电机学作业题

1 电电 机机 学学 习习 题题 集集 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 24 109mS 铁心磁导率 气隙长度 气隙截面积按 1 1S 计算 ml3 0 0 5000 Fe m0005 0 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 7 0 104 交作业 1 第二章 变压器第二章 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 R 3026 X 32083 55 11 11 127 2 1 N N U U k 77 32225 5 45 1011 55 11 3 2 2 2 2 I U kZm 3028 58 5 45 1047 55 11 2 3 2 2 2 2 2 I P kRm 14 3208358 3028 77 32225 222 2 mmm RZX 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 I 157 48 R 5 202 X 58 44 2 A U S I N N N 157 5 127 20000 1 1 67 58 5 157 9240 1 1 k k k I U Z 2 5 5 157 129000 22 1 1 k k k I P R 47 582 5 7 58 222 2 kkk RZX 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 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 2A A U S I N N N 288 68 101 732 5000 3 1 1 A U S I N N N 458 23 6 31 732 5000 3 2 2 2 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 AII N 288 68 11 kV U U N 5 774 732 1 10 3 1 1 kVUU N 6 3 22 A I I N 264 57 1 732 458 23 3 2 2 2 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 0 0486 交作业 3 第三章 直流电动机第三章 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 A R U I fN N f 786 0 140 110 3 aaa IREU 106V0 786 2815 0 110 a E aae IEP mN n P T s s e e 75 18 60 2 214 27106 交作业 4 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 1 Ce N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 85TN运行时的电机转速 5 电枢串 1 5 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 直接起动时的电流和电磁转矩 2 限制起动电流在 2IN时 电枢串电阻值 3 限制起动电流在 2IN时 电压值 3 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 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 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 2 倒拉反转制动运行方式 交作业 5 第四章 交流绕组第四章 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 Hz np f67 46 60 14002 60 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 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 fpn60 交作业6 第五章 三相异步电动机第五章 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 02 0 1500 1470 1500 s Ns n nn S HzSff102 0 50 12 min 3002 01500rSnn s 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 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电流 4 4 2 x 033 0 1500 1450 1500 s Ns n nn S A XX S R R U II126 4 42 43 0 033 1 12 1 33 2203 2 2 2 21 2 2 1 1 21 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 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 WPPP N 1020020010000 损耗 W S P P10537 968 0 10200 1 e 5 W S R IP10542 032 0 12 1 02 1033 2 2 2 2e WRIP52533 147 1133 2 1 2 11cu 3317 76881533 2 e mmF RIP W 1138533152553710 1e1 Fecu PPPP 87 8 11385 10000 1 P PN 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 S e P T e 2 总机械功率表达 P Te 3 主磁通 转子电流和转子的内功率因数表达 ICT Te 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 交作业 8 第六章 同步电机第六章 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 3637V3 63003 NN UU NNN IUS3 A U S II N N NN 1374 68 63003 1015000 3 3 5 23 1374 68 3637 1 968 N N SS I U XX 6 9775V5 231367 680 636372909 6 sincos 2 2 22 0 SNNN XIUUE 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 857 0 70000 60000 cos 0 S P 0 31 交作业9 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