《电机学》试题库

做得深而窄？

21、在绕线式异步电动机的转子回路中串接电抗器或电容器是否能改善起动性能？是否能

用来调速？此时Tst、Tmax、sm和额定负载下的效率和功率因数如何变化？

22、为什么说一般的电动机不适用于需要在宽广范围内调速的场合，简述异步电动机有哪

几种主要的调速方法。

23、异步电动机的电源电压、电源频率、转子电阻及电抗各对转速有何影响？

24、如果电源电压显著不对称，三相异步电动机能否带额定负载长期运行，为什么？ 25、正序电流产生的旋转磁场以什么速度截切转子，负序电流产生的旋转磁场以什么速度

截切转子？当三相异步电动机在不对称电压运行时，转子电流会有哪几种频率？

26当电源电压不对称时，三相异步电动机定子绕组产生的磁动势是什么性质？当三相是Y 接线或△接线异步电动机缺相运行时，定子绕组产生的磁动势又是什么性质？

27三相异步电动机起动时，如电源一相断线，这时电动机能否起动，如绕组一相断线，这时电动机能否起动？Y 、△接线是否一样？如果运行中电源或绕组一相断线，能否继续旋转，有何不良后果？ 28、试比较单相异步电动机和三相异步电动机的转矩---转差率曲线，着重就以下各点比较：

① 当s=0时的转矩； ② 当s=1时的转矩； ③ 最大转矩；

④ 在有相同转矩时的转差率； ⑤ 当1?s?2时的转矩。

第六章 同步发电机的稳态运行

1、同步发电机是怎样发出三相对称正弦交流电的？

2、什么叫同步电机？其感应电动势频率和转速有何关系？怎样由其极数决定它的转速？ 3、说明汽轮发电机的基本结构，为什么汽轮发电机的转子采用隐极式，而水轮发电机的

转子采用凸极式？ 4、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，电枢反应各起什么作用？

① 三相对称电阻负载； ② 电容负载xc*?0.8，

*③ 发电机同步电抗xt*?1.0； ④ 电感负载xL?0.7

5、保持转子激磁电流不变，定子电流I=IN，发电机转速一定，试根据电枢反应概念，比较：

① 空载； ② 带电阻负载； ③ 带电感负载；

④ 带电容负载时发电机端电压的大小？为保持端电压为额定值，应如何调节？ 6、同步电机的电枢反应电抗与异步电机的什么电抗相似？指出它们的相似处？ 7、同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？

8、为什么同步电抗的数值一般都较大（不可能做得较小），试分析下列情况对同步电抗的

影响？

① 电枢绕组匝数增加；② 铁心饱和程度增大；③ 气隙加大 ；④ 激磁绕组匝数增加。

9、一台同步电机，定子绕组施以三相对称电压，并保持恒定，试问：抽出转子与使转子

以同步速沿电枢旋转方向旋转（激磁绕组开路）这两种情况下哪种情况定子电流大，为什么？

10、同步发电机带上? >00的对称负载，后，端电压为什么会下降，试用磁路和电路两方

面加以分析？

11、表征同步发电机单机对称 稳定运行的性能有哪些特性？其变化规律如何？什么叫短

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路比？它和同步电抗有何关系？它的大小对电机的运行性能和制造成本有何关系？ 12、同步发电机短路特性曲线为什么是直线？当Ik?IN时，这时的激磁电流已处于空载特

性曲线的饱和段，为什么此时求得的xd却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？ 13、负载大小的性质对发电机外特性和调整特性有何影响？为什么？电压变化率与哪些因

素有关？

14、一台同步发电机在额定负载运行情况下保持激磁电流不变而甩去全部负载，此时端电

压上升率为ΔU升，在空载额定电压时保持激磁电流不变而加上额定负载，此时端电压下降变化率为ΔU降，问ΔU升和ΔU降哪个大？为什么？

15、试比较三相对称负载时同步发电机的电枢磁动势和激磁磁动势的性质，它们的大小、

位置和转速各由哪些因素决定的？

16、试述三相同步发电机准同期并列的条件？为什么要满足这些条件？怎样检验是否满

足？

17、同步发电机并列时，为什么通常使发电机的频率略高于电网的频率？频率相差很大时

是否可以？为什么？ 18、同步发电机的功角在时间和空间上各有什么含义？

19、与无限大电网并联运行的同步发电机，如何调节有功功率，试用功角特性分析说明？ 20、用功角特性说明与无限大电网并联运行的同步发电机的静态稳定概念？

21、试比较在与无限大电网并联运行的同步发电机的静态稳定性能：并说明理由？

① 有较大短路比或较小短路比；

② 在过激状态下运行或在欠激状态下运行； ③ 在轻载状态下运行或在重载状态下运行；

④ 直接接到电网或通过升压变压器、长输电线接到电网。

22、与无限大容量电网并联运行的同步发电机如何调节无功功率？试用相量图分析说明？ 23、什么是U形曲线？什么时候是正常激磁、过激磁和欠激磁？一般情况下发电机在什么

状态下运行？

24、 试比较ψ、?、δ这三个角的含义，同步电机下列各种运行状态分别与哪个角有关？

角的正、负又如何？

25、与无穷大电网并联运行的同步发电机，当调节有功功率输出时，如果要保持无功功率

输出不变，问此时此刻功角δ和激磁电流如何变化，定子电流和空载电动势又如何变化，用同一相量图画出变化前、后的相量图。

26、与无穷大电网并联运行的同步发电机，当保持输入功率不变时，只改变激磁电流时，

功角δ是否变化？，输出的有功功率和空载电动势又如何变化？用同一相量图画出变化前、后的相量图

27、一台同步发电机并联于无穷大电网，U*?1,I*?1,cos?N?0.8（滞后），如果保持激磁

电流不变，在负载功率减为原来的,,cos?311424时，求这三种情况下的功角δ、功率因数

及电枢 电流I的标么值（设ra?0,xt*?0.8）。

28、设有一凸极式同步发电机，Y接线，xd?1.2?,xq?0.9?，和它相连的无穷大电网的

线电压为230V，额定运行时?N?240，每相空载电动势E0?225.5V，求该发电机：

① 在额定运行时的基本电磁功率； ② 在额定运行时的附加电磁功率； ③ 在额定运行时的总的电磁功率； ④ 在额定运行时的比整步功率；

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29、有一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，额定负载时功角?N?200，现因电网发生

