重庆大学电机学试题合集

= 1331.92(Ω)
4.732
I 20 Φ
=
2
= 100.12(Ω)
1331.922 − 93.422 = 1328.64Ω
三、 简答题（每题 12 分，共 24 分）
1．(1) 写出变压器的基本方程式（电压、磁动势、变比等） ； (2) 画出变压器的 T 型等效电路，并标明各参数。 答案见教材。 2．画出联接组别为 Yd11 的三相变压器电压相量图和绕组联接图。 答案见教材。
* * = − Rk sin ϕ2 + X k cos ϕ2 = 0
P = 0Φ
= PK Φ
6720
= 2240(W ) 3
I= 0Φ
I0
= 3
8.2
= 4.73( A) 3
∴ tgϕ = 2
* Xk * Rk
=
= 17.156
ϕ2 = 86.66。（感性） cos ϕ2 = 0.0583 (滞后)
解：先求出一相的物理量
' Xm = 0.9162 ×1328.64 = 1114.8(Ω ) Xm =
1114.8
= 62.43 17.856
短路参数：
= Z k R = k
* Xk =
U kΦ I kΦ PkΦ
=
317.55 323.35
* = 0.982(Ω) = Zk
0.982 17.856
= 0.055
重庆大学试卷
磁路、 变压器
第 1 页 共 2 页
重庆大学
2011
姓名
电机学（1） 课堂测验
~2012 学年 第 一 学期
测验时间： 45 分钟 八 九 十 总 分 测验日期：2011.11.23 三 四 五 六 七
A．2；
B．1；
C．0.5；
D．0.25。
7．联接组号不同的变压器不能并联运行，其原因是 B 。 A．电压变化率太大 ； C．负载时激磁电流太大； B.空载环流太大； D.变比不同。
专业、班
4．Yd 接线的三相变压器，UIN、U2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器 的变比为 A 。 A． U1N ； 3U 2N B．
电气工程学院
U1N ； U 2N
C．
3U1N ； U 2N
D．
U 2N 。 U1N
2．在直流磁路中，当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，则电 流 不变 ，磁通 减小 ，电感 减小 。 3．变压器一次绕组感应电动势的有效值与 f
=0.06124
ηmax = 1 − I
*2 2 SN
=
6720 + 0.06124×17920 0.06124×5600×103 ×0.9 + 6720 + 0.06124×17920
I1N Φ =
SN
= 3U1 N
5600
= 323.35 （A） U = 1N Φ 3×10
SN 3U 2 N = 3
Φm 成正比。
5．一台变比为 k 的变压器，从一次侧测得的激磁阻抗为 Zm，那么从二次侧
线
、
N1
和
测量到的激磁阻抗应为 D 。 A．Zm； B．k2Zm； C．Zm／k； D．Zm/k2。
学院
6．变比 k=2 的变压器，空载损耗 250W（从低压侧测得） ，短路损耗 1000W （从高压侧测得） ，则变压器效率最大时负载电流的标幺值为 C 。
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
二、 填空题（每空 1 分，共 20 分） 一、 单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）
1．一台额定转速为 1000r/min的并励直流电动机，在额定状态运行时输入功 率为 10kW， 若在电枢回路中串电阻调速， 保持负载转矩不变， 当转速为 800 r/min时输入功率为 A 。 A．10kW； B．8kW； C．12.5kW； D．无法确定。 2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 D 。 A．电刷的位置； B．主磁极轴线的位置； C．转子旋转方向； D．电枢的几何中性线。 3．把直流发电机的转速升高 20%，他励方式运行空载电压为U 他 ，并励方式 B 。 空载电压为U 并 ，则 A．U 他 =U 并 ； B．U 他 <U 并 ； C．U 他 >U 并 。 4．一直流电动机拖动一台他励直流发电机。当电动机的外电压、励磁电流 不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流I a 和转速n将 A 。 A．I a 增大，n降低； B．I a 减少，n升高； C．I a 减少，n降低； D．I a 增大，n升高。 5．在直流电机中，公式E a =C e Фn和T=C T ФI a 中的Φ指的是 C 。 A．每极合成磁通； B．所有磁极的总磁通； C．主磁通每极磁通； D．以上都不是。 6．直流电动机起动时，励磁回路应 B 电源。 A．与电枢回路同时接入；B．比电枢回路先接入；C．比电枢回路后接入。 7．直流电机电枢绕组元件中的电动势和电流是 B 。 