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1、华南理工大学电力学院电力系2005年11月一、 判断题（正确的打“V”，错误的打“X”。每题分，共25分）1. 增加支路串联元件数可以减小直流电机的反电势脉动。（ V）2. 直流电机的电刷随转子电枢一起旋转。（ X）3. 直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。（ V）4. 直流电机单波绕组的合成节距等于+1或1。（ X）5. 直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。（ X）6. 电刷放在几何中性线上时，电枢反应只有直轴分量。（ X）7. 考虑饱和时，交轴电枢反应有助磁作用。（ X）8. 直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。（ X）9. 直流电机的电刷压降随负载变化而有很大的变化。（ X）10
2、. 平复励发电机的电压变化率比较大。（ X）11. 并励电动机的机械特性比较软。（ X）12. 串励电动机在轻载时会发生飞车现象。（ V）13. 降低励磁时，直流电动机的速度也相应降低。（ X）14. 三相变压器组的正序、负序、零序的激磁阻抗相等。（ V）15. 三相心式变压器的零序激磁阻抗远大于正序、负序激磁阻抗。（ X）16. 三相变压器带单相负载时，零序电流远大于正序、负序电流。（ X）17. 三相变压器组不应该接成Y,yn联结来带单相负载。（ V）18. 在感应电动机的正序、负序两个等效电路中，激磁支路的阻抗是相等的。（ V）19. 三相感应电机正常运行中，相断线并继续稳定运行，则相端
3、电压为0。（ X）20. 同步发电机的负序等效电路类似一个转差率为的感应电机。（ V）21. 对电机进行动态分析时，需要列写电机的运动方程。电机的运动方程是一组相量方程。（ X）22. 从数学上讲，电机中的坐标变换，往往是对一组三相的物理量，进行重新线性组合，得到一组新的物理量。（ V）23. 同步电机Park（派克）方程中，d、q轴电压方程中各有一个运动电势，二者具有不同的正负符号。（ V）24. 感应电机动态分析时，采用MT0变换。它是将dq0变换中的d轴固定同转子磁链一起旋转，作为T轴，而将超前T轴90度电角度的轴线，作为M轴。（ X）25. 变压器绕组所受的电磁力，同短路电流的平方成正
4、比。（ V）二、 填空题（每空1分，共15分）1. 在列写电机磁链方程时，采用电动机定则时，正向的电流产生（正）向的磁链。2. 对于直流发电机，电刷顺着转子旋转方向移动，电枢反应的直轴分量起（去）磁作用。3. 从大小上看，他励直流发电机的短路电流（很大），并励直流发电机的短路电流（小）。4. ABC坐标系到dq0坐标系的变换，就是把定子A、B、C三相绕组轴线上的三相物理量进行线性组合，得到固定在转子上的d、q轴线上的物理量（外加一个0轴上的物理量）。在具体操作上，就是将A、B、C三相的物理量，投影到d轴（或轴）并相加，取其（2/3 ）倍，作为d轴（或q轴）的物理量；将A、B、C三相的物理量直接
5、相加，取其（1/3）倍，作为零轴物理量。5. 同步电机动态分析时，定子标幺值的三个自由选择的物理量基准分别是（定子绕组相电压、相电流、时间或频率）。6. 在dq0坐标系中，列写同步电机标幺值的动态方程时，为了使定、转子间互感的标幺值可逆，在定、转子容量标幺值的选择上，应该满足（定子绕组容量基准等于转子绕组容量基准），用公式表示即（3IbUb=2IfbUfb）。7. 在同步电机动态分析中，转子电流的标幺值往往采用所谓Xad基准，它是指：（转子励磁绕组中通转子基准电流，在定子绕组中产生的互感磁链，恰好等于当定子绕组通大小为定子基准电流的直轴电流时，所产生的电枢反应磁链）。8. 无阻尼绕组的同步发电
6、机，发生忽然三相对称短路时，转子励磁绕组的电流包括：稳定的直流分量；瞬变衰减的直流分量，其时间常数为（Td）；衰减的周期分量，其时间常数为（Ta）。9. 同步电机忽然短路时，励磁绕组具有屏蔽电枢反应磁通进入主极磁路的作用，等效于电枢反应电抗的减小，这时的直轴电抗称为（直轴瞬态电抗）。当存在直轴阻尼绕组时，阻尼绕组同样具有屏蔽电枢反应磁通进入主极磁路的作用，因此等效的电枢反应电抗更小，同时考虑阻尼绕组和励磁绕组作用时的直轴电抗，称为（直轴超瞬态电抗）。10. 变压器过电压可分为（操作过电压）、大气过电压等两种。三、 多项选择题（勾出正确答案，编号填入括号，共30分）1. 关于凸极同步发电机短路，
7、正确的论述有（ABCD）。(A) 正序阻抗是固定的；(B) 不对称短路时，负序阻抗本质上是周期变化的；(C) 忽然短路电流大于稳定短路电流；(D) 对称短路时，电流为直轴去磁；2. 在感应电动机的正序、负序两个等效电路中，负序等效电路中的转差率s-同正序等效电路中的转差率s+的关系为（AD）。(A) s-s+(B) s-+ (C) s-=s+(D) s-=2-s+3. 关于对称分量变换、dq0、MT0、120变换，正确的说法有（AC ）。(A) 对称分量变换前后的物理量为相量；(B) dq0变换为相量变换；(C) 对称分量变换、120变换具有相同的变换矩阵；(D) MT0变换专用于同步电机分析
