《电机学》期中考试试题及答案A

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《电机学》期中考试试卷

班级姓名座号得分_____________

一、填空题(每空1分，共20分)

1.电机按结构可分为__________和旋转电机，旋转电机包括直流电机和沟通电机，沟通电机包

括感应电机和_______电机。

2.铁磁材料的铁芯损耗包括_________损耗和_________损耗。

3.变压器二次侧的额定电压

2N

U是指变压器一次侧施加_________电压时二次侧的_______电压。

4.因为铁磁材料磁化曲线呈非线性关系，当主磁通为正弦波时，励磁电流应为_______波。

5.变压器短路实验时电源应加在_______侧，短路损耗主要是_______耗；空载实验时，应在

_______侧施加电源电压，空载损耗主要是_______耗。

6.变压器折算的原则是保持原副方绕组的________不变。

7.衔接组为,Yy衔接的三相变压器组，因为______次谐波磁通能够在主磁路中流通，故三相变

压器组______采纳,Yy衔接。

8.对称重量法是一种线性变换办法，是将不对称的三相系统的量分解为等效的____个对称系统

的____组相量。

9.电压互感器的副方肯定不允许_________，电流互感器的副方肯定不允许__________，且它们

的副方应牢靠接地。

10.三相单层绕组的绕组衔接形式有______式绕组、______式绕组和同心式绕组。

二、挑选题（每题2分，共20分）

11．变压器负载运行时，依赖电磁感应作用将能量传递。而起传递作用的磁通是()。

A.一次漏磁通φ1σ

B.二次漏磁通φ2σ

C.主磁通φ0

D.漏磁通φ1σ和φ2σ12．若电源电压不变，变压器产生的主磁通φ，在空载和负载时，其值（）。

A．彻低相等B．基本不变

C．根本不同D．

m

1

Z

U

13．若变压器电源电压不变，在空载和负载时，其铁耗（）。

A．彻低相等B．近似不变

C．变化很大D．可忽视不计

14．三相心式变压器的各相磁路()。

A.彼此无关

B.彼此相关

C.彼此串联

D.彼此并联

15．不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载系数)的大小按()。

A.容量大小

B.与短路阻抗标么值成正比

C.一样大小

D.与短路阻抗标么值成反比

16．下列哪种状况不属于变压器的瞬变过程()。

A.空载合闸

B.副方骤然断路

C.过电压冲击

D.三相变压器负载不平衡

17．若将额定电压为220V的变压器误接到了220V的直流电源上，其结果是()

A.和接到沟通上一样

B.烧毁二次绕组

C.烧毁一次绕组

D.产生较小的励磁电流

18．变压器的变比为K=N1/N2，精确     的变比计算公式是（）

A．K=E2m/E1mB．K=E1/E2

C．K=U1/U2D．K=I1/I2

19．变压器负载电流不变时，功率因数cos?2越大，其效率()。

A.越大

B.越小

C.不变

D.与铁耗、铜耗比值有关

20．三相绕组合成磁动势的基波是（）恒定的旋转磁动势。

A.磁通

B.幅值

C.相位

D.电流

三、简答题（共10分）

21．变压器抱负并联时应满足的条件有哪些。（3分）

22．已知变压器的衔接组别为Y，d3，画出向量图，和绕组接线图。（7分）

四、计算题（共50分）

23．一台单相变压器，SN=1000KVA，U1N/U2N=60/6.3KV，50fHZ=,空载UO=UN时，测出，P0=5000w，I0=19.1A；短路IK=IN时，测出，14000KNPW=,3240KUV=（不考虑温度变化的影响）。试求：(1)变压器的励磁参数和短路参数的出名值和标么值；

(2)计算满载及cos?2=0.8(滞后)时的效率（15分）

24．一台三相双绕组变压器，SN=3150KVA，U1N/U2N=400/110KV，P0=105kw，PkN=205kw。假如改接成510/110KV的自耦变压器，试求：

（1）自耦变压器的额定容量、传导容量和绕组容量各是多少？

（2）在额定负载和cos?2=0.8(滞后)得条件下运行时，双绕组变压器和改接成自耦变压器的效率各是多少？（15分）

25．已知一台同步发电机，定子绕组为三相双层短距绕组，定子槽数Z=30槽，极数2P=2，节距y1=12，每个线圈匝数NC=2，并联支路数a=1，频率f=50HZ，每极磁通量11.56WbΦ=,试求：（1）导体电动势；（2）匝电动势；（3）线圈电动势（4）线圈组电动势（5）相电动势(10分)

26．一台三相同步发电机，PN=50000KW，UN=10.5KV，Y接，cos0.8N?=5滞后，定子槽数Z=72槽，极数2P=2，双层短叠绕组，y1=28，NC=1，a=2，

