全国2012年4月自学考试02271电机学试题
全国2012年4月自学考试电机学试题
课程代码：02271
一、单项选择题(本大题共18小题，每小题1分，共18分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.一台变压器原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁芯中的磁通将
A.增大 B.不变
C.减小 D.为零不能运行
2.联接组别号不同的变压器不能并联运行是因为
A.电压变化率太大 B.空载环流太大
C.负载时激磁电流太大 D.不同联接组别号的变压器变比不同
3.三相组式变压器的零序励磁阻抗Zm0与正序励磁阻抗Zm之间的关系为
A.Zm=Zm0 B. Zm>Zm0
C.Zm<Zm0 D. Zm≈Zm0
4.对降压自耦变压器来说，变比越大则
A.传导容量越大 B.传导容量越小
C.电磁容量越小 D.电磁容量不变
5.变压器合闸最不利情况下，电流最大值出现在合闸后
A.半个周期 B.一个周期
C.两个周期 D.合闸瞬时
6.三相对称交流绕组中通过的三相电流不对称，那么此三相绕组产生的磁动势为
A.圆形旋转磁动势 B.椭圆形旋转磁动势
C.脉振磁动势 D.恒定幅值的磁动势
7.三相异步电动机定子绕组做成分布短距绕组后，虽然感应电动势的基波分量有所减小，但是它带来的优点主要是
A.改善磁动势、电动势波形 B.增加了某次波电动势
C.增加电机额定转速 D.减小电机额定转速
8.一台三相异步电动机运行在s=0.025，此时通过气隙传递的功率有
A.25%是转子铜耗 B.97.5%是转子铜耗
C.97.5%是输出功率 D.97.5%是电磁功率
9.三相异步电动机气隙增大，其它条件不变，则空载电流
A.增大 B.减小
C.不变 D.不能确定
10.异步电动机的功率因数
A.总是超前的 B.总是滞后的
C.负载大时超前，负载小时滞后 D.负载小时超前，负载大时滞后
11.三相异步电动机等效电路中的附加电阻
上所消耗的功率应等于
A.输出功率P2 B.输入功率P1
C.电磁功率Pem D.总机械功率Pmec
12.利用同步发电机空载不饱和特性曲线和三相短路特性曲线可以求取
A.同步电抗饱和值 B.同步电抗不饱和值
C.漏抗 D.保梯电抗
13.调相机运行于欠励状态时，对于带感性负载的电网来说
A.功率因数变坏
B.功率因数不变
C.功率因数变好
D.负载大时功率因数变好，负载小时功率因数变坏
14.同步电机中的参数
表示为
A.直轴次暂态电抗 B.直轴同步电抗
C.直轴漏抗 D.直轴电枢反应电抗
15.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足条件是
A.相序相同 B.电压相等
C.频率相等 D.励磁方式相同
16.同步发电机三相突然短路时，定子短路电流的次暂态分量衰减是由于
A.阻尼绕组有电阻 B.励磁绕组有电阻
C.电枢绕组有电阻 D.励磁和电枢绕组电阻共同作用结果
17.直流电机作发电机运行时
A.Ea<U，Tem与n方向相反 B.Ea<U，Tem与n方向相同
C.Ea>U，Tem与n方向相反 D.Ea>U，Tem与n方向相同
18.直流并励电动机起动时，起动电阻应置于
A.零位置 B.中间位置
C.最大位置 D.任意位置
二、填空题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
19.并励直流电动机调速时，在电枢回路中增大调节电阻可以使转速______。
20.变压器负载电流越大，二次侧端电压越高，则变压器负载性质应为______。
21.变压器做空载试验可以测得______阻抗。
22.变压器正负序阻抗相等，因为变压器是一种______的电机。
23.Y，y联接的三相组式变压器，外施电压为正弦波，当磁路饱和时，相电势的波形为______。
24.变压器铁芯导磁性能越好，其励磁电抗就______。
25.为消除7次谐波电势可取绕组节距y1=______。
26.增大绕线式异步电动机起动转矩的方法是______。
27.异步电动机为采用变极调速，则转子绕组必须设计为______。
28.异步电动机处于发电机运行状态时，转差率s的范围为______。
29.并联于大电网上的同步发电机，当运行于超前功率因数情况下，若逐渐增大其励磁电流，则电枢电流是______。
30.同步发电机外特性是指n=n1，If=C，cosφ=C时，______间的关系曲线。
31.同步发电机的短路比可借助于短路特性和______两条特性曲线来求取。
32.同步发电机电枢反应定义是电枢磁动势基波对______的影响。
33.同步发电机装设阻尼绕阻，除可抑制振荡外，还可提高______的能力。
34.水电站供应一远距离用户，为改善功率因数要装一台调相机，这台调相机最好装在______。
35.直流电动机的电压平衡方程式为______。
36.直流电机改善换向常采用的方法有______。
三、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
37.试分析三相组式变压器不能采用Y，y及Y，yn接线的原因。
38.说明当对称三相绕组通入对称三相正弦交流电流时，其基波合成磁动势的性质。
