河北科技大学电气学院 《电机学》试卷

河北科技大学2009——2010学年第一学期

《 电机学》期末考试试卷A

学院 班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 总分 一、填空：（1×30=30分）

1、当一台三相六极异步电动机接在频率为50Hz的电源上运行时，若电动机的额定转差率为

0.04 ，则该电动机的同步转速为1000r/min，电动机转子的转速为960r/min，转子绕组感应电动势的频率为2Hz ，转子电流的频率为 2Hz ，由转子电流产生的基波旋转磁动势相对于转子的转速是 40r/min ，而相对于定子的转速是 1000r/min 。

2、变频调速的异步电动机，在基频以下变频调速时，若使U1/f 1=常值，则近似属于恒磁通控制方式 调速方式。

3、三相异步电动机定子绕组接法为 三角形接法 时，才能采用Y—△起动方式。

4、在直流电动机中，电枢电动势的方向与电枢电流的方向 相反 ；电磁转矩的方向与电枢的旋转方向 相反 。（填相同或相反）

5、直流电动机的调速方法有： 电枢串电阻调速 、 改变电枢电压调速 、 改变励磁电流调速 。

6、一台额定频率为60Hz的变压器接到50Hz的电源上运行时，若额定电压不变，则该变压器的主磁通将 增大 、激磁电流将 增大 。（填增大、减小或不变）

7、并励直流发电机自励的条件是： 点击必须有剩磁 、 励磁绕组并联到电极性必须正确 、励磁绕组的电阻小于该转速下的临界电阻 。

8、绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻调速，在恒转矩负载情况下，调速前后电动机的输入功率 不变 、电磁功率 不变 、输出功率 减小 、电动机的效率将 减小 。（填增大、减小或不变）

9、有一台三相变压器，额定容量为600KVA，额定电压为10000 V/400V，Dy联结，则该变压器一次侧的额定相电压为 10000v ，二次侧的额定相电压为 400/根号3 ，一次侧的额定相电流为 10A ，二次侧的额定相电流为1500/根号3 A ，该变压器的电压比为 25倍根号3 。

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10、同步发电机与电网并联运行时，应满足的条件是 发电机的相序赢与电网一致 、 发电机的平率英语电网相同 、 发电机的激磁电动势E0应与电网电压U大小相等相位相同，即E0=U 。

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的在括号内打×）（1×10=10分）

1、一台四极单叠绕组的直流发电机，若电枢绕组中有一个元件断线，会使电刷间电压下降。（ F ） 2、降低电枢电压调速的他励直流电动机带额定的恒转矩负载运行时，不论转速高低，电枢电流不变。（ T）

3、他励直流电动机电枢电压为额定值，电枢回路不串电阻，减弱磁通时，只要负载转矩不过大，电动机的转速都升高。（ T ）

4、同步电机是可逆的，既可以作发电机运行，又可以作电动机运行。（ T ）

5、绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻启动可以减小起动电流，增大起动转矩，所以串入的电阻越大越好。（ F ）

6、绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻后，起动转矩和最大转矩都将增大。（ F ） 7、变压器既能变换电压，又能变换电流。（ T ）

8、变压器铁心中的主磁通幅值大小是由一、二次电流决定的。（ F ） 9、变压器的空载损耗主要是铁耗。（ T ）

10、由于同步发电机的转子不切割定子旋转磁场，所以转子铁心不必用硅钢片叠成。（ F ）

三、根据三相变压器绕组接线图，用相量图确定其联结组的组号。（9分）

四、计算题

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1、一台他励直流电动机，额定功率为7.5kW，额定电压为220V，额定电流为40.5A，额定转速为1500r/min，电枢回路总电阻为0.38Ω，拖动额定的恒转矩负载运行，试求： +

