电机学试题.docx

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电机学试题

电机学试题

　　　　　　《电机学》试卷　　班级　　姓名　　座号　　得分　　一、填空题　　1、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为40　　，每极每相槽数q=3　　槽，极距τ=9　　槽。

　　2、单层绕组的特点　　　　；根据端线连接不同，单层绕组可分为链式　　、交叉式　　、　　同心式　　三种绕组型式。

　　3、三相对称绕组通入三相对称电流iA=2Isinωt，iB=2Isin，iC=2Isin，合成磁动势的性质是　　，转向是从　　的绕组轴线转向　　转向。

若f=　　?

=50Hz,2?

电机是六极的，磁动势转速n1=　　r/min,ωt=120o瞬间，磁动势最大幅值在　　轴线处。

　　4、、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用　　结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用　　结构。

　　5、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和　　，当I滞后EO900时，产生　　电枢反应，对磁极磁动势起　　作用。

　　6、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节　　　　，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节　　　　。

　　7、同步发电机对称运行时的主要变量有　　　　、　　　　、　　　　三种。

　　8、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而　　，其原因是　　　　　　　　。

　　9、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U1的关系是　　,三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩　　，起动转矩　　。

　　　　1　　10、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=，ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N=　　A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY=　　A。

　　11、一台50Hz，八极三相感应电动机，额定转差率SN=，则额定转速nN=　　转/分；若n=700转/分，则电动机处于　　运行状态。

　　12、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：

　　　　　　和　　　　　　。

　　13、同步调相机的实质是空载运行的　　，过激励时将向电网输送　　无功功率。

　　14感应电动机的调速方法有　　、　　和　　　　三种。

　　二、计算题　　1、一台三相八极感应电动机，PN=260KW，UN=380V，f=50Hz，　　nN=722转/分，过载倍数KM=，试求：

①同步转速n1；②额定转矩TN和最大转矩Tmax；③产生最大转矩的转差率Sm；④当转差率S=时的电磁转矩Tem?

　　2、一台三相六极感应电机，50Hz，当定子绕组加额定电压，转子绕组开路时的每相感应电动势为110V。

设电机额定运行时的转速nN?

960r/min，转子转向与旋转磁场相同，问：

此时电动机运行在什么状态？

此时转子每相电势E2s为多少？

。

转子参数　　R2?

?

，?

2S?

?

，额定运行时转子电流I2是多少？

　　3、一台凸极式同步发电机，PN=72500KW，UN=，Y接法，，已知?

d=1，?

q=，Ra?

0，试求在额定负载下运COS?

N?

　　行时发电机的?

、Id、Iq及E0为多少？

　　4、一台并联于电网的汽轮发电机，其额定数据为：

SN=31250kVA，UN=10500V，COSФN=，绕组Y接。

若Ra=0，χt=7Ω，试求：

①发　　　　2　　?

　　?

电机额定运行时的功率角θN，电磁功率PemN及静态过载能力kM；②发电机输出的有功功率不变，若将励磁电流加大10%，其θ、Pem、COSФ和I将变为多少？

　　5、某工厂变电所变压器容量为2000kVA，该厂电力设备消耗的总功率为1200kW，COSФ=。

于生产发展，欲新添一台400kW，COSФ=，ηN=95%的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全厂的功率因数为多少？

变压器过载否？

　　　　　　标准答案　　一、填空题　　ZZP?

3600?

；3?

?

?

9?

200；q?

1、?

?

2mP2PZ2、每槽只有一个线圈边，线圈数等于槽数一半；链式绕组、交叉式绕组、同心式绕组。

　　3、圆形旋转磁动势，电流超前相，电流滞后相，1000，B相绕组。

　　4、凸极，隐极。

5、性质，直轴，去磁。

　　6、原动机的输入功率，励磁电流。

　　7、电枢端电压U，电枢电流I，励磁电流If，功率因数。

8、降低，电枢反应起去磁作用和电枢绕组压降。

9、与U1平方成，不变，增大。

10、I1N?

