中国石油大学050107电机学期末复习题及参考答案.docx

电机学课程综合复习资料一、单选题1 .当变压器主磁通按正弦规律变化时，绕组中感应电势也按正弦规律变化，但相位比 磁通落后O OA. 90°B. 0°C. -90°D. 180°答案：A2 .变压器折算后，变压器副边阻抗O OA.乘以K倍B.乘以Y倍C.除以K倍D.除以K，倍答案：B3 .变压器折算后（副边向原边折算），变压器副边绕组匝数、电压、电势（）。A.乘以K倍B.乘以K,倍C.除以K倍D.除以片倍答案：A4 .变压器折算后，变压器副边电流O oA.乘以K倍B.乘以K倍C.除以K倍D.除以K?倍答案：C5 .电机内的基波圆形旋转磁势，当某相电流达最大时，其波峰恰好行进到该相绕组轴 线位置上。由此可见，电流变化一个周期，波峰位置前进O OA. 180°B. 360°电角度C. 360°机械角度D. 360°电角度，也是机械角度答案：B6 .电枢磁势的O分量，产生O电枢反应，形成磁力矩，实现机电能量转换。A.交轴、交轴B.交轴、直轴C.直轴、直轴D.直轴、交轴答案：A7 .若电枢磁势的O分量，产生O电枢反应，该分量和转子磁场在一条直线上，增 加或削弱励磁磁动势。A.交轴、交轴8 .交轴、直轴C.直轴、直轴D.直轴、交轴答案：C8.凸极同步电机，直轴磁阻小于交轴磁阻，意味着同样电流，在直轴方向产生的磁通 O ,因而直轴感生出的电枢反应电势O ,相应的，直轴电枢反应电抗O oA.小、大、大8 .大、大、大C.小、小、大D.小、小、小答案：B9 .凸极同步电机，直轴同步电抗等于（）和（）之和。A.直轴电枢反应电抗、漏电抗B.交轴电枢反应电抗、漏电抗C.交轴电枢反应电抗、直轴电枢反应电抗D.以上都不对答案：A10.异步电动机运行时转差率的范围为O OA. s>lB. s<0C. O<s<l答案：CH.之所以将铁磁物质做成薄片，是为了减小O oA.涡流损耗B.磁滞损耗C.电导率D.电阻率答案：A12.基波磁势作用下，若时间固定，磁势沿气隙圆周O oA.空间正弦分布B.空间矩形分布C.时间正弦变化D.时间矩形变化答案：A13.设外施电压正弦，考虑铁芯磁饱和，考虑铁芯损耗，变压器的空载电流波形是()。A.正弦波B.平顶波C.对称的尖顶波D.不对称的尖顶波答案：D14. 一台变压器空载运行，当其原边电压的频率不变，有效值升高10%后，励磁电流将 O OA.升高大于10%B.升高10%C.升高小于10%D.降低大于10%答案：A15. 一台变压器空载运行，当其原边电压的有效值不变，频率升高10%后，激励电流将 ()OA.升高大于10%B.升高10%C.升高小于10%D.降低大于10%答案：D16.下列直流电动机制动方法中，能实现低速下放重物的是O oA.电压方向的反接制动B.电势反向的反接制动C.能耗制动D.回馈制动答案：B17 .设外施电压正弦，考虑铁芯磁饱和，变压器的磁通波形是O oA.正弦波B.平顶波C.对称的尖顶波D.不对称的尖顶波答案：B18 .异步电机转子回路串电阻调速属于O oA.变转差率调速B.变极调速C.变频调速D.串级调速答案：A19.异步电机变压调速属于O oA.变转差率调速B.变极调速C.变频调速D.串级调速答案：A20.工频条件下，设转子不动时的转子的漏抗等于1。，转动后转差率0.02,则转动后 转子的漏抗等于O oA. 1B. O. 02C. 50D. 20答案：B21 .在外磁场的作用下，磁畴取向全部一致，此时称为O oA.过励B.磁化C.磁饱和D.剩磁答案：C22 .