广东海洋大学电机学作业自测汇总.docx

、绪论判断运动v导体L切割电势e电流i。a) e、i同向则电磁力f与V同/反向 L为电动/发电（）b) e、i反向则f与V同/反向 L电动/发电 （）c) e由电磁作用产生，e*i称为电磁功率 （）证明 电磁功率e*i=机械功率f*v 在不考虑空载损耗的情况下P电=ei =BLvi =BLiv =fv =P机 作图左图为某电机定转子磁场s、r位置。标出定转子电磁转矩Ts,Tr。作图下图为电机运动的定转子磁场s、r（1） 标出定转子电磁转矩Ts,Tr；（2）判断电机运行状态电动 发电定子磁场领先 转子磁场领先转子Tem与n同向 转子Tem与n反向稳态时定转子磁场转速相同铁芯线圈交流阻抗大，因为铁芯磁阻大()。改：磁阻越小则磁场越强电感、电抗越大交变磁场下的铁芯损耗有害无用()。线圈电感与匝数成正比()。改：匝数的平方永磁体有良好的导磁性()。改：抗外部磁场变化，对外”不”导磁电机电磁转矩消除定转子磁场的角差()。改：力图已知直流机定子不动、定子磁场也不转动()；而转子转动，所以转子磁场也转动()。交流电机定转子磁场转速始终相同()。改：定子转速、转矩可能非恒定，默认为平均值。电机的Tem反抗定转子磁场的扭曲()，使定转子磁场重合无角差()。改： 力图使定转子磁场重合、无角差电机定转子磁场同速()改：稳态时，电动时转子Tem、n反向()改：同向1、 直流电机填空直流机的电枢反应指 电枢电流对气隙磁场的影响：使气隙磁场弯曲 ,不利影响是 换向恶化 和 减磁 ,解决方法主要是 在主磁极之间设换向磁极 和 主磁极可加补偿绕组 .他/串励电动机电枢电流反向,电机转向将 改变 / 不变 .直流电机不变损耗指: 与负载电流无关的损耗-并非不变，随nu等变化 ,可变损耗指 与负载电流有关的损耗 ,最高效率条件是 电机效率通则 .作图画他串励直流电动机机械特性,指出特点.他励特点：转速降小-特性较硬 恒速性好串励特点：(1)空载飞车, -应负载25%额定(2) 起动转矩大，过载能力强(3) 特性软，恒功性好,便于配电(4)接线简单，工作可靠,用于不需恒速、变化大的负载,吊车,电车,电钻等。作图画他并复励发电机外特性.1 他励机 2 并励机 3 复励发电作图画直流电动机各种制动的机械特性.计算他励电动机:Pn =34KW，Un=220V，nn = 3000r/min，In=175A(略励磁电流), 电枢回路Ra=0.1求：额定下E、Pem、Tem；输出TN，效率,空载损耗P0、电动机额定功率指输入的电功率(）改：电动机在额定运行条件下，转轴上输出的机械功率电枢将输入功率变换为电磁功率()改：将电磁功率变换为输出功率电动机电枢中:电磁转矩与转速向同(）;电势与电流同向() 改：反向发电机电枢EUa()电枢表面径向磁场形成主磁通()，它可产生切割电势(），但不产生转矩(）。改：产生 而切向磁场形成漏磁通()，它可传递电磁能量().改：不可电枢反应使气隙磁场扭曲(),不利于运行().改：有利有弊换向磁极可抵消电枢反应的减磁（），补偿绕组可改善换向（）。改：补偿绕组可抵消电枢反应的减磁电动机电磁转矩Tem=CTIa（）,发电机Tem=Cen( - ).改: Tem=9.55EI/n=9.55CenI/n=CmI,电枢铜损是可变损耗().机械损耗是不变损耗(),不变损耗是恒值().改：与负载电流无关，但随nu等变化最高效率条件是:可变损耗不变损耗().改：不变损耗 = 可变损耗满载时最高效率最有利()改：大电机近半载电动机电压升高则转速升高（）,电流也升高( - ).公式： 磁场越弱则转速越低（）. 0磁会使电动机停机().他励电动机机械特性硬（），适宜恒功率运行（）改：转速降小，恒速性好串励电动机机械特性软（），适宜恒转速运行（）改：用于不需恒速、变化大的负载他励机满磁调压调速有恒转矩特性()，满压调磁调速有恒电流特性()改：恒功率特性简述直流机特点：性能优良，控制简单方便，结构复杂2、 变压器简答变压器有何作用？