电机学期末试题及答案2
更新时间:2023-09-30 03:19:01 阅读量: 综合文库 文档下载
电机学I试题
(华南理工大学电力学院2005.6)
姓名 班级 学号(指班内序号) 成绩
注意: 1. 一、二、三题答案必须直接写在试题相应位置;
2. 四、五、六题写在答题纸上;
3. 不得自带草稿纸;
4.答题前必须在每页(包括答题纸和草稿纸)右下角写上自己的名字,才可拆开试卷。
一、填空(25分) 1. 电机是 装置。 2. 变压器绕组归算的原则是:在归算前后, 不变; 不变。
3. 变压器的效率在 达到最大值。 4. 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: 。
5. 自耦变压器功率传递的特点为 。
6. 短距因数的物理意义为 。
7. 一相绕组的感应电动势计算公式为 ;其中的匝数N是指 。
8. 对称三相绕组、通对称三相电流,产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为: ;其幅值为单相磁动势的 倍。
9. 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= 。 10. 感应电机转子反应的物理意义为 。
11. 为了获得感应电机的T型等效电路,需要对转子绕组进行 和 归算。
13. 感应电机做堵转试验时,转子电流的频率为 。
14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率Pem,可以分割成转子铜耗pcu2、总机械功率(转换功率)P?。二者同Pem的关系为pcu2= ;P? = 。 15. 同步电机的电枢反应是指 。
16. 同步发电机的空载特性是指:转子转速保持同步、电枢绕组开路时, 之间的关系。
17. 功角的含义是:从电路(电压)角度看,它是 之间的夹角;从磁场角度看,它是 之间的夹角。
18. 对于凸极同步发电机,已知电枢电流I、电压U、功率因数cos?、Xd、Xq,求取励磁电动势E0时,需要利用一个虚拟电动势EQ来求取I和E0的夹角?0。 。
19. 同步发电机机投入并网的条件为:1)相序相同;2) ;3) 。
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,建立主磁通的励磁磁动势是。
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。
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 。
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。
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。
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 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 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 。 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 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 。 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= 。 A 2 B 4 C 6 D 8
四、简答题(15分)
1. 写出变压器的基本方程式(电压、磁势等)
2. 画出异步电机的T型等效电路、并标明各参数。
3. 画出凸极同步发电机的相量图(滞后功率因数时),并标明各相量、角度。
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?。?
???
2. 一台3相4极的绕线式感应电动机,nN=1450r/min,转子每相电阻R2=0.012?。设负载转矩保持为额定值不变,欲将转速从1450r/min降低到1050r/min,求转子回路应该串入的电阻。
(后附答题纸和草稿纸)
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电机 试题(参考答案)
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. 变压器绕组归算的原则是:在归算前后,(一、二次侧容量、功率)不变;(一、二次侧绕组磁势)不变。
3. 变压器的效率在(铁耗与铜耗相等时)达到最大值。
4. 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)。
5. 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)。
6. 短距因数的物理意义为(元件短距时的电势同元件整距时的电势的比值)。
7. 一相绕组的感应电动势计算公式为(k?E=4.44fNw1);其中的匝数N是指(每相串联匝数)。
8. 对称三相绕组、通对称三相电流,产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为:(哪相电流达到最大值,旋转磁势的轴线就转到同该相绕组轴线重合);其幅值为单相磁动势的(1.5)倍。
9. 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)。
10. 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)。 11. 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。 13. 感应电机做堵转试验时,转子电流的频率为(定子电流频率)。
14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率Pem,可以分割成转子铜耗pcu2、总机械功率(转换功率)PW。二者同Pem的关系为pcu2=( sPem);PW =((1-s)Pem)。 15. 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)。
16. 同步发电机的空载特性是指:转子转速保持同步、电枢绕组开路时,(端电压同励磁电流)之间的关系。
17. 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。
18. 对于凸极同步发电机,已知电枢电流I、电压U、功率因数cosj、Xd、Xq,求取励磁电动势E0时,需要利用一个虚拟电动势EQ来求取I和E0的夹角Y0。()。
19. 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。(√)
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