2009年4月自考电机学试题

全国2009年4月自考电机学试题

一、单项选择题(本大题共18小题，每小题1分，共18分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.直流电动机电磁转矩的作用方向与转子的旋转方向（　　）
A.无关
B.相反
C.相同
D.成60度角
2.要改变并励直流电动机的转向，可以（　　）
A.增大励磁
B.改变电源极性
C.改变励磁绕组与电枢绕组的相对联接
D.减小励磁
3.同步发电机带有纯电阻负载时的电枢反应是（　　）
A.直轴去磁
B.直轴加磁
C.交轴及直轴加磁
D.交轴及直轴去磁
4.同步发电机与电网并联运行时，在下列哪种情况下其稳定性较好（　　）
A.短路比较小
B.欠励运行
C.过励运行
D.重载运行
5.利用同步发电机空载不饱和特性曲线、三相短路特性曲线可以求取（　　）
A.同步电抗饱和值
B.同步电抗不饱和值
C.漏抗
D.保梯电抗
6.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须满足的条件是（　　）
A.相序相同
B.电压相等
C.频率相等
D.励磁方式相同
7.同步电机中参数x_d^″表示为（　　）
A.直轴次暂态电抗
B.直轴同步电抗
C.直轴漏抗
D.直轴电枢反应电抗
8.交流绕组，一个q=6的整距线圈组磁动势的空间分布为（　　）
A.矩形波
B.尖顶波
C.阶梯形波
D.正弦波
9.一台三相异步电动机拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降了10％，稳定时电动机电磁转矩为（　　）
A.0.1TN
B.0.81TN
C.0.9TN
D.TN
10.为消除交流绕组中的5次谐波电动势，可取y₁等于（　　）
A.τ/5
B.2τ/5
C. 4τ/5
D.τ
11.三相异步电动机转子电流所产生的磁势相对于定子的转速为（　　）
A.n₁
B.n
C.sn₁
D.0
12.三相异步电动机采用Y—△换接起动，只适用于（　　）
A.罩极式电机
B.绕线式电机
C.正常运行为△接线的电机
D.正常运行为Y接线的电机
13.拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相匝数减少了，气隙中每极磁通将（　　）
A.增加
B.不变
C.减少
D.0
14.双绕组降压变压器，一、二次侧额定值的关系是（　　）
A.S_1N=S_2N，U_1N>U_2N，I_1N>I_2N
B.S_1N=S_2N，U_1N>U_2N，I_1N<I_2N
C.S_1N>S_2N，U_1N>U_2N，I_1N>I_2N
D.S_1N>S_2N，U_1N>U_2N，I_1N<I_2N
15.变压器若电源电压不变，在空载和负载时，其铁耗（　　）
A.完全相等
B.近似不变
C.变化很大
D.与铜耗同比例变化
16.欲使变压器的电压变化率△U=0，那么负载性质为（　　）
A.阻感性
B.纯感性
C.纯阻性
D.阻容性
17.Y，y联接的三相组式变压器，相电势的波形是（　　）
A.正弦波
B.尖顶波
C.平顶波
D.矩形波
18.变压器的其它条件不变，仅将一、二次侧绕组匝数增加10％，则等效电路中的一次侧漏电抗X₁和励磁电抗X_m将(分析时假设磁路不饱和)：（　　）
A.增加10％
B.增加21％
C.不变
D.降低10％

二、填空题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
19.直流电机电动势结构常数K_e和转矩结构常数K_T之间的关系为________。
20.我国生产的72500千瓦的水轮发电机，频率为50Hz，其转速为125转／分，那么，极对数p=________。
21.同步发电机中，转子主极v次谐波磁场在定子绕组中的感应电势频率为________。
22.同步发电机在最不利情况下发生突然短路，其冲击电流发生在短路后________。
23.同步电机运行时其功率角δ是哪两个时间相量间的夹角________。
24.同步发电机不对称运行时其阻尼绕组的作用是________。
25.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是________。
26.一台三相异步电动机，额定运行时的转差率s=0.03，当忽略机械损耗和附加损耗时，输出功率与电磁功率之比为________。
27.三相异步电动机铭牌上给定的额定功率是指________。
28.三相异步电动机运行时的等效电路中电阻的物理意义是________。
29.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将下笼称________。
30.三相异步电动机负载增加时，其转子转速将________。
31.变压器在高压侧加额定电压做空载实验求得参数标么值与在低压侧加额定电压做空载实验求得参数标么值________。
32.两台变压器并联运行，第一台先达到满载，说明第一台变压器短路阻抗的标么值比第二台________。
33.变压器油的作用是________。
34.变压器空载损耗主要是________。
35.变压器短路阻抗越大，其电压变化率就________。
36.Y，y联接的三相变压器组，外加正弦波电压，空载电流波形为________。

三、作图题(本大题共2小题，每小题4分，共8分)
37.画出隐极式同步发电机电动势向量图(φ>0?)和等效电路。
38.用位形图判断下列三相变压器连接组别。


四、简答题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)
39.变压器一、二次侧之间没有电的直接联系，为什么在负载运行时，二次侧电流增大或减小的同时，一次侧电流也跟着增大或减小?
40.画出异步电动机负载时的等效电路，说明为什么异步电动机的功率因数总是滞后的?
41.说明当对称三相绕组通过对称三相正弦交流电流时，其三相合成基波磁动势的性质。
42.说明直流电动机的调速方法。

五、简单计算题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)
43.某单相变压器带额定负载，其副边端电压为115V，电压调整率为2％，原、副边绕组匝数比为20，求原边额定电压。
44.某六极三相异步电动机，P_N=4.5kW，f_N=50Hz，U_N=380V，星形接线，额定负载时，转差s_N=0.04，cos_φN=0.81，η_N=0.84。
求：(1)电机的同步转速和电机的额定转速。
(2)电机的额定电流。
45.一台三相50赫兹交流电机，定子绕组为双层短距分布绕组，其有关数据为：Z=18，2p=2，N_C=6，2a=1，单星接线。
试求：每相串联总匝数N。
46.某水轮发电机P_N=15000kW，U_N=6.3kV，Y接，cos_φN=0.8(滞后)，已知：=1.0，=0.65，电枢电阻r_a忽略不计。
试求：额定运行时的功率角δ和内功率因数角ψ。

六、综合应用题(本大题共3小题，每小题8分，共24分)
47.三相两极汽轮发电机S_N=62.5MVA，U_N=10.5kV，I_N=3440A，双星接线，cosN=0.8(滞后)，=1.87(不饱和值)，不计r_a，此机工作在大电网上。已知：额定状态下的E₀=15.54kV，δ_N=34.9?。
试求：若维持额定状态下的励磁电流不变，将输出有功减少一半时，δ′，有功功率P′及cos_φ′为多少?
48.一台P_N=7.5kW，U_N=380V，n_N=-960r／min，六极三相异步电动机，定子三角形接线，额定负载时，cos_φN=0.827，p_cul=470W，p_Fe=234W，p_mec=45W，p_ad=80W，试计算在额定负载时的转差率，转子铜耗，定子电流及电磁转矩。
49.一台三相变压器，S_N=1000kVA，U_1N／U_2N=10／0.4kV，Y，yn联接，空载试验，当U₀=U_N时，I₀=3％I_N，P₀=4kW；短路试验：当I_K=I_N时，U_k=4.5％U_N，P_KN=12kW。
试求：(1)激磁参数和短路参数的标么值。
(2)折算到低压侧参数的欧姆值。