电机学习题集+答案.doc

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？1-4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。铁心截面积，磁路平均长度，铁心磁导率；气隙长度，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，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？H/m。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，SN=20000kVA,U1N/U2N=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47kW，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,Rm=3026,Xm=32083)2）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)。(I1N=157.48A,Rk= 5.202,Xk=58.44)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=0.8（按负载电流滞后电源电压计算）。(Z总=645.08+j483.81，ZL=639.8+j425.4)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,458.2A2）一、二次侧的额定相电压和额定相电流。5.774kV，6.3kV，288.7A,264.62-7：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=806.4,4.86%)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，励磁电阻RfN=140。计算该电动机额定运行时的电动势和电磁转矩。(If=0.7857A,Ia=27.21A,Ea=105.9V, =153.94r/min,Te=18.719N.m)3-5：一台他励直流电动机，额定功率PN=22kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=115A，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.1，忽略空载转矩T0和电枢反应的去磁作用。计算电机特性1CeN和理想空载转速；0.139,1583r/min2固有机械特性斜率；0.5423额定电磁转矩；152.7N.m4电动机带恒转矩负载TL=0.85TN运行时的电机转速；15135. 电枢串1.5电阻时的人为特性（理想空载转速和曲线斜率）；1583r/min.8.67143-6：直流电动机参数如3-5，进行起动参数计算1直接起动时的电流和电磁转矩；2200A,2920N.m2限制起动电流在2IN时，电枢串电阻值；0.85653. 限制起动电流在2IN时，电压值；23V3-7：直流电动机参数如3-5，电机在额定状态下运行，进行调速计算1电枢串1电阻，转速为多少；673r/min2电压为100V，转速为多少；637 r/min3欲把转速调至1000 r/min，电枢串电阻值。0.6044欲把转速调至800r/min，电压值。122.7V3-8：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），以-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；0.14172.倒拉反转制动运行方式。2.0548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？46.67Hz4-3：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？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？(3000,1500,1000,750r/min)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？(4,750r/min,20r/min,0.0267)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？(1Hz,30r/min,0r/min)5-5：一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率10kW，额定电压380V，Y接，电机转速1450r/min，定子每相电阻R1=1.33，漏抗x1=2.43，转子电阻归算值R2=1.12，漏抗归算值，不计激磁回路，计算电机运行时的定子相电流。(s=0.0333,Z=34.93 + j6.83,6.16A)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R1=1.33，转子电阻归算值R2=1.12，激磁电阻Rm=7，额定运行时的定子相电流I1=11.47A，转子相电流归算值I2=10.02A，激磁电流Im=3.917A，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？(Pe=10542W,Pcu1=525W,PFe=322W,P1=11389W,P=10205W,P2=10000W,87.8%)5-7：写出感应电动机电磁转矩的三种表达式。1）电磁功率表达；2）总机械功率表达；3）主磁通、转子电流和转子的内功率因数表达。5-8：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？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，激磁电动势E0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E0为多少？（U=3634V,IN=1374.6A,9783V）6-4：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0、功率角、激磁电动势E0*（不计磁饱和和定子电阻）。（=31，54.8,23.8,Id*=0.8171,1.7321）6-5：同步发电机单独负载运行和与电网并联运行时，性能上有什么差别？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