電機(jī)學(xué)試題答案005

變壓器一次側(cè)接額定電壓，二次側(cè)從空載到負(fù)載時(shí)，負(fù)載時(shí)主磁通比空載時(shí)主磁通大。（否）TOC\o"1-5"\h\z2?如果變壓器二次側(cè)繞組與一次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N/N2，二次繞組歸算到一次側(cè)時(shí)，電動(dòng)勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。 （否）3．考慮磁路的飽和時(shí)，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通激磁電流也是正弦波。（否）三相變壓器高壓繞組和低壓繞組的連接為Y/d時(shí)，總共可得到1、3、5、7、9、11六個(gè)奇數(shù)組號(hào)。 （是）三相單層繞組中，為了使繞組端部盡可能短，每極每相槽數(shù)q=2時(shí)，采用鏈?zhǔn)嚼@組；q=3時(shí)，采用交叉式繞組；q=4時(shí)，采用同心式繞組。 （是）6．對稱三相繞組通入對稱三相電流時(shí)，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢外，還會(huì)產(chǎn)生3次、5次、7次、9次……等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。 （否）7．對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （是）8．只要電源電壓不變，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的鐵耗基本不變。 （是）9．當(dāng)感應(yīng)電機(jī)定子接電源而轉(zhuǎn)子短路堵住不轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。（否）10．繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組串電阻也可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（否）TOC\o"1-5"\h\z11．感應(yīng)電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時(shí)基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。 （否）12．若同步電機(jī)定子合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，此時(shí)轉(zhuǎn)子輸入機(jī)械功率，定子繞組向電網(wǎng)或負(fù)載輸出電功率，電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 （否）13．隱極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗是表征對稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞反應(yīng)效應(yīng)的參數(shù)。（否）凸極同步電機(jī)直軸同步電抗的飽和值等于短路比的倒數(shù)，即Xd（飽和、=1/k。 （否15．通常同步電動(dòng)機(jī)在過勵(lì)狀態(tài)下運(yùn)行，以便從電網(wǎng)吸收超前電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。（是）二、 填空題（本題共10分，每題1分）變壓器空載運(yùn)行時(shí)，空載電流就是 電流。變壓器繞組的歸算，實(shí)質(zhì)是在保持 功率和磁動(dòng)勢 為不變的條件下，對繞組的電壓、電流所進(jìn)行的一種線性變換。當(dāng) 不變損耗等于可變損耗 時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大值。一臺(tái)單相變壓器，S=20000kVA,U/U=127kV/11kV,一次和二次繞組的額定電流分別N 1N2N為 、 。如果采用短距繞組消除v次高次諧波，則繞組的節(jié)距y1應(yīng)該為 。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的三種調(diào)速方法分別為變極調(diào)速，變頻調(diào)速，變轉(zhuǎn)差率調(diào)速_。同步發(fā)電機(jī)的零功率因數(shù)負(fù)載特性和空載特性之間相差一個(gè) 電樞漏抗壓降和電樞等效磁動(dòng)勢 組成的直角三角形，此三角形稱為特性三角形。同步發(fā)電機(jī)與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)—原動(dòng)機(jī)的輸入功率 可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率。9?同步發(fā)電機(jī)短路時(shí)，電樞反應(yīng)的性質(zhì) 。

10．同步電動(dòng)機(jī)在異步起動(dòng)過程中包括 兩個(gè)階段。三、 選擇題（請將正確答案的標(biāo)號(hào)填入后面的括號(hào)里。本題共20分，每題2分）變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，作用在鐵心上用以建立主磁通的激磁磁動(dòng)勢是 。（C）A一次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢 B二次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢 D以上都不對一臺(tái)三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)的端電壓恰好等于變壓器二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是 。如是感性，帶負(fù)載后電壓一定小于空載電壓（空載電壓就是額定電壓），只有帶容性負(fù)載時(shí)才有可能。 （C）A純電阻負(fù)載 B電感性負(fù)載 C電容性負(fù)載 D無法判斷兩臺(tái)容量不同、變比和連接組別相同的三相電力變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則 ,o（D）A變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成正比B變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗成反比C變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成正比D變壓器所分擔(dān)的容量與其額定容量之比與其短路阻抗標(biāo)幺值成反比由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動(dòng)勢，旋轉(zhuǎn)速度。 （D）A等于零 B是基波磁場轉(zhuǎn)速的v倍D是基波磁場轉(zhuǎn)速的1/D是基波磁場轉(zhuǎn)速的1/v倍要消除三相繞組中的齒諧波磁動(dòng)勢，一般可以采用 o （CD無法消除A短距繞組 B分布繞組 CD無法消除籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)與直接起動(dòng)時(shí)相比， o （A）A起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小了CA起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小了C起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均增加了D起動(dòng)電流增加了，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小了C7.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，在空間上定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。A大于于也可能小于B小于A大于于也可能小于B小于C等于D可能大A8.同步電機(jī)中， 與電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及能量的轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。 （A定子交軸電樞磁動(dòng)勢 B定子直軸電樞磁動(dòng)勢C定子繞組產(chǎn)生磁動(dòng)勢幅值 D定子繞組產(chǎn)生的漏磁通B9.同步電機(jī)與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，有功功率一定，調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)，在 情況下同步電機(jī)的電樞電流最小。A過勵(lì) B正常勵(lì)磁 C欠勵(lì) D勵(lì)磁電流最小D10.凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動(dòng)勢是由 產(chǎn)生的。（）A轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同B轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和交軸電樞磁動(dòng)勢共同C交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同D轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢、交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同四、 問答題（共30分）1．試畫出變壓器感性負(fù)載運(yùn)行時(shí)的相量圖，列出折算后的基本方程式（電阻和電抗分開寫），試述變壓器有那些運(yùn)行特性和主要性能指標(biāo)。 （6分）2．感應(yīng)電動(dòng)機(jī)頻率歸算的物理含義是什么？代表什么意義？能否用電感或電容代替？（4分）3．什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)是由什么決定的？有哪幾種性質(zhì)的電樞反應(yīng)？一般情況下的電樞反應(yīng)是什么性質(zhì)TOC\o"1-5"\h\z的？ （5分）4．單相繞組通以正弦電流與三相繞組通以對稱三相正弦電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢有什么區(qū)別？試列出它們的磁動(dòng)勢表達(dá)式，對三相繞組只列基波的。 （5分）5．試寫出凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式并畫出曲線圖。怎樣判斷靜態(tài)穩(wěn)定性？試指出靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)的范圍。凸極同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子無勵(lì)磁繞組時(shí)能否產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩？為什么？ （6分）6．為什么說感應(yīng)電機(jī)的工作原理與變壓器的工作原理類似？試分析二者的異同？ （4分）五、 計(jì)算題（保留5位有效數(shù)字，共15分）一臺(tái)三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定功率3kw,額定電壓380v,額定轉(zhuǎn)速為957轉(zhuǎn)/分，定子繞組為Y型，參數(shù)為：R=2Q,R'=1.5Q,R=4Q,x=3Q,x' =4.25Q,x=601 2 m 1o 2o mQ。試用T型等效電路求在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的定子電流、轉(zhuǎn)子電流、功率因數(shù)和輸入功率。 （7分）—臺(tái)三相六極同步電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)Q=36，支路數(shù)a=3,試排出雙層疊式短距繞組展開圖（只排一相即可）。當(dāng)繞組接成D接，每個(gè)線圈繞15匝，外加電壓為380V,頻率為50Hz時(shí),氣隙每極的磁通有多大？（感應(yīng)電動(dòng)勢與外加電壓比值為0.9。） （8分）注意：考題與答卷一并交上,否則無分?！峨姍C(jī)學(xué)（I）》試題參考答案一、 判斷題二、 填空題1.激磁功率和磁動(dòng)勢不變損耗等于可變損耗（或鐵耗等于銅耗也算對）157.48A、1818.18A5.變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速電樞漏抗壓降和電樞等效磁動(dòng)勢原動(dòng)機(jī)的輸入功率去磁直軸磁動(dòng)勢異步起動(dòng)和牽入同步三、 選擇題四、 問答題相量圖見書33頁圖2-16（2分）；基本方程式為（2分）：運(yùn)行特性有外特性和效率特性,主要性能指標(biāo)有電壓調(diào)整率和額定效率。（2分）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)頻率歸算的物理含義用一個(gè)靜止的電阻為的等效轉(zhuǎn)子去代替電阻為的實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,等效轉(zhuǎn)子將與實(shí)際轉(zhuǎn)子具有同樣的轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢（同空間轉(zhuǎn)速、同幅值、同空間相位）（2分）。代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功率項(xiàng)對應(yīng)的等效電阻,消耗在此電阻中的功率就代表實(shí)際電機(jī)中所產(chǎn)生的總機(jī)械功率（1分）。因此不能用電感或電容代替（1分）。對稱負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢基波對主極磁場基波的影響稱為電樞反應(yīng)（1分）,其性質(zhì)與負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)（1分）,主要決定于電樞磁動(dòng)勢與主極磁動(dòng)勢的空間相對位置（1分）。有交磁、去磁和助磁三種典型電樞反應(yīng)性質(zhì)（1分）。一般情況下是交磁和去磁共存（1分）。4．單相繞組通以正弦電流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢，三相繞組通以對稱三相正弦電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢（2分）。單相繞組的磁動(dòng)勢表達(dá)式為（2分）三相繞組的磁動(dòng)勢表達(dá)式為（1分）5．凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式為（2分）曲線見書p209圖6-45（1分）。靜態(tài)穩(wěn)定性的判斷用整步功率系數(shù)（1分）當(dāng)P>0時(shí)穩(wěn)定，區(qū)域?yàn)閛we<90°；當(dāng)P<0時(shí)不穩(wěn)定，區(qū)域?yàn)閑>90°；當(dāng)P=0時(shí)為synsynsyn穩(wěn)定極限，此時(shí)e=90°（i分）。轉(zhuǎn)子無勵(lì)磁繞組時(shí)能夠產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因?yàn)橥箻O電機(jī)的xddMX,附加電磁功率不為零。（1分）q6．都是利用電磁感應(yīng)作用傳遞能量（2分），變壓器是從原邊傳到副邊，輸出電功率，是靜止的，磁場為脈振磁場（1分）；感應(yīng)電機(jī)是從定子傳到轉(zhuǎn)子，輸出機(jī)械功率，是旋轉(zhuǎn)的，磁場為旋轉(zhuǎn)磁場（1分）。五、計(jì)算題1．額定轉(zhuǎn)差率（1分）定子電流（2分）轉(zhuǎn)子電流（2分）功率因數(shù) COS0=cos36.284°=0.806095（1分）輸入功率 P=mU|cos^=3X220X6.98442X0.806095=3715.87 （1分）2．每極每相槽數(shù)為（1分）距為節(jié)距為繞組排列圖為（4分）感應(yīng)電動(dòng)勢為（1分）每相串聯(lián)匝數(shù)為每槽占電角度為分布因數(shù)為（1分）短距因數(shù)為繞組因數(shù)為氣隙每極的磁通為（1分）*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i*華南理工大學(xué)試卷《電機(jī)學(xué)II》試題