PN3UNCOS?

N?

N?

280003?

380?

?

?

（A）　　IstY=Ist△/3=6I1N/3==87　　11、nN=n1=3750=720　　S=（n1－n）/n1=/750=　　电动机运行状态。

12、将电容改串接另一绕组，将任一绕组的首末端对调连接。

13、电动机，感性。

　　14、变极调速，变频调速，改变转差率调速　　　　3　　二、计算题　　1、解：

①nN=722转/分，则n1=750转/分或n1=60f/p=60350÷4=750转/分　　②TN=9550PN/nN=95503260/722=3439　　Tmax=kmTN==③SN=/n1=（750－722）/750=　　Sm=SN==　　④Tem=2Tmax/=　　=2、解n1?

60f160?

50?

?

1000（r/min）P3n1?

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960?

?

　　0＜S＜1电动机运行状态n1000　　S?

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（A）　　3、解：

COS?

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4983?

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103?

（KV）（线电动势）　　4、解UP?

（V）　　?

4　　IN?

SN3UN?

　　?

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?

　　ψ=θN＋ФN=arctg/　　=arctg/=　　θ　　N=ψ　　－ФN=－=　　PemN=SNCOSФN==25000　　kM=1/SinθN=1/=　　②输出有功功率不变Pem=PemN=25000　　EOSinθN=EOSinθ　　θ=Sin-1=　　E0?

（Ucos?

N）2?

（I?

t?

Usin?

N）2?

16399V　　í/=（è/O－U）/jxt=（∠－）/j7=1901∠-（A）I/=1910A　　COSФ==　　5、解：

电力设备从电源吸收的有功功率为P1=1200kW　　电力设备从电源吸收的无功功率为　　Q1=P1SinФ/COSФ=12003√1－÷=1403kVar　　同步电动机从电源吸收的有功功率为P2=PN/ηN=400÷=421　　Kw　　同步电动机从电源吸收的无功功率为Q2=-P1SinФ2/COSФ2=-÷=-kVar　　电源提供的总有功功率P=P1+P2=1200+421=1621kW　　电源提供的总无功功率Q=Q1+Q2=1403－=kVar电源的视在功功率S=√P2＋Q2=√16212＋=COSФ=P/S=1621÷=S=＜2000kVA，变压器没有过载。

　　　　　　5

　　　　　　《电机学》试卷　　班级　　姓名　　座号　　得分　　　　一、填空题　　1、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为　　，每极每相槽数q=　　槽，极距τ=　　槽。

　　2、单层绕组的特点　　　　；根据端线连接不同，单层绕组可分为　　、　　、　　三种绕组型式。

　　3、三相对称绕组通入三相对称电流iA=2Isinωt，iB=2Isin，iC=2Isin，合成磁动势的性质是　　，转动方向是从　　的绕组轴线转向　　的绕组轴线。

若f=ω/2π=50Hz，电机是六极的，磁动势转速n1=　　r/min,ωt=210o瞬间，磁动势最大幅值在　　轴线处。

　　4、、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用　　结构；汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用　　结构。

　　5、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和　　，当　　I滞后EO900时，产生　　电枢反应，对磁极磁动势起　　作用。

　　6、同步发电机投入电网并联运行，若要改变同步发电机输出的有功功率应调节　　　　，若要改变同步发电机输出的无功功率应调节　　　　。

　　7、同步发电机对称运行时的主要变量有　　、　　、　　、　　四种。

　　8、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而　　，　　其原因是　　　　　　　　。

　　9、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U是　　　　,　　三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩　　，起动转矩　　。

　　10、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=，ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N=　　A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY=　　A。

