电机考试的资料

高等教育自学考试全国统一命题考试

“电机学” (课程代码2271)命题说明

高等教育自学考试是应考者获得高等教育学历的国家考试，命题是确保考试质量的核心工作。为做好电力系统及其自动化专业（专科）“电机学”课程全国统一命题工作，特制定本说明。

一、 课程性质和考试目标

（一）课程性质

“电机学”课程是全国高等教育自学考试电力系统及其自动化专业 (专科)考试计划中的一门主干课，它又是本专业自学考试中一门重要的必修技术基础课。通过本门课程的学习，使考生掌握变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本结构、运行原理、理论分析方法、运行特性和参数，一方面为学习本专业的有关专业课准备必要的基础知识，另一方面也为考生在今后从事专业技术工作中，保证电机稳定、可靠和经济运行打下扎实的基础。

（二）考试目标

通过本课程的学习考试，要求考生：

1.全面深入理解各种电机的电磁作用原理和机、电能量转换关系。

2.系统地获得电机学中电动势平衡、磁动势平衡、功率平衡和转矩平衡关系，能应用自如地用基本方程、相量图和等效电路三个工具来分析电机的各种运行状态，并掌握各种电机的运行特性。

3.掌握各种电机主要参数的物理意义及其对运行性能的影响。

4.学会用工程观点来处理工程实际问题的初步方法。

5.掌握电机的基本实验技能和操作技能，为学习专业课程和今后的工作打好基础。

二、 考试内容（各章节的重点内容）

本课程的考试内容和考核目标以课程考试大纲为标准。

重点内容为：

第一章、变压器基本原理及分类；变压器的结构简介；变压器的型号和额定值。

第二章、变压器的主要参数，基本平衡方程式，等效电路，变压器参数的测定，标么值，变压器的电压变化率和效率的计算。

第三章、三相变压器的磁路系统和电路系统；三相变压器的连接组别；绕组的连接方式和铁心结构对空载电动势的影响。

第四章、变压器理想并联运行条件，三相变压器的各序阻抗和等效电路。

第五章、三绕组变压器的等效电路和参数的含义，自耦变压器的特点、参数及容量关系。

第六章、交流绕组的构成原理及构成情况，极距、节距、空间电角度、槽距角、每极每相槽数的概念和计算公式；短距系数和分布系数的概念及计算；交流绕组的基本电动势的频率、波形、大小及改善波形的方法；交流绕组基波磁动势的性质

第七章、三相异步电动机的基本工作原理及分类；异步电机的三种运行状态；三相异步电动机的基本结构；异步电动机的额定值。

第八章、异步电动机的等效电路及参数的物理意义；异步电动机的 T em -s 曲线及其特征；异步电动机的功率及转矩平衡关系。

第九章、异步电动机的起动方法；三相异步电动机的调速方法；

第十章、单相异步电动机的起动方法。

第十一章、三相同步发电机的基本工作原理及分类；同步发电机的额定值。

第十二章、同步发电机的电枢反应；同步发电机的漏抗、电枢反应电抗和同步电抗的概念；隐机同步发电机的电动势方程式、相量图和等效电路；同步发电机的空载和短路特性及其应用。

第十三章、同步发电机的并列调节和方法；同步发电机的功角特性；同步发电机的有功功率和无功功率的调节方法和规律。

第十四章、同步发电机三相突然短路时的同步电抗；

第十五章、三相同步发电机不对称运行时的各序等效电路及阻抗。

第十六章、直流电机的基本原理及分类；直流电机的励磁方式；直流电机的额定值。

第十七章、直流电机的电动势及电磁转矩的大小及性质；

第十八章、直流电机的电动势平衡方程、功率平衡方程和转矩平衡方程；并励直流发电机的自励条件；直流电动机的起动、调速和反转方法。

次重点内容为：

第二章、变压器的相量图

第四章、三相变压器的不对称运行，变压器的暂态过程。

第五章、分裂变压器的运行方式及参数。

第六章、单相绕组基波磁动势的性质。

第八章、三相异步电动机的工作特性。

第九章、双鼠笼式和深槽式异步电动机。

第十一章、同步发电机的励磁方式。

第十二章、凸极同步电机的电动势方程式及相量图；同步发电机的外特性和调节特性。

第十三章、同步发电机的调相运行及调相机。

第十四章、同步发电机三相突然短路时定、转子的磁链和电流及其对应关系。

第十五章、同步发电机的失磁运行和进相运行。

第十六章、直流电机的基本结构和电枢绕组构成。

第十七章、直流电机的电枢反应；直流电机的换向及改善换向的方法。

第十八章、直流发电机运行特性；直流电动机的工作特性和机械特性。

其它内容仅作一般要求。

三、考试命题的原则

(一)命题标准

电机学课程是电力系统及其自动化专业（专科）开设的一门专业基础课，命题标准参照全日制普通 高校 专业、同层次、同课程的专科结业水平，并体现自学考试以培养应用型人才为主要目标的特点，在题量上保证中等水平的考生能够在规定的考核时间内完成全部试题的回答，并有适当的时间对答案进行检查。

