电机学复习题

1、电机学复习题一、选择题1. 同步发电机参数Xd 称为（）漏抗同步电抗电枢反应电抗负序电抗答案： 12. 直流电机运行在发电机状态时，其（） Ea>U Ea=0 Ea<U Ea=U答案： 13. 变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的激磁电流将（）减小不变增大不确定答案： 34. 短路试验，磁路不饱和的原因是（）直轴去磁电枢反应所致励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降所加励磁电流很小答案： 35. 变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将（）减小增大不变没关系答案： 26. 若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电

2、压将升高（） 10%大于 10%小于 10% 20%答案： 1励磁绕组有电阻励磁和电枢绕组电阻共同作用结果7. 同步发电机三相突然短路时，定子次暂态分量短路电流的衰减是由于（）阻尼绕组有电阻电枢绕组有电阻答案：1E0滞后于UI滞后于UPn.3U n N cos ；：NP1.3Un n8. 判断同步发电机是过励运行状态的依据是（E0超前于UI超前于U答案：49. 三相异步电动机的额定电流IN=（）Pn 3U N cos ：NPi，3U n N cos :N答案：210.同步发电机时间常数Td”称为（）阻尼绕组非周期性电流时间常数励磁绕组时间常数定子绕组非周期性电流的时间常数定子绕组周期性电流时间

3、常数答案：111 . 一台角接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A ,现采用星三角换接接开关降压起动，其起动电流1st为（） 100A 173A 212A 150A答案：112 .凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）交轴励磁绕组交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大直轴上的磁阻比交磁阻大交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻答案：213 .变压器并联条件中必须满足的条件是（组别相等短路电压标么值相等变比相等短路阻抗相等 答案：214 .同步发电机当其电枢电流I超前空载电势E0运行时，其电枢反应为（）交磁直轴加磁交磁兼直轴去磁交磁兼直轴加磁答案：415 .三相六极异步电动机，接到频率为50Hz

4、的电网上额定运行时，其转差率SN=0.04 ,额定转速为（）1000转/分960转/分40转/分0转/分答案：216 . Z正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）Z正Z负Z正=2负Z正Z负不确定答案：217 . 一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得损耗和在低压侧加额定电压测得损耗（ ）不相等相等折算后相等基本相等答案：318 .凸极同步发电机参数 Xd与Xq的大小关系是（） Xd<Xq-X Xd= 2 Xd>Xq Xd=Xq答案：119 .变压器的变比为 K=W1/W2 ,准确的变比计算公式是（） K=E2m/E1m K=E1/E2右3？K=I1/I2答案：220.

5、整数槽单层绕组的每相最大并联支路数为2a,极对数为p,则它们间的关系是（）2a=2p2a=p 2a=4p 2a=0.5p答案：2二、填空题1 .一台变压器加额定电压时，主磁通为4 ,空载电流为I0 ,励磁阻抗为Zm现将电源的频率从 50Hz改变为60Hz,其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通 4 =4 ,空载电流I '0= I0 ,励磁阻抗Z'm= Zm 。2 .三相同步电机，定子上 A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于 50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min ,则A、B两导体的空间电角度为 。答案：8003 .两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的

6、变压器所分配的负载。答案：大4 .交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。答案：采用分布和短距绕阻5 .当变压器运行效率最高时，其不变损耗 可变损耗。答案：等于6 .交流电机p=12,在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和三次谐波磁动势，则三次谐波电动势与基波电动势之比为,基波磁动势幅值和三次谐波磁动势幅值之比 为。答案：3,37 .拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流将 o答案：增大8 .交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。答案：采用分布和短距绕阻9 .同步发电机电枢反应性质取决于 o答案：内功率因数角里1

