电机学复习思考题

1、电机学复习思考题一、填空题填空题答案变压器空载损耗可近似地看成 ( )损耗，短路损耗可近似地 看成 ( )损耗。铁、铜称三相交流绕组中通入对称的三相正弦交流电流，产生的圆 形基波旋转磁势的旋转方向是 ( ), 若要该变其转向，只要 将绕组对电源的接线做 ( ) 的改变即可。正序方向、任意二相磁路饱和时，磁通与励磁电流呈 ( ) 关系。非线性磁路饱和现象是指 ( ) 。当励磁电流继续增加时，磁通无法保 持与励磁电流线性增长的现象当电机中励磁电流继续增加时，磁通无法保持与励磁电流线 性增长的现象，称为磁路( ) 。饱和电机磁路结构中，采用铁磁材料比用空气或非铁磁介质，可 获得 ( ) 的导磁效果。

2、更好电机结构中的铁心部分常采用铁磁材料的冲片叠成，其目的 是 ()。减小磁滞和涡流损耗电流互感器是利用 ( )的原理，测量大电流，使用时要注意 ( ), () 。变压器、二次边应可靠接地、二次边不可开路电流互感器是一种 ( ) 变压器，用以测量线路中的( )。特殊的升压、大电流电压互感器二次侧绕组绝对不能 ( ), 并且必须 ( ) 。短路、可靠接地电压互感器使用时相当于变压器的 ()运行状态， 二次侧绕组绝对不能 ( ), 否则将 ( )。开路、短路、烧毁给变比为 2 的单相变压器原边绕组加 220V 的直流的电压 , 则 其副边输出电压为 ( ) 。0给变压器一次边绕组加 50Hz 的交流

3、电压 , 其二次边输出电压 的频率为 () Hz 。50交流电机的三相交流绕组中通入对称的三相正弦交流电流， 将在气隙中产生( )磁场 , 若要改变其转向，只要将绕组 对电源的接线做 ( ) 即可。圆形基波旋转、相序的换接通常电机容量越大，其效率越( )，线路电压等级越高， 线路损耗越 ( ) 。高、小同步发电机正常工作时，它的 ( ) 与 ( ) 是同步的。转速、所发出电压的频率向一台 4 极交流电机定子绕组中通入 50Hz 三相正弦交流电， 产生的基波旋转磁场的转速为 ( )1/min ，它的转向是由 ( ) 决定的，若将绕组对电源的任二相接线做对调，则其转向将 ( ) 。1500、相序、

4、改变一台三相同步发电机处于三相稳态短路状态，则此时它的电 枢反应磁势的方向与励磁磁势的方向 ( ) 。相反一台三相同步发电机处于三相稳态短路状态，则此时它的电 枢反应的性质是 ( ) 。去磁一台他励直流发电机 , 激磁不变 , 转速升高 15%, 则空载电 压升高 ( ) ；若改为并励直流发电机运行 , 激磁回路电阻不 变, 其电压升高量比前者的 ( ), 这是因为 ( ) 。15%、大、 励磁电流的增加， 还将引起 电压升高一台他励直流发电机 , 激磁不变 , 转速升高 20%, 则空载电 压升高 ( ) ；若是一台并励直流发电机 , 激磁回路电阻不 变, 其电压升高量比前者的 ( ), 这

5、是因为 ( ) 。20%、大、 励磁电流的增加， 还将引起 激磁电压升高一台正常运行时定子绕组接的感应电动机，如果起动时将 定子绕组转换为 Y 接法，则此时的直接起动电流可减少为 接的 ( ) 倍。1/3一台正常运行时定子绕组接的感应电动机 , 直接起动时起 动电流为 6In ，如果起动时将定子绕组转换为 Y接法, 则此时 直接起动电流为 ( ) 。2In以直流电机的换向器为分界，电枢绕组内的电流为( )性 质，电枢绕组外的电流为( )性质。交流、直流在交流电机定子对称三相交流绕组中通入对称的三相正弦交 流电流， 产生的基波旋转磁场的转速由 ()及( )决定，它的转向是由 ( )决定的， 若要

6、该变其转向， 只要将绕组对电 源的接线做 ( )的改变即可。极数、频率、相序、任二相接线对调直流电机电枢绕组内的电流是 ( )流性质 , 直流电动机工作 时, 其电磁转矩是 ( )性质的。交、驱动直流发电机换向器的作用是 ( ), 一台直流发电机工作时 , 其电磁转矩的性质是 ( )的，其电枢感应电势与电枢电流的 方向 ()。保证各磁极下导体电流流向不变、制动性质、相同、问答题答案问答题 判断三相变压器的连接组。 (绘出相量图，设相序为 A 超前 B 超前 C)。Y,y12 包括绘出的相量图判断三相变压器的连接组。 (绘出相量图， 设相序为 A 超 前 B 超前 C)。Y,y8 包括绘出的相量

