全国20##年4月高等教育自学考试

电机学试题

课程代码：02271

一、填空题（每小题1分，共15分）

1.当变压器运行效率最高时，其不变损耗        可变损耗。

2.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于        。

3.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有       谐波。

4.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载      。

5.变压器空载合闸时电压瞬时值U₁=         时，空载电流最大。

6.如交流绕组的线圈节距用空间电角度表示时，其基波分量短距系数K_Y1=      。

7.三相异步电动机等效电路中的参数的物理意义是         。

8.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻       。

9.同步发电机电枢反应性质取决于       。

10.同步发电机气隙增大，其同步电抗将       。

11.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其       。

12.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于

        状态。

13.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在

        的缘故。

14.直流电机电枢反应性质取决于电刷的       。

15.直流电机电枢导体的电流是         流。

二、单项选择题（每小题1分，共20分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。）

16.变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（      ）

  ①减小                                                                      ②增大

  ③不变                                                                      ④没关系

17.一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗（     ）

  ①不相等                                                            ②相等

  ③折算后相等                                                     ④基本相等

18.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（     ）

  ①减小                                                                      ②不变

  ③增大                                                                      ④不确定

19.Z_正、Z_负分别为变压器正、负序阻抗，则（     ）

  ①Z_正>Z_负                                                           ②Z_正=Z_负

  ③Z_正<Z_负                                                           ④不确定

20.变压器的变比为K=W₁/W₂，准确的变比计算公式是（     ）

  ①K=E_2m/E_1m                                                             ②K=E₁/E₂

  ③K=U₁/U₂                                                         ④K=I₁/I₂

21.变压器并联条件中必须满足的条件是（     ）

  ①变比相等                                                               ②组别相等

  ③短路阻抗相等                                                        ④短路电压标么值相等

22.三相异步电动机的额定电流I_N=（     ）

  ①                                                ②

  ③                                            ④

23.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率S_N=0.04，额定转速为（     ）

  ①1000转/分                                                      ②960转/分

  ③40转/分                                                          ④0转/分

24.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接接开关降压起动，其起动电流I_st为（     ）

  ①100A                                                                     ②173A

  ③212A                                                                     ④150A

25.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（     ）

  ①2a=2p                                                             ②2a=p

  ③2a=4p                                                             ④2a=0.5p

26.同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（     ）

  ①交磁                                                                      ②直轴加磁

  ③交磁兼直轴去磁                                              ④交磁兼直轴加磁

27.同步发电机时间常数称为（     ）

  ①阻尼绕组非周期性电流时间常数

  ②励磁绕组时间常数

  ③定子绕组非周期性电流的时间常数

  ④定子绕组周期性电流时间常数

28.同步发电机参数X_d称为（     ）

  ①漏抗                                                                      ②同步电抗

  ③电枢反应电抗                                                        ④负序电抗

29.凸极同步发电机参数X_d与X_q的大小关系是（     ）

  ①X_d>X_q                                                             ②X_d<X_q

  ③X_d=X_q                                                             ④X_d=

30.同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（     ）

  ①阻尼绕组有电阻                                              ②励磁绕组有电阻

  ③电枢绕组有电阻                                              ④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果

31.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（     ）

  ①超前于                                                   ②滞后于

  ③超前于                                                      ④滞后于

32.短路试验，磁路不饱和的原因是（     ）

  ①直轴去磁电枢反应所致

  ②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降

  ③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降

  ④所加励磁电流很小

33.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（     ）

  ①交轴励磁绕组

  ②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大

  ③直轴上的磁阻比交磁阻大

  ④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻

34.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（     ）

  ①10%                                                                       ②大于10%

  ③小于10%                                                               ④20%

35.直流电机运行在发电机状态时，其（     ）

  ①E_a>U                                                                     ②E_a=0

  ③E_a<U                                                                     ④E_a=U

三、作图题（每小题4分，共8分）

36.当变压器带感性负载时，画出简化等值电路的相量图。

37.画出三相同步发电机各序等效电路

。

四、简答题（每小题4分，共16分）

38.说明自耦变压器的优点。

39.说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。

40.画出异步电动机负载时的等值电路，说明为什么异步电动机的功率因数总是滞后的？

41.提高同步发电机过载能力的方法有哪些？

五、计算题（共41分）

42.某台变压器r_k*=0.015，x_k*=0.05，试求：半载且功率因数（滞后）时的电压变化率。（4分）

43.一台三相50赫交流电机，定子绕组为单层整矩分布绕组，有关数据为Z₁=36，2p=4，N_c=6，2a=1，单星接线。（4分）

试求：每条支路总匝数N。

44.一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是576转/分。

试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速n₁；（3）额定转差率S_N；（4）转子电流频率f₂。（4分）

