华南理工大学 2004级：电机学(下)A[1]

,考试作弊将带来严重后果！

华南理工大学期末考试

《电机学（下）》试卷（A卷）

1. 考前请将密封线内填写清楚；

2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)；

3．考试形式：闭卷；

“是”，错误的请在括号里写“否”。本题共20分，每小题1分）

．直流电机电枢绕组中的电流应当是直流电流。（否）．直流发电机具备一定的条件时也可以作为电动机运行。（）．电枢绕组的线圈接成一个闭合回路，当电刷没有与外电路接通时，会产生很大的环流，烧毁电枢绕组。（否）．电磁功率即是电枢绕组中的电功率又是电磁转矩对转子所作的机械功率。（）．电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。（）空载特性实质上就是电机的磁化曲线。（）外特性“拐弯”现象是直流并励发电机最突出的特点。（）直流并励电动机在运行时励磁绕组可以断开。（否）直流串励电动机的转速随转矩的增加而上升。（否）当直流电动机的不变损耗等于可变损耗时效率达到最高。（）由于变压器是静止的，所以其正序、负序和零序阻抗相同。（否）三相感应电动机Y接法时，其零序阻抗为零。（否）三相Y接法同步发电机一相开路，另外两相线间短路时，其零序电流为零。（）在同步电机发电机的动态分析中，所有绕组的正方向规定一般都采用发电机规则。（否）在相坐标系中，三相凸极同步电机的定子绕组的自感和互感都不是常数，而是转子位置角的函数。（）dq0变换是从定子旋转坐标系变换到转子旋转坐标系的变换。（否）同步电机的标么值中定子各物理量基值可以任意选取，而转子各物理量的基值都是派生出来的。（否）同步发电机三相突然短路时，励磁绕组中将感应一个周期分量。（）凸极同步发电机的交轴瞬态电抗就是交轴同步电抗。（）同步发电机装设阻尼绕组，可以使三相突然短路周期性电流的初始值比没有阻尼绕组时小。（否）

（请将正确答案的字母填在括号里，本题共30分，每小题3分）

1．在直流发电机中，电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后，负载时，（ C ）

A 只有直轴电枢反应磁势。

B 只有交轴电枢反应磁势。

C 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为去磁性质。

D 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为助磁性质。

2．单波绕组的并联支路数应等于（ A ）

A 2

B 极对数p

C 极数2p

D 换向片数k

3．电磁转矩应等于（B ）

A C eΦn

B

C TΦI a C P2/Ω

D C e K f I f I a

4．他励发电机外特性是指转速恒定且（A ）

A 励磁电流恒定时，发电机端电压与线路电流之间的关系。

B 发电机端电压恒定时，励磁电流与线路电流之间的关系。

C 发电机线路电流恒定时，发电机端电压与励磁电流之间的关系。

D 发电机端电压恒定时，励磁电压与线路电流之间的关系。

5. 他励发电机的调整特性是（ B ）

A 下垂

B 上翘

C 水平

D 没准

6. 下列说法错误的是（C ）

A 直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。

B 直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。

C 串励电动机允许空载运行。

D 串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。

7. 同步发电机单相短路（另外两相开路）稳态时，（A ）

A 定子短路电流含有基波分量和一系列3次、5次…等奇次谐波。

B 定子短路电流含有基波分量和除3的倍数次外的一系列奇次谐波。

C 转子电流中含有直流励磁分量和一系列的奇次谐波。

D 转子电流中含有直流励磁分量和除3的倍数次外的一系列奇次谐波。

8. 同步发电机三相突然短路时，励磁绕组的周期性分量（ B ）

A 按照励磁绕组时间常数衰减。

B 按照定子绕组时间常数衰减。

C 按照阻尼绕组时间常数衰减。

D 不衰减。

9. 同步电机的直轴瞬态电抗直轴同步电抗。（C ）

A 大于或等于

B 大于

C 小于

D 小于或等于

10. 在转速恒定的情况下，经过dq0变换后，（ C ）

A 定子绕组的自感是常数，但是三相定子绕组之间的互感是θ的函数。

B 三相定子绕组的自感和互感都是常数，但是定、转子绕组之间的互感是θ的函数。

C 定、转子绕组的自感和互感都是常数。

D 以上说法都是错误的。

三、简答题（本题共28分，每小题4分）

1．在什么情况下，直流电机内同时存在直轴和交轴电枢磁动势，它们对空载时的磁场有那些影响？

2．试写出并励直流发电机电枢回路的电压方程、功率方程和转矩方程。电磁转矩对转子起什么作用？

3. 额定转速下，直流并励发电机的自励条件有哪几个？

4. 直流电动机调速有哪几种方法？

5. 试述对称分量法求解对称电机不对称运行的过程，并说明其优点何在？

6. 试写出同步电机的派克方程，并说明其中每项的含义。

7. 同步发电机三相突然短路时，为什么短路电流中会出现非周期分量？什么情况下非周期分量最大？转子绕组中的非周期性分量的起始值是否与短路瞬时的转子位置有关？为什么？

四、计算题（本题共22分）

1. 一台并励直流发电机，额定功率P N= 10k W，额定电压U N= 230V，额定转速n N =1450r/min,电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）R a= 0.532Ω；励磁绕组电阻R f=215Ω;额定负载时的电枢铁损耗P Fe= 442W；机械损耗P m= 104W，杂散损耗略去不计。试求：

①额定负载时的电枢绕组电动势E aN ; （4分）

②额定负载时的电磁转矩；（4分）

③额定负载时的效率。（4分）

2. 并励直流电动机，额定功率P N= 7.5k W，额定电压U N=220V，额定电流I N=41.2A，额