7、图判断三相变压器的连接组。 （绘出相量图，设相序为 A 超前 B 超前 C）。Y,y4 包括绘出的相量图如何判断一台直流电机是运 行在发电机还是电动机状 态？绘出并励发电机的示意 接线图，并说明它能够建立起 稳定输出电压的条件？当感应电势 E 大于电压 U 时，为发电机状态，当 E 小于 U 时，为电 动机状态。包括绘出的示意接线图条件： 1、铁心有剩磁； 2、励磁回路电阻小于临界电阻； 3、电机转 向与励磁绕组的极性连接正确。试绘出三相感应电动机的 T 形等效电路， 并标明各物理量 及正方向。T 形等效电路、各物理量及正方向参见教材为什么说变压器的空载损耗 近似为额定运行时的铁耗， 短 路损

8、耗近似为额定运行时的 铜耗？变压器的损耗，应包括铁耗和铜耗。因为变压器空载电流很小，故铜 耗很小，所以变压器的空载损耗近似为额定运行时的铁耗；因为变压 器短路实验时，电流为额定，外施电压很低，故主磁通很小，所以铁 耗很小，短路损耗近似为额定运行时的铜耗。一台同步发电机与大电网并 联运行，若增加其励磁电流， 问发电机的有功功率及无功 功率的输出将怎样变化？简 述理由。若增加其励磁电流，发电机的有功功率输出不变，而无功功率的输出 将变化。 因为：输入的有功功率不变， 故发电机的有功功率输出不变， 而增加其励磁电流时， 由其 V 型曲线知， 无功功率的输出变化为： 当 电流超前电压时，无功先大后小，

9、当电流滞后电压时，无功变大。一台同步发电机与大电网并 联运行时，若改变其励磁电 流，问发电机的有功功率及无 功功率的输出怎样变化？因为：输入的有功功率不变，故发电机的有功功率输出不变；由其 V 型曲线知，无功功率的输出变化为：设功率因数为一时的励磁电流为 If ，当调节励磁电流小于 If 时，发电机输出随励磁电流减小而增加的 超前性质无功功率； 当调节励磁电流大于 If 时， 发电机输出随励磁电 流增大而增加的滞后性质无功功率。一台正常运行的三相感应电 动机， 当负载增加时， 输入电 流及转速如何变化？说明其 物理过程。当负载增加时，输入电流将增加，转速将降低。因为：负载增加时， 其电磁转矩将

10、增加， 故转子电流增加， 由磁势平衡知， 定子电流增加； 因为： I2=sE2 ，而 E2 为定值，故转差 s 将随转子电流增加而增加， 由转差定义，故转速将降低。以励磁方式为标准， 直流发电 机可以分为那几类？绘出并 励发电机的示意接线图， 并说 明它的输出端能够建立起稳 定电压的条件？有串励、并励、他励、复励。 包括绘出的示意接线图 条件： 1、铁心有剩磁； 2、励磁回路电阻小于临界电阻； 3、电机转 向与励磁绕组的极性连接正确。判断三相变压器的连接组。 （绘出相量图， 设相序为 A 超 前 B 超前 C）。Y,y2 要求绘出相量图以励磁方式为标准， 直流发电有串励、并励、他励、复励。机可

11、以分为那几类？并励直 流发电机不能发出稳定电压 时，可能是那些原因？ 一台同步发电机与大电网并 联运行时， 若仅改变其励磁电 流，问发电机的有功功率及无 功功率的输出怎样变化？试简述说明， 变压器的空载损 耗近似为额定运行时的铁耗。判断三相变压器的连接组。 （绘出相量图， 设相序为 A 超前 B 超前 C）。按并励发电机自励的条件： （ 1、铁心有剩磁； 2、励磁回路电阻小于 临界电阻； 3、电机转向与励磁绕组的极性连接正确。 ）逐项检查，通 常为第三项。 由能量守恒定律，若仅调节其励磁电流，由于没有改变输入的有功功 率，故不能调节其输出的有功功率。但由于改变了空载电势的幅值和 相位，故调节了

12、其输出的无功功率。由其V 型曲线知，无功功率的输出变化为： 设功率因数为一时的励磁电流为 If ，当调节励磁电流小于 If 时，发电机输出超前性质的无功功率， 当调节励磁电流大于 If 时， 发电机输出滞后性质的无功功率。 变压器的损耗，应包括铁耗和铜耗。因为变压器空载电流很小，故铜 耗很小，所以变压器的空载损耗近似为空载运行时的铁耗；又因为变 压器额定运行时一次电压基本不变， 故此时的主磁通与空载运行时基 本相同，故此时的铁损耗与空载运行时的铁损耗基本相同。Y,y10 要求有绘出的相量图一台正常满载运行的三相异 步电动机，当机械负载减少 时，输入电流及输入功率如何 变化？说明其物理过程。 如