(二)考试依据和范围

以考试大纲为依据，以《电机学》（严震池主编，中国电力出版社，1999年10月第一版）为教材命题范围，考试内容覆盖考试大纲规定的全部考核知识点，试题的参考答案按所指定教材中的有关提法来编制。

(三)知识与能力的关系

学习电机学课程要注重对基础知识的理解和分析，将理解、标识、领会与分析联系起来，把基础知识和理论转化为理解和分析能力。命题中，要体现既测试基本知识、基本理论的掌握程度，又测试分析能力的原则。

(四)重点与覆盖面的关系

试卷覆盖到章 ,重点内容的比例大一些，次重点内容的权重比例小一些，单章考核分值不超过20%。

四、考试形式与试卷结构

（一）考试形式

“电机学”课程考试形式为闭卷笔试方式，考试时间为 150分钟，评分采用百分制，60分为及格线。

（二）考试内容结构

试卷重点考核内容的比例不低于 60%，次重点考核内容的比例约为30%，一般考核内容的比例约为10%。

（三）试卷能力结构

能力考核分为“标识”、“理解（做图）”、“简单应用”和“综合应用”四个层次，考核不同能力的试题在试卷中的分数比例为：“标识”占 20%左右，“理解”占30%左右，“简单应用”占30%左右，“综合应用”占20%左右。

（四）试卷的难度结构

试题的难度分为“容易”、“中等偏易”、“中等偏难”和“难”四个层次，不同难度的试题在试卷中的分数比例为：“容易”占 20%左右，“中等偏易”占35%左右右，“中等偏难”占25%左右，“难”占20%左右。

（五）试卷的题型结构

本课程考试采用的题型为单项选择题、填空题、简答题、作图题、简单计算题、应用计算题六种。

全国2007年7月高等教育自学考试

电机学试题

课程代码：02271

一、单项选择题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．若直流发电机的电刷顺着电枢旋转方向偏离几何中性线电枢反应为（　）

A．直轴去磁

B．直轴加磁

C．直轴去磁和交轴电枢反应

D．直轴加磁和交轴电枢反应

2．同步电机中参数X″d表示为（　）

A．直轴次暂态电抗

B．直轴同步电抗

C．直轴漏抗

D．直轴电枢反应电抗

3．并联于大电网上的同步发电机，当运行于超前功率因数情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（　）

A．逐大

B．逐小

C．先增大后减小

D．先减小后增大

4．同步发电机短路特性是一条直线的原因是（　）

A．励磁电流较小磁路不饱和

B．电枢反应去磁作用，使磁路不饱和

C．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路中运行，所以Ik和If成正比

D．励磁电流较大，磁路饱和

5．同步发电机稳态短路电流不很大的原因是（　）

A．漏阻抗较大

B．短路电流产生去磁作用较强

C．电枢电阻较大

D．电枢反应产生增磁作用

6．同步发电机运行于-90°＜ψ＜0°时，其电枢反应的性质是（　）

A．直轴去磁

B．直轴增磁

C．直轴去磁兼交磁

D．直轴增磁兼交磁

7．拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相匝数减少了，气隙中每极磁通（　）

A．增加

B．不变

C．减少

D．0

8．如果一台三相异步电动机因磁路局部饱和，漏抗发生变化，这时电机的转矩（　）

A．不变

B．增加

C．减少

D．0

9．三相异步电动机定子接三相交流电源，空载运行，气隙磁通φm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