（電氣工程及其自動(dòng)化01級）班級：電氣工程01（ ）班順序號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù) 總評 分考試時(shí)間：2003年11月27日注意：考題與答卷一并交上，否則無分。

（說明：本試卷滿分為90分,另外10分由實(shí)驗(yàn)老師評分。）一、 判斷題（正確的，請?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫“是”，錯(cuò)誤的，請?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫“否”。本題共15分，每題1分）直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。 （ ）2．直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢方向是一致的。（）3．直流發(fā)電機(jī)的換向器起整流作用；直流電動(dòng)機(jī)的換向器起逆變作用。（）4．自勵(lì)是電動(dòng)機(jī)的一種勵(lì)磁方式。（）5．在直流電機(jī)中，以虛槽計(jì)算時(shí)，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距。（）6．單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極下的所有元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。（）7．直流電機(jī)的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過的電流的大小，單位是安培。（ ）8．在考慮飽和時(shí)，直流電機(jī)的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。（）9．當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢。對于發(fā)電機(jī)，該磁勢是去磁性質(zhì)的；對于電動(dòng)機(jī)，該磁勢是助磁性質(zhì)的。（）10．在直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。（）11．直流發(fā)電機(jī)的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵(lì)磁電流為額定值（或勵(lì)磁回路電阻為固定）時(shí)，輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系。并勵(lì)發(fā)電機(jī)具有硬的外特性；而他勵(lì)發(fā)電機(jī)則具有拐彎的外特性。（）12．并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)，可能出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。（）13．變壓器空載接入電網(wǎng)時(shí)，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時(shí)，這一沖擊電流比不考慮飽和時(shí)為小。（）14．在ABC坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的電壓方程式為系數(shù)隨時(shí)間變化的微分方程。（）在dq0坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的d（q）軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢、以及切割對方軸的磁鏈所引起的運(yùn)動(dòng)電勢3部分組成的。（ ）二、 填空題（本題共15分，每空1分）1．在沒有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵(lì)磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能V 閉合，因此磁阻大、電抗小，電流大。 2.在有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流又遠(yuǎn)大于沒有阻尼繞組時(shí)的忽然短路電流,其原因在于：在短路瞬間，除了勵(lì)磁繞組的阻礙作用以外, 也對電樞反應(yīng)磁通起阻礙作用，從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大。3.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，定子繞組的短路電流可以分為：周期性的 、周期性的 、周期性的 ，以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，在定子繞組的短路電流中： 同勵(lì)磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電流If0相對應(yīng); 和勵(lì)磁繞組的非周期電流衰減分量對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為Td'； 和直軸阻尼繞組的非周期電流d衰減分量相對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為叮; 則同勵(lì)磁繞組中的周d期性衰減電流相對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)同為定子繞組的時(shí)間常數(shù)T。5.MT0變換同dq0變換的差a別在于：dq0變換的d、q軸相對轉(zhuǎn)子是 ；而MT0變換是將M軸取得同 一致。6.變壓器的過電壓現(xiàn)象包括: 和 。7.在研究雷擊引起的變壓器大氣過電壓時(shí)，需要考慮 的影響，其原因在于雷電波沖擊時(shí)間短，等效高頻電源。8.空載的同步電機(jī)單相（設(shè)為A相）對中點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，A相電流的三個(gè)相序分量相等，都等于A相穩(wěn)態(tài)短路電流的 。

三、 單選題（每題只有一個(gè)答案是正確的，請將正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里每小題2分，共12分）直流電動(dòng)機(jī)接成并勵(lì)方式時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電流I、電樞電流I和勵(lì)磁電流If三者之間af的關(guān)系I=I+IfI=I+IfAI=I=IafAI=I=IafI=I+I2.一臺(tái)fa正在運(yùn)行的并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，現(xiàn)將其停下，用改變勵(lì)磁繞組的極性來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向（其他條件不變），則此時(shí)反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速將 。） A 大于1450轉(zhuǎn)/B 小于1450轉(zhuǎn)/C 等于1450轉(zhuǎn)/分D無法判斷一臺(tái)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，額定電流與額定轉(zhuǎn)矩相等，若起動(dòng)時(shí)它們的電流也相等，則串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn) 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)TOC\o"1-5"\h\z矩。 （ ） A 等于 B 大于 C 小于 D 小于或等于在直流并勵(lì)發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓過程中，發(fā)現(xiàn)接在電樞兩端的電壓表的讀數(shù)有減小現(xiàn)象，最后為零，這說明 。（)A勵(lì)磁回路電阻太小B 勵(lì)磁回路電阻太大C沒有剩磁或剩磁太弱D樞繞組與勵(lì)磁繞組建立的磁場極性相反5. 同步電機(jī)的直軸瞬態(tài)電抗 直軸同步電抗。大于或等C大于或等C小同步電機(jī)三相突然短路于

于

時(shí)，性分量量量于

于

時(shí)，性分量量量量四、小于或等于6.A 三相短路電流的穩(wěn)態(tài)值中，除了周期性分量外，還含有非周期B 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中一定都含有非周期分C 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不含有非周期分D 三相短路電流的每相瞬態(tài)電流中不一定都含有非周期分多選題（請將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題3分，共18分）負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的氣隙磁場包括 。（）A 定子繞組電流產(chǎn)生的主磁場 B 定子繞組電流產(chǎn)生的漏磁場C 電樞繞組電流產(chǎn)生漏磁場 D 電樞繞組電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁場

