10级本科《电机学下》试卷A答案

华南理工大学试卷答案《电机学下》（10级A卷）一、判断题：对者填“√”，错者填“×”；均填入左侧的括号中。

每小题1分，共20分。

【X 】1.在直流电动机运行时，其电枢绕组上会产生电磁力，但是没有感应电动势。

【X】2.在积复励直流电机中，长复励是积复励，短复励是差复励。

【X 】3.直流电机电动势的表达式为E =C E Φ n，其中当转速n的单位为转每秒时，有
C E=pZ a/(60a=)。

【V】4.直流电机的并联支路数总是成对的，即有偶数个支路。

【V】5.在直流电机中，单叠绕组的所有元件被一个个串联起来、构成了一个无头无尾的闭合回路。

【X】6.串励直流电动机的机械特性很硬。

【X】7.在直流电机中，由于磁场在空间上不交变，因此铁耗很小，可以忽略。

【X】8.在直流电机中，第一节距y1等于换向器节距。

【X】9.直流电机的物理中性线是指主磁极的中心位置。

【V】10.考虑饱和时，直流电机的交轴电枢反应具有去磁作用。

【V 】11.对称分量法适用的前提与叠加原理适用的前提相同。

【V 】12.转子正向同步旋转、励磁绕组短接、电枢端点加上一组对称的负序电压时，同步电机所表现的阻抗称为负序阻抗。

【V 】13.同步电机的零序电抗属于漏抗性质。

【V 】14.短路时电枢电路接近纯感性。

iΔ是一个感应电流。

【V 】15.f=
【X 】16.不计饱和时，电抗与磁导成反比。

x′大于d x。

【X 】17.d
【X 】18.分析变压器过电压时，无须考虑匝间电容。

【X 】19.dq0变换前后，气隙磁场发生了改变。

【X 】20.dq0变换后，定子绕组的电感矩阵变为不对称矩阵。

二、选择题：答案写在左侧的括号中。

每小题3分，共30分。

注意如下：
有且只有一个选项是正确的。

请把正确选项填入左侧的方括号中。

请在左侧的括号中打叉、或打钩。

【A】1.在直流电机中，当电刷位于几何中性线上时，电枢反应的性质为：
A.纯交磁性质；
B.纯直轴去磁性质；
C.纯直轴助磁性质；
D.既有交轴分量，又有直轴分量。

【B】2.在直流电动机中，电磁功率等于：
A.铜耗、机械损耗、铁耗、附加损耗、有用机械功率之和；
B.机械损耗、铁耗、附加损耗、有用机械功率之和；
C.机械损耗、附加损耗、有用机械功率之和；
D.机械损耗、有用机械功率之和；
【D】3.直流发电机的外特性是指，在额定转速下，且励磁回路电阻固定时，电枢端电压和输出电流之间的关系。

关于外特性，错误的有：
A.他励直流发电机的外特性很硬；
B.并励直流发电机的外特性有拐点；
C.串励直流发电机的外特性是上升的；
D.积复励直流发电机的外特性是软的。

【D】4.直流电动机的调速方法不包括：
A.调压调速；
B.电枢回路串电阻调速；
C.调节励磁电流调速；
D.变极调速。

【D 】5.关于正在运行的直流电动机，正确的说法有：
A .并励直流电动机可以断开励磁绕组；
B .他励直流电动机可以断开励磁绕组；
C .串励直流电动机可以断开励磁绕组；
D .都不可以。

【A 】6.励磁电流相同时，同步发电机不同稳态短路时短路电流之比k1k2k3::I I I 为：
A . :1
B . 3:1:
C . :3:1
D . 1::3
【B 】7. Yyn 连接三相变压器单相运行时中点漂移的程度取决于：
A . 零序电势、零序电流
B . 零序电势
C . 零序电势、磁路结构
D . 零序电势、零序电流及零序电抗
【C 】8.设转子与定子磁场同转向时的转差率为s ，那么，二者异转向时的转差率为
A . s-2
B . s-1
C . 2-s
D . 1-s
【D 】9.变压器空载投入电网时的冲击电流可达额定电流的
A ．80~100倍
B . 20~30倍
C . 12~20倍
D . 4~6倍
【A 】10.大型变压器在投入电源时，常在原边串入一个：
A . 电阻
B . 电感
C . 电容
D . 互感
三、简答题：在述及要点的前提下，尽量简单回答。