13、何调节一台汽轮同步发电 机向大电网输出的有功功率 及无功功率？简述理由。当负载减少时，输入电流和功率都将减少。 因为：负载减少时，其电磁转矩将减少，故所需转子电流减少，由磁 势平衡知， 定子电流将减少； 由能量守恒定律及电网电压基本不变知， 输入功率将减少。调节其气门的开度， 可调节其输出的有功功率； 调节其励磁电流， 可调节其输出的无功功率。由能量守恒定律， 当调节其气门的开度， 改变了输入的有功功率， 故发电机的有功功率输出改变；而若仅调节其励磁电流，由于没有改 变输入的有功功率，故不能调节其输出的有功功率，但由于改变了空 载电势的幅值和相位，故调节了其输出的无功功率。三、计算题计算题答案

14、今有二台 Y/Y-1 4%/4.2%，问：若 答案： Ia /IbS max2 ， 6000/400V 的三相变压器，额定容量依次是100/230KV A ，短路电压依次是二台同时投入并联运行，若不使其中任一台过载，最大的供载容量是多少？ 4.2% 4% 1/ 0.9524a SaN I b SbN SaN 0.9524SbN 100 0.9524 230 319.0KVA今有二台 Y/Y-12 三 相变压器，额定容 量依次是 100/500/KV A ，短路 电压依次是 UK1 ， 0.9UK1 ，问两台供 出的容量最大是多 少？每台分量是多 少？/ 0.9Ia / Ib1S max I a

15、 SaN I b SbN 0.9SaN SbN 0.9 100 500 590KVA SaN 90KVASbN 500KVA今有三台 Y/Y-12 三 相变压器，额定容 量依次是 100/500/500KVA ， 短路电压依次是 UK1 ， 0.9UK1 ， 0.8UK1 ，若只选用 两台并联运行，问 选那两台供出的容 量最大，是多少？ 每台分量是多少？/ 0.8 0.889I 2 I 3 0.9 1S max I 2 S2N I 3 S3N 0.889S2N S3N 0.889 500 500 944.5KVA S2N 444.5KVAS3N 500KVA一台 3 相 4 极感应电动机，额定

16、电压 380V ，定子绕组接，频率 50Hz，额定功率 5.5kw,额定负 载时输入侧功率因数 0.8 滞后，定子铜耗 474w ，转子铜耗 237.5w,铁心损耗 167.5w ，机械损耗 45w， 附加损耗 29w ，试计算额定负载时( 1)效率( 2)转差率( 3)转速( 4)定子电流。 答案：P2 5.5(1) P1 P2p 5.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.029 6.4535.5 P2 /P185.23%6.453 pcu 20.2375 0.2375(2) s 0.041 Pem P1 pcu1 pFe pad 6.453 0.474 0.1675

17、0. 02960 50(3)n (1 s)n1 (1 0.041)1438.5 1minP 25500(4) I 1 P2550012.26A3U cos 3 380 0.8 0.8523一台 3相 4 极感应 电动机，额定电压 380V，定子绕组 接，频率 50Hz，额 定功率 5.5kw,额定 负载时输入侧功 率因数 0.8 滞后， 定子铜耗 474w ， 转子铜耗 237.5w, 铁心损耗 167.5w， 机械损耗 45w ，附 加损耗 29w ，试计 算额定负载时（ 1） 效率（ 2）转差率 （3）转速（ 4）转 子电流的频率（ 5） 定子电流。P 2 5.5(1)P1 P 2 p 5

18、.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.029 6.4535.5P2 / P185.23%6.453pcu2 0.2375 0.2375(2)s 0.041 Pem P1 pcu1 pFe pad 6.453 0.474 0.1675 0.02960 50(3)n (1 s)n1 (1 0.041)1438.5 1min(4) f 2 sf1 0.041 50 2.05HzP25500(5)I 112.26 A3U cos 3 380 0.8 0.8523一台三相感应电动 机其额定值如下： 0.8 滞后， 28KW ， 380V （ Y ） ， 950r/min ，定子铜耗 与铁耗之和为 2.2Kw ，机 械损耗 1.1Kw ，附 加损耗 0.168Kw ，试计算额 定负载时（1）效率。 （2）转差率。（3） 定子电流值。P2 28(1)P1 P2p 28 2.2 1.1 0.168 31.46828P2/ P188.98%31.4681000 960 ( 2)s4%1000P228000(3)I 159.76A3U cos 3 380 0.8 0.8898一台与大电网并 联运行的隐极同 步发电机，其功率 角 为 20°，求 （1）：增加励磁使 E0增加一倍， 变 多少？（ 2）若励