　　11、一台50Hz，八极三相感应电动机，额定转差率SN=，则额定转速nN=　　转/分；若n=700转/分，则电动机处于　　运行状态。

　　12、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：

　　　　　　和　　　　　　。

　　13、直流电动机电枢绕组的作用是产生　　和　　，实现机械能和电能的转换。

　　14一台直流电动机，已知PN=160kW，UN=220V，nN=1500转/分，η　　N=90　　﹪，则输入的电功率P1=　　，额定电流　　IN=　　。

二、计算题　　1、一台三相八极感应电动机，PN=260KW，UN=380V，f=50Hz，nN=722转/分，过载倍数kM=，试求：

①同步转速n1；②额定转矩TN和最大转矩Tmax；③产生最大转矩的转差率Sm；④当转差率S=时的电磁转矩Tem?

　　2、一台三相凸极式同步发电机，定子绕组Y接法，额定数据：

UN=11KV，IN=460A，COSФN=，已知χd=17Ω，χq=9Ω，电阻可忽略不计，试求在额定负载下运行时的Eo为多少？

　　3、一台并联于电网的汽轮发电机，其额定数据为：

SN=31250kVA，UN=10500V，COSФN=，绕组Y接。

若Ra=0，χt=7Ω，试求：

①发电机额定运行时的功率角θN，电磁功率PemN及静态过载能力kM；②发电机输出的有功功率不变，若将励磁电流加大10%，其θ、Pem、COSФ和I将变为多少？

　　4、某工厂变电所变压器容量为2000kVA，该厂电力设备消耗的总功率为1200kW，COSФ=。

于生产发展，欲新添一台400kW，COSФ=，ηN=95%的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全　　7　　厂的功率因数为多少？

变压器过载否？

　　5、一台他励直流发电机，PN=30kW，UN=230V，nN=1500转/分，p=2，电枢绕组总导体数N=572，气隙每极磁通Ф=，单叠绕组。

求①额定运行时的电枢感应电动势E。

②额定运行时的电磁转矩Tem。

　　　　标准答案　　一、填空题　　1、α=p33600/Z=233600/36=200q=Z/=36/=3t=Z/2p=36/4=9　　2、每槽只有一个线圈边，线圈数等于槽数一半；链式绕组、交叉式绕组、同心式绕组。

　　3、旋转磁动势，电流超前相，电流滞后相，1000，B相绕组。

　　4、凸极，隐极。

5、性质，直轴，去磁。

　　6、原动机的输入功率，励磁电流。

　　7、电枢端电压U，电枢电流I，励磁电流If，功率因数。

8、降低，电枢反应起去磁作用和电枢绕组压降。

9、与U1无关，不变，增大。

10、I1N=PN/=28000/=　　IstY=Ist△/3=6I1N/3==87　　11、nN=n1=3750=720　　S=（n1－n）/n1=/750=　　电动机运行状态。

12、将电容改串接另一绕组，将任一绕组的首末端对调连接。

13、感应电动势，电磁转矩。

　　14、P1=PN/ηN=160000/=IN=P1/UN=/220=。

二、计算题　　1、解：

①nN=722转/分，则n1=750转/分或n1=60f/p=60350÷4=750转/　　分　　②TN=9550PN/nN=95503260/722=3439　　Tmax=kmTN==③SN=/n1=（750－722）/750=　　Sm=SN==④Tem=2Tmax==　　2、解：

U=UN/=11000/=6350V　　　　8　　COSФN=则ФN=　　ψ=arctg/=arctg/=EO=UCOS（ψ－ФN）＋IxdSinψ　　=6350COS（－）＋=5946＋6589=12535　　3、解：

①U=UN/=10500/=　　I=SN/√3UN=31250000/=　　ФN==　　ψ=θN＋ФN=arctg/　　=arctg/=　　θ　　N=ψ　　－ФN=－=　　PemN=SNCOSФN==25000　　kM=1/SinθN=1/=　　②输出有功功率不变Pem=PemN=25000　　EOSinθN=EOSinθ　　θ=Sin-1=　　EO=√（UCOSФN）2＋（Ixt＋USinФN）2　　=√（）2＋（＋　　）2=16399（V）　　í/=（è/O－U）/jxt=（∠－）/j7=1901∠　　-（A）　　I/=1910A　　COSФ==　　4、解：

