本科《电机学》期末试卷有答案

华南理工大学期末考试《电机学》试卷（09级A卷）

注意事项：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； 3．考试形式：闭卷；

4. 本试卷共四大题，满分100分， 考试时间120分钟。 题号/题型/一/判断题二/选择题三/简答题 四/计算题 题量/ 满分 /20个/20分 /10个/30分 /6个/30分 /2个/20分 总分 /100分 得 分 评卷人 一、判断题：对者填“是”，错者填“否”；“是” 或“否”填入左侧的括号中。每小题1

分，共20分。

【 】1 对变压器而言，空载电流就是励磁电流。

【 】2 变压器主磁通的大小和波形主要取决于电源电压的大小和波形。 【 】3 感性负载时变压器外特性一定是下降的。 【 】4 当不变损耗等于可变损耗时变压器效率最高。 【 】5 三相心式变压器的各相磁路彼此独立。 【 】6 链式绕组的每极每相槽数不一定等于2。

【 】7 单层绕组的线圈一般为短距，其电磁性能与整距绕组的不同。 【 】8 单层绕组的磁动势波形比双层绕组的稍好。 【 】9交流发电机多采用三角形接法。 【 】10.可以用短距来削弱齿谐波。 【 】11.若感应电机的转差率小于零，则感应电机工作在电磁制动状态。 【 】12.感应电机工作在空载状态时，定子漏抗随着电压的增大而增大。

【 】13.无论转子转速为多少，感应电动机转子绕组产生的磁场和定子绕组产生的磁场在空间上相对静止

【 】14.感应电机转子绕组折算到定子侧时，折算前后应该保持转子绕组产生的磁动势不变。

【 】15.感应电动机采用星三角起动时，定子绕组每相起动电压、起动转矩、从电网吸收的启动电流均为直接起动时的三分之一。

【 】16.同步电机一共有发电机、电动机和电磁制动三种运行状态。

【 】17.同步发电机空载运行时，定子绕组空载电压与转子励磁电流成正比。 【 】18同步发电机的电磁转矩和能量交换与交轴电枢磁动势相关联。

【 】19.同步电机的同步电抗是表征对称稳态运行时电枢反应和电枢漏磁这两个效应个一个综合参数。

【 】20.凸极同步发电机的空载电动势为零时，电磁转矩也为零。 _____________ ________ 姓名 学号 1 用心用情 服务社会 自信考试 诚信做人

二、选择题：只有一个选项是正确的。答案写在左侧的括号中。每小题3分，共30分。

【 】1变压器从副边归算到原边时的条件是： A 原边磁势不变 B 副边磁势不变 C 原边电流不变 D 副边电流不变 【 】2.变压器的铁耗角是： A 锐角 B 钝角 C 直角 D 平角 【 】3降压变压器空载、短路试验时电源分别加在 A 原边、原边 B 原边、副边 C 副边、原边 D 副边、副边 【 】4变压器电压调整率的决定因素为： A 负载电流 B 负载电流、负载性质 C 负载电流、漏阻抗 D 负载电流、负载性质、漏阻抗 【 】5下列次数的谐波磁动势与基波磁动势同转向的是： A 5、7、11次 B 7、13、19次 C 6、9、12次 D 5、11、17次

【 】6.要使感应电机进行机电能量转换，则要求定子绕组和转子绕组：

A 相数相等 B 极数相等 C 电流频率相等 D 磁动势相等 【 】7单相感应电动机的定子工作绕组通入正弦交流电是，会产生一个

A 圆形旋转磁场 B 椭圆形旋转磁场 C 脉振磁场 D 恒定磁场 【 】8.同步发电机定子绕组电流滞后于空载电动势60o时，其电枢反应为： A 纯直轴电枢反应

B 纯交轴电枢反应

C 直轴电枢反应和增磁性质的交轴电枢反应 D 直轴电枢反应和去磁性质的交轴电枢反应 【 】9同步发电机短路比是指：

A 额定负载时所需励磁电流与额定空载电压时所需励磁电流之比。 B 额定负载时所需励磁电流与额定短路电流时所需励磁电流之比。 C 额定短路电流时所需励磁电流与额定空载电压时所需励磁电流之比。 D 额定空载电压时所需励磁电流与额定短路电流时所需励磁电流之比。 【 】10同步发电机与无穷大电网并联运行时：

A 增大励磁电流可以增加发电机输出的有功功率 B 减小励磁电流时电枢电流一定减小 C 过励时输出滞后的无功功率 D 欠励时输出的无功功率为零

2 用心用情 服务社会 自信考试 诚信做人 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 变压器额定效率与最大效率同一吗？（2分） 为什么要这样呢？（3分） 答：

