，試 求：* *a. 變壓器的標(biāo)幺值參數(shù)；Rm，Xm，rk,xkb. 額定運(yùn)行，負(fù)載功率因數(shù)c&

19、#176;s2=o8 （滯后）時(shí)的電壓調(diào)整率U ；c. 負(fù)載功率因數(shù)COS 2 =°8 （滯后）時(shí)變壓器的最大效率 max。2. 某臺(tái)起重機(jī)由他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的額定功率Pn =11kW，額定電壓Un =440V，額定電流In =29.5A，額定轉(zhuǎn)速nN = 730r/min，電樞回路 總電阻（包括電刷與換向器的接觸電阻）Ra=1-0。若采用能耗制動(dòng)下放重物，要求下放時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為-200r/min，試求：電樞回路應(yīng)串入的制動(dòng)電 阻值Rz。3. 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率Pn =11.0kW，額定頻率f =5°Hz，極數(shù)2 P = 4，額定電壓U N二380V，

20、額定電流1 n二126A，定子繞組為厶接法。額定運(yùn)行時(shí)定子繞組銅耗Pcu1= 473W，轉(zhuǎn)子繞組銅耗血2二880W，鐵耗宋=233W，機(jī)械損耗與其它損耗合計(jì)為po =P.廣103W，試求a. 額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T ；b. 額定轉(zhuǎn)速nN ;C.額定效率N。4. 有一臺(tái)三相凸極同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)在電網(wǎng)上運(yùn)行，額定數(shù)據(jù)為Sn =8750kVA，Un =11kV，定子繞組 丫接法，cos n =0.8 （滯后），同步電抗X廠18.21，Xq二9.6 1 ,電樞繞組的電阻不計(jì)，求額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)， 發(fā)電機(jī)的每相勵(lì)磁電勢(shì)E。和功角N試卷二答案一、選擇或填空題(15 3 =45分)1.c2.c3.b4.Sa =

21、 714.3 kVASb = 1285.7 kVA, 05.主磁通將減?。欢ㄗ与娏鲗⒃龃?.d7.b8.b9.圖示變壓器的聯(lián)結(jié)組別為Y，d310.a11.短距系數(shù)為°.9659 ；分布系數(shù)為0.9659。12.XdXdXd013.b14.a15.b、計(jì)算題：(14+14+14+13 = 55)1.解a.直接用標(biāo)幺值計(jì)算Po匹二 =0.0049SN 1000Rmp0°.0049=1.96I。Zm1=20l00.05 J,X； = Z2 - Rm2 i 202 -1.962 =19.9PkN*RkZkSN150.0151000牛 °.°15二山二 0.055Xkb.c.2.nmaxCOS ：20.8平 *=98.