43哈工大历年电机学试卷及答案

哈工大2007年秋季学期电机学I试题题号一二三四卷面成绩平时成绩实验成绩总分分数评卷人一.填空题(每题2分，共10分)1．直流电动机常用的调速方法有：控制和控制。2．变压器负载运行时，次电流的大小决定着次电流的大小。3．削弱齿谐波电动势的方法有、以及其它措施。4．单相绕组的磁动势是磁动势；对称三相绕组的磁动势为磁动势。5．三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、调速、调速。第1页（共7页）班、学号姓名本题得分试题：班号：姓名：二.选择题(每题2分，共20分，直接填在括号内。)1.直流电机电刷处在几何中性线上，当磁路不饱和时的电枢反应是()A.交轴电枢反应B.直轴去磁C.交磁和直轴去磁D.直轴加磁2.若他励直流发电机额定点时转速升高20%，则空载时发电机的端电压将升高()A.小于20%B.20%C.大于20%D.40%3.有一台两极绕线式感应电动机要想把转速调高，采取下列哪一种调速方法是可行的()A.变极调速B.转子中串入电阻C.变频调速4.一台直流发电机，其电枢绕组内的电流为()A.直流电流B.交流电流C.正弦电流5.设感应电动机定子旋转磁动势的转速为n1,转子电流产生的旋转磁动势相对定子的转速为n2,则()A.n2＞n1B.n2＜n1C.n2＝n16.当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势，下列那一种绕组是我们应该选用的()A.绕组跨距为（4/5）τB.绕组跨距为（6/7）τC.绕组跨距为（5/6）τ第2页（共7页）本题得分试题：班号：姓名：7.欲使变压器的ΔU=0，那么负载性质应为()A.电阻电感性负载B.纯电阻负载C.纯感性负载D.电阻电容性负载8.变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将（）A.减小B.不变C.增大D.不确定9.深槽和双笼感应电机的共同特点是()A.改善运行特性B.改善起动特性C.提高效率10.变压器一次侧阻抗为1Z，二次侧阻抗为2Z，变比为12()aaNN，则折算到二次侧的等效阻抗为()A.2121ZZaB.2211ZaZC.212ZZaD.221ZaZ三、论述及画图题(每题4分，共20分)1．试简述抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法。第3页（共7页）本题得分试题：班号：姓名：2．试简述增大绕线式感应电机转子电阻对下列参数的影响：起动电流，起动转矩，最大转矩，额定转速，额定效率。3．结合特性曲线，说明并励直流发电机的外特性具有哪三个特点？4．变压器的外加电压不变，若减少一次绕组的匝数，则变压器铁心的饱和程度、空载电流、铁心损耗和一次、二次绕组的电动势有何变化？5．结合等效电路图，说明感应电机各参数代表的意义。第4页（共7页）试题：班号：姓名：四.计算题(共30分)1.一台Y接、380V、50HZ，额定转速为1444r/min的三相感应电动机,其参数为1R=4.02R,121XX,40mX,mR略去不计。求：（1）额定负载时的转差率；（2）额定负载时的定、转子电流归算值；（3）电机效率（不考虑机械损耗及杂散损耗）。第5页（共7页）本题得分试题：班号：姓名：2.一台三相变压器Y,y联接，SN=20kVA，U1N/U2N=6/0.4kV，f=50Hz。短路试验中，当Ik=IN时，PkN=588W，Uk=4%UN。试求：(1)短路参数的标么值；(2)满载且功率因数cos2=0.8(滞后)时的副边电压。第6页（共7页）试题：班号：姓名：3.一台他励直流电动机，PN=7.5kW，UN=110V，ηN=0.83额定运行时nN=980r/min，电枢回路总电阻(含电刷接触电阻)Ra=0.15Ω，若电机负载转矩减为额定转矩的一半，问电机转速和电枢电流。(忽略空载转矩T0的影响)第7页（共7页）哈工大2007秋季学期电机学I答案一、填空题二、选择题1、电枢，磁场2、二次，一次3、斜槽、分数槽（半闭口槽）4、脉动，旋转5、改变电压、变频三、论述及画图题1．主要采用短距绕组、分布绕组和改善主极磁场分布的方法，其他有采用斜槽、采用分数槽绕组等方法。2．起动电流减小、起动转矩增大、最大转矩不变、额定转速下降、额定效率降低。3．三个特点：（1）负载增大时，端电压下降较快；（2）外特性有拐弯现象；（3）发电机稳态短路（端电压等于零）时，短路电流不大。4．变压器铁芯的饱和程度上升、空载电流增大、铁心损耗增加、一次绕组电动势基本不变，二次绕组电动势增大。5．1R、'2R分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相电阻值；1X、'2X分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相漏电抗；mR、mX分别表示定子每相的励磁电阻与励磁电抗；n为转差率nnns1，n为转子转速，1n为定子旋转磁场转速。UI1、A2、A（B）3、C4、B5、C6、C7、D8、C9、B10、A四、计算题1、感应电机题(1)电机为4极,转差率为:150014440.037331500sNNsnnSn…………………..3分(2)120.410.710.03733rs总阻抗:20.249.1047.4946.9)171.10(40)171.10(40)14.0(jjjjjjZ44.17004.1920.2417.2020.2490.10022021211ZXjXIIAZUImm………………………………………..4分(3)111'2'222221220020.1724.2022020.17cos(24.20)4047.4110.0373319.040.43739.50.037333739.592.4%4047.4pUIspIrspp……..4分2、变压器题（1）****2110.045880.0294200003kkkkkkkbNNbZUrpprpZPIZ**2*2220.040.02940.0271kkkxZr…………………..5分（2）cos2=0.8(滞后)时：sin2=0.6**22cossin0.02940.80.02710.60.0398kkurx22(1)(10.0398)0.40.384NUUUkV…………………..5分3、直流电机题（1）电枢电流为：750082.151100.83NNNNNaNNNNPUIPIIU额定时电势：11082.150.1597.68aNaNaEUIRV………….3分对他励直流电动机，由于负载转矩降低为原来一半，根据TaTCI，则Ia也降低为原来一半，即：'0.50.582.1541.08aaNIIA………….4分''11041.080.15103.84aaaEUIRV根据aeECn，则''103.849801041.897.68aaNEnnEr/min………….4分哈工大2008年秋季学期电机学I试题题号一二三四试卷成绩平时及作业总分分数评卷人一．填空题（共10分，每小题2分）1、变压器空载实验选择在_______压侧进行，原因是_______。短路实验选择在压侧进行，原因是。2、一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为；归算前后的二次侧磁势之比是。3、并励直流发电机自励的三个条件是；；。4、一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是。5、三相感应电动机转子转速为n，定子旋转磁场的转速为nS,极对数为p，则定子电流的交变频率为_；转子电流的交变频率为_____。二．单项选择题（共20分，每小题2分）1、两相对称绕组通以两相对称电流，将产生（）；三相感应电机通以三相对称电流，若一相绕组断线（绕组无中线），将产生（）。第1页（共6页）班、学号姓名本题得分本题得分试题：电机学班号：姓名：(1)圆形旋转磁场(2)脉振磁场(3)椭圆形旋转磁场2、一台额定条件下工作在220V50Hz的单相变压器，错接在220V60Hz的交流电源上，则额定负载时的主磁通会（）：(1)变大(2)变小(3)几乎不变3、直流电动机电枢绕组导体中电流为（）；定子励磁绕组中电流为（）：(1)直流电流(2)交流电流(3)尖顶波形4、在双笼感应电动机中，两个笼的作用分别为()。(1)上笼为启动笼，下笼为工作笼(2)下笼为启动笼，上笼为工作笼5、一台变压器在工作时，额定电压调整率有可能为零，这时的负载性质可能是()。(1)电阻性负载(2)电阻电容性负载(3)电感性负载(4)电阻电感性负载6、改变三相感应电动机转向的方法是()。(1)改变电源频率(2)改变电源电压(3)改变定子绕组中电流的相序(4)改变电机的极数第2页（共6页）试题：电机学班号：姓名：7、一台四极单叠绕组直流发电机出现一个元件断线时，下列哪一项保持不变（）。(1)额定负载时的线电流(2)空载电势(3)电机绕组总电阻8、变压器变比是指（）。(1)一次、二次侧绕组匝数之比(2)一次、二次侧绕组功率之比(3)一次、二次侧绕组电流之比9、当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势，下列那一种绕组是我们应该选用的()。(1)绕组跨距为（4/5）τ(2)绕组跨距为（6/7）τ(3)绕组跨距为（5/6）τ10、下列方法中不属于单相感应电机启动方法的是()。(1)变频启动(2)裂相启动(3)罩极启动三．简答题（共20分，每小题5分）1、变压器用硅钢片进行铁心叠压时出现了较大间隙，若一次侧额定电压不变，问该台变压器下列物理量各将发生怎样变化，结合公式简要说明变化原因。(1)变压器主磁通；(2)一次侧空载电流。第3页（共6页）本题得分试题：电机学班号：姓名：2、如图所示直流发电机电刷放置在几何中性线时，（1）请在下图中标明电枢电流的方向，（2）画出交轴磁势和交轴电枢反应磁场的马鞍型磁密分布曲线。3、画出完整的三相感应电机T型等效电路图，并指出在等效电路中表明铜损、铁损以及总机械功率的各参数。4、利用sTe曲线，说明增加感应电机的转子电阻可以增大启动转矩的原因。第4页（共6页）试题：电机学班号：姓名：四．计算题（共30分，每小题10分）1、一台单相变压器，1500NSkVA，额定电压10kV/6.3kV。当NUU11时，空载损耗0p7.35kW，空载电流*0I=5%，额定电流下75℃时的短路损耗kp22.5kW，短路电压%5.5*kU，试求：（设21RR，21XX）（1）用标幺值表示的近似等效电路的参数；（2）折算到一次侧的T形等效电路各个参数值；（3）当接额定负载且8.0cos2（滞后）时的电压调整率u。2、一台三相感应电动机，额定功率7.5kW，额定电压380V，定子绕组为△接法。电网频率50Hz，额定负载时转子转速960r/min，cosφ1=0.824，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W。求额定负载时的（1）转差率；（2）转子电流频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子线电流。5页（共6页）本题得分试题：电机学班号：姓名：3、有一台他励直流电动机，其数据如下：PN=96kW，UN=500V，IN=200A，nN=1350r/m,电枢回路总电阻Ra=0.08欧，略去电枢反应，计算在额定负载下稳态时：（1）电动机的输出转矩；（2）额定负载时的电磁转矩；（3）负载转矩减小为原来的1/4，求稳态以后的转速。忽略铁损及机械损耗的变化。第6页（共6页）哈工大2008年秋季学期电机学I试题答案一．填空题1、低压侧；安全和仪表选择方便；高压侧；安全和仪表选择方便2、1：100；1：13、有剩磁、剩磁与励磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临界电阻4、EU5、60snp，()60snnp二．单项选择题题号答案题号答案1（1）、（2）6（3）2（2）7（2）3（2）、（1）8（1）4（1）9（3）5（2）10（1）三．简答题1、（1）1114.44mUEfN