天津大学《电机学(主干课程)》期末考试必备题集

奥鹏期末考核

118001–天津大学《电机学(主干课程)》奥鹏期末考试题库合集

单选题：
（1）一台双绕组单相变压器，其主磁通在一、二次侧线圈中产生的每匝电动势分别为ec1和ec2，则应有（ ）。
A.ec1> ec2
B.ec1< ec2
C.ec1= ec2
D.不确定
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（2）三相变压器的变比是指（ ）之比。
A.原副边相电势
B.原副边线电势
C.原副边线电压
D.原副边相电压
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（3）一台50Hz三相感应电动机的转速为n=720r/min，该电机的级数为（ ）。
A.4极
B.6极
C.8极
D.10极
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（4）三相异步电动机转子电流所产生的磁势相对于定子的转速为（ ）。
A.同步转速n1
B.电机转速n
C.相对转差sn1
D.0
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（5）三相异步电动机采用Y-△起动，只适用于（ ）。
A.罩极式电机
B.绕线式电机
C.正常运行为△接线的电机
D.正常运行为Y接线的电机
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（6）影响同步电动机起动的主要因素为（ ）。
A.定、转子励磁磁场速度不一致
B.定、转子电压频率不一致
C.定、转子速度相对差过大
D.定、转子速度相对差过小
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（7）欲使变压器的U =0，那么负载性质应为（ ）。
A.电阻电感性负载
B.纯电阻负载
C.纯感性负载
D.电阻电容性负载
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（8）联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为（ ）。
A.电压变化率太大
B.环流太大
C.负载时激磁电流太大
D.不同联接组号的变压器变比不同
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（9）整数槽双层迭绕交流绕组最大并联支路数为2a，极对数为p，它们之间的关系是（ ）。
A.2a=2p
B.2a=p
C.2a=p/2
D.2a=4p
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（10）在仪表使用的单相电压互感器中，为确保安全一般要注意电压互感器（ ）。
A.可以开路
B.不可以开路
C.可短路
D.不可短路
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（11）单相绕组的基波磁势是（ ）。
A.恒定磁势
B.脉振磁势
C.旋转磁势
D.不确定
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（12）变压器在负载运行时，作用在铁心上用以建立主磁通的激磁磁动势是（ ）。
A.一次绕组产生的磁动势
B.二次绕组产生的磁动势
C.一次和二次绕组产生的合成磁动势
D.以上都不对
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（13）一台三相电力变压器，二次侧带对称负载运行时的端电压恰好等于变压器二
次侧的空载电压，则该负载一定是（ ）。
A.纯电阻负载
B.电感性负载
C.电容性负载
D.无法判断
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（14）两台容量不同、变比和连接组别相同的三相电力变压器并联运行，则（ ）。
A.变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成正比
B.变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗成反比
C.变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成正比
D.变压器所分担的容量与其额定容量之比与其短路阻抗标幺值成反比
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（15）由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势，旋转速度（ ）。
A.等于零
B.是基波磁场转速的倍
C.等于基波磁场转速
D.是基波磁场转速的1/倍
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（16）要消除三相绕组中的齿谐波磁动势，一般可以用（ ）。
A.短距绕组
B.分布绕组
C.斜槽
D.无法消除
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（17）笼型感应电动机降压起动与直接起动时相比，（ ）。
A.起动电流和起动转矩均减小了
B.起动电流减小了，起动转矩增加了
C.起动电流和起动转矩均增加了
D.起动电流增加了，起动转矩减小了
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（18）感应电动机运行时，在空间上定子绕组产生的旋转磁场转速（ ）转子
绕组产生的旋转磁场的转速。
A.大于
B.小于
C.等于
D.可能大于也可能小于
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（19）同步电机中，（ ）与电磁转矩的产生及能量的转换直接相关。
A.定子交轴电枢磁动势
B.定子直轴电枢磁动势
C.定子绕组产生磁动势幅值
D.定子绕组产生的漏磁通
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（20）同步电机与无穷大电网并联运行，有功功率一定，调节励磁时，在（ ）
情况下同步电机的电枢电流最小。
A.过励
B.正常励磁
C.欠励
D.励磁电流最小
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（21）凸极同步电机负载运行时，电枢绕组产生的气隙电动势是由（）产生的。
A.转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同
B.转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同
C.交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同
D.转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同
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（22）三相异步电动机定子接三相交流电源，空载运行，气隙磁通m大小主要取
决于（ ）。
A.电源电压
B.磁路饱和程度
C.气隙大小
D.定子绕组漏阻抗大小
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（23）同步电动机的V型曲线中，以下哪一种说法是正确的（ ）。
A.电机处于欠励时，功率因数是超前的
B.电机处于欠励时，功率因数是滞后的
C.电机处于过励时，功率因数是滞后的
D.曲线越高，电磁功率越小
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（24）一台同步电机处于发电状态稳定运行时，其（ ）。
A.主极磁场超前于定子合成磁场
B.定子合成磁场超前于主极磁场
C.定、转子磁场轴线重合
D.无法确定
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（25）异步电动机的额定功率PN是指（ ）。
A.输入电功率
B.输出机械功率
C.输入机械功率
D.输出电功率
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（26）一台单相变压器在铁芯迭装时，由于硅钢片剪裁不当，迭装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将（ ）。
A.减少
B.增加
C.不变
D.先增加后减小
