03创新试题12.pdf

四川大学期 考试试题 闭卷 20 05 20 06 学年第 2 学期 课程号 课序号 课程名称 电机学电机学 任课教师 曾成碧 成绩 适用专业年级 电气电气 03 创新创新 学生人数 24 印题份数 28 学号 姓名 考考 试试 须须 知知 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试 必须严格执行 四川大学考试工作 管理办法 和 四川大学考场规则 有考试违纪作弊行为的 一律按照 四川大学学生考试违纪作 弊处罚条例 进行处理 四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试 必须严格执行 四川大学考试工作 管理办法 和 四川大学考场规则 有考试违纪作弊行为的 一律按照 四川大学学生考试违纪作 弊处罚条例 进行处理 四川大学各级各类考试的监考人员 必须严格执行 四川大学考试工作管理办法 四川大学考 场规则 和 四川大学监考人员职责 有违反学校有关规定的 严格按照 四川大学教学事故认定 及处理办法 进行处理 四川大学各级各类考试的监考人员 必须严格执行 四川大学考试工作管理办法 四川大学考 场规则 和 四川大学监考人员职责 有违反学校有关规定的 严格按照 四川大学教学事故认定 及处理办法 进行处理 一 填空 31 分 1 一台额定频率为1 一台额定频率为 50Hz 的电力变压器接于的电力变压器接于 60Hz 电压为此变压器的 6 5 倍额定电压的电网上运行 此时变压器磁路饱和程度 z 电压为此变压器的 6 5 倍额定电压的电网上运行 此时变压器磁路饱和程度 励磁电流 励磁电流 励磁电抗 励磁电抗 漏电抗 漏电抗 2 三 相 变压 器 理 想 并 联 运 行 的 条 件 是 2 三 相 变压 器 理 想 并 联 运 行 的 条 件 是 1 2 3 3 为使电压波形不发生畸变 三相变压器应使一侧绕组 为使电压波形不发生畸变 三相变压器应使一侧绕组 4 单相绕组的基波磁势是 单相绕组的基波磁势是 它可以分解成大小 它可以分解成大小 转向 转向 转 速 转 速 的两个旋转磁势 的两个旋转磁势 5 感应电动机起动时 转差率 感应电动机起动时 转差率 s 此时转子电流 此时转子电流 2 I的值的值 cos 2 主磁通比 正常运行时要 主磁通比 正常运行时要 因此起动转矩 因此起动转矩 6 当三相感应电动机定子绕组接于 6 当三相感应电动机定子绕组接于 50HZ 的电源上作电动机运行时 定子电流的频率为的电源上作电动机运行时 定子电流的频率为 定子绕组感应电势的频率为 定子绕组感应电势的频率为 如转差率为 如转差率为 s 此时转子绕组感应电势的频率 此时转子绕组感应电势的频率 转子电流的频率为 转子电流的频率为 5 同步电机的功角 有双重含义 一是 同步电机的功角 有双重含义 一是 和和 之间的夹角 二是之间的夹角 二是 和和 空间夹角 空间夹角 6 当一台同步发电机的短路比大时 其同步电抗 当一台同步发电机的短路比大时 其同步电抗 Xd 短路电流 短路电流 Ik 电压变化率 电压变化率 过载能力 过载能力 7 同步发电机在过励时从电网吸收 同步发电机在过励时从电网吸收 产生 产生 电枢反应 同步发电机在欠励 时向电网输出 电枢反应 同步发电机在欠励 时向电网输出 产生 产生 电枢反应 电枢反应 二 问答题 53 分 1 变压器在制造时 一次侧线圈匝数较原设计时少 试分析对变压器铁心饱和程度 激磁电流 激 磁电抗 铁损 变比等有何影响 1 变压器在制造时 一次侧线圈匝数较原设计时少 试分析对变压器铁心饱和程度 激磁电流 激 磁电抗 铁损 变比等有何影响 5 分 2 为了得到正弦形的感应电势 当铁芯饱和和不饱和时 空载电流各呈什么波形 为什么 2 为了得到正弦形的感应电势 当铁芯饱和和不饱和时 空载电流各呈什么波形 为什么 6 分 3 交流发电机定子电枢绕组相电势的频率 波形和大小与哪些因素有关 这些因素中哪些是由构造 决定的 哪些是由运行条件决定的 3 交流发电机定子电枢绕组相电势的频率 波形和大小与哪些因素有关 这些因素中哪些是由构造 决定的 哪些是由运行条件决定的 6 分 注 1 试题字迹务必清晰 书写工整 本题 页 本页为第 页 2 题间不留空 一般应题卷分开 教务处试题编号 3 务必用 A4 纸打印 学号 姓名 4 台 台 50Hz 的交流电机 今通入的交流电机 今通入 60Hz 的三相对称交流电流 设电流大小不变 问此时基波合成磁动 势的幅值大小 转速和转向将如何变化 的三相对称交流电流 设电流大小不变 问此时基波合成磁动 势的幅值大小 转速和转向将如何变化 6 分 5 感应电动机带负载运行 若电源电压下降过多 会产生什么严重后果 如果电源电压下降 感应电动机带负载运行 若电源电压下降过多 会产生什么严重后果 如果电源电压下降 20 对最大转矩 起动转矩 转子电流 气隙磁通 转差率有何影响 设负载转矩不变 对最大转矩 起动转矩 转子电流 