电机学期末总复习2试卷答案.doc

华北电力大学电机学模拟题
一. 填空选择题
1. 一台额定频率为６０赫的电力变压器，接于５０赫，电压为变压器５／６倍额定电压的电网上运行，当忽略原边漏阻抗，则此时变压器的铁心的饱和程度______；激磁电抗______；激磁电流______；铁心损耗_______。　
2. 变压器等效电路中激磁回路电阻ｒｍ的物理意义是____________________________，铁心越饱和，其数值越_______，它的数值可用_______________________方法来测量。　
3. 单相变压器为了得到正弦感应电势，当铁芯不饱和时，空载电流呈_______波形；当铁芯饱和时，空载电流呈_______波形。
4. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因是____________________________________。
5. 单相变压器漏阻抗标么值Ｚ１＊＝Ｚ２＊＝０．０１＋０．０２，励磁阻抗标么值Ｚｍ＊＝２＋ｊ１５，若把该变压器原边接到具有额定电压的直流电源上，则此时原边电流标么值Ｉ１＊＝___________。
6. 变压器的电压变化率与___________________________________有关，从运行的观点看希望电压变化率_______。　
7. 一台变压器原边接在额定电压的电网上，副边空载电压与满载时电压之比为０.９８０４， 则此时变压器的电压变化率△Ｕ＝______％，且负载性质为______。　
8.变压器主磁通的性质和作用是________________________________________________。
9. 三绕组变压器的额定容量是指：_____________________________________________，其等效电路中的ｘ１、ｘ２’和ｘ３’的含义_______（是或不是）漏抗，它们均为_______。
10. Ｙy联接组的三相变压器组，如外施电压为正弦波，空载时原绕组中励磁电流为＿＿＿＿＿＿波形，磁通为＿＿＿＿＿波形，付边相电势为＿＿＿＿＿＿波形，付边线电压为＿＿＿＿＿＿＿＿波形。
11.并网运行的同步发电机的V形曲线如下图所示，假设该同步发电机可能运行在曲线上的a、b、c、d、e、f、g或h点，那么如果该发电机空载运行（I＝0），则应该对应曲线上的 点；该发电机过励运行，则可能对应曲线上的＿＿＿＿＿＿点；该发电机发出最大的有功功率，则对应曲线上的＿＿＿＿＿＿点；发电机静态稳定能力最弱，则对应曲线上的 ＿＿＿＿＿＿点。

12. 双绕组单相变压器，电压比为２２０／１１０伏，额定容量为２２千伏安，若把此台变压器改为降压自耦变压器，使其电压比为３３０／２２０付，那么此台自耦变压器的原边最大（额定）输入电流为＿＿＿＿＿＿安，副边输出电流为＿＿＿＿安，绕组的公共部分中流过的电流为＿＿＿＿＿＿＿＿＿安；且自耦变压器的额定容量为＿＿＿＿＿＿千伏安。
13. 变压器的空载损耗：＿＿＿＿＿＿　　⑴全部为铜耗；　　⑵主要为铁耗　　⑶全部为铁耗。
14. 若电源电压不变，变压器产生的主磁通为φ，在空载和负载时，其值：＿＿＿＿＿＿　　⑴完全相等；　　⑵基本不变；　　⑶根本不同．
15.三相对称绕组极对数及有效匝数一定，当接三相对称后，产生的基波旋转磁势幅值大小由____________决定，其转向由__________________决定，其转速由______________决定。
16.节距为（７／９）τ的短距线圈其感应电势的基波分量和三次谐波分量分别是整距线圈对应分量的________和________倍。
17.交流电机一般采用短距、分布绕组的原因是_______________________________。
18.同步电机铁芯饱和程度增加时，Ｘｄ和Ｘｑ将＿＿＿＿＿＿＿＿．
19.三相同步发电机的内功率因数角ψ＝０时，电枢反应磁动势的轴线作用在______________位置，对转子磁动势起____________作用。
20.同步发电机准整步并网的条件是_______________________________________________。
21.同步发电机并入电网以后要调节其有功功率，必须调节_______________，而只调节有功，发出的无功__________；当只调节并网发电机无功输出时，可只调节________，而此时发出的有功__________。
22.若以纯电感为负载做零功率因数负载实验，当做到Ｕ＝ＵＮ，Ｉ＝ＩＮ，ｎ＝ｎＮ 时，维持此时的励磁电流及转速ｎ不变，去掉负载后空载电势Ｅ０ 将＿＿＿＿额定电压ＵＮ 。
23.由三相定子绕组产生的五次空间磁势谐波，它的转速是：＿＿＿＿＿＿　　⑴静止不动；　　⑵是基波磁场转速的１／５；　　⑶等于基波磁场转速；　　⑷五倍于基波磁场转速。
24.并联于无穷大电网的同步发电机运行于欠励状态，在输出有功不变的情况下，若逐渐增大励磁电流，则＿＿＿＿＿＿　　⑴电枢电流先减小后增大，运行越来越稳定　　　　⑵电枢电流一直增大，运行越来越不稳定　　　⑶电枢电流先增大后减小，运行越来越不稳定　　⑷电枢电流一直减小，运行越来越稳定。
25.同步发电机短路特性是一条直线的原因是：＿＿＿＿＿＿　　⑴励磁电流较小磁路不饱和；　　⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和；　　⑶短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行，所以Ｉｋ和Ｉｆ成正比。
26.一台隐极同步发电机并联在无限大电网上，在正常励磁下（ＣＯＳΦ＝１），Ｉ＝ＩN，Ｕ＝ＵN ，其参数Ｘs＊ ＝１，忽略ｒa，此时之励磁电势Ｅo ＊ ＝＿＿＿＿＿＿；功率角θ＝＿＿＿＿＿＿ 。
27.要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以＿＿＿＿＿＿：　　⑴增加励磁电流；　　⑵减少励磁电流；　　⑶调节原动机输入功率。