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（27）以下哪一种起动方法不是三相鼠笼式异步电动机的起动方法（ ）。
A.直接起动
B.电抗减压起动
C.星形-三角形起动
D.转子串电阻起动
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（28）以下哪一种调速方法不是三相异步电动机的调速方法（ ）。
A.改变负载的功率因数
B.改变定子绕组的极对数
C.改变供电电源的频率
D.改变电动机的转差率
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（29）若电源电压不变，变压器产生的主磁通，在空载和负载时，其值（）。
A.完全相等
B.基本不变
C.根本不同
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（30）变压器的正序阻抗为Z1，负序阻抗为Z2，二者的关系是（ ）。
A.Z1=Z2
B.Z1＜Z2
C.Z1＞Z2
D.Z1≈Z2
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（31）引起单相变压器的空载电流中的三次谐波电流分量的原因是（ ）。
A.副边没有负载
B.磁路的饱和效应
C.磁路不饱和
D.磁路不对称
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（32）电压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通（ ）。
A.增加
B.减少
C.基本不变
D.不确定
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（33）一台电压比为20的变压器，若归算到低压侧的激磁电阻为20，则归算到高压侧的激磁电阻应为（ ）。
A.0.05
B.1
C.400
D.8000
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（34）直流电机电刷处在几何中性线上，当磁路不饱和时的电枢反应是（ ）。
A.交轴电枢反应
B.直轴去磁
C.交磁和直轴去磁
D.直轴加磁
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（35）同步发电机的额定功率指（ ）。
A.转轴上输入的机械功率
B.转轴上输出的机械功率
C.电枢端口输入的电功率
D.电枢端口输出的电功率
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（36）若他励直流发电机额定点时转速升高20%，则空载时发电机的端电压将升高（ ）。
A.小于20%
B.20%
C.大于20%
D.40%
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（37）变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将（ ）。
A.减小
B.不变
C.增大
D.不确定
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（38）双绕组降压变压器,一、二次侧额定值的关系是( )。
A.S1N=S2N,U1N>U2N,I1N>I2N
B.S1N=S2N,U1N>U2N,I1N2N
C.S1N>S2N,U1N>U2N,I1N>I2N
D.S1N>S2N,U1N>U2N,I1N2N
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判断题：
（1）异步电动机的最大转矩与转子电阻无关。（ ）
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（2）一台直流电动机电刷位于几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是增磁。（ ）
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（3）磁饱和现象会导致电流、磁通的波形畸变。（ ）
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（4）直流电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须相反。（ ）
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（奥鹏期末考核5）直流电机电枢中流过的是直流电流。（ ）
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（6）自耦变压器一二次绕组间不仅有磁的耦合，而且有电的联系。（ ）
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（7）变压器端电压的变化与其负载的性质无关。（ ）
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（8）三相异步电动机当电源频率及电机参数不变时，最大电磁转矩与成正比，而与无关。（ ）
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（9）异步电动机运行时，负载增大，转子电流增大。（ ）
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（10）单相变压器把二次绕组折算到一次绕组，其折算后的电流值是实际值的k倍。（ ）
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（11）三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。（ ）
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（12）三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。（ ）
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（13）两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。（ ）
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（14）同步电动机最基本的特点是转速恒为同步转速,不随负载大小变化。
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（15）在单相变压器的相量图上,主磁通电动势超前主磁通。
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填空题：
（1）某台四极三相交流电机，定子28槽，假如我们希望尽量消除7次谐波磁势，则绕组节距y应等于##。
1、
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（2）极数为2P的双层短距分布的交流绕组，其每相线圈组数为##。
1、
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（3）变压器的空载损耗主要为##。
1、
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（4）变压器空载试验可测量变压器的_##。
1、
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（5）变压器并联运行要严格满足的条件是 ## 。
1、
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（6）对于直流发电机，电刷顺着转子旋转方向移动，电枢反应的直轴分量起##磁作用。
1、
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（7）同步电机忽然短路时,定子绕组的短路电流可以分为：周期性的##、周期性的##、周期性的##，以及衰减的非周期分量、二次谐波分量等。
1、
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2、
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3、
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（8）某2P个磁极的直流发电机，当绕组为单叠绕组时其支路数为##。
1、
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（9）三相变压器零序阻抗的大小取决于##。
1、
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（10）变压器等效电路中rm的物理意义是##。
1、
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（11）三相异步电动机铭牌上给定的额定功率是指##。
1、
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（12）同步电动机在异步起动过程中包括##两个阶段。
1、
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（13）从大小上看，他励直流发电机的短路电流##，并励直流发电机的短路电流##。
1、
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2、
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（14）变压器主要有##、##、##三大部分组成。
1、
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2、
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3、
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（15）变压器产生最大效率的条件是##。
1、
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（16）在列写电机磁链方程时，采用电动机定则时，正向的电流产生##向的磁链。
1、
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（17）单相绕组通以单相交流电流产生的磁动势是##磁动势。
1、
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（18）当s在##范围内，异步电机运行于发电机状态。
1、
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（19）同步发电机短路时，电枢反应的性质为##。
1、
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（20）三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的电角度为##。
1、
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（21）直流发电机铭牌上给定的额定功率是指##。
1、
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（22）变压器的铁芯由硅钢片叠装而成，主要是为了抑制##。
1、
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（23）同步电机按转子结构可以分为##。
1、
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（24）变压器过电压可分为##、大气过电压等两种。
1、
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（25）电压互感器原边接在电源上时，副边须注意##。
1、
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（26）三相对称绕组通以三相对称交流电流产生的合成磁动势是##磁动势。
1、
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（27）三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转/分，其转差率为##。
1、
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（28）异步电动机最大电磁转矩与##平方成正比。
1、
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（29）同步发电机带三相对称纯电感负载，电枢反应的性质为##。
1、
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（30）直流发电机的电磁转矩是##转矩。
1、
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（31）某2P个磁极的直流发电机，当绕组为单波绕组时其支路数为##。
1、
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（32）在交流磁路的分析计算时，磁通量和磁通密度用它们的##表示，磁动势、磁场强度则分别用它们的##表示。
1、
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2、
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（33）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。
1、
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2、
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（34）##在某一恒转矩下的调节特性是一条直线,即##,转速越高。
1、
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2、
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（35）一台三相异步电动机，额定频率为50Hz，额定转速575r／min，此电动机的极数是##。
1、
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（36）ABC坐标系到dq0坐标系的变换，就是把定子A、B、C三相绕组轴线上的三相物理量进行线性组合，得到固定在转子上的d、q轴线上的物理量（外加一个0轴上的物理量）。在具体操作上，就是将A、B、C三相的物理量，投影到d轴（或ｑ轴）并相加，取其##倍，作为d轴（或q轴）的物理量；将A、B、C三相的物理量直接相加，取其##倍，作为零轴物理量。
1、
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2、
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（37）变压器绕组的归算，实质是在保持##为不变的条件下，对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。
1、
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（38）当##时，变压器的效率达到最大值。
1、
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（39）感应电动机的三种调速方法分别为##、##
和##。
1、
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2、
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3、
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（40）同步电机运行时其功率角是两个时间相量##的夹角。
1、
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计算题：
（1）一台三相六极感应电机,50Hz,当定子绕组加额定电压,转子绕组开路时的每相感应电动势为110V。设电机额定运行时的转速r/min,转子转向与旋转磁场相同,问:(1)此时电动机运行在什么状态?(2)此时转子每相电势为多少?(忽略定子漏阻抗压降影响)。(3)转子参数,额定运行时转子电流是多少?
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0<S<1电动机运行状态
(2)
(3)

