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1、A 卷课程名称 （含档次）电机学 A（上）课程代号004072 专业 电气工程及自动化层次（本部、城南）考试方式（开、闭卷）闭卷一填空：（40 分）1.载流导体在磁场中受到力的作用，这种力是-作用产生的，力的方向可用-确定。在旋转电机里，这种力产生的力矩称为-。2.一台变压器从低压边做空载试验测出的励磁阻抗是从高压边做空载试验测出的励磁阻抗的-倍。它们的标么值是 -的。 （填相等或不等）3.Y,yn 连接的三相变压器在不对称负载时出现中性点位移的原因是- ，中性点位移的大小与-的大小有关。4.两台短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行，则短路阻抗标么值大者负荷系数-。为了经济运行，两台容量和短路
2、阻抗标么值不同的变压器并联运行希望容量大者，短路阻抗标么值-。5.自藕变压器之所以成本低，效率高是由于-。效益系数越 -，其优点愈显著。6.直流电机的电枢反应决定于-，当电刷处于几何中心线时，其电枢反应的结果是- ，- ，产生 -。7.直流电动机PN=15kw,UN=110V,nN=1500r/min, N=0.85,其额定运行时电网输入的电功率为-kw,额定电流 IN= -A。8.三相对称绕组通入三相对称电流产生-磁场，当其中B 相电流达到最大值时，合成磁场的幅值位置在-，而当改变电流的相序时，则-也同时改变。二简答题 :(10 分) 1.一台 50Hz 的单相变压器，如接在直流电源上，其电
3、压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副方开路和短路对原方电流的大小有无影响（均不考虑暂态过程）？2.并励电动机正在运行时突然励磁绕组断开，试问电机有剩磁或没有剩磁时，后果如何？若启动时就断了线又有何后果？三计算题：（40 分）1某单相变压器：SN=100KVA,U1N/U2N=3300/220V,R1=0,45,X1=2.96,R2=0.0019,X2=0.0137,试求（ 1）短路电阻 Rk短路电抗 Xk及其标么值 Rk*,Xk*;(2)若该变压器的负载为80KVA ，cos=0.8（滞后），此时副边电压 U2=？2.一台 SJ-180/10电力变压器， 180KVA,10/0.4
4、KV，Y,yn0连接 ,pkN=3.53KW,uk=4，试求：（1）高压绕组稳态短路电流及其倍数；（2）在最不利情况下发生突然短路时，最大的突然短路电流。3. 一台他励直流电动机UN=220V,IN=53.8A,nN=1500r/min,Ra=0.32 , 求：（1）直接启动的最大启动电流；（2）若限制启动电流不超过110A，采用在电枢回路串电阻启动，应串入多大的电阻？4. 一台三相同步发电机，f=50Hz.n1=1500r/min,定子采用分布绕组，q=3,y=8/9 , 每相串联匝数 N1=108，Y连接，每极磁通1=0.01015Wb，试求基波空载线电压U0。四作图题：（10 分）试将一
5、台三相变压器连接成Y,d3 ，并画出其电压（电动势）相量图，标出高低压绕组同名端及首末端。B 卷课程名称 （含档次）电机学 A（上）课程代号004072 专业 电气工程及自动化层次（本部、城南）考试方式（开、闭卷）闭卷一填空：（40 分）1.一台接到电网频率恒定的变压器，在忽略漏抗压降的情况下，其主磁通的大小决定于- 的大小，而与磁路的 -无关，而且与励磁电流呈-关系。2.电力变压器从空载到满载，它的铁芯损耗-（填是否改变） ，这是因为 -。3.三相变压器组不采用Y ,yn 连接的主要理由是- 和- 。4.变压器理想并联运行条件是：（1）.-； （2）.-； （3）.- 。5.自藕变压器的容量
