电机复习题.docx

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电机复习题

直流电机（旋转电枢式）；异步机（鼠笼式，绕线式）；同步机（旋转磁极式）

1直流电机的转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？

如果是直流，为什么？

如果是交流，频率是多少（写出计算式）？

转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？

如果需要，引出后电流是直流还是交流？

如果不需要，为什么？

2三相异步电机转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？

如果是直流，为什么？

如果是交流，频率是多少（写出计算式）？

转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？

如果需要，引出后电流是直流还是交流？

如果不需要，为什么？

3三相同步电机转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？

如果是直流，为什么？

如果是交流，频率是多少（写出计算式）？

转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？

如果需要，引出后电流是直流还是交流？

如果不需要，为什么？

1，一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励（×）

2.若把一台直流发电机电枢固定，而电刷与磁极同时旋转则在电刷两端仍能得到直流电压。

（√）

3.一台并励直流电电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（×）

4.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（×）

5.一台接到直流电源上运行的直流电动机，换向情况是良好的。

如果改变电枢两端的极性来改变转向，换向极线圈不改接，则换向情况变坏。

（×）

1.直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（①）中。

①电枢绕组；②励磁绕组；③电枢绕组和励磁绕组。

2.直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（③）。

①去磁；②助磁；③不去磁也不助磁。

3.如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（②）。

①20%；②大于20%；③小于20%。

4.直流电机公式Ea=CeΦn和Tem=CTΦIa中的磁通是指（②）。

①空载时每极磁通；②负载时每极磁通；③负载时所有磁极的磁通总和。

5.一台并励电动机拆装时不慎，变动了电刷位置，以至负载增大时转速愈来愈高，其原因是（①）。

①电刷逆着电枢转向移动了一个角度；②电刷顺电枢转向移动了一个角度；

③励磁回路电阻太大；④电源电压越来越高。

简答题

1一台直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降，则其铜损耗、铁损耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率分别如何变化？

解：

铜损耗不变，铁损耗和机械损耗下降，电枢电动势和电磁功率变小，电磁转矩不变，输出功率和输入功率变小。

2有一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带上负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试分析这时电枢反应对气隙磁场的影响。

解：

对于直流电动机，当电刷逆着电枢旋转方向移动后，电枢反应既包含交轴反应成分，也包含直轴反应成分。

其中直轴反应成分是去磁的，在磁路饱和的情况下，交轴反应成分也是去磁的。

3把一台他励直流发电机的转速提高20%，这时空载电压会提高多少？

若是并励发电机，

其电压升高的比例是大于20%还是小于20%？

解：

直流发电机的空载电压等于或近似等于感应电动势，而在励磁电流不变的情况下，感应电动势与转速成正比，所以这时空载电压会提高20%；至于并励发电机，由于励磁电压也提高了，导致励磁电流上升，因此其电压升高的比例大于20%。

填空

（1）当直流电机处于电动机状态，其电枢绕组的感应电动势方向应与电流方向________（相同，相反，无关）；感应电动势的大小应________（略小于，等于，略大于）端电压。

（2）一台他励直流电动机带负载运行，增加电枢绕组的端电压，转速将________（下降，不变，上升）；减小励磁电流，转速将________（下降，不变，上升）；在电枢回路中串电阻，转速将________（下降，不变，上升）。

一台交流电机，定子绕组为三角形接法，连接在大电网上运行。

如果有一相绕组断线，定子磁动势是什么性质？

如果定子绕组为星形接法，当一相绕组断线时，定子磁动势又是什么性质？

解：

当定子绕组为三角形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组仍然分别接在A、B两相电源上，电流相位差120度，合成椭圆形旋转磁势。

当定子绕组为星形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组反向串联后接在电源上，电流相位差180度，合成脉振磁势。

