电机学期末考试试卷大全

考考试试卷卷 （ A A 卷） 课 程 名 称电机学考试学期07-08/3得分 适 用 专 业电气工程及其自动化 考 试 形 式开卷闭卷半开卷 考试时间长度120 分钟 一、 填空题 （35 分） 1.在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电 流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通 所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2.变压器损耗包括绕组铜耗和 ___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为 之间。当___可变损耗 等于不变损耗_（或_   p p 0 0）___时，变压器效率达最大。 p p kNkN 3.由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为 ______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4.并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__ 短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压 器先达到满载。 5.三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会 在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6.三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7.电压互感器二次侧不允许 ___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8.交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善 __电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为 12 槽，为同时削弱 5 次和 7 次谐波，绕组的节距应取____10__________槽。单层绕组的短距 系数为。 9.脉振磁动势可以分解为两个 __圆形旋转________磁动势，它们的旋转方 向相反，幅值是脉振磁动势的 ____1/2（一半）_________。三相不对称 电流流过三相对称绕组产生__椭圆形_________磁动势，当它的幅值最小 时，速度最_____大_______。 10. 设异步电动机磁场基波频率为 f 1，同步速为n1，转速为n，则气隙中的ν 次谐波磁场在定子绕组上的感应电势频率为____ f 1_________，在转子绕 组上感应电势频率为___f f 1 1    f f 1 1n n n n 1 1 ___________。 11. 异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻，其上的电功率代 表转子的__总的机械功率______功率，该电阻称为__模拟______电阻。 12. 异 步 电 动 机 的 电 源 电 压 降 低 10 ％ ， 电 机 的 过 载 能 力 降 低 到 ____80__________，临界转差率___不变_______，负载不变时，电机的 转速将___降低_______。 13. 异步电机转子结构有鼠笼式和___绕线________式两种。利用变比为 K A 的 自耦变压器对鼠笼异步电机进行降压起动时，电网提供的电流与电机直 接起动时的电流之比为 ___ 1 1 ___________。异步电机恒转矩变频调速 2 2K K A A 时，____定子电压_______与定子电流频率之比应保持不变，目的是为了 保持___磁通_______不变。 二、 简答题 （35 分） 1.画出 Yd7 和 Dd4 三相变压器绕组连接图， 并作出相应的电动势矢量图。 （8 分） 2.为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。 （4 分） 3.三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场的性质 如何（幅值、旋转速度）若绕组有一相断线，试问此时合成磁动势的 大小和性质（用公式表示） （8 分） 4.画出异步电机 T－s 曲线，标明起动点、临界转差率点。指出电动机工作 时稳定与不稳定运行区域，并给出解释。 （9 分） 5.画出变压器和异步电动机负载时的等效电路，从能量转换的角度说明它 们的异同点。 （6 分） 三、 计算题 （30 分） 1.两台三相变压器串联运行，容量均为 1500kVA，两次降压后，供一负载， 两台变压器均为 Dy 连接，第 I 台额定电压为 66/，第 II 台额定电压为， 当两台变压器在侧做短路试验，数据如下，试求 （1） 每台变压器的短路阻抗 Z k，rk，xk 的标幺值； （8 分） （2） 额定负载时，功率因数为滞后时总的电压变化率。 （7 分） 变压器 I II 线电压（V） 334 300 短路电流（A） 130 124 三相功率（kW） 14 12 2.一台三相四极异步电动机， 150kW， 50Hz， 380V， Y 接法， 额定负载时 pcu2， pmec，附加损耗 pad。试求 （1）额定运行时的转速、转差率； （4 分） （2）额定运行时的电磁功率和电磁转矩； （5 分） （3）如额定运行时，保持负载转矩不变，在转子绕组中串入电阻使电机 的转速降低 10％， 问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍调速 后的转子铜耗是多少（6 分） 附参考答案 二、 简答题 1. 答 Yd7 A AB BC C B B E AB XyXy b b Y Y c c Z Z X X a a c xc x A A a ya y y yz zx x b zb z Y Y C C Eab Dd4 A AB BC C B ZB Z E AB XyXy c c Y Y a a Z Z b b A YA Y a ya y Eab z zx xy y c xc xb zb z C XC X or A AB BC C B XB X E AB X X c c Y Y a a Z Z b b A ZA Z a za z E ab z zx xy y c yc yb xb x C YC Y 2. 答 双层短距绕组可以等效为两个相位相差短距角β的单层绕组，其双层短距绕组的基波 和谐波电势为两个单层绕组相应电势的矢量和，其数值分别小于其代数和，其减小系数为 短距因数，谐波的短距因数要小于基波的短距因数。因此，通过短距，牺牲一点基波来达 到更多地抑制谐波的作用。 3. 答 三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场，基波合成磁动势是 一个圆形旋转磁动势，其幅值不变， 为一相脉动磁动势幅值的3/2 倍，旋转速度为 60f/p。 若有一相断线，如 a 相，则 i a  0，i b  I m sint，i c  I m sint 以 b 相绕组轴线为参考轴，则 b 相磁动势基波 f b1 t,x  F m1 sintcosx c 相磁动势基波 f c1 t,x  F