电机学(下)参考答案及评分标准__[1].doc

电力学院2004级《电机学（下）》参考答案及评分标准

A卷

一、每小题1分，共20分，其中1～5题由陈世元出题并阅卷；6～10题由

程小华出题并阅卷；11～20由杨向宇出题并阅卷。

1、否；

2、是；

3、否；

4、是；

5、是；

6、是；

7、是；

8、否；

9、否；10、是；

11、否；12、否；13、是；14、否；15、是；16、否；17、否；18、是；19、是；

20、否。

二、每小题3分，共30分，其中1～3题由陈世元出题并阅卷；4～6题由程

小华出题并阅卷；7～10由杨向宇出题并阅卷。

1、C；

2、A；

3、B；

4、A；

5、B；

6、C；

7、A；

8、B；

9、C；10、C。

三、每小题4分，共28分，其中1～2题由陈世元出题并阅卷；3～4题由程

小华出题并阅卷；5～7由杨向宇出题并阅卷。

1、在电刷偏离几何中性线的情况下，直流电机内同时存在直轴和交轴电枢

磁动势（1分）。交轴电枢磁动势引起气隙畸变，使物理中性线与几何中

性线不再重合（1分）。不计饱和时交轴电枢反应既不增磁也不去磁，饱

和时有一定的去磁作用（1分）。发电机情况下，电刷顺电枢旋转方向偏

离几何中性线，直轴电枢反应起去磁作用；电刷逆电枢旋转方向偏离几

何中性线，直轴电枢反应起增磁作用；发电机情况下则反之。（1分）

2、电压方程E a=U+I a R+2ΔU s （1分）；功率方程P1=p0+P e，P e=p Cuf+p Cua+P2

（1分）；转矩方程T1=T0+T e（1分）；电磁转矩对转子起制动作用。（1

分）

3、共三个条件：1)主磁极有剩磁；（1.5分，光说有剩磁者得1分）2)励磁磁

动势与剩磁两者方向相同；（1.5分）3)励磁回路总电阻小于临界电阻。（1

分）条件不分先后。

4、共3个方法：1)变励磁电流调速；（1.5分）2)变电枢电压调速；（1.5分）

3)变电枢回路的串入电阻调速。（1分）

5、对称分量法的基本思路是：把一个不对称的运行问题分解成正序、负序

和零序三个彼此独立的对称运行问题，再把结果叠加（2分）。由于计算

对称问题时，只要抽出一相计算即可，故使整个计算得以简化（2分）。

6、派克方程为：（2分）

00p p p d d q a d q q d a q a u R i u R i u R i ψψθψψθψ⎧=--⎪⎪=+-⎨⎪=-⎪⎩&& 其中：d u 、q u 、0u 分别为定子d 、q 、0轴电压；（以下每项0.5分）

p d ψ、p q ψ、0p ψ分别为定子d 、q 、0轴磁链变化感应变压器电动势；

a d R i 、a q R i 、0a R i 分别为定子d 、q 、0轴上电阻压降；

q ψθ

&、d ψθ&分别为定子d 、q 轴上感应的运动电动势。

7、由于同步发电机三相突然短路时，短路初瞬各相绕组电流不能发生突变，故短路电流中必须有一个非周期性的自由分量以满足上述换路条件（1分）；当短路初瞬某相短路电流的周期性分量为最大值时，该相非周期性分量最大（1分）；转子绕组中的非周期性分量的起始值与短路瞬时的转子位置无关（1分）；这是因为转子绕组中的非周期性分量是由定子绕组三相短路电流的周期性分量感应产生的，而定子绕组短路电流的周期性分量与转子位置无关（1分）。

四、 本题共22分，本题由梁冠安出题并阅卷。

1、① 电枢绕组电动势（4分）

230 1.07 (A)215N f f U I R === 1000043.48 (A)230

N N N P I U === 1.0743.4844.55 (A)aN f N I I I =+=+=

23044.550.532253.7 (V)aN N aN a E U I R =+=+⨯=

② 额定负载时的电磁转矩（4分）

253.744.5511302 (W)eN aN aN P E I ==⨯=

221450151.84 (rad/s)6060N N n ππ⨯Ω=

== 1130274.43 (Nm)151.84

eN eN N P T ===Ω ③ 额定负载时的效率（4分）

11130244210411848 (W) = 11.848 (kW)eN Fe m P P p p =++=++=

1

10100%100%84.4% 11.848N N P P η=⨯=⨯=

2、① 额定情况下，励磁回路的电阻为（2分）

220183.3 ()1.2

N fN fN U R I ===Ω ② 额定负载时的电磁转矩为（4分）

41.2 1.240 (A)aN N fN I I I =-=-=

220400.55198 (V)aN N aN a E U I R =-=-⨯=

198407920 (W)eN aN aN P E I ==⨯=

221500157.08 (rad/s)6060N N n ππ⨯Ω=

== 792050.42 (Nm)157.08

eN eN N P T ===Ω ③ 电机的转速（4分）

50.4241.57 (A)9.559.550.127

eN eN a T e T T I C C φφ====⨯ 20041.570.551394.8 (r/min)0.127

N a a e U I R n C φ--⨯=

==

B 卷

一、 每小题1分，共20分，其中1～5题由陈世元出题并阅卷；6～10题由

程小华出题并阅卷；11～20由杨向宇出题并阅卷。

1、否；

2、是；

3、否；

4、否；

5、是；

6、是；

7、是；

8、否；

9、否；10、是；

11、否；12、是；13、否；14、否；15、否；16、否；17、是；18、否；19、否；

20、否。

二、 每小题3分，共30分，其中1～3题由陈世元出题并阅卷；4～6题由程

小华出题并阅卷；7～10由杨向宇出题并阅卷。

1、A ；

2、C ；

3、A ；

4、A ；

5、A ；

6、D ；

7、A ；

8、B ；

9、B ；10、B 。