A．直流； B．交流； C．可能是直流也可能是交流。 1．一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流不变，当加上一恒定转 矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻 来限制电流，此方法 不可行 (可行或不可行)。串入电阻后，电动机的输 入功率将 不变 ， 电枢电流将 不变 ， 转速将下降 ， 效率将 下降 。 (增 大、减小或不变)。 2．他励直流发电机的电压调整率与 电枢电阻 和 电枢反应 有关。 3． 并励直流电动机调速时， 在励磁回路中增加调节电阻， 可使转速 增大 ， 机械特性 变软 ；在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 减小 ，机械 特性 变软 ； 降低端电压， 可使转速 减小 ， 机械特性 不变 。 (增 大、减小、变硬、变软或不变)。 4．电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 铁心损耗和机械 损耗； 对于直流电动机包括 各种铜损耗和杂散 损耗。 5．串励直流电动机在电源反接时，电枢电流的方向 反向 ，磁通的方 向 反向 ，转速的方向 不变 。 6 ．直流发电机电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是 去磁 的 ；若为电动机，则直轴电枢反应是 增磁的 。
1000
= 5773.67(V ) 3
5623.22×17319.68 = 1 − 2981.16 = 99.6 0 0 ×103 ×5623.22
U 2 N Φ = 6.3kV = I2NΦ
5600
3×6.3
1 = 296.3( A) 3
（3） I 2 = 1
*
d ∆U dϕ2 0.0549 0.0032
17920
= 5973.33(W ) 3
I = I= 323.35( A) KΦ 1N Φ
∆U max= 0.0032 × 0.0583 + 0.0549 × sin 86.66= 0.055
重庆大学试卷
直流电机
第 1 页 共 2 页
重庆大学
姓名
电机学（1） 课堂测验二
~2012 学年 第 一 学期
测验时间： 45 分钟 八 九 十 总 分 测验日期：2011.12.08 三 四 五 六 七
2011
考试方式： 题 号
学号 密
闭卷 二
一
得 分
8．直流电动机的额定功率指 B 。 A．转轴上吸收的机械功率； B．转轴上输出的机械功率； C．电枢端口吸收的电功率； D．电枢端口输出的电功率。 9．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。若电枢磁动势有交轴分量 和直轴分量，则 C 。 A．二者都产生电磁转矩； B．仅直轴分量产生电磁转矩； C．仅交轴分量产生电磁转矩； D．二者都不产生电磁转矩。 10．一台串励直流电动机，设电枢电流保持不变，若电刷顺转向偏离几何中 性线一个角度，此时电动机转速 A 。 A．降低； B．保持不变； C．升高。
' ' 2 Zm − Rm =
折算到高压侧：
' Zm = k 2Zm = 0.9162 ×1331.92 = 1117.6(Ω) * Z= m Zm Zσ
=
1117.6 17.856
= 62.59
* Rm = 0.9162 ×100.12 =Ω 84( ) = Rm
84
= 4.7 17.856
四、 计算题（共 36 分）
1．若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 A 。 A．增加； B．减小； 、矫顽力 C．基本不变。 的铁磁材料，称为软磁材料。 C．窄、小、小； D．窄、大、小。
9．当变压器运行效率最高时，其不变损耗 C 可变损耗。 A．大于； B．小于； C．等于； D．不确定。
年级
10． 三相变压器 Yd9 中的组别号 9 表示低压侧线电压超前高压侧对应线电压 A 或 D 角。 A．90°； B．270°； C．-90°； D．-270°。
线
学院
重庆大学试卷
直流电机
第 2 页 共 2 页
2．一台直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降， 则其铜耗、铁耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出 功率、输入功率将分别如何变化？试分析原因。 答：由p cua =I a 2R a 可知，当电枢电流I a 不变时，同损耗p cu 不变。 在直流电机中，铁损耗p Fe 和机械损耗p Ω 与转速n有关，当n下降时，铁损 耗p Fe 和机械损耗p Ω 变小。 由E a =C e φn可知，励磁电流I f 不变，φ也不变，当转速n下降时，电动势 E a 变小。 由P e =E a I a 可知，电动势E a 变小，电磁功率P e 也变小。 