電機學考試試卷及答案四套..

1、第7頁共10頁電機學考試試卷A卷、填空題（每空1分共40分）1構成電機主磁路的主要材料為 ,其磁導率遠遠 真空的磁導 率，并且隨磁路飽和程度的增加而 。2 一臺額定頻率為 50Hz的變壓器，接于 60Hz、6/5倍變壓器額定電壓的電網上運行，則磁 路的飽和程度 ,激磁電流 ,激磁電抗 ,漏電 抗,鐵耗 。（填增大、減小或不變）3 一臺三相變壓器，額定電壓為 6000/380V, Y, d聯(lián)接，其變比為 ;如果把原邊 匝數(shù)減少10%,外加電壓仍為6000V，此時變壓器的副邊開路相電壓為 （忽略 漏阻抗壓降）。4在單相變壓器中，為了保證主磁通的波形為正弦波，空載電流波形應是 波，其 主要成分包括基

2、波分量與 分量。在Y, d11三相變壓器中，外施電壓為正 弦波，空載時高壓邊電流波形為 波，這是因為其 分量不能流通，而主磁通波形為 波，低壓邊相電動勢波形為 波；若該三相變 壓器低壓邊開路，且三角形出現(xiàn)斷線故障，則主磁通波形為 波，低壓邊 相電動勢波形為 波。5 一臺變比為10的降壓變壓器，從低壓側做空載實驗求得的激磁阻抗標幺值為16,則高壓側激磁阻抗標幺值為 ;從低壓側做空載實驗測得的空載損耗為200W,若從高壓側做空載實驗，則測得的空載損耗應為 。6 一臺自耦變壓器的額定容量為SaN,變比為ka,則其電磁容量為 ,效益系數(shù)為。7兩臺額定電壓相等的變壓器并聯(lián)運行，必須嚴格保證其 相同。8電

3、流互感器副邊絕對不允許 ,電壓互感器副邊絕對不允許 。9 一臺三相同步發(fā)電機，極對數(shù)為2,定子總槽數(shù)為 36,雙層繞組，則每對極下每相繞組包括個線圈組，每個線圈組由 個線圈串聯(lián)組成，一相繞組的最大可能并聯(lián)支路數(shù) 為。10采用、分布繞組可以削弱繞組電動勢與磁動勢的高次諧波分量，改善其波形。為了同時削弱5、7次諧波分量，對于雙層繞組，應選取節(jié)距等于 倍極距。11三相同步發(fā)電機，定子三相對稱繞組流過三相對稱電流，則其每相繞組產生的磁動勢性 質為磁動勢，而三相繞組的基波合成磁動勢性質為 磁動勢。12分析同步發(fā)電機電樞反應的性質，可以采用 圖。13從時間概念而言，同步電機功率角是 。14同步發(fā)電機并網運

4、行。若原動機不做調節(jié)而調節(jié)勵磁電流，則同步發(fā)電機的輸出有功功 率、輸出無功功率 ;若勵磁電流不做調節(jié)而調節(jié)原動機則同步發(fā)電機輸 出有功功率、輸出無功功率 （填改變或不變）。15變壓器的正序電抗 負序電抗；同步電機的正序電抗 負序電抗（填大于、 小于或等于）。、作圖題（共30分）1做出單相變壓器在副邊短路情況下的“T”型等效電路，標注其電阻、電抗參數(shù)，并說明其物理意義。（10分）并做相量圖判斷其聯(lián)接組標號o（10 分）3 一臺并聯(lián)于無限大電網的隱極同步發(fā)電機，調節(jié)其勵磁電流而原動機不做調節(jié)， 做出此時的電動勢相量圖并標明電樞電流和勵磁電動勢相量的末端變化軌跡（忽略電樞電阻與飽和）。（5分）4 一

5、臺凸極同步發(fā)電機，已知其Xd*=1、Xq*=0.8、U*=1、I*=1、功率因數(shù)角4=90。，做出其電動勢相量圖，并標注d、q軸以及勵磁電動勢相量的具體數(shù)值（不考慮磁路的飽和并忽略電樞電阻）。（5分）三、計算題（共30分）1 一臺三相變壓器，SN=25kVA, U1N/U2N=6/0.4kV ,阻抗電壓uk=4% ,額定負載時的短路損耗 PkN=300W, Y, y0 聯(lián)接，（1）求短路參數(shù)的有名值及標么值；（7分）（2）負載電流為額定電流的0.6倍且負載為純電阻性質，求此時的電壓調整率。（3分）2兩臺額定電壓相同的變壓器并聯(lián)運行，已知：SNi=3000kVA, uki=5%; Snii =3