气隙磁通 转差率有何影响 设负载转矩不变 9 分 6 画出三相异步电动机正常运行时的等效电路图 说明图中个参数的意义 异步电动机在轻载和机 械负载增加时 图中什么参数发生变化 怎样变 若机械负载过大 致使电动机停转 等效电路中那 个参数怎样变 对应等效电路中那部分功率等于多少 画出三相异步电动机正常运行时的等效电路图 说明图中个参数的意义 异步电动机在轻载和机 械负载增加时 图中什么参数发生变化 怎样变 若机械负载过大 致使电动机停转 等效电路中那 个参数怎样变 对应等效电路中那部分功率等于多少 8 分 7 叫同步电机的电枢反应 电枢反应的性质有哪些 电枢反应的性质由什么决定 叫同步电机的电枢反应 电枢反应的性质有哪些 电枢反应的性质由什么决定 6 分 8 无穷大电网并联运行的同步发电机 当调节有功功率输出时 如果要保持无功功率输出不变 问 此时此刻功角 和激磁电流如何变化 定子电流和空载电势又如何变化 用同一相量图画出变化前 后的相量图 无穷大电网并联运行的同步发电机 当调节有功功率输出时 如果要保持无功功率输出不变 问 此时此刻功角 和激磁电流如何变化 定子电流和空载电势又如何变化 用同一相量图画出变化前 后的相量图 7 分 三 计算题 16 分 1 一台一台 JQ2 52 6 异步电动机 额定电压异步电动机 额定电压 380 伏 定子三角形接法 频率伏 定子三角形接法 频率 50HZ 额定功率 额定功率 7 5KW 额定转速 额定转速 960r min 额定负载时 额定负载时 cos 1 o 824 定子铜耗 定子铜耗 474W 铁耗 铁耗 231W 机械损耗 机械损耗 45W 附加损 耗 附加损 耗 37 5W 试计算额定负载时 试计算额定负载时 1 转差率 转差率 2 转子电流的频率 转子电流的频率 3 转子铜耗 转子铜耗 4 效率 效率 5 定 子电流 定 子电流 10 分 分 2 有一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行 额定负载时功角 有一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行 额定负载时功角 N 20 20 0 0 现因电网发生故障 电压下降 为原来的 现因电网发生故障 电压下降 为原来的 60 试问 为使 角不超过 25 试问 为使 角不超过 25 0 0 那么应增加激磁电流 使发电机的 那么应增加激磁电流 使发电机的 E0上升为原来的多少 倍 假定故障前后发电机输出的有功功率不变 6 分 上升为原来的多少 倍 假定故障前后发电机输出的有功功率不变 6 分 本题 页 本页为第 页 教务处试题编号 参考答案 一 填空题 1 答 饱和程度不变 励磁电流不变 励磁电抗增大 漏电抗增大 2 答 1 空载时并联的变压器之间无环流 2 负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载 3 负载时各变压器分担的电流应为同相 3 答 采用 d 接 4 答 脉振磁势 相等 相反 相等 5 答 1 很大 很小 小一些 不大 6 答 Hz50 Hz50 sHz50 sHz50 7 答 主极轴线 气隙合成磁场轴线 励磁电动势 电压 8 答 小 大 小 强 7 答 感性无功功率 直轴去磁 容性无功功率 直轴增磁 二 问答题 1 答 根据 m fNEU 111 44 4 可知 1 1 44 4fN U m 因此 一次绕组匝数减少 主磁通 m 将 增加 磁密 A B m m 因A不变 m B将随 m 的增加而增加 铁心饱和程度增加 磁导率 Fe 下降 因为磁阻 A l R Fe m 所以磁阻增大 根据磁路欧姆定律 mmR NI 10 当线圈匝数减少时 励磁电流增大 又由于铁心损耗 3 12 fBp mFe 所以铁心损耗增加 励磁阻抗减小 原因如下 电 感 mm m R N Ri iNN i N i L 2 1 0 011 0 01 0 0 激磁电抗 m mm R N fLX 2 1 2 因为磁阻 m R增大 匝数 1 N减 少 所以激磁电抗减小 设减少匝数前后匝数分别为 1 N 1 N 磁通分别为 m m 磁密分别为 m B m B 电流分别为 0 I 0 I 磁阻分别为 m R m R 铁心损耗分别为 Fe p Fe p 根据以上讨论再设 1 11 kk mm 同理 1 11 kBkB mm 1 22 kRkR mm 1 313 1 k 1 3 k 故 mm rr E0 E0 I I 三 计算题 解 1 min 1000 3 506060 1 1 r P f n 04 0 1000 9601000 1 1 n nn s 2 Hzsff25004 0 12 U I I t Ixj t xIj 0 E 0 E 3 WpPPP ad 5 7582455 377500 2 WP s s pCu94 315 1 2 4 FeCuCu pppPP 121 W44 860323147494 3155 7