6、由两部分组成，一部分是-，另一部分是 -。6.直流电机电枢绕组所感应的电动势为-电动势，而由于 -的作用，才把 -电动势变换为 -电动势。7.把一台他励直流发电机的励磁不变，而转速升高20，这时空载电压 -；若为并励直流发电机，其电压 -。8.三相合成磁动势中的第5 次空间磁动势谐波，在气隙空间以-基波旋转磁动势的速度旋转，转向与基波 -，在定子绕组中感应电动势频率为-。二简答题：（10 分）1.试述励磁阻抗Zm=Rm+jXm的物理意义， 磁路饱和与否对Rm和 X m有何影响？为什么要求R m小、 Xm大？为了使 Xm大、Rm小，变压器铁芯应该用什么材料制造？2.试从电动势平衡的关系上说明，为
7、什么直流电动机启动过程中电枢电流是由大变小的？使电流下降的直接原因是什么？三.计算题：（40 分）1.一台 SN=1000KVA的三相电力变压器，U1N/U2N=10000/3300V,Y,d11, 短路阻抗标么值Zk*=0.015+j0.053。带三相接对称负载，每相负载阻抗欧姆值为ZL=50+j85。试求原边电流I1、副边电流I2及副边电压U2的大小。2. 两台变压器并联运行，均为Y,d11 连接，其数据为：SN=5600KVA,U1N/U2N=35 /6.3Kv,Zk*=0.07; SN=7500KVA,U1N/U2N=35/6.3Kv,Zk*=0.075。试求：（1）若总负载为S=12
8、000KVA时各变压器的负荷S1及 S2; （2）各变压器都不过载时的最大总负荷Smax。3.一台他励直流电动机UN=220V,IN=208A,n=1500r/min,Ra=0.088,若电动机带一恒转矩负载运行在额定状态，调节励磁电流使气隙磁通减少为额定值的80，求最后稳定时的电动机电枢电流与转速。4一台三相异步电动机，2P=6，Z=36，定子双层叠绕组，y=5/6,每相串联匝数N=72 匝，当通入三相对称电流，每相电流I=20A 时，试计算三相基波合成磁动势的幅值和转速。四作图题：（10 分）试将变压器联接成Yd7，要求画出其电压（电动势）相量图，标出高低压绕组的首末端和同名端。C卷课程名
9、称 （含档次）电机学 A（上）课程代号004072 专业 电气工程及其自动化层次（本部、城南）考试方式（开、闭卷）闭卷一填空：（40 分）1.铁磁材料的磁导率比非铁磁材料的磁导率-； 铁磁材料的磁通密度B 与磁场强度 H 呈-关系；随着饱和程度的增加，铁磁材料的磁导率-。2.为了得到正弦感应电动势，当铁芯饱和时，单相变压器的励磁电流为-波形。3.变压器的负序阻抗-正序阻抗；它的零序阻抗一般-正序阻抗（填等于或不等于）；零序阻抗与 -和- 与关。4.使用电流互感器时应注意- ，使用电压互感器时应注意- 。5.自藕变压器从原、副边测出的短路阻抗欧姆值是-的，它们的标么值是-的。 （填相等或不相等）
10、。6.当磁极固定，电刷和电枢同时旋转，则两电刷间的电动势为- 电动势；若电枢固定，电刷与磁极同时旋转，则两电刷间的电动势为-电动势。7.一台并励直流电动机，电枢回路串电阻调速，在恒转矩条件下若增加电枢回路电阻，则转速-，电枢电流 -，输入功率 -，输出功率 -。当采用励磁电流调节时，若增励磁回路电阻，则电机转速-，电枢电流 - ，输入功率 -，输出功率 -。8.交流电机绕组为了改善电动势波形，常采用的方法有- ，为了完全消除7 次谐波电动势，节距应取-。二简答题：（10 分）1.一台额定频率60Hz 的电力变压器，接于50Hz、电压为变压器额定电压的5/6 倍的电网上运行，试问此时变压器的磁路
11、饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏电抗以及铁耗的实际值和标么值与原设计值是否相同？ 2.直流电动机有哪几种启动和调速方法？三计算题： （40 分）1.一台三相变压器Y ,y0 接法， SN=200KVA,U1N/U2N=1000/400V。原边接额定电压，副边接三相对称负载，负载为 Y接法，每相阻抗为ZL=0.96+j0.48。变压器每相短路阻抗为Zk=0.15+j0.35。求该变压器负载运行时的原、副边电流及副边电压。2. 已 知 两 台 三 相 变 压 器 数 据 如 下 ： SN=5600KVA,U1N/U2N=3300/380V,Y,d11,Zk*=0.06 ； SN=3200KVA,U