可转换交流电的电压、电流、相位及电气隔离，可实现电能经济传输、灵活分配和安全合理使用填空双绕组变压器中：主磁通漏磁通简答铁芯主磁通正弦时，励磁电流波形？铁芯不饱和 正弦波无谐波 饱和 尖顶波有三次谐波交链绕组W1和W2W1或W2励磁电流I1和I2I1或I2作用传递功率阻碍电磁能量电路等效Zm漏抗Z1Z2计算单相变5MVA，35/6.3KV，f=50Hz，铁芯A=0.15m2，Bm=1.4T，求N1，N2。计算SL7-500KVA， 10/0.4KV，Po=1.08kw，Pk=6.9kw，Uk*=4%，Io*=2.1%，求 Zm*,Rm*,Xm* ;Zk*,Rk*,Xk*求m ；cos1=0.9，求m，求NP*=0.9, Q*=0.4 , 求U*计算单相变压器U1n=220V,I2n=80A(1)副边空载：测U1=221V,U20=118V,?U2n; (2)副边阻性负载：测U1=220V,I2R=64A,U2=116V,?Rk*;(3)副边感性负载：U1=219V,I2L=60A,U2=112V,?Xk*; (4)?Zk*，Sn，I1n。（提示：U*=U1*-U2*=Rk *I2r*+Xk*I2L*）填空组式Y/Y变中(1)励磁电流、相电势、线电势各有无三次谐波: 无 ， 有 ， 无 . (2)相电势波形是 尖顶波 , 危害是 绝缘 .计算两台变压器并联运行，Sn1,2=1.5MVA,2MVA, Uk*=6%,5%;(1)哪台先满载?(2)计算Sk1,Sk2; (3)总S=3.2MVA时?S1,S2;计算多台同型变压器(Sn=2MVA,m=0.4) 运行。(1)单台Sm ,(2) 临界S1,2,S5,6 (3)总S=2.5MVA,?经济运行台数n.作图画三相系统和变压器不对称运行B相等效电路填空变压器突然短路电流峰值可达 额定峰值 电流幅值的 2030 倍.填空影响变压器不对称供电能力的因素是0序附加阻抗按负载能力用”排列: 组式Y/Yn、D/Yn和芯式Y/Yn变.D/Yn 芯式Y/Yn 组式Y/Yn填空变压器空载合闸的动态过程：（1）磁通幅值最大近稳态幅值 2 倍；（2）励磁电流可达稳态幅值 几 倍.原因是 磁饱和 。三相系统不对称运行：(1)只单相ZL负载。 ?Zk1、IL1 (2) 二相间短路。?Zk2,Ik2。变压器通过电磁感应传递电能，转换交流电网电流（）。E1/E2=N1/N2 （） I1/I2=N2/N1 （）改： 主磁通：磁路主要为铁芯（）;与一二次绕组交链（）; 传递电磁能量（）;与励磁电流关系线性（）改：非线性 漏磁通：磁路主要为铁芯（）改：外部空间，与一次绕组交链(); 与绕组电流关系线性（）;等效为电阻()改：串联电抗感应电势的感性电流反磁();阻性电流增磁().改：阻性交磁，容性增磁电力变压器：典型Zm*5%( - )改：2066, Zk*33( - )改：4%15% U*=Rk*Q*+Xk*P*() 改：P*Rk*+Q*Xk*, 满载U*=uk*( - )改: 略小于电气谐波分“奇3、奇非3”次,3相中前者同相()，后者反相()。改：互差120三线系统无“奇3”谐波(),四线系统中线有“奇非3”谐波()励磁电流im正弦则铁芯尖顶() ;改：如磁通,电势e正弦则励磁im尖顶正弦则im为平顶波()改：/e 为平顶/尖顶则im正弦，有3次谐波()。 Y/Yn变：芯式可用于小容量()；组式可用于大容量()。改：不宜使用D/Y变:能消3次谐波3(+),因Y绕组感应3次谐波电流反磁3( - )改：绕组才有三次谐波变压器铁损耗是不变损耗(+)，与电压无关（）；改：与电压有关，与负载无关而铜损耗是可变损耗（+），与电压有关（）；改：与负载有关不变损耗=可变损耗时效率最高(),这时负载率应近满载（）改：接近半载多台并联运行时:正比于Uk*()改：1/Zk*; S正比于Sn()。 三相系统负载不对称运行必有0序与负序分量()；等效为电源侧出现0序与负序阻抗()；改：0序正序负序短路电流：Ik2=0.866Ik3（）。变压器不对称运行等效为电源侧出现0序与负序附加阻抗()。