每小题5分，共30分。

1.简述并励发电机建立电压自励的条件。

简答：(略)
2.直流电动机有哪些电磁制动方法？
简答：(略)
3.一台并列直流电动机，正转时为某个转速，停车后仅改变励磁电流方向后重新起动， 发现转速跟原来的不一样，原因为何？
简答：(略)
4.画出Yyn 连接时正序和负序的等效电路。

(2分+3分)
简答：见课本第240页。

5.画出感应电动机的负序等效电路。

简答：见课本第242页。

6.考虑阻尼绕组后，三相同步发电机突然短路的定子电流基波周期分量的初始幅值是变大还是变小？（2分）为什么？（3分）
简答：变大。

原因：阻尼绕组迫使电枢反应磁通等效磁路的磁阻变大，相应的电抗变小，从而导致相应的电流变大。

或者：阻尼绕组中感应电流与励磁绕组中的电流共同励磁，相应的励磁电势变大，从而导致相应的电流变大。

四、计算题：数值计算要求先写公式再代入数据。

每小题10分，共20分。

1.一台额定功率4kW 、额定电压100V 、额定转速955转/分钟的并励直流电动机，电枢总电阻为0.1Ω，励磁绕组电阻为100Ω，额定电流为51A 。

额定负载时，在电枢回路中串入0.9Ω的电阻，不计电枢回路的电感，忽略电枢反应去磁的影响，试计算：
（1）串入电阻后瞬间的电枢反电动势；
（2）串入电阻后瞬间的电枢电流；
（3）串入电阻后瞬间的电磁转矩；
（4）若总制动转矩不变，达到稳态后的转速。

解答：（1）I f ＝U N /R f ＝100/100＝1（A ）
I a ＝I －I f ＝51－1＝50（A ）
E 0＝U N －I a ×R a ＝100－50×0.1＝95（V ）
（2）Ia ＝（U N －E 0）/R a ＝（100－95）/(0.1+0.9)＝5(A) （电动势不突变）
（3）P e ＝I a ×E 0＝95×5＝475（W ）
Te ＝Pe/Ω＝475/(2×π×955/60)＝4.75（Nm ）（转速不突变）
（4）因Ce Φ不变、Te 不变，故稳定后I a 应恢复到串电阻前的I a ，即50A ，所以
E 0’＝U N －I a ×R a ＝100－50×（0.1+0.9）＝50（V ）
E’0/E 0＝n’/n ＝>n’＝E’0/E 0×n ＝50/95×955＝502.63（rpm ）
2.同步电机三相绕组中通入一组对称正序电流：cos ,a i θ= cos(120),i b θ=−° cos(120),c i θ=+° t θω=。

试求该序电流的dq0分量。

解答：1cos cos [cos(2)1]2
ααα=+ 200[cos *cos cos(120)*cos(120)d 3
i θθθθ=+−−+ 00cos(120)*cos(120)]θθ++
（2分） 2110{[cos21][cos2(120)1]322
θθ=++−++ 10[cos2(120)1]}2
θ++ 1= （2分）
1sin cos [sin(2)]2
ααα= 200[sin *cos sin(120)*cos(120)q 3
i θθθθ=−−−−− 00sin(120)*cos(120)]θθ++ (1分)
2110{[sin 2][sin 2(120)]322
θθ=−+−+
10[sin 2(120)]}2θ+ 0=
（2分） 2110[*cos *cos(120)0322i θθ=+−+10*cos(120)]2
θ+ （1分） 0= （2分） 解毕。