上海电机学院 电气学院 电机学 作业与答案
上海电力学院电机学期末考试题库 同步电机
同步电机库一、选择１一台并联在电网上运行的三相同步发电机，输出ＣＯＳφ＝０．５（滞后）的额定电流，现在要让它输出ＣＯＳφ＝０．８（滞后）的额定电流，则可以：⑴输入功率不变，增加励磁电流；⑵增加输入功率，励磁电流不变；⑶减少输入功率，增加励磁电流；⑷增加输入功率，减少励磁电流；⑸输入功率不变，减少励磁电流。
２已知一台凸极同步发电机的Ｉd=Ｉq=１０安，此时发电机的电枢电流为：⑴１０安；⑵２０安；⑶１４．１４安；⑷15安。
３、相应于异步电动机的励磁电抗Ｘm,在同步电机中有：⑴漏电抗；⑵电枢反应电抗；⑶同步电抗；⑷没有相应的电抗与之相对应。
４凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是：⑴交轴无励磁绕组；⑵交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大；⑶直轴上的磁阻比交轴磁阻大。
５三相同步电动机运行在过励状态时，从电网吸收：⑴感性电流；⑵容性电流；⑶纯有功电流。
６凸极同步发电机突然短路时的超瞬态电流周期分量Ｉ”衰减到Ｉ'是由于：kk⑴阻尼绕组电阻的存在；⑵励磁绕组电阻的存在；⑶电枢绕组电阻的存在。
７同步发电机稳态短路电流不很大的原因是：⑴漏阻抗较大；⑵短路电流产生去磁作用较强；⑶电枢反应产生增磁作用较强；⑷同步电抗较大。
８当同步发电机供给纯电容性负载时，电枢反应使其端电压：⑴不变；⑵增加；⑶降低。
９如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下，有ψ＝φ：⑴纯电感负载；⑵纯电容负载；⑶纯电阻负载；⑷电容电阻性负载；⑸电感电阻性负载。
ｎ．测定同步发电机短路特性时，如果转速降低到１００８测得的短路特性：,时1．⑴不变；⑵提高到０．８倍；⑶降低到１／０．８。
１１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Ｉ和Ｉ成正比。
fk１２用转差试验法求凸极同步电机的同步电抗时，转差率必须要小，如果使Ｓ＝０．５，那么求得的同步电抗值：⑴偏大；⑵偏小；⑶不能求得Ｘ,Ｘ。
电机学练习题与参考答案
电机学练习题与参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.铁磁材料作为电机的磁路，对电机的磁场具有加强作用。
()A、正确B、错误正确答案：A2.变压器铁心和绕组运行中会发热，主要原因是其中会产生损耗。
()A、正确B、错误正确答案：A3.感应电动机起动时电流大，起动力矩也大。
（）A、正确B、错误正确答案：B4.分裂变压器运行方式有分裂运行和穿越运行方式，其中分裂运行阻抗称为分裂阻抗，穿越运行时阻抗称为穿越阻抗，且分裂阻抗远大于穿越阻抗。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.无论是隐极机还是凸极机，当功角δ=90°时，发电机输出的电磁功率达到最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.同步发电机调相运行时，可向系统送出少量有功功率以及无功功率。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.异步电动机空载电流百分数和变压器的空载电流百分数一样都是额定电流的1%~10%。
()A、正确B、错误正确答案：B8.异步电动机的过载能力是指电动机短时超负荷运行的能力。
（）A、正确B、错误正确答案：A9.当电源电压下降为原来一半时，异步电动机的过载能力也下降为原来的一半。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.分裂变压器一般都是分裂高压绕组，将其分裂成两个完全相同的绕组。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.根据磁路欧姆定律可知，任何磁路中的磁通量和磁路磁阻是成反比关系的。
()A、正确B、错误正确答案：B12.同步发电机铭牌上标的额定转速n就是定子旋转磁场转速n₁，n₁又称为同步速。
（A、正确B、错误正确答案：A13.同步发电机的基本工作原理是电磁感应原理。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.所谓绝缘强度高低是指能承受电流的高低。
()A、正确B、错误正确答案：B15.与同容量变压器相比，异步电动机漏阻抗更大。
（）A、正确B、错误正确答案：A16.变压器理想并列运行的条件中，变压器的连接组标号必须相同。
()A、正确B、错误正确答案：A17.发电机不对称运行时，励磁绕组、阻尼绕组及转子本体中会感应基频电动势。
电机学作业及答案(同步电机)
同步电机章节作业：1. 有一台TS854-210-40的水轮发电机，P N =100兆瓦，U N =13。
