浙江7月高等教育自学考试电机学试题及答案解析

浙江省2018年7月高等教育自学考试
电机学试题
课程代码：02271
一、填空题(每空1分，共10分)
1. 当变压器的一次电源频率改变时，变压器的变比将______。

2. 一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得的损耗和在低压侧加额定电压测
得的损耗______。

3. 当变压器的负载是______时，电压变化率Δu有可能是负值。

4. 异步电动机的______等于T形等效电路中附加电阻
s s
1-
r′2上消耗的电功率。

5. 60Hz的鼠笼式异步电动机用在50Hz同样电压的电源上时，会使电机中_______过饱和，
使电机严重发热，所以一般不能使用。

6. 水轮发电机一般是______式同步发电机。

7. 凸极同步发电机的直轴同步电抗x d的数值______交轴同步电抗x q的数值。

8. 隐极同步发电机的功率角δ为______时，处于静态稳定运行极限。

9. 在无穷大电网上并联运行的三相同步发电机，调节______就可以改变无功功率输出。

10. 绕线式三相异步电动机常用的起动方法有：转子回路串接______和串接起动变阻器。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在
题干的括号内。

每小题1.5分，共30分)
11. 变压器为了调压，通常将改变绕组匝数的分接开关接在( )
A. 低压侧
B. 高压侧
C. 高、低压两侧
D. 负载上
12. 变压器负载运行时，依靠电磁感应作用将能量传递。

而起传递作用的磁通是( )
A. 一次漏磁通φ&1σ
B. 二次漏磁通φ&2σ
C. 主磁通φ&0
D. 漏磁通φ&1σ和φ&2σ
13. 一台60Hz的变压器，如运行在同样额定电压的50Hz电网上，其铁损耗将( )
A. 减少
B. 增加
C. 保持不变
D. 减少1.2倍
14. 若将额定电压为220V的变压器误接到了220V的直流电源上，其结果是( )
A. 和接到交流上一样
B. 烧毁二次绕组
C. 烧毁一次绕组
D. 产生较小的励磁电流
15. 三相心式变压器的各相磁路( )
A. 彼此无关
B. 彼此相关
C. 彼此串联
D. 彼此并联
16. Y，y连接的三相组式变压器空载运行时，当一次侧的线电压为正弦波时，空载电流和主
磁通的波形为( )
A. 空载电流和主磁通均为正弦波
B. 空载电流为正弦波，主磁通为尖顶波
C. 空载电流为尖顶波，主磁通为正弦波
D. 空载电流为正弦波，主磁通为平顶波
17. 不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载
系数)的大小按( )
A. 容量大小
B. 与短路阻抗标么值成正比
C. 一样大小
D. 与短路阻抗标么值成反比
18. 极对数为p 的整数槽双层交流电机绕组，每相线圈组数为( )
A. p
B. 2p
C. 0.5p
D. 4p
19. 一台Y 接法的三相异步电动机定子绕组有一相绕组断线时，它所产生的磁动势是( )
A. 不变的磁动势
B. 圆形旋转磁动势
C. 脉动磁动势
D. 椭圆形旋转磁动势
20. 三相异步电动机的额定电流为( )
A. I N =N N
U 3P
B. I N =N N N
cos U 3P φ
C. I N =
N N U P D. I N =N N N N
cos U 3P ηφ
21. 转差率s 是异步电机的一个基本变量，异步电动机刚起动瞬时( )
A. s=0
B. s=1
C. 0<s<1
D. s<0
22. 一台三相50Hz 的异步电动机，额定转速n N =1470r/min ，在额定运行时突然将三相电源端
头中的U 、V 两相对调，在对调后瞬间，电动机转子中的电动势E
&2的频率为( ) A. 99Hz B. 49Hz C. 1Hz D. 50Hz 23. 同步电动机负载运行时，砺磁磁动势F ϖf 和气隙合成磁动势F ϖδ间的相位关系是( ) A. F ϖf 滞后于F ϖδ B. F ϖf 超前于F ϖδ
C. 同相位
D. 不能确定
24. 三相同步发电机要改变有功功率输出，需要调节( )
A. 转子直流励磁电流
B. 输出电压
C. 输入机械转矩
D. 转子转速
25. 三相同步发电机的cos φN =0. 8。