10．三相异步电动机采用Y-△换接起动，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

11．三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．n1

B．n

C．sn1

D．0

12．三相异步电动机运行时，其转差率S所在范围是（　）

A．-1＜S＜0

B．1＜S＜∞

C．-∞＜S＜0

D．0＜S＜1

13．单层交流绕组中，每相串联匝数N同每个线圈匝数，每极每相槽数极对数并联支路数之间的关系是（　　　）

14．三相变压器组的零序励磁阻抗与正序励磁阻抗之间的关系为（　　　）

A．Zm=Zm0

B．Zm＞Zm0

C．Zm＜Zm0

D．Zm≈Zm0

15．一台变比为的变压器，从高压侧做空载试验加额定电压测得的励磁阻抗为那么从低压侧做空载试验加额定电压测量到的励磁阻抗应为（　　　）

A．Zm

B．K2Zm

C．Zm/K

D．Zm/K2

16．Y,y联接的组式变压器中主磁道φ的波形是（　）

A．正弦波

B．尖顶波

C．平顶波

D．矩形波

17．Y，y联接的三相组式变压器，相电势的波形是（　）

A．正弦波

B．尖顶波

C．平顶波

D．矩形波

18．一台单相变压器，进行空载试验，当高压侧加额定电压进行测量，或低压侧加额定电压进行测量，所测得的损耗（　）

A．相差k2倍

B．折算后相等

C．相等

D．近似相等

二、填空题（本大题共18小题，每小题1分，共18分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

19．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_____________。

20．同步发电机不对称运行时其阻尼绕组的作用是_____________。

21．同步电机运行时其功率角δ是哪两个时间相量间的夹角_____________。

22．同步电机参数X″q称为_____________。

23．同步发电机在最不利情况下发生突然短路，其冲击电流发生在短路后_____________。

24．凸极同步电机的X″d和X′d的大小比较关系为_____________。

25．三相异步电动机在不对称电压下运行，主要问题是________________。

26．双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将下笼称为_____________。

27．三相异步电动机运行时的等值电路中电阻的物理意义是_____________。

28．有一台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_____________。29．三相异步电动机铭牌上给定的额定功率是指_____________。

30．交流绕组三相合成的基波磁势的转速表达式为_____________。

31．双层短距分布的交流绕组为削弱5次和7次谐波电势其节距应取为一个极距的_____________。

32．变压器的铁芯由硅钢片叠装而成，主要是为了_____________。

33．变压器的空载损耗主要为_____________。

34．一台变比K=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为_____________。

35．变压器产生效率的条件是________________。

36．单相变压器，当铁芯饱和时，空载电流的波形为_____________。

三、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）

37．直流并励发电机满足哪些条件才能自励建起电压？

38．简述同步发电机与无穷大电网并列条件。

39．说明异步电动机的调速方法。

40．试分析三相组式变压器不能采用Y，y及Y，yn接线的原因。

四、作图题（本大题共2小题，每小题4分，共8分）

41．画出隐极同步发电机有功功率功角特性曲线并写出表达式。

42．用位形图判断下列三相变压器组别。

五、简单计算（本大题共4小题，每小题4分，共16分）

43．一台并励直流电动机，UN=220V，nN=1000转/分，IN=77.42A，电枢绕组电阻Ra=0.157Ω，并励电阻Rf=91Ω,一对电刷压降2△U=2V。试求：额定运行时的电磁功率。

44．某汽轮发电机额定容量SN=31250KVA，极数2p=2，f=50HZ,UN=10.5KV,CosN=0.8（滞后），Y接，试求：（1）额定运行时的有功输出PN和无功输出QN（2）此时同步转速n1，此时发出的无功功率的性质是怎样的？

45．某300MW汽轮发电机，2P=2，f=50赫，UN=20KV，Y接，cosN=0.9，已知基波分量绕组系数KW1=0.936，支路总匝数N=10。 试求：三相合成基波磁势幅值及转速。

46．单相变压器，SN=100KVA，U1N/U2N=6000/230V，f=50HZ,r1=4.32Ω,r2=0.0063Ω,x1=8.9Ω,x2=0.013Ω。试求：一次侧的ZK，rk和xk

六、应用计算题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）

47．一台三相异步电动机，PN=3KW，UN=380V，nN=960r/min,f=50赫，定子绕组Y接法，额定运行时效率为0.83，功率因数为0.81，电磁转矩为30.6（N·m）。试求：电磁功率、转子铜耗、定子电流。

48.三相变压器，SN=1800KVA，50HZ，Y，d接线，U1N/U2N=10/3.15KV,空载及短路试验结果如下：

试计算：（1）归算到高压边的励磁参数 （2）75%负载及cos2=1.0时的η。

49．一台QFQS-200-2，UN=15.75KV,cosN=0.85(N＞0°)，xt*=1.9(ra*=0),Y接的汽轮发电机，并联于无穷大电网运行，试求在额定运行时，将励磁电流增加10%（不考虑饱和）时的δ和cos。

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