空军工程大学航空航天工程学院801电机学历年考研真题汇编

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2016年空军工程大学801电机学（A卷）考研真题
2015年空军工程大学801电机学（A卷）考研真题
2014年空军工程大学801电机学（A卷）考研真题
2013年空军工程大学801电气工程专业基础综合（A卷）考研真题
2012年空军工程大学801电气工程专业基础综合（A卷）考研真题
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内容预览
2016年空军工程大学801电机学（A卷）考研真题
考试科目：电机学 （A卷）
科目代码： 801
一、填空题（40分，每空1分）
1．变压器的基本工作原理是基于　的。
2．变压器采用卷环式铁心时，铁心的材料利用率高、体积小、重量轻，这是因为沿着　 方向的导磁率较其它方向的导磁率为高。
3．旋转式电机定、转子之间有气隙，同时通过定、转绕组的磁通需要经过铁芯和气隙闭合，在旋转式电机铁芯材料周围的气隙中 磁场；变压器原、副绕组都绕在铁芯上，同时通过原、副绕组的磁通经过铁芯闭合，在变压器铁芯材料周围的气隙中 磁场。（填“存在”或“不存在”）
4．由异步电动机的调速原理可知，改变电源频率可以改变电机的转速，变频调速器的本质是一个变频电源。但是采用变频调速时，需要综合考虑异步电动机的效率和利用率，在调速过程中应保证异步电动机中的 不变，因此作为变频调速器的变频电源输出的 和 应同时改变，也因此变频调速实质上是调速。
5．如果感应电动机运行时转差率为s，则电磁功率Pmex、机械功率

和转子铜耗

之间的比例为

=　。
6．一台三相异步电动机，定子极对数P1=4、定子三相绕组产生的旋转磁场的转速n1=6000转/分、转子笼条数N2=24，转差率s=0.02，则额定运行状态下，转子绕组的相数m2= ，转子绕组中电势的频率f2=　Hz，转子绕组产生的磁势为　 磁势，其极对数P2=　 。
7．变压器等值电路中，rm和Xm的物理意义是：激磁电阻rm代表了变压器的存在；而Xm是 引起的电抗，也就是说没有Xm就没有 的存在。
8．深槽式和双笼式异步电动机是利用　 原理来改善电动机的起动性能的，由于这两种电机的特殊结构使得转子

增加，从而使 下降，所以正常运行时，深槽式和双笼式异步电动机的性能比普通鼠笼式异步电动机要差一些。
9．一台三相线绕式异步电动机，如果将其定子三相绕组短接，转子绕组接至三相交流电源，气隙中产生逆时针方向的旋转磁场，则转子转动的方向应该为　 时针方向。
10．鼠笼式异步电动机采用星—三角形起动，就是在起动时将定子三相绕组接成星形，而在电动机起动起来，到达一定转速后，改接成三角形连接。起动时，每相绕组的电压是接成三角形时的 倍；电机每相绕组中的电流，是接成三角形时的 倍。
11．一台交流发电机，如果需要重点消除其相电势中的5次谐波，则在采用短距绕组的方法中，应设计节距

=

。
12．将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，接到单相交流电源上，则三相交流绕组所产生的合成磁势为 磁势。
13．超导体回路磁链守恒原理包含着两方面的含义：　 ；。
14．同步发电机在突然短路的瞬间，定子绕组及转子绕组中，都会产生电流的 分量和　 分量。
15．由同轴安装的永磁式副励磁机、主励磁机、旋转整流器和主发电机构成的三级式无刷同步发电机中，一般利用电压调节器通过调节　 的激磁电流来调节主发电机的输出电压。
16．对于单独运行的同步发电机，它所发出的功率多少，决定于 所需的功率多少。
17．一台并激直流电动机拖动恒定的负载转矩做额定运行时，如果将电源电压降低，待电动机运行稳定后，测得电动机的电流变为了1.25倍的额定电流，可以计算出电源电压降低了 %（假设磁路不饱和）。
18．对直流电动机调速时，在激磁回路中增加调节电阻RT，可使转速　，而在电枢回路中增加调节电阻RT，则可使转速　。
19．直流电机换向极的极性应与换向元件换向后所在的主极极性 。（填“相同”或“相反”）
20．直流电机和交流旋转电机一样，都是基于　 原理实现其机电能量转换的，所不同的是，在直流电机中多了一套装置。
21．对直流串激电动机来说，电枢电流就是　 ，起动时，电机中的磁通必然较额定时为多，所以直流串激电动机适用于要求起动转矩比较大的场合。
22．直流发电机的电枢电势比端电压　 （填“大”或“小”），电磁转矩与转速方向　 （填“相同”或“相反”），电枢电流与Ea方向　 （填“相同”或“相反”）。
23．三相异步电动机的额定功率