45.一台并励直流电动机U=220V，I_aN=75A，n_N=1000转/分，电枢绕组电阻r_a=0.157Ω，并励电阻R_f=91Ω，一对电刷压降，额定负载时的铁耗P_Fe=600W，机械耗P_mec=198W附加耗P_ad=145W，试求额定负载时的输入功率。（4分）

46.一台125000KVA、50Hz、110/11KV、Y_N、d联接三相变压器、空载电流I₀=0.02I_N，空载损耗P₀=133KW，短路电压U_k*=0.105，短路损耗P_KN=600KW，求激磁阻抗和短路阻抗标么值。（9分）

47.一台三相异步电动机2p=4，f=50Hz，P_N=13KW，U_N=380V，△联接，I_N=14.7A，P_cu1=630W,P_cu2=363W，P_Fe=346W，P_mec=150W，P_ad=65W，试计算该电机额定负载时n_N；T₂及T_em。（8分）

48.一台汽轮发电机并列于大电网上，其P_N=25000KW，U_N=10.5KV，（滞后），x_d*=1.0，不计r_a。

试求：①该机供给90%额定电阻且（滞后）时，输出的有功功率和无功功率为多少？

②此时的励磁电势E₀和为多少？（8分）

全国20##年4月高等教育自学考试

电机学试题参考答案

课程代码：02271

一、填空题(每小题1分，共15分)

1.等于

2.外加电压的大小

3.三次

4.大

5.0

6.K_y1=

7.模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的等效电阻

8.无关

9.内功率因数角Ψ

10.减小

11.输入转矩(原动机转矩)

12.欠励

13.电阻

14.空间位置

15.交

二、单项选择题(每题1分，共20分)

16.②        17.③        18.③        19.②        20.②

21.②        22.②        23.②        24.①        25.②

26.④        27.①        28.①        29.①        30.①

31.④        32.③        33.②        34.①        35.①

三、作图题(每题4分，共8分)

36.设U ₂为参考量U=1    0  U ₁=U ₂+I ₁r _k+I ₁x _k。

37.

四、简答题(每小题4分，共16分)

38.①减少铁心面积缩小总尺寸，占地面积减小。

   ②副边绕组匝数不变，导线截面积减小节省用铜量降低成本。

39.①幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为倍，即F_m1=1.35I。

   ②转速为同步速：n₁=。

   ③转向由电流相序决定，由超前相转向滞后相。

   ④幅值出现在电流有最大值即相线圈的轴线上。

40.从等效电路可以看出异步电动机的参数只包括电抗和电阻、电动机负载变化时，只是电阻值变化，因此无论什么情况，异步电机的功率因数总是滞后的。

41.①增加励磁电流，即增大E₀。

   ②减小同步电抗x_t。

五、计算题(共41分)

42.因为半载 ∴β=0.5，=0.8，∴=36.9°

△U=β

   =0.5(0.015×0.8+0.05×0.6)

   =0.021

   =2.1%

43.q==3

   N==36

44.(1)p=≈==5.2取p=52p=10

   (2)n₁==600转/分

   (3)S_N===0.04

   (4)f₂=S_Nf₁=0.04×50=2Hz

45.电枢电势E_aN=U_N-I_ar_a-2△U_b=220-75×0.157-2=206.2V

   I_f==2.42A

   P_em=E_aNI_a=206.2×75=15.465KW

   P₁=U_NI=U_N(I_f+I_a)=220(2.42+75)=17.032KW

46.由题意知Z_m^*===50

   r_m^*==2.66

   x_m^*==49.93

   Z_k^*=0.105

   r_k^*==0.0048

   x_k^*=

47.n₁==1500转/分

   总机械功率P_mec=P_N+P_mec+P_ad=13+0.15+0.065=13.215KN

   电磁功率P_em=P_mec+P_cu2=13.215+0.363=13.578KW

   额定转差S_N=P_cu2/P_em=0.363/13.578=0.0267

   额定转速n_N=(1-S_N)n₁=(1-0.0267)×1500=1460转/分

   负载转矩T_2N=9.55P_N/n_N=9.5585=牛、米

   电磁转矩T_em=P_mec/=13215×60/2π×1460=86.43牛、米

48.①=0.9(0.8-70.6)=0.72-70.54

     P=0.72×=22500KW

     Q=0.54×=16875千乏

   ②      0°+j(0.72-70.54)×1.0

=1.7   25°

则=1.7,δ=25.1°

  E₀=1.7=10.3KV

第二篇：《电机学(Ⅰ)》第二次作业答案

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欢迎你，窦建华(FH112258006)

你的得分： 92.5 
完成日期：20##年01月22日 19点02分

说明： 每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即20##年03月13日)后显示在题目旁边。

一、单项选择题。本大题共26个小题，每小题 2.5 分，共65.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.  