直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法包括 。）B調(diào)節(jié)電樞電壓的大?。〣調(diào)節(jié)電樞電壓的大小D調(diào)節(jié)勵(lì)磁電路中串聯(lián)的可（B定子鐵心的鐵D轉(zhuǎn)子鐵心的鐵耗A改變電動(dòng)機(jī)電壓的極性C調(diào)節(jié)電樞電路中串聯(lián)的可變電阻變電阻并勵(lì)直流電機(jī)的損耗包括 。）A定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的銅耗耗C機(jī)械損耗和雜散損耗并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速升高時(shí)，保持勵(lì)磁電流不變，發(fā)電機(jī)所帶負(fù)載電阻也保持不變，則 （）A 勵(lì)磁回路電阻增加B發(fā)電機(jī)輸出電壓增加C 發(fā)電機(jī)電樞電流增加D定子繞組的銅耗增加在相坐標(biāo)表示的三相感應(yīng)電機(jī)的磁鏈方程中， 是常TOC\o"1-5"\h\z數(shù)。 （ ）A 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的自感B 三相定子繞組之間的互感C 三相轉(zhuǎn)子繞組之間的互感D 定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的互感同步發(fā)電機(jī)單相短路（另外兩相開路）穩(wěn)態(tài)時(shí)， 。 （ ）A 定子短路電流含有基波分量和一系列3次、5次…等奇次諧波B 定子短路電流含有基波分量和除3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波C 轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵(lì)磁分量和一系列的偶次諧波D 轉(zhuǎn)子電流中含有直流勵(lì)磁分量和除3的倍數(shù)次外的一系列奇次諧波五、綜合題（第1、2、3題每題5分，第4題7分，第5題8分，共30分）1．試述對稱分量法求解對稱電機(jī)不對稱運(yùn)行的過程，并說明其優(yōu)點(diǎn)何在？2．試寫出派克方程，并說明它是什么方程，通過什么坐標(biāo)變換得到的？3．試寫出考慮飽和時(shí)直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式，并說明其物理含義。4.一臺(tái)17kW、220V的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞總電阻（包括電刷接觸壓降電阻）Ra=0.1Q，在額定電壓下電樞電流為100A,轉(zhuǎn)速為1450r/min,并勵(lì)繞組與一變阻器串聯(lián)a以限制勵(lì)磁電流為4.3A,電動(dòng)機(jī)帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。當(dāng)變阻器短路時(shí)，勵(lì)磁電流為9A,穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速降到850r/min，機(jī)械損耗等不計(jì)，試計(jì)算（1） 勵(lì)磁繞組的電阻和變阻器的電阻（2） 變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值（3） 負(fù)載轉(zhuǎn)矩值有一臺(tái)直流電機(jī)，電樞虛槽數(shù)Z=24，極數(shù)2p=6，試排列一單疊繞組。要求畫出磁極、換向片和電刷及接法。畫出電路圖。*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1*答案一、 斷題（正確的，請?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫“是”，錯(cuò)誤的，請?jiān)诤竺胬ㄌ?hào)里寫“否”。本題共15分，每題1分）(t為對，f為錯(cuò))1.直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組中的電流都是直流的。 (f)2．直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流方向同感應(yīng)的反電勢方向是一致的。 (f)3．直流發(fā)電機(jī)的換向器起整流作用；直流電動(dòng)機(jī)的換向器起逆變作用。 (t)4．自勵(lì)是電動(dòng)機(jī)的一種勵(lì)磁方式。 (f)5．在直流電機(jī)中，以虛槽計(jì)算時(shí)，電樞繞組的合成節(jié)距等于換向器節(jié)距。(t)6.單疊繞組同一磁極下的元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路；單波繞組相同極性磁極下的所有元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。 (t)7．直流電機(jī)的電負(fù)荷是指電樞繞組中流過的電流的大小，單位是安培。 (f)8．在考慮飽和時(shí)，直流電機(jī)的交軸電樞反應(yīng)具有去磁作用。 (t)9．當(dāng)電刷沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向移動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)直軸電樞反應(yīng)磁勢。對于發(fā)電機(jī)，該磁勢是去磁性質(zhì)的；對于電動(dòng)機(jī)，該磁勢是助磁性質(zhì)的。 (t)10．在直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率中，包含電樞電阻的損耗。 (f)11．直流發(fā)電機(jī)的外特性是指轉(zhuǎn)速為額定值、勵(lì)磁電流為額定值(或勵(lì)磁回路電阻為固定)時(shí)，輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系。并勵(lì)發(fā)電機(jī)具有硬的外特性；而他勵(lì)發(fā)電機(jī)則具有拐彎的外特性。f)12.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)，可能出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。 (f)13．變壓器空載接入電網(wǎng)時(shí)，存在很大的沖擊電流。當(dāng)考慮鐵芯飽和時(shí)，這一沖擊電流比不考慮飽和時(shí)為小。 (f)在ABC坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的電壓方程式為系數(shù)隨時(shí)間變化的微分方程。(t)在dq0坐標(biāo)系中，同步電機(jī)的d(q)軸電壓是由電阻壓降、自身磁鏈變化引起的感應(yīng)電勢、以及切割對方軸的磁鏈所引起的運(yùn)動(dòng)電勢3部分組成的。 (t)二、 填空題(本題共15分，每空1分)在沒有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)短路電流的原因在于：在短路瞬間，勵(lì)磁繞組阻礙電樞反應(yīng)磁通通過轉(zhuǎn)子主磁路，電樞反應(yīng)磁通只能沿勵(lì)磁繞組的漏磁丄閉合，因此磁阻大、電抗小，電流大。2.在有阻尼繞組的同步電機(jī)中，忽然短路電流又遠(yuǎn)大于沒有阻尼繞組時(shí)的忽然短路電流，其原因在于：在短路瞬間，除了勵(lì)磁繞組的阻礙作用以外，阻尼繞組也對電樞反應(yīng)磁通起阻礙作用,從而使電樞反應(yīng)的磁阻更大、電抗更小，電流更大o3.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，定子繞組的短路電流可以分為：周期性的穩(wěn)態(tài)分量 、周期性的瞬態(tài)分量、周期性的超瞬態(tài)分量，以及衰減的非周期分量、二次諧波分量等。4.同步電機(jī)忽然短路時(shí)，在定子繞組的短路電流中： 刪性穩(wěn)態(tài)分量 同勵(lì)磁繞組的非周期穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁電流I相對應(yīng)；周期性瞬態(tài)分量 和勵(lì)磁繞組的非周期電流衰減分量對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為T'；周期性超瞬態(tài)分d量 和直軸阻尼繞組的非周期電流衰減分量相對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)為T〃； 非周期衰減d分量 則同勵(lì)磁繞組中的周期性衰減電流相對應(yīng)，時(shí)間常數(shù)同為定子繞組的時(shí)間常數(shù)To5.MT0變換同dq0變換的差別在于：dq0變換的d、q軸相對轉(zhuǎn)子是固定不動(dòng)的；TOC\o"1-5"\h\za . .而MT0變換是將M軸取得同 轉(zhuǎn)子磁鏈方向一致。變壓器的過電壓現(xiàn)象包括：操作過電壓和 。在研究雷擊引起的變壓器大氣過電壓時(shí)，需要考慮各種電容的影響，其原因在于雷電波沖擊時(shí)間短，等效高頻電源。 8.空載的同步電機(jī)單相(設(shè)為A相)對中點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，A相電流的三個(gè)相序分量相等，都等于A相穩(wěn)態(tài)短路電流的1/3 。三、 單選題(每題只有一個(gè)答案是正確的，請將正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題2分，共12分)A2. C3. B4. D5. C6. D四、 多選題(請將所有正確答案的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)里，每小題3分，共18分)A，D2. B，C，D3. A，C，D4. A，B，C，D5. A，B，C6. A，C五、 綜合題

