2020年电机学理论知识考试模拟试卷及答案四

20202020 年电机学理论知识考试模拟试卷及答年电机学理论知识考试模拟试卷及答 案（四）案（四） 一、填空 1. 一台 50Hz 的三相电机通以 60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有 效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小，转 速，极数。 答：不变，变大，不变。 2. ★单相绕组的基波磁势是，它可以分解成大 小，转向，转速的两个旋转磁 势。 答：脉振磁势，相等，相反，相等。 3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数 a=1，那么极距 =槽，每极每相槽数q=，槽距角α=，分布因 数k d1 =，y 1 8， 节距因数k p1 = , 绕组因数k w1 =。 答：9，3，20°，0.96，0.98，0.94 4. ★若消除相电势中次谐波， 在采用短距方法中， 节距y 1= 。 答： 1  5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（ a-b-c-a）, 其中i a 10sint，当 Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位 于；当 Ia =-5A 时，其幅值位于。 答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。 6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成 磁势为。 答：脉振磁势。 7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ 次谐波磁势的转速 为。 答： n s  8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向，在定 子绕组中，感应电势的频率为，要消除它定子绕组节 距y 1= 。 答：1/5,相反，f1,  9. ★★设基波极距为τ ，基波电势频率为 f，则同步电机转子磁极 磁场的 3 次谐波极距为； 在电枢绕组中所感应的电势频率 为；如 3 次谐波相电势有效值为 E 3，则线电势有效值 为； 同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流 时，所产生的3次谐波磁势表达式 4 5 为。 三相绕组流过对称三相电流 时 3 次谐波磁势幅值为。 答： ，3f,0,F 3 cos3xcost,0 3   10.★某三相两极电机中，有一个表达式为δ =F COS（5ω t+ 7 θ S）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电 流频率的倍；该磁势的极对数为；在空间 的转速为；在电枢绕组中所感应的电势的频 率为。 答：5，7p, n s ，5f 1 二、选择填空 1. 当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势 时，应选绕组节距为。 A： B：4/5 C：6/7 D：5/6 答：D 2. ★三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为 F 1,绕组系数为 k w1，3 次谐波绕组系数为 kw3，则 3 次空间磁势波的合成幅值 为。 Ａ：０；Ｂ： F 1kw3 /k w1 ；Ｃ：F 1kw3 /k w1 答：A 3. 三相四极 36 槽交流绕组， 若希望尽可能削弱5 次空间磁势谐波， 绕组节距取。 A ：y 1 =7 B：y 1 =8 C：y 1 =9 答：A 4. 交流绕组的绕组系数通常为。 Ａ：0；Ｃ：=1 答：A 1 3 5 7 5. ★三相对称交流绕组的基波电势幅值为 E 1,绕组系数为 kw1， 3 次 谐波绕组系数为 k w3，则 3 次谐波电势幅值为 。 Ａ：０；Ｂ： E 1kw3 /k w1 ；Ｃ：E 1kw3 /k w1 答：A 6. ★一台 50Hz 的三相电机通以 60 Hz 的三相对称电流，并保持电流 有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小， 转速，极数。 A：变大； B：减小； C：不变。 答：C，A，C 7. 单相绕组的基波磁势是。 A：恒定磁势； B：脉振磁势； C： 旋转磁势。 答：B 8. 交流电机定、转子的极对数要求。 A：不等； B：相等； C：不可确定。 答：B 9. ★交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势。 A：都减小； B：不变； C：基波电 势不变，谐波电势减小。 1 3 答：A 10. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转。 A：5 倍； B：相等； C：1/5 倍。 答：C 三、判断 1. ★采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的υ次谐波电势。 （） 答：对 2. 三 相 对 称 交 流 绕 组 中 无 三 及 三 的 倍 数 次 谐 波 电 势 。 （） 答：错 3. 交流绕组的绕组系数均小于1。 （） 答：对 4. ★五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。 （） 答：错 5. 单相绕组的脉振磁势不可分解。 （） 答：错 11.★交流电机与变压器一样通以交流电， 所以他们的感应电势计 算公式相同。（） 答：错 12.要想得到最理想的电势，交流绕组应采用整距绕组。 （） 答：错 13.极相组 A 的电动势与极相组 X 的电动势方向相反，电流方向 也相反。（） 答：对 14.交 流 电 机 励 磁 绕 组 中 的 电 流 为 交 流 量 。 （） 答：错 15.交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都减小了。 （） 答：对 16.交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场极数相等。 （） 答：对 17.电角度为p倍的机械角度。 （） 答：对 18.交流绕组常用整距绕组。 （） 四、简答 1. ★★有一台交流电机，Q=36，2p=4，y 1=7，2a=2，试会出： （1）槽电势星形图，并标出 600相带分相情况； （2）三相双层迭绕组展开图。 答： （1）槽距角  p360  20 36 每极每相槽数 q  Q  36  3 2pm43 由α=200画出槽电动势星形图， 然后由 q=3 标出按 600相带的 分相情况（见图 a） ，顺序为：A-Z-B-X-C-Y. . （a） 由 y=7 画出三相双层叠绕组展开图，并根据 2a=2 进行端部连线（见 图 b） （b） 2. ★凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分 布波形与哪些因素有关？ 答：由磁路的欧姆定律  F 知,电机气隙磁通沿圆周的分布情况取 Rm 决于励磁磁势 F 在气隙空间的分布和磁路的磁阻 R m。由于凸极发电 机的励磁绕组是集中绕组，极弧的形状（即磁路的磁阻阻 R m）影响 气隙磁场沿圆周分布波形。隐极发电机，由于气隙均匀，沿气隙圆周 各点磁阻相同， 每极范围内安放励磁绕组部分， 即励磁磁势 F 影响气 隙磁场沿圆周分布波形。 3. 试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于 或等于 1？ 答：短距系数物理意义是：短距线匝电动势 E t(y1)和对各线圈都集中在同一槽 时电动势代数和 Eq(q=1)的比值， 即 k d  E q(q1) E q(q1) ; 由数学知：相量和总是小于（或等于）其代数和，即E t(y)  E t(y) 及E q(q1)  E q(q1) , 故其比值 即K y 及K q 总是小于 1.