供电能力取决0序的电流与阻抗()；最大短路电流是Ik(3)(); 二相接地Ik(1,1)=(0.8661)Ik(3)(+), Z0越大,数值越大()。改：大Z0”，小Z0”Zk”Z0=Zk时Ik(1)=Ik(3)最大(),对供电不利（）。 改：不对称供电能力强Z0=Zm时, Ik(1)Im/3 ().改：最小3Im 变压器的中点0序偏移使重载相电压升高().改：重载相降压供电不足,轻载相有升压危害绝缘 空载合闸过程：磁通峰值达近2倍额定峰值(),电流也达2Im()。改：几倍突然短路过程：电流峰值可达近2倍的稳态负载电流幅值(). 自耦:体积小(), 效率高(). 能可靠隔离高低压()。改：两侧有电的联系，公共绕组断线则原边高压加至副边电压互感器二次侧:应“开路”(）；负载越大越准确()。改：二次绕组并联负载阻抗不可过小。否则影响精度。电流互感器二次侧：应为“短路”（）；如果开路则出现极高电势（）改：U1仅mV级所以U2不高，并过热烧毁（）改：产品可限磁限温不过热。3、 交流电机绕组填空交流电机绕组实现交流电流电势与 旋转磁场 的转变。主要问题是增强 基波 ，削弱 谐波 。方法是 线圈嵌入电机定转子槽内 。作图3相36槽6极交流机，设计其单层绕组，分3相画展开图。填空磁势向量表达 空间正弦 分布的磁势，其幅值= 磁势最大值 ，方向对应 磁势最大值方向 。填空多相交流绕组产生圆转磁势一般条件: 时空对称 。距120度二相绕组的磁势圆转，则电流相位差 60 度。填空三相绕组1绕组断线后磁势性质D : 椭圆 ; Y : 脉振 .填空谐波磁势转向转速n(5,5): n1 ;n(5,7): 。注：n(时u,空v)，vu时，谐波磁势主要是低速，结果为。简答用3相供电优点是:实用简单，供电功率大，占空间较小，设备较简单。填空负载电网iPTiPTV/V对称对称平衡对称平衡平衡Scott对称对称平衡对称平衡平衡4、 异步电机作图画异步电机定转子Tem方向,判断工作状态计算已知 s=5% ,-5% ,200%时机械功率Pmec=9.5,-10.5,-10KW计算对应电磁功率Pem, 转差功率Ps.画实际功率流图.计算异步电机Zm*=0.3+j5.3,R1*=R2*=0.04,X1*=X2*=0.10, 画标么值等效电路。计算空载励磁电流Io*=1/Zm*作图在定子电流圆图上，标出出空载、起动点，和欠速电动，超速发电，反转制动区域。异步机并网运行，指出 Tmsm= nmTm=2.5Tn,Tst=Tn,sm=1/5.画异步电机机械特性:(1) 固有;(2)降压;(3)转子串阻.计算已知异步机数据:UN=380V,PN=30KW,fN=50HZ,nN=1440r/min,过载能力KT=2.2. 略空载so、To(1)额定 IN， sN ,nN,TN, 最大Tm (2)临界sm nm (3)负载为0.6TN 时s、 n。作图画异步电机制动的机械特性:(1)能耗,(2)反接反转填空笼式异步电机常用调速方法与性能调速方法效率平滑性变频高好变极高差变s低好笼式异步电机调频调速（1）画机械特性（2）填表恒磁/压nmTmT_n硬度恒T/P基频以下磁恒定恒定恒定T 以上压恒定减小变软P异步机比直流机结构更简单(),应用更广(),性能更优良(）改：异步机转矩特性远差于直流机。异步机电磁转矩：阻止定子磁场与转子的转速差()；是“磁吸导”型()。改：“动磁吸导”异步运行时转子同步速(）改：，转子磁场转速Ik3对称运行时转子无铁损(+).不对称运行时:0序电流使转子产生铁损（空载损耗）（）改：铁损为固定损耗;负序电流使转子增加铜损（负荷损耗）().突然短路时暂态短路电流剧增原因是:(1)转子绕组的阻磁使暂态Xd减小（）; 自由分量使短路电流稳态分量增大（）。改：同步电抗大所以稳态短路电流不太大六、微特电机简答写出无刷直流电机平均转矩与导通绕组电势公式Pem=平均(e*id)E*IdTem=9.55Pem/n=CTId (CT =9.55Ce)作图画单相异步机、交流伺服机在单相脉振磁场下的转矩-转速特性作图已知力矩式自整角机组转子励磁1 2,