创新试题12自动控制元件

1、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 任课教师：曾成碧 成绩：适用专业年级： 电气03创新 学生人数：24 印题份数： 28 学号： 姓名：考 试 须 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

2、空：（31分）1、一台额定频率为50Hz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 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。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 。4、单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。5、感应电动机起动时，转差率s= ，此时转子电流的值 ，cosj2 ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。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 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率

3、为s，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。5、同步电机的功角有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 空间夹角。6、当一台同步发电机的短路比大时，其同步电抗Xd ，短路电流Ik ，电压变化率 ，过载能力 。7、同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应；同步发电机在欠励时向电网输出 ，产生 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？（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？（6分）3、交流发电机定子电枢绕组相电势的频率

4、、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50Hz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？（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，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

5、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？（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。（7分）三、计算题：（16分）1. 一台JQ2-52-6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50HZ，额定功率7.5KW，额定转速960r/min，

6、额定负载时cosj1=o.824，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。（10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dN=200，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250，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） 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

7、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：，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：根据可知，因此，一次绕组匝数减少,主磁通将 增加，磁密，因不变，将随的增加而增加，铁心饱和程度增加，磁导率下降。因为磁阻，所以磁阻增大。根据磁路欧姆定律，当线圈匝数减少时，励磁电流增大。 又由于铁心损耗，所以铁心损耗增加。励

8、磁阻抗减小，原因如下：电感， 激磁电抗，因为磁阻增大，匝数减少，所以激磁电抗减小。设减少匝数前后匝数分别为、，磁通分别为、，磁密分别为、，电流分别为、，磁阻分别为、，铁心损耗分别为、。根据以上讨论再设，同理，于是。又由于，且（是励磁电阻，不是磁阻），所以，即 ，于是，因，故，显然，励磁电阻减小。励磁阻抗 ，它将随着和的减小而减小。变比将减小。2、答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。3、答： (1)频率 ：频率频率f

9、与磁极对数p和发电机的转速n有关，p是由构造决定，n是由运行条件决定。(2)波形：波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。(3)大小： 与绕组结构（是短距还是整距绕组，是分布还是集中绕组）、绕组串联匝数有关，由构造决定；与频率、每极下磁通量有关，由运行条件决定。4、答： 本题题意为频率增加（增加倍）由和知，基波合成磁动势幅值大小及转向与频率无关 。而转速n1与频率成正比，故转速增加1.2倍。5、答 最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。如果电源电压下降过多，当起动转矩下降到小于负载转矩时，电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时，原来运行的电动机将停转。电源电压下降，则最大转矩下降到原来的，起动转矩也下降到原来的。磁通下降到原来的，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的。在负载转矩不变的情况下，上升，定子电流相应上升，电动机的转速有所降低，增大，不变。6、7、答：空载时定子无电流，同步电机仅有一个以n1旋转的转子励磁磁场,在定子中感应三相对称电势，称励磁电势。而当定子有负载，定子有电流产生电枢磁势。电机气隙中的