电机学复习题.doc

电机学复习题一、选择题 1.同步发电机参数Xd称为（ ） 漏抗同步电抗 电枢反应电抗负序电抗答案：12.直流电机运行在发电机状态时，其（ ） EaUEa=0 EaZ负Z正=Z负 Z正XqXdXq Xd=XqXd=答案：119.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（ ） K=E2m/E1mK=E1/E2 K=U1/U2K=I1/I2答案：220.整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a，极对数为p，则它们间的关系是（ ） 2a=2p2a=p 2a=4p2a=0.5p答案：2二、填空题 1.一台变压器加额定电压时，主磁通为，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通= ，空载电流I0= I0，励磁阻抗Zm= Zm。答案： 0.83, 0.83, 1.22.三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为 。答案：8003.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载 。答案：大4.交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。答案：采用分布和短距绕阻5.当变压器运行效率最高时，其不变损耗 可变损耗。答案：等于6.交流电机p=12，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之比为 ，基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比为 。答案：3， 37.拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将 。答案：增大8.交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。答案：采用分布和短距绕阻9.同步发电机电枢反应性质取决于 。答案：内功率因数角10.直流电机电枢导体的电流是 流。答案：交11.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于 。答案：外加电压的大小12.并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其 。答案：输入转矩(原动机转矩)13.为改变他励直流电动机的转向，可以改变 。答案：电枢绕阻两端的极性14.装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于 状态。答案：欠励15.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻 。答案：无关16.同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在 的缘故。答案：电阻17.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有 谐波。答案：三次18.直流电机电枢反应性质取决于电刷的 。答案：空间位置19.同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。答案：减小20.变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。答案：021.一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。若已知绕组W1开路，3=10100A，忽略励磁电流，则2= A。答案：466.6, 32.3, 0.5100A22.两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Zk不同，则Zk 越小，Ik 。答案：大23. 某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cos2越小，副边电压变化率越 ，效率越 。答案：大，低24.如交流绕组的线圈节距用空间电角度表示时，其基波分量短距系数KY1= 。答案：Ky1=25.三相异步电动机等效电路中的参数的物理意义是 。答案：模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的等效电阻三、计算题 1.一台汽轮发电机并列于大电网上，其PN=25000KW，UN=10.5KV，（滞后），xd*=1.0，不计ra。试求：该机供给90%额定电阻且（滞后）时，输出的有功功率和无功功率为多少？此时的励磁电势E0和为多少？答案：答案：=0.9(0.8-70.6)=0.72-70.54 P=0.72=22500KW Q=0.54=16875千乏 0 +j(0.72-70.54)1.0=1.7 25则=1.7,=25.1 E0=1.7=10.3KV2.一台他励直流电动机，PN=22KW，IN=115A，UN=220V，nN=1500r/min电枢回路总电阻Ra=0.1（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算：1、采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大答案：1、Ce N=UN-RaIN/ nM =0.139, n0=UN/ Ce N =1582.7r/min, DnN= n0 - nN =82.7 r/min 串电阻后转速降落Dn= n0 - n =582.7 r/min，则Ra+R/Ra=Dn /DnN，R=0.65 (5分)2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+ DnN =1082.7 r/min ，U1/ UN = n01/ n0U1= 150.5V (5分)3.一台125000KVA、50Hz、110/11KV、YN、d联接三相变压器、空载电流I0=0.02IN，空载损耗P0=133KW，短路电压Uk*=0.105，短路损耗PKN=600KW，求激磁阻抗和短路阻抗标么值。（9分）答案：由题意知Zm*=50 rm*=2.66 xm*=49.93 Zk*=0.105 rk*=0.0048 xk*=4.一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Zk=0.015+j0.053，该变压器原边接额定电压，副边带接对称负载，每项负载阻抗ZL=50+j85，计算：（1）变压器原边线电流；（2）副边线电流；（3）副边线电压；（4）电压调整率答案：1、原边电流的计算k=(U1N/3)/ U2N =(1000/3)/3300=1.75 (3分)ZN=U1N2/SN=100，Z=Zk+K2ZL=307.23580 (4分)I1=U1N/3/ Z=18.79A (4分)2、副边电流：I2=3 I2 =3K I1=56.96A (4分)3、副边电压：U2=I2ZL=3242.7V (3分)4、U=(U2N- U2)/ U2N=1.7% (4分)5.一台三相50赫交流电机，定子绕组为单层整矩分布绕组，有关数据为Z1=36，2p=4，Nc=6，2a=1，单星接线。（4分）试求：每条支路总匝数N。答案：q=3 N=366.一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是576转/分。试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速n1；（3）额定转差率SN；（4）转子电流频率f2。（4分）答案：(1)p=5.2取p=52p=10 (2)n1=600转/分 (3)SN=0.04 (4)f2=SNf1=0.0450=2Hz7.一台三相异步电动机2p=4，f=50Hz，PN=13KW，UN=380V，联接，IN=14.7A，Pcu1=630W,Pcu2=363W，PFe=346W，Pmec=150W，Pad=65W，试计算该电机额定负载时nN；T2及Tem。答案：n1=1500转/分 总机械功率Pmec=PN+Pmec+Pad=13+0.15+0.065=13.215KN 电磁功率Pem=Pmec+Pcu2=13.215+0.363=13.578KW 额定转差SN=Pcu2/Pem=0.363/13.578=0.0267 额定转速nN=(1-SN)n1=(1-0.0267)1500=1460转/分 负载转矩T2N=9.55PN/nN=9.5585=牛、米 电磁转矩Tem=Pmec/=1321560/21460=86.43牛、米8.一台三相电机，极对数p=2，三相绕组的有效匝数彼此相等WAKdp1= WBKdp1= WCKdp1=100匝，通入的电流分别为：iA =1.41Icos(t-2400); iB =1.41Icos(t-1200); iC =1.41Icost;其中电流有效值I=10A。已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出t=1500瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方向（方法不限），并写出幅值大小答案：1、见图22、F1=379.6A9.一台并励直流电动机U=220V，IaN=75A，nN=1000转/分，电枢绕组电阻ra=0.157，并励电阻Rf=91，一对电刷压降，额定负载时的铁耗PFe=600W，机械耗Pmec=198W附加耗Pad=145W，试求额定负载时的输入功率。（4分）答案：电枢电势EaN=UN-Iara-2Ub=220-750.157-2=206.2V If=2.42A Pem=EaNIa=206.275=110.某台变压器rk*=0.015，xk*=0.05，试求：半载且功率因数（滞后）时的电压变化率。（4分）答案：因为半载 =0.5，=0.8，=36.9U= =0.5(0.0150.8+0.050.6) =0.021 =四、简答题 1.说明自耦变压器的优点。答案：减少铁心面积缩小总尺寸，占地面积减小。 副边绕组匝数不变，导线截面积减小节省用铜量降低成本。2.说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。答案：幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为倍，即Fm1=1.35I。 转速为同步速：n1=。 转向由电流相序决定，由超前相转向滞后相。 幅值出现在电流有最大值即相线圈的轴线上3.画出异步电动机负载时的等值电路，说明为什么异步电动机的功率因数总是滞后的？答案：从等效电路可以看出异步电动机的参数只包括电抗和电阻、电动机负载变化时，只是电阻值变化，因此无