完整版西交电机学考前模拟题

1、西交?电机学?考前模拟题、选择与填空题1. 某台直流单叠绕组的他励电动机,额定运行时的 In 120A,并知该电机为6极,那么此时该电机绕组中每条支路电流为A.a 20;b 60;d 10;d 40.2. 某并励直流电动机,曾维修后及时做负载试验,发现电动机的转速很高,其原因是.a交轴电枢反响的去磁作用；b直轴电枢磁势的增磁作用；c直轴电枢反响的去磁作用；d换向器与电刷接触不好.3 .直流发电机通过主磁通感应的电势应存在丁.a电枢绕组；b电枢和励磁绕组；c励磁绕组；d不存在.4 .变压器负载运行时,假设增大负载电流,那么变压器的铁耗将.a增大；b不变；c减小.5. 一台单相变压器的额定电压为

2、220V/110V,当一次侧电压为250V时,变压器等效电路中的激磁电抗将.a增大；b不变；c减小.6. 交流三相绕组中,当采用双层短距绕组,欲同时削弱定子绕组中的5次和7次谐波电势,那么采用线圈跨距为时能到达效果./、4心 6,、5ay一；by 一；cy 一.5 767. 假设有一台三相异步电动机运行在转差率 s=0.038,那么此时通过空气隙传递的功率有.a 3.8%是电磁功率；b 3.8%是转子铜耗；c 3.8%是机械功率；d 3.8%是电功率.8. 某三相异步电动机,f=50Hz, nN=730r/min,那么该电动机的极对数是 对, 同步速是 r/min.9 .三相异步电机空载时基波

3、主磁通的大小主要取决丁a气隙大小；b电源电压；c电机铁心材质.10.三相同步发电机的电枢反响电抗 Xa是有引起的.a三相合成的基波旋转磁场；b单项谐波旋转磁场；c基波漏磁场；d漏磁通.11 .当励磁电流为1.5A时,同步电动机的功率因数为 1;假设其他条件不变,而将励磁电流减小到1.0A,那么电动机的功率因素将会：a超前；b滞后；c不变.12 .同步发电机可分为隐极机和凸极机两类,汽轮发电机机届丁其中 的,水轮发电机届丁其中的.13. 某台直流双叠绕组的他励直流电动机In 120A,并知该电机为6极,那么额定时每个支路的电流应为()A.(a) 20;(b) 60;(c) 10;(d) 40.1

4、4. 某并励直流电动机空载运行时,假设不慎将励磁回路断开,电机转速将().(a)升到某一高值后稳定运行；(b)减速后停转；(c)增加到不允许的值即“飞车 ；(d)原速运行.15. 为了得到最大的直流电势,直流电机电刷的位置必须在 16. 一台变压器进行空载试验,当高压侧加额定电压或低压侧加额定电压分别进行测量,所得空载损耗().(a)前者大；(b)后者大；(c)相等.17. 单相变压器磁路饱和时,主磁通和励磁电流i0的波形().(a)不能同是正弦波；(b)同是正弦波；(c)同是平顶波；(d)同是尖顶波.18. 交流合成磁势幅值公式Fp1切1(0.9妙)中的电流11为().P 2 P(a)某一相

5、电流的幅值；(b)某一相电流的有效值；(c)某一线电流有效值.19. 如果某三相异步电动机在运行中电源电压下降到85%Un ,而此时的负载转 矩不变,那么定子绕组每相电流Ii值将(c)增大.、转向、转速相同的(a)不变；(b)减小；20. 基波脉振磁势可以分解为两个幅值圆形旋转磁势.21. 假设在修理异步电动机的定子三相绕组时,将每相申联匝数减小了,那么气隙中 主磁通幅值大小将(a)增大；(b)不变；(c)减小；22. 某台隐极转子同步发电机,其同步电抗每相值Xs=1的三相对称负载,那么电枢反响的性质为(b)纯增磁；(d)直轴增磁兼交磁Zl= (1-3j)(a)直轴去磁兼交磁；(c)纯去磁；2

