南工程电机学习题资料.docx

南工程电机学习题资料.docx

《南工程电机学习题资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南工程电机学习题资料.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

南工程电机学习题资料

习题一

一、表述问题

1．名词解释

（1）电机：

是借助于电磁原理工作的能量转换设备。

（2）同步发电机：

利用电磁原理将机械能转换成交流电能且转速相同的设备。

（3）异步电动机：

利用电磁原理将交流电能转换成机械能且转速不同的设备。

（4）主磁通：

同时匝链所有绕组的磁通。

（5）漏磁通：

仅与自身匝链的磁通。

2．详细说明电机的基本作用原理及其这些原理在电机中的表达形式。

电磁感应定律：

变化磁场中的导体感应电动势；当导体形成闭合回路时，感应电动势产生的感应电流将阻碍原磁场的变化；

电机表达式：

Ⅰ:

导体切割磁力线（旋转电机）

大小：

e=Blv方向：

右手螺旋定则

Ⅱ：

交流铁心线圈

大小：

e=-dΦ／dt方向：

与主磁通成右手螺旋定则

安培定律：

载流导体周围产生磁场

能量守恒定律：

输入的能量总是大于输出地能量，即ΔW=（W1-W2）>0

3．按照功能电机可分成哪几种型式？

电机的功能主要由什么因素决定？

4．电机的绕组有哪些作用？

试画出不同类型绕组的电路图，并据此罗列《电路》课程的意义。

5．电机最主要的制造材料包括哪三种？

分别用在电机中何处？

二、知识应用

1．电机工作时为什么会有温升？

如何降低温升？

2．为什么发电机和电动机被统称为旋转电机而变压器却是静止电器？

3．根据右手定则说明电机中如何改变运动到电势的方向。

4．根据左手定则说明如何改变电磁力方向。

5．牛顿第三定律是描述力与直线运动的关系，那么请类似地表示出旋转电机中的力矩与圆周运动关系。

6．为什么说等效电路能反映电机的运行状况？

三、发现问题

1．效率是电机的重要运行性能指标之一，效率高则说明电机性能好。

提高效率的基本途径是设法降低电机的损耗，那么试根据铁耗计算式和铜耗计算式分析：

（1）降低电机铁耗可能有哪些方法？

这些方法又分别会产生什么负面影响？

（2）降低电机铜耗可能有哪些方法？

这些方法又分别会产生什么负面或积极影响？

（3）从以上结论中你又发现了什么？

请给出可行的结论。

2．稳定运行是电机工作的基本要求，试指出“稳定”一词的普遍含义。

在变压器和旋转电机中，“稳定”的具体含义分别指什么？

成绩评定和评语：

（在□中打√）

□A＋（95＋）：

基本概念清晰，表述问题流畅，理论基础扎实，综合应用能力强，应保持和积累

□A（94~88）：

基本概念清楚，理论基础扎实，综合应用能力较强，应注意提高能力

□B＋（87~80）：

概念基本清楚，有一定的应用能力，还需加强和训练

□B（79~70）：

概念基本清楚，应用能力一般，在、、方面还需提高

□C（69~60）：

概念基本清楚，应用能力欠缺，在、、方面还需提高

□D（59－）：

概念模糊，各方面都较差，希望课内认真听讲，课后加强复习和总结提高

习题二（变压器基本知识和基本理论部分）

一、表述问题（基本概念）

1．名词解释

（1）电力变压器：

（2）高压绕组：

（3）低压绕组：

（4）一次绕组：

（5）二次绕组：

（6）折算：

2．电力变压器的作用是什么？

结构上是如何保证这些作用实现的？

3．变压器油主要有什么作用？

4．简述变压器的工作原理。

5．试推导变压器电压变化率计算式

6．式画出惯例方向下变压器的T形等效电路。

根据电路图写出折算后的基本方程，并注明各方程的名称。

7．什么叫标幺值？

什么叫标幺制？

试指出标幺制的优点及各优点的具体含义。

二、知识应用

1．如果用闭合的木头框架取代闭合铁心，那么变压器能否工作？

为什么？

2．变压器能否接在相同额定电压的直流电源上运行？

为什么？

3．变压器的铁心损耗为什么被称为不变损耗？

4．为什么变压器的短路阻抗要换算到75℃而激磁阻抗却不需要？

5．为什么变压器的铁耗要小于额定铜耗？

三、发现问题

1．由于结构空间限制，发电厂中的同步发电机发出的交流电压不可能太高，为了高效地把电厂所发的交流电能高质量地输送给用户安全使用掉，电力系统（指同步发电机到用户负载通道之间的所有设备集合）设置了若干变电所，其主要设备就是电力变压器。

那么，你认为电力系统中变压器的总容量至少是同步发电机总装机容量的几倍？

通常在多少倍比较合适？

说明理由。

2．双绕组变压器中，主磁通和漏磁通有何区别？

3．同一规格的变压器检修后，施加同样大小的同频交流电压U1做空载试验，试分别说明出现下列情况时，该变压器主磁通、铁心损耗、激磁电流、激磁阻抗会有什么不同？

⑴将铁心叠片少叠10%；

⑵将一次绕组匝数少绕5%；

⑶铁心叠装不紧，钢片间气隙增大；

⑷铁心受损伤，叠片间出现短接（即漆膜破坏）。

4．做变压器空载、短路试验时，电压可以加在高压侧，也可加在低压侧，那么，用这两种方法分别做空载、短路试验时，电源送入的有功功率、以及所测得的参数是否相同？

5．一般说来，变压器的工作电压不允许超过额定电压，这是因为额定电压下的铁心已经处于饱和状态，如果磁通进一步增加的话，空载电流就变得相当大。

试以额定电压的运行情况为上限，说明能否将220/110V、60Hz的变压器的高压侧接在220V、50Hz的电源上运行?