（2）一台Y接、380V、50HZ,额定转速为1444r/min的三相感应电动机,其参数为=,,,略去不计。求:(1)额定负载时的转差率;(2)额定负载时的定、转子电流归算值;(3)电机效率(不考虑机械损耗及杂散损耗)。
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(2)
总阻抗:

(3)

（3）一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA,额定电压U1N/U2N=10000/3300V,Y,d11连接组,每相短路阻抗Zk=0.015+j0.053,该变压器原边接额定电压,副边带接对称负载,每项负载阻抗ZL=50+j85,计算:(1)变压器原边线电流;(2)副边线电流;(3)副边线电压;(4)电压调整率。
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k=(U1N/T3)/ U2N =(1000/T3)/3300=1.75
ZN=U1N2/SN=100,Z=Zk+K2ZL=307.23?580
I1=U1N/T3/ Z=18.79A
(2)副边电流:
I2=T3 I2 =T3K I1=56.96A
(3)副边电压:U2=I2ZL=3242.7V
(4)电压调整率:
U=(U2N- U2)/ U2N=1.7%

（4）有一台三相汽轮发电机,,,接法,(滞后),作单机运行。由试验测得它的同步电抗为。电枢电阻忽略不计。每相励磁电动势为,试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值,并说明其电枢反应的性质:(1)每相是纯电阻;(2)每相是纯电感;(3)每相是电阻电容性负载。
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电枢电流
电流滞后于的角度为 ,故电枢反应是直轴去磁兼交磁作用。
(2)纯电感负载时
电枢电流
此时为 ,故电枢反应是直轴去磁作用。
(3)阻容性负载且时
电枢电流
此时为 ,故电枢反应是交磁作用。

（5）一台三相变压器Y,y联接,SN =20kVA,U1N /U2N =6/0.4kV,f =50Hz。短路试验中,当Ik=IN时,PkN =588W,Uk =4%UN。试求:(1)短路参数的标么值;(2)满载且功率因数cos2=0.8(滞后)时的副边电压。
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(2)cos2=0.8(滞后)时:sin2=0.6

kV

（6）一台并励直流发电机,kW,,,电枢电路各绕组总电阻,一对电刷压降,关励电路电。求额定负载时的电磁转矩及电磁功率。
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额定励磁电流
额定电枢电流
额定电枢电动势
电磁功率
电磁转矩

（7）一台三相四极异步电动机,PN=28kW,UN=380V,电源频率f1=50Hz,定子绕组△接线,额定运行时cos1=0.88,pcu1+pFe=2.0kW,pcu2=1.5kW,pmec+pad=1.2kW,试计算此时转差率s,效率N,定子电流I1及转子电流频率f2。
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解:

（8）某工厂电力设备的总功率为4500kW,(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?
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添加后:,(滞后)

所以新添加的电动机:
,(超前)

（9）一台并励发电机,PN=6kW,UN=230V,n=1450r/m,电枢回路电阻,励磁回路电阻,额定负载时的附加损耗W,铁耗W,机械损耗W,求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
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A
V
所以 W
Nm

（10）有一台三相四极感应电动机,,,接法,,,,,机械损耗与附加损耗之和为。设,求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转矩和负载转矩。
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输出功率
电磁功率
同步转速
额定转速
电磁转矩
或
负载转矩

简答题：
（1）如何判断一台直流电机是运行在发电机还是电动机状态？绘出并励发电机的示意接线图，并说明它能够建立起稳定输出电压的条件。
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条件：（1）铁心有剩磁；（2）励磁回路电阻小于临界电阻；（3）电机转向与励磁绕组的极性连接正确。

（2）说明异步电动机的调速方法
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(1)变极调速。(2)变频调速。(3)改变转差率s调速。常采用变频调速。

（3）一台电机在同一时间决不能既是发电机又是电动机，为什么说发电机作用和电动机作用同时存在于一台电机中？
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（4）一台同步发电机与大电网并联运行，若增加其励磁电流，问发电机的有功功率及无功功率的输出将怎样变化？简述理由。
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（5）简述同步发电机与无穷大电网并列条件。
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（6）为什么说感应电机的工作原理与变压器的工作原理类似？试分析二者的异同？
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（7）三相异步电动机的过载能力与哪些电机参数有关？
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（8）异步电动机有哪些运行状态？如何判断它的运行状态？
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（9）什么叫电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的？有哪几种性质的电枢
反应？一般情况下的电枢反应是什么性质的？
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（10）在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是怎样的？如果逆电枢旋转方向转过一个角度，电枢反应的性质又会怎样？
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（11）试简述抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法。
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（12）直流并励发电机满足哪些条件才能自励建起电压。
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（13）变压器并联运行的条件有哪些？哪一个条件必须严格保证？
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（14）感应电动机等效电路中的)代表什么含义？能否用电感或电容代替？为什么？
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（15）什么是直流电机的电枢反应？它对气隙磁场有什么影响？
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（16）什么叫交流电动机的人为机械特性？改变频率时有什么样的前提条件？
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（17）单相绕组通以正弦电流与三相绕组通以对称三相正弦电流所产生的磁动势有什么区别?试列出它们的磁动势表达式,对三相绕组只列基波的。
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单相绕组的磁动势表达式为 : f1=Fm1sintsinx
式中 Fm1——单相基波磁动势振福值,Fm1=0.9(NKN1/P)I
三相绕组的磁动势表达式为 : f1=3/2 Fm1cos(t-x)=F1 cos(t-x)
式中 F1=3/2 Fm1=1.35(NKN1/P)I

（18）试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。
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（19）试绘出三相异步电动机额定电压下的T型等效电路,并结合等效电路说明各参数代表什么。
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其中,R1、R2和X1、X2分别为定、转子绕组的电阻和漏电抗。Rm为励磁电阻,。 Xm为励磁电抗。

（20）说明三相异步电动机等效电路中,参数以及各代表什么意义?
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