昆明理工大学试卷（ A—1 ）系：电气工程专业：电自级：学年：学期：下学期考试科目：电机学班级：学生：学号：专业级，学生: 学号:专业级，学生: 学号: （电机学A —1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。

请将正确答案填在题后的括号。

错选、多选或未选均无分。

）1、C2、A3、A4、C5、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（或多） 9、 0～k s 22πδπ<<-10、三相对称电流流入三相对称绕组 1500 a －c －b 11、原动机输入机械功率增加 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： （10分）虽然变压器一、二次侧绕组之间在电路上没有直接的联系，但它们共同匝链着一个主磁通。

（2分）变压器负载运行时产生主磁通的励磁磁动势是一、二次侧绕组磁动势之和，（2分）当变压器主磁通不变时，不论负载大小如何，励磁磁动势恒为1m N I 不变，即有磁动势平衡方程1m 2211N I N I N I=+（2分）可见，二次电流变化时，二次磁动势22N I会跟着变化，通过上面的磁动势平衡方程，一次磁动势11N I 也跟着变化，一次电流1I也变化了。

（2分）所以，二次电流2I 增大或减小，1I 也随之增大或减小。

当略去m I 时，1221N N I I ≈，变压器就是这样把能量从一次侧传递到二次侧的。

（2分）13、答： （9分） 联结组别为Yd7的变压器绕组连接图为： 电势相量图为：A(a(y))BCb(z)c(x)XY Z120014、答： （9分）在忽略变压器漏阻抗压降的情况下，当工作电压1U 不变而工作频率f 由50Hz 变为60Hz 后，根据m 111444φfN .E U =≈，可知主磁通m φ将下降到原来的5/6，所以激励主磁通所需的励磁电流m I 也将减小。

（3分）主磁通m φ减小后，变压器铁芯中的磁路饱和程度下降，m B 减小，磁阻m R 减小，励磁电抗m x 与m R 成反比，m x 增大。

（3分）因为B fm P 2Fe ⋅∝β，而2<β，所以铁耗将下降。

由于2mFe m I p r =，因2m I 减小的程度大于Fe P 减小的程度，故m r 将增大。

（2分）漏抗k fL x π2k =，所以k x 增大到原来的6/5倍。

（1分）15、答： （9分）画出相量图 （2分）忽略电枢电阻（1分），有δδψδψδδψθsin cos )sin (sin )cos (cos )cos(cos M d q UI UI I U I U UI UI P P +=+=-==≈① （2分）根据相量图可得⎩⎨⎧-==δδcos sin 0U E x I U x I d d q q ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==d d q qx U E I x U I δδcos sin 0）代入式①得：δδδδδδ2112cos cos 200sin x x U sin x U E sin x U E U x sin U UP d q d dq ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=-+=（2分）16、答： （9分） 抽出转子电流大。

（1分）当电源电压一定，磁通0Φ大小一定，由磁路欧姆定律m 0R NI =Φ知，m R I ∝，即定子电流大小取决于电枢旋转磁通磁路的磁阻。

没有抽出转子时，由于电枢旋转磁通与转子相对静止，转子铁芯构成电枢磁通的一部分，其磁路的气隙大小不变，磁阻大小不变，且远较抽出转子时小；而抽出转子后，磁路的磁阻剧增，为此要建立同样大小的磁通所需的电流就大大增加。

