理工大学电机学试卷含答案

B)课程编号 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名……………密…………封…………线……………课程名称（含档次） 电机学 下) 专业层次（本、专） 本科专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷一、填空（40′）：1、在同步发电机中，电枢绕组匝数增加，同步电抗 ；若气隙加大，则同步电抗 ；当铁心饱和程度增加时，同步电抗 ；如果励磁绕组匝数增加，那么同步电抗 。2、同步发电机与电网并联运行的条件是 。当其中某一个不符合时，会产生 。3、一同步发电机同步电抗x*1.0，带一纯电容性负载x*0.8，其电枢反应性质为 。t c4、一并网汽轮发电机，若调节原动机速度可调节 ，当调节进汽阀门时可调节 输出；当调节其励磁电时可调节 输出。5、题：同步发电机带容性负载时，其调性是一条 。（1）的线； （2）线； （3）下的线。6不磁 ，励磁电。7 1sR 阻s

拟2

的电。8、题：一步电动机动负载运行时，若电电下10%，时电动机的电磁为： 。（1）Tem=TN （2）Tem= （3）Tem=、题（10′）：1、同步发电机空载性和性时，如果速为，果么2、么，与同步电抗的大电机本和运行性么、题：（40′）：1x*d试时的E*及θ。0

x*q

0，当带N

()的负载运行时，2、一汽轮发电机 P=10000KW，与大电网并联运行，N

现功率8000KW要功角

30，则 应为原来数的多倍。E0E共 2 页第 1 页N N N cu3PV,nn=PP=234WPP试求额负载时的转差率转铜耗流以及负载转矩N N N cu4DI*5.4I*1.2。起I*StY

T* ；StY为使T*

5采用自耦降压变压器起K。St 6 A）:

同发t=0时的位置如下图所示假I

滞后于势E A OA

在图中

I I 轴tA轴A出0的E E E Ic相OA OB

OC A B量以及F

1与F 矢量。1f a共 2 页第 2 页纸C)号 名 ）) ） 业 化 ）0：1

。2

KCK

变 xd变 。3n1P 磁无P em

θ4调相又实际上就台 通作于 状态。5选择V形曲在欠励有V形曲一。I

2I

I<If f励

f f

f f励6fnN

2= 磁F为n为n。27于相矩 矩 。8临界差没为： 。串接串接降低二简答:1曲什么直？I=I 励磁已处于载曲饱和段什K N么此求得Xd却饱和值在常负载却饱和值？没直接系什么负载加和入会加说明物过从载到满载磁通有无？计算:1汽轮AY接xt