0

故障，电压下降为原来的60%，试问：为使δ角不超过25，那么应增加激磁电流，使发电机的E0上升为原来的多少倍（假定故障前后发电机输出的有功功率不变）？ 30、从磁路和电路两个方面来分析同步发电机三相突然短路电流大的原因？

31、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的直流分量起始值与短路瞬间转子的空间

位置是否有关？与其对应的激磁绕组中的交流分量幅值是否也与该位置有关？为什么？

32、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的交流分量起始值与短路瞬间转子的空间

位置是否有关与其对应的激磁绕组中的直流分量起始值是否也与该位置有关？为什么？

\\33、说明xd、xd'的物理意义，比较xd、xd'、xd的大小？

34、同步发电机三相突然短路时，定子、转子各分量短路电流为什么会衰减？衰减时哪些

量是主动的？哪些量是随动的？为什么会有此区别？

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35、为什么变压器的x+=x，而同步电机x+≠x？

36、对两台电机，定子的材料、尺寸和零件完全一样，一个转子的磁极用钢片迭成，另一

个为实心磁极，问哪台电机的负序电抗要小？为什么？

'\\?37、试按数值大小排列同步电机的各种电抗：x?,xd,xq,xd,xd,xq,x。

三、计算题

第一章 磁路

1、有一台D-50/10单相变压器，SN?50kVA,U1N/U2N?10500/230V，试求变压器原、副线圈的额定电流？

2、有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN，d接线，U1N/U2N?220/10.5kV，求①

变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。

第二章 变压器

1、一台单相变压器，SN=20000kVA ，U1N/U2N?2203/11kV，fN=50赫，线圈为铜线。

空载试验（低压侧）：U0=11kV、I0=45.4A、P0=47W； 短路试验（高压侧）：Uk=9.24kV、Ik=157.5A、Pk=129W；试求（试验时温度为150C）： ①折算到高压侧的“T”形等效电路各参数的欧姆值及标么值（假定

r1?r2?'rk2,x1?x2?'xk2）；

② 短路电压及各分量的百分值和标么值；

③ 在额定负载，cos?2?1、cos?2?0.8(?2?0)和cos?2?0.8(?2?0)时的电压变化率和二次端电压，并对结果进行讨论。

④ 在额定负载， cos?2?0.8(?2?0)时的效率； ⑤ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。

2、一台单相变压器，SN=1000kVA ，U1N/U2N?60/6.3kV，fN=50赫，

空载试验（低压侧）：U0=6300kV、I0=19.1A、P0=5000W； 短路试验（高压侧）：Uk=3240kV、Ik=15.15A、Pk=14000W；试计算： ① 用标么值计算“T”形等效电路参数；

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② 短路电压及各分量的标么值勤和百分值；

③ 满载且cos?2?0.8(?2?0)时的电压变化率及效率； ④ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。

3、有一台S-100/6.3三相电力变压器，U1N/U2N?6.3/0.4kV，Y，yn（Y/Y0）接线，铭牌

数据如下：I0%=7% P0=600W uk%=4.5% PkN=2250W

试求：1、画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2、当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负载运行，每相负载阻抗*ZL?0.875?j0.438 ，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。

4、一台三相变压器，SN=5600kVA ，U1N/U2N?35/6kV，Y，d（Y/Δ）接线，从短路试验（高压侧）得：U1k=2610V、Ik=92.3A、Pk=53kW；当U1=U1N时I2=I2N，测得电压恰为额定值U2=U2N。求此时负载的性质及功率因数角?2的大小（不考虑温度换算）。 5、三相变压器有哪些标准组别，并用位形图判别之。 6、试用位形图判别

A B C

A B C A B C A B C

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c a b a b c a b c c a · · ·

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b · · ·

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7、有四组组别相同的单相变压器，数据如下：

①、100KVA，3000/230V，UkI=155V，IKI=34.5A，PKI=1000W； ②、100KVA，3000/230V，UkII=201V，IKII=30.5A，PKII=1300W； ③、200KVA，3000/230V，UkIII=138V，IKIII=61.2A，PKIII=1580W；

④、300KVA，3000/230V，UkIV=172V，IKIV=96.2A，PKIV=3100W；问哪两台变压器并联最理想？

8、试说明为什么三相组式变压器不能采用Y，yn（Y/Y0）接线，而三相小容量心式变压器却可采用？

9、试分析Y，yn（Y/Y0）接线的三相变压器，在不对称运行时产生中性点位移的原因？ 10、变压器短路阻抗大小与短路电流大小有何关系，为什么大容量变压器把短路阻抗设计得小一点？

11、变压器在什么情况下发生短路，线圈中不存在瞬变分量，而又在哪种情况下突然短路，

其瞬变分量的初值最大，经过多久出现冲击电流，大致为额定电流的多少倍？ 12、有一台60000千伏安，220/11千伏，Y，d（Y/Δ）接线的三相变压器，

**rk?0.008,xk?0.072 ，求：

① 高压侧稳态短路电流值及为额定电流的倍数；

② 在最不得的情况发生突然短路，最大的短路电流是多少？

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