电机学复习题解析文档格式.docx
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③小于10%④20%
7.同步发电机三相突然短路时,定子次暂态分量短路电流的衰减是由于()
①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻
③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果
8.判断同步发电机是过励运行状态的依据是()
①
超前于
②
滞后于
③
④
4
9.三相异步电动机的额定电流IN=()
②
④
10.同步发电机时间常数
称为()
①阻尼绕组非周期性电流时间常数
②励磁绕组时间常数
③定子绕组非周期性电流的时间常数
④定子绕组周期性电流时间常数
11.一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A,现采用星三角换接接开关降压起动,其起动电流Ist为()
①100A②173A
③212A④150A
12.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是()
①交轴励磁绕组
②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大
③直轴上的磁阻比交磁阻大
④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻
13.变压器并联条件中必须满足的条件是()
①变比相等②组别相等
③短路阻抗相等④短路电压标么值相等
14.同步发电机当其电枢电流
超前空载电势
运行时,其电枢反应为()
①交磁②直轴加磁
③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁
15.三相六极异步电动机,接到频率为50Hz的电网上额定运行时,其转差率SN=0.04,额定转速为()
①1000转/分②960转/分
③40转/分④0转/分
16.Z正、Z负分别为变压器正、负序阻抗,则()
①Z正>
Z负②Z正=Z负
③Z正<
Z负④不确定
17.一台单相变压器进行空载试验,在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗()
①不相等②相等
③折算后相等④基本相等
18.凸极同步发电机参数Xd与Xq的大小关系是()
①Xd>
Xq②Xd<
Xq
③Xd=Xq④Xd=
19.变压器的变比为K=W1/W2,准确的变比计算公式是()
①K=E2m/E1m②K=E1/E2
③K=U1/U2④K=I1/I2
20.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()
①2a=2p②2a=p
③2a=4p④2a=0.5p
二、填空题
1.一台变压器加额定电压时,主磁通为φ,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φ‘=φ,空载电流I’0=I0,励磁阻抗Z’m=Zm。
0.83,0.83,1.2
2.三相同步电机,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。
800
3.两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。
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。
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。
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。
3,3
7.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。
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。
9.同步发电机电枢反应性质取决于。
内功率因数角Ψ
10.直流电机电枢导体的电流是流。
交
11.变压器负载运行时,铁心中的主磁通的大小取决于。
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。
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。
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。
欠励
15.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。
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。
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。
三次
18.直流电机电枢反应性质取决于电刷的。
空间位置
19.同步发电机气隙增大,其同步电抗将。
减小
20.变压器空载合闸时电压瞬时值U1=时,空载电流最大。
21.一台单相变压器,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,Ì
3=10∠100A,忽略励磁电流,则Ì
2=A。
466.6,32.3,0.5∠100A
22.两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。
23.某变压器带感性负载运行时,若负载电流相同,则cosφ2越小,副边电压变化率越,效率越。
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=。
Ky1=
25.三相异步电动机等效电路中的参数
的物理意义是。
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:
①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?
②此时的励磁电势E0和
为多少?
①
=0.9(0.8-70.6)=0.72-70.54
P=0.72×
=22500KW
Q=0.54×
=16875千乏
②
0°
+j(0.72-70.54)×
1.0
=1.725°
则
=1.7,δ=25.1°
E0=1.7
=10.3KV
2.一台他励直流电动机,PN=22KW,IN=115A,UN=220V,nN=1500r/min电枢回路总电阻Ra=0.1Ω(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
1、CeΦN=UN-RaIN/nM=0.139,n0=UN/CeΦN=1582.7r/min,∆nN=n0-nN=82.7r/min
串电阻后转速降落∆n=n0-n=582.7r/min,则Ra+R/Ra=∆n/∆nN,R=0.65Ω(5分)
2、降低电压后的理想空载转速n01=n+∆nN=1082.7r/min,U1/UN=n01/n0
U1=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)
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=1000kVA,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Δ接对称负载,每项负载阻抗ZL=50+j85Ω,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
1、原边电流的计算
k=(U1N/√3)/U2N=(1000/√3)/3300=1.75(3分)
ZN=U1N2/SN=100Ω,Z=Zk+K2ZL=307.23∠580Ω(4分)
I1=U1N/√3/Z=18.79A(4分)
2、副边电流:
I2=√3I2Φ=√3KI1=56.96A(4分)
3、副边电压:
U2=I2ΦZL=3242.7V(3分)
4、ΔU=(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)
每条支路总匝数N。
q=
=3
N=
=36
6.一台三相异步电动机,额定频率为50赫,额定转速是576转/分。
(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。
(1)p=
≈
=5.2取p=52p=10
(2)n1=
=600转/分
(3)SN=
=0.04
(4)f2=SNf1=0.04×
50=2Hz
7.一台三相异步电动机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。
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=9.55
85=牛、米
电磁转矩Tem=Pmec/
=13215×
60/2π×
1460=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(ωt-2400);
iB=1.41Icos(ωt-1200);
iC=1.41Icosωt;
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ωt=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
1、见图2
2、F1=379.6A
9.一台并励直流电动机U=220V,IaN=75A,nN=1000转/分,电枢绕组电阻ra=0.157Ω,并励电阻Rf=91Ω,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。
电枢电势EaN=UN-Iara-2△Ub=220-75×
0.157-2=206.2V
If=
=2.42A
Pem=EaNIa=206.2×
75=1
10.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。
因为半载∴β=0.5,
=0.8,∴
=36.9°
△U=β
=0.5(0.015×
0.8+0.05×
0.6)
=0.021
=
四、简答题
1.说明自耦变压器的优点。
①减少铁心面积缩小总尺寸,占地面积减小。
②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。
①幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为
倍,即Fm1=1.35
I。
②转速为同步速:
。
③转向由电流相序决定,由超前相转向滞后相。
④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?
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,因此无论什么情况,异步电机的功率因数总是滞后的。
4.图1所示为三相变压器接线图,画出电动势向量图,并确定其连接组别。
绕阻电动势向量见图1
联接组别为D,y9
X,B
5.提高同步发电机过载能力的方法有哪些?
①增加励磁电流,即增大E0。
②减小同步电抗xt
五、绘图题
1.当变压器带感性负载时,画出简化等值电路的相量图
设U2为参考量U=10U1=U2+I1rk+I1xk。
2.画出三相同步发电机各序等效电路