0.4Ra求额负载且cosN

0.8(超前)感调整2台接于无穷汽轮额负载N

共 2 页第 1 页现因故障有E0。3P, UV nn s= η= fzTT=，N N N N Ns/N=额定电流；

st NTstIst4PWf

0zn 0r/NNN

=，试求：①产生最大电磁转矩时转速？②当转差率时电磁转矩？（）问此时角及励

是否改？此时I和E 各按什么轨迹化试用相量图说明之。0长沙理工大学拟题纸 (4

共 2 页第 2 页课程编号 拟题教研室（或老师）签名 扶 蔚 鹏 教研室主任签名……………密…………封…………线……………课程名称（含档次） 电机学 专业层次（本、专） 本科专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷一、填空题（共 40分）1、利用空载特性气隙线和短路特性可以求出同步电机的 值；通过空载和零功率因素负载特性可以求出 值。2、同步发电机和电网并联运行的条件是 、 、 、 。当其中任一条件不符合时，均会引起 。3、同步电动机欠励运行时，从电网吸收 的性质的无功功率；过励时从电网吸收 的性质的无功功率。4、试比较同步发电机三种稳态短路情况短路电流的大小：Ik3(三相短路)、(二线之间短路)、Ik1(一线对中短路) 。d 5、试值的大小同步电机的种电：σ,d,q,X,,X,0d N 2 6、三相步电动机 fz，p，n，f＝ Hz，动F相对的为 n，相对的为 N 2 7、三相步电动机电功率P，机功率P，出功率P，同步，机，P/1＝ ，称为 ；Pc/＝ ，称为 ；2/＝ ，称为 。8、UNI1N电I1N为Tst。二、题（共 10分）1、同步电机对称负载运行时，气隙是动的，2、步电动机电；电；电；率50Hz60Hz。对大、起动三、（共 40分）1、一同步发电机，电的电和和，当发电机电、电流和功率因素 1的情况，出 ，2q。求同步电和励电E0的值。2100000KW（线路的功率因素（），试求同步相机的。相机线路过励是欠励情况运行共 2 1 页3、一三相 ，z步电动机，P，nN，φN，共 ，机，Y，。试：率 、、率 及定I电流 。I14、一三相四极异步电动机：PN＝2KW，UN＝380V，f＝50Hz，n＝1430r/min，电动机过载能力K＝。N m： （1）产生最大电磁转矩时的转速为多少？（2）当转差率为时的电磁转矩为多少？四、分析与作图题（共10分）RL为恒值。此时如增加同步发电机的励磁电流而保持发电机的有功输入不变，问此时发电机的端电压、负载电流和转速如何变化？试结合等效电路和相量图分析之。长沙理工大学拟题纸 E

共 2 页第 2 页课程编号 拟题教研室（或老师）签名 教研室主任签名……………密…………封…………线……………课程名称（含档次） 电机学 下) 专业层次（本、专） 本科专 业 电气工程及自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷一、填空题（共 40分）1、同步发电机的电枢反应是指 。电枢反应的性质由 来决定。2、同步发电机的短路比为 ，它与 有关。3、选择：加在同步发电机定子上的三相对称电压大小不变，现在有两种情况〔1〕取出转子；〔2〕转子在同步速度下旋转，但不加励磁电流。 种情况定子电流比较大。4、同步发电机正常情况下并网采用 ，事故状态下并网采用 。5、与电网同步运行的同步发电机过励运行时发出 性质的无功功率，而欠励运行时发出 性质的无功功率。6、某三相异步发电机转子逆时针以950r/min转速旋转，站在转子上看气隙旋转磁时针以50r/min转速旋转，电动机的同步转速n1= n，转速率= ，电磁转的方是方，性质是 转。7、三相异步电动机定子，相，在电压不变的下，气隙磁通将 ，励磁电流将 。8、某三相式异步电动机为，过为，动转为，电变压大，电动机 用 Y动方动定动。二、简答题（共 10分）1、当汽轮拖台限联后汽轮汽门汽轮否升高，为什么？此时新的稳定运行与初有什么不同？2Xm和X1里哪个抗们和否个单独的相的自感电抗？三、计算（共 40分）N N d 1台水轮SUKVYx＝17Ωx阻当N N d 发电机带上 cosφ＝(后)的额定负时，试计算：各同步电抗的标幺值；用电动势相图求机在额定负运行时的 θ角及空电动势E0。2台汽轮联于限额负θ＝20o降为60UN，问：为使θ角不超过 25o，应加大励磁使E0上升为原来的多?共 2 页第 1 页1 N 3、一台Y三相线式异步电动机：f＝，P＝，UV，p＝2210，pc1 N ＝3640。已知电机参r＝r′＝Ωx1σ＝x2σ′＝ΩZ，试求：1 2 mPem、s、nTem；当负载转矩不变Rst’＝Ωs、。4调速，试求转子铜耗最大转差率。四、分析与图题（102 运行在大电网上。问在失去励磁后能否继续为同步发电机带轻载(如P＝1/8P滞后)?试画出此2 A共 2 页第 2 页A长沙理大学标准答案纸 （）课程名称： 电机学 专业、班级：电气程及自动化401FaF 响 f2＞ ＜ ＜ ＜3不变 增加 增加4准同期法＝增加自同期法＞5）62 1500r/min60r/min7）8全压降压自耦Y/△串抗器）二简答101阻下降漏抗压降促使端压下降；

