《电机学》试卷（A2）
班级 姓名 座号 得分
一、填空题（总共40分）
1（3分）、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为 （电角度），每极每相槽数q= 槽，极距τ= 槽。
2（2分）、单层绕组的特点 ；根据端线连接不同，单层绕组可分为 、 、 三种绕组型式。
3（5分）、三相对称绕组通入三相对称电流iA=2Isinωt，iB=2Isin（ωt－120?），iC=2Isin（ωt-120?），合成磁动势的性质是 ，转动方向是从 的绕组轴线转向 的绕组轴线。若f=ω/2π=50Hz，电机是六极的，磁动势转速n1= r/min , ωt=210o瞬间，磁动势最大幅值在 轴线处。
4、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用 结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用 结构。
5（3分）、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和 ，当
I滞后EO900（ψ=900）时，产生 电枢反应，对磁极磁动势起 作用。
6（2分）、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节 ，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节 。
7（2分）、同步发电机对称运行时的主要变量有 、 、 、 四种。
8（2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而 ，
其原因是 。
9（3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U是 ,
三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩 （不变、增大、减
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1的关系
小），起动转矩 （不变、增大、减小）。
10（4分）、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=0.88，ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N= A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY= A。
11（4分）、一台50Hz，八极三相感应电动机，额定转差率SN=0.04，则额定转速nN= 转/分；若n=700转/分，则电动机处于 运行状态。
12（2分）、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法： 和 。
13（2分）、直流电动机电枢绕组的作用是产生 和 ，实现机械能和电能的转换。
14（4分）一台直流电动机，已知PN=160kW，UN=220V，nN=1500转/分，η
N=90
﹪，则输入的电功率P1= ，额定电流
IN= 。 二、计算题（共60分）
1（14分）、一台三相八极感应电动机，PN=260KW，UN=380V，f=50Hz，nN=722转/分，过载倍数kM=2.13，试求：①同步转速n1；②额定转矩TN和最大转矩Tmax；③产生最大转矩的转差率Sm；④当转差率S=0.02时的电磁转矩Tem?
2（10分）、一台三相凸极式同步发电机，定子绕组Y接法，额定数据：UN=11KV，IN=460A，COSФN=0.8（滞后），已知χd=17Ω，χq=9Ω，电阻可忽略不计，试求在额定负载下运行时的Eo为多少？
3（14分）、一台并联于电网的汽轮发电机，其额定数据为：SN=31250kVA，UN=10500V，COSФN=0.8（滞后），绕组Y接。若Ra=0，χt=7Ω，试求：①发电机额定运行时的功率角θN，电磁功率PemN及静态过载能力kM；②发电机输出的有功功率不变，若将励磁电流加大10%，其θ、Pem、COSФ和I将变为多少？
4、（12分）某工厂变电所变压器容量为2000kVA，该厂电力设备消耗的总功率为1200kW，COSФ=0.65（滞后）。由于生产发展，欲新添一台400 kW，COSФ=0.8（超前），ηN=95%的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全
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厂的功率因数为多少？变压器过载否？
5、（10分）一台他励直流发电机，PN=30kW，UN=230V，nN=1500转/分，p=2，电枢绕组总导体数N=572，气隙每极磁通Ф=0.017Wb，单叠绕组。求①额定运行时的电枢感应电动势E。②额定运行时的电磁转矩Tem。
标准答案
一、填空题
1、α=p33600/Z=233600/36=200 q=Z/（6p）=36/（632）=3（槽）t=Z/2p=36/4=9（槽）
2、每槽只有一个线圈边，线圈数等于槽数一半；链式绕组、交叉式绕组、同心式绕组。
3、旋转磁动势，电流超前相，电流滞后相，1000，B相绕组。
4、凸极，隐极。 5、性质，直轴，去磁。
6、原动机的输入功率，励磁电流。
7、电枢端电压U，电枢电流I，励磁电流If，功率因数。 8、降低，电枢反应起去磁作用和电枢绕组压降。 9、与U1无关，不变，增大。 10、I1N= PN/（√3UN COSФNη
N）=28000/（1.732338030.8830.9）=43.5（A）
IstY=Ist△/3=6I1N/3=43.532=87（A）
11、nN=（1－SN）n1=（1－0.04）3750=720（转/分）
