《电机与变压器》试卷及答案(2套)

《电机与变压器》一试题及答案
姓名班级考号成绩
一、填空（每空1分，共20分）
！
1、在电力系统中使用的电力变压器，可分为_________变压器、_________变压器和________变压器。

2、当负载是感性时，变压器的外特性是_________，说明感性电流有_________作用，它使U2下降。

3、绕组正向串联，即把二个线圈的_________端相连，总电动势为两电动势________。

4、三相绕组之间首尾的判别准则是磁路对称，三相总磁通为_________。

5、三角形接法是把各相的_________相接构成一个闭合的回路，把三个连接点接到电源上去。

因首尾连接顺序的不同，可分为_________和_________两种接法。

6、一台变压器的变压比为，当它的一次侧接到220V的交流电源时，二次侧输出的电压是_________V。

7、所谓变压器的空载运行是指变压器的一次侧_________，二次侧_________的运行方式。

8、变压器是利用_________原理制成的静止的电气设备。

它将某一_________电压值的变换成________不变的所需电压值的交流电，以满足高压输电，低压供电及其他用途的需要。

[
9、求三相变压器的变比K时，如果一次侧、二次侧都是Y型接法或三角形接法，则求K值的方法与求单相变压器变比的方法一样，即K=_________，而如果一次侧、二次侧接法不一样，则应把Y形接法的_________电压和三角形接法的_________电压相比。

二、选择（每题2分，共20分）
1. 将连接组别为 D, ynll 的变压器每二次侧绕组首、尾端标志互相调换重新连接成星型，侧连接组别为_____________。

A. D, ynll
B. D , yn9
C. D, yn5
D. D, yn7
2、变压器短路试验的目的之一是测定（）。

A．短路阻抗 B.励磁阻抗 C.铁损 D.功率因数
3、变压器二次侧绕组作三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是（）。

^
A．把二次侧绕组接成开口三角形，测量开口处有无电压。

B．把二次侧绕组接成闭合三角形，测量其中有无电流。

C．把二次侧绕组接成闭合三角形，测量一次侧空载电流的大小。

D．以上三种方法都可以。

4、有一台变压器，一次绕组的电阻为10欧，在一次侧加220V交流电压时，一次绕组的空载电流（）
A．等于22A B．小于22A C．大于22A D．以上三个都不对。

5、单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于（）。

A．一次、二次绕组同名端。

！
B．对一次侧、二次侧出线端标志的规定。

C．一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧标志的规定。

D．以上三种方法都可以。

6. 单迭绕组的电刷数目应（）主磁极的数目。

A、等于
B、小于
C、大于 D A和B
7. 并励直流发电机正转时不能自励，反转可以自励，是因为：（）
A、电机的剩磁太弱
B、励磁回路中的总电阻太大
—
C、励磁绕组与电枢绕组的接法及电机的转向配合不当
D 电机的转速过低
7.变压器原边供电电压因故降低5%时,为使副边电压不变,应将（）
A.原绕组匝数增加5%
B.原绕组匝数减少5%
C.副绕组匝数减少5%
D.副绕组匝数增加5%
8.一台三相变压器的额定电压U1N/U2N=10000/400V,绕组为Y/Δ—11接法，则其变比为（）
{
一台三相电力变压器:SN=500kVA,U1N/ U2N =10/,Y,Y0连接,下面数据中有一个是励磁电流的数值，它应该是（）
10. 并励直流电动机的额定电流IN,额定电枢电流IaN和励磁电流IfN三者的关系为（ ) =IaN+IfN =IaN=IfN =IaN-IfN =IaN+IN
三、判断（每题1分，共10分）
1、在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。

（）
2、热轧硅钢片比冷轧的性能好，磁导率高而损耗小。

（）
3、芯式铁心指线圈包着铁心，结构简单，装配容易，省导线。

（）
4、>
5、变压器既可以变化电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。

（）
6、当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。

（）
7、在进行空载试验时，电流表应接在功率表的前面。

（）
8、变压器的铜耗为常数，可以看成是不变损耗。

（）
8、三相心式变压器的铁心必须接地，而且只能有一点接地。

（）
9、Y,y8连接组别的变压器，其一次绕组和二次绕组对应的相电压相位差为240度。

（）
10、只要保证绕组的同名端不变，其连接组别就不变。

（）
…
四、简答（每题5分，共20分）
1、变压器能改变直流电压吗如果接上直流电压会发生什么现象为什么
【
2、什么是生产机械的负载转矩特性生产机械的负载转矩特性分为哪几类（5分）
、
3、什么是静差率它与那些因素有关
:
%
4、一台380/220V的单相变压器，如不慎将380V加在低压绕组上，会产生什么现象#
，
五、计算（共30分）
1.变压器的一次绕组为2000匝，变压比为30，一次绕组接入工频电源时铁心中的磁通最大值，试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少（5分）
%
>
2.直流他励电动机的铭牌数据为PN=13KW，VN=220V，nN=1500r/min，IN=，Ra=Ω，用该电动机拖动起重机，当其轴上的负载转矩为额定转矩的一半即I=1/2IN时，要求电动机在能耗制动状态中以800r/min的稳定低速下放重物，试求电枢回路中应串入电阻的数值。