12、1N/U2N=3300/380V,Y,d11,Zk*=0.066。试求这两台变压器并联运行时能供给的最大千伏安数和它们分别供给的负载电流的大小？（不许任何一台过载）3.一台直流发电机额定容量PN=30KW, 额定电压 UN=230V,额定转速 nN=1500r/min, 极对数 P=2，电枢总导体数 N=572，气隙每极磁通=0.015Wb，单叠绕组。求：（1）额定运行时的电枢感应电动势Ea。 （2）额定运行时的电磁转矩Tem。 4.一台四极三相同步电机定子绕组为双层短距分布绕组，每极每相槽数q=3, 线圈节距y1=7/9 , 每相的总串联匝数N1=96，并联支路数a=2。通入频率f1=50H
13、z 的三相对称电流，电流有效值15A，求三相合成磁动势的幅值和转速。四作图题：（10 分）试将一台三相变压器连接成Yy4, 画出其电压 （电动势） 相量图，并标出高低压绕组的同名端和首末端。*长沙理工大补考试卷标准答案A 卷El=3E1=398.4V 课程名称：电机学A（上）试卷编号填空： （40 分）1. 电流和磁场左手定则电磁转矩2. 1/K2 相等3. 有零序励磁磁动势零序磁通4. 小小5. 电磁容量小于额定容量小6. 电刷的位置扭斜气隙磁场物理中心线偏移附加去磁作用7. 17.65Kw 8. 圆形旋转B 相相轴上旋转方向二简答：（10 分）1. 变压器如接在直流电源上，铁芯中只有恒定的
14、磁通，原绕组不产生感应电动势，Xm 和 X1均为零。由于磁通不变，铁芯中没有铁耗，故Rm 也为零，因此直流电压全部加在电阻R 1 上，此时原边电流（直流）为 I1=U1 /R1,而 R1很小，故 I1 很大，将烧毁变压器绕组。由于恒定磁通不在副方感应电动势，所以副边开路或短路对原边电流没有影响。2. 并励电动机运行时突然励磁绕组断开，则主磁通变为零。失磁瞬间，转速来不及变化，Ea 降为剩磁电动势，使电枢电流急剧增加。如果有剩磁，由Tem=CT Ia 知，由于Ia 增加的量要大于磁通减小的量，使 Tem 增大， n 升高，有可能引起飞速。电动机空载时，励磁绕组断线最易发生这种危险情况。如果没有剩
15、磁，则 Tem=0,电机将停转， Ia 很大，时间一长，烧毁电机。若启动时就断了线，启动过程中磁通则为剩磁磁通，比N 小很多，如果采用电枢回路串电阻启动，启动时电枢回路串入了较大的电阻，使Ia 很小，因此由剩磁产生的Tst 很小，若带负载启动，则电机不能启动，当减小启动电阻，使Ia 增大， Ia 增到产生的转矩大于负载转矩时，电动机才可以启动，但启动过程结束后的稳定转速很高，将损坏电机。三计算：（40 分）1. (1) K=15, Rk=0.87775, Xk=6.0425 , Rk*=0.00806, Xk*=0.0555 (2) U=0.0138, U2=213V 2. (1) Ik*=1
16、/Zk*=25, Ik=Ik*I1N=259.8A (2) rk*=pkN*=0.0196, xk*=0.0349 时间常数 Tk=Lk/rk=xk*/ rk*=0.00567s Ky=1+e-/Tk=1.171 ikmax*=Ky/Zk*=29.275 ikmax(2)=ikmax* 2I2N=10756.3A ikmax(1)=ikmax* 2I1N=430.25A 3. (1) Ist=UN/Ra=687.5A (2) Ist=UN/(Ra+Rst) Rst=UN/Ist-Ra=1.684. Z=36,P=2, 1=200,=9,y=8 Ky1=sin(y1 / )900=0.985 Kq1=sin(q 1/2)/q sin(1/2)=0.96 KN1=Ky1Kq1=0.946 E1=4.44fN1KN11=230V 长沙理工大学补考试卷标准答案B 卷课程名称：电机学 A（上）试卷编号填空： （40 分）1、 外加电压材质、几何尺寸饱和曲线2、 基本不变主磁通基本不变3、相电动势为尖顶波带单相负载产生中性点偏移4、 额定电压相等连接组相同阻抗电压相等，且短路阻抗与短路电阻之比相等