电力设备从电源吸收的有功功率为P1=1200kW　　电力设备从电源吸收的无功功率为　　Q1=P1SinФ/COSФ=12003√1－÷=1403kVar　　同步电动机从电源吸收的有功功率为P2=PN/ηN=400÷=421　　Kw　　同步电动机从电源吸收的有功功率为Q2=-P1SinФ2/COSФ2=-÷=-kVar　　电源提供的总有功功率P=P1+P2=1200+421=1621kW　　电源提供的总无功功率Q=Q1+Q2=1403－=kVar电源的视在功功率S=√P2＋Q2=√16212＋=　　9　　COSФ=P/S=1621÷=S=＜2000kVA，变压器没有过载。

　　5、解：

①单叠绕组a=p=2　　E=CeФn=Фn=÷60÷2=（V）　　②IN=PN/UN=30000/230=（A）　　Tem=（PN/2πa）ФIa=÷（　　《电机学》试卷　　班级　　姓名　　座号　　得分　　一、填空题　　1、电机绕组的功用是与磁场有相对运动时产生　　，绕组闭路时通过电流，电流与磁场相互作用产生　　。

　　2、、四极交流电动机电枢有36槽，则槽矩角大小应为　　，每极每相槽数q=　　槽，极距τ=　　槽。

　　3、某三相交流电机三相交流绕组接上三相电源后，磁动势顺时针方向旋转，对调其中的两根引出线后再接到电源上，磁动势为　　时针旋转，转速　　变。

　　4、、感应电机根据转子结构的不同分为　　转子和　　两种。

　　5、一台三相感应电动机额定数据为：

PN=75KW，nN=975r/min，则电机的极对数P=　　，额定运行时的转差率SN=　　。

　　6、、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压U1的平方成　　关系,三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩　　，起动转矩　　。

　　7、、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=，ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N=　　A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY=　　A。

　　8、感应电动机的调速方法有　　、　　和　　10

　　　　　　　　三种。

　　9、、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：

　　　　　　和　　　　　　。

　　10、同步电机根据转子转速不同，磁极结构分为　　和　　两类。

　　11、、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和　　，0　　当I滞后EO90时，产生　　电枢反应，对磁极磁动势起　　作　　用。

　　12、、同步发电机投入电网并联运行的理想条件，　　、　　、　　、　　和电压的波形相同。

　　13、、同步发电机在对称负载下稳定运行时的基本特性有　　　　、　　及零功率因数负载特性等。

　　　　、　　　　三种。

　　14、、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而　　，其原因是　　　　　　　　。

　　15、、同步调相机的实质是空载运行的　　，过激励时将向电网输送　　无功功率。

14　　二、计算题　　1、一台三相八极感应电动机，PN=260KW，UN=380V，f=50Hz，　　nN=722转/分，过载倍数KM=，试求：

①同步转速n1；②额定转矩TN和最大转矩Tmax；③产生最大转矩的转差率Sm；④当转差率S=时的电磁转矩Tem?

　　2、一台三相六极感应电机，50Hz，当定子绕组加额定电压，转子绕组开路时的每相感应电动势为110V。

设电机额定运行时的转速nN?

960r/min，转子转向与旋转磁场相同，问：

此时电动机运行在什么状态？

此时转子每相电势E2s为多少？

。

转子参数　　R2?

?

，?

2S?

?

，额定运行时转子电流I2是多少？

　　　　11　　3、一台凸极式同步发电机，PN=72500KW，UN=，Y接法，，已知?

d=1，?

q=，Ra?

0，试求在额定负载下运COS?

N?

　　行时发电机的?

