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电机学复习题

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电机学复习题

一、选择题

1.同步发电机参数Xd称为（）

①漏抗②同步电抗

③电枢反应电抗④负序电抗

答案：1

2.直流电机运行在发电机状态时，其（）

①Ea>U ②Ea=0

③Ea

答案：1

3.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（）

①减小②不变

③增大④不确定

答案：3

4.短路试验，磁路不饱和的原因是（）

①直轴去磁电枢反应所致

②励磁电动势只需用来平衡同步电抗压降

③气隙电动势只需用来平衡漏电抗压降

④所加励磁电流很小

答案：3

5.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（）

①减小②增大

③不变④没关系

答案：2

6.若并励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高（）

①10% ②大于10%

③小于10% ④20%

答案：1

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（）

①阻尼绕组有电阻②励磁绕组有电阻

]

③电枢绕组有电阻④励磁和电枢绕组电阻共同作用结果答案：1

8.判断同步发电机是过励运行状态的依据是（）

① E

0超前于 U②

0滞后于 U

③

I超前于 U④ I滞后于 U 答案：4

9.三相异步电动机的额定电流IN=（）

①

N N

3cos?②

N N N

3η?

cos

③

U N N N

3η?

cos④

U N N

3η

答案：2

10.同步发电机时间常数''

T d称为（）

①阻尼绕组非周期性电流时间常数

②励磁绕组时间常数

③定子绕组非周期性电流的时间常数

④定子绕组周期性电流时间常数

答案：1

…

11.一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Ist为（）

①100A ②173A

③212A ④150A

答案：1

12.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（）

①交轴励磁绕组

②交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大

;

③直轴上的磁阻比交磁阻大

④交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻

答案：2

13.变压器并联条件中必须满足的条件是（）

①变比相等②组别相等

③短路阻抗相等④短路电压标么值相等

答案：2

14.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（）

】

①交磁②直轴加磁

③交磁兼直轴去磁④交磁兼直轴加磁

答案：4

15.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率SN=，额定转速为（）

①1000转/分②960转/分

③40转/分④0转/分

答案：2

正、Z负分别为变压器正、负序阻抗，则（）

(

①Z正>Z负②Z正=Z负

③Z正

答案：2

17.一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（）

①不相等②相等

③折算后相等④基本相等

答案：3

18.凸极同步发电机参数Xd与Xq的大小关系是（）

】

①Xd>Xq ②Xd

③Xd=Xq ④Xd=1

X q

答案：1

19.变压器的变比为K=W1/W2，准确的变比计算公式是（）

①K=E2m/E1m ②K=E1/E2

③K=U1/U2 ④K=I1/I2

答案：2

20.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（）,

①2a=2p ②2a=p

③2a=4p ④2a=

答案：2

二、填空题

1.一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，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φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Zm。

答案： , ,

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：800

3.两台并联运行的变压器，短路阻抗标么值小的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， 3

7.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。

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。

答案：内功率因数角Ψ

10.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。

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。

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。

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。

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

17.单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须含有谐波。

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：0

21.一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U1=330V，W1=700匝，为获得U2=220V，U3=11V，应使W2= 匝，W3= 匝。若已知绕组W1开路，ì3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì2= A。

答案：, , ∠100A

22.两台额定值相同的变压器，仅短路阻抗标幺值Z k不同，则Z k 越小，I k 。

答案：大

23. 某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ2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

γ1表示时，其基波分量短距系数KY1= 。

答案：K y1=sin

γ1

25.三相异步电动机等效电路中的参数1

的物理意义是。

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=，cos.

?=08（滞后），xd*=，不计ra。试求：①该机供给90%额定电阻且cos.

?=08（滞后）时，输出的有功功率和无功功率为多少

②此时的励磁电势E0和δ为多少

答案：答案：① *I=

072

054

P=×

25000

08.=22500KW

Q=×25000

08.=16875千乏

②

****

E u jI x

N d

010

=+= 0° +j 25°

则

E0*=,δ=°

E0=105 3 .