 ( C )

A.   副边电压变化率Δu越大，效率η越高

B.   副边电压变化率Δu越大，效率η越低

C.   副边电压变化率Δu越小，效率η越高

2.  

 ( C )

A.   808.3A

B.   56A

C.   18.67A

D.   32.33A

3.   一台变比为k＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻抗标幺值是（）。

 ( A )

A.   １６

B.   １６００

C.   ０.１６

4.  

 ( A )

A.   不变

B.   增加１０%

C.   减少１０%

5.   相电力变压器磁势平衡方程为（）。

 ( B )

A.   原，副边磁势的代数和等于合成磁势
 

B.   原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势
 

C.   原，副边磁势算术差等于合成磁势
 

6.   电压与频率都增加5？时，穿过铁芯线圈的主磁通（）。

 ( C )

A.   增加   

B.   减少  

C.   基本不变

7.   单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为（）。

 ( A )

A.   正弦波 

B.   尖顶波  

C.   平顶波

8.  

 ( B )

A.  

B.  

C.  

D.  

9.   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（）。

 ( D )

A.  

B.  

C.  

D.  

10.  三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F₁,绕组系数为 k_w1，3次谐波绕组系数为k_w3，则3次空间磁势波的合成幅值为（）。

 ( A )

A.   0

B.  

C.  

11. 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 )

A.  

B.  

C.  

12. 交流绕组的绕组系数通常为（）。

 ( A )

A.   <1

B.   >0

C.   =1 
 

13. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）。 

 ( B )

A.   起动转矩增大，起动电流增大

B.   起动转矩增大，起动电流减小

C.   起动转矩增大，起动电流不变

D.   起动转矩减小，起动电流增大

14.

 ( C )

A.  

B.  

C.  

D.  

15. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10% ，该电机转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速（）。 

 ( D)

A.   升10% 

B.   下降10%

C.   上升1/(1+10%)

D.   不变

16. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（）。

 ( B )

A.   漏阻抗较大

B.   短路电流产生去磁作用较强

C.   电枢反应产生增磁作用

D.   同步电抗较大

17. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。

 ( D )

A.  

B.  

C.  

D.  

18. 同步补偿机的作用是（）。 

 ( B )

A.   补偿电网电力不足

B.    改善电网功率因数

C.   作为用户的备用电源

D.    作为同步发电机的励磁电源。

19. 直流电动机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为（）。

 ( A )

A.   去磁与交磁

B.   增磁与交磁 

C.   纯去磁     

D.   纯增磁

20. 一台他励直流发电机，额定电压为200伏，六极，额定支路电流为100安培，当电枢为单叠绕组时，其额定功率为（）。

 ( D )

A.   20W    

B.   40kW    

C.   80kW   

D.   120kW

21. 并励直流电动机磁通增加10%，当负载力矩不变时（T2不变），不计饱和与电枢反应的影响，电机稳定后，n（）。

 ( B )

A.   增加   

B.   减小

C.   基本不变

22. 一台他励直流发电机，额定电压220V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功率为（）。

 (C )

A.   22kW    

B.   88kW
 

C.   132kW       

D.   44kW
 

23. 直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为（）。

 ( B )

A.   去磁与交磁

B.   增磁与交磁

C.   去磁

24. 并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将（）。

 ( C )

A.   飞车

B.   停转

C.   可能飞车，也可能停转

25. 若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U₀将（）。

 ( B )

A.   升高20％

B.   升高大于20％

C.   升高小于20％

D.   不变

26. 直流电动机的额定功率指（）。

 ( B )

A.   转轴上吸收的机械功率

B.   转轴上输出的机械功率

C.   电枢端口吸收的电功率

D.   电枢端口输出的电功率

三、判断题。本大题共14个小题，每小题 2.5 分，共35.0分。

1.   联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大（）。

 (错误)

2.   变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率

 (错误)

3.   交流绕组的绕组系数均小于1

 (正确)

4.   五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同

 (错误)

5.   单相绕组的脉振磁势不可分解

 (错误)

6.   机械和工艺容许的条件下，感应电机的气隙越小越好

 (正确)

7.   对于感应电动机，转差功率就是转子铜耗

 (错误)

8.   定、转子磁动势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件

 (正确)

9.   感应电动机空载运行时的功率因数很高

 (错误)

10. 同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似

 (错误)

11. 同步发电机的稳态短路电流很大

 (错误)

12. 利用空载特性和短路特性可以测定同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗

 (错误)

13. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗

 (正确)

14.  

        (错误)

 
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