，是指电动机在额定运行时，异步电动机 功率。
二、（10分）磁滞损耗和涡流损耗是由什么原因引起的？为了减小电机和变压器的磁滞损耗和涡流损耗，磁路常采用什么材料如何制成？为什么？
三、（10分）简述三相异步电动机的基本工作原理。如果由于某种原因使得其定子绕组中通入的电流是非对称三相电流，异步电动机气隙中的磁场会有何变化？试从三相旋转磁场的形成机理出发，结合三相异步电动机的基本工作原理分析非对称三相电流对异步电动机的实际工作情况可能带来哪些影响？
四、（10分）⑴当用

描述三相异步电动机转子绕组所产生的旋转磁势的转速时，转速n2是相对于电机哪个部分的速度？f2是哪个绕组中电流的频率？
⑵ 请结合题图说明：极对数P2与定子绕组所产生磁势的极对数P1有什么关系？
⑶ 如果转子的相数为

，电机的极对数为

，转子笼条数为

，转子绕组的匝数为w2，试证明转子的磁势可表示为

。

题四图

五、（10分）题图所示为一台异步电动机的“T”形等值电路图。请根据“T”形等值电路图：
⑴分析其输入、输出和损耗功率；
⑵依据能量守恒原理列写出异步电动机的功率平衡方程式；
⑶按照旋转电机机械功率、电机转矩和机械角速度之间的关系推导出异步电动机电磁转矩的表达式。

六、（10分）题图所示为环形电枢直流发电机的原理模型，请分析为什么在正负电刷A、B之间可以得到方向不变的、大小基本不变的电势？电刷间电势为什么不是方向和大小都不随时间变化的直流电势，而是方向不变、大小随时间变化的脉动电势？请分析主要原因。

题图六
七、（10分）故障案例：某单位有一台和内燃机相联的并激式直流电机，正常使用时，电机先由蓄电瓶供电作为直流电动机使用，带动内燃机起动，当内燃机达到稳定转速后，又由内燃机带动它发出直流电，作为发电机使用。某一天，这台直流电机带动内燃机正常起动后，作为直流发电机运行却不发电。经检测，相关电路及调压设备均正常，测量发电机输出端电压为零。
请按照故障案例中给出的故障现象，并结合电机学中相关电磁理论及直流发电机的相关特性等知识分析可能的故障原因，并给出故障排除方法。
八、（10分）题图八中分别为交流整距集中绕组和交流整距分布绕组中磁势的向量图。假设绕组由

个轴线彼此在空间相差

角的整距分布线圈构成，每个线圈的基波磁势的幅值为

，

个整距分布线圈的合成基波磁势的幅值为

。请结合题图推导分析：
⑴集中绕组和分布绕组所产生的磁势有何区别？
⑵

次谐波磁势的分布系数

。
⑶为什么采用分布绕组可以削弱谐波磁势？分布绕组会不会削弱基波磁势？

题图八
九、（10分）试用数学分析的方法证明：一个基波的脉振磁势，可以分解成为两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁势。
十、（10分）请结合题图所示的同步发电机的磁势空间向量图分析同步发电机负载性质对电枢反应的影响。(激磁磁势、电枢磁势和气隙磁势分别用

、

和

表示，负载性质分纯阻性、阻感性、纯感性和纯容性4种情况）

题图十
十一、（10分）题图所示为同步发电机接入并联的原理电路，要使两台同步发电机投入并联，必须满足哪些条件？为什么可以说，如果

与

相差不大，并且

时，在环流的自整步作用下，同步发电机可以自动满足并联接入条件？请以

，

的情况进行说明。

十二、（10分）什么是同步发电机的功角特性？请根据功角特性分析同步发电机的稳定工作范围。

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