为不烧毁定子绕组，故应施加三相低电压。

从电路角度分析，z U I =，由于抽出转子后，磁路的磁阻增大，绕组阻抗就大大减小，故定子电流增大。

（8分） 四、计算题（2小题，共30分）17、解： （16分） (1）高、低压侧额定相电压分别为：V .U U ,V .U U N N N N 5k 1051k 63311032211=====φφ 额定相电流分别为：000151033150033 341651103315003222111A .U S I I A .U S I I N N N N N N N N =⨯====⨯===φφ （1分）阻抗基值为：Ωφφ384.1234165105163I z 3111b =⨯==..U N N Ωφφ10.5100010500I z 222b ===N N U （1分）由空载实验测得低压侧的励磁参数为：()()ΩΩΩφφφ93386333992388r z x 333976468600033860003r 9238837646105103z 222m22m2m22200m230000m2.....I I p ...I U I U =-=-===⨯===⨯=== （1分）励磁参数标么值为：7535103339z r r 043710.592388z z z 2b m2*m 2b m2*m .....======853*********z x x 2b m2*m ...=== 短路参数计算：0129165382903z k k k k Ωφφ.I U I U k =⨯=⨯==42216531980003r 22Ωφ.I p k k k =⨯== 91284220129r z 222k2k Ω...x k =-=-= （1分） 短路阻抗和漏阻抗标么值为：00630384.12422z r r 07550384.1229.01z z z 1b k *k 1b k *k ...======07530384.1228.91z x x 1b k *k .===（1分）(2) 近似等效电路如下图所示：（1分）取*2U - 为参考相量，即︒∠=0U U -22** （1分） 则，据题意有︒∠=87.36-1I -*2对应近似等效电路，可列出电压方程)(**k k *2*2*1jx r I U U +--= （1分） 由(1)可得 ︒∠=∠=∠=+2285075500063007530arctan07550z jx r k k k k .....***θj0.056405020U 354807550U 2285075508736-1U U *2*2*2*1++=︒∠+=︒∠⨯︒∠+=...... （1分）由题意可设111U θ∠=* ，则上式可写为： （1分） j0.056405020U jsin cos *211++=+.θθ即 05640sin 1.=θ ， 05020U cos *21.+=θ 解得 ︒=2331.θ 05020U 99840cos *21..+==θ所以94820U *2.= （1分）⨯=*22U U )(...U N kV 969510948202=⨯=φ （1分）励磁电流︒∠=︒∠︒∠=+︒∠=+=80.96-027*******.042331 j36.857532331jx r U I *m *m *1*m ..... （1分） ︒-∠=-=︒∠+︒∠=-+=37.95021j0.62780408736-180.96-0270I I I 2m 1....)(*** （1分）所以 ⨯=*11I I )(..N A 168.6534165021I 1=⨯=φ （1分）18、解： （14分）① 根据题意，设o01U *∠＝。

，则 （1分）36.871j0.60.8I ︒∠=-＝* 4j031506)0j -j(0.801*q x *jI .*U .....+=⨯+︒∠=+4j031506)0j -j(0.801*q x *jI .*U .....+=⨯+︒∠=+ 1173140tan 1︒==-...δ ︒=︒+︒=+=97538736117...θδψ （1分）809097sin53sin 1I d ..*=︒=⨯=ψ 588097cos53cos 1I q ..*=︒=⨯=ψ618080901cos17x I cos U E *d d *0....**=⨯+︒=+= δ （2分）＝7kV 9351061E E *00...U b =⨯⨯= （1分） ② 将具体数据代入功角特性公式，则δδδδδδ237502280150121806121122d 0M sin .sin sin ..sin ..sin x x U sin x U E P *d *q *****+=⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+= （1分）令0d dP M =δ*，则有07502cos 5cos 1175(2cos 02cos 275cos 02cos d dP 22M =-+=-+=+=..)..*δδδδδδδ（1分） 392251275051422cos 2....±-=⨯⨯⨯+±-=δ由于δcos 必须小于1，故分子第二项应取正号，得 30390cos ..==δ 产生最大电磁功率时的功角为 ︒=5472.δ （2分） 570sin2 940sin ..==δδ 最大电磁功率为：09257037509402....P max*=⨯+⨯= （1分）kW ...S P P N max*max 5653128025000902=⨯=⨯= （1分） 过载能力6225000565312./.P /P k N max M === （1分）昆明理工大学试卷( A—2 )系：电气工程专业：电自级：学年：学期：下学期考试科目：电机学班级：学生：学号：电机学A —2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、C2、A3、A4、C5、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～k s 22πδπ<<-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m 4.44fN ΦE U =≈及已知条件判断出误接后磁通m Φ大幅增加，（3分） 说明磁路过饱和，磁阻m Ω增大，激磁电抗m x 减小，激磁电流m I 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。