（1） 电动机额定运行时电枢电动势是多少？ （2） 电动机额定运行时电磁转矩是多少？

（3） 若把电源电压降到120 V，但转速还来不及变化的瞬间，电动机的电枢电流及电磁转矩

各是多少？

（4） 若把电源电压将到120 V后，电动机稳定运行时的转速和效率各是多少？（15分

2、两台连接组别相同，额定电压相同的变压器并联运行，已知SNⅠ=2500KVA, U1N/ U2N= 6.3KV/0.4KV， Z＊KⅠ=0.04； SNⅡ=1000KVA, U1N/ U2N=6.3KV/0.4KV ， Z＊KⅡ=0.05。试计算： （1）当总负载为3000KVA时，每台变压器分担多少负载？

（2）每台变压器均不过载的情况下，两台并联运行的变压器的最大输出是多？（15分）

3、一台三相二极绕线转子三相感应电动机，额定频率为50Hz,额定转速为2940 r/min ,转子每相

电阻为0.02Ω，设负载转矩保持为额定转矩不变，试求：

a) 若使该电动机稳定运行于1800 r/min，在转子每相绕组中应串入调速电阻是多少？ b) 转子回路不串电阻，负载转矩为额定转矩的80%时，电动机的转速是多少？（15分）

五、简答题：（6分）

同步发电机的感应电动势的频率与哪些因素有关？如何调节同步发电机的有功功率和无功功率？

河北科技大学2008——2009学年第一学期

《 电机学》期末考试试卷A

学院 班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 总分 电机学试卷第 3 页 共 37 页

一、填空：（1×40=40分）

1、有一台三相变压器，额定容量为1000KVA，额定电压为10000 V/400V，Dy联结，则该变压器一次侧的额定相电压为 10000V ，二次侧的额定相电压为 230.94V ，一次侧的额定相电流为 33.3A ，二次侧的额定相电流为 1443.38A ，该变压器的电压比为 43.3 。 2、为达到变压器理想并联运行的条件，并联运行的各变压器应满足以下要求： 各变压器的额定电压和电压比应当向等 、各变压器的连接组号必须相同 、 各变压器的短路阻抗标幺值要相等，阻抗角要相同 。

3、一台额定频率为60Hz的变压器接到50Hz的电源上运行时，若额定电压不变，则变压器的主磁通将 增大 、激磁电流将 增大

4、并励直流发电机自励的条件是： 磁路中必须有剩磁 、 励磁磁动势与剩磁两者必须相同 、 励磁贿赂的总电阻必须小于临界电阻 。

5、同步发电机与电网并联运行时，应满足的条件是 发电机相序应与电网一职 、 发电机的频率应与电网相同、发电机的激励电动势E0应与电网电压U大小相等，相位相同，即E0=U 。 6、当一台三相四极感应电动机接在频率为50Hz的电源上运行时，若电动机的额定转速为1440 r/min ，则该电动机转子绕组感应电动势的频率为 2Hz ，转子电流的频率为 2HZ ，由转子电流产生的基波旋转磁动势相对于转子的转速是 60r/min ，而相对于定子的转速是 0 。 7、在三相交流电机中，产生圆形旋转磁场的条件是 对称三相

绕组通入 对称 电流。

8、变频调速的三相异步电动机，在基频以下调速时，若使U1/f 1=常值时，近似属于 恒转矩 调速方式。

'9、在三相感应电动机的等值电路中，1?SR2的含义是 机械负载的一个纯电阻 。

S10、三相异步电动机定子绕组接法为三角形联结 时，才能采用Y—△起动方式。 11、改变单相异步电动机的旋转方向的方法是： 改变转速 。

12、他励直流电动机常用的起动方法有： 直接起动 、 电枢回路接入变阻器启动 、 降压起动 。

13、在直流电动机中，电枢电流的方向与电枢感应电动势的方向 相反 、电枢感应电动势是 反电动势 。

14、在三相同步发电机中，电磁转矩的方向与转子旋转的方向 相反 、电磁转矩是制动性 。 15、在直流电机中，换向极的作用是改善换向 ，换向极应装在 定子的两个主磁极之间 ，换向极绕组应与 电枢 绕组串联。

16、对于已经制成的直流电机，感应电动势的大小与 频率和 磁通量 有关。

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17、同步发电机电枢反应的性质取决于 电枢磁动势与主磁场在空间的相对位置