异步机的合成磁动势产生气隙旋转磁场。由于（），气隙磁通密度滞后磁动势一个 铁耗角。A.存在转差率B.考虑定子铁耗C.考虑转子铁耗D.考虑定子、转子铁耗答案：D23. q个线圈整距线圈通入交流电，合成气隙磁势是O oA.脉振正弦波B.脉振矩形波C.脉振平顶波D.脉振尖顶波E.脉振阶梯波答案：E24.磁场和电场对比，磁导率相当于O oA.电动势B.电压降C.电流（强度）D.电流密度E.电场强度F.电导率答案：F25 .直流电机电枢导体中的电流是O oA.直流电B.交流电C.脉动直流电D.以上都不对答案：B26 .引起直流电动机旋转的最原始动力是O oA.输入转矩B.电磁转矩C.空载转矩D.输出转矩答案：B27.单个整距线圈通入交流电，气隙磁势基波是O oA.脉振正弦波B.脉振矩形波C.脉振平顶波D.脉振尖顶波答案：A28 .并入电网的发电机中，大功率发电机通常是O oA.直流机B.异步机C.同步机D.变压器答案：C29 .电车下坡属于O制动。A.回馈制动B.反接制动C.能耗制动D.以上都不对答案：A30. 一台变压器空载运行，当其原边电压的频率不变，有效值升高10%后，激励电抗将O OA.升高B.不变C.降低D.无法判断答案：C二、多选题1 .同步电机的结构，按转子形式分为O oA.凸极式B.隐极式C.转枢式D.转磁极式答案：AB2 .同步电机的运转形式分为O OA.凸极式B.隐极式C.转枢式D.转磁极式答案：CD3 .大型汽轮机转子结构、运转形式为O oA.凸极式B.隐极式C.转枢式D.转磁极式答案：BD4 .大型水轮机转子结构、运转形式为O oA.凸极式B.隐极式C.转枢式D.转磁极式答案：AD5 .影响直流电机电势Ea的因素是O oA.励磁磁场B.电机转速C.电机的构造D.负载变化（考虑电枢反应）答案：ABCD6 .影响直流电机电磁转矩Tem的因素是O oA.励磁磁场B.电机转速C.电机的构造D.负载变化（考虑电枢反应）答案：ABCD7 .下列属于直流电机不变损耗的的是O oA.机械摩擦损耗8 .铁耗C.附加损耗D.电枢铜耗E.电刷损耗答案：ABC8.下列属于直流电机可变损耗的的是O oA.机械摩擦损耗8 .铁耗C.附加损耗D.电枢铜耗E.电刷损耗答案：DE9 .下列属于他励直流电机电枢回路串电阻调速特点的是O oA.空载或轻载时，调速效果不明显。10 低速时，机械特性软，负载变化时，转速波动大。C.电阻只能分段调节，有级调速，速度调节不平滑。D.能耗大，效率低。答案：ABCD10.下列属于他励直流电机减弱主磁通调速特点的是O OA.控制励磁回路，控制方便，能量损耗小。B.可实现速度平滑调节，实现无级调速。C.通常与调压调速配合来扩大调速范围。D.能耗大，效率低。答案：ABC三、判断题1 .同步发电机通常采用并联发电运行方式。答案：对2 .同步补偿机又称同步调相机。答案：对3 .变压器额漏阻抗压降越小越好，因为这样可以减小电压变化率，有利于提高供电质 量。答案：错4 .三相组式变压器磁路彼此独立，三相芯式变压器磁路彼此相关。答案：对5 .直流电机转子也可以不用硅钢片，而用整块铸钢制成。答案：错6 .直流电动机外电压大于电枢电势，直流发电机的外电压小于电枢电势。答案：对7 .直流发电机自励建压的前提条件是必须有剩磁。答案：对8 .凸极式同步发电机中，直轴方向上的等效气隙长度和交轴方向上的等效气隙长度不 相等。答案：对9 .同步发电机的励磁磁动势主要降在气隙上。答案：对10 .从理解原理的角度讲，同步发电机并网的方法包括灯光熄灭法和灯光旋转法。答案：对11 .