笼型异步电动机和绕线型异步电动机各有那些调速方法？

这些方法的依据各是什么？

各有何特点？

一台异步电动机接在恒压恒频的电源上运行，一开始处于空载状态。

给电机加上

负载后，电机的转速将______（下降，不变，上升）；转差率将______（变小，不

变，变大）；同步转速将______（变小，不变，变大）。

（答案：

下降；变大；不变）

（4）一台异步电动机接在恒频电源上运行，当电机转速下降时，定子电流频率将______（变低，不变，变高）；转子电流频率将______（变低，不变，变高）；转子漏抗将______（变小，不变，变大）。

（答案：

不变；变高；变大）

（5）升高异步电机的定子电压，最大转矩将______（减小，不变，增大）；在转子回路中串电阻，最大转矩将______（减小，不变，增大）。

（答案：

增大；不变）

（6）一台380V、50Hz的感应电动机，把它接在380V、60Hz的电源上运行，则电机的主磁通将______（下降，不变，上升）；电机的最大转矩将______（下降，不

变，上升）。

（答案：

下降；下降）

（7）在异步电动机的绕线转子中串入适当的电阻，则电机的最大转矩将______（下降，不变，上升）；电机的临界转差率将______（下降，不变，上升）。

（答案：

不变；上升）

试述下列参数的变化对同步电机的同步电抗的影响，并说明理由：

（1）气隙减少；

（2）电枢绕组匝数增加；

（3）励磁绕组匝数增加。

解：

同步电抗是表征同步电机电枢反应强度的一个参数。

（1）气隙减少则电机电枢磁路的磁阻也会减少，同样的电枢磁势产生的磁通会增加，所以同步电抗增加；

（2）电枢绕组匝数增加，同样的电枢电流产生的磁势会增加，所以同步电抗增加；

（3）励磁绕组匝数的变化对同步电抗没有影响。

为什么水轮发电机的转子上有阻尼绕组，而汽轮发电机的转子上不必安装阻尼绕组？

解：

对于同步发电机来说，阻尼绕组有助抑制振荡。

汽轮发电机的转子是隐极结构的，转子铁心采用整块合金钢锻造而成。

当电机发生振荡时，铁心中感应的涡流较大，起到了抑制振荡的作用，所以可以不安装阻尼绕组。

水轮发电机的转子是凸极结构的，转子磁极用1-2mm的钢片叠成。

当电机发生

振荡时，铁心中感应的涡流较小，对振荡的抑制不明显，所以要安装阻尼绕组。

．一台直流电动机拖动一台同步发电机并联在大电网上运行，适当减少直流电动机的励磁电流，整个机组的转速是否能升高？

为什么？

此时发电机输出的有功功率有什么变化？

解：

机组的转速不能升高。

适当减少直流电动机的励磁电流，电机确有加速的趋势，

但是由于同步发电机并联在大电网上，电机的功率角增加，作为制动性质的电磁转矩也增加了，因此转速最终稳定在原来的数值上。

由于功率角增加了，因此发电机输出的有功功率增加了。

有一台汽轮发电机，同步电抗为7.52Ω，电枢电阻忽略不计。

单机运行时，空载相

电压为7520V。

请根据下列情况分别求出相电流的大小：

每相负载为纯电阻7.52Ω；

每相负载为纯电感7.52Ω；

每相负载为纯电容15.04Ω。

解：

电枢回路等效电路如图：

（1）

即相电流为707A。

（2）

即相电流为500A。

（3）

即相电流为1000A。

（1）一台同步电机与大电网并联运行发电，适当增大电机输入的机械功率，则

电机的功率角将______（减少，不变，增大）；增大电机的励磁电流（输入功率

保持不变），则电机的功率角将______（减少，不变，增大）。

（答案：

增大；减少）

（2）一台同步发电机并联在大电网上运行。

过励时电机输出______（感性，容性，

零）无功功率；欠励时电机输出______（感性，容性，零）无功功率；正常励磁

时电机输出______（感性，容性，零）无功功率。

（答案：

感性；容性；零）

（3）一台同步发电机并联在大电网上运行，当电机过励时其直轴电枢反应______

（去磁，增磁，没有）。

（答案：

去磁）

（4）一台同步发电机单独带感性负载运行，则电机的直轴电枢反应______（去磁，

增磁，没有）。

（答案：

去磁）

 2005年1月西安交通大学本科生电机学期末考试题

一、选择和填空题

1.      原动机拖动直流并励发电机空载运行，正转时能够建立起稳定的端电压，则反转时（  ）。