二. 作图题
1．一台三相变压器的绕组的连接方式如下图所示，请在图中标出各绕组的同名端（同极性端），并画出此变压器的电动势相量图，结合时钟法确定该变压器的联结组别。

2. 画出变压器Ｔ型等效电路图，并定性画出其电压相量图（感性负载）。
3．一台两极同步发电机其示意图如下所示，图中标出了电流、电动势的正方向和转子的位置，如果电流落后于电动势E0 30度时间电角度。试在统一的时空相矢图中作出Ff1，Fa，E0（A相），（A相）的矢量和相量，并说明电枢反应的性质。

4．一台和无限大电网并联运行的同步发电机的V形曲线如下图所示，
在图中标出横坐标和纵坐标电气变量符号；
分别说明图中两条虚线a、b的物理意义；
说明如果同步发电机在虚线b左侧和右侧某点运行，从运行状态来说有何区别？
从同步发电机运行状态的角度，说明图中曲线1、2及3的区别；
在下图右侧，从已经给出同步发电机在B点运行的相量图的基础上定性画出电机在A点及C点运行时的相量图。

5．下图是一台一对极、双层、12槽的三相交流电机交流绕组展开图，图中画出了A相绕组的联结示意。（1）请回答其槽间角、极距和节距分别为多少？（2）如果一根导体（如图中加黑加粗导体所示）感应的基波电动势为1V，请分别求解一个线圈的（线圈匝数为10匝）、一个线圈组的（也称极相组）以及一相（A相）的感应基波电动势的大小。【基波分布因数：；基波节距因数：】

三. 计算题
1. 容量１００千伏安，额定电压Ｕ１Ｎ／Ｕ２Ｎ＝２２００／２２０伏，频率５０赫的单相变压器，现测得空载与负载试验结果如下：⑴空载试验：低压侧加２２０伏电压，测得空载电流Ｉ０２＝１８安，空载损耗ｐ０＝９８０瓦；⑵负载试验：电压加在高压侧，使电流达到额定值，得Ｕｋ＝７０伏，负载损耗ｐｋ＝１０５０瓦。设Ｒ１＝Ｒ２＇，Ｘ１＝Ｘ２＇。试求：⑴归算到高压侧的Ｒｋ，Ｘｋ，Ｒ１，Ｒ２＇，Ｘ１，Ｘ２＇，及Ｒｍ，Ｘｍ；
⑵cosφ２＝ ０．８（滞后）时的电压变化率及最大效率。
2. 两台三相变压器并联运行，数据如下：变压器Ⅰ：ＳＮ＝１８００千伏安，Ｕ１Ｎ／Ｕ２Ｎ＝３５／６．３千伏，Ｕｋ＝６．５％，Ｙ／△－１１；变压器Ⅱ：ＳＮ＝３２００千伏安，Ｕ１Ｎ／Ｕ２Ｎ＝３５／６．３千伏，Ｕｋ＝７％，Ｙ／△－１１。求：⑴总负载为５０００千伏安时，各变压器所分担的负载？⑵在不使任何一台变压器过载的情况下，两变压器所能供给的最大负载为多少？
3．一台三相汽轮发电机额定数据如下：kVA，kV，（滞后），每相同步电抗（不饱和值），电枢电阻略去不计。试求：
（1）当该机额定运行时，发电机输出的有功功率、功率角及过载能力。
（2）再调节该机，使输出的有功功率减少20％，并保持励磁电流不变，再求功率角及功率因数角。
4．一台三相变压器，kVA，kV，A，Yd11联结，Hz。空载试验在低压侧做：kV，A，kW；短路试验在高压侧做：kV，A，kW。试画出“T”型等值电路并以标么值形式标出参数大小（假设，）。