2 变压器理想并联运行条件是什么? （5分） 答：

3 相电动势是由一条支路中各极相组的电动势叠加而得。相磁动势也是这样吗？（什么？（3分） 答：

用心用情 3 服务社会 2分）为自信考试 诚信做人 4、简述感应电动机的调速方法有哪些？（2分）各有什么优缺点？（3分）

5．简述同步发电机与电网并网运行的条件和方法。（5分）

6. 试画出隐极同步电动机在吸收超前无功功率时的等效电路和向量图。（5分）

4 用心用情 服务社会 自信考试 诚信做人 四、计算题：要求先写公式再代入数据，每小题10分，共20分。

1 有一台汽轮发电机，2p=2，f1=50Hz，Q=54，每槽内有两根导体，a = 1，y1=22槽，双层绕组、星形联结，空载线电压为U0 = 6300V。求每极基波磁通量Φ1。（10分）

用心用情 5 服务社会 自信考试 诚信做人 2. 台三相6极感应电动机，额定电压380伏，Y形联接，频率为50Hz，额定功率为28kW，额定转速为950转/分，额定负载时的功率因数cosφN=0.88，定子铜损耗及铁损耗共为2.2kW，机械损耗和杂散损耗共为1.1kw，计算在额定负载时的 ①转差率； ②转子铜损耗； ③定子电流大小；

用心用情 6 服务社会 自信考试 诚信做人 2009级“电气工程及其自动化”专业“电机学”（上）参考答案

A卷

一、判断题（每题1分）

是、是、是、是、否 否、否、否、否、否 否、否、是、是、否、 否、否、是、是、否 二、选择题（每题3分）

B、A、C、D、B B、C、D、D、C 三、问答题（每题5分）

1、变压器额定效率与最大效率同一吗？（2分） 为什么要这样呢？（3分） 答：不同一。（2分）

因为变压器并非经常满载运行。（3分）

2 变压器理想并联运行条件是什么? （5分） 答：1）各变压器的额定电压相等。（1分） 2）各变压器的变比相等。（1分）

3）各变压器的短路阻抗标幺值相等。（1分） 4）各变压器的短路阻抗角相等。（1分） 5）各变压器的连接组号相同。（1分）

3 相电动势是由一条支路中各极相组的电动势叠加而得。相磁动势也是这样吗？（2分）为什么？（3分） 答：不是这样。(2分)

因为所求相磁动势为“每极下的安匝”，而一条完整的磁路只涉及一对极。因此，不同磁极对下的磁动势不能相加。一条支路中的极相组可能涉及不同的磁极对。（3分

4、简述感应电动机的调速方法有哪些？（2分）各有什么优缺点？（3分） 答：变极调速、变频调速、变转差率调速。

变极调速优点：设备简单可靠，成本低；缺点：不能平滑调速，只能有级调速；变频调速优点：高效平滑调速，缺点：设备投资大，成本高；变转差率调速：优点：设备简单，成本低；缺点：调速范围小，往低调速时效率降低。

5、简述同步发电机与电网并网运行的条件和方法。（5分） 答：条件：（1）发电机与电网的相序一致； （2）发电机与电网的电压波形相同； （3）发电机与电网的频率相同；

（4）发电机的励磁磁动势与电网电压大小相等、相位相同。

方法：（1）准确同步法

（2）自整步（同步）法

6、试画出隐极同步电动机在吸收超前无功功率时的等效电路和向量图。（5分） 答：见教材225页图24-2.

7 用心用情 服务社会 自信考试 诚信做人 四、计算题（每题10分） 1、解答：

Q5427, 1分2p2Q54q9, 1分6p6p36003600200, 1分Q543y22kp1sin(1900)sin(900)0.958, 1分272003sin(q)sin(9)0sin3022kd10.955, 1分0020320qsin9sin9sin226kW1kp1kd10.9580.9550.915, 1分Q54==18,332pqNC2191or,NC1,N18, 1分a1U6300E10, 1分33E14.44fNkW11, 1分a1,N1E14.44fNkW16300/30.995Wb 1分4.4450180.915

2、（1）转差率： 同步转速n160f60501000（转/分） （1分） p3sNn1nN10009500.05 （1分） n11000（2）转子铜损耗：

全机械功率：PP（2分） 2pFep281.129.1（kW）转子铜损耗：pcu2（3）定子电流：

（2分） P1P2pFeppcu2pFepcu1281.11.532.232.83（kW）

8 用心用情 服务社会 sN0.05（2分） P29.11.53（kW）

1sN10.05自信考试 诚信做人 I1P32.8310001100056.68 （A） 3800.88用心用情 9 服务社会 3U1cosN3