四、心中有数（各类计算）

1．一台Y,d接法的三相变压器，U1N/U2N＝10kV/0.4kV，SN＝100kVA，一次绕组N1=436匝，频率50Hz。

试求该变压器的变比、一次绕组额定电流及额定相电压；二次绕组的匝数、阻抗基准值、及额定相电流；空载运行时铁心磁通最大值。

（注：

本题为最基础的计算，必须熟练掌握）

2．一台、的单相变压器。

已知，，，；又知该变压器带额定负载运行时，落后于的相位角为30°，求该变压器空载及满载运行时，一次漏阻抗压降及电动势大小。

比较这两种情况下电动势值，说明什么问题？

（注：

本题为变压器基本计算，必须熟练掌握）

3．600kVA、35kV/6.3kV的单相变压器。

绕组中有额定电流时，其内部阻抗压降占额定电压的6%、铜耗为8.5kW；一次侧外加额定电压时，空载电流是额定电流的5.5%，功率因数为0.15。

试求：

（1）该变压器折算到高压侧的短路阻抗、和激磁阻抗、并用标幺值表示。

（2）满载且滞后时，该变压器的电压变化率和效率。

（3）当一次加额定电压、二次侧流过功率因数滞后的额定电流时，试用近似等效电路求出一次电流和二次电压大小。

（注：

本题为变压器综合计算，必须掌握）

五、展现本领（综合分析）

1．两台结构尺寸完全相同但铁心导磁性能不同的变压器，如将它们的一次侧串联后接到额定电压和频率的交流电源上运行，则两者的二次侧空载电压是否相同？

为什么？

2．某220/110V的单相变压器，其中A、a为同极性端。

现将X、a相接而将A、x端接到相同频率的330V交流电源上，试分析此时高压绕组中电流与直接将高压接到相同频率的220V交流电源上空载运行时的电流是否相同？

为什么？

如果换成极性标记相同220/220V的隔离变压器，同时改变成将X、x相接而把A、a接到220V同频交流电源上，情况又会变成怎样？

分别说明理由。

成绩评定和评语：

（在□中打√）

□A＋（95＋）：

概念清晰，计算功底扎实，综合应用能力强，应保持和积累

□A（94~88）：

概念清楚，计算功底扎实，综合应用能力较强，应注意提高能力

□B＋（87~80）：

概念基本清楚，有一定的应用能力，还需加强和训练

□B（79~70）：

概念基本清楚，应用能力一般，、、能力需提高

□C（69~60）：

概念基本清楚，应用能力欠缺，、、能力需提高

□D（59－）：

概念模糊，各方面都较差，希望课内认真听讲，课后加强复习和总结提高

习题三（三相变压器）

一、表述问题

1．名词解释

（1）独立磁路：

（2）相关磁路：

（3）同极性端（同名端）：

（4）时钟法：

（5）变压器理想并联：

2．变压器理想并联的条件是什么？

3．三相变压器中出现谐波的根本原因是什么？