8千伏，9.0cos =N ϕ，f N =50赫兹，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？解：（1）额定电流A U P I NN N N 6.46489.0108.13310100cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ（2）有功功率MW P N 100=无功功率 var 4.48)9.0tan(arccos 100tan M P Q N N =⨯==ϕ （3）转速 min /15020506060r p f n N N =⨯==2.同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在下列情况下（忽略电机自身电阻），电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2） 电容负载8.0*=c x ，发电机同步电抗0.1*=t x ； 3） 电感负载7.0*=L x答： 电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。
由等效电路图可知（忽略电枢绕组电阻r a ）： ①当负载阻抗为Z L =R 时，阻抗Z=jx t +R ，其阻抗 角ψ在900>ψ>00范围内，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ在900>ψ>00范围内，所以电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢反应；②当负载阻抗为Z L =-jx c 时，阻抗Z=jx t -jx c ，由于x t *=1.0>x c *=0.8, 阻抗角ψ=900，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ=900，所以电枢反应为直轴去磁电枢反应；③当负载阻抗为Z L =jx L 时，阻抗Z=jx t +jx L 的阻抗角为ψ=900，即空载电动势.0E 和电枢电流。
I 之间的相位角ψ=900，所以电枢反应为直轴去磁电枢反应。
3. 试述直轴和交轴同步电抗的意义。
电机学考试题及答案
电机学考试题及答案
在电机学考试中，考生需要熟练掌握电机的相关知识以及各种题型
的解答方法。
下面将为大家提供一些常见的电机学考试题及答案，希
望能对大家备考有所帮助。
1. 请简要解释什么是电机的定子和转子？
答：电机的定子是电机中固定的部分，通常由导线绕组和铁芯构成；而电机的转子则是电机中旋转的部分，通常包括导体绕组和铁芯。
定
子和转子共同构成了电机的核心结构。
2. 什么是电机的工作原理？
答：电机的工作原理是利用磁场力线和电流之间的作用力来产生转矩，从而驱动电机旋转。
当电流通过电机的绕组时，会在绕组中产生
磁场，与电机中的永磁体或者感应磁场相互作用，产生转矩从而实现
电动机的运转。
3. 电机的效率和功率有何关联？
答：电机的效率是指电机输出功率与输入功率之比，表示电机能量
利用效率的高低；而电机的功率则是指电机能够输出的功率大小。
电
机的效率与功率之间具有直接关联，一般来说，电机的效率越高，功
率就越大。
4. 请解释直流电机和交流电机的区别？
答：直流电机是利用直流电源驱动的电机，其特点是结构简单、速度容易控制；而交流电机则是利用交流电源驱动的电机，具有启动扭矩大、维护方便等特点。
两者在结构和工作原理上存在明显的区别。
5. 什么是电机的启动方式？
答：电机的启动方式包括直接起动、降压起动、星角转子起动等多种方式。
启动方式的选择取决于电机的负载特性和起动过程的要求。
以上是电机学考试题及答案，希望对大家备考有所帮助。
祝愿大家在考试中取得好成绩！。
电机学作业及答案
电机及拖动
19-13作业
电机及拖动
19-16作业
电机及拖动
19-16作业
电机及拖动
20-5作业
电机及拖动
20-5作业
电机及拖动
20-6作业
电机及拖动
20-6作业
电机及拖动
6月6日(本周五) 4-1三相鼠笼异步电
1，2节 3，4节
动机工作特性测定实验
学号末三位：085-134 学号末三位：135-183
地点：教6楼-601
电机及拖动
变压器作业
电机及拖动
1-2作业
电机及拖动
（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算
电机及拖动
电机及拖动
（1）明确：电压、电流和功率题中所给全是线值和 三相功率，公式中计算用相值和单相功率进行计算 (2) 空载试验低压侧做，电压为额定值 短路试验高压侧做，电流为额定值 (3) 等效电路和公式
电压电流和功率题中所给全是线值和三相功率公式中计算用相值和单相功率进行计算空载试验低压侧做电压为额定值短路试验高压侧做电流为额定值jxs1jxs1短路时的等效电路空载时的等效电路电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动电机及拖动31p63根据题图31所示的绕组联结图确定出联结组标号三相变压器单侧绕组相量图绘制方法y形联结相电动势相量为y形线电动势相形联结线电动势相量为形顺时针标注abc依据首末端联结关系标xyz和绘出相电动势相量
电机及拖动
（分布且短矩） Eq1 qkd1kp1EK1 4.44 fΦ1NK qkd1kp1
E1 4.44 fN1kd1Φ1
N1
2 pqN k a
Kdp1= Kd1Kp1
电机学试题与参考答案
电机学试题与参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.并网运行的同步发电机在撤掉原动机后，若转轴上不加机械负载则作调相机运行。
()A、正确B、错误正确答案：A2.变压器的高、低压绝缘套管是引出变压器的高、低压绕组引线，并起对地绝缘作用。