8、。4. dq0坐标系到ABC坐标系的变换，就是先将d、q轴的物理量，投影到A相（或B相或C相）并相加，再（A），作为A相（或B相或C相）的物理量。(A) 直接加上0轴的物理量；(B) 加上0轴的物理量的1/3；(C) 加上0轴的物理量的2/3；(D) 加上0轴的物理量在该相的投影。5. 感应电机多为隐极，关于其有关电感的论述，正确的有（ABCD）。(A) 定子两相间的互感不随时间变化；(B) 定子自感不随时间变化；(C) 转子两相间的互感不随时间变化；(D) 转子自感不随时间变化；(E) 定、转子之间任何两相的互感不随时间变化。6. 对于凸极同步电机，关于其有关电感的论述，正确的有（ABC）。
9、(A) 定子两相之间的互感是时变的；(B) 定子自感是时变的；(C) 定、转子间的互感是时变的；(D) 转子自感是时变的；7. 转子无阻尼绕组的同步发电机，发生忽然三相对称短路时，关于定子短路电流各分量，正确的论述有（ABDE ）。(A) 存在稳定的周期分量；(B) 存在瞬态衰减的周期分量，时间常数为Td；(C) 存在超瞬态衰减的周期分量，时间常数Td”；(D) 存在衰减的非周期分量，时间常数为Ta；(E) 存在衰减的二次谐波分量，时间常数为Ta。8. 在单相变压器空载接入电网的瞬变过程中，正确的论述有（ABC ）。(A) 主磁通、励磁电流都经历一个瞬变过程；(B) 主磁通由稳态分量和瞬变分量
10、组成(C) 根据磁链不能突变原则，最坏情况下，最大主磁通可达稳态时的约倍；(D) 因电感电路的电流不能突变，最坏情况下，最大电流可达稳态时的约倍。9. 关于变压器空载接入电网，正确的论述有（AC）。(A) 小型变压器电阻较大，电感小，时间常数小，瞬态时间短，可直接入网；(B) 小型变压器电阻较小，电感大，时间常数大，瞬态时间长，不可直接入网；(C) 大型变压器电阻小，电感大，时间常数大，瞬态时间长，往往经电阻入网，后再切除电阻；(D) 大型变压器电阻大，电感小，时间常数小，瞬态时间短，可直接入网。10. 单相变压器空载，二次侧忽然短路时，正确的论述有（ACD）。(A) 短路电流经历一个瞬态过程
11、；(B) 主磁通经历一个瞬态过程；(C) 短路电流包括稳态短路电流分量和衰减的瞬态分量两个部分；(D) 因电感回路电流不能突变，最坏情况下，最大短路电流可达稳定短路电流的约倍。11. 变压器忽然短路时，对漏磁场、绕组受的电磁力，正确论述有（AC）。(A) 漏磁场轴向分量大于径向分量； (B) 电磁力轴向分量大于径向分量；(C) 轴向电磁力的破坏作用大；(D) 径向电磁力破坏作用大。12. 关于变压器承受大气过电压，正确的论述有（ABCD ）。(A) 电压数值大，作用时间短，等效于给变压器施加高频高压；(B) 在动态分析时，主要考虑高压侧绕组的对地电容和匝间电容；(C) 在动态过程的初始阶段，绕
12、组电感可以认为是开路的；(D) 低压侧绕组因靠近铁心，对地电容大，可以认为是接地短路的。13. 变压器承受大气过电压时，正确的论述有（BDE）。(A) 高压侧绕组各匝的对地电容越大，则各匝间承受电压越均匀；(B) 高压侧绕组雷电进入的一端（首端或尾端），匝间承受的初始电压最大；(C) 绕组匝间电容越小，越有利于变压器的绕组保护；(D) 加强高压绕组绝缘可以保护变压器；(E) 加强绕组首端、尾端的匝间绝缘可以保护变压器。14. 负载时直流电机的气隙磁场包括（ABCD ）。(A) 定子绕组电流产生的主磁场；(B) 定子绕组电流产生的漏磁场；(C) 电枢绕组电流产生漏磁场；(D) 电枢绕组电流产生电
13、枢反应磁场。15. 并励直流电机的损耗包括（ACD ）。(A) 定子绕组和转子绕组的铜耗； (B) 定子铁心的铁耗；(C) 机械损耗和杂散损耗； (D) 转子铁心的铁耗。四、 综合题 （每1题6分，共30分）1已知不对称三相相量 、 、 ，其中A相的正序、负序、零序分量分别为 、 、 。请用矩阵形式写出（要写出矩阵的具体元素）：(1)用 、 、 表示 、 、 的表达式；解：(2)用 、 、 表示 、 、 的表达式。2(1)写出同步电机的派克方程（d、q、0轴的电压方程），并简单注明方程右端各电压分量的物理意义；d、q轴电压各由一个变压器电势、一个运动电势、一个电阻压降构成；0轴分量没有运动电势
14、。(2)写出用dq0坐标系中物理量表示的电磁转矩方程。 解： （其中p为极对数）3写出直流电机电磁转矩的计算公式，并说明转矩系数（转矩常数）中各量的物理意义。解： 其中，p：极对数；Za：电枢表面总导体数；a=：并联支路对数。4画出它励直流电动机的等效电路，并基于此等效电路，利用反电势计算公式，简单推导转速同电枢电流间的关系。解：U=RaIa+E=RaIa+CeFn= n=(U-RaIa)/Ce/F5一台四极20 kW、230 V、1500 r/min的并励发电机，电枢回路总电阻Ra=0.156，励磁绕组电阻Rf=70.，额定负载时并励回路中串入3.3的调节电阻，铁耗和机械损耗共1kW，杂散损耗为额定功率的1%，试求额定负载时，发电机的输入功率、电磁功率和效率。解：先计算额定电流： 励磁电流： 电枢绕组电流： 电枢回路铜损耗： 励磁回路铜损耗：