首先將不對稱電壓用對稱分量變換式分解成正、負(fù)、零序分量，再將各序電壓分別作用于電機(jī)，求出電流和轉(zhuǎn)矩等量后，最后用對稱分量變換式合成三相電流及轉(zhuǎn)矩。通過對稱分量變換可使各序方程解耦，使問題簡化。派克方程為其中=p。它是電壓方程，通過dq0坐標(biāo)變換得到的。3.感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式物理含義為，當(dāng)電機(jī)造好后感應(yīng)電動(dòng)勢正比于轉(zhuǎn)速和每極磁通；電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式物理含義為，當(dāng)電機(jī)造好后電磁轉(zhuǎn)矩正比于電樞電流和每極磁通4.（1）勵(lì)磁電阻 變阻器電阻（2）額定運(yùn)行（接變阻器）時(shí)：電磁轉(zhuǎn)矩：（Nm） 變阻器短路后負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變、空載轉(zhuǎn)矩不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩不變因此有：（1） 根據(jù)有：解得：， 代入（1） （A）說明：本題并沒有指出磁通與勵(lì)磁電流成正比（考慮了飽和），如果是用磁通與勵(lì)磁電流成正比的觀點(diǎn)求出的磁通，結(jié)果有出入。請適當(dāng)扣分。（3）（Nm）說明：負(fù)載轉(zhuǎn)矩不能等于電磁轉(zhuǎn)矩，因?yàn)楹雎詸C(jī)械損耗，但沒有忽略鐵耗，忽略機(jī)械損耗（因?yàn)闄C(jī)械摩擦損耗與轉(zhuǎn)速有關(guān)）只能說明在兩種情況下的電磁轉(zhuǎn)矩相等，空載轉(zhuǎn)矩也相等。所以空載轉(zhuǎn)矩并不等于零。圖略電機(jī)學(xué)I試題（華南理工大學(xué)電力學(xué)院2005.6）姓名 班級 學(xué)號(hào)（指班內(nèi)序號(hào)）成績 姓名 班級 學(xué)號(hào)（指班內(nèi)序號(hào)）成績 注意：1.一、二、三題答案必須直接寫在試題相應(yīng)位置；四、五、六題寫在答題紙上；不得自帶草稿紙；答題前必須在每頁（包括答題紙和草稿紙）右下角寫上自己的名字，才可拆開試卷。一、填空（25分）電機(jī)是 裝置。變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后， 不變； 不變。變壓器的效率在 達(dá)到最大值。為了使電動(dòng)勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為： 。自耦變壓器功率傳遞的特點(diǎn)為 。短距因數(shù)的物理意義為 ?！嗬@組的感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算公式為— ；其中的匝數(shù)N是扌旨 。&對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為： ;其幅值為單相磁動(dòng)勢的 倍。TOC\o"1-5"\h\z同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)每分鐘)、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n= 。感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為 。為了獲得感應(yīng)電機(jī)的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行 和 歸算。感應(yīng)電機(jī)做堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率為 。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率P，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗p、總機(jī)械功率(轉(zhuǎn)emcu2換功率)P。二者同P的關(guān)系為P=—；P= 。em cu2同步電機(jī)的電樞反應(yīng)是扌旨 。同步發(fā)電機(jī)的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時(shí), 之間的關(guān)系。功角的含義是：從電路(電壓)角度看，它 之間的夾角；從磁場角度看，它是 之間的夾角。對于凸極同步發(fā)電機(jī)，已知電樞電流I、電壓U、功率因數(shù)cos、X、X，求取勵(lì)磁電dq動(dòng)勢E時(shí)，需要利用一個(gè)虛擬電動(dòng)勢E來求取I和E的夾角。 。同步發(fā)電機(jī)機(jī)投入并網(wǎng)的條件為：°1)相序相同；2) 0 ；3) 二、正確的打“V”；錯(cuò)誤的打“”(25分)變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負(fù)載的主磁通比空載的主磁通略小。()2?如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N/N2，貝9一次側(cè)歸算到二次側(cè)時(shí)，電動(dòng)勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2：2倍。()3．考慮磁路的飽和時(shí)，如果變壓器主磁通為正弦波，貝產(chǎn)生主磁通勵(lì)磁電流也是正弦波。()4．三相變壓器繞組采用Y，d連接時(shí)，共有1、3、5、7、9、11六個(gè)組號(hào)。()5．對稱三相繞組通入對稱三相電流時(shí)，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢外，還會(huì)產(chǎn)生3次、5次、7次、9次……等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。()6．對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。()7．只要電源電壓不變，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的鐵耗就基本不變。()8．當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。()9．對繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。()10．對感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。()11．若同步電機(jī)的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，貝電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。

