完整word版电机题2.docx
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完整word版电机题2
哈工大2007年秋季学期班、学号
姓名
电机学I试题
题
号
一
二
三
卷面
平时
实验
四
成绩
总分
成绩
成绩
分
数
评卷人
本题得分
一.填空题(每题2分,共10分)
1.直流电动机常用的调速方法有:
控制和控制。
2.变压器负载运行时,次电流的大小决定着次电流的大小。
3.削弱齿谐波电动势的方法有、以及其它措施。
4.单相绕组的磁动势是磁动势;对称三相绕组的磁动势为磁动势。
5.三相感应电动机的调速方法有:
改变转差率调速、调速、
调速。
第1页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
本题得分
二.选择题(每题2分,共20分,直接填在括号内。
)
1.直流电机电刷处在几何中性线上,当磁路不饱和时的电枢反应是()
A.交轴电枢反应B.直轴去磁
C.交磁和直轴去磁D.直轴加磁
2.若他励直流发电机额定点时转速升高20%,则空载时发电机的端电压将
升高(
)
A.小于20%
B.20%
C.大于20%
D.40%
3.有一台两极绕线式感应电动机要想把转速调高,采取下列哪一种调速方法
是可行的()
A.变极调速B.转子中串入电阻C.变频调速
4.一台直流发电机,其电枢绕组内的电流为()
A.直流电流B.交流电流C.正弦电流
5.设感应电动机定子旋转磁动势的转速为n1,转子电流产生的旋转磁动势相
对定子的转速为n2,则()
A.n2>n1B.n2<n1C.n2=n1
6.当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势,下列那一种绕组
是我们应该选用的()
A.绕组跨距为(4/5)τB.绕组跨距为(6/7)τC.绕组跨距为(5/6)τ
第2页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
7.欲使变压器的U=0,那么负载性质应为()
A.电阻电感性负载B.纯电阻负载
C.纯感性负载D.电阻电容性负载
8.变压器制造时,硅钢片接缝变大,那么此台变压器的励磁电流将()
A.减小B.不变
C.增大D.不确定
9.深槽和双笼感应电机的共同特点是()
A.改善运行特性B.改善起动特性
C.提高效率
10.变压器一次侧阻抗为Z1,二次侧阻抗为Z2,变比为a(a
N1N2),则折算到
二次侧的等效阻抗为(
)
A.
1Z1
Z2
B.Z1
1Z
2
a2
a2
C.a2Z1
Z2
D.Z1
a2Z2
本题得分
三、论述及画图题(每题4分,共20分)
1.试简述抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法。
第3页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
2.试简述增大绕线式感应电机转子电阻对下列参数的影响:
起动电流,起动转矩,最大转矩,额定转速,额定效率。
3.结合特性曲线,说明并励直流发电机的外特性具有哪三个特点?
4.变压器的外加电压不变,若减少一次绕组的匝数,则变压器铁心的饱和程度、空载电流、铁心损耗和一次、二次绕组的电动势有何变化?