()A、正确B、错误正确答案：A3.一台异步电机的转差率s为 1.2，则可知该电机运行于发电机状态，且电磁转矩的性质为制动转矩。
（）A、正确B、错误正确答案：B4.同步发电机的同步电抗会随着励磁绕组匝数的增加而增加。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.异步电机处于发电运行状态时，电磁转矩性质为驱动性质。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.无论是隐极机还是凸极机，当功角δ=90°时，发电机输出的电磁功率达到最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.异步电动机采用降压起动时，一般都需要空载或轻载起动。
（）A、正确B、错误正确答案：A8.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，转子转速将慢慢下降，转子磁场由超前定子磁场变为滞后定子磁场。
（）A、正确B、错误正确答案：A9.变压器的一次侧就是电压高的一侧。
()A、正确B、错误正确答案：B10.变压器空载试验时，无论在高压侧加额定电压还是在低压侧加额定电压，铁心中磁通是相同的A、正确B、错误正确答案：A11.采用自同步并网可有效减少并网时的冲击电流。
（）A、正确B、错误正确答案：B12.调节同步发电机的励磁电流，无功功率发生变化，同时功角δ也会发生变化，因此有功功率也会变。
（）A、正确B、错误正确答案：B13.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.任何电压等级的变压器，无论是升压变还是降压变，调整电压的分接开关都装在高压侧，原因是高压侧绕组匝数多，相对电流小A、正确B、错误正确答案：B15.三绕组自耦变压器各绕组之间既有电的联系，又有磁的耦合。
()A、正确B、错误正确答案：B16.频敏变阻器的电阻随频率的增大而减小。
电机学试题(含参考答案)
电机学试题（含参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.单取向硅钢片比无取向硅钢片的导磁性能更好，前者一般用于对铁芯导磁性能要求更高的中大型电机。
( )A、正确B、错误正确答案：A2.异步电动机的转差率空载时最小，满载时最大。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.任何一种旋转电机从运行原理来说都是可逆的，既可以做电动机运行又可以做发电机运行。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机的基本工作原理是电磁感应原理。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.变压器绕组也属于交流绕组，为消除高次谐波电动势也要采用短距与分布绕组的方法。
( )A、正确B、错误正确答案：B6.凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。
（）A、正确B、错误正确答案：B10.改变鼠笼式异步电动机定子绕组线圈的连接方式，可以改变定子的磁极数，转子磁极数保持不变。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。
（A、正确B、错误正确答案：A12.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有热轧和冷轧两种。
( )A、正确B、错误正确答案：A13.同步发电机、同步电动机和同步调相机均可以通过调节电机本身的励磁电流的大小以改善电力系统的功率因数。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。
（）A、正确B、错误正确答案：B16.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，功角δ由大于零变为小于零。
电机学考试题及答案
电机学考试题及答案一、选择题1. 电机的基本原理是什么？A. 电磁感应B. 电流的热效应C. 光电效应D. 电流的化学效应答案：A2. 以下哪种类型的电机不属于交流电机？A. 同步电机B. 异步电机C. 直流电机D. 感应电机答案：C3. 电机的额定功率是指什么？A. 电机在任何情况下都能输出的最大功率B. 电机长时间连续运行时能输出的最大功率C. 电机短时间内能输出的最大功率D. 电机在启动时能输出的最大功率答案：B4. 电机的效率是指什么？A. 电机输出功率与输入功率的比值B. 电机输入功率与输出功率的比值C. 电机输出功率与电机重量的比值D. 电机输入功率与电机体积的比值答案：A5. 以下哪种材料不适合作为电机的磁芯？A. 硅钢B. 黄铜C. 铁氧体D. 铝镍合金答案：B二、填空题1. 直流电机的工作原理是基于________效应。
答案：电磁感应2. 交流电机的转速与电源频率有关，这种电机称为________电机。
答案：同步3. 电机的负载增加时，其电流会________。
答案：增加4. 为了减少电机的损耗，常在电机的磁路中使用________材料。
答案：硅钢5. 电机的绝缘等级表示电机所能承受的________。
答案：最高温度三、简答题1. 请简述直流电机和交流电机的主要区别。
答：直流电机和交流电机的主要区别在于它们的电源类型和构造。