39.简单说明转子电阻r2对异步电动机的起动转矩Tst，最大转矩Tmax及转子功率因数的影响。
40.说明同步发电机不对称运行对发电机的影响。
四、作图题（本大题共2小题，每小题4分，共8分）
41.试画出Y，y4连接组的位形图和绕组接线图。
42.若工作在大电网上的汽轮发电机在额定状态下运行，现将有功减半且维持功率因数不变，应如何调节？试画出调节前后的相量图。
五、简单计算题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
43.一台单相变压器，SN=50kVA，U1N/U2N=10/0.23kV试求一、二次侧的额定电流。
44.一台三相50Hz交流电机，定子绕组每相总匝数N1=312匝，并联支路数2a=2，绕组系数KW1=0.96，Y接线，线电动势E1=600V，试求每极磁通Ф1的大小。
45.一台凸极同步发电机，UN=400V，定子绕组Y接，cosφ=0.8（滞后），Xd=6.8Ω，Xq=4.82Ω，向电网输出一定功率时，线电势E0=410V，功角δ=16°，试求该发电机输出的有功功率P。
46.一台并励直流电动机UN=220V，nN=1000转/分，IN=77.42A，电枢绕组电阻Ra=0.157Ω，并励电阻Rf=91Ω，一对电刷压降2ΔU=2V，试求：额定运行时的电磁功率。
六、应用计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）
47.某1000kVA，50Hz三相变压器，U1N/U2N=10/6.3kV，Y，d接线，U0=UN时，I0=5%IN，P0=4.9kW；Ik=IN时，Uk=5.5%UN，PKN=15kW，试求：
（1）归算到高压侧的各参数标么值；
（2）50%负载，cosφ2=1.0时的效率；
（3）变压器cosφ2=0.8（滞后）时的最大效率。
48.一台六极三相异步电动机，额定功率为28kW，UN=380V，f1=50Hz，nN=950转/分，额定负载时cosφN=0.88，pcul+pFe=2.2kW，pmec+pad=1.1kW，试求，额定负载时①转差率sN，②转子铜耗pcu2；③效率η；④定子电流I1
49.一台三相两极汽轮发电机SN=62.5MVA，UN=10.5kV，IN=3440A，双星接线，cosφN=0.8（滞后），Xt*=1.87（不饱和值），ra忽略不计，此发电机并联于无穷大电网上。
试求：（1）额定运行时的E0*，δN；
（2）维持上述励磁电流不变，输出有功减半时的功角δ。
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一、单项选择题(本大题共18小题，每小题1分，共18分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.一台变压器原设计的频率为50Hz，现将它接到60Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁芯中的磁通将
A.增大 B.不变
C.减小 D.为零不能运行
2.联接组别号不同的变压器不能并联运行是因为
A.电压变化率太大 B.空载环流太大
C.负载时激磁电流太大 D.不同联接组别号的变压器变比不同
3.三相组式变压器的零序励磁阻抗Zm0与正序励磁阻抗Zm之间的关系为
A.Zm=Zm0 B. Zm>Zm0
C.Zm<Zm0 D. Zm≈Zm0
4.对降压自耦变压器来说，变比越大则
A.传导容量越大 B.传导容量越小
C.电磁容量越小 D.电磁容量不变
5.变压器合闸最不利情况下，电流最大值出现在合闸后
A.半个周期 B.一个周期
C.两个周期 D.合闸瞬时
6.三相对称交流绕组中通过的三相电流不对称，那么此三相绕组产生的磁动势为
A.圆形旋转磁动势 B.椭圆形旋转磁动势
C.脉振磁动势 D.恒定幅值的磁动势
7.三相异步电动机定子绕组做成分布短距绕组后，虽然感应电动势的基波分量有所减小，但是它带来的优点主要是
A.改善磁动势、电动势波形 B.增加了某次波电动势
C.增加电机额定转速 D.减小电机额定转速
8.一台三相异步电动机运行在s=0.025，此时通过气隙传递的功率有
A.25%是转子铜耗 B.97.5%是转子铜耗
C.97.5%是输出功率 D.97.5%是电磁功率
9.三相异步电动机气隙增大，其它条件不变，则空载电流
A.增大 B.减小
C.不变 D.不能确定
10.异步电动机的功率因数
A.总是超前的 B.总是滞后的
C.负载大时超前，负载小时滞后 D.负载小时超前，负载大时滞后
11.三相异步电动机等效电路中的附加电阻
上所消耗的功率应等于A.输出功率P2 B.输入功率P1
C.电磁功率Pem D.总机械功率Pmec
12.利用同步发电机空载不饱和特性曲线和三相短路特性曲线可以求取
A.同步电抗饱和值 B.同步电抗不饱和值
C.漏抗 D.保梯电抗
13.调相机运行于欠励状态时，对于带感性负载的电网来说
A.功率因数变坏
B.功率因数不变
C.功率因数变好
D.负载大时功率因数变好，负载小时功率因数变坏
14.同步电机中的参数
表示为A.直轴次暂态电抗 B.直轴同步电抗
C.直轴漏抗 D.直轴电枢反应电抗