隐极式同步发电机功率表达式中的电势、电压、电流及漏抗等参量均为每相值。答案：对12 .相量是和时间变化相关的量，矢量是和空间位置相关的量。答案：对13 .变压器T型图上的参数，若用标么值表示，可不必折算，即“实际值的标么值二折 算值的标么值”，因此带来便利。答案：对14 .高次谐波磁势也形成气隙旋转磁场，且转速不同。高次谐波引起电机高频振动、噪 音、附加转矩，使电机性能变坏。为此，必须设法削弱。答案：错15 .物质材料的磁导率，就是磁化曲线的斜率。铁磁物质的磁导率虽然远大于空气的磁 导率，但不是常数，它随着磁场强度（励磁电流）的变化而变化。答案：对16 .若一台变压器设计完成后，感觉磁化曲线选得太低，可通过减少铁芯硅钢片补救。答案：对17 . 一空心线圈磁路，通入的励磁电流加倍，磁路所产生的磁通一定加倍。答案：对18 . 一铁芯线圈磁路，通入的励磁电流加倍，磁路所产生的磁通一定加倍。答案：错19 . 一空心线圈磁路，磁导率是常数。答案：对20 . 一铁芯线圈磁路，磁导率是常数。答案：错21 .最早工业用电是直流电。答案：对22 .运动电荷周围就会有磁场，分子电流也有磁场。答案：对23 .铁磁材料之所以有磁化特性，是因为铁磁物质有磁畴结构。答案：对24 .线圈（也称元件），就是一匝导体构成的最小工作单元，是构成绕组的基本单元。 线圈有两个元件边，串联在一起工作。答案：对25 .极距可以用两磁极间的弧长表示，也可以用两磁极间的槽数表示，通常用槽数表示。 答案：对26 .短距(或长距)线圈的电势不大于整距线圈的电势。答案：对27 .三相异步电机作为动力机械，在工农业生产中应用最为广泛。答案：对28 .电机转子产生的电磁力和转向相反，称为电磁制动。答案：对29 .主磁通同时交链转子和定子绕组及铁芯、气隙，以同步速旋转，实现能量传递。 答案：对30 .所有的感应电机都可以直接启动。答案：错四、问答题1 .直流电动机的调速方式主要由哪几种？答案：调节励磁电流以改变每极磁通中；调节外施电源电压U； (3)电枢回路中引入 可调电阻Ra。2 .何谓同步电机的内功率因数角？答案：空载电动势EO和负载电流I之间的夹角。3 .同步发电机的并网条件是什么？答案：发电机的电压相序与电网的相序相同；发电机的电压幅值等于电网电压的幅值； 发电机的频率等于电网频率；在并网时，发电机的电压相角与电网电压的相角一样。4 .交流绕组的构成原则是什么？答案：均匀原则、对称原则、电势相加原则。5 .异步电机有哪几种运行状态？答案：电动运行、发电运行、制动运行。6 .何谓异步电动机的转差率？答案：转差速度与同步转速的比值。7 .异步电动机等效电路中附加电阻的物理意义是什么？答案：模拟轴上的总机械功率，故又称为模拟电阻，附加电阻上消耗的电功率等于电机 输出的机械功率。8 .何谓变压器的电压变化率？答案：外施电压为额定电压，取空载与额定负载两种情况下的次级侧电压的算术差与空 载电压之比，又称电压调整率。9 .请简单解释电机的可逆性原理。答案：任何电机既可以作为发电机运行，又可以作为电动机运行；不论用作发电机或电 动机，感应电势和电磁力都同时作用于导体。10 .自励发电机的电压建立条件是什么？答案：电路的因素：励磁绕组的接法与电枢旋转方向正确配合。使最初的微小励磁电流 增强原来的剩磁，使感应电势增加；励磁回路的影响：励磁回路的总电阻小于该转速时 的临界电阻。五、综合题1 .为什么Xd在正常运行时应采用饱和值，而在短路时却使用不饱和值？严格说来，不 同负载运行时X”的饱和值相同吗？为什么Xg 一般不采用饱和值？