6、000kVA ,UKII=10%。（1）總負載為3000kVA時，兩臺變壓器的負載分別是多少？ （2分）（2）為了不使任一臺變壓器過載，兩臺變壓器的最大總輸出容量是多少。（3分）3 一臺三相交流凸極同步發(fā)電機，額定電流100A, Y接法，極對數(shù)p=3,雙層繞組，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)為100匝，同步轉速1000轉/分鐘，基波繞組因數(shù) 0.9456,三次諧波繞組因數(shù)0.578,空載情況下氣隙基波與三次諧波每極磁通量分別為61=0.197Wb、63=0.003Wb,忽略其它高次諧波分量。（1）求基波感應電動勢的頻率；（1分）（2）空載情況下，求每相繞組基波感應電動勢與三次諧波感應電動勢的有效值；（2分）

7、（3）在三相繞組通過三相對稱額定電流情況下，求三相繞組合成基波與三次諧波磁動勢的幅值。（2分）4 一臺三相汽輪發(fā)電機數(shù)據如下，SN=31250kVA, UN=10.5kV （Y接），cosn=0.8 （滯后），定子每相 同步電抗為7.0 Q （不飽和值），定子電阻略去不計，此發(fā)電機并聯(lián)運行于無窮大 電網。（4分）(1)發(fā)電機在額定狀態(tài)下運行，計算此時的功率角、輸出有功功率和無功功率；(2)若維持上述勵磁電流不變，當輸出有功功率減半時，電樞電流、功率因數(shù)、功率角和無功功率將變?yōu)槎嗌伲?(6分)答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html電機學考試試卷B卷

8、、填空題（每空1分，共30分）1 .變壓器主磁通的主要作用是 ,其路徑為 ;漏磁通的主要作用是 ,其路徑為2 .單相變壓器加額定正弦電壓時，其空載電流的波形為，主磁通 的波形為; Y,y聯(lián)結的三相變壓器組加三相額定正弦電壓時，其空載電流的波形為 ,主磁通的波形為 ,相電動 勢的波形為 ,線電動勢的波形為 。3 .變壓器空載運行時，如外加電壓下降，其它不變，則主磁通將會 ;如 果電源頻率下降，其它不變，則主磁通將會 。（填上升或下降）4 . 變壓器 T 型等效電路中激磁電阻的物理意義是 ,它 用電橋來測量。（填能或 不能）5 .單相交流繞組通入正弦交流電流產生 磁動勢。三相對稱交流繞組通入 三相

9、對稱交流電流產生的合成基波磁動勢為 磁動勢，其轉向決定于,當B相電流最大時，其幅值位于 。6 .同步電機采用 繞組和 繞組削弱高次諧波電動勢與磁動勢以改善其波形。為削弱 5次和7次諧波分量，應選取的繞組節(jié)距等于倍極距。7 .同步發(fā)電機負載運行時 基波對 基波的影響稱為電樞反應，其性質決定于 角。8 . 同 步 發(fā)電 機并 網 時絕 對滿足 的 條件是 ;變壓器并聯(lián)運行時絕對滿足的條 件是。9 . 同步電機功率角的物理意義在時間上為 ; 在 空 間 上 為10 .并聯(lián)于無限大電網運行的同步發(fā)電機調節(jié)有功功率必須調節(jié) 僅調節(jié)勵磁，改變的是同步發(fā)電機的 功率。二、作圖題（第1題10分，第2題5分，共

10、15分。在答題紙上解答。）1 .畫出三相變壓器 Y,d3聯(lián)結的電動勢位形圖，并在下圖中畫出其接線圖。2 .畫出并聯(lián)于無窮大電網運行的三相隱極同步發(fā)電機保持輸出無功不變而調節(jié)有功的相 量圖，并作出勵磁電動勢 E0和電樞電流的變化軌跡(忽略電樞電阻，并不計飽和)。三、計算題(第1題20分，第2題15分，第3題20分，共55分。在答題紙上 解答。)1. 一臺額定容量為2500kVA,額定電壓為60/6.3kV, Y,d11聯(lián)接的三相變壓器，空載損耗 p0 = 7700W ,歸算到高壓側的短路阻抗Zk =115.62建，額定電流時的短路損耗PkN =31590W,求：(1)短路電阻和短路電抗的標么值；

