电机学(答案)9页

1、电机学要求：一、 独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定的做题组数作答，每人只答一组题目，多答无效，满分100分； 平台查看做题组数操作：学生登录学院平台系统登录学生登录课程考试离线考核离线考核课程查看做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识； 例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题； 二、答题步骤：1. 使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；2. 在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题号；三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word 文档

2、中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；1. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc” 2. 文件容量大小：不得超过20MB。提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！题目如下：第一组：1. 定子绕组磁场的转速与电流频率和极对数有什么关系？一台50Hz的三相电机，通入60Hz的三相对称电流，如电流的有效值不变，相序不变，试问三相合成磁动势基波的幅值、转速和转向是否会改变？(15分)答： 2. 直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V（等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？(20分)（1）磁通减少10

3、% ；（2）励磁电流减少10% ；（3）转速增加20%；（4）磁通减少10%。2. 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？(15分)3. 设有一台10kV、2200/220V、单相变压器，其参数如下：r1=3.6、r2=0.036、xk=x1+x2=26，在额定电压下的铁芯损耗pFe=70W，空载电流I0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T形等效电路和近似等效电路。(30分)在一次侧计算有：5. 一台三相四极交流电机，定子三相对称绕组A、B、C分别通以三相对称电流iA

4、=10sintA、iB=10sin(t-120)A、iC=10sin(t-240)A，求：(20分)（1）当iA=10A时，写出各相基波磁动势的表达式以及三相合成磁动势基波的表达式，用磁动势矢量表示出基波合成磁动势的空间位置；（2）当iA由10A降至5A时，基波合成磁动势矢量在空间上转过了多少个圆周？第二组：1. 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度。(20分)2. 某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压的大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？(20分)3. 设有一三相电机，6极，双层绕组，星形接法，Z

5、=54，y=7，Nc=10，a=1，绕组中电流f=50Hz，流入电流有效值I=16A，试求：旋转磁动势的基波、5次和7次谐波分量的振幅及转速、转向？(30分)4. 设有一台50kVA，50 Hz，6300/400V，Yy连接的三相铁芯式变压器，空载电流I0=0.075IN，空载损耗p0350W，短路电压uk*0.055，短路损耗pkN1300W。(30分)（1）试求该变压器在空载时的参数r0及x0，以及短路参数rk、xk，所有参数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。（2）试求该变压器供给额定电流且cos2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 第三组：1. 为什么要把变压器的磁通分成主磁通

6、和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？(30分)2. 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？(30分)3. 一台交流电机定子采用双层叠绕组，其中定子槽数Z=36，极数2p=4，并联支路数a=2，节距y1=7，线圈匝数Nc=2，试求：(20分)1） 画出叠绕组展开图（只画一相）；2） 每相绕组串联匝数；4. 一台并励直流发电机，PN=26kW，UN=230V，nN=960r/min，2p=4，单波绕组，电枢导体总数，Na=444，额定励磁电流IfN=2.592A，空载额定电压时的磁通F0=0.0174Wb，空载损耗p0=0.4kW。电刷安装在几何中性线上，不计磁路

7、饱和的影响，试求额定负载时：(20分)1） 发电机的感应电动势E；2） 发电机的电磁功率Pem、电磁转矩Tem及效率hN；第四组：1. 试述同步发电机作为发电机和电动机运行时，、和角的变化范围。(30分)2. 有一三相电机，Z=36、2P=6，a=1，采用单层链式绕组，试求：(20分)（1）绕组因数KN1、KN5、KN7； （2）画出槽导体电动势星形图； （3）画出三相绕组展开图（只画A相）；3. 设有一额定容量为5.5kW，50Hz的三相四极异步电动机，在某一运行情况下，达到输入的功率为6.32kW，定子铜耗为341W，转子铜耗为237.5W，铁芯损耗为167.5W，机械损耗为45W，杂散损

8、耗为29W，试绘出该电机的功率流程图，并计算这一运行情况下：(30分)（1）电磁功率、内功率和输出机械功率，以及电机效率；（2）转差率、转速（3）电磁转矩和机械转矩各为多少？4. 有一台三相异步电动机，UN=380V，三角形连接，起动电流倍数为6.5，起动转矩倍数为2，试求：(20分)（1）应用星形-三角形起动，起动电流和起动转矩各为多少？（2）应用自耦变压器起动，使起动转矩大于额定转矩的0.6倍，起动电流小于额定电流的3倍，此自耦变压器的低压抽头有80%、60%和40%三组，应该选哪一组抽头？第五组：1. 试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？(15分)2. 忽略定子电阻，试分析在下列情况下电枢反应的性质。(20分)（1）三相对称电阻负载；（2）纯电容性负载，发电机同步电抗；（3）纯电感性负载；（4）纯电容性负载，同步电抗。3.一台三相变压器，高低压绕组同名端和高压绕组的首末端标记如图所示，试将改变压器联接成Yd7。(10分)4. 一台串励直流电动机，PN=4.1kW，UN=110V，IN=50A，电枢回路各绕组电阻Ra=0.4(包括电刷接触电阻)，nN=1000r/min。不考虑磁路饱和的影响，试求：(25分)1） 电动机的额定输出转矩；2） 额定电流时的电磁转矩；3） 当电机电流减小为20A时，电机的转速是多少？5. 一台四极、380V、定子三角