试求额定电流时：（1）相绕组磁动势的基波幅值及瞬时值表达式；（2）三相合成磁动势基波的幅值及瞬时值表达式。（10分）

《电机学》期中考试试卷参考答案

一、填空题

1．变压器同步电机；2．磁滞涡流；3.额定空载；4尖顶波；5高压侧铜耗低压侧铁耗；

6磁动势；

7三次不能；

8三个三组；

9短路开路；10链式交错式；

二、挑选题

11——15：CBBBD；16——20：DCBAB

三、简答题

21．变压器抱负并联的条件有：

（1）各变压器的衔接组相同；（2）各变压器凹凸压方的额定电压分离相等，即各变压器的变比相等；（3）各变压器的短路阻抗标幺值相等，且短路阻抗与短路电阻之比相等。

22．

A

U

c

U

四、计算题

23．解：（1）一次侧额定电流N

1N

1N

S1000

I===16.67(A)

U60

N

2N

2N

S1000

I===158.7(A)

U6.3

变比1N

2N

U60

K=9.52

U6.3

==

阻抗基准值1

1

1

60

3.6()

16.67

N

N

N

U

ZK

I

===Ω2

2

2

6.3

39.69()

158.7

N

N

N

UKV

Z

IA

===Ω

励磁参数和短路参数出名值：0

6.3

329.8()

19.1

m

UKV

Z

IA

===Ω0

22

5000

13.7()

(19.1

)

m

PKW

r

I

A

===Ω

329.5()

m

x===Ω

3240

194.4()

16.67

K

K

K

U

Z

I

===Ω

22

14000

50.37()

16.67

KN

K

K

P

r

I

===Ω187.7()

K

x==Ω

励磁和短路参数标幺值：*

2

329.8

8.3

39.69

m

m

N

Z

Z

Z

===*

2

13.7

0.345

39.69

m

m

N

r

r

Z

===

*

2

329.5

8.29

39.69

m

m

N

x

x

Z

===*

3

1

194.4

0.054

3.610

K

K

N

Z

Z

Z

===

?

*

1

50.37

0.013

3600

K

K

N

r

r

Z

===

*

1

187.7

0.052

3600

K

K

N

x

x

Z

===

（2）变压器效率：

2

2

20

140005000

(1)100%(1)100%

cos1.010000.814000500

KN

NKN

PP

SPP

β

η

β?β

?++

=-?=-?

??+?+??++

=97.6%

24．解：（1）自耦变压器的变比1N

A

2N

U51051

K===

U11011

自耦变压器的绕组容量应与双绕组变压器的额定容量相等，故有：

ZRN

S=S=3150KVA

额定容量：ZR

ZN

A

S

S=4016.25

1

(1-)

K

KVA

=传导容量：ZN

A

S

=866.25KVA

K

S=

传

(2)

2

2

20

205105

(1)100%(1)100%

cos1.031500.8205105

.0

KN

NKN

PP

SPP

β

η

β?β

?++

=-?=-?

??+?+??++

=895%

双

2

2

Z20

205105

(1)100%(1)100%

cos1.04016.250.8205105

91.2

KN

NKN

PP

SPP

β

η

β?β

?++

=-?=-?

??+?+??++

=%

自

25．解：（1）

11

E2.222.22501.56173.2

c

fV

φ

==??=

(2)

30

15()

22

Z

P

τ===槽

1

112

Ksin90sin900.951

15

y

y

τ

==?=

111

4.44K4.440.951501.56329.4

ty

EfV

φ

==???=

（3）

11

2329.4658.8

yct

ENEV

==?=

（4）305223ZqPm=

==?3603601230PZα?===1sin

sin3020.9575sin6sin2

qqKqα

α===111K0.9510.9570.91NyqKK==?=

1114.444.44520.91501.563151.9qCNEqNKfVφ==?????=

（5）225220CP

NqNa

=

=??=1114.444.44200.91501.566303.8NENKfVφφ==????=26．解：（1）额定电流

NI3234.5()A==

7236()22ZPτ=

==槽7212223ZqPm===?360360

572

PZα?===22121122cPNqNa=

=??=1128Ksin90sin900.9436

yyτ==?=1sin

sin3020.95512sin2.5sin

2

qqKqαα===111K0.940.9550.897NyqKK==?=磁动势基波幅值110.90.93234.5120.89831356()NIN

FKAPφ==???=瞬时值表达式：1(,)31356cossinAfttααω=

1(,)31356cos(120sin(120)Bfttααω=-)-

1(,)31356cos(240sin(240)Cfttααω=-)-

（2）三相合成磁动势基波幅值：111.35

1.353234.5120.89847034()NIN

FKAP

==???=瞬时值表达式：1(,)47034sin()fttαωα=-

总论

1、电机的主要类型？

2、铁磁材料的特点？磁化曲线的特点？

3、几个定律的应用。

4、电机中损耗有哪几种？第一章

1、变压器的两个主要组成部分及所用材料