5.结合等效电路图,说明感应电机各参数代表的意义。
第4页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
本题得分
四.计算题(共30分)
1.一台Y接、380V、50HZ,额定转速为1444r/min的三相感应电动机,其参数为
R1=R20.4,X1X21,Xm40,Rm略去不计。
求:
(1)额定负载时的转差率;
(2)额定负载时的定、转子电流归算值;
(3)电机效率(不考虑机械损耗及杂散损耗)。
第5页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
2.一台三相变压器Y,y联接,SN=20kVA,U1N/U2N=6/0.4kV,f=50Hz。
短路试验中,当Ik=IN时,PkN=588W,Uk=4%UN。
试求:
(1)短路参数的标么值;
(2)满载且功率因数cos2=0.8(滞后)时的副边电压。
第6页(共7页)
试题:
班号:
姓名:
3.一台他励直流电动机,PN=7.5kW,UN=110V,ηN=0.83额定运行时nN=980r/min,电枢回路总电阻(含电刷接触电阻)Ra=0.15Ω,若电机负载转矩减为额定转矩的一半,问电机转速和电枢电流。
(忽略空载转矩T0的影响)
第7页(共7页)
哈工大2007秋季学期
电机学I答案
一、填空题
二、选择题
1、电枢,磁场
1、A
6、C
2、二次,一次
2、A(B)
7、D
3、斜槽、分数槽(半闭口槽)
3、C
8、C
4、脉动,旋转
4、B
9、B
5、改变电压、变频
5、C
10、A
三、论述及画图题
1.主要采用短距绕组、分布绕组和改善主极磁场分布的方法,其他有采用斜槽、采用分数槽绕组等方法。
2.起动电流减小、起动转矩增大、最大转矩不变、U
额定转速下降、额定效率降低。
3.三个特点:
(1)负载增大时,端电压下降较快;
(2)外特性有拐弯现象;
(3)发电机稳态短路(端电压等于零)时,
短路电流不大。
4.变压器铁芯的饱和程度上升、空载电流增大、
I
铁心损耗增加、一次绕组电动势基本不变,二次绕组电动势增大。
5.R1、R2'分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相电阻值;
X1、X2'分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相漏电抗;
Rm、Xm分别表示定子每相的励磁电阻与励磁电抗;
n为转差率s
n1n,n为转子转速,n1为定子旋转磁场转速。
n
四、计算题
1、感应电机题
(1)
电机为
4极,转差率为:
SN
ns
nN
15001444
ns
1500
0.03733⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..3分
(2)
r21
0.4
10.71
s
0.03733
总阻抗:
Z(0.4
j40
(10.71
j1)
j4.4710.9
24.20
j1)
(10.71
9.946
j40
j1)
I1
U1
220
0
24.20A
Z
10.90
20.17
24.20
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..4分
jXm
I2
I
19.04170.44
1Xm
Z2
(3)
p1
U1I1
220
0
20.17
24.20
22020.17
cos(24.20)
4047.4
p2
I2'21sr2'
19.04210.03733
0.4
3739.5
⋯⋯..4分
s
0.03733
p2
3739.5
92.4%
p1
4047.4
2、变压器题
(1)
Zk*
Uk*
0.04
rk*
rk
pk
pk
pk*
588
0.0294
Z1b
3IN2Z1b
PN
20000
xk*
Zk*2
rk*2
0.042
0.02942
0.0271
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..5分
(2)cos
2
滞后
时:
sin
2
=0.6
=0.8(
)
u
rk*
cos2
xk*sin
2
0.02940.8
0.02710.6
0.0398
U2
(1
U)U
2N
(1
0.0398)
0.4
0.384kV
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..5分
3、直流电机题
(1)电枢电流为:
PN
UNIN
N
IaN
IN
PN
7500
82.15
UN
N
1100.83
额定时电势:
EaN
U
IaNRa
110
82.150.15
97.68
V
⋯⋯⋯⋯.3分