6、3. 一台交流同步发电机,感应电势的基波频率为(a) 50Hz;(b) 200Hz;(c) 120Hz;24. 三相同步发电机中的零序电流本身流过三相绕组时()(a)只能产生漏磁通；(b)只能产生主磁通；(d)无关.,如果接每相阻抗为)：10极,转子磁极以1200r/min旋转,那么定子绕组中(d) 100Hz(c)前两者都有25. 假设要改变并励直流发电机的电枢两端的正负极性,那么不应采用的方法应为a改变励磁绕组的接线；b改变电枢绕组接线；c改变原动机的转向；d即改变原动机转向乂改变励磁绕组接线.26 .普通直流电机电枢绕组为单叠绕组时,其并联支路数.a等丁极对数；b等丁极数；c与极数无关.

7、27.假设并励直流发电机转速升高15%,那么发电机的空载电压将升高.a 15%;b >15%;c <15%;d不变.28 .变压器负载运行时,假设增大负载电流,那么变压器的铜耗将.a增大；b不变；c减小.29. 变压器的空载电流大小与无关.a电源电压和频率；b铁心结构；c 一次侧绕组匝数；d二次侧绕组匝数.30. 某一台三角形接线的交流电机的定子对称三相绕组,当电机运行时有一相绕组断线时,产生的基波磁势性质是磁势.a椭圆形旋转；b脉振；c圆形旋转.31 .异步电动机的功率因数.a总是滞后；b总是超前；c负载小时超前；d负载大时滞后.32 .根据三相异步电动机转子的结构不同可以分为

8、和 两类.33. 某三相绕线式异步电动机,当转子绕组中申入调速电阻后,当负载转矩为包值,那么调速后的转速值和转子电流值分别为a增大,减小；b减小,增大；c近似不变,减小；d减小,近似不变34. 并网后的三相同步电动机运行时,如每相空载电势E0小丁电网每相电压,那么此时发电机运行状态为：a欠励；b过励；c纯电阻负载35. 用不等式比较同步发电机的直轴同步电抗 Xd ,直轴瞬变电抗Xd和直轴超瞬''变电抗Xd的大小36. 某三相同步发电机单机运行,供以电阻、电感性负载运行,保持励磁电流不变和负载功率因素包定,当负载即电枢电流增大时,那么发电机的端电压a不变；b降低；c增加；d不能确

9、定二、简做题4X 5=20分1. 并励直流发电机在负载运行时,它的端电压大小受哪些因素影响2. 为什么变压器稳态短路试验时所测得的损耗,可以认为根本上等丁变压器绕 组的铜损耗3. 异步电机的运行状态有哪几种并写出相应转差率的范围4. 简述同步发电机的工作原理.5 .如果分别要使他励、并励、复励直流发电机的电枢间的正负极性互换,应采 取什么方法6 .在变压器等效电路中,Rm和Xm所表示的物理意义是什么7. 单相交流绕组与三相交流绕组分别产生什么种类的磁势试简述这两种磁势 的在时空分布上的区别.8. 并联在电网上运行的同步发电机在过励状态发出什么性质的无功功率同步 电机在过励状态吸收什么性质的无功

10、功率9. 如在并励电动机的励磁回路中接入熔断丝是否合理可能出现什么后果10. 简述使用电流互感器与电压互感器时各自应该注意的问题.11. 简述削弱高次谐波的方法.12. 同步电机在对称负载下稳定运行时,电枢电流产生的磁场是否会在励磁绕组 中感应电势为什么三、计算题56分1 .一台并励直流发电机, Pn 67kW,UN 23CV,An 960r/min, In 291A,电 枢电阻Ra 0.0271 ,2火2V,额定时励磁电流If 5.12A,铁芯损耗 FFe 779W,机械摩擦损耗Pm 883W.试求满载时的电磁功率、电磁转矩和效率.2. 有一单相变压器,主要额定数据为：Sn 1000kVgA

