电机学复习思考题2014.03

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、铜一台在电网中运行的变压器，其主磁通由（）决定决定。一次侧外施电压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，米用铁磁材料比用空气或非铁磁介质，

2、可 获得（）的导磁效果。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（）ol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的交流电压，其二次边输出电压 的频率为

3、（）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（），线路电压等级越咼，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、改变一台三相冋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

4、一台三相冋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，转速升咼15%,则空载电15%大、励磁电流的增压升高（）；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（）。力口，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（）,这是因为（）。20%大、励磁电流的增 力口，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

5、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二相交流绕组中通入对称的二相正弦交 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

6、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、问答题问答题答案如何判断 口直流电机疋运仃 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 损耗近似为额定运行

7、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。一台冋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，当电流滞后电压时，无 功变大。一

8、台冋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，发电机输出随试简述说明，变压器的空载损 耗近似为其额定运行时的铁损 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 行时基本相冋，

9、故此时的铁损耗与空载运行时的铁损耗基本相冋。励磁电流增大而增加的滞后性质无功功率。为什么通常三相交流电机容量 越大，其额定电压等级越高？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。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?由公式P 、3UI cos知，功率因数cos波动不大，若电机容量P越大，而电压 U不相对提高时，则电流 I会很大，此时，若加大输 电线直径，则线路成本提高，若输电线直径不变，则线路损耗12R增 大。当负载增加时，输入电流将增加，转速将降低。因为：负载增加

10、时, 其电磁转矩将增加，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。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 Y,y2出相量图，设相序为 超前C）。以励磁方式为标准，直流发电 机可以分为那几类？并励直流 发电机不能发出稳定电压时， 可能是那些原因？判断三相变压器的连接组。（绘 出相量图，设相序为 A超前B有串励、并励、他励、复励。按并励发电机自励的条件：（1铁心有剩磁；2、励磁回

11、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。Y，y8一台同步发电机与大电网并联 运行时，若仅改变其励磁电流, 问发电机的无功功率输出怎样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。 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变化？试简述说明，变压器的空载铁 损耗近似为额定运行时的铁损 耗。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。因为变压器空载以及额定运行时一次电压都基本不变，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

12、载运行时的铁损 耗基本相同。判断三相变压器的连接组。（绘 Y,ylO出相量图，设相序为超前C）。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。A超前B要求有绘出的相量图当负载减少时，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

13、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。二、计算题计算题答案今有二台 Y/Y-12 , 6000/400V的三相变压器，额定容量依次是100/230KVA，短路电压依次是4%/4.2%，问：若二台冋时投入并联运行，若不使其中任一台过载，最大的供载容量是多少？la/lb4.2%<o/1/0.9524答案：la lb/"4%Smax a SaN 卩 SbN0.9524SbN100 0.9524 230 319.0KVA今有二台Y/Y

14、-12三 相变压器，额定容 量 依次 是200/315/KVA，短路 电压依次是0.045/0.040 ，问两 台最大供出的容量 是多少？每台分量 是多少？Ia/Ib °.°%.045 0.889/1Smax a$N b $n 0.889Sn 1.0$n 0.889 200 1.0 315 492.8KVASaN 177.8KVASbN 315KVA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？1/ 0

15、.8/0.889/| 2 | 3/0.9/1Smax | 2 S2N | 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：P25.5(1) P1 P2p 5.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.0

16、29 6.4535 5P2/P1:85.23%6.453pcu20.23750.2375(2) s 0.041Pem P1 pcu1 pFe pad 6.453 0.4740.16750.029(3) n (1 s)m (10.041)60 501438.5J/iP25500(4) 11 f 12.26AV3U cosJ3 380 0.8 0.8523今有二台 Y/Y-12，6000/400V 的三相变压器，额定容量依次是230/5000KVA，短路电压依次是3.9%/4.1%，问：若二台冋时投入并联运行，若不使其中任一台过载，最大的供载容量是多少？ 答案：Zlb 3.9%4.1%0.9512

17、/1.0Smax |aSaN |b SbN 0.9512SaN SbN 0.9512 230 5000 5218.8KVA一台3相感应电动机，额定电压 380V,额定功率7.5kw，额定负载时输入侧功率因数 0.8滞后， 定子铜耗420w,转子铜耗323w,铁心损耗194w,机械损耗62w,附加损耗38w，试计算额定负载 时(1)、效率(2)、转差率(3)、定子线电流。答案：P27.5(1) P1P2p 7.5 0.42 0.323 0.194 0.062 0.038 8.5377 5P2/P1'87.85%8.537.、pcu20.3230.323_(2) s 0.041Pem P1

18、 pcu1 pFepad 8.537 0.42 0.194 0.038(3) |1 7500 16.21AV3U cos>3 380 0.8 0.8785一台3相4极感应P25.5电动机，额定电压(1)PiP2p 5.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.0296.453380V,定子绕组厶P2/P15.585.23%接，频率50Hz,额6.453定功率 5.5kw,额定负载时输入侧pcu20.23750.2375(2)s0 041Pem P1pcu1pFe pad6.453 0.474 0.16750.029、60 501)2功率因数 0.8滞(3)n(1s)n1

19、(10.041438.5/min后，定子铜耗474w，转子铜耗(4) f2(5) hsf10.041P2502.05Hz550012.26A237.5W,铁心损耗 167.5W，机械损耗 45w，附加损耗 29w，试计算额疋 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。<3u cosV3380 0.80.8523一台三相感应电动 机其额定值如下：P2280.8 滞后，28KW(1)P1P2p282.2 1.10.16831.468380V( Y ),2888.98%P2/ P1950r/min，疋子铜31.468耗与铁耗之和为1000 9604%IQS10002.2KW ,机械损耗1.1KW ,附加损耗|1P228000CQAl"59.76A0.168KW，试计算额v'3U cosJ3 380 0.8 0.88