12．(13率12．(13率14(15(16(17(18(19(20(21(22(23(24(25．()通常同步發(fā)電機(jī)工作在過勵(lì)狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功()變壓器的額定容量單位為kW。)考慮鐵耗時(shí)，變壓器的勵(lì)磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。)變壓器的空載試驗(yàn)通常在高壓側(cè)加電壓、測量。)電角度=機(jī)械角度X2p。)雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。)正常空載運(yùn)行的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很高。)同步發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)勵(lì)磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。)忽略電樞繞組電阻時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的短路電流為純直軸分量I。d)忽略電樞繞組電阻、負(fù)載cos=0時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的輸出電流為純交軸分量I。q)單層繞組可以靠短距來消弱諧波。)三、單選題(13分)變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，建立主磁通的勵(lì)磁磁動(dòng)勢—。A一次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢 B二次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢 D以上都不對一臺(tái)三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是 。A純電阻負(fù)載 B電感性負(fù)載C電容性負(fù)載 D無法判斷兩臺(tái)容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺一。A與短路阻抗成正比 B與短路阻抗成反比C與短路阻抗標(biāo)幺值成正比 D與短路阻抗標(biāo)幺值成反比由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動(dòng)勢，旋轉(zhuǎn)速 。A等于零B是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍C等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍要消除三相繞組中的齒諧波磁動(dòng)勢，一般可以采用—。A短距繞組 B分布繞組C斜槽D無法消除籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)與直接起動(dòng)時(shí)相比， 。A起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小 A起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小 BB起動(dòng)電流減小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加C起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均增加 D起動(dòng)電流增加、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小7．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對稱運(yùn)行時(shí)，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為。A始終同步 B相對定子反向7．C相對定子同向、但不同步 D有時(shí)同步、有時(shí)失步同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，有功功率一定，貝_同步發(fā)電機(jī)的電樞電流最小。A過勵(lì)時(shí)CA過勵(lì)時(shí)C欠勵(lì)時(shí)D勵(lì)磁電流最小時(shí)凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動(dòng)勢是由 產(chǎn)生的。A轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同B轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和交軸電樞磁動(dòng)勢共同C交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同D轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢、交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同TOC\o"1-5"\h\z10?汽輪發(fā)電機(jī)與水輪發(fā)電機(jī)的差別為 。A汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu) B水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大 D 水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體積大11?單相變壓器Uin/U2n=220/110V,如果一次側(cè)接380V，則主磁通將 。A增大為380/220倍 B不變C增大為380/110倍 D減小單相變壓器U1n/U2n=220/110V,一次側(cè)加220V時(shí)，空載電流為1A；今將一次、二次側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為 。A1A B2/3AC 1.5A D 3A一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2p= 。A 2 B 4C 6 D 8四、 簡答題（15分）寫出變壓器的基本方程式（電壓、磁勢等）畫出異步電機(jī)的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖（滯后功率因數(shù)時(shí)），并標(biāo)明各相量、角度。五、 計(jì)算（14分）1.單相變壓器I=15.15A,U/U=6600/6300V,f=50Hz,短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行（繞N 1N2N組溫度已經(jīng)為75°C）：U=3240V、I=15.15A、P=7490W。忽略勵(lì)磁支路，假定R=R'、XK k k 1 2 1負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，欲將轉(zhuǎn)速從1450r/min降低到1050r/min,求轉(zhuǎn)子回路應(yīng)該串入的電阻。六、推導(dǎo)題（8分）忽略電樞繞組的電阻，推導(dǎo)凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式（后附答題紙和草稿紙）*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**X**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i*電機(jī)試題（參考答案）一、填空（25分）電機(jī)是（一種進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或?qū)⒁环N電壓、電流等級轉(zhuǎn)換成另外一種電壓、電流等級的）裝置。變壓器繞組歸算的原則是：在歸算前后，（一、二次側(cè)容量、功率）不變：（一、二次側(cè)繞組磁勢）不變。變壓器的效率在（鐵耗與銅耗相等時(shí)）達(dá)到最大值。為了使電動(dòng)勢波形接近正弦波，三相變壓器比較好的繞組聯(lián)結(jié)方法為：（一、二次側(cè)至少有一方為三角形聯(lián)結(jié)，或有一方為星形帶中性點(diǎn)接地聯(lián)結(jié)）。自耦變壓器功率傳遞的特點(diǎn)為（一、二次側(cè)既有直接的傳導(dǎo)功率傳遞，又有間接的電磁感應(yīng)功率傳涕）。短距因數(shù)的物理意義為（元件短距時(shí)的電勢同元件整距時(shí)的電勢的比值）。一相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算公式為（k①E=4.44fN,）；其中的匝數(shù)N是指（每相串聯(lián)匝WT數(shù)）。&對稱三相繞組、通對稱三相電流，產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。其旋轉(zhuǎn)的規(guī)律為：（哪相電流達(dá)到最大值，旋轉(zhuǎn)磁勢的軸線就轉(zhuǎn)到同該相繞組軸線重合）；其幅值為單相磁動(dòng)勢的（1.5）倍。同步旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)每分鐘）、極對數(shù)p、電流頻率f之間的關(guān)系為n=（60f/Q。感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子反應(yīng)的物理意義為（轉(zhuǎn)子繞組電流的基波磁勢對氣隙磁場的影響）。為了獲得感應(yīng)電機(jī)的T型等效電路，需要對轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行（頻率）和（繞組）歸算。感應(yīng)電機(jī)做堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率為（定子電流頻率）。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳遞到轉(zhuǎn)子回路的電磁功率P，可以分割成轉(zhuǎn)子銅耗p、總機(jī)械功率（轉(zhuǎn)emcu2換功率）P。二者同P的關(guān)系為P=（sP）；P=（（l-s）P）。W em cu2 em W em同步電機(jī)的電樞反應(yīng)是指（電樞電流的磁勢對主極磁場的影響）。同步發(fā)電機(jī)的空載特性是指：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步、電樞繞組開路時(shí)，（端電壓同勵(lì)磁電流）之間的關(guān)系。功角的含義是：從電路（電壓）角度看，它是（勵(lì)磁反電勢與端電壓）之間的夾角；從磁場角度看，它是（主極勵(lì)磁磁場同氣隙合成磁場）之間的夾角。對于凸極同步發(fā)電機(jī)，已知電樞電流I、電壓U、功率因數(shù)cosj、X、X，求取勵(lì)磁電dq動(dòng)勢E0時(shí)，需要利用一個(gè)虛擬電動(dòng)勢Eq來求取I和E。的夾角Y0。（）。同步發(fā)電機(jī)機(jī)投入并網(wǎng)的條件為：1）相序相同；2）（頻率相同）；3）（對應(yīng)相的電壓相等、且相位相同）。二、正確的打“V”；錯(cuò)誤的打“x”（25分）變壓器一次側(cè)接額定電壓不變，則負(fù)載的主磁通比空載的主磁通略小。（?。??如果變壓器一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為k=N1/N2，貝9一次側(cè)歸算到二次側(cè)時(shí)，電動(dòng)勢和電壓要乘以k倍，電流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。。（x）考慮磁路的飽和時(shí)，如果變壓器主磁通為正弦波，則產(chǎn)生主磁通勵(lì)磁電流也是正弦波。（x）三相變壓器繞組采用Y，d連接時(shí)，共有1、3、5、7、9、11六個(gè)組號(hào)。（?。ΨQ三相繞組通入對稱三相電流時(shí)，除產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢外，還會(huì)產(chǎn)生3次、5次、7TOC\o"1-5"\h\z次、9次……等一序列的奇數(shù)次高次諧波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。 （x）對稱三相繞組通入對稱三相電流，當(dāng)某相電流達(dá)到交流的最大值時(shí)，基波合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢波的幅值就將與該相繞組的軸線重合。 （V）只要電源電壓不變，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的鐵耗就基本不變。 （V/x）8．當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子接電源、轉(zhuǎn)子短路堵轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的電磁功率、輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩均為零。 （X）9．對繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；對籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組串電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 （X）對感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，基本上要求電源電壓隨頻率正比變化。（?。┤敉诫姍C(jī)的氣隙合成磁場超前于轉(zhuǎn)子主磁場，則電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（X）對于隱極同步發(fā)電機(jī)，其同步電抗等于電樞反應(yīng)電抗。 （X）通常同步發(fā)電機(jī)工作在過勵(lì)狀態(tài)，以便提供無功功率，改善電網(wǎng)的功率。（?。┳儔浩鞯念~定容量單位為kWo （X）考慮鐵耗時(shí)，變壓器的勵(lì)磁電流同其產(chǎn)生的主磁通同相位。 （X）變壓器的空載試驗(yàn)通常在高壓側(cè)加電壓、測量。 （x）17?電角度=機(jī)械角度X2po （x）雙層疊繞組的最多并聯(lián)之路數(shù)為2。 （x）正常空載運(yùn)行的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，忽然一相斷線，則必然停轉(zhuǎn)。 （x）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩同轉(zhuǎn)子電阻成正比。 （x）感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很高。 （x）22?同步發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)勵(lì)磁就可以調(diào)節(jié)輸出的有功。 （x）忽略電樞繞組電阻時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的短路電流為純直軸分量I。 （V）d忽略電樞繞組電阻、負(fù)載cos=0時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的輸出電流為純交軸分量Io（x）q單層繞組可以靠短距來消弱諧波。 （x）三、單選題（13分1.變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，建立主磁通的激磁磁動(dòng)勢是（oA一次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢 B二次繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢C一次和二次繞組產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢D以上都不對一臺(tái)三相電力變壓器，二次側(cè)帶對稱負(fù)載，且輸出電壓恰好等于其二次側(cè)的空載電壓，則該負(fù)載一定是CoA純電阻負(fù)載 B電感性負(fù)載 C電容性負(fù)載 D無法判斷兩臺(tái)容量不同、變比和連接組別相同的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則變壓器所分擔(dān)的容量之標(biāo)幺直』oA與短路阻抗成正比 B與短路阻抗成反比C與短路阻抗標(biāo)幺值成正比 D 與短路阻抗標(biāo)幺值成反比由定子對稱三相繞組產(chǎn)生的次空間諧波磁動(dòng)勢，旋轉(zhuǎn)速度DoA等于零 B是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍C等于基波磁場轉(zhuǎn)速 D 是基波磁場轉(zhuǎn)速的倍要消除三相繞組中的齒諧波磁動(dòng)勢，一般可以采用CoA短距繞組 B分布繞組 C斜槽 D無法消除籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)與直接起動(dòng)時(shí)相比，AoA起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均減小 B起動(dòng)電流減小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加C起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均增加 D起動(dòng)電流增加、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對稱運(yùn)行時(shí)，定、轉(zhuǎn)子繞組的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系為』oA始終同步B相對定子反向C相對定子同向、但不同步D有時(shí)同步、有時(shí)失步同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，有功功率一定，貝^一―同步發(fā)電機(jī)的電樞電流最小。A過勵(lì)時(shí) B正常勵(lì)磁時(shí) C欠勵(lì)時(shí) D勵(lì)磁電流最小時(shí)凸極同步電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組產(chǎn)生的氣隙電動(dòng)勢是由一^_產(chǎn)生的。A轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同B轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢和交軸電樞磁動(dòng)勢共同C交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同D轉(zhuǎn)子主極磁動(dòng)勢、交軸電樞磁動(dòng)勢和直軸電樞磁動(dòng)勢共同汽輪發(fā)電機(jī)與水輪發(fā)電機(jī)的差別為DoA汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu) B水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速快C汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大 D水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子體積大