S=(n1－n)/n1=（750－700）/750=0.067 电动机运行状态。 12、将电容改串接另一绕组，将任一绕组的首末端对调连接。 13、感应电动势，电磁转矩。
14、P1=PN/ηN=160000/0.9=177777.8（W） IN=P1/UN=177777.8/220=808.1（A）。 二、计算题
1、解：① nN=722转/分，则n1=750转/分或n1=60f/p=60350÷4=750转/
分
② TN=9550PN/ nN=95503260/722=3439（N2m） Tmax=kmTN=2.1333439=7325.2（N2m） ③ SN=（n1－nN）/n1=(750－722)/750=0.0373
Sm=SN（km＋√km2－1）=0.0373（2.13＋√2.132－1）=0.15 ④ Tem=2Tmax（/Sm/S＋S/Sm）=237325.2（7.5＋0.133）=1919.4（N2m）
2、解： U=UN/1.732=11000/1.732=6350V
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COSФN=0.8（滞后） 则ФN=36.870
ψ=arctg（IN2xq＋U2SinФN）/（U2COSФN） = arctg（46039＋635030.6）/（635030.8）=57.420 EO=UCOS(ψ－ФN)＋IxdSinψ
=6350 COS(57.420－36.870)＋4603173Sin57.420 =5946＋6589=12535（V）
3、解：① U=UN/1.732=10500/1.732=6062.2V
I=SN/√3UN=31250000/（1.732310500）=1718.3A ФN= COS-10.8=36.870
ψ=θN＋ФN=arctg（IN2xt＋U2SinФN）/（U2COSФN） = arctg（1718.337＋6062.230.6）/（6062.230.8）=72.80
θ
N=ψ
－ФN=72.80－36.870=35.930
PemN=SN COSФN=3125030.8=25000（kW） kM=1/SinθN=1/Sin35.930=1.7
② 输出有功功率不变 Pem= PemN=25000（kW） EO SinθN=1.1 EO Sinθ
θ= Sin-1（EO SinθN/1.1 EO）= Sin-1（Sin35.930/1.1）32.240 EO=√(U COSФN)2＋(Ixt＋U SinФN)2
=√(6062.230.8)2＋(1718.337＋6062.23
0.6)2=16399(V)
í/= (è/O－U)/jxt=(1.1316399∠32.240－6062.2)/j7=1901∠
-43.70(A)
I/=1910A
COSФ=COS43.70=0.723
4、解：电力设备从电源吸收的有功功率为 P1=1200kW 电力设备从电源吸收的无功功率为
Q1=P1SinФ/COSФ=12003√1－0.652÷0.65=1403kVar
同步电动机从电源吸收的有功功率为 P2=PN/ηN=400÷0.95=421
Kw
同步电动机从电源吸收的有功功率为 Q2= - P1SinФ2/COSФ2=-42130.6÷0.8=-315.8 kVar
电源提供的总有功功率 P=P1+P2=1200+421=1621kW
电源提供的总无功功率Q=Q1+Q2=1403－315.8=1087.2 kVar 电源的视在功功率 S=√P2＋Q2=√16212＋1087.22=1951.8kVA
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COSФ=P/S=1621÷1951.8=0.831（滞后） S=1951.8kVA＜2000 kVA，变压器没有过载。
5、解：①单叠绕组a=p=2
E=CeФn=（PN/60a）Фn=3357230.01731500÷60÷2=243.1(V)
②IN=PN/UN=30000/230=130.4(A)
Tem=(PN/2πa)ФIa=2357230.0173130.4÷(233.1
《电机学》试卷（A）
班级 姓名 座号 得分 一、填空题（总共40分）
1、（2分）电机绕组的功用是与磁场有相对运动时产生 ， 绕组闭路时通过电流，电流与磁场相互作用产生 。
2、（3分）、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为 （电角度），每极每相槽数q= 槽，极距τ= 槽。
3（2分）、某三相交流电机三相交流绕组接上三相电源后，磁动势顺时针方向旋转，对调其中的两根引出线后再接到电源上，磁动势为 时针旋转，转速 变。
4、（2分）、感应电机根据转子结构的不同分为 转子和 两种。
5、（4分）一台三相感应电动机额定数据为：PN=75KW，nN=975r/min，则电机的极对数P= ，额定运行时的转差率SN= 。
6、（3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U1的平方成 关系, 三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩 （不变、增大、减小），起动转矩 （不变、增大、减小）。
7、（6分）、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=0.88， ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N= A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY= A。
8、（3分）感应电动机的调速方法有 、 和
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