直流电机使用直流电源，其转子和定子之间通过电刷和换向器来实现电流的换向。
而交流电机使用交流电源，其电流方向会自动改变，不需要电刷和换向器，因此结构更为简单，维护也更方便。
2. 电机的效率受哪些因素影响？答：电机的效率受多种因素影响，包括电机的设计、材料、制造工艺、负载情况以及运行环境等。
设计不合理、材料损耗大、制造工艺差都会导致效率降低。
此外，电机在部分负载下运行时效率可能会下降，而良好的散热和清洁的运行环境有助于保持高效率。
3. 电机发热的原因有哪些？答：电机发热主要是由于电流通过电机内部的导线和铁芯时产生的焦耳热。
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在图中，各铅垂线上对应的高、低压绕组绕于同一铁心柱上。
已知A 、B 、C 为正相序，试判断联结组a 和b 的组号。
由图可以看出两组均为Y ,d7有一台1000kVA ，10kV/6.3kV 的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900W ，空载电流为0.05（标幺值），额定电流下c 75时的短路损耗为14000W ，短路电压为5.2%（百分值）。
设归算后一次和二次绕组的电阻相等，漏抗亦相等，试计算：（1）归算到一次侧时T 型等效电路的参数；（2）用标幺值表示时近似等效电路的参数；（3）负载功率因数为0.8（滞后）时，变压器的额定电压调整率和额定效率；（4）变压器的最大效率，发生最大效率时负载的大小（8.0cos 2 ）。
解：（1）归算到一次侧等效电路的参数：空载试验在低压侧进行V U U N 630020 ， A A I I I N 94.73.610005.0200折算到高压侧： 19694.749003.610222002I P k R m200094.763003.6102002I U k Z mbyEEEabE AE BE C E ABE BCE CAE ABCaybzcxAE BE C E ABE BCE CAE ABCazbxcyabE4.199019620002222m m m R Z X短路试验在高压侧进行V kV U U U N k k 52010%2.5%1 A A U S I I N N N k 10010100011所以：4.110014000227575k c k c k I P R2.5100520k k k I U Z 0.54.12.5222752c k k k R Z X即：70.0275'21c k R R R ，5.22'21kX X X （2）标幺值：高压侧的电阻基准值 10012111NNN N b S U I U Z96.1bm m Z R R ， 9.19b m mZ X X 014.0b k k Z R R ， 05.0bk k Z X X （3）变压器额定电压调整率和额定效率：%12.4%100)6.005.08.0014.0(1%100sin cos 22 k k N X R I U%69.97%100100P P P P P N k N （4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗5916.0140004900k P P I 最大效率：%97.97cos 1020max kNN kNP I P I S P I P2-20 有一台三相变压器，kKA S N 5600 ，kV kV U U N N 3.61021 ，Y ,d11联结组。
变压器的开路及短路试验数据为（2）满载且8.0cos 2 （滞后）时，二次侧电压2•U 和一次侧电流1•I ；（3）满载且8.0cos 2 （滞后）时的额定电压调整率和额定效率。
解：（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数916.03.631021NphNph U U k 空载试验在低压侧，折算到高压侧：19.10434.736800916.03222002phm I P k R26.123734.76300916.02002I U kZ m8.123219.10426.12372222m m m R Z X短路试验在高压侧进行 所以：058.0323318000322kph k k I P R069.0255.234755.23475k c k R R9831.03233550kphkph k I U Z981.02752c k k k R Z X标幺值：高压侧的电阻基准值857.173121111N Nph NphNph N S U I U Z84.51N m m Z R R ， 10.691N m m Z X X 00325.01N k k Z R R ， 0549.01Nk k Z X X (3) 电压调整率和效率：036.0%100)6.00549.08.000325.0(1%100sin cos 22k k N N X R I U%45.99%100cos 1020P P S P P N kN（2） V V U U U N ph 2.6073036.016300122 满载时A A U S I I N N N 32.32310356003111设V U02.60732 •，则由简化等效电路可知V I I 88.3632.323'21 ••2-23 某变电所有两台组号为Y ,yn0的三相变压器并联运行，其数据为第一台：kKA S N 180 ，kV kV U U N N 4.03.621 ，07.0k Z ； 第二台：kKA S N 320 ，kV kV U U N N 4.03.621 ，065.0k Z 。