2.一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到1000r/min，计算：

1、采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；

2、采用降低电源电压调速，电源电压应为多大

答案：1、C eΦN=U N-R a I N/ n M =, n0=U N/ C eΦN =min, n N= n0 - n N = r/min

串电阻后转速降落n= n0 - n = r/min，则R a+R/R a=n /n N，R=Ω (5分)

2、降低电压后的理想空载转速n01 =n+ n N = r/min ，U1/ U N = n01/ n0

U1= (5分)

3.一台125000KVA、50Hz、110/11KV、YN、d联接三相变压器、空载电流I0=，空载损耗P0=133KW，短路电压Uk*=，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Z m*=1

002

.=50

r m*=

S I

N O

133

12500002

*2(.)

x m*=Z r

m m

*2*2.

-=-

50266

Z k*=

r k*=

S I

N N

600

12500012=

x k*=()()...

Z r

k k

2222

01050004801049 -=-=

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，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，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/√3)/ U2N =(1000/√3)/3300= (3分)

Z N=U1N2/S N=100Ω，Z=Z k+K2Z L=580Ω (4分)

…

I1=U1N/√3/ Z= (4分)

2、副边电流：I2=√3 I2Φ =√3K I1= (4分)

3、副边电压：U2=I2ΦZ L= (3分)

4、ΔU=(U2N- U2)/ U2N=% (4分)

5.一台三相50赫交流电机，定子绕组为单层整矩分布绕组，有关数据为Z1=36，2p=4，Nc=6，2a=1，单星接线。（4分）

试求：每条支路总匝数N。

答案：q=

?=3

N=pq N

236

1=36

6.一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是576转/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）

答案：(1)p=601

n≈

601f

6050

576

=取p=52p=10

(2)n1=606050

=600转/分

(3)S N=n n

600576

600

(4)f2=S N f1=×50=2Hz

7.一台三相异步电动机2p=4，f=50Hz，PN=13KW，UN=380V，△联接，IN=，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。

答案：n1=606050

=1500转/分

总机械功率P mec=P N+P mec+P ad=13++=

电磁功率P em=P mec+P cu2=+=

额定转差S N=P cu2/P em==

额定转速n N=(1-S N)n1=×1500=1460转/分

负载转矩T2N=n N=13000

1460=牛、米

电磁转矩T em=P mec/2

πn

=13215×60/2π×1460=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W A K dp1= W B K dp1= W C K dp1=100匝，通入的电流分别为：

i A=(ωt-2400); i B=(ωt-1200); i C=ωt;

其中电流有效值I=10A。

已知三相绕组轴线顺时针排列，请画出ωt=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2

2、F1=

图2

9.一台并励直流电动机U=220V，IaN=75A，nN=1000转/分，电枢绕组电阻ra=Ω，并励电阻Rf=91Ω，一对

电刷压降?U V

b=2，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：电枢电势E aN=U N-I a r a-2△U b=220-75×= @

I f=U

220

91=

P em=E aN I a=×75=1

10.某台变压器rk*=，xk*=，试求：半载且功率因数cos.

?=08（滞后）时的电压变化率。（4分）

答案：因为半载∴β=，cos?2=，∴?2

108

cos.=°

△U=β(cos sin) **

r x

k k

=×+×

四、简答题

1.说明自耦变压器的优点。

答案：①减少铁心面积缩小总尺寸，占地面积减小。

②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：①幅值为单相脉动磁动势最大幅值的为3

2倍，即F

m1=

。

②转速为同步速：n1=60f p。

③转向由电流相序决定，由超前相转向滞后相。

④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，说明为什么异步电动机的功率因数总是滞后的

答案：从等效电路可以看出异步电动机的参数只包括电抗和电阻、电动机负载变化时，只是电阻值变化，因此无论什么情况，异步电机的功率因数总是滞后的。

4.图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。

A B C

X Y Z a b

x y z 图1

答案：绕阻电动势向量见图1

联接组别为D，y 9

X,B

c ?AB?BC

x,y,z Y

?CA

b ?ab a,A,Z

图1

5.提高同步发电机过载能力的方法有哪些

答案：①增加励磁电流，即增大E0。

②减小同步电抗x t

五、绘图题

1.当变压器带感性负载时，画出简化等值电路的相量图答案：设U2为参考量U=1 0 U1=U2+I1r k+I1x k。

2.画出三相同步发电机各序等效电路

答案：

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