11?單相變壓器U/U=220/110V,如果一次側(cè)接380V，則主磁通將A。1N2N A增大為380/220倍 B不變 C增大為380/110倍 D減小單相變壓器U/U=220/110V,一次側(cè)加220V時(shí)，空載電流為1A；今將一次、二次1N2N側(cè)繞組順極性串聯(lián)，外施330V電壓，則空載電流為B。A1A B2/3A C1.5A D3A—臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其空載轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分鐘，則其極數(shù)2卩=旦。A2 B4 C6 D8四、簡答題(15分)四、1.寫出變壓器的基本方程式(電壓、磁勢等)1.答：2.畫出異步電機(jī)的2.畫出異步電機(jī)的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。答：3.畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖(滯后功率因數(shù)時(shí))，并標(biāo)明各相量、角度。計(jì)算(14分)3.畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖(滯后功率因數(shù)時(shí))，并標(biāo)明各相量、角度。計(jì)算(14分)1.單相變壓器I=15.15A,U/U=6600/6300V，f=50Hz,短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行(繞N 1N2N組溫度已經(jīng)為75°C)：U=3240V、I=15.15A、P=7490W。忽略勵(lì)磁支路，假定R=R'K k k 1X'，求R、X、R、X。21122答：Z=U/I=3240/15.15=213.861()k kR=P/I2=7490/15.152=32.633()kk kX=sqr(Z2-R2)k k KR=R'=R/2=1 2kX X'2k=6600/6300=1.五、2、X1=sqr(213.86「2-32.633'2)=211.357()32.633/2=16.616()X/2=211.357/2=105.678()k04762R=R'/k2=16.616/1.047622=15.140()22XX' k 105.678/1.047622=96.289()22一臺(tái)3相4極的繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，n=1450r/min，轉(zhuǎn)子每相電阻R=0.012。設(shè)N 2負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，欲將轉(zhuǎn)速從1450r/min降低到1050r/min,求轉(zhuǎn)子回路應(yīng)該串入的電阻。答：因?yàn)楦袘?yīng)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是的函數(shù)，當(dāng)電壓、頻率等條件不變時(shí)，保持為常數(shù)，則電磁轉(zhuǎn)矩恒定。因此讓和s成正比變化，就可以進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速：同步轉(zhuǎn)速：n=1500rpms1450rpm時(shí)：轉(zhuǎn)差率s=(n-n)/n=(1500-1450)/1500=1/30TOC\o"1-5"\h\zs s1050rpm時(shí)：轉(zhuǎn)差率s=(n-n)/n=(1500-1050)/1500=0.3s sR=8R=8X0.012=0.096()add 2 丿六、推導(dǎo)題(8分)忽略電樞繞組的電阻，推導(dǎo)凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性表達(dá)式答：不計(jì)電樞電阻時(shí)，同步電機(jī)的電磁功率為P心mUIcos申

e

由凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖可知，故P心mUIcos(屮- )=mUI(cos屮cos +sin屮sin)=mU(Icose 0 0 0 q+Isin) d由相量圖可知解出Id，Iq，代入式功率表達(dá)式，整理得dq*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1*

*i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i*電機(jī)學(xué)試題(評分標(biāo)準(zhǔn))一、填空(25分)本題考核學(xué)生的基本概念，共25空，每空一分。每空的評分標(biāo)準(zhǔn)如下：得1分：回答同參考答案一致；或基本一致；或表述的意義基本相同。酌情給分：回答同參考答案在某種程度上一致。0分：無回答；回答不相關(guān)；回答相反或根本錯(cuò)誤。二、 正確的打“V”；錯(cuò)誤的打“”(25分)本題考核學(xué)生的電機(jī)學(xué)基本常識(shí)，每小題一分。各小題評分標(biāo)準(zhǔn)如下：1分：回答同參考答案完全一致；0分：回答同參考答案不同；無回答；第7小題只要有回答，則得一分。三、 單選題(13分)本題綜合考核學(xué)生電機(jī)學(xué)各方面知識(shí)，每小題一分。各小題評分標(biāo)準(zhǔn)如下：1分：回答同參考答案完全一致；0分：回答同參考答案不同；無回答。四、 簡答題(15分)本題考核學(xué)生對電機(jī)學(xué)(I)的三大部分：變壓器、感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)之核心知識(shí)的掌握情況。本大題共3小題，每小題5分。評分標(biāo)準(zhǔn)如下：寫出變壓器的基本方程式(電壓、磁勢等)5分：正確列出5個(gè)方程；存在正負(fù)符號(hào)錯(cuò)誤的，每錯(cuò)扣0．5分，最多扣1分；少寫歸算符號(hào)”'”的，每錯(cuò)扣0．5分，最多扣1分(二次側(cè)電壓方程式全部在二次側(cè)列出算正確)；方程少一項(xiàng)的，該方程不得分。畫出異步電機(jī)的T型等效電路、并標(biāo)明各參數(shù)。5分：正確(或本質(zhì)上正確)畫出了T型等效電路的；轉(zhuǎn)子支路電阻未分為兩部分的，扣1分；轉(zhuǎn)子支路電阻雖分為兩部分，但電阻未標(biāo)注大小、或標(biāo)錯(cuò)大小的扣0．5分；無勵(lì)磁支路的，或勵(lì)磁支路位置錯(cuò)誤的，扣2分。畫出凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖(滯后功率因數(shù)時(shí))，并標(biāo)明各相量、角度。5分：正確畫出了相量Eq的；或者未畫出Eq,但進(jìn)行了Id、Iq分解，因而畫出了正確的相量圖的；相量圖存在其它明顯錯(cuò)誤的，酌情給分。五、 計(jì)算(14分)第1小題.評分標(biāo)準(zhǔn)：7分：計(jì)算思路正確，計(jì)算公式列寫正確、完全的；扌口2分：R、X計(jì)算時(shí)，采用乘以k的；或者未計(jì)算R、X的；其它必要之公式列寫錯(cuò)誤的，每處扣0．5分(錯(cuò)誤較少時(shí))；其它必要之公式列寫正確的，每處得1分(錯(cuò)誤較多時(shí))。第2小題.評分標(biāo)準(zhǔn)：按以下評分點(diǎn)評分(最高不超過7分)5分：指明感應(yīng)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是的函數(shù)，讓和s成正比變化，就可以進(jìn)行恒轉(zhuǎn)調(diào)速的；1分：明確同步轉(zhuǎn)速為1500rpm的；1分：正確求得si,s2的；或正確列出了其計(jì)算公式的；1分：正確列出了R'2/(r'2+R'add)=sl/s2公式的；1分：正確列出了R'2/(R'2+R'add)=R2/(R2+Radd式的。六、 推導(dǎo)題(8分)評分標(biāo)準(zhǔn)：(1)8分：思路正確，并推導(dǎo)到(或接近推導(dǎo)到)正確結(jié)果的；（2） 其它情況按以下評分點(diǎn)計(jì)分：（3） 1分：列出了外功率因數(shù)計(jì)算公式的；（4） 2分：明確提出依據(jù)相量圖進(jìn)行推導(dǎo)的;（5） 2分：進(jìn)行了和差化積三角變換的；（6） 2分：列寫出了Id、Iq方程的；（7） 1分：進(jìn)行Id、Iq求解的。*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i*電機(jī)學(xué)II試題華南理工大學(xué)電力學(xué)院電力系2005年11月17日姓名 班級 學(xué)號(hào)（指班內(nèi)序號(hào)） 成績 說明：1.第一、二、三題答案必須直接答在試題相應(yīng)位置（其它地方無效）；四大題答在答題紙上；不得自帶草稿紙；4．答題前必須在每頁（包括答題紙和草稿紙）右下角寫上自己的名字，才可拆開試卷。5．交卷時(shí)，拆開的試卷、答題紙必須訂回原位，遺失責(zé)任自負(fù)；草稿紙也要一同交上。一、 判斷題（正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”。每題1分，共25分）增加支路串聯(lián)元件數(shù)可以減小直流電機(jī)的反電勢脈動(dòng)。（）直流電機(jī)的電刷隨轉(zhuǎn)子電樞一起旋轉(zhuǎn)。（）直流電機(jī)應(yīng)采用盡可能接近整距的繞組。（）直流電機(jī)單波繞組的合成節(jié)距等于+1或－1。（）直流電機(jī)單波繞組的并聯(lián)支路對數(shù)等于極對數(shù)。（）電刷放在幾何中性線上時(shí)，電樞反應(yīng)只有直軸分量。（ ）考慮飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)有助磁作用。（）直流電機(jī)的反電勢正比于電樞繞組的電流。（）直流電機(jī)的電刷壓降隨負(fù)載變化而有很大的變化。（ ）平復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓變化率比較大。（）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性比較軟。（）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)會(huì)發(fā)生飛車現(xiàn)象。（）降低勵(lì)磁時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的速度也相應(yīng)降低。（）三相變壓器組的正序、負(fù)序、零序的激磁阻抗相等。（）三相心式變壓器的零序激磁阻抗遠(yuǎn)大于正序、負(fù)序激磁阻抗。（）三相變壓器帶單相負(fù)載時(shí)，零序電流遠(yuǎn)大于正序、負(fù)序電流。（）三相變壓器組不應(yīng)該接成Y,yn聯(lián)結(jié)來帶單相負(fù)載。（）在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的正序、負(fù)序兩個(gè)等效電路中，激磁支路的阻抗是相等的。（）三相感應(yīng)電機(jī)正常運(yùn)行中，A相斷線并繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，則A相端電壓為0。（）同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序等效電路類似一個(gè)轉(zhuǎn)差率為2的感應(yīng)電機(jī)。（）對電機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，需要列寫電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程。電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程是一組相量方程。（）從數(shù)學(xué)上講，電機(jī)中的坐標(biāo)變換，往往是對一組三相的物理量，進(jìn)行重新線性組合，得到一組新的物理量。（）同步電機(jī)Park（派克）方程中，d、q軸電壓方程中的各有一個(gè)運(yùn)動(dòng)電勢，二者具有不同的正負(fù)符號(hào)。（）感應(yīng)電機(jī)動(dòng)態(tài)分析時(shí)，采用MTO變換。它是將dq0變換中的d軸固定同轉(zhuǎn)子磁鏈一起旋轉(zhuǎn)，作為T軸；而將超前T軸90度電角度的軸線，作為M軸。（）變壓器繞組所受的電磁力，同短路電流的平方成正比。（）二、 填空題（每空1分，共15分）在列寫電機(jī)磁鏈方程時(shí)，采用電動(dòng)機(jī)定則時(shí)，正向的電流產(chǎn)生（ ）向的磁鏈。對于直流發(fā)電機(jī)，電刷順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)的直軸分量起（ ）磁作用。從大小上看，他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的短路電流（ ），并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的短路電流（ ）。ABC坐標(biāo)系到dq0坐標(biāo)系的變換，就是把定子A、B、C三相繞組軸線上的三相物理量進(jìn)行線性組合，得到固定在轉(zhuǎn)子上的d、q軸線上的物理量（外加一個(gè)0軸上的物理量）。在具體操作上，就是將A、B、C三相的物理量，投影到d軸（或q軸）并相加,取其（ ）倍，作為d軸（或q軸）的物理量；將A、B、C三相的物理量直接相加,取其（ ）倍，作為零軸物理量。同步電機(jī)動(dòng)態(tài)分析時(shí)，定子標(biāo)幺值的三個(gè)自由選擇的物理量基準(zhǔn)分別是（ ）。在dq0坐標(biāo)系中，列寫同步電機(jī)標(biāo)幺值的動(dòng)態(tài)方程時(shí)，為了使定、轉(zhuǎn)子間互感的標(biāo)幺值可逆，在定、轉(zhuǎn)子容量標(biāo)幺值的選擇上，應(yīng)該滿足（ ），用公式表示即（ ）。在同步電機(jī)動(dòng)態(tài)分析中，轉(zhuǎn)子電流的標(biāo)幺值往往采用所謂Xad基準(zhǔn)，它是扌旨： （ ）。& 無阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)，發(fā)生忽然三相對稱短路時(shí)，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的電流包括：穩(wěn)定的直流分量；瞬變衰減的直流分量，其時(shí)間常數(shù)為（ ）；衰減的周期分量，其時(shí)間常數(shù)為（ ）。同步電機(jī)忽然短路時(shí)，勵(lì)磁繞組具有屏蔽電樞反應(yīng)磁通進(jìn)入主極磁路的作用，等效于電樞反應(yīng)電抗的減小，這時(shí)的直軸電抗稱為 ）。當(dāng)存在直軸阻尼繞組時(shí)，阻尼繞組同樣具有屏蔽電樞反應(yīng)磁通進(jìn)入主極磁路的作用，因此等效的電樞反應(yīng)電抗更小，同時(shí)考慮阻尼繞組和勵(lì)磁繞組作用時(shí)的直軸電抗，稱為（ ）。變壓器過電壓可分為（ ）、大氣過電壓等兩種。三、 多項(xiàng)選擇題（勾出正確答案，編號(hào)填入括號(hào)，共30分關(guān)于凸極同步發(fā)電機(jī)短路，正確的論述有（ 。（A） 正序阻抗是固定的；（B） 不對稱短路時(shí)，負(fù)序阻抗本質(zhì)上是周期變化的；（C） 忽然短路電流大于穩(wěn)定短路電流；（D） 對稱短路時(shí)，電流為直軸去磁；在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的正序、負(fù)序兩個(gè)等效電路中，負(fù)序等效電路中的轉(zhuǎn)差率s_同正序TOC\o"1-5"\h\z等效電路中的轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系為（ ）。+（A） s>s （B）-+s<s-+（C） s-=s+ （D）-+s=2-s+關(guān)于對稱分量變換、dq0、MT0、120變換，正確的說法有（ 。（A） 對稱分量變換前后的物理量為相量；

