华农大13-14电机学期末试卷(答案)

华南农业大学期末考试试卷A2013-2014学年 第 1 学期 考试科目： 电机学 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 60 分钟学号 姓名 年级专业一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1. 电机学中的基本电磁定律包括“电生磁、磁变生电、电磁生力”，此三项电磁学定律用公式可分别表示为： C 。

A. e=-Nd Φ/dt 、F=HL=Ni 、f em =Bil ；B. f em =Bil 、e=Blv 、F=Ni ；C. F=HL=Ni 、e= - d ψ/t 、f em =BilD. F=HL=Ni 、H=B/μ、e=Blv 。

2. 两个电感的尺寸、形状和线圈匝数均相同，但一个是铝心，一个是铁心，由于铁的导磁率远大于铝，当把它们并联接在同一个交流电源上时， B 。

A. 两电感电流是相同的； B. 铝心电感电流大于铁心电感电流； C. 铝心电感大于铁心电感； D. 铁心电感电流大于铝心电感电流。

3. 为保持单相变压器的主磁通波形为正弦波，考虑铁心饱和及铁损耗的影响，满载时实际励磁电流波形应该是 A 。

A ．超前Fe α角的尖顶波；B ．滞后Fe α角的正弦波；C ．同相位的正弦波； D. 同相位的尖顶波。

4. 一般情况下，三相变压器组(或三相组式变压器)不能接成 B 。

A. Yd 连接组；B. Yy 连接组；C. Dy连接组； D. Dd 连接组。

5. 额定容量为S N =100kVA ，额定电压为U 1N /U 2N =35000/400V 的三相变压器，其二次绕组额定电流为 A 。

A. 144.34A ；B. 250A ；C. 1.65A ；D. 2.86A 。

6. 在p 对极整距交流绕组中，每个线圈的两个线圈边在空间相距的机械角度为 D A. p ×180°; B. p ×360°; C. 360° / p D. 180° / p7. 交流绕组若采用短距，与整距比较各次谐波电动势会有所减少，其削弱幅度与谐波次数的关系是D。

A.次数越高幅度越大；B. 次数越高幅度越小；C.削弱幅度与次数无关；D. 削弱幅度与特定次数有关。

8. Ⅰ、Ⅱ两台三相变压器并联运行，它们的联结组别相同，短路阻抗标幺值相等，但Ⅰ的容量比Ⅱ的大，则C。

A. Ⅰ先满载；B. Ⅱ先满载；C.同时满载；D. 无法确定。

9. Y,y联结的三相变压器组，其空载电流和相电动势波形分别为CA. 尖顶波和尖顶波；B. 尖顶波和正弦波C. 正弦波和尖顶波；D. 平顶波和平顶波。

10. 一台单相变压器，空载与额定运行时一、二次侧端电压之比分别为29:5和145:24，则电压变化率为BA. 4.17%；B. 4% ；C. -4%；D. 79.16%。

一、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分，有错选得零分）1. 电路与磁路既有相似性，又有本质区别，下面叙述正确的有：B、C。

A.电流流过导电体会产生能量损耗，磁通流过导磁体不会产生能量损耗；B. 在恒定磁场中静止导磁体内是不会引起能量损耗的；C. 电路中电阻越大电压降越大，磁路中磁阻越大磁压降越大；D. 电路有电动势可以无电流，磁路有磁动势可以无磁通；2. 对于电路欧姆定律和磁路欧姆定律A、D。

A.都可用来对各自领域问题做定性分析；B. 都可用来对各自领域问题做定量计算；C. 当结构与材料确定后，电阻和磁阻通常都可看作定数；D. 当结构与材料确定后，电导为常数，磁导则不一定。

3. 交流绕组电动势相关的基波分量(用下标1表示)与v次谐波分量（用下标v表示）各特性指标对应的关系有：A、C。

A.f v=v f1；B.f v=f1；C. n v=n1D. n v=n1/v4. 一般情况下，三相变压器组(或三相组式变压器)可以接成ACD。

A. Yd连接组；B. Yy连接组；C. Dy连接组；D. ＹNy连接组。

5. 对称两相绕组（A相超前B相90°电角度）内通以对称两相正序电流时，所产生的合成磁动势为C、D。

A.11cos(90)cos(90)sf F tωθ=-︒-︒ B.11cos()sf F tωθ=+；C. 1(,)(,)A s B s f f t f t ϕϕθθ=+；D. 11cos()s f F t ωθ=-。

二、选择填空题（本大题共9小题，每空 1 分，共20分）1. 在电机和变压器中，能直接为机电能量转换做贡献的磁通称为 C ，不能为能量转换做贡献的磁通称为 B 。

A . 基波磁通；B .漏磁通；C .主磁通；D .谐波磁通。

2. 变压器一次绕组额定电压U 1N 是电网（电源）的额定电压，二次绕组额定电压U 2N 是指变压器一次绕组加 A ，变压器二次绕组加 D 时的二次电压。

A . 额定电压； B .额定电流； C .额定阻抗； D .开路阻抗。

3. 变压器产生谐波电动势的原因是 C 、产生谐波激磁电流的原因是 D ；交流绕组产生谐波电动势的原因是 A 、产生谐波磁动势的原因是 B 。

A . 磁极对磁感应强度波形为平顶波； B .磁极对磁动势波形为矩形波； C . 主磁通为平顶波； D .激磁电流为尖顶波。

4. 一台三绕组变压器，短路实验数据如下表所示：若将高、中、低压绕组分别编号为1、2、3，则归算到中压绕组短路阻抗标幺值**23k k z z += B 、则归算到高压绕组短路阻抗标幺值**12k k z z '+= A 、**13k k z z '+= D ；进而得：*1k z = C 、*2k z '= F 、*3k z '= E 。

