2022年电机学复习题.pdf

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1、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（） EaU Ea=0 EaZ负Z正=Z负 Z正Xq XdXq Xd=Xq Xd=12Xq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/E1m K=E1/E2 K=U1/U2 K=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=2p 2a=p 2a=4p 2a=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

2、 ，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 I 0= I0，励磁阻抗 Zm= Zm。答案： 0.83, 0.83, 1.2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 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。答案： 8003. 两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的变

3、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

4、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：电阻精品资料 -

5、- - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 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

6、知绕组W1开路，3=10 100A，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1表示时，其基波分量短距系数KY1= 。答案： Ky1=sin1225. 三相异步电动机等效电路中的参数12ssr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

7、=10.5KV，cos. 08（滞后），xd*=1.0 ，不计 ra 。试求：该机供给90% 额定电阻且cos. 08（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：*I=0.9(0.8-70.6)=0.72-70.54pQ*.072054 P=0.72250000 8 .=22500KW Q=0.54250000 8 .=16875千乏.*EujI xNd010 0 +j(0.72-70.54)1.0精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11 页

8、 - - - - - - - - - - =1.7 25则E0*=1.7, =25.1 E0=1.71053.=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、CeN=UN-RaIN/ nM =0.139, n0=UN/ CeN =1582.7r/min, nN= n0 - nN =82.7 r/min 串电阻后转速降落n

9、= n0 - n =582.7 r/min，则 Ra+R/Ra=n /nN，R=0.65 (5分)2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+ nN =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*=10I*=1002.=50 rm*=PSINO0213312500002*2( .)=2.

10、66 xm*=Zrmm*2*2.502 6622=49.93 Zk*=0.105 rk*=PSIKNNN*260012500012=0.0048 xk*=()().*Zrkk2222010500048010494. 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 =(1

11、000/3)/3300=1.75 (3分 )ZN=U1N2/SN=100， Z=Zk+K2ZL=307.23580 (4分)I1=U1N/ 3/ Z=18.79A (4分)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 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

12、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=zpm23643=3 N=pq Nac22361=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=6011fn601fn=6050576=5.2 取p=52p=10 (2)n1=60605051fp=600转/ 分 (3)SN=nnnN11=600576600=0.04 (4)f2=SNf1=0.04 50=2Hz7. 一台三相

13、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=60605021fp=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)

14、1500=1460转/ 分负载转矩 T2N=9.55PN/nN=9.5513000146085=牛、米电磁转矩 Tem=Pmec/260n=1321560/2 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( t-2400); iB =1. 41Icos( t-1200); iC=1.41Icos t;其中电流有效值I=10A 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - -

15、 -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 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=379.6A+A F1 +C +B 图 2 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=0.157 ，并励电阻 Rf=91，一对电刷压降UVb2，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-2 Ub=220-75 0.

16、157-2=206.2V If=URNf22091=2.42A Pem=EaNIa=206.2 75=110. 某台变压器 rk*=0.015，xk*=0.05 ，试求：半载且功率因数cos.08（滞后）时的电压变化率。（4分）答案：因为半载 =0.5 ，cos2=0.8 ，210 8cos.=36.9 U=(cossin)*rxkk22 =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。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。精品资料 -

17、- - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 答案：幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为32 倍，即 Fm1=1.35NKPw1I 。转速为同步速：n1=60fp。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，因此无论什么情况，异步电机的功率因数总是滞后的。4

18、. 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。AB C X YZ a b c x y z 图 1 答案：绕阻电动势向量见图1联接组别为 D ，y 9X,B精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - X,B c ?AB?BCx,y,z Y ,C ?CA b ?aba,A,Z图 1 5. 提高同步发电机过载能力的方法有哪些？答案：增加励磁电流，即增大E0。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答案：设 U2为参考量 U=1 0 U1=U2+I1rk+I1xk。2. 画出三相同步发电机各序等效电路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 答案：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - - -