电机学考试4卷参考答案

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1、电机学A卷参考答案及评分标准一、单项选择题（5小题7空，每空2分，共14分。请将正确答案填在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1、A2、D3、C4、ABA5、B二、填空题（6小题12空，每空2分，共24分。请将正确答案填在横线上。）6、尖顶7、并联连接的各变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的连接组，各变压器应有相同的线电压变比；各变压器的短路阻抗应和它们的额定电流或额定容量成反比，亦即各变压器应有相同的短路电压标幺值；各变压器应有相同的短路电压有功分量和相同的短路电压无功分量。或：空载时，各变压器相应的二次电压必须相等且同电位；负载时，各变压器所分担的负载电流应该与它们的容量成

2、正比；各变压器的负载电流都应同相位。8、0.052.55010009、交磁兼直轴去磁电枢反应10、1000a－b－c11、感性无功功率三、简答题（5小题，共46分。请将答案写在答题纸上）12、答：（10分）在忽略变压器漏阻抗压降的情况下，当其它运行条件不变而一次侧绕组匝数减少10%时，根据，可知主磁通将增大到原来的10/9，所以激励主磁通所需的励磁电流也将增大。（4分）主磁通增大后，变压器铁芯中的磁路饱和程度增大，增大，磁阻增大，励磁电抗与成反比，所以，减小。（2分）因为，而，所以铁耗将增大。由于，因增大的程度大于增大的程度，故将减小。（2分）短路电抗，因为漏磁通所走的路径为非铁磁性物质

3、，遇到的磁阻不变，一次侧匝数减少，则一次侧漏抗减小为原来的0.81倍，二次侧漏抗不变，所以减小。（2分）13、答：（8分）说明产生不对称的原因是一次侧电压不对称（1分）变压器一次侧4为三角形接法，即便线电流中有零序电流，也不能流入绕组，即此时变压器一次侧无零序电流流通（2分）二次侧为星形接法，没有零序电流流通，也没有感应零序电势（2分）说明产生中点浮动的现象原因是每相绕组上叠加了零序电势，造成相电压不对称，在相量图上表现为相电压中点偏离了线电压三角形的几何中心（2分）判断不会产生中点浮动现象（1分）14、答：（10分）由于磁路饱和，磁化电流是尖顶波，即除基波分量外，还包含各奇次谐波，其中

4、三次谐波最重要，但是在三相系统中，三次谐波电流在时间上同相位，它能否流通与三相绕组的连接方法有关。（2分）因为一次侧绕组为Y连接，励磁电流中必需的三次谐波电流分量不能流通，从磁化电流中减去三次谐波分量后近似为正弦波形，此时，磁通波近似平顶波。（2分）把磁通波分解成基波和各次谐波磁通，其中三次谐波磁通幅度最大，影响也最大。除基波磁通感应基波电动势外，三次谐波磁通感应三次谐波电动势，频率为，把基波电动势和三次谐波电动势逐点相加，合成电动势为尖顶波。最高振幅为基波振幅与三次谐波振幅之和，使相电势波形畸变，畸变程度决定于磁路系统。（2分）组式变压器的各相磁路独立，三次谐波磁通与基波磁通有相同磁路

5、，其磁阻较小，三次谐波磁通较大，加上其频率为基波的三倍，所以三次谐波电动势就相当大。（2分）其振幅可达基波振幅的50%～60%，导致相电势波形严重畸变，产生的过电压可能危害线圈绝缘。因此，Yy连接的三相组式变压器不被常用。（2分）15、答：（10分）由于同步电机的气隙不能做得太大，否则造价太高，一般气隙较小，磁阻很小，由知，同步电抗较大。（2分）（1）电枢绕组匝数增加时，由知，主磁通将减小，铁芯磁路饱和程度减小，磁阻减小，由知同步电抗增大；（2分）（2）铁芯饱和程度增加，磁阻增大，由知同步电抗减小；（2分）（3）气隙增大，磁阻增大，由知同步电抗减小；（2分）（4）励磁绕组匝数增加，由于未

6、改变电枢绕组的匝数及电机磁路的磁阻，所以同步电抗不变。（2分）四、计算题（2小题，共24分）16、解：（10分）高、低压侧额定相电压分别为：4额定相电流分别为：（1分）阻抗基值为：（1分）负载阻抗标么值为：（1分）简化等效电路如下图所示：（1分）取为参考相量，则，据题意有（1分）对应简化等效电路，可列出方程式（1分）（1分）（1分）由上式可得（1分）（1分）（1分）17、解：（14分）①根据题意，设，则（1分）4（1分）（1分）（1分）（2分）（1分）②将计算数据代入功角特性公式，得（1分）令，则有（1分）由于必须小于1，故分子第二项应取正号，得产生最大电磁功率时的功角为（2分）最大电磁

7、功率为：（1分）（1分）过载能力（1分）4