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1、华南理工大学试卷电机学试题 (电气工程及其自动化 01 级) 班级： 电气工程 01（ ）班 顺序号 姓名 分数 总评 分 考试时间：2003 年 11 月 27 日一、 断题（正确的，请在后面括号里写“是”，错误的，请在后面括号里写“否” 。本题共 15 分，每题 1 分） （为对，为错） 1. 直流电机的励磁绕组和电枢绕组中的电流都是直流的。 （f ） 2直流电动机电枢绕组中的电流方向同感应的反电势方向是一致的。 （f ） 3直流发电机的换向器起整流作用；直流电动机的换向器起逆变作用。 （t ） 4自励是电动机的一种励磁方式。 （f ） 5在直流电机中，以虚槽计算时，电枢绕组的合成节距等于
2、换向器节距。 （t ） 6单叠绕组同一磁极下的元件串联构成一条支路；单波绕组相同极性磁极下的 所有元件串联构成一条支路。 （t ） 7直流电机的电负荷是指电枢绕组中流过的电流的大小，单位是安培。 （f ） 8在考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。 （t ） 9当电刷沿转子旋转的方向移动时，将出现直轴电枢反应磁势。对于发电机， 该磁势是去磁性质的；对于电动机，该磁势是助磁性质的。 （t ） 10在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。 （f ） 11直流发电机的外特性是指转速为额定值、励磁电流为额定值（或励磁回路 电 阻为固定）时，输出电压与输出电流之间的关系。并励发电机具有硬
3、的外特 性；而他励发电机则具有拐弯的外特性。 （f ） 12并励电动机在轻载时，可能出现“飞车”现象。 （f ） 13变压器空载接入电网时，存在很大的冲击电流。当考虑铁芯饱和时，这一 冲 击电流比不考虑饱和时为小。 （f ） 14在 ABC 坐标系中，同步电机的电压方程式为系数随时间变化的微分方程 （t ） 15在 dq0 坐标系中，同步电机的 d（q）轴电压是由电阻压降、自身磁链变化 引起的感应电势、以及切割对方轴的磁链所引起的运动电势 3 部分组成的。 （t ） 二、 填空题（本题共 15 分，每空 1 分） 1在没有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流远大于稳态短路电流的原因在 于：在短路
4、瞬间，励磁绕组阻碍电枢反应磁通通过转子主磁路，电枢反应磁通 只能沿 励磁绕组的漏磁路 闭合，因此磁阻大、电抗小，电流大。 2在有阻尼绕组的同步电机中，忽然短路电流又远大于没有阻尼绕组时的忽然 短路电流,其原因在于：在短路瞬间，除了励磁绕组的阻碍作用以外, 阻尼绕组 也对电枢反应磁通起阻碍作用,从而使电枢反应的磁阻更大、电抗更小，电流更 大。 3同步电机忽然短路时,定子绕组的短路电流可以分为：周期性的 稳态分量 、周期性的 瞬态分量 、周期性的 超瞬态分量 ，以及衰减的非周期分 量、二次谐波分量等。 4同步电机忽然短路时,在定子绕组的短路电流中： 周期性稳态分量 同 励磁绕组的非周期稳态励磁电流
5、 If0相对应； 周期性瞬态分量 和励磁绕组的 非周期电流衰减分量对应，时间常数为 Td； 周期性超瞬态分量 和直轴阻 尼绕组的非周期电流衰减分量相对应，时间常数为 Td“； 非周期衰减分量 则同励磁绕组中的周期性衰减电流相对应，时间常数同为定子绕组的时间常数 Ta。5MT0 变换同 dq0 变换的差别在于：dq0 变换的 d、q 轴相对转子是 固定 不动的 ；而 MT0 变换是将 M 轴取得同 转子磁链方向 一致。 6变压器的过电压现象包括： 操作过电压 和 大气过电压 。 7在研究雷击引起的变压器大气过电压时，需要考虑 各种电容 的影响，其 原因在于雷电波冲击时间短，等效高频电源。 8空载
6、的同步电机单相（设为 A 相）对中点稳态短路时，A 相电流的三个相 序分量相等，都等于 A 相稳态短路电流的 。电机学 试题 （华南理工大学电力学院） 一、填空（25 分）1. 电机是（一种进行机电能量转换或将一种电压、电流等级转换成另外一种电压、电流等级的）装置。2. 变压器绕组归算的原则是：在归算前后，（一、二次侧容量、功率）不变；（ 一、二次侧绕组磁势）不变。3. 变压器的效率在（铁耗与铜耗相等时）达到最大值。4. 为了使电动势波形接近正弦波，三相变压器比较好的绕组联结方法为：（一、二次侧至少有一方为三角形联结，或有一方为星形带中性点接地联结）。5. 自耦变压器功率传递的特点为（ 一、二
7、次侧既有直接的传导功率传递，又有间接的电磁感应功率传递）。6. 短距因数的物理意义为（元件短距时的电势同元件整距时的电势的比值）。7. 一相绕组的感应电动势计算公式为（kE=4.44fNw1）；其中的匝数 N 是指（每相串联匝数）。8. 对称三相绕组、通对称三相电流，产生的合成磁动势为圆形旋转磁动势。其旋转的规律为：（哪相电流达到最大值，旋转磁势的轴线就转到同该相绕组轴线重合）；其幅值为单相磁动势的（）倍。9. 同步旋转磁场的转速n（转每分钟）、极对数p、电流频率f之间的关系为n=（/）。10. 感应电机转子反应的物理意义为（转子绕组电流的基波磁势对气隙磁场的影响）。11. 为了获得感应电机的