（12分）
/
3.一台三相绕线式感应电动机PN=70KW,nN=725r/min,λm=，求额定转矩,最大转矩, 额定转差率,临界转差率，同步转速和机械特性的实用表达式。

（13分）
<
^
《电机与变压器》试卷A参考答案
一、填空
1、升压，降压，配电
2、下降，去磁
3，异名端，之和
【
4、0
5、首尾，正相序，反相序
6、191
7、加额定电压，开路
8、电磁感应，交流，频率
9、U1N/U2N,相，线
二、选择
C A A B A ACBAA
|
三、判断
1．× 2 × 3 √ 4 × 5 √6 × 7×8√ 9× 10×
四、简答
1.不能，（2分）
一次绕组烧坏，无输出，设备不能正常运行（4分）
直流电产生磁场是恒定的，因此，恒定磁通不能在二次侧感应出电流和电动势（4分）
2.答案：生产机械的转速n与负载转矩TL之间的关系n=f(TL)叫生产机械的负载转矩特性.(1分）负载转矩特性包括反抗性恒转矩负载。

（1分）位能性恒转矩负载。

（1分）恒功率负载（1分）
通风机负载（1分）
(
3.答案：静差率是指电动机由理想空载到额定负载时的转速降落与理想空载转速nO之比，即s=n0-nn/n0 ，它的大小与机械特性的斜率及理想空载转速nO的大小有关。

（5分）
4.答案：此时一次、二次绕组电压都超过额定电压的3倍，即低压电压为380V，而高压侧电压为660V，将损坏变压器的绝缘。

（5分）
五、计算
=×m=
E2=E1/K=6660/30=222V
2.
3.解：额定转矩TN=9550PN / nN=922N·m
最大转矩T m=λmTN=2212、9 N·m
%
同步转速n1=60f1/ P=3000 / 4=750转/分
额定转差SN=n1-nN/ n1=0·033
临界转差S m=SN（λm+λm2-1）=0·15
)
,
~
~
《电机与变压器》二试卷及答案
姓名班级考号成绩
[
一、填空题（每空1分，共20分）
1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩。

2．接触器主要由、、等三大部分组成。

3．空气阻尼式时间继电器主要由、和三部份组成。

若要将通电延时型改成断电延时型，只需将。

4．用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 ,所以对降低很有效。

但启动转矩也只有直接用△接法启动时，因此只适用于启动。

，
5．反接制动时，当电机转速接近于时，应及时，防止电机。

6．伺服电动机为了防止现象的发生，采用的方法。

7．步进电动机是一种把信号转换成信号的控制电机。

二、选择题（每小题2分，共20分）
1. 一台三相异步电动机运行在S=时，则由定子通过气隙传递给转子的功率中有( )。

A、2%是电磁功率
B、2%是机械功率
C、2%是机械损耗
D、2%是转子铜耗
2. 一台三角形连接的三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星-三角换接接开关降压起动，其起动电流Ist为（）
A、 100A
B、 173A
C、 212A D 、150A
3.^
4.三相合成磁势的基波幅值为单相脉振磁势基波幅值的( )倍。

A、 3
B、 2
C、 2/3
D、 3/2
4. 一台Ｙ接法的三相异步电动机定子绕组有一相绕组断线时，它所产生的磁动势是( )。

A、椭圆形旋转磁动势
B、不变的磁动势
C、圆形旋转磁动势
D、脉动磁动势
5. 凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）。

@
A、交轴励磁绕组
B、交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大
C、直轴上的磁阻比交磁阻大
D、交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻
6. 变压器铁芯中的主磁通Φ按正弦规律变化，绕组中的感应电动势正确的是（）：
A、正弦变化、相位一致
B、正弦变化、相位相反
C、正弦变化、相位滞后90
D、正弦变化、相位与规定的正方向无关
7. 多台变压器在并联运行时（）
|
A、容量较大的变压器首先满载
B、容量较小的变压器首先满载
C、短路阻抗百分数大的变压器首先满载
D、短路阻抗百分数小的变压器首先满载
8. 若将变压器一次侧接到电压大小与铭牌相同的直流电源上，变压器的电流比额定电流( )。