试计算：（1）当总负载为400kVA 时，每台变压器分担多少负载；（2）在每台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出是多少？ 解：（1）当kKA S 400 时，设第一台变压器分配负载为ⅠS ，则第二台变压器的负载ⅠⅡS S 400，满足：**k ⅠkⅡⅡN ⅡⅠN ⅠZ Z S S S S ，带入数值计算可得：kVAS kVA S ⅡⅠ263137 (2) 求m ax S ：负载增加时，k Z 小的变压器（第二台）先满载，此时kVA S S ⅡN Ⅱ320又**1k Ⅰk ⅡⅠN ⅠZ Z S S kVA S Ⅰ1.167kVA kVA S S S ⅡN Ⅰ1.4871.167320max计算下列三相、两极、50Hz 的同步发电机定子的基波绕组因数和空载相电动势、线电动势。
已知定子槽数Q=48，每槽内有两根导体，支路数a=1，y 1=20，绕组为双层、星形联结，基波磁通量φ1=1.11Wb 。
解：极距242p Q 832482 mp Q q 槽距角5.748360360Q p基波绕组系数2sin 2sin90sin 1111q q y k k k d p w923075.3sin 830sin 75sin每相绕组串联匝数16348ma N Q N c 空载相电动势11144.4 w fNk EV V 363911192301650444线电动势VV E E L 6303363933试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达；(2)用总机械功率表达；(3)用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达。
答：（1）用电磁功率表达1emem P T （2）用总机械功率表达P T em （3）用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达221cos I C T T em有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速min 1485r n N ，转子每相电阻012.02R 。
设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485r/min 下调到1050r/min ，问转子每相应串入多大的调速电阻？解：额定转差率01.015001485150011n n n s N N 调速后的转差率3.015001050150011n n n s 设串入调速电阻为 R ，调速前后负载转矩不变所以满足sR R s R N22， 得 348.0012.0)101.03.0()1(2R s s R N补充题：三相感应电动机，N U 1=380V(D 联结)，N P =7.5kW ，min 960r n N 额定负载时824.0cos N ，W p cu 4741 ，W p Fe 231 ，W p 45 ，W p 5.37 求：额定情况下的N s ，2f ，2cu p ， 和1I （线值）。
解：额定转差率04.01000960100011n n n s N N 转子侧频率Hz Hz f s f N 25004.012总机械功率W W p p P P N 5.7582)5.37457500( 所以电磁功率W W P s P N em 44.78985.758204.01111转子铜耗W W P s p em N cu 31644.789804.02输入功率W W p p P P Fe cu em 44.8603)23147444.7898(11 效率%2.87%10044.86037500%10012P P 定子电流A A U P I N 86.15824.0380344.8603cos 3111有一台70000KVA ，60000KW ，13.8KV ，(星形联结)的三相水轮发电机，交直轴同步电抗的标幺值分别为,7.0,0.1q d x x 试求额定负载时发电机的激磁电动势 0E (不计磁饱和与定子电阻)。
解：额定功率因数76cosN N N S P ， 31 N 设01•U ，则311•I8.23486.17.03101• • •j x I j U Eq Q8.23 N8.548.23310 N N)(sin )(00 q d Q q d d Q x x I E x x I E E731.1)7.00.1(8.54sin 486.1某工厂电力设备的总功率为4500kW ，7.0cos （滞后）。
由于生产发展，欲新添一台1000kW 的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不计）？解：添加前：kW P 4500 ，7.0cos （滞后）kVA kVA P S 64297.04500coskVar kVar S Q 4591714.06429sin添加后：kW kW P P P N 5500)10004500('，8.0cos '（滞后）kVA kVA P S 68758.05500cos '''kVar kVar S Q 41256.06875sin '''所以新添加的电动机：kW P N 1000 ，kVar Q Q Q N 466'（超前）。