[精品]电气06电机学试题B答案

1、山东科技大学20 （ 8- 2009学年第一学期电机学考试试卷答案 （B卷）一、填空题（每题2分，共20分）、2.5Hz、 50r/min、1000r/min2、%3、 用一个电阻为队/ s静止转子代替原来电阻为m旋转的转子4、相反、相同5、要有剩磁、励磁绕组与电枢绕组的接线要正确（发电机的转速方向要正确）、 励磁回路的电阻要小于其临界电阻6、 异步起动法、变频起动法、用一较小功率的异步电动机拖动到接近同步转速时投入励磁牵入同步7、去磁加交磁、增磁加交磁8、改善定子绕组中感应电动势及气隙合成磁场的波形9、旋转整流器、电枢二、问答题（共40分）1、（共6分）答：相量图如右图，连接方式为Yd7绘岀

2、一次侧相量图得 2分绘岀二次侧相量图得2分绘岀“指针”得 1分写岀“ Yd7'得1分，无相量图直接写出答案得 2分2、供8分）答：1 ）交轴磁场在半个极下对主极磁场起去磁作用，在另半个极下则起增磁作用。交轴电枢反应引起气隙磁场的畸变，使电枢表面磁通密度为零的点偏离几何中性线。（2分）不计磁饱和时交轴电枢磁场对主极磁场的去磁与增磁作用恰好相等，不去磁也不增磁。（2分）考虑磁饱和时，交轴电枢磁场在半个极下对主极磁场的去磁作用强于在另半个极下对主极磁场的增磁作用，因此电枢反应有去磁作用。（2分）2 ）电机为发电机时，电刷顺电枢旋转方向移动一个角度对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的（2分）

3、3、（共 8 分）答：从感应电机起动电流公式L R /中可以看岀：当绕线型感应电J（ &+CR ；）2+（ Xy + cX 新动机的转子中串入起动电阻后，其转子电阻将增加，故将减小电动机的起动电流；另外，从感m 咿；应电机起动转矩公式Q7（7? 1 + CA） 2+（Xi（t+CXA） 2中可以看出：X.+cX ； o&+cR ;，在一定范围内增加转子电阻可以使起动转矩增加（4分）。同理分析若在转子中串入起动电抗后，其转子电抗X、将增加，故将减小电动机的起动电流；另外，从感应电机起动转矩公式m 中可以看出：转子电抗 X；。增或（E+CR； ）2+（X|/ CXQ2动转矩将减小（

4、4分）。4、（共8分）答：从变压器的感应电动势的公式E=4.44描d） m及变压器一次绕组中的电势方程0=7圈+ "占止+（-&）= / £ "中可以看岀：当电源电压及频率不变时，由于一次绕组中漏阻抗的压将很小，故感应电动势E的大小基本不变，因此变压器从空载到满载其主磁通大小中，是基本不变的（8分）5、（共10分）4 分）过励：i f>I f，此时激磁电动势增加为日，因Eo smS = con st所以其端点应落在水平线AB上；相应的电枢电流变 为I',因I cos （p - const所以其端点落在垂直线C D上；此时电枢电 流将滞功功率外

5、还后于电网电压，电枢电流中除有功分量外还含有滞后的无功分量；发电机的输岀功率除有 含有滞后的无功功率（2分）欠励：i"f<L ,此时激磁电动势减小为盅，因Eo sin S = const所以其端点应落在水平线 AB上；相应的电枢电流变为P ,因Icos （p = c （mst所以其端点落在垂直线 C D上；此时电枢电 流将超前于电网电 压，电枢电流中除有功分量外还含有超前的无功分量；发电机的输岀功率除有功功率外还含有超前的 无功功率。（2分）三、计算题（共40分）1、（共10分）解：工厂原有的功率情况为：有功功率：P=3000KW视在功率：S=P/cos （ p=3000/0.

6、8=3750KVA因 cos （ p=0.8 （滞后）故 sin （ p=0.6,于是无功功率为：Q=Sxsin （ p=3750x0.6kVAL2250kVAr（2 分）（1）当选用感应电动机时总有功功率 总无功功率P = ( 3000+600 ) KW=3600KWQ'= (2250+600/0.8x0.6 ) kVAi=2700kVAr (滞后)分） 分）(0.5(1总视在功率S, =JP'+Q 2 =a/3600 2+27002 = 4500kVA(1'八P' 3600-02 r 滞后)分）(1心七十心匆3 1 、又，vubS' 4500分）总电

7、流“S' 4500=433A分）(1>/3V n V3x6（2）选用同步电机时总有功功率P' '= ( 3000+600 ) kW=3600Kw(0.5总无功功率Q''= (2250-600/0.8x0.6 ) kVAL1800kVAr (滞后)分）（1分）总视在功率2 2S'' = Jp"2 + Q'2 =a/3600 +1800 =4025kVA(0.5 分)总功率因数：coscp' '=P' 7S' '=3 600/4025=0.894 (滞后)分）(1总电流'

8、W* = 387A(0.5 分)J3* V3x6VU.2、 供 10 分）解：1）额定负载时的转差率所以定子电流:? U-1 90 17SZ 94 ?0A Z + zz; i?（1分）转子电流:=/1 乙 7H 十乙 2=19.042 9.56°(1 分)电机的额定转速为1444可确定电机的同步速为15001500-1444(1SN0/ 0ns1500分）2 ）额疋负载时的疋、转子电流定子阻抗：乙=& + 顶 Xy =0.4 + 顶 1分）(0.5转子阻抗：Z；=%+ 必=10.714 + 顶 1分）(1激磁阻抗：Zm=R m + jX m = ； 40分）(0.5变压比为

9、4 所以匕=/ ； X* = 19.04x4 = 76.174（ 1分）3）额定负载时转子的频率和每相的电动势值f2=A= 1.867Hz（ 1 分）? ?= 204.93/ 4.22 °（ 1分）(1分)E2 =204.93-4 = 51.23（相量图正确者23、（共12分）解：（1 ）在额定运行时的相量图如右下图所示由向量图可知用=（ 4 cos%） ?+ n sin%+ AvXN2iSnXs sin<pN）UI+-SA=O将 SN=31.25MVA Eo=i7.2kV, X s=7.53 Q , sin? n=0.6 带入上式可求得:UN=6.11kV（相电压）进一步求出

10、额定电流:发电机的电磁功率v31750In=17054N3Un 3X6.11月 R_CO%=25000AW发电机的内功率因数角发电机的功角% =cosT - cos% =cos-i GT o=73.5°Eo17.2死=%-饱=73.5。- 36.8。= 36.7。（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）（1 分）最大电磁功率樵 =号 =切丁 = 41.87分）过载能力>"=侦=商4分）4、（ 8分）解：（1）额定输出转矩写=_%_ = _ 96000_ = i 牍.5Nm-Q 2 列 /60 2仪500/60（2）额定电流时的电磁转矩额定时的电枢电流laN =255-5 = 250A额定电枢电动势:电磁功率：电磁转矩：（3）空载转速Ea =U N l aNRa =440-250x0.078 = 420.5 VP =E I 吊=420.5x250 = 105125W ea aNtPP105125gT - = =2007.74M ne Q 2g/60 2Ax500/60