A、小一些
B、不变
C、大一些
D、大几十倍甚至上百倍
9. 变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将( )。

A、减小
B、增大
C、不变
D、无法确定
10. 影响变压器铁损耗大小的因素是( )。

A、励磁电流大小
B、磁通密度和频率
C、负载大小
D、输出电压高低
《
三、判断题（每小题1分，共10分）
（）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。

（）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。

（）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。

：
（）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。

电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。

（）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能
起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。

（）9．刀开关安装时，手柄要向上装。

接线时，电源线接在上端，下端接用电器。

（）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。

四、简述题（每小题 5分，共20分）
1．直流电动机为什么不能直接起动如果直接起动会引起什么后果（5分）
；
2．异步电动机中的空气隙为什么做得很小（5分）
3．
4．变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么（5分）
4. 什么是直流电动机的电枢反应电枢反应对主磁场有什么影响（5分）
{
五、计算题（共30分）
…
1．有一台笼形异步电动机，kW P N 20=，5.6=N st I I ，如果变压器容量为=N S 560kVA ，问能否直接起动（8分）
2．并励电动机的N U =220V ， N I =122A ， a R =Ω，f R =110Ω， N n =960r/min 。

如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min ，求需在电枢电路中串入电阻c R 的阻值（8分）
(
3．已知一台三相异步电动机的额定数据如下：
N P =,N n =950r/min,N η=%,N ϕcos =,起动电流与云额定电流之比st I /N I =5，λ=2，起动
转距与额定转距之比st T /N T =，额定电压220/380V ，接法星/三角，1f =50Hz 。

求（1）磁极对数p ；（2）额定转差率N s ；(3)额定转距N T ；（4）三角形联结和星形联结时的额定电流N I ；（5）起动电流st I ；（6）起动转距st T 。

（14分）
|
《电机与变压器》试卷B 参考答案
一、填空题 %
1.相反；阻力；相同；动力
2.电磁机构 、触点系统 、灭弧装置
3.电磁机构 、触点系统、延时机构、电磁机构翻转180度 3、起动电流、1/3、空载或轻载 、
6.切断电源、反转
7.反转、增大转子电阻 二、选择题
DADDB CDDBB 三、判断题 1.（ × ） 2.（ × ）
3. （ × ）
4.（ × ）
5.（ × ）
6.（ × ）
7.（ × ） 8.（ √ ） 9.（ √ ） 10.（ × ） 四、简述题
1.答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=Ce Φn=0，最初起动电流。

若直接起动，由于Ra 很小，Ist 会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。

2.答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。

因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。

而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。

3.答：不会。

因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。

另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流，电流将很大，并将烧毁变压器。

4.答：电枢磁场对主磁场的影响叫电枢反应。

（2分）
电枢反应使合成磁场的波形畸变。

（1分）
电枢反应使主磁场削弱。

（2分）
五、计算题
1.解：判断电机能否直接起动的依据是满足公式：
N N N
Q
P S I I 443+
≤
5
.6=N Q I I ，
75.720
456043443=⨯+=+N N P S
所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。

2.解：串入电阻前：A R U I f N f 2110
220
===
A
I I I f N a 1102122=-=-=
V
R I U E a a N a 5.20315.0110220=⨯-=-=
串入电阻调速后：960750
'''
==ΦΦ=N N E E a a n n n C n C E E 因此 V E a
159'
= 由于额定转矩不变，
a
T e I C T Φ=，所以
a
I 保持不变。

''a a N a R I U E -= 所以 Ω=-=-=51.0120159
220'
'
a a N a
I E U R
Ω=-=-=36.015.051.0'
a a c R R R
3.解：（1）
p p f n 3000
6011==
, 当1=p 时，m in /30001r n =当2=p 时，
m in /15001r n =
当3=p 时，m in /10001r n =而 m in
/950r n N =， 所以取3=p ，此时
m in /10001r n =
（2）
05.01000
950
100011=-=-=
n n n S N N （3）
m N n P T N N N ⋅=⨯==2.45950
4500
55.955
.9
（4）三角形联结时
A
U P I N
N N N
N 1.10845
.08.038034500cos 3=⨯⨯⨯=
=
ηϕ
星形联结时A
U P I N
N N N
N 47.17845
.08.022034500cos 3=⨯⨯⨯=
=
ηϕ
（5）三角形联结时 A
I I N Q 5.501.1055=⨯==
星形联结时 A
I I N Q 35.8747.1755=⨯==
（6）m
N T T N Q ⋅=⨯==4.902.452λ。