1、 电机学（ 1） 模拟 试题 一： 填空题 （每空 3 分，共 45 分） 1一台变压器加额定电压时，主磁通为，空载电流为 I0，励磁阻抗为 Zm，现将电源的频率从 50Hz 改变为 60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通 = ，空载电流 I 0= I0，励磁阻抗 Z m= Zm。 2 某变压器 带 感性负载运行时，若负载电流相同，则 cos 2 越 小 ，副边电压变化率越 ，效率越 。 3一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知 U1=330V， W1=700 匝，为获得 U2=220V， U3=11V，应使 W2= 匝， W3= 匝。若已知绕组 W1开路， 3=10 100A
2、，忽略励磁电流，则 2= A。 4拖动恒 转矩负载运行的 并 励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将 。 5交流电机绕阻高次谐波电势，如 5 次和 7 次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6三相同步电机，定子上 A、 B 两导体空间相隔 200机械角度，该电机接于 50Hz 三相交流电源，同步转速为 750r/min，则 A、 B 两导体的空间电角度为 。 7两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值 Zk不同，则 Zk 越 小 ， Ik 。 8为改变 他 励直流电动机的转向，可以改变 。 9交流电机 p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之
3、比为 ，基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比为 。 二、（ 8 分） 图 1 所 示为 三 相变 压 器接 线 图 ，画 出 电动 势 向量 图 ， 并 确 定其 连 接组 别 。A B C X Y Z a b c x y z 图 1 三、（ 27 分） 一台三相电力变压器额定容量 S=1000 kVA，额定电压 U1N/U2N=10000/3300V， Y， d11 连接组，每相短路阻抗 Zk=0.015+j0.053，该变压器原边接额定电压，副边带 接对称负载，每项负载阻抗 ZL=50+j85，计算： （ 1） 变压器原边线电流； （ 2） 副 边线电流； （ 3） 副边线电压； （ 4
4、） 电压调整率 四、（ 10 分） 一台他励直流电动机， PN=22KW， IN=115A， UN=220V， nN=1500r/min 电枢回路总电阻 Ra=0.1 （包括了电刷回路的接触电阻）， 忽略 M0， 要求把转速降到 1000r/min， 计算 ： 1、 采用电枢串电阻调速需串入的电阻值； 2、 采用降低电源电压调速，电源电压应为多大。 五、（ 10 分） 一台三相电机，极对数 p=2，三相绕组的有效匝数彼此相等 WAKdp1= WBKdp1= WCKdp1=100匝，通入的电流分别为： iA =1.41Icos(t-2400); iB =1.41Icos(t-1200); iC
5、=1.41Icost; 其中电流有效值 I=10A。 已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出 t=1500 瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方向（方法不限），并写出幅值大小。 电机学（ 1）模拟试题答案 一、 填空题（每空 3 分，共 45 分） 1、 0.83, 0.83, 1.2 2、大，低 3、 466.6, 32.3, 0.5 100A 4、增大 5、采用分布和短距绕阻 6、 800 7、大 8、电枢绕阻两端的极性 9、 3， 3 二、（ 8 分） 绕阻电动势向量见图 1 联接组别为 D， y 9 三、（ 27 分） 解：解： 1、原边电流的计算 k=(U1N/ 3)/ U2N =(1000
6、/ 3)/3300=1.75 (3 分 ) ZN=U1N2/SN=100， Z=Zk+K2ZL=307.23580 (4 分 ) I1=U1N/ 3/ Z=18.79A (4 分 ) 2、 副边电流： I2= 3 I2 = 3K I1=56.96A (4 分 ) 3、副边电压： U2=I2 ZL=3242.7V (3 分 ) 4、 U=(U2N- U2)/ U2N=1.7% (4 分 ) X,B c AB BC x,y,z Y,C CA b ab a,A,Z 图 1 电机原理试题及答案（仅供参考） 四 、 （ 10 分） 解： 1、 Ce N=UN-RaIN/ nM =0.139, n0=UN
7、/ Ce N =1582.7r/min, nN= n0 nN =82.7 r/min 串电阻后转速降落 n= n0 n =582.7 r/min，则 Ra+R/Ra=n /nN， R=0.65 (5 分 ) 2、降低电压后的理想空载转速 n01 =n+ nN =1082.7 r/min ， U1/ UN = n01/ n0 U1= 150.5V (5 分 ) 五、（ 10 分） 解： 1、见图 2 2、 F1=379.6A +A F1 +C +B 图 2 一、填空 (每空 1 分，共 25 分 ) 1. 单相异步电动机可分为 _、 _两大类型。 2. 6 极异步电动机电源频率 f=50Hz，额
8、定转差率 SN=0.04，则额定转速为 nN=_、额定工作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率 S=_。 3. 同步补偿机实际上是一台 _的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了_。 4. 直流电机的励磁方式可分为、。 5. 有一台极数 2P 4，槽数 Z 24 的三相单层链式绕组电机，它的极距 、每极每相槽数、槽距角 。 6、变压器空载运行时功率因数很 _。 7 _型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向 _。 9. 直流电动机的起动方法有 _； _。 10. 当电动机的转速超过 _时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载
9、能力是指 _。 12 . 星形 三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的 _倍。 13. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1应随 f1 按 _规律调节 。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当 _时为电动机状态，当 _时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为 P 时，则并联支路数为 _。 二、判断正误 (对在括号里打 、 错则打，每小题 1 分，共 15 分 ) 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转
