华北电力大学_电机学(1)试卷A (1).doc

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学 号

答题纸（页数）
5

华 北 电 力 大 学 试 卷 纸
卷别
A
考试科目： 电机学（1）
课程号： 0110205 课序号：_ 1~5___ 考核时间：_2008年7月4日
题 号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
十三
十四
十五
总分
分 数

阅卷人

一、填空题（每空1分共40分）

1 构成电机主磁路的主要材料为 铁磁材料（硅钢片） ，其磁导率远远 大于 真空的磁导率，并且随磁路饱和程度的增加而 减小 。
2 一台额定频率为50Hz的变压器，接于60Hz、6/5倍变压器额定电压的电网上运行，则磁路的饱和程度 不变 ，激磁电流 不变 ，激磁电抗 增大 ，漏电抗 增大 ，铁耗 增大 。（填增大、减小或不变）
3 一台三相变压器，额定电压为6000/380V，Y，d联接，其变比为 6000/1。732/380=9。11 ；如果把原边匝数减少10%，外加电压仍为6000V，此时变压器的副边开路相电压为 1。1*380=418 （忽略漏阻抗压降）。
4 在单相变压器中，为了保证主磁通的波形为正弦波，空载电流波形应是 尖顶 波，其主要成分包括基波分量与 3次谐波 分量。在Y，d11三相变压器中，外施电压为正弦波，空载时高压边电流波形为 正弦 波，这是因为其 3次谐波 分量不能流通，而主磁通波形为
接近正弦 波，低压边相电动势波形为接近正弦波；若该三相变压器低压边开路，且三角形出现断线故障，则主磁通波形为 平顶 波，低压边相电动势波形为 尖顶 波。
5 一台变比为10的降压变压器，从低压侧做空载实验求得的激磁阻抗标幺值为16，则高压侧激磁阻抗标幺值为 16 ；从低压侧做空载实验测得的空载损耗为200W，若从高压侧做空载实验，则测得的空载损耗应为 200W 。
6 一台自耦变压器的额定容量为SaN，变比为ka，则其电磁容量为 （ka-1）/ka*San ，效益系数为 （ka-1）/ka 。
7 两台额定电压相等的变压器并联运行，必须严格保证其 联接组别 相同。
8 电流互感器副边绝对（ka-1）/ka不允许 开路 ，电压互感器副边绝对不允许 短路 。
9 一台三相同步发电机，极对数为 2，定子总槽数为 36，双层绕组，则每对极下每相绕组包括
2个线圈组，每个线圈组由 6 个线圈串联组成，一相绕组的最大可能并联支路数为 2 。
10 采用 短距 、分布绕组可以削弱绕组电动势与磁动势的高次谐波分量，改善其波形。为了同时削弱5、7次谐波分量，对于双层绕组，应选取节距等于 5/6 倍极距。
11 三相同步发电机，定子三相对称绕组流过三相对称电流，则其每相绕组产生的磁动势性质为
脉振 磁动势，而三相绕组的基波合成磁动势性质为 圆形旋转 磁动势。
12 分析同步发电机电枢反应的性质，可以采用 时空相量双反应理论图。
13 从时间概念而言，同步电机功率角是 每相励磁电势超前于电压的角度 。
14 同步发电机并网运行。若原动机不做调节而调节励磁电流，则同步发电机的输出有功功率

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不变 、输出无功功率 改变 ；过激发出感性无功，欠激发出容性无功，
若励磁电流不做调节而调节原动机则同步发电机输出有功功率 改变 、输出无功功率 改变 （填改变或不变）。

15 变压器的正序电抗 等于 负序电抗；同步电机的正序电抗 大于负序电抗（填大于、小于或等于）。

二、作图题（共30分）
1 做出单相变压器在副边短路情况下的“T”型等效电路，标注其电阻、电抗参数，并说明其物理意义。（10分）

2 指出下图所示三相变压器各相原副绕组同名端，并做相量图判断其联接组标号。（10分）

3 一台并联于无限大电网的隐极同步发电机，调节其励磁电流而原动机不做调节，做出此时的电动势相量图并标明电枢电流和励磁电动势相量的末端变化轨迹（忽略电枢电阻与饱和）。（5分）

4 一台凸极同步发电机，已知其Xd*＝1、Xq*＝0.8、U*=1、I*=1、功率因数角φ＝90º，做出其电动势相量图，并标注d、q轴以及励磁电动势相量的具体数值（不考虑磁路的饱和并忽略电枢电阻）。（5分）

三、计算题（共30分）

1 一台三相变压器， SN=25kVA，U1N/U2N=6/0.4kV，阻抗电压uk=4%，额定负载时的短路损耗pkN=300W， Y，y0联接，
(1) 求短路参数的有名值及标么值；（7分）
(2) 负载电流为额定电流的0.6倍且负载为纯电阻性质，求此时的电压调整率。（3分）

2 两台额定电压相同的变压器并联运行，已知：SNI=3000kVA，uKI=5%；SNII=3000kVA，uKII=10%。
(1) 总负载为3000kVA时，两台变压器的负载分别是多少？（2分）
(2) 为了不使任一台变压器过载，两台变压器的最大总输出容量是多少。（3分）

3 一台三相交流凸极同步发电机，额定电流100A，Y接法，极对数p=3，双层绕组，每相绕组串联匝数为100匝，同步转速1000转/分钟，基波绕组因数0.9456，三次谐波绕组因数0.578，空载情况下气隙基波与三次谐波每极磁通量分别为=0.197Wb、=0.003Wb，忽略其它高次谐波分量。
(1) 求基波感应电动势的频率；（1分）50Hz
(2) 空载情况下，求每相绕组基波感应电动势与三次谐波感应电动势的有效值；（2分）
(3) 在三相绕组通过三相对称额定电流情况下，求三相绕组合成基波与三次谐波磁动势的幅值。（2分）
E1=4。44N1kN1f1=4135.5V; E3=4。44N1kN3f3=115.5V
F1=
F3=0
4 一台三相汽轮发电机数据如下，SN=31250kVA，UN=10.5kV（Y接），cosΦN=0.8（滞后），定子每相 同步电抗为7.0Ω（不饱和值），定子电阻略去不计，此发电机并联运行于无穷大电网。
(1) 发电机在额定状态下运行，计算此时的功率角、输出有功功率和无功功率；
(2) 若维持上述励磁电流不变，当输出有功功率减半时，电枢电流、功率因数、功率角和无功功率将变为多少？（6分）
（1）

（2），

φ
ψ
θ
φ