8、 T 型等效电路，需要对转子绕组进行（ 频率）和（绕组）归算。13. 感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为（定子电流频率）。14. 感应电动机传递到转子回路的电磁功率Pem，可以分割成转子铜耗pcu2、总机械功率（转换功率）PW。二者同Pem的关系为pcu2=（）；PW =（(1-s)Pem）。15. 同步电机的电枢反应是指（ 电枢电流的磁势对主极磁场的影响）。16. 同步发电机的空载特性是指：转子转速保持同步、电枢绕组开路时，（端 电压同励磁电流）之间的关系。17. 功角的含义是：从电路（电压）角度看，它是（励磁反电势与端电压）之间的夹角；从磁场角度看，它是（主极励磁磁场 同气隙合成磁场）
9、之间的夹角。18. 对于凸极同步发电机，已知电枢电流I、电压U、功率因数 cosj、Xd、Xq， 求取励磁电动势E0时，需要利用一个虚拟电动势EQ来求取I和 E0的夹角Y0。 （ ）。19. 同步发电机机投入并网的条件为：1)相序相同；2)（ 频率相同）；3)（对应相的电压相等、且相位相同）。二、正确的打“”；错误的打“”（25 分） 1. 变压器一次侧接额定电压不变，则负载的主磁通比空载的主磁通略小。（ ） 2如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为 k=N1/N2，则一次侧归算到 二次侧时，电动势和电压要乘以 k 倍，电流乘以 1/k 倍，阻抗乘以 k2倍。 （ ） 3考虑磁路的饱和时，
10、如果变压器主磁通为正弦波，则产生主磁通励磁电流也 是正弦波。（ ） 4三相变压器绕组采用 Y，d 连接时，共有 1、3、5、7、9、11 六个组号。（ ）5对称三相绕组通入对称三相电流时，除产生基波旋转磁动势外，还会产生 3 次、5 次、7 次、9 次等一序列的奇数次高次谐波旋转磁动势。 （ ） 6对称三相绕组通入对称三相电流，当某相电流达到交流的最大值时，基波合 成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。 （ ） 7只要电源电压不变，感应电动机的铁耗就基本不变。 （/） 8当感应电动机的定子接电源、转子短路堵转时，电机的电磁功率、输出功率 和电磁转矩均为零。 （ ） 9对绕线型感应电动机
11、，转子串电阻可以增大起动转矩；对笼型感应电动机， 定子绕组串电阻可以增大起动转矩。 （ ） 10对感应电动机，进行恒转矩变频调速，基本上要求电源电压随频率正比变 化。 （ ） 11若同步电机的气隙合成磁场超前于转子主磁场，则电机运行于发电机状态。 （ ） 12对于隐极同步发电机，其同步电抗等于电枢反应电抗。 （ ） 13通常同步发电机工作在过励状态，以便提供无功功率，改善电网的功率。 （ ） 14变压器的额定容量单位为 kW。 （ ） 15考虑铁耗时，变压器的励磁电流同其产生的主磁通同相位。 （ ） 16变压器的空载试验通常在高压侧加电压、测量。 （ ） 17电角度机械角度2p。 （ ） 18
12、双层叠绕组的最多并联之路数为。 （ ） 19正常空载运行的三相感应电动机，忽然一相断线，则必然停转。 （ ） 20感应电动机的最大电磁转矩同转子电阻成正比。 （ ） 21感应电动机的功率因数很高。 （ ） 22同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。 （ ）23忽略电枢绕组电阻时，同步发电机的短路电流为纯直轴分量 Id。 （ ） 24忽略电枢绕组电阻、负载 cos=0 时，同步发电机的输出电流为纯交轴分量 Iq。（ ） 25单层绕组可以靠短距来消弱谐波。 （ ） 三、单选题（13 分） 1变压器在负载运行时，建立主磁通的激磁磁动势是 C 。 A 一次绕组产生的磁动势 B 二次绕组产生的磁动势
13、C 一次和二次绕组产生的合成磁动势 D 以上都不对 2一台三相电力变压器，二次侧带对称负载，且输出电压恰好等于其二次侧的 空载电压，则该负载一定是 C 。 A 纯电阻负载 B 电感性负载 C 电容性负载 D 无 法判断 3两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行，则变压器所分 担的容量之标幺值 D 。 A 与短路阻抗成正比B 与短路阻抗成反比 C 与短路阻抗标幺值成正比D 与短路阻抗标幺值成反比 4由定子对称三相绕组产生的 次空间谐波磁动势，旋转速度 D 。 A 等于零 B 是基波磁场转速的 倍 C 等于基波磁场转速 D 是基波磁场转速的 倍 5要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以采用 C 。 A 短距绕组 B 分布绕组 C 斜槽 D 无法消除 6笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比， A 。 A 起动电流、起动转矩均减小 B 起动电流减小、起动转矩增加 C 起动电流、起动转矩均增加 D 起动电流增加、起动转矩减小 7三相感应电动机对称运行时，定、转子绕组的两个旋转磁场的关系为 A 。 A 始终同步 B 相对定子反向 C 相对定子同向、但不同步 D 有时同步、 有时失步 8同步发电机并联运行，有功功率一定，则 B 同步发电