A . 0.1695；B .0.0606；C .0.10495；D . 0.101；E . -0.00395；F . 0.06455；5. 在三相对称绕组通三相对称电流，则单相绕组产生的磁势是 D 磁势，三相绕组基波合成磁势是 B磁势。

A . 椭圆形旋转；B .圆形旋转；C .方波磁势；D .脉振。

6. 将一台普通双绕组变压器改接成降压自耦变压器后，其容量 B ，变比 B ，短路阻抗标幺值 C ，短路电流 B 。

A . 不变； B .增大； C .减小； D .不确定。

解答：11211222221221121**1122,,,,,(1)11(1)(1)1(1)()a a a a a a a a a a N ka kaN N N k k k I I U U N N I I I I U U U U k kk S I U I U S z z k k +===+===+=+=+=+===+=7. 三相异步电动机的电磁功率em P 是指从定子侧经过 传递到 侧的有功功率。

答：气隙，转子8. 凸极同步发电机的功角特性公式为：20111sin ()sin 22em d q dmE U P mU x x x θθ=+-，等式右边第一项称为 电磁功率，等式右边第二项称为 电磁功率，公式中的θ有双重含义，一是 和 之间的时间夹角；二是转子励磁磁动势F f 和气隙等效合成磁势F δ的空间夹角。

答 励磁，凸极，空载电动势E 0，定子端电压U9. 对于异步电动机，负载增加时，其转差率S 会 ；对于同步电动机，当负载增加时，其功率角θ会 。

答 增大，增大三、判断题：正确的请在下表内填写“√”，否则请填写“×”并在错误命题后面指出原因（本大题共10小题，每小题2分，共20分）１.变压器的励磁阻抗值将随其工作点的饱和程度的增加而减小。

答：对，励磁阻抗与主磁路磁阻成反比，饱和程度越高，磁阻越大，励磁阻抗越小。

２.三相心式变压器中三次谐波磁通无通路。

答：错。

在有分支的主磁路无通路，但在漏磁路仍然可以流通。

３.若在三相变压器高压侧做短路实验，测的三相变压器短路损耗为p k ，则变压器短路电阻为122kk k p R R R I '=+=。

答：错。

1223kk kp R R R I '=+=4.若在规定条件下测得某铁磁材料磁导率F μ的一个基准值，则往后只要知道由该铁磁材料构成磁路某点的磁感应强度B ，便可以将F μ代入公式/H B μ=求出该点对应磁场强度H 。

答：错。

铁磁材料磁导率不是常数，随磁路饱和程度而变化，需要根据基本磁化曲线求取H 或B 。

5. 单相脉振磁势基波表达式为：11(,)cos cos f a t F t φφαω=，其中cos α项代表磁势沿定子圆周的空间分布规律，cos ωt 项反映磁势幅值随通电电流频率改变的时间变化规律。

答：对。

6.无论采用Y 形还是D 形联结，对称三相绕组的合成磁势中都不含有三次及三的倍数次谐波。

答：对。

7. 无论采用Y 形还是D 形联结，对称三相绕组中都不含有三次及三的倍数次谐波电流。

。

答，错， D 形联结的相绕组中含有三次谐波电流。

8. 交流电机的交流绕组采用短距、分布绕组嵌线，与采用整距、集中绕组嵌线比较，既可以增强基波电势幅值，又可以削弱高次谐波电势幅值，故在电机中广泛采用。

答，错，都有削弱。

但对高次谐波电势幅值的削弱比例大很多。

9. 变压器一次侧加额定电压，则无论二次侧空载还是负载，其主磁通基本不变。

答：对，变压器主磁通不变定律。

10. 为了使负载分配均匀，希望并联运行的变压器具有尽可能相等的短路阻抗标幺值。

对短路阻抗角差别大小并无什么要求，因为并不影响对负荷的联合供电。

答：错，若阻抗角差别过大，造成输出电流相位差别大，不能“同心协力”，使同样负载系数所带的实际负荷降低。

不利于电力资源充分利用。

四、简答题 （本大题共5小题，每小题6分，共30分）1. 根据下图的三相变压器绕组联结图，请画出一、二次绕组电动势相量图，并确定出联结组标号。

答：电动势相量图一二次绕组的电动势相量图如上图所示，由图可知：一二次绕组均为星形联结，且一次绕组线电动势AB E 与二次绕组线电动势ab E 之间夹角为120°，因此联结组标号为Yy4。

2．简述并励直流发电机自励发电的条件和其自励发电的过程。

（建议换成下面一题） 答：并励直流发电机的自励条件：（1）主磁极有剩磁；（2）励磁绕组并联到电枢两端的极性正确，或者说励磁磁势与剩磁方向相同；（3）励磁回路的总电阻小于临界电阻。

发电过程：电枢旋转时，发电机利用主极剩磁建立电压，励磁绕组建立一个微小电流，该电流的磁势方向与剩磁方向一致时，气隙磁场得以加强，使电枢电压继续增加，励磁电流继续增加，如此不断增长，从而建立起发电机的端电压。

2．异步电动机空载运行和堵转运行两种情况下的等效电路有什么不同？负载运行时若负载变化，其负载等效电阻如何变化？ 答：（1）画出异步电动机T 形等效电路；图1 绕组联结图（2）空载运行时，s=0，附加电阻21sR s -'趋于无穷大，转子回路相当于开路；（3）堵转运行时，s=1，附加电阻等于零，近似短路；（4）负载变大时，s 增大，附加电阻变小；反之，附加电阻变大。