绕组连接方式和磁路结构分别对3次谐波有何影响？

4．额定电压相同的D,y11和Y,d11变压器各一台，则二者能否并联运行？

为什么？

5．突然短路对变压器本身的危害有哪些？

6．Y,y接线的变压器带不对称负载时是否会产生中点移动？

为什么？

二、知识应用

1．根据下列接线图画出相量图，判断变压器的连结组别。

2．试画出⑴Y,y4；⑵Y,y2；⑶Y,d9的接线图。

3．为什么三相变压器组不能采用Y,yn接线？

4．为什么大型变压器必须有一侧采用△接线？

5．几台并联运行的变压器其不等，并联组带负载时，哪一台变压器负载系数β最大？

大的变压器，希望其容量大些还是小些好？

若变比K不等又如何？

为什么？

6．为什么变压器的绕组要绕成圆形？

三、发现问题

1．接线都是Y,d的两台变压器，一台为组式、一台为心式。

现将它们的△打开一个接头形成开口三角形，先接入电压表，通电测量开口电压，则哪台的电压值大？

为什么？

再接入电流表，通电测量电流，发现电流基本相等，这又是为什么？

2．某同学在做Y,y连结组变压器组别测定实验时，发现电源保险丝烧毁，这是为什么？

四、心中有数（计算）

设有两台变压器并联运行，其额定电压U1N/U2N=110/10kV，其它数据为：

第一台：

SN1=100000kVA，p01=80KW，uK1=0.05，pKN1=100kW

第二台：

SN2=50000kVA，p02=42KW，uK2=0.055，pKN2=55kW

（1）当它们带135000kVA，功率因数为0.8滞后的负荷时，每台变压器分别承担多大的负荷？

（2）保证每台变压器均不过载时，它们所能承担的最大负荷为多少？

（3）并联的两台变压器带多大的负荷时，它们的总效率最高？

（4）若第二台变压器的u*K=0.05而其它条件不变时，它们的负载系数是否相同？

五、展现本领（综合分析）

1．为什么电力变压器需要调压？

2．一台Y,d接线的变压器，内部接线正确但端头和连结组标号模糊不清。

某人先按右图标注出端头字母并将A、a端接在一起，然后通电试验，测得，，那么：

（1）此种情况下该变压器的连结组是什么？

（2）该变压器的变比为多大？

成绩评定和评语：

（在□中打√）

□A＋（95＋）：

概念清晰，计算功底扎实，综合应用能力强，应保持和积累

□A（94~88）：

概念清楚，计算功底扎实，综合应用能力较强，应注意提高能力

□B＋（87~80）：

概念基本清楚，有一定的应用能力，还需加强和训练

□B（79~70）：

概念基本清楚，应用能力一般，、、能力需提高

□C（69~60）：

概念基本清楚，应用能力欠缺，、、能力需提高

□D（59－）：

概念模糊，各方面都较差，希望课内认真听讲，课后加强复习和总结提高