18、一台三相二极绕线转子三相感应电动机，额定频率为50Hz,额定转速为2940 r/min ,转子每相电阻的归算值为0.02Ω，电压比和电流比均为1.732，设负载转矩保持为额定转矩不变，若使该电动机稳定运行于1800 r/min，在转子每相绕组中应串入调速电阻的实际值是 。

二、根据三相变压器绕组接线图，用相量图确定其联结组的组号（8分）

三、简答题（5分}

一台三相异步电动机的定子绕组为双层短距绕组，极距为9，节距为8，在进行定子绕组重绕时，线圈的匝数、导线的截面积、绕组的接法均未变，但是误将节距变为了6，若将该电动机仍接在额定频率的额定电压上运行，对电动机的气隙磁场、激磁电流、功率因数等有什么影响?

四、判断题（正确的在括号内打√，错误的在括号内打×）（1×7=7分）

1、绕线转子三相异步电动机转子绕组串入的电阻越大，则电动机的起动转矩越大。（ ） 2、减弱磁通调速的他励直流电动机带额定的恒转矩负载运行时，不论转速高低，电枢电流不变。（ ）

3、他励直流电动机电枢电压为额定值，电枢回路不串电阻，减弱磁通时，只要负载转矩不过大，电动机的转速都升高。（ ）

4、由于同步发电机的转子不切割定子旋转磁场，所以转子铁心不必用硅钢片叠成。（ ） 5、笼型三相异步电动机转子绕组与定子绕组的相数总是相等的。（ ） 6、变压器铁心中的主磁通随负载的增加而增加。（ ） 7、变压器既能变换电压，又能变换电流。（ ） 五、计算题

1、一台他励直流电动机，额定功率为96kW，额定电压为440V，额定电流为250A，额定转速为500r/min，电枢回路总电阻为0.08Ω，拖动恒转矩负载运行，忽略电枢反映的影响，试求：

（5） 电动机额定运行时电枢电动势是多少？ （6） 电动机额定运行时电磁转矩是多少？

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5、简述Y—Δ启动时，为什么I

三、计算题

1、一台三相变压器，SN=1100KVA, U1N/U2N=10KV/6.3KV, Yd连接。当外施额定电压时，变压器

的空载损耗p0=6KW, 空载电流为额定电流的5.5%，当短路电流为额定值时，短路损耗pk=17KW（已转换到75℃时的值），短路电压为额定电压的6%，试求归算到高压侧的激磁阻抗和等效漏阻抗的实际值和标幺值？（10分）

2、一台20KW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻Ra=0.15Ω，在额定电压下电枢电流为120A，

转速为1450r/min，并励绕组与一变阻器串联使励磁电流为5A，当变阻器短路时，励磁电流为10.4A,转速降低到800r/min,电动机带有恒转矩负载，机械损耗和铁损耗不计，试计算：（1）励磁绕组的电阻和变阻器的电阻；（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值。（10分）

3、一台三相、星形连接、380V、35KW的八极绕线型感应电动机，其参数为： R1=0.15Ω, X1σ =0.27

Ω, R2'=0.14Ω, X2σ'=0.33Ω, ke=ki=1.4，试求启动转矩达到最大转矩时，转子回路中每相应接入多大的启动电阻？这时启动电流、启动转矩各为多少。（计算时取c=1）。（10分）

4、有一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率PN =15KW,额定电压U1N =380V(三角形连接)，

定子每相电阻R1=1.5Ω,漏抗X1σ =2.6Ω，转子电阻的归算值R2'=1.2Ω，漏抗归算值X2σ' =5Ω，激磁阻抗Rm=8Ω，Xm'=90Ω，电动机的机械损耗pΩ≈100Ω，额定负载时的杂散损耗p?≈100Ω，额定转速为n =1447.r/min，试求额定负载时电磁转矩，输出转矩，定子和转子的相电流，定子功率因数和电动机的效率。

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Yst?I?st3，TYst?T?st 。（5分） 3

四、写出下图的连接组号（要求画相量图，时钟表示法）（10分）

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电机学试卷第

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