11、(2)滿載且cos旭=0.8 (超前)時的電壓調整率和低壓側電壓；(3)滿載且cos(b=0.8 (滯后)時的效率；(4)與一臺額定容量為 3000kVA,額定電壓為60/6.3kV,短路電壓為7.5%, Y,d11聯(lián)接 的三相變壓器并聯(lián)運行時，在不允許任何一臺變壓器過載情況下最大輸出的總負荷 容量。2. 一臺三相異步電動機，額定頻率為50Hz,極數(shù)為4,定子采用雙層分布短距繞組，Y接線。定子總槽數(shù)為36,定子繞組線圈節(jié)距為 7槽，每個線圈的匝數(shù)為20,并聯(lián)支路數(shù)為1,每極基波磁通量為 0.00398Wb。試求：(1)定子繞組基波相電勢的有效值；(2)當定子相電流為 20A時，基波合成磁勢的幅

12、值。3. 一臺并聯(lián)于無限大電網運行的汽輪發(fā)電機的額定數(shù)據如下：額定容量為7500kVA,額定電壓為3150V (Y接)，cos(=0.85 (滯后)，同步電抗為1.5Q,忽略定子電阻，在不 考慮飽和的情況下，求：(1)發(fā)電機額定運行時的功率角、勵磁電動勢、電磁功率及過載能力；(2)保持額定運行時的勵磁電流不變，有功功率減小一半時，發(fā)電機的功率角、電樞電 流以及功率因數(shù)。電機學考試試卷C卷一、填空題（每空1分，共40分，本題答案寫在卷面上）1 . 一臺三相六極異步電機，接于 50赫茲的三相對稱電網上。電機同步速為 轉/ 分；當轉子轉速為970轉/分時，轉差率為,此時電機運行于 狀態(tài)，轉子電流的頻

13、率為 ,轉子電流產生的基波磁動勢以 轉/分的轉 速切割轉子，以 轉/分的轉速切割定子；當轉子轉速為一400轉/分時，電機狀態(tài)。2 .三相異步電動機和三相變壓器相比，其激磁阻抗標幺值,這是因 為。3 .異步電動機的功率因數(shù)總是 的（滯后或超前），這是由于 4 . 一臺50赫茲，380伏的三相異步電動機，若接于 60赫茲，380伏的電源上，當負載轉矩 不變時，則激磁電流 ,電機的轉速 ，最大電磁轉矩 , 最初起動轉矩 。（填增大，減小或不變）5 .三相異步電動機的最大電磁轉矩與轉子電阻,臨界轉差率與轉子電阻,最初起動轉矩與轉子電阻 。6 .深槽式與普通籠型異步電動機在額定電壓下起動時相比較，最初起

14、動電流倍 數(shù),最初起動轉矩倍數(shù) 。7 . 一臺鼠籠式異步電動機，原來轉子是銅條的，后因損壞而改為鑄鋁，在額定電壓下，如 果輸出轉矩不變，改換為鑄鋁后，則電動機的轉速 ，定子電流, 轉子電流 ,輸入功率 ,效率。（填增大，減小或不 變）8 .變極調速異步電動機的轉子一般為 型轉子；變頻調速為使主磁通不變，應采取控制方式。9 .籠型異步電動機正常運行時定子繞組為 接法，才能采用“星一三角”起動。10 .直流發(fā)電機中，電樞導體中的電流性質為 電流，通過 和 的作用轉換為電刷兩端的直流電流。11 .直流發(fā)電機中，若電刷順轉子轉向偏離了幾何中性線，則負載時直軸電樞反應的作用為,致使電機端電壓。12 .

15、一臺它勵直流電動機帶恒轉矩負載運行，若僅減小電樞兩端的電壓，則當電機重新達到穩(wěn)態(tài)時，電機的轉子轉速 ,電樞電流 。（填增大，減小或不變）13 .并勵直流電動機帶恒轉矩負載運行，如果僅在轉子回路中串入一附加電阻，當電機重新 達到穩(wěn)態(tài)后，電機的轉速 ,電樞電流 。14 .并勵直流發(fā)電機自勵的條件有 、二、作圖和分析題（每題10分，共20分，本題答案寫在答題紙上）1. （10分）試繪出三相異步電動機在額定電壓下的T型等效電路，并結合等效電路說明各參數(shù)的物理意義。2. （10分）異步電動機帶額定負載運行時，臨界轉差率為sm ,最初起動轉矩為Tst,最大電磁轉矩為TMmax，如果僅電源電壓下降了 10%

