电机学考试试卷及答案四套

电机学考试试卷A卷

一、填空题（每空1分共40分）

1 构成电机主磁路的主要材料为，其磁导率远远真空的磁导

率，并且随磁路饱和程度的增加而。

2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁

路的饱和程度，激磁电流，激磁电抗，漏电抗，铁耗。（填增大、减小或不变）

3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为；如果把原边

匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为（忽略漏阻抗压降）。

8 电流互感器副边绝对不允许，电压互感器副边绝对不允许。

9 一台三相同步发电机，极对数为2，定子总槽数为36，双层绕组，则每对极下每相绕组

包括

个线圈组，每个线圈组由个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为。

10 采用、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。

为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于倍极距。

11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性

质为

磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为磁动势。

12 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用图。

13 从时间概念而言，同步电机功率角是。

14 同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功

率

、输出无功功率；若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率、输出无功功率（填改变或不变）。

15 变压器的正序电抗负序电抗；同步电机的正序电抗负序电抗（填大于、

小于或等于）。

二、作图题（共30分）

1 做出单相变压器在副边短路情况下的“T ”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明

其物理意义。（10分）

2 指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。（10分）

3 一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时

的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。

（5分）

4 一台凸极同步发电机，已知其X d *＝1、X q *＝0.8、U*=1、I*=1、功率因数角φ＝90º，做

出其电动势相量图，并标注d 、q 轴以及励磁电动势相量的具体数值（不考虑磁路的饱和并

忽略电枢电阻）。（5分）

三、计算题（共30分）

1 一台三相变压器， S N =25kV A ，U 1N /U 2N =6/0.4kV ，阻抗电压u k =4%，额定负载时的短路损

耗p kN =300W ， Y ，y0联接，

(1) 求短路参数的有名值及标么值；（7分）

(2) 负载电流为额定电流的0.6倍且负载为纯电阻性质，求此时的电压调整率。（3分）

2 两台额定电压相同的变压器并联运行，已知：S NI =3000kV A ，u KI =5%；S NII =3000kV A ，

u KII =10%。

(1) 总负载为3000kV A 时，两台变压器的负载分别是多少？（2分）

(2) 为了不使任一台变压器过载，两台变压器的最大总输出容量是多少。（3分）

3 一台三相交流凸极同步发电机，额定电流100A ，Y 接法，极对数p=3，双层绕组，每相绕

组串联匝数为100匝，同步转速1000转/分钟，基波绕组因数0.9456，三次谐波绕组因数

0.578，空载情况下气隙基波与三次谐波每极磁通量分别为1Φ=0.197Wb 、3Φ=0.003Wb ，

忽略其它高次谐波分量。

(1) 求基波感应电动势的频率；（1分）

(2) 空载情况下，求每相绕组基波感应电动势与三次谐波感应电动势的有效值；（2分）

(3) 在三相绕组通过三相对称额定电流情况下，求三相绕组合成基波与三次谐波磁动势

的幅值。（2分）

4 一台三相汽轮发电机数据如下，S N =31250kVA ，U N =10.5kV （Y 接），cos ΦN =0.8（滞后），

定子每相 同步电抗为7.0Ω（不饱和值），定子电阻略去不计，此发电机并联运行于无穷大

电网。

(1) 发电机在额定状态下运行，计算此时的功率角、输出有功功率和无功功率；（4分）

(2) 若维持上述励磁电流不变，当输出有功功率减半时，电枢电流、功率因数、功率角和无功功率将变为多少？（6分）

电机学考试试卷B卷

一、填空题（每空1分，共30分）

1. 变压器主磁通的主要作用是____________________，其路径为

_________________________；漏磁通的主要作用是_____________________，其路径为______________________________。

2. 单相变压器加额定正弦电压时，其空载电流的波形为_______________________，主磁通

的波形为___________________；Y,y联结的三相变压器组加三相额定正弦电压时，其空载电流的波形为__________________，主磁通的波形为____________________，相电动势的波形为_____________________，线电动势的波形为_____________________。3. 变压器空载运行时，如外加电压下降，其它不变，则主磁通将会________________；如

果电源频率下降，其它不变，则主磁通将会_______________。（填上升或下降）

4. 变压器T型等效电路中激磁电阻的物理意义是

______________________________________，它____________用电桥来测量。（填能或不能）

5. 单相交流绕组通入正弦交流电流产生________________磁动势。三相对称交流绕组通入

三相对称交流电流产生的合成基波磁动势为_________________磁动势，其转向决定于____________________，当B相电流最大时，其幅值位于_____________________。6. 同步电机采用______________绕组和________________绕组削弱高次谐波电动势与磁动

势以改善其波形。为削弱5次和7次谐波分量，应选取的绕组节距等于______________倍极距。

7. 同步发电机负载运行时____________________基波对____________________基波的影响

称为电枢反应，其性质决定于_______________________角。

8. 同步发电机并网时绝对满足的条件是

_____________________________________________；变压器并联运行时绝对满足的条件是____________________________________________。

9. 同步电机功率角的物理意义在时间上为

____________________________________________；在空间上为___________________________________________________________________。

10. 并联于无限大电网运行的同步发电机调节有功功率必须调节_____________________；

仅调节励磁，改变的是同步发电机的________________功率。

二、作图题（第1题10分，第2题5分，共15分。在答题纸上解答。）

1. 画出三相变压器Y,d3联结的电动势位形图，并在下图中画出其接线图。