dq0變換為相量變換；對稱分量變換、120變換具有相同的變換矩陣；MT0變換專用于同步電機(jī)分析。dq0坐標(biāo)系到ABC坐標(biāo)系的變換，就是先將d、q軸的物理量，投影到A相(或B相或C相)并相加，再(-)，作為A相(或B相或C相)的物理量。(A)直接加上為A相(或B相或C相)的物理量。(A)直接加上0軸的物理量；軸的物理量的1/3；(C)加上0軸的物理量的2/3；物理量在該相的投影。感應(yīng)電機(jī)多為隱極，關(guān)于其有關(guān)電感的論述，正確的有(B)加上0(D)加上0軸的5.((A)(C)(E))。定子自感不隨時(shí)間變化轉(zhuǎn)子自感不隨時(shí)間變化6.定子兩相間的互感不隨時(shí)間變化；(B)轉(zhuǎn)子兩相間的互感不隨時(shí)間變化；(D)定、轉(zhuǎn)子之間任何兩相的互感不隨時(shí)間變化。對于凸極同步電機(jī)，關(guān)于其有關(guān)電感的論述，正確的有7.((A)(C)8.9.10.11.流各分量，正確的論述有(存在穩(wěn)定的周期分)。(A)量(B)(C)(D)(E)((A)(B)7.((A)(C)8.9.10.11.流各分量，正確的論述有(存在穩(wěn)定的周期分)。(A)量(B)(C)(D)(E)((A)(B)(C)(D)((A)(B)(C)存在瞬態(tài)衰減的周期分量，時(shí)間常數(shù)為Td'；存在超瞬態(tài)衰減的周期分量，時(shí)間常數(shù)Td”；存在衰減的非周期分量，時(shí)間常數(shù)為Ta；存在衰減的二次諧波分量，時(shí)間常數(shù)為Ta。在單相變壓器空載接入電網(wǎng)的瞬變過程中，正確的論述有)。主磁通、勵(lì)磁電流都經(jīng)歷一個(gè)瞬變過程；主磁通由穩(wěn)態(tài)分量和瞬變分量組成根據(jù)磁鏈不能突變原則，最壞情況下，最大主磁通可達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的約2倍；因電感電路的電流不能突變，最壞情況下，最大電流可達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的約2倍。關(guān)于變壓器空載接入電網(wǎng)，正確的論述有)。小型變壓器電阻較大，電感小，時(shí)間常數(shù)小，瞬態(tài)時(shí)間短，可直接入網(wǎng)；小型變壓器電阻較小，電感大，時(shí)間常數(shù)大，瞬態(tài)時(shí)間長，不可直接入網(wǎng)；大型變壓器電阻小，電感大，時(shí)間常數(shù)大，瞬態(tài)時(shí)間長，往往經(jīng)電阻入網(wǎng)，后再切除電阻；大型變壓器電阻大，電感小，時(shí)間常數(shù)小，瞬態(tài)時(shí)間短，可直接入網(wǎng)。單相變壓器空載，二次側(cè)忽然短路時(shí)，正確的論述有((A)(C)(D))。短路電流經(jīng)歷一個(gè)瞬態(tài)過程； (B)主磁通經(jīng)歷一個(gè)瞬態(tài)過程；短路電流包括穩(wěn)態(tài)短路電流分量和衰減的瞬態(tài)分量兩個(gè)部分；因電感回路電流不能突變，最壞情況下，最大短路電流可達(dá)穩(wěn)定短路電流的約2倍。變壓器忽然短路時(shí)，對漏磁場、繞組受的電磁力，正確論述有)。(A)漏磁場軸向分量大于徑向分量；(B)電磁力軸向分量大于徑向分量；(C)軸向電磁力的破壞作用大； (D)徑向電磁力破壞作用大。)。定子兩相之間的互感是時(shí)變的； (B)定子自感是時(shí)變的；定、轉(zhuǎn)子間的互感是時(shí)變的； (D)轉(zhuǎn)子自感是時(shí)變的；轉(zhuǎn)子無阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)，發(fā)生忽然三相對稱短路時(shí)，關(guān)于定子短路電