由T e =C T φI a 可知，由于φ、I a 不变，故电磁转矩T e 不变。 当电枢电流I a 和励磁电流I f 不变时， p cua 和p cuf 不变， 由P 2 =P e -p cua -p cuf 可知， 当转速n下降时，由于P e 变小，故输出功率P 2 变小。 因为P 1 =P e +p Fe +p Ω +p △ ，由上述分析可知，当n下降时，P e 、p Fe +p Ω 均变 小，而附加损耗p △ 不变，故输入功率P 1 也变小。 3．一台并励直流电动机原运行于某一I a 、n、E a 和T e 值下，设负载转矩T 2 增 大，电机稳定运行后的I a 、n、E a 和T e 的大小如何变化？试分析原因。 答 直流电动机稳定运行时，Te = T2 + T0 ，T2 增大后，Te < T2 + T0 ，从而使得 n 下降。 U −E ，因此， I a 上升。 Te = CT ΦI a ，故 Te 上升。 由 E = Ce Φn 知， E 下降，而 I a = Ra 这个过程一直持续到 Te = T2 + T0 为止， 电动机在新的状态下稳定运行。 与原值相比，I a 增大， n 减小， E 减小， Te 增大。
年级
封
电气工程学院
专业、班
三、 简答题（每题 8 分，共 24 分）
1．简述并励直流发电机自励建立稳定电压的条件。 答： ①有一定的剩磁； ②励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻； ③励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说 当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。
考试方式： 题 号 一
闭卷 二
8．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行，它们所分 担的容量之比 D 。 A．与短路阻抗成正比； C． 与短路阻抗的标幺值成正比； B．与短路阻抗成反比； D． 与短路阻抗的标幺值成反比。
学号
密
得 分
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
一、 单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）
= U kΦ = k
' = Zm ' = R m
' Xm =
UK
= 3
550
= 317.55(V ) 3 = 0.916 6300 = Zb
U1 N Φ I1 N Φ
U1 N Φ U 2 NΦ
=
U 2 NΦ I0 Φ P0 Φ
5773.67
=
5773.67
323.35
= 17.856(Ω)
=
6.3×103 4.73 2240
I 2kΦ
=
Z
*
*2 k
5973.33 323.352
= 0.057
* = Rk
0.057 17.856
= 0.0032
*2 − Rk =
Hale Waihona Puke Baidu
0.0552 − 0.00322= 0.0549
*2 2240×3 5973.3×3
(2) I 2 =
P0 PkN
(即 P0 = I 2 PkN 时效率最大)=
*2 P0 + I 2 PkN *2 PkN cos ϕ2 + P0 + I 2
4．激磁电流的大小与波形取决与 主磁通大小 和磁化曲线的形状。若主磁通为 正弦波，当磁路不饱和时，磁化电流为 正弦 波；当磁路饱和时，磁化电 流为 尖顶 波。
重庆大学试卷
磁路、 变压器
第 2 页 共 2 页
5 ． 变 压 器 的 激 磁 阻 抗 Zm=Rm+jXm 是 表 征 铁 心 磁 化 性 能 和 铁 心 损 耗 的一个综合参数。 6．一台额定频率为 50Hz 的电力变压器接于 60Hz、6/5 倍额定电压的电网上 运行， 此时变压器磁路饱和程度 不变 ， 激磁电流 不变 ， 激磁电抗 增大 ， 漏电抗 增大 。 （填增大、减少或不变） 。
2．磁滞回线 C 、剩磁
A．宽、大、小； B．宽、小、大；
封
3．硅钢片越厚，其铁心损耗 A 。 A．越大； B．越小； C．不变。
二、 填空题（每空 1 分，共 20 分）
1. 在铁心线圈中通入直流电，使铁心工作在饱和点附近。随着电流的增加， 铁心中的磁场强度 增加 ， 铁心的饱和程度 增加 ， 铁心的磁导率 减小 , 铁心的磁阻 增大。 （填增加、减小或不变）
一台三相变压器，SN=5600kVA，U1N/U2N=10/6.3kV，Yd11 接法。在 低压侧加额定电压 U2N 作空载试验，测得，P0=6720W，I0=8.2A；在高压 侧作短路试验，短路电流 Ik= I1N，Pk=17920W，Uk=550V。试求： (1)用标么值表示的激磁参数和短路参数（20 分） ； ； (2) cos φ2 = 0.9 （滞后）时的最大效率（10 分） (3)电压变化率 ∆U 最大时的功率因数 cos φ2 和 ∆U 值（6 分） 。