考试卷（A卷）
课程 名称 电机学 考试 学期 考试 形式 07-08/3 得 分 适用 专业 电气工程及其 自动化 开卷闭卷半开卷 考试时间 长度 120分 钟 」、填空题：（35分）
1. 在国际单位制中，磁场强度单位是。电磁感应定律的物理意义是，当闭
合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场
阻
碍原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明 该线圈的电感就越小。
2. 变压器损耗包括绕组铜耗和铁耗，后者又包括涡流和磁滞损耗。电力变 压器最
大效率通常设计在负载系数为 0.5~0.6之间。当可变损耗等于不 变损耗 （或_ E =
V PkN
）时，变压器效率达最大。
3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为 尖顶波,
而铁心的磁滞特性使之为 不对称尖顶波。
4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的
压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与 成反比。短路电压（标幺值）小的变压器先达到满载。
连接组。各变
短路电压（标幺值）
5. 三相变压器组不能接成的原因是励磁绕组中需要的
电压危害线圈绝缘。
三次谐波电流不能流
过
通，使磁通近似为 平顶波波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生
6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗 大。 7. 电压互感器二次侧不允许 短路，而电流互感器二次侧不允许 开路。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善
电势波
形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱5次和7次谐波， 绕组的节距应取10槽。单层绕组的短距系数为1.0。
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9. 脉振磁动势可以分解为两个 圆形旋转磁动势，它们的旋转方向相反，幅 值是脉
振磁动势的1/2 （一半）。三相不对称电流流过三相对称绕组产生 椭圆形磁动势，当它的幅值最小时，速度最 大。
10. 设异步电动机磁场基波频率为fi，同步速为n 1，转速为n，则气隙中的v
次谐波磁场在定子绕组上的感应电势频率为 频率为人-。
ni
f i，在转子绕组上感应电势
11. 异步电动机频率归算后转子回路将增加一项附加电阻，其上的电功率代 表转子
的总的机械功率功率，该电阻称为 模拟电阻。
12. 异步电动机的电源电压降低10%，电机的过载能力降低到80，临界转差 率不
变，负载不变时，电机的转速将 降低。
13. 异步电机转子结构有鼠笼式和 绕线式两种。利用变比为的自耦变压器对 鼠笼异
步电机进行降压起动时，电网提供的电流与电机直接起动时的电 流之比为。异步电机恒转矩变频调速时，定子电压与定子电流频率之
12
KA
比应保持不变，目的是为了保持 磁通不变。
1
、简答题：（35分）
1. 画出7和4三相变压器绕组连接图，并作出相应的电动势矢量图。（8分） 2. 为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。 （4分）
3. 三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场的性质
如何（幅值、旋转速度）？若绕组有一相断线，试问此时合成磁动势的 大小和性质？（用公式表示）（8分） 4. 画出异步电机T— s曲线，标明起动点、临界转差率点。指出电动机工作
时稳定与不稳定运行区域，并给出解释。（9分）
5. 画出变压器和异步电动机负载时的等效电路，从能量转换的角度说明它
们的异同点。（6分）
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三、计算题：（30分）
1.两台三相变压器串联运行，容量均为
1500,两次降压后，供一负载，两
台变压器均为连接，第I台额定电压为66/6.3，第台额定电压为6.3/0.4， 当两台变压器在6.3侧做短路试验，数据如下，试求： （1） 每台变压器的短路阻抗，，的标幺值；（8分）
（2） 额定负载时，功率因数为0.9滞后时总的电压变化率。（7分） 变压器 I
线电压（V） 334 300 短路电流（A） 130 124 三相功率（） 14 12 2. 一台三相四极异步电动机，150, 50, 380V, 丫接法，额定负载时2=2.2， 2.6，附加损耗1.1。试求：
（1） 额定运行时的转速、转差率；（4分） （2） 额定运行时的电磁功率和电磁转矩；（5分）
（3） 如额定运行时，保持负载转矩不变，在转子绕组中串入电阻使电机
的转速降低10%,问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍？调速 后的转子铜耗是多少？（ 6分）
附：参考答案 二、简答题
1. 答：
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7:
ABC
4:
A
C
ABC
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2. 答：
双层短距绕组可以等效为两个相位相差短距角B的单层绕 组，其双层短距绕组的基波和谐波电势为两个单层绕组相应电 势的矢量和，其数值分别小于其代数和，其减小系数为短距因 数，谐波的短距因数要小于基波的短距因数。因此，通过短距， 牺牲一点基波来达到更多地抑制谐波的作用。
3. 答：
三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋
转磁场，基波合成磁动势是一个圆形旋转磁动势， 其幅值不变，为一相脉动磁动势幅值的 3/2倍，旋转速度为60。
若有一相断线，如a相，贝V：
ia =0 , ib = Im Si nt , ic = 一丨 m Sin
以b相绕组轴线为参考轴，贝U：
b相磁动势基波 fbi(t,x) =Fm1 sincosx
C 相磁动势基波
fd(t,x) =-Fmi sinotcos(x -—)
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( 分)
合成磁动势基波f
1 = fb1 ' fc1
=F2
m1 sin tcosx [-Fm1sin tcos(x ——)] =-2F31 Tt
m1 sin tsin(x )sin 3 3
厂
JI
=3Fm1 cos(x —)si nt
合成磁动势为脉动磁动势，幅值为一相磁动势幅值的 3倍
4. 答：
异步电机的T - s曲线
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电机学期末考试试卷大全(附答案)