a.      能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压；

b.      能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压；

c.      不能建立起稳定的端电压。

2.      一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机，则发电机将（  ）。

a.      停转；  b.作为电动机反向运转；c.作为电动机正向运转。

3.      起动直流电动机时，电枢回路的起动电阻应调到阻值_______（选填：

a.最大；b.最小）的位置；励磁回路的调节电阻应调到阻值_________（选填：

a.最大；b.最小）的位置。

4.      变压器负载运行时，若增大负载电流，则变压器的铁耗将________（a.减小；b.不变；c.增大）；变压器的铜耗将_________（a.减小；b.不变；c.增大）。

5.      假定某台变压器的额定电压、额定频率和铁心结构已经不可变更，今测试发现其铁心过饱和，为了减小饱和程度。

应该（  ）。

a.      减少一次侧绕组匝数； b.减少二次侧绕组匝数；

c.增大一次侧绕组匝数； d.增大二次侧绕组匝数；

e. a或者b;             f. c或者d。

6.      异步电机作发电机运行时，转差率S的范围为_________________；作制动运行时，异步电机转差率S的范围为_________________。

7.      三相单层交流同心式绕组，总槽数24，极数2p＝2

[endif]-->，其分布系数为_________；短距系数为_________。

8.      某台Y接法的交流电机的定子对称三相绕组，当电机运行时有一相绕组断线，则此时的基波磁势性质是（   ）。

a.      圆形旋转磁势；  b.脉振磁势；  c.椭圆形旋转磁势。

9.      与容量相当的鼠笼转子异步电动机相比较，绕线转子异步电动机的优势在于（   ）。

a.工艺简单，成本低；  b. 坚固耐用，维护方便；

c.可以给转子绕组中串入调节电阻，改善起动和调速性能。

10.  某台隐极转子同步发电机，其同步电抗每相值

，如果接每相阻抗为

的三相对称负载，则电枢反应的性质为（  ）。

a.直轴去磁兼交磁；   b.纯增磁；

c.纯去磁；           d.直轴增磁兼交磁。

11.  三相同步发电机的直轴电枢反应电抗为

，直轴同步电抗为

，则二者的大小关系为（   ）。

a.

；   b.

；  c.

12.  同步电动机最大的优点是___________________________；当电动机处于过励状态时，功率因数是________（a.滞后；b.超前）的。

13.  变比为

的自耦变压器与同容量的普通双绕组变压器相比较，二者绕组容量的比值为（    ）。

a.

；        b.

；       c.1 。

14.  48极的三相水轮同步发电机的转子转速为150r/min，带三相对称负载运行，其定子电流的频率为__________Hz；由电机定子三相绕组产生的旋转磁势的转速为_________r/min。

15.  Y,y接法的三相组式变压器一次侧接额定电压，二次侧空载，则励磁电流为_____________波；主磁通为_____________波；一次侧相电势为___________波；二次侧线电势为_________波。

二、简答题（

）

1.      画出凸极同步发电机稳态短路运行时的相量图，并分析其稳态短路电流不大的原因。

2.      定子绕组为

接法的三相异步电动机采用Y-

换接开关起动时，其起动电流与直接起动电流（线电流）的比值是多少，并给出推导过程。

3.      画出联结组别为Y,d9的三相变压器绕组接线图。

4.简述直流电动机的工作原理。

答案

1.     c；2.     c；3.     a，b； 4.     b,c；5.     c；6.     s<0,s>1；7.0.9659,1；8 .a；

9 .c；10   d；11   d>Xd’>Xd’’；12   率因数可调  超前；13   b；14   50Hz120r/min

15   正弦，平顶，尖顶，正弦