电机学考试2卷参考答案

电机学考试

电机学A卷参考答案及评分标准

一、单项选择题（5小题，每空2分，共10分。）

1、C 2、A 3、A 4、C 5、C

二、填空题（6小题14空，每空1分，共14分。请将正确答案填在横线上。） 6、正弦 平顶 尖顶 正弦 7、等于 8、大 9、 0～sk

2

2

10、三相对称电流流入三相对称绕组 1500 a－b－c 11、输入机械功率增加 减小 增大 三、简答题（5小题，共46分。请将答案写在答题纸上）

12、答：由式U E 4.44fN（3分） Φm及已知条件判断出误接后磁通Φm大幅增加，说明磁路过饱和，磁阻Ωm增大，激磁电抗xm减小，激磁电流Im增大。 （2分） 变压器损耗增加，效率降低，发热严重，若长时间运行，可能烧坏变压器。 （3分） 14、答：变压器空载运行时，二次侧电流为零，一次侧电流全部用于激磁。说清楚空载运行时的情况。 （3分）

变压器负载运行时，二次侧电流不再为零。说清楚二次侧电流是如何产生的，一次侧电流和空载时的电流有什么不同。 （4分）

用磁势平衡关系说明变压器负载运行时，一次侧电流对二次侧电流的作用。 （3分）

说明，负载时一次侧电流随负载的变化而变化。（1分） 17、答： （8分）

画出相量图 （2分）

忽略电枢电阻，有

1

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PM P UIcos UIcos( )

Ucos (Icos ) Usin (Isin ) UIqcos UIdsin

① （2分）

Iqxq Usin 根据相量图可得

Idxd E0 Ucos

Usin E0Usin I P Ucos Uq xqxq 代入式①得：

E0UU2 I E0 Ucos 1 sin d

xdxd2 xq

Ucos

sin

xd

1 sin2 xd

四、计算题（2小题，共30分）

18、解： （16分） (1）高、低压侧额定相电压分别为：

U1N

U1NU6000400

3464.1V,U2N 2N 230.94V 33

额定相电流分别为： | 阻抗基值为：

I1N

SN100 103

I1N 9.62A

3U1N 6000

SN100 103 144.34A U2N3 400

U0

I0

U0

I0

|

z1b z2b

U1N I1N U2N I2N

3464

360.0839.62230.94

1.6

144.34

I2N I2N

由空载实验测得低压侧的励磁参数为：

zm2 r

m2

400

24.647

3 9.37

（1分）

p0616

2.34

3I20 3 9.372

zm2

2

xm2 rm2

2

24.6472 2.342 24.536 |

短路参数计算：

励磁参数标么值为：

zm* rm*

zm224.647

15.404 z2b1.6

UK UK251.9

zk 15.47

IK IK3 9.4

pk1920

7.24 22

3Ik 3 9.4

rr2.34

m2 1.46 |kz2b1.6

x24.536 m2 15.335z2b1.6

xm*

222

xk z2 r .47 7.24 13.67 kk

短路阻抗和漏阻抗标么值为：

2

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zk*

11

rk* 0.02 0.0122r7.24 rk* k 0.02

11z1b360

x1* x2* xk* 0.038 0.019

22xk13.67

r1* r2*

xk*

z1b

360

0.038

（1分）

(2) T形电路图如下： （注：图中各量用有名值和标么值表示均可）（1分）

zk15.47

0.043 z1b360

(3)近似等效电路如下图所示：

为参考相量，即-U U 0 （1分） 取-U2*2*2*

则，据题意有- I2* 1 -36.87

( U ) 对应于如上等效电路，有UI2*(rk* jxk*) 1*2*

由(1)可得rk* jxk* zk* k 0.043 arctan

0.038

0.043 62.24

0.02

（1分）

( U ) 1 -36.87 0.043 62.24 U1*2*

0.043 25.37 0.03885 j0.0184

为参考相量仅为实部，则上式可写为： 因-U2*

(U1实* U2*) jU1虚* 0.03885 j0.0184

3

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即 U1虚* 0.018 4， U1实* U2* 0.03885

222由题意知：U1，即U1实* U1虚* 0.0184实* U1虚* U1* 1

2

2

2

0.99983

所以U2* U1实*-0.03885 0.99983 （1分） -0.03885 0.96098

U2 U2* U2N 0.96098 230.94 221.93(V) （1分）

激磁电流

IU 1*

0.99983 m*

rm*

jx

j0.0184m*1.46 j15.335

1 1.054

15.404 84.561

0.0649 -83.507 I1* Im* ( I2*) 0.0649 -83.507 1 -36.87 0.807 j0.6645 1.045 39.47

所以 I1 I1* I1N 1.045 9.62 10.05(A) 18、解： （14分）

。

① 根据题意，设U1 0o

*＝

，则 I*＝0.9 （0.8－j0.6）＝0.72－j0.54 E U.* jI.0* *xs*

1 0 j(0.72-j0.54) 1.0 1.7 25.06

则Eo0*＝1.7， ＝25.06

E10.50 E0* Ub＝1.7

10.3KV　　

② E.

.

.

0N* U* j IN*xs*

1 0 j(0.8-j0.6) 1.0 1.79 26.6

最大电磁功率为：

PE0N*U*max*

x 1.79 1

1.79 s*1

P25000

max Pmax* SN 1.79 0.8

55937.5kW 过载能力

kM Pmax/PN 55937.5/25000 2.24 4

（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）2分）（1分）2分）2分） 1分） 2分）

（ （

（ （ （