E.,I.）0 0时枢反应为交磁兼直轴去磁枢反应亦会使端压下降。2φ角—功率因素角， ＝

,

，其正说明了无功。惯例：＞0o无功；＜0o无功；＝0oΨ角—内功率因素角，Ψ＝

,0

，其正说明了枢反应。Ψ0o枢反应为交磁兼去磁；Ψ＜0oΨ＝0o?角—功角，?＝

.,0

＝F ,Ff

，其正说明了运行状态。?0o?＜0o?＝0o。三计算401Xd*＝，Xq*＝Ψ＝，θ＝23o，E0*＝，E0＝7439V3EU 2 U2Q2＝ x0

＝0 ＝ ox Et t 0m由K＝1/m

sn＝2

3EU0xt

si＝

3EU02xt

21页3EP20x

2N PNtn /

PP13、1

P0

1 P1- - ＝ ＝- - ＝ ＝ em 1 CU1 CU2 0 n（1-Sn19n T0PΩT P/Ω170 4、I＝ TP/n9N N N N1 1I t*I＝T t T3 N N 3 N N四、分析与作图题（共10分）（1）. .0（）E领先UFf1F0共2页第2页长沙理工大学标准答案纸 C)课程名称： 电机学 专业、班级：电气工程及自动化401Fa

F ad

F aq2I /2foN fkN

345）614 420 15007大8）1010ra

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xj.

I，0 0 d σ 0 fIE/

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E还k 0 d k f k N 0d 0 xE/Id 0 xd为1 1 1 m2ΦEEU1及IZZ1 1 1 m2 2 m 1 1 1 1 1 1 1 Z1IZUE≈UUCE及ΦIIΦ2 2 m 1 1 1 1 1 1 1 1I1I2IP111 1 1 mUIsφ1 1 1 21页40N N 1IUV EV θ△UN N

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NcosN N NP ＝△2st T N N△Yd

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SSK± K 21舍去）N m N m mm n1S)nm T

2K

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9550 nN NmSS m m NSS S Sm mT 10）00共2页第2页长沙理工大学标准答案纸 D ）学 401x值 xxd p d23性4I I Ik1 k2 k35

XX

XXXd q d

- d 0614 420 15007TTTem 28101它F f！

aF FFf！a δ2阻加倍最大变增大；漏加倍最大起减小；外加上升T Tmax st

上升；50Hz变60HT Tmax st

减小。计算401XgθI X*UgθIq qX2X*1 E*U*sθI*Xd q 0 d d312Q＝0.8

1000000.9

o2SQ－Q调相机应装在端，且为过励运行，它应向电网发送感性。131

n S＝ NS

PN

mec

0WP P

4W

+P)+P

4WCU2

em 1S mec

CU1

Fe CU2 mec

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77AP+P2

1 1

1

cos1 4(1) nn S41 NSSm N m

K21)， mn-S)n4m m 1(2)

P0N

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2KTm

N nN

em S/S S /Sm m

S/S S /Sm mr：a. . x x xEI[(x+x] 而g-1 t L，φt1

t L R Rψ-φconst. . .E

Eˊ此之压U ＝Eˊ-jIˊx0 0 0 t可ˊUIˊx﹥IxI﹥It t因此压、均将。根据T＝（mUE/Ωx）sin? 可m、Ω、x和?＝constem 0 1t 1 tU

大

大。T＝TT

亦大T＝P/Ω，0

1 em 0

1 1 1 1P＝tn1共3页第3页纸E)学 40a1F FafI2Kc＝ KNI

响 ψ）枢绕组每相有效串联匝隙度N3）4确同步法 同步法5感滞后无功）容超前无功）6900 顺时针 制7增