对他励直流电动机,由于负载转矩降低为原来一半,根据
TCTIa,则Ia也降低为原来
一半,即:
Ia'
0.5
IaN
0.582.15
41.08A
⋯⋯⋯⋯.4分
E'a
U
I'aRa
110
41.08
0.15
103.84
V
根据Ea
Ce
n,则
'
Ea'
103.84
980
1041.8
r/min
⋯⋯⋯⋯.4分
n
n
97.68
EaN
哈工大2008年秋季学期
班、学号
电机学I试题
姓
名
题
号
一
二
三
四
试卷
平时及
总分
成绩
作业
分
数
评卷人
本题得分
一.填空题(共10分,每小题2分)
1、变压器空载实验选择在_______压侧进行,原因是_______。
短路实验选择在压侧进行,原因是。
2、一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10,则将二次绕组进行归算后,归
算前后的二次侧电阻之比为;归算前后的二次侧磁势之比
是。
3、并励直流发电机自励的三个条件是;;
。
4、一台直流发电机,其电势和端电压的大小关系是。
5、三相感应电动机转子转速为n,定子旋转磁场的转速为nS,极对数为p,则定
子电流的交变频率为_;转子电流的交变频率为_____。
本题得分
二.单项选择题(共20分,每小题2分)
1、两相对称绕组通以两相对称电流,将产生();三相感应电机通以
三相对称电流,若一相绕组断线(绕组无中线),将产生()。
第1页(共6页)
试题:
电机学班号:
姓名:
(1)圆形旋转磁场
(2)脉振磁场
(3)椭圆形旋转磁场
2、一台额定条件下工作在220V50Hz的单相变压器,错接在220V60Hz的交流电
源上,则额定负载时的主磁通会():
(1)变大
(2)变小
(3)几乎不变
3、直流电动机电枢绕组导体中电流为();定子励磁绕组中电流为():
(1)直流电流
(2)交流电流
(3)尖顶波形
4、在双笼感应电动机中,两个笼的作用分别为()。
(1)上笼为启动笼,下笼为工作笼
(2)下笼为启动笼,上笼为工作笼
5、一台变压器在工作时,额定电压调整率有可能为零,这时的负载性质可能是()。
(1)电阻性负载
(2)电阻电容性负载
(3)电感性负载
(4)电阻电感性负载
6、改变三相感应电动机转向的方法是()。
(1)改变电源频率
(2)改变电源电压
(3)改变定子绕组中电流的相序
(4)改变电机的极数
第2页(共6页)
试题:
电机学班号:
姓名:
7、一台四极单叠绕组直流发电机出现一个元件断线时,下列哪一项保持不变()。
(1)额定负载时的线电流
(2)空载电势
(3)电机绕组总电阻
8、变压器变比是指()。
(1)一次、二次侧绕组匝数之比
(2)一次、二次侧绕组功率之比
(3)一次、二次侧绕组电流之比
9、当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势,下列那一种绕组是
我们应该选用的()。
(1)绕组跨距为(4/5)τ
(2)绕组跨距为(6/7)τ
(3)绕组跨距为(5/6)τ
10、下列方法中不属于单相感应电机启动方法的是()。
(1)变频启动
(2)裂相启动
(3)罩极启动
本题得分
三.简答题(共20分,每小题5分)
1、变压器用硅钢片进行铁心叠压时出现了较大间隙,若一次侧额定电压不变,问该台变
压器下列物理量各将发生怎样变化,结合公式简要说明变化原因。
(1)变压器主磁通;
(2)一次侧空载电流。
第3页(共6页)
试题:
电机学班号:
姓名:
2、如图所示直流发电机电刷放置在几何中性线时,
(1)请在下图中标明电枢电流的方向,
(2)画出交轴磁势和交轴电枢反应磁场的马鞍型磁密分布曲线。
3、画出完整的三相感应电机T型等效电路图,并指出在等效电路中表明铜损、铁损以及总机械功率的各参数。
4、利用Tes曲线,说明增加感应电机的转子电阻可以增大启动转矩的原因。
第4页(共6页)
试题:
电机学
班号:
姓名:
本题得分
四.计算题(共30分,每小题10
分)
1、一台单相变压器,SN1500
kVA,额定电压10kV/6.3kV。
当U1
U1N时,
空载损耗p0
7.35kW,空载电流I0*=5%,额定电流下
75℃时的短路损耗pk22.5kW,短
路电压Uk*
5.5%,试求:
(设R1
R2,X1
X2)
(1)用标幺值表示的近似等效电路的参数;
(2)折算到一次侧的T形等效电路各个参数值;
(3)当接额定负载且cos2
0.8(滞后)时的电压调整率u。
2、一台三相感应电动机,额定功率7.5kW,额定电压380V,定子绕组为△接法。
电网频率50Hz,额定负载时转子转速960r/min,cosφ1=0.824,定子铜耗474W,铁耗231W,机械损耗45W,附加损耗37.5W。
求额定负载时的
(1)转差率;