15.三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足条件是
A.相序相同 B.电压相等
C.频率相等 D.励磁方式相同
16.同步发电机三相突然短路时，定子短路电流的次暂态分量衰减是由于
A.阻尼绕组有电阻 B.励磁绕组有电阻
C.电枢绕组有电阻 D.励磁和电枢绕组电阻共同作用结果
17.直流电机作发电机运行时
A.Ea<U，Tem与n方向相反 B.Ea<U，Tem与n方向相同
C.Ea>U，Tem与n方向相反 D.Ea>U，Tem与n方向相同
18.直流并励电动机起动时，起动电阻应置于
A.零位置 B.中间位置
C.最大位置 D.任意位置
二、填空题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
19.并励直流电动机调速时，在电枢回路中增大调节电阻可以使转速______。
20.变压器负载电流越大，二次侧端电压越高，则变压器负载性质应为______。
21.变压器做空载试验可以测得______阻抗。
22.变压器正负序阻抗相等，因为变压器是一种______的电机。
23.Y，y联接的三相组式变压器，外施电压为正弦波，当磁路饱和时，相电势的波形为______。
24.变压器铁芯导磁性能越好，其励磁电抗就______。
25.为消除7次谐波电势可取绕组节距y1=______。
26.增大绕线式异步电动机起动转矩的方法是______。
27.异步电动机为采用变极调速，则转子绕组必须设计为______。
28.异步电动机处于发电机运行状态时，转差率s的范围为______。
29.并联于大电网上的同步发电机，当运行于超前功率因数情况下，若逐渐增大其励磁电流，则电枢电流是______。
30.同步发电机外特性是指n=n1，If=C，cosφ=C时，______间的关系曲线。
31.同步发电机的短路比可借助于短路特性和______两条特性曲线来求取。
32.同步发电机电枢反应定义是电枢磁动势基波对______的影响。
33.同步发电机装设阻尼绕阻，除可抑制振荡外，还可提高______的能力。
34.水电站供应一远距离用户，为改善功率因数要装一台调相机，这台调相机最好装在______。
35.直流电动机的电压平衡方程式为______。
36.直流电机改善换向常采用的方法有______。
三、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
37.试分析三相组式变压器不能采用Y，y及Y，yn接线的原因。
38.说明当对称三相绕组通入对称三相正弦交流电流时，其基波合成磁动势的性质。
39.简单说明转子电阻r2对异步电动机的起动转矩Tst，最大转矩Tmax及转子功率因数的影响。
40.说明同步发电机不对称运行对发电机的影响。
四、作图题（本大题共2小题，每小题4分，共8分）
41.试画出Y，y4连接组的位形图和绕组接线图。
42.若工作在大电网上的汽轮发电机在额定状态下运行，现将有功减半且维持功率因数不变，应如何调节？试画出调节前后的相量图。
五、简单计算题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
43.一台单相变压器，SN=50kVA，U1N/U2N=10/0.23kV试求一、二次侧的额定电流。
44.一台三相50Hz交流电机，定子绕组每相总匝数N1=312匝，并联支路数2a=2，绕组系数KW1=0.96，Y接线，线电动势E1=600V，试求每极磁通Ф1的大小。
45.一台凸极同步发电机，UN=400V，定子绕组Y接，cosφ=0.8（滞后），Xd=6.8Ω，Xq=4.82Ω，向电网输出一定功率时，线电势E0=410V，功角δ=16°，试求该发电机输出的有功功率P。
46.一台并励直流电动机UN=220V，nN=1000转/分，IN=77.42A，电枢绕组电阻Ra=0.157Ω，并励电阻Rf=91Ω，一对电刷压降2ΔU=2V，试求：额定运行时的电磁功率。
六、应用计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）
47.某1000kVA，50Hz三相变压器，U1N/U2N=10/6.3kV，Y，d接线，U0=UN时，I0=5%IN，P0=4.9kW；Ik=IN时，Uk=5.5%UN，PKN=15kW，试求：
（1）归算到高压侧的各参数标么值；
（2）50%负载，cosφ2=1.0时的效率；
（3）变压器cosφ2=0.8（滞后）时的最大效率。
48.一台六极三相异步电动机，额定功率为28kW，UN=380V，f1=50Hz，nN=950转/分，额定负载时cosφN=0.88，pcul+pFe=2.2kW，pmec+pad=1.1kW，试求，额定负载时①转差率sN，②转子铜耗pcu2；③效率η；④定子电流I1
49.一台三相两极汽轮发电机SN=62.5MVA，UN=10.5kV，IN=3440A，双星接线，cosφN=0.8（滞后），Xt*=1.87（不饱和值），ra忽略不计，此发电机并联于无穷大电网上。
试求：（1）额定运行时的E0*，δN；
（2）维持上述励磁电流不变，输出有功减半时的功角δ。
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