11、 , U/Sn 66kV/6.6kV; 当变压器空载试验电源接低压侧时, U02 6.6kV,I02 19.1A, F0 7.49kW ;而稳态短路试验电源接高压侧时,UK 3.24kV,Ik 15.15A,PkN 9.3kW.试 求：1变压器折算到高压边的励磁阻抗 Zm和短路阻抗Zk ；2 cos 2 0.8 滞后时该变压器的最大效率max.3. 有一台三相异步电动机,PN=17.2kW, f=50Hz, 2p=4, U n =380V, I n =33.8A, 定子绕组为Y联接,额定运行时的各项损耗分别为FCu1 =784W , Ru2=888W,PFe=350W, Pm Pv =280W

12、试求:1额定运行时的电磁转矩 T; 额 定运行时的输出转矩Tn ; (3)额定转速nN o4. 有一台三相同步发电机,Pn =2500kW, Un 10.5kV , Y接法,cos n 0.8(滞后),作单机运行.同步电抗 Xs=7.52 ,电枢电阻不计.每相的励磁磁势Eo 7520Vo求以下几种负载下的电枢电流,并说明电枢反响的性质.(1) 相值为7.52的三相平衡纯电阻负载；(2) 相值为7.52的三相平衡纯电感负载；(3) 相值为15.04的三相平衡纯电容负载；5. 一台并励电动机额定数据如下：Pn 17kW ,Un 220V, nN 3000r / min ,In 88.9A,电枢回路

13、总电阻Ra 0.0896,励磁回路的电阻Rf 181.5 .假设忽略 电枢反响的影响,试求：(1) 电动机的额定输出转矩；(2)在额定负载时的电磁转矩；(3)额定负载时的效率；(4)在理想空载(Ia 0)时的转速.6. 有一台单相变压器,Sn 100kVgA,U1N/U2n 6000V/230V,f 50Hz.原、副边参数分别为 R 4.32 ,R2 0.006 , X8.9 ,X20.013 .试求：(1)短路电阻Rk,短路电抗Xk的标幺值及阻抗电压Uk；(2) 在额定负载下,cos 2 1,cos 2 0.8 (滞后)及cos 2 0.8 (超前)这三 种情况下的电压调整率 U.7. 有一

14、台三相 4极感应电动机,转子绕线式.PN=155kW,转子每相电阻R2 =0.012 ,额定运行时的 Pcu2=2.21kW, Pn=2.64kW, FV=0.31kW,试求：(1)额定时的nN和电磁转矩T ; (2)假设电磁转矩保持不变,而将转速下降到 1300r/min,应该在转子每相绕组中申入多大电阻 Rtj ,此时的转子铜耗Pcu2=?8. 有一台三相凸极同步发电机,电枢绕组 Y接法,每相额定电压U pN =230V,额定相电流IpN=9.06A, cos n =0.8(滞后).该机运行于额定状态,每相励磁电势Eo=410V,内功率因数角60o,不计电阻压降,试求：Id , Iq, X

15、d , Xq各为多少9. 一台直流并励电动机,Pn 7.5kW,UN 110V,nN 1500r/min, IN 82.2A,电枢回路总电阻Rf 46.7 ,假设忽略电枢反响的影响,试求：(1)电动机电枢电流Ia 60A时的转速；(2)假设负载转矩不随转速而改变,现将电机的主磁通减少 15%,求到达稳定状态时的电流及转速.10. 一台单相自耦变压器,其额定电压为 U1N/U2N 220kV/180kV,I2 400A. 试求：(1) 变压器的各局部电流；(2) 电磁容量Sdc和传导容量Scd分别占额定容量的白分比.11 .有一台三相交流电机,2p 6,定子为双层绕组,乙54槽,y=7槽,Y联

16、接,支路数a=1,每一个线圈的匝数是10匝.今在绕组中通入频率为50Hz,有 效值为10A的对称的三相电流.试求：(1) 基波旋转磁势的幅值；(2) 基波旋转磁势的转速.12 .一台隐极三相同步发电机并联丁无限大电网运行, 额定运行时的功角30°,假设因故障电网电压降为0.8Un,假定电网频率仍不变,求：(1) 假设保持输出有功功率及励磁不变,此时发电机能否继续稳定运行,功角 为 多少(2) 在(1)的情况下,假设采用加大励磁的方法,使 E.增大到原来的1.6倍,这时的功角为多大?参考答案、选择与填空题(12 X 2=24分)1. (a)2. (c)3. (a)4. (b)5. (c

