电机学试卷

一、填空(25分)

1. 电机是(一种进行机电能量转换或将一种电压、电流等级转换成另外一种电压、电流等级的)装置。

2. 变压器的效率在(铁耗与铜耗相等时)达到最大值。

3. 为了使电动势波形接近正弦波,三相变压器比较好的绕组联结方法为:(一、二次侧至少有一方为三角形联结,或有一方为星形带中性点接地联结)。 4. 自耦变压器功率传递的特点为( 一、二次侧既有直接的传导功率传递,又有间接的电磁感应功率传递)。

5. 同步旋转磁场的转速n(转每分钟)、极对数p、电流频率f之间的关系为

n=(60f/p)。

6. 感应电机转子反应的物理意义为(转子绕组电流的基波磁势对气隙磁场的影响)。

7. 为了获得感应电机的T型等效电路,需要对转子绕组进行( 频率)和(绕组)归算。

8. 感应电机做堵转试验时,转子电流的频率为(定子电流频率)。 9. 同步电机的电枢反应是指( 电枢电流的磁势对主极磁场的影响)。 10. 功角的含义是:从电路(电压)角度看,它是(励磁反电势与端电压)之间的夹角;从磁场角度看,它是(主极励磁磁场同气隙合成磁场)之间的夹角。 11. 同步发电机机投入并网的条件为:1)相序相同;2)( 频率相同);3)(对应相的电压相等、且相位相同)。

二、正确的打“√”;错误的打“?”(25分)

1. 变压器一次侧接额定电压不变,则负载的主磁通比空载的主磁通略小。(√ ) 2.如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为k=N1/N2,则一次侧归算到二次侧时,电动势和电压要乘以k倍,电流乘以1/k倍,阻抗乘以k2倍。 (? ) 3.考虑磁路的饱和时,如果变压器主磁通为正弦波,则产生主磁通励磁电流也是正弦波。(? )

4.三相变压器绕组采用Y,d连接时,共有1、3、5、7、9、11六个组号。(√ ) 5.对称三相绕组通入对称三相电流时,除产生基波旋转磁动势外,还会产生3次、5次、7次、9次??等一序列的奇数次高次谐波旋转磁动势。 (? ) 6.对称三相绕组通入对称三相电流,当某相电流达到交流的最大值时,基波合成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。 (√ ) 7.只要电源电压不变,感应电动机的铁耗就基本不变。 (√/?) 8.当感应电动机的定子接电源、转子短路堵转时,电机的电磁功率、输出功率和电磁转矩均为零。 (? )

9.对绕线型感应电动机,转子串电阻可以增大起动转矩;对笼型感应电动机,定子绕组串电阻可以增大起动转矩。 (? ) 10.对感应电动机,进行恒转矩变频调速,基本上要求电源电压随频率正比变化。

(√ )

11.若同步电机的气隙合成磁场超前于转子主磁场,则电机运行于发电机状态。

(? )

12.对于隐极同步发电机,其同步电抗等于电枢反应电抗。 (? ) 13.通常同步发电机工作在过励状态,以便提供无功功率,改善电网的功率。(√ ) 14.变压器的额定容量单位为kW。 (? ) 15.考虑铁耗时,变压器的励磁电流同其产生的主磁通同相位。 (? ) 16.变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。 (? ) 17.电角度=机械角度×2p。 (? ) 18.双层叠绕组的最多并联之路数为2。 (? ) 19.正常空载运行的三相感应电动机,忽然一相断线,则必然停转。 (? ) 20.感应电动机的最大电磁转矩同转子电阻成正比。 (? ) 21.感应电动机的功率因数很高。 (? ) 22.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。 (? ) 23.忽略电枢绕组电阻时,同步发电机的短路电流为纯直轴分量Id。 (√ ) 24.忽略电枢绕组电阻、负载cos?=0时,同步发电机的输出电流为纯交轴分量Iq。(? ) 25.单层绕组可以靠短距来消弱谐波。 (? ) 三、单选题(13分)

1.变压器在负载运行时,建立主磁通的激磁磁动势是 C 。

A 一次绕组产生的磁动势 B 二次绕组产生的磁动势 C 一次和二次绕组产生的合成磁动势 D 以上都不对

2.一台三相电力变压器,二次侧带对称负载,且输出电压恰好等于其二次侧的空载电压,则该负载一定是 C 。

A 纯电阻负载 B 电感性负载 C 电容性负载 D 无法判断

3.两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行,则变压器所分担的容量之标幺值 D 。

A 与短路阻抗成正比 B 与短路阻抗成反比 C 与短路阻抗标幺值成正比 D 与短路阻抗标幺值成反比 4.由定子对称三相绕组产生的 次空间谐波磁动势,旋转速度 D 。

A 等于零 B 是基波磁场转速的 倍 C 等于基波磁场转速 D是基波磁场转速的 倍 5.要消除三相绕组中的齿谐波磁动势,一般可以采用 C 。

A 短距绕组 B 分布绕组 C 斜槽 D 无法消除 6.笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比, A 。

A 起动电流、起动转矩均减小 B 起动电流减小、起动转矩增加 C 起动电流、起动转矩均增加 D 起动电流增加、起动转矩减小 7.三相感应电动机对称运行时,定、转子绕组的两个旋转磁场的关系为 A 。

A 始终同步 B 相对定子反向 C 相对定子同向、但不同步 D 有时同步、有时失步

8.同步发电机并联运行,有功功率一定,则 B 同步发电机的电枢电流最小。

A 过励时 B 正常励磁时 C 欠励时 D 励磁电流最小时 9.凸极同步电机负载运行时,电枢绕组产生的气隙电动势 是由 D 产生的。

A 转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同 B 转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同 C交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同

D 转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同 10.汽轮发电机与水轮发电机的差别为 D 。 A 汽轮发电机转子为凸极结构 B 水轮发电机转速快 C 汽轮发电机转子半径大 D 水轮发电机转子体积大

11.单相变压器U1N /U2N=220/110V,如果一次侧接380V,则主磁通将 A 。 A 增大为380/220倍 B 不变 C增大为380/110倍 D 减小

12.单相变压器U1N /U2N=220/110V,一次侧加220V时,空载电流为1A;今将一次、二次侧绕组顺极性串联,外施330V电压,则空载电流为 B 。 A 1A B 2/3A C 1.5A D 3A 13.一台三相感应电动机,其空载转速为730转/分钟,则其极数2p= B 。 A 2 B 4 C 6 D 8 五、计算(14分)

1. 单相变压器IN=15.15A,U1N/U2N=6600/6300V,f=50Hz,短路试验在高压侧进行(绕组温度已经为75℃):UK=3240V、Ik=15.15A、Pk=7490W。忽略励磁支路,假定R1= R’2、X1??X’2?,求R1、X1?、R2、X2?。 答:Zk=Uk/Ik=3240/15.15= 213.861 (?) Rk=Pk / Ik2 = 7490/15.152 = 32.633(?)

Xk=sqr(Zk2 – RK2) = sqr(213.861^2-32.633^2)= 211.357(?) R1= R’2= Rk/2 = 32.633/2 = 16.616(?) X1??X’2????Xk/2 = 211.357/2 = 105.678(?) k=6600/6300= 1.04762

R2= R’2/k2= 16.616/1.047622 =15.140(?) X2??X’2???k????105.678/1.047622 = 96.289(?)

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