7、0 .直流电机电枢导体的电流是 流。答案：交11 .变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于 O答案：外加电压的大小12 .并联在无穷大容量电网运行的同步发电机要改变有功功率输出，只需调节其 o答案：输入转矩（原动机转矩）13 .为改变他励直流电动机的转向，可以改变 o答案：电枢绕阻两端的极性14 .装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端电压应使调相机处于状态。答案：欠励15 .三相异步电动机的最大转矩与转子电阻 o答案：无关16 .同步发电机三相突然短路，定、转子电流各分量i所以会衰减，是由于各绕组中存在的缘故。答案：电阻谐波。17 .单相变压器当铁心饱和时为了得到正

8、弦波磁通，空载电流必须含有 答案：三次18 .直流电机电枢反应性质取决于电刷的。答案：空间位置19 .同步发电机气隙增大，其同步电抗将。答案：减小20 .变压器空载合闸时电压瞬时值U1= 时，空载电流最大。答案：021 .一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U=330V, W=700匝，为获得U2=220V, U=11V,应使W=匝，W=匝。若已知绕组 W开路，3=10/100A,忽略励磁电流，则2=A o答案：466.6,32.3,0.5/ 100A22 .两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Zk不同，则Zk越小，拄 o答案：大23 .某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则co

9、s 4 2越小，副边电压变化率越 ,效率越。答案：大，低24 .如交流绕组的线圈节距用空间电角度表示时，其基波分量短距系数KY1=osin答案：Ky尸21 -s r225.三相异步电动机等效电路中的参数s的物理意义是 o答案：模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的等效电阻三、计算题1.一台汽轮发电机并列于大电网上，其 PN=25000KW , UN=10.5KV , 8s* = 08 （滞后），xd*=1.0 ,不计试求：机供给90%额定电阻且cosCp=0.8 （滞后）时，输出的有功功率和无功功率为多少?此时的励磁电势E0和6为多少？p* =0.72答案：答案： =0.9（0.8-70.6）=

10、0.72-70.54 Q =05425000P=0.72 义 08=22500KW25000Q=0.54 X 08 =16875千乏 Zk =0.105.* * E0 =Un jI xd =100、+j(0.72-70.54) X 1.0= 1.725°-*贝 1 E0 =1.7, S =25.1 °E0=1.73 =10.3KV2 .一台他励直流电动机，Pn=22KW , In=115A, Un=220V, nN=1500r/min电枢回路总电阻 Ra=0.1 Q (包括了电刷回路的接触电阻)，忽略Mo,要求把转速降到1000r/min，计算：1、采用电枢串电阻调速需串入

11、的电阻值；2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大答案：1、Ce N=UN-RaI n/ n m =0.139, no=UN/ Ce n =1582.7r/min, AnN= no - n n =82.7 r/min串电阻后转速降落 in= n 0 - n =582.7 r/min ,则 Ra+R/Ra=An /AnN, R=0.65 Q(5分)2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+ inN =10 82.7 r/min , U1/ U n = n 01/ n 0(5分)U1= 150.5V3 . 一台 125000KVA、50Hz、110/11KV、YN、d联接三相变压器、 空载电流

12、I0=0.02IN ,空载损耗 P0=133KW ,短路电压Uk*=0.105 ,短路损耗PKN=600KW ,求激磁阻抗和短路阻抗标么值。(9分)答案：由题意知Zm*=I0 =002=50P0*rm =SN*2 O212500 (0.02)2=2.66xm*=,Zm2 -rm2二.502 -2.662=49.93133Pkn/2* SN IN rk =6002125000 1=0.0048* . (Zk*)2 -(rk*)2 = .0105 2 - 0.00482 = 01049 xk =4.一台三相电力变压器额定容量 S=1000 kVA ,额定电压U1n/U2n=10000/3300V

13、, Y , d11连接组，每相短 路阻抗Zk=0.015+j0.053 ,该变压器原边接额定电压，副边带A接对称负载，每项负载阻抗 ZL=50+j85 0,计算：(1) 变压器原边线电流；(2) 副边线电流；(3) 副边线电压；(4) 电压调整率答案：1、原边电流的计算k=(U1N/V3)/ U 2n =(1000/ V 3)/3300=1.75(3分)分)分)分)分)分)Z1=36 , 2p=4 , Nc=6 , 2a=1 ,单Z"UiN2/S "100 Q , Z=Zk+K2ZL=307.23 /58%(4I i=Uin/，3/ Z=18.79A(42、副边电流：I 2