17、)6. (c)7. (b)8. 4, 750 9. (b)10. (a) 11. (b) 12.隐极机、凸极机13. (c) 14. (c) 15.与几何中性处的导体相接触的位置16. (c) 17. (a)18. (b) 19. (c) 20.她L 担叵25. (d)26. (b)27. (b)28.21. (a)22. (d)23. (d)24. (a)(a)29. (d)30. (a)30. (a)32.鼠笼式、绕线式 33. (d)34. (a)35. X d >Xd>X； 36. (b)二、简做题(4X 5=20分)1.答：影响端电压的因素是：负载大小的变化,负载增大后电

18、枢反响的强弱, 电机内阻即Ra的大小,励磁电流的变化等因素.2 .答：由于变压器短路试验时总的损耗p PFe Pcu,而铁损耗PFe U而此时的电压U Uk , Uk (5: 10)Un很小而略去；铜损耗PCu I2,此时的电流I In.故短路试验时所测损耗根本上等丁变压器绕组的铜损耗.3. 答：有三种,分别是(1) 电动机运行,0<s<1(2) 发电机运彳,-<s<0(3) 反接制动运行,1<s<4. 答：同步发电机的转子励磁绕组通入直流电流产生磁场,由原动机拖动旋转,在空间形成一个旋转磁场,使得定子电枢上的三相对称绕组被转子磁场切割,感应出三相交变电势,

19、接上负载后,就会输出三相交流电流.5. 答：.(1) 对他励式电机,需改变转向即可；(2) 对并励直流发电机,停机后,改接励磁绕组接线,并将原动机转向变反拖动直流发电机；(3) 对丁复励式直流发电机,转向改变,改接并励绕组接线,再改变申励绕组 接线.6. 答：Rm代表了变压器铁心损耗的存在,计算时 PFe mJRm , Xm代表了主磁通对电路的电磁效用,反映了变压器铁心的导磁性能,Xm是主磁通引起的电抗；7. 答：单相交流绕组产生的磁势为脉振磁势,三相交流绕组产生的磁势为旋转 磁势.1分脉振磁势在空间的位置是固定的,而大小随时间变化；2分旋转磁势的幅值不变,但在空间随时间而旋转.2分8. 答：

20、分别是感性无功；容性无功9. 答：励磁回路接入熔断丝是绝对不允许的.由于万一熔断丝因故断开时,电动机往往会产生“飞车事故.If 0时磁通很小很小,只有一点剩磁磁通,据转速公式,n易上升到危险的高值.10. 答：使用电压互感器时,二次侧绝对不能短路,二次侧连同铁心必须必可靠 接地；使用电流互感器时,二次侧绝不能开路,二次侧还要可靠接地.11 .答：1采用三相连接,可消除三次谐波线电势；2采用短距绕组；3采用分布绕组；4对丁同步机,改善电机磁极本身的分布,使磁场分布呈正弦波.任意给出三点即给5分12.答：不会.由于在稳定运行时,电枢电流产生的磁场与励磁绕组的旋转方向 相同、速度相同,两者没有相对运

21、动,所以不会感应电势.三、计算题(56分)1.答：求凡 因 Ia In If 291 5.12 296.12AE UN 、Ra 2 Us 230 296.12 0.0271 2 1 240.02V a n a as那么PmEaIa 240.02 296.12 71.075kW(2) 求 T T & 一71075707.01Ngm2960/60(3) 求 n(设略去P )PnPinRnPmPFePmP6700071075 779 883670007273792.113%2.答：(1)求 Zm、ZkZm2U 02I 026600345.5519.1Rm2_PlIM74902 20.5311