12.(12.((A)(B)(C)(D)13.()。電壓數(shù)值大，作用時(shí)間短，等效于給變壓器施加高頻高壓；在動(dòng)態(tài)分析時(shí)，主要考慮高壓側(cè)繞組的對地電容和匝間電容；在動(dòng)態(tài)過程的初始階段，繞組電感可以認(rèn)為是開路的；低壓側(cè)繞組因靠近鐵心，對地電容大，可以認(rèn)為是接地短路的。變壓器承受大氣過電壓時(shí)，正確的論述有(A)(B)(C)(D)(A)(B)(C)(D)(E)負(fù)載時(shí)直流電機(jī)的氣隙磁場包括(定子繞組電流產(chǎn)生的主磁場；(C)電樞繞組電流產(chǎn)生漏磁場；并勵(lì)直流電機(jī)的損耗包括(定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的銅耗；(C)機(jī)械損耗和雜散損耗；)。定子繞組電流產(chǎn)生的漏磁場；電樞繞組電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁場)。定子鐵心的鐵耗；(D)轉(zhuǎn)子鐵心的鐵耗。四、 綜合題(每1題6分，共30分)1?已知不對稱三相相量、、，期中A相的正序、負(fù)序、零序分量分別為、、。請用矩陣形式寫出(要寫出矩陣的具體元素)：用 、 、 表示、 、 的表達(dá)式；用 、 、 表示、 、 的表達(dá)式。(1)寫出同步電機(jī)的派克方程(d、q、0軸的電壓方程)，并簡單注明方程右端各電壓分量的物理意義；(2)寫出用dq0坐標(biāo)系中物理量表示的電磁轉(zhuǎn)矩方程。寫出直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式，并說明轉(zhuǎn)矩系數(shù)(轉(zhuǎn)矩常數(shù))中各量的物理意義。畫出它勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的等效電路，并基于此等效電路，利用反電勢計(jì)算公式，簡單推導(dǎo)轉(zhuǎn)速同電樞電流間的關(guān)系。—臺(tái)四極20kW、230V、1500r/min的并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電樞回路總電阻R=0.156Q,a勵(lì)磁繞組電阻Rf=70.Q，額定負(fù)載時(shí)并勵(lì)回路中串入3.3Q的調(diào)節(jié)電阻，鐵耗和機(jī)械損耗共1kW,雜散損耗為額定功率的1%,試求額定負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸入功率、電磁功率和效率。*1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**1**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i**i*電機(jī)學(xué)(II)試題之參考答案

華南理工大學(xué)電力學(xué)院電力系2005年11月一、 判斷題(正確的打“V”，錯(cuò)誤的打“X”。每題1分，共25分)增加支路串聯(lián)元件數(shù)可以減小直流電機(jī)的反電勢脈動(dòng)。(V)直流電機(jī)的電刷隨轉(zhuǎn)子電樞一起旋轉(zhuǎn)。(X)直流電機(jī)應(yīng)采用盡可能接近整距的繞組。(V)直流電機(jī)單波繞組的合成節(jié)距等于+1或－1。(X)直流電機(jī)單波繞組的并聯(lián)支路對數(shù)等于極對數(shù)。(X)電刷放在幾何中性線上時(shí)，電樞反應(yīng)只有直軸分量。( X)考慮飽和時(shí)，交軸電樞反應(yīng)有助磁作用。(X)直流電機(jī)的反電勢正比于電樞繞組的電流。(X)直流電機(jī)的電刷壓降隨負(fù)載變化而有很大的變化。（X）平復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓變化率比較大。（X）并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性比較軟。（X）串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在輕載時(shí)會(huì)發(fā)生飛車現(xiàn)象。（V）降低勵(lì)磁時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的速度也相應(yīng)降低。（X）三相變壓器組的正序、負(fù)序、零序的激磁阻抗相等。（V）TOC\o"1-5"\h\z三相心式變壓器的零序激磁阻抗遠(yuǎn)大于正序、負(fù)序激磁阻抗。（ X）三相變壓器帶單相負(fù)載時(shí)，零序電流遠(yuǎn)大于正序、負(fù)序電流。（ X）三相變壓器組不應(yīng)該接成Y,yn聯(lián)結(jié)來帶單相負(fù)載。（V）在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的正序、負(fù)序兩個(gè)等效電路中，激磁支路的阻抗是相等的。（ V）三相感應(yīng)電機(jī)正常運(yùn)行中，A相斷線并繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，則A相端電壓為0。（X）同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序等效電路類似一個(gè)轉(zhuǎn)差率為2的感應(yīng)電機(jī)。（V）對電機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，需要列寫電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程。電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程是一組相量方程。（X）從數(shù)學(xué)上講，電機(jī)中的坐標(biāo)變換，往往是對一組三相的物理量，進(jìn)行重新線性組合，得到一組新的物理量。（V）23 同步電機(jī)Park（派克）方程中，d、q軸電壓方程中各有一個(gè)運(yùn)動(dòng)電勢，二者具有不同的正負(fù)符號(hào)。（V）感應(yīng)電機(jī)動(dòng)態(tài)分析時(shí)，采用MT0變換。它是將dq0變換中的d軸固定同轉(zhuǎn)子磁鏈一起旋轉(zhuǎn)，作為T軸，而將超前T軸90度電角度的軸線，作為M軸。（X）變壓器繞組所受的電磁力，同短路電流的平方成正比。（V）二、 填空題（每空1分，共15分）1?在列寫電機(jī)磁鏈方程時(shí)，采用電動(dòng)機(jī)定則時(shí)，正向的電流產(chǎn)生隹）向的磁鏈。對于直流發(fā)電機(jī)，電刷順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，電樞反應(yīng)的直軸分量起（去）磁作用。從大小上看，他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的短路電流很并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的短路電流（?。?。ABC坐標(biāo)系到dq0坐標(biāo)系的變換，就是把定子A、B、C三相繞組軸線上的三相物理量進(jìn)行線性組合，得到固定在轉(zhuǎn)子上的d、q軸線上的物理量（外加一個(gè)0軸上的物理量）。在具體操作上，就是將A、B、C三相的物理量，投影到d軸（或q軸）并相加，取其（2/3）倍，作為d軸（或q軸）的物理量；將A、B、C三相的物理量直接相加，取其（1/3 ）倍，作為零軸物理量。同步電機(jī)動(dòng)態(tài)分析時(shí)，定子標(biāo)幺值的三個(gè)自由選擇的物理量基準(zhǔn)分別是（定子繞組相電壓、相電流、時(shí)間或頻率）。6?在dq0坐標(biāo)系中，列寫同步電機(jī)標(biāo)幺值的動(dòng)態(tài)方程時(shí)，為了使定、轉(zhuǎn)子間互感的標(biāo)幺值可逆，在定、轉(zhuǎn)子容量標(biāo)幺值的選擇上，應(yīng)該滿足（定子繞組容量基準(zhǔn)等于轉(zhuǎn)子繞組容量基準(zhǔn)），用公式表示即（3IU=2I」