14、=，3 I 2© = V3K I 1=56.96A(43、副边电压：U2=I2Zl=3242.7V(34、A U=(U2n- U 2)/ U 2n=1.7%(45. 一台三相50赫交流电机，定子绕组为单层整矩分布绕组，有关数据为星接线。（4分）试求：每条支路总匝数 Noz _ 36 答案：q= 2Pm -4 3=3pq Nc 2 3 6N= 2a 1=366. 一台三相异步电动机，额定频率为 50赫，额定转速是576车专I分试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速 n1; （3）额定转差率SN; （4）转子电流频率f2。（ 4分）60f160f1 60 50答案：(1)p= n1 n

15、= 576 =5.2 取 p=52p=1060f160 50(2)n1= p 5=600 转/分n1 nN600 -576(3)Sn=n1=600=0.04(4)f2=SNf1=0.04 X 50=2Hz7 .一台三相异步电动机 2P=4, f=50Hz , PN=13KW , UN=380V，联接，IN=14.7A , Pcu1=630W,Pcu2=363W , PFe=346W, Pmec=150W , Pad=65W ,试计算该电机额定负载时nN； T2及Tem。60f160 50答案：n1= p 2=1500转/分总机械功率 Pmec=PN+Pmec+Pad=13+0.15+0.065

16、=13.215KN电磁功率 Pem=Pmec+Pcu2= 13.215+0.363=13.578KW额定车专差 SN=Pcu2/Pem=0.363/13.578=0.0267额定车速 nN=(1-S N)n1=(1-0.0267) X 1500=1460 转/分 13000负载转矩 T2N=9.55PN/nN=9.55 1460 85=牛、米 2 二n电磁转矩 Tem = Pmec/ 60 =13215 X 60/2 n X 1460=86.43 牛、米8 .一台三相电机，极对数 p=2,三相绕组的有效匝数彼此相等WAKdp1= WBKdp1= WcKdp1=100匝，通入的电流分别为:iA

17、=1.41Icos( -2400);iB =1.41Icos( -120 0);ic=1.41Icos cot;其中电流有效值I=10A o已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出3 t=1500瞬间基波合成磁动势的位置及旋转方向(方法不限)，并写出幅值大小答案：1、见图22、Fi=379.6A9 .一台并励直流电动机 U=220V , IaN=75A , nN=1000转/分，电枢绕组电阻 ra=0.157 Q ,并励电阻Rf=91Q, 一对电刷压降 iUb =2V ,额定负载时的铁耗 PFe=600W,机械耗Pmec=198W附加耗Pad=145W,试求额定负载时的输入功率。(4分)答案：电枢电

18、势 EaN=UN-Iarar2AUb=220-75 X 0.157-2=206.2VIf=Un220Rf91 A=2.42APem=EaNIa=206.2 X 75= 110 .某台变压器rk*=0.015 , xk*=0.05 ,试求：半载且功率因数8s*=0.8 （滞后）时的电压变化率。（4分）答案：因为半载B=0.5, COS*2=0.8, . %08 =36.9。 U= 6 "k* cos 与 +xk* sin 平2）=0.5（0.015 X 0.8+0.05 X 0.6）=0.021四、简答题1 .说明自耦变压器的优点。答案：减少铁心面积缩小总尺寸，占地面积减小副边绕组匝数不变，导线截面积减小节省用铜量降低成本。2 .说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。答案：幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为2倍，即Fmi = l.35 P Io60f 转速为同步速：ni= p。转向由电流相序决定，由超前相转向滞后相。幅值出现在电流有最大值即相线圈的轴线上3 .画出异步电动机负载时的等值电路