电机学作业题.docx

1、电机学作业题电机学习题集备注：作业时抄写题目，题与题之间空一行。绪论和第一章：磁路1-1:简述右手螺旋法则，左手定则和右手定则，以及电磁感应定律。1-2:简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。假定作用在某段磁路上的磁动势为HL,该段磁路磁阻为 Rm,则通过该段磁路的磁通量是多少？1-3:电机中为什么要使用铁磁材料，直流磁路和交流磁路有什么区别？4 2 1-4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。铁心截面积 S = 910 m ,磁路平均长度I =0.3m，铁心磁导率 =5000她；气隙长度6 = 0.0005m，气隙截面积按1.1S计算。套装在铁心上的励磁绕组 500匝，问电流0.5A时

2、，磁路中磁通为多少？作用在铁心磁路和 气隙上的磁动势分别为多少？ 卜0 =4兀=107 H/mo 交作业 1第二章：变压器2-1:简述变压器的组成。变压器的最基本组成是什么？2-2:什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流？2-3:什么是变压器的主磁通？什么是变压器的漏磁通？主磁通的大小主要取决于哪些因素？2-4:单相变压器计算1) 一台单相变压器， S=20000kVA,U1WU2N=127kV/11kV , 50Hz,高压侧开路，在低压侧施加额定电压并进行测量，测得电流 45.5A，损耗47k叫不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数 (实际值)。(k=11.5455,R=

3、3026,X=32083)2 U2 2 11勺03 -Zm =k2 K 二=11.552 k = 32225.77。12 45.52 P 2 47 10 Rm =k2 2=11.552 =3028.58 112 45.52Xm= jZmf-H =J32225.772-3028.582 =32083.14Q2)上述变压器，低压侧短路，在高压侧施加一电压使电流达到额定电流，进行测量，测得电压9.24kV，损耗129kW不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。(I=157.48,R=5.202,X=58.44)!inSn 20000=157.5A127ZkU 1NUik92

4、40 =58.67I1k 157.5P1k 129000= _2I1k 157.5=5.2Xk=；|Zk|2-Rk =v58.72 -5.22 =58.47。3)上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率因数 cos 4 =0.8。(Z=645.08+483.81j,z=639.8+425.4j) 交作业 2-2-5:什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？说明联结组别 Yd11的含义。2-6:三相变压器，额定容量 5000kVA，额定电压10kV/6.3kV , Yd连接，计算1) 一、二次侧的额定电流； 288.7A,458.2AI1N_ Sn 5000

5、一 3U1N 一 1.732 10= 288.68AI2NSN3U2N5000 =458.23A 1.732 6.32) 一、二次侧的额定相电压和额定相电流。 5.774kV,6.3kV,288.7A,264.6因为是 Yd 接法，所以 I1N = I1 = 288.68A,U = U1N = =5.774kV 、3 1.732U 2必=U 2N =6.3kV 12小=， = 458.23 = 264.57 A 3 1.7322-7:变压器的并联运行条件是什么？2-8 : 2-4中变压器，满负荷运行时， cos =0.8,利用简化等效电路，利用标幺值计算该变压器的电压调整率。(Zb=806.4

6、, 0.0486) 交作业 3第三章：直流电动机3-1:简述直流电动机结构。什么是直流电动机的励磁方式？直流电动机有哪些励磁方式？3-2:什么是直流电动机的额定功率、额定电压和额定电流？3-3:什么是直流电动机的电枢反应，电枢反应对直流电动机什么性能有影响？ 3-4: 一台并励直流电动机，额定功率 2.6kW，额定电压110V，额定电流 28A,额定转速1470r/min，电枢总电阻 Ra=0.15 Q ,励磁电阻 RfN=140 Q。计算该电动机额定运行时的电动 势和电磁转矩。If110RfN= 0.786AU =Ea RaiaEa E10-0.15 (28-0.786) =106VP =E

7、a Iae a aP 106 27.214Te =圣= =18.75N *me 2 二 %60 交作业 43-5 : 一台他励直流电动机，额定功率 PN=22kW 额定电压 U=220V,额定电流In=115A,额T0和电枢反应的去磁作定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.1 Q,忽略空载转矩 用。计算电机特性1 . CeN和理想空载转速；2.固有机械特性斜率；3.额定电磁转矩；4. 电动机带恒转矩负载 Tl=0.85T n运行时的电机转速；5.电枢串1.5 Q电阻时的人为特性（理想空载转速和曲线斜率）3-6 :直流电动机参数如 3-5 ,进行起动参数计算1.2.3.2I

8、n时，电枢串电阻值；2I n时，电压值；3-5 ,电机在额定状态下运行，进行调速计算 转速为多少；直接起动时的电流和电磁转矩； 限制起动电流在 限制起动电流在3-7 :直流电动机参数如1 .电枢串1 Q电阻，2.电压为100V,转速为多少；3.欲把转速调至 1000 r/min ,电枢串电阻值。4.欲把转速调至 800r/min ,电压值。3-8:直流电动机参数如 3-5,负载为位能性恒转矩负载（数值上等于额定电磁转矩）-200r/min下放重物，计算电枢回路串电阻大小？1.能耗制动运行方式；2.倒拉反转制动运行方式。交作业第四章：交流绕组4-1:两导体（A , B）位于四极交流电机定子上，沿