答案：根据同步发电机电压方程式：L =gR+M 正常运行时U=UN,既大；Ej OC CC B,故为大电机饱和X,应采用饱和值；短路时U=O, /很小因此Xd采用不饱和值。交轴磁路气隙大铁芯部分磁阻可忽略Xg 一般采用不饱和值。2 .一台汽轮发电机，cos。N=O.8 （滞后），X=1.0, 并联运行于额定电压的无 穷大电网上，求：保持额定运行时的励磁电流/阳不变，当输出有功功率减半时，定 子电流/和CoS0变为多少？输出有功功率为一半额定功率，励磁电流减小到0.5/加， 发电机能否静态稳定运行？为什么？此时/和cos/为多少？答案:E = E0+Etl=U+(ra+jxs)0=(+Z,+7+xJ-E-Ea由 CoSQN= 0.8 => n = 36.87 o, s in QN = 6由相量图知:U* sin % +*X.:U* COSNIXO.6+ll一 l×0.8=2故 EV= 63.43。功角 6 = ' -。八,=63.43。-36.87° = 26.56°ElN =Uacos + nX sin WN=1 ×cos26.56o + l×l×sin 63.43° = 1.789输出功率为：Pn =U*nRcos(Pn =8保持励磁电流不变，则有弓=琢N不变当有功功率减半时，电磁功率减半故有：* g S*c。SieoSo = ,=0.4即 * cos° = 0.4T911另：匕,=一SinKnSin 5，Sina JSin 26.56。= 0.2237 = S = 12.92。X«22由相量图得：（*X*）2 =U'2+e*2+2u*McosS解得：/*=0.844结合cos =与= °4 = 0.474 （滞后）C 0.894输出功率仍为额定功率一半，同时励磁减少到额定励磁电流的一半，则有：E； =TE羡=× 1.789 = 0.8945口 EV . K 1 U 距N . x且： 比LlnS =万吸普SlnOV故5 =公=26.56。不变故定子电流为：由余弦定理可得 =0.447COSo = = = 0.895 （超前）P 0.447由5<90。，故静态稳定。3 .试述直轴和交轴同步电抗的意义。为什么同步电抗的数值一般较大不可能做得很小？ 试分析以下几种情况对同步电抗有何影响？（1）电枢绕组匝数增加；（2）铁芯饱和程 度提高；（3）气隙增大；（4）励磁绕组匝数增加。答案：交轴和直轴同步电抗分别等于交轴和直轴电枢反应电抗加漏抗。在数值上分别等于单位 交轴（直轴）电流产生的交轴（直轴）电磁反应磁场在电枢绕组中所感应的电动势。电枢反应电抗8/,NjA ,因此同步电抗不可能太小。（D同步电抗T ； （2）同步电抗J； （3）同步电抗J； （4）不变。4 .同步发电机与电网并网运行的条件是什么？当某个条件不符合是会产生什么后果？ 采取什么办法能使它符合并联条件？答案：并网条件：波形相同，频率相同，幅值相同，相位相同，相序相同。后果：波形不同，会产生一条高次谐波环流；频率不同，产生差频环流，引起功率 振荡；幅值不同（，相同），产生环流；相序不同，两相间巨大的电位差，产 生巨大环流。5 .已知一台直流电动机的铭牌值参数如下：额定功率券=55RW,额定电压UN=IlOV,额定转速=1000rmin ,额定效率可=85%。试求该电机的额定输入功率片、额定电流八和额定转矩Tn。答案：=&=耳=2=蔡= 64.7kw八 °85INUNrIN=PNn IN=- = 588.2AUNrlNT 2n n T 60"- zTN = PN n TN = = 525.5N tn