16、,而負載轉矩不變，定性作出調壓前后電動機 的TM -s曲線，并在曲線上標記出調壓前后的最大電磁轉矩、最初起動轉矩、臨界轉差率的值。三、計算題（共40分，本題答案寫在答題紙上）1. （24分）一臺三相四極繞線轉子異步電動機用于起重設備，已知：額定頻率為50Hz ,額定轉速為1440r/min ,轉子繞組每相電阻為1。，過載能力為2.6,額定運行時，定子輸入 功率為31.8kW ,定子銅耗為1kW ,鐵耗為0.8kW ,機械損耗與附加損耗共為 0.8kW。試 求：（1）額定運行時的轉差率；（2）額定運行時的電磁功率；（3）額定運行時的電磁轉矩；（4）額定運行時的轉子銅耗；（5）額定運行時的輸出功率

17、；（6）額定運行時的輸出轉矩；（7）額定運行時的效率；（8）為使最初起動轉矩等于最大電磁轉矩，轉子回路每相應串入的電阻值；2. （4分）一臺三相四極異步電動機額定容量為28kW ,額定電壓為380V,額定效率為90% ,額定功率因數(shù)為 0.88 ,定子繞組為三角形接線，在額定電壓下的堵轉電流為額定電流的 5.6倍，計算采用“星-三角”起動時的最初起動電流。3. （12 分）一臺并勵直流電動機 ：PN = 96kW, Un =440V , In = 255A , I fN = 5A, nN =500轉/分，電樞回路總電阻（包括電刷接觸電阻）Ra =0.0780。試求：額定電流時的電磁轉矩；電機的

18、理想空載轉速（忽略電樞反應影響）；在總制動轉矩不變的情況下，當電樞回路串入0.1歐電阻后的穩(wěn)定轉速。第8頁共10頁電機學考試試卷D卷一、填空題（每空1分，共40分）1 . 一臺三相異步電動機，電源頻率為50Hz ,額定轉速為1440r/min ,則額定運行時的轉差率為;轉子電流頻率為 ;定子磁動勢切割定子繞組的速 度為;定子磁動勢切割轉子繞組的速度為 ;轉子磁動勢相對 定子磁動勢的速度為。2 .異步電動機T型等效電路中等效總機械功率的電阻表達式是 , 它是在進行 歸算時得到的。3 .異步電動機全壓起動時的電流大但起動轉矩不大的原因是 和。4 .異步電動機的功率因數(shù)總是 的；正常運行時需要 無功

19、。5 .深槽型和雙籠型異步電動機利用 ,使轉子電阻隨轉子電流頻率 的增大而增大，從而提高了電機的起動性能。6 .異步電機的氣隙比同容量的同步電機的 ,異步電機激磁電流的標么值 比同容量的變壓器的 ,異步電機激磁電抗的標么值比同容量的變壓器的。（填大、小或相等）7 .鼠籠式異步電動機星一三角換接起動時的起動電流是全壓起動時的 倍；起動轉矩是全壓起動時的 倍；此起動方法只適用于正常運行時定子繞組 接法為 的電動機。8 .三相繞線式異步電動機轉子串入電阻，起動時，起動電流 ,起動轉矩 ;帶恒轉矩負載穩(wěn)定運行時， 與轉子未串入電阻時相比， 輸入功率, 電磁功率,定子銅耗 ,轉子銅耗 ,效率。 （填增大

20、、減小或不變）9 .通過 和 的作用，直流發(fā)電機將電樞導體中的感應電勢變?yōu)殡娝啥?電壓。10 .直流電機電刷的放置原則為 。11 .直流電機電樞反應的性質決定于電刷的 。12 .導致并勵直流發(fā)電機和他勵直流發(fā)電機外特性不同的主要原因為 。13 .三相異步電動機轉子的轉向與 的方向相 同，改變 可改變轉子的轉向。14 .三相異步電動機改變同步轉速的調速方法有 和15 .直流電動機的調速方法有、和16 .直流發(fā)電機正轉時能自勵，反轉時，不做任何改動，則 自勵。（填能或不能）答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html第9頁共10頁三、作圖題(每小題10分，共20分)1 .畫出三相異步電動機的 T型等效電路，標明參數(shù)， 并寫出用于繪制相量圖的五個基本 方程式。2 .畫出三相異步電機的電磁轉矩一轉差率曲線，并標出各運行狀態(tài)的范圍。四、計算題(第