9、转子旋转方向， A超前B 10 （空间机械角度），则这两导体电动势相位差为多少，如果把这两导体首尾相连组成一个线圈，则该 线圈电动势与导体 A电动势相位关系如何，用向量图说明。4-2：交流绕组A位于四极交流发电机定子上， 电机转速1400r/min ,绕组中感应正弦电动势，则电动势频率为多少？4-3:单相交流绕组中通交流电，产生的磁动势性质如何？对称三相交流绕组中通三相交流 电，产生的磁动势性质如何？答：单相交流绕组中产生的是脉振磁动势；对称三相交流绕组中产生的是旋转磁动势。4-4:三相交流电机(50 Hz )，当该电机分别为2极、4极、6极和8极时，该电机中旋转磁 场的转速分别为多少？pn

10、= 60 f交作业第五章：三相异步电动机5-1:简述三相感应电动机的结构。笼型转子与绕线型转子有什么区别？5-2： 一台50Hz感应电动机，额定转速730r/min。则该电机极对数和同步转速为多少？电机 额定运行时的转差和转差率又为多少？当电机转速降低时， 电机的转差和转差率分别如何变化？5-3:感应电机为什么功率因数总是滞后的？感应电机负载增大时，定子电流为什么会增 大？5-4 : 一台三相四极的绕线型感应电动机 (50Hz),电机转速1470r/min ,则转子电动势和转子电流频率为多少，转子磁动势相对转子转速为多少，相对定子的转速又为多少？S=nsf2 = f1 S =50 0.02 =

11、 1Hzn =ns S=1500 0.02 =30r/min转子磁动势相对定子的转速为 0 。5-5 : 一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率 10k叫额定电压380V, Y接，电机转速1450r/min，定子每相电阻 R=1.33 Q，漏抗X1, =2.43 Q，转子电阻归算值 R =1.12 Q ,漏抗归算值x2o=4.4Q,不计激磁回路，计算电机运行时的定子电流。1500-1450 Me0.0331500 交作业 7 5-6 : 一台三相四极的笼型感应电动机， 额定功率10kW额定电压380V,额定转差率0.032,定子每相电阻 R=1.33 Q,转子电阻归算值 R =1.12 Q,激

12、磁电阻 R=7Q ,额定运行时的 定子相电流I i=11.47A，转子电流归算值 成=10.02A，激磁电流 W3.917A,机械和杂散损 耗共计200W试计算该电机的电磁功率、输入功率和效率？P 产 PN %耗=10000 200 =10200WP 10200R = 一- = =10537W1-S 0.968_ 2 R2 _2 1.12 -r =3I2 2 =3 10.02 =10542WS 0.032舄=312& =3 11.472 1.33 =525W品=31沉=3 15.7688 7 =331P =R +?或 +PFe =10537 +525 +331 =11385 WPN 10000

13、N % =87.8%P 113855-7 :写出感应电动机电磁转矩的三种表达式。1） 电磁功率表达；Te = 里,1S2） 总机械功率表达；Te - P3） 主磁通、转子电流和转子的内功率因数表达。 Te =CrI5-8 :转子电阻对感应电机的 Te-s曲线有什么影响？适当增大转子电阻对感应电机的起动电流、起动转矩有什么影响？5-9:什么是感应电动机的工作特性？当负载增大时，这些特性如何变化？5-10:试述笼型感应电动机的起动和调速方法？绕线型感应电动机在起动和调速时有什么 独特的方法？ 交作业 8第六章：同步电机6-1:简述同步电机隐极和凸极转子有什么特点？6-2:同步发电机空载运行时，激磁

14、电动势 Eo都与哪些因素有关？与励磁电流之间是什么关系？6-3: 一台汽轮发电机，额定容量 15000kVA，额定电压6.3kV （Y接），额定功率因数 cos=0.8 （滞后），同步电抗标幺值为 1.968,不计磁饱和与电枢电阻，则额定负载时发电机的激 磁电动势 Eo为多少？ （ U=3634V,In=1374.6A,9783V ）UN：.：，= U N / 3 =6300八.3 = 3637V& = 3UnIn, , SN 15000 103 _ N= N = 3Un =、3 6300 再* UN 3637XS=XS 四=1.968 =5.23In：， 1374.68E。= . U n厂c

15、os厂2U 厂sinF X s 2=2909.62 3637 0.6 1367.68 5.232 = 9775V6-4:有一台额定容量 70000kVA、额定功率60000kW 额定电压13.8kV （星形连接）的三相 水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为 Xd =1.0 , Xq =0.7,试求额定负载时发电机的内功率因数角W 0、功率角a、激磁电动势 R* （不计磁饱和和定子电阻）。（中=3T, 54.8,23.8 , ld=0.8171,1.7321）P 60000cos i 0 = = =0.857S 70000寸-31 交作业6-5:同步发电机单独负载运行和与电网并联运行时，性

16、能上有什么差别？简述原因。6-6:投入并联的同步发电机应满足哪些条件？如何调节发电机向电网传送的无功功率？6-7:简述直流电动机、异步电动机和同步电动机的各有什么特点？6-8:某工厂电力设备所消耗的总功率为 2400kW cos（）=0.8 （滞后），今添置一台功率为400kW的同步电动机，cos力=0.8 （超前），试计算添置设备后，工厂的总有功功率、总无功功率和功率因数分别为多少。 （2800kW,1500kW,S=3176kVA,0.8816）10 一 交作业P 2400kW o3000kW0.8400kW 口500kWQn=Q -Q1 =1800-300 =1500kW0.8、P： +QN =3176.5kVA6Pn 2800= =0.881SN 3176.5