22、9.1220.5312344.94变比k竺6.610所以Zm(20.531j344.94)gK2Uk3240231.86ZK 11 k15.15R<Xm2 345.5522053.1 j34494 34555 86.594°Xk所以930040.51915.152.213.862 40.5192 209.99Zk 40.519 j 209.99 213.86 79.079°(1)求cos 2 0.8时的max不变损耗=可变损耗时产生max时的负载系F0IKnJ . 9 0.89743带入下式 .9.3maxSn C°SSn C°S 22 2P

23、76;0.89743 1000.0 0.897.956%717.942 2 7.493.答：求T由于Pcu2(PmPV)P2 880 280 17200 18.360kW所以 TFM183602150060116.88Ngm以为取Tn要用转子转速,那么先求nN,根据公式知:SnpCu2Pm8800.0479318360nNn(1Sn) 1500 (10.04793) 1428.1r/min所以Tn21428.16017200149.55149.55rad求nNFN115.01Ngm由上知,已求出nN =1428.1 r/min.4.答：(1)当 Zl Rl=7.52 时,I： -221 707

24、.0745°A,7.52 j7.52即 45o ,电枢反响性质为直轴去磁兼交磁作用.(2)当 Zl JXl=j7.52 时,7250 0oo 人50090 A, j7.52 j7.5290o,电枢反响性质为直轴去磁作用.(3)当 ZljXc j15.04 时,7250 0o 人1000 90 A j15.04 j7.5290o,电枢反响性质为直轴增磁作用.5.因在这里需要求取T、 OL以及电枢外申电阻时的n,几乎都要用到Ce故在所求问题(2)时可先求Ce(D求T2N(2)PN17000 6054.113Ngm23000因在并励直流电动机中220IN If 88.9 87.688A18

25、1.5T2NIa此题中CeUN IaRa220 87.688 0.0896nN30000.070714注意到同一台电机的Ce和Ct之间的关系为：Ct那么 T Ct gIa 6059.213Ngm60Ce gIa 0.070714 87.68822注也可用T也求取(3)隶PnPn小 N N -P1N1700086.921%UNIN 220 88.9(4)求理想空载转速noLnoLU n 220Ce0.0707143111.1r /min1短路电阻Rk,短路电抗Xk的标幺值及阻抗电压UK ; 2在额定负载下,cos 2 1,cos 2 0.8 (滞后)及 cos 2 0.8 (超前)U 、D解：因

26、IinSnUin 6000N 1R RR7 A 71Nqcn116.667 A, Z N360变比kUinIin 16.6676000 26.087那么R2230 20.006*26.0874.0832X20.013 26.087 2 8.8469故RkR1 R2 4.32 4.0832 8.4032XkXiX28.9 8.8469 17.747(1)求 Rk、Xk 和 UK*8.4032Rk0.0233424n360*xZ1N17.747Xk0.049297360UK*ZK_*2 _*2,Rk Xk 0.054544(2)求cos 2 1,cos 2 0.8 (滞后)及 cos 2 11当c

27、os2 1 时 URK cos 2 0 0.023342 11当cos2 0.8 滞后时这三种情况下的电压调整率2.3342%0.8 超前这三种情况下 U_ _ * 一 _ _ _ _ _ _ _URk cos 2 XKSin 2 0.023342 0.8 0.049297 0.6 4.8252%当cos 2 0.8 超前时U 0.023342 0.8 0.049297 0.61.0905% 7.答:(1)求nN和T ,根据功率流程图PmpCu2PmpV p2 2.21 2.640.31 155 160.16kWnNn(1pcu2 )PM2.2101500 (1 )160.161478.3r/

28、minPM160160160160z所以 T M1019.61Ngm121500157.0860求Rj和PCu2,先求出n =1300r / min时的s'1500 1300s 15000.13333所以PCu2 sPM 0.13333 160160 21.355kW即原s蝠PM2.21160.160.013799 现 s' 0.13333 ,代入公式 R2 sR2Rti's得 Pcu2=0.103958.答：利用向量图几何关系求解IdI a sin9.06 sin 60o 7.8462 Ad aIqIaCos9.06 cos60o 4.53Aqarccos0.8 36.87°23.13oU sinIq230 sin23.13o4.5319.944、,E° U cosXd410