所谓正常励磁状态是指励磁电流为( )
A. 额定励磁电流
B. 输出感性无功功率所需的励磁电流
C. 输出容性无功功率所需的励磁电流
D. 仅有有功功率输出时的励磁电流
26. 三相同步发电机需要发出感性无功功率，这时发电机处于( )
A. 额定励磁状态
B. 过励状态
C. 欠励状态
D. 正常励磁状态
27. 有阻尼绕组的凸极同步发电机的直轴同步电抗x d 、直轴暂态电抗(瞬变电抗)x ′d 和直轴次
暂态电抗(超瞬变电抗)x ″d 的大小关系是( )
A. x d <x ′d <x ″d
B. x d =x ′d =x ″d
C. x d >x ″d >x ′d
D. x d >x ′d >x ″d
28. 直流电机的电枢绕组采用单叠绕组时，并联支路数( )
A. 2a=2p
B. 2a=0. 5p
C. 2a=p
D. 2a=4p
29. 直流电机由主磁通感应的电动势存在于( )
A. 励磁绕组
B. 电枢绕组
C. 换向极绕组
D. 励磁绕组和换向极绕组
30. 在直流电机的铁损耗产生在( )
A. 主磁极铁心
B. 电枢铁心
C. 电机机座
D. 电枢绕组
三、作图题(每小题5分，共10分)
31. 画出异步电动机的“T”形等效电路图，并标注出变压器参数、电压和电流。

32. 画出隐极同步发电机有功功率功角特性曲线，并将坐标标注清楚。

四、简答题(每小题4分，共16分)
33. 变压器的电压变化率与哪些因素有关?从运行观点看，是大好还是小好?
34. 交流绕组的构成原则是什么?
35. 简述三相鼠笼式异步电动机的几种调速方法及特点?
36. 从物理意义和计算公式两方面简述运行在电网上的凸极同步发电机失磁后仍有电磁功率产生?这时气隙中的旋转磁场是怎么产生的?
五、计算题(共34分)
37. 他励直流电动机P N=29kW,U N=440V,ηN=86.7%。

求该电动机的额定电流为多少?(2分)
38. 一台S N=5000kV A，U1N/U2N=10/6.3kV，Y,d连接的三相变压器。

试求：
(1)变压器的额定电流；
(2)变压器一、二次绕组的额定电压和额定电流。

(6分)
39. 一台三相四极50Hz异步电动机，定子绕组采用双层叠绕组，角接线，槽数Z1=48，线圈节距y1=10,一个线圈有N c=20个线匝串联而成，并联支路数2a=4,基波绕组系数k w1=0.925。

在额定运行时，额定电流I N=83.14A。

求：(1)每相基波磁动势幅值，并说明它的性质；
(2)三相合成基波磁动势幅值，并说明它的性质。

(9分)
40. 一台三相异步电动机，P N=7.5kW，U N=380V，f1=50Hz,n N=962r/min，cosφN=0.827，定子绕组角接线。

已知额定运行时各项损耗为：p cu1=470w，p Fe=234W，p mec=45W，p ad=80W。

试求额定运行时的：
(1)转子电流频率f2;(2)效率η；(3)额定电流I N；(4)电磁转矩T em。

(8分)
41. 一台在无穷大电网上并联运行水轮发电机，其直轴和交轴同步电抗分别为x*d=1.24，x*q=0.82，r a≈0。

试求发电机在额定运行时，cosφN=0.80(φN>0°)的空载电动势标么值E*0,E&*0和U&*N之间的夹角δ，E&*0和与I&*N之间的夹角Ψ。

(9分)。