10、方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D 降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源 的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按 U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于 7.5kW 时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也
11、大。 11. ( ) 直流电动机的人为特性都比固有特性软。 12. ( ) 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的 电磁转矩对应的转速就高。 13. ( ) 三相异步电动机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。 14. ( ) 三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。 15.( ) 三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。 三、简答题 (每小题 4 分、共 20 分 ) 1、变压器空载实验的目的是什么？画出单相变压器空载实验接线图。 （ 4 分） 2、绕线式三相异步电动机能耗制动时，为了提高制动效果，通常
12、采取什么措施？（ 4 分） 3、已知三相变压器联接图如下 ，试判断其联接组别。（ 4 分） U 1 1 1V Wwvu1 1 1u v wU V W1 1 11 1 14、 变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要求绝对严格。 （ 4 分） 5、他励直流电动机为什么不能全压直接起动？ 一般采取什么方法起动 （ 4 分） 四、选择题 ( 每题 2 分，共 10 分 ) 1、 他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是： (1)串电阻的人为特性； (2)降压的人为特性； (3)弱磁的人为特性。 2、 直流电动机采用降低电 源电压的方法起动，其目
13、的是： (1)为了使起动过程平稳； (2)为了减小起动电流； (3)为了减小起动转矩。 3、 他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为 1I 和 2I ，那么： (1) 1I 2I 。 4、变压器空载损耗： (1)全部为铜损耗； (2)全部为铁损耗； (3)主要为铜损耗； (4) 主要为铁损耗。 5、一台变压器在 (1) 1 ； (2)SPP0 =常数； (3) FeCu PP ； (4) NSS 时效率最高。 五、计算题 (共 30 分 ) 1.一直流他励电 动机额定数据： PN=13kW ,UN=220V, IN=68.6A ,nN=1500r/min ,R
14、a=0.225，负载为恒转矩： (1)当轴上负载转矩为额定时，在电枢绕组中串入调节电阻 Rc=1，求电机的转速是多少？ (2)如用降压方法调速，将转速降低至 750r/min，负载仍为额定的恒转矩负载，问：所加的电压为多少？ (10 分 ) 2、一台笼型三相异步电动机有关数据如下 :PN=10kW ,UN=380V ,定子星形联接， f1=50Hz ，nN=1452 r/min 。额定运行时， 1cos 0.828 ， 1Cup =520W， Fep =320W， spp =150W。当电机额定运行时试求： (1)转子电流频率 f2 ； (2)总机械功率 p ； (3)转子铜损耗 2Cup ；
15、 (4)额定效率 N ； (5)电磁转矩 Tem 。 (10 分 ) 3、一台笼型电动机，三相 4 极，额定容量为 28kW , UN=380V, nN=1450 r/min,定子 绕组接，已知额定负载时效率为 90%，功率因数为 0.88，起动电流倍数 KI=5.6，起动转矩倍数 KT=1.2，问用 Y-起动器起动时，起动电流是多少 ？起动转矩是多少？ (10 分 ) 电机原理考试题答案 一、（每空 1 分，共 25 分） 1.分相式、罩极式 2.960 r/min 1.96 3.空载运行、提高功率因数 4.他励、并励、串励、复励 5. 6、 2、 030 6.低 7.绕线型 8.相反 9.
16、电枢串电阻起动、降压起动 10.理想空载转速 11.最大电磁转矩和额定转矩之比 12.1/3 13.U1/ 1常数 14、 UE、 UE 15、 P 二、（共 15分，每小题 1分） 1. 2 . 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 三、 (每小题 4 分共 20 分 ) 1、空载实验的目的是测定空载电流 0I 、空载损耗 0p ，求得变压器的变比 k 和励磁参数 mmm Zxr 、 （ 4 分） AWV2、（ 1）制动转矩与直流励磁电流的平方成正比，增大直流励磁电流可增大制动转矩，提高制动效果。 （ 2）在转子电路中接入适当的制动电阻，可
17、得到足够大的制动转矩，提高制动效果。（ 4分） 3、（ 1） Y， 1 （ 2） Y， 0 （ 4 分） 4、 (1)、各台变压器的一、二次额定电压应相等 (即变比相同 )； (2)、各变压器的联接组相同；(3)、各台 变压器的阻抗电压相等。 其中各变压器的联接组相同这一条是必须严格遵守的。 5、答：在启动瞬间，电动机的转速 0，反电动势 E 0，启动瞬间电枢电流aNa RUI ，由于电枢电阻 aR 很小，在 aR 上加上额定电压 NU ，必然产生过大的电枢电流，造成严重的后果。所以，直流电动机不允许全压直接起动。采用电枢串电阻启动和降低电源电压启动（ 4分） 四、 (每小题 2 分，共 10 分 ) 1、 (3)弱磁的人为特性。 2、 (2)为了减小起动电流； 3、 (2) 1I = 2I 4、 (4) 主要为铁损耗。 5、 (3) FeCu PP 五、（共 30 分、每小题 10 分） 1、 136.01500 225.06.68220 N aNNNe n RIUC（ 2 分） （ 1） m i n/1 0 0 06.681 3 6.0 12 2 5.01 3 6.0 2 2 0 rIC RRC Un aNe caNe N （ 3 分） （ 2）aNe aNe IC RC Un （ 3 分）