(2)转子电流频率;(3)转子铜耗;(4)效率;(5)定子线电流。
5页(共6页)
试题:
电机学班号:
姓名:
3、有一台他励直流电动机,其数据如下:
PN=96kW,UN=500V,IN=200A,nN=1350r/m,
电枢回路总电阻Ra=0.08欧,略去电枢反应,计算在额定负载下稳态时:
(1)电动机的输出转矩;
(2)额定负载时的电磁转矩;
(3)负载转矩减小为原来的1/4,求稳态以后的转速。
忽略铁损及机械损耗的变化。
第6页(共6页)
哈工大2008年秋季学期电机学I试题答案
一.填空题
1、低压侧;安全和仪表选择方便;高压侧;安全和仪表选择方便
2、1:
100;1:
1
3、有剩磁、剩磁与励磁方向相同(电枢和励磁绕组接法正确)、励磁电阻小于临界电阻
4、E>U
5、nsp,(ns
n)p
60
60
二.单项选择题
题号
答案
题号
答案
1
(1)、
(2)
6
(3)
2
(2)
7
(2)
3
(2)、
(1)
8
(1)
4
(1)
9
(3)
5
(2)
10
(1)
三.简答题
1、
(1)U1E4.44f1N1m,主磁通由电源电压和频率决定,所以基本不变
(2)出现较大间隙后,主磁路的磁阻增加,主磁通基本不变,因此产生同样的主磁通需要的励磁磁动势增加,因此空载电流增加。
(或者:
空载电流主要取决于激磁阻抗,有缝隙后激磁电抗下降,则空载电流必然
增加)
2、
3、
4、增加转子电阻,最大转矩不变,启动转矩增加。
四、计算题
1、变压器题
(1)用标幺值表示的近似等效电路的参数;⋯⋯⋯⋯..4分
Zm*
U1*
1
20
I10*
0.05
*
Rm*
P10
7.35
1.96
I10*2
1500
(0.05)2
*
*2
*2
2
2
Xm
Zm
Rm
20
1.9619.9
Zk*
Uk*
Uk*
0.055
Ik*
*
Pk*(75C)
*
22.5
Rk(75C)
*2
Pk(75C)
0.015
Ik
1500
Xk*
R1*
Zk*
R2'*
2
2
(0.015)2
0.053
R*
(0.055)
2
k(75C)
*
Rk(75C)
0.0075
2
*
'*
Xk*
(也可以先求出来数值,再求标幺值)
X1
X2
0.0265
2
(2)折算到一次侧的T形等效电路各个参数值;
⋯⋯⋯⋯..3分
I1N
SN
1500
150A
U1N
A
10
Z1b
U1N
10103
66.67
I1N
150
Zm
Zm*
Z1b
20
66.67
1333.3
Rm
Rm*Z1b
1.96
66.67
130.67
Xm
Xm*Z1b
19.9
66.67
1326.7
R1
R2'
0.0075*66.67
0.5
X1
X2'
0.0265*100
1.767
(3)当接额定负载且cos2
0.8(滞后)时的电压调整率u。
⋯⋯⋯⋯..3分
u
I*(Rk*cos2
Xk*sin
2)100%1
(0.015*0.80.053*0.6)
100%=4.38%
2、三相感应电动机
1)
sN
(1000
960)/1000
0.04
⋯⋯⋯⋯..2分
2)
f2
sf1
0.0450
2
Hz
⋯⋯⋯⋯..2分
3)P
P2
p
p
7500
4537.5
7582.5W
Pcu2
sNP
/(1
sN)
7582.50.04/(1-0.04)=316
⋯⋯⋯⋯..2分
4)P1
P
pFepcu1
pcu2
7582.5
474
231316
8604W
P2/P1
7500/8604
87.2%
⋯⋯⋯⋯..2分
5)I1
P1
8604
15.86A
⋯⋯⋯⋯..2分
3UNcos
3
380
1
0.824
3、他励直流电动机
(1)电动机的输出转矩;
TN
PN
96
103
679.4
Nm
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3分
2
N
1350
60
(2)额定负载时的电磁转矩。
Ea
U
IaRa
500
2000.08
484V
TeN
9.55
IaNEN
9.55
200
484
684.7Nm
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3分
nN
1350
(3)负载转矩减小为原来的
1/4,求稳态以后的转速。
他励直流电动机,负载转矩减为原来的
1/4,电流也减为原来的1/4,则
Ia'
200/4
50A
Ea'
U
Ia'Ra
500
50
0.08V=496V
n
496
1350
1383.5rpm
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.4分
484
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