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电机学期末考试试卷大全附答案.pdf
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考 试 卷 ( A 卷)
课 程 名 称 电机学 考 试 学 期 07-08/3 得分
适 用 专 业
电气工程及其自动化
考 试 形 式
开卷闭卷半开卷
考试时间长度 120 分钟
一、 填空题:(35 分)
1. 在国际单位制中,磁场强度单位是___A/m___________。电磁感应定律的
物理意义是,当闭合的线圈中磁通发生变化时,线圈中的产生的感应电
流所产生的磁场 ___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通
所经过路径的磁阻越大,说明该线圈的电感就越______小________。
2. 变压器损耗包括绕组铜耗和 ___铁耗_______,后者又包括涡流和磁滞损
耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当
___可变损耗等于不变损耗_(或_
p
0
)___时,变压器效率达最大。
p
kN
3. 由于铁心饱和特性,施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为 ______
尖顶______波,而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。
4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级,且属于相同的 ___连接组
___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比,与__
短路电压(标幺值) ___成反比。___短路电压(标幺值) ____小的变压
器先达到满载。
5. 三相变压器组不能接成 Yy 的原因是励磁绕组中需要的 ___三次谐波
___________电流不能流通,使磁通近似为____平顶波__________波,会
在绕组中电动势波形严重畸变,产生___过电压________危害线圈绝缘。
6. 三 相 变 压 器 组 的 零 序 阻 抗 比 三 相 铁 心 式 变 压 器 的 零 序 阻 抗 ____ 大
_________。
7. 电压互感器二次侧不允许 ___短路_________,而电流互感器二次侧不允
许____开路____。
8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形,也可以改善 __电势
____________波形。设电机定子为双层绕组,极距为 12 槽,为同时削弱
1 / 56
5 次和 7 次谐波,绕组的节距应取____10__________槽。单层绕组的短距
系数为____1.0_________。
9. 脉振磁动势可以分解为两个 __圆形旋转________磁动势,它们的旋转方
向相反,幅值是脉振磁动势的____1/2(一半)_________。三相不对称电
流流过三相对称绕组产生 __椭圆形 _________磁动势,当它的幅值最小
时,速度最_____大_______。
10. 设异步电动机磁场基波频率为 f
1
,同步速为 n
1
,转速为 n,则气隙中的ν
次谐波磁场在定子绕组上的感应电势频率为____ f
1
_________,在转子绕
组上感应电势频率为___
f
1
f
1
n
n
1
___________。
11. 异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻,其上的电功率代
表转子的__总的机械功率______功率,该电阻称为__模拟______电阻。
12. 异 步 电 动 机 的 电 源 电 压 降 低 10 % , 电 机 的 过 载 能 力 降 低 到
____80%__________,临界转差率___不变_______,负载不变时,电机的
转速将___降低_______。
13. 异步电机转子结构有鼠笼式和 ___绕线________式两种。利用变比为 K
A
的自耦变压器对鼠笼异步电机进行降压起动时,电网提供的电流与电机
直接起动时的电流之比为___
1
___________。异步电机恒转矩变频调速
2
K
A
时,____定子电压_______与定子电流频率之比应保持不变,目的是为了
保持___磁通_______不变。
二、 简答题:(35 分)
1. 画出 Yd7 和 Dd4 三相变压器绕组连接图,并作出相应的电动势矢量图。
(8 分)
2. 为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。(4 分)
3. 三相对称绕组连成星形接法,接入三相对称电压,形成旋转磁场的性质
如何(幅值、旋转速度)?若绕组有一相断线,试问此时合成磁动势的
2 / 56
大小和性质?(用公式表示)(8 分)
4. 画出异步电机 T-s 曲线,标明起动点、临界转差率点。指出电动机工作
时稳定与不稳定运行区域,并给出解释。(9 分)
5. 画出变压器和异步电动机负载时的等效电路,从能量转换的角度说明它
们的异同点。(6 分)
三、 计算题:(30 分)
1. 两台三相变压器串联运行,容量均为 1500kVA,两次降压后,供一负载,
两台变压器均为 Dy 连接,第 I 台额定电压为 66/6.3kV,第 II 台额定电压
为 6.3/0.4kV,当两台变压器在 6.3kV 侧做短路试验,数据如下,试求:
(1) 每台变压器的短路阻抗 Z
k
,r
k
,x
k
的标幺值;(8 分)
(2) 额定负载时,功率因数为 0.9 滞后时总的电压变化率。(7 分)
变压器
I
II
线电压(V)
334
300
短路电流(A) 三相功率(kW)
130 14
124 12
2. 一台三相四极异步电动机,150kW,50Hz,380V,Y 接法,额定负载时
pcu2=2.2kW,pmec=2.6kW,附加损耗 pad=1.1kW。试求:
(1) 额定运行时的转速、转差率;(4 分)
(2) 额定运行时的电磁功率和电磁转矩;(5 分)
(3) 如额定运行时,保持负载转矩不变,在转子绕组中串入电阻使电机
的转速降低 10%,问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍?调速
后的转子铜耗是多少?(6 分)
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附:参考答案
二、 简答题
1. 答:
Yd7:
A B C
B
E
AB
X
b
Y
c
Z
X
a
c x
A
a y
y z x
b z
•
•
Y
C
E
ab
Dd4:
A B C
B Z
•
E
AB
X
c
Y
a
Z
b
A Y
a y
E
ab
z x y
c x b z
•
C X
or:
4 / 56
A B C
B X
E
AB
X
c
Y
a
Z
b
A Z
a z
•
E
ab
z x y
c y b x
•
C Y
2. 答:
双层短距绕组可以等效为两个相位相差短距角β的单层绕组,其双层短距绕组的基波
和谐波电势为两个单层绕组相应电势的矢量和,其数值分别小于其代数和,其减小系数为
短距因数,谐波的短距因数要小于基波的短距因数。因此,通过短距,牺牲一点基波来达
到更多地抑制谐波的作用。
3. 答:
三相对称绕组连成星形接法,接入三相对称电压,形成旋转磁场,基波合成磁动势是
一个圆形旋转磁动势,其幅值不变,为一相脉动磁动势幅值的 3/2 倍,旋转速度为 60f/p。
若有一相断线,如 a 相,则:
i
a
0
,
i
b
I
m
sin
t
,
i
c
I
m
sin
t
以 b 相绕组轴线为参考轴,则:
b 相磁动势基波
f
b1
(t, x) F
m1
sin
t cos x
c 相磁动势基波
f
c1
(t, x) F
m1
sin
t cos(x
合成磁动势基波
2
)
(2 分)
3
f
1
f
b1
f
c1
F
m1
sin
t cos x [F
m1
sin
t cos(x
2F
m1
sin
t sin(x
3F
m1
cos(x
4. 答:
异步电机的 T - s 曲线
2
)]
3
3
)sin
3
6
)sin
t
合成磁动势为脉动磁动势,幅值为一相磁动势幅值的
3
倍。
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资源评论
- Cytusers2023-02-06资源内容详细,总结地很全面,与描述的内容一致,对我启发很大,学习了。
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