、Id、Iq及E0为多少？

　　4、一台隐极同步发电机并联于大电网，已知SN=7500KVA，UN=3150V，Y接，COS?

N=滞后，?

t?

?

，Ra≈0，试求：

该机运行在额定状态时的电磁功率PemN，功率角θN，过载能力kM；IfN不变，输出有功功率减半时的Pem，θ及COS?

。

　　5、某工厂使用多台感应电动机，已知其总输出功率P=1500KW，平均效率ηN=70%，平均功率因数COSФ=。

于生产发展又增添了一台同步电动机，其额定数据为：

PN=1000KW，COSФN=，ηN=96%。

当同步电动机输出额定功率时，欲使全厂的功率因数达到滞后，求同步电动机运行的功率因数。

　　　　?

　　?

试卷B参考答案　　一、填空题　　1、感应电动势　　电磁转矩2、200393、逆不　　4、笼型　　绕线型5、3　　%　　6、正比不变增加7、43.5A87A　　8、变极调速变频调速改变转差率调速　　9、将电容改串接另一绕组　　将任一绕组的首末端对调连接。

　　10、隐极式凸极式11、性质，直轴，去磁　　12、相序相同频率相等电压的大小相同，电压的相位相同13、空载特性短路特性　　14、降低电枢反应起去磁作用和电枢绕组压降15、电动机感性　　二、计算题　　　　12　　　　1、解：

①nN=722转/分，则n1=750转/分或n1=60f/p=60350÷4=750转/分　　②TN=9550PN/nN=95503260/722=3439　　Tmax=kmTN==③SN=/n1=（750－722）/750=　　Sm=SN==　　④Tem=2Tmax/=　　=2、解n1?

60f160?

50?

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1000（r/min）P3n1?

n1000?

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　　0＜S＜1电动机运行状态n1000　　S?

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2?

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（A）　　3、解：

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（KV）（线电动势）　　?

4、解：

　　13　　Ra?

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P2N?

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7500?

?

6000（kW）UP?

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N?

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7500?

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（2）IfN不变，E0也不变11PemN?

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1180（A）　　?

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N?

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?

（滞后）3UI3?

1180?

、解：

电动机从电源吸收的有功功率为　　?

PP1?

?

　　?

14　　电动机从电源吸收的无功功率为　　P?

?

Q1?

1sin?

?

　　cos?

同步电动机从电源吸收的有功功率为　　?

PP1?

N?

　　?

N电源供给的总有功功率为　　?

?

P1?

P1?

P1?

　　当全厂cos?

1?

滞后时，电源供给的总无功功率为　　Q1?

P1sin?

1?

cos?

1同步电动机从电源吸收的无功功率为　　?

?

Q1?

Q1?

Q1?

?

　　同步电动机运行时的功率因数为　　cos?

?

?

?

P1?

?

2?

（超前）　　P?

?

21?

Q1　　　　《电机学》试卷　　班级　　姓名　　座号　　得分　　　　　　一、填空题　　1、一台三相两极汽轮发电机:

Q1=60,yI=5/6τ,采用60°相带双层叠绕组，该绕组的每极每相槽数　　,槽距角　　电角度，线圈节距　　槽。

2.一台三相变压器的额定电压U1N/U2N=10000/400V,绕组为Y/Δ-11接法，则其变比为　　。

　　3．交流电机采用分布绕组目的是　　和　　。

　　4．变压器负载运行时，若负载增大，其铁损为　　，铜损为　　。

　　15

　　　　　　5．三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，为了保持磁通不变，应保持　　的条件。

　　6．三相异步电动机运行于转差率s=时，电磁功率为10kw，其转子铜损耗应为　　kw，机械功率应为　　kw。

　　7．直流电机电枢绕组元件流过的电流是　　电流，流过正负电刷的电流是　　电流。

　　8．频率为50Hz的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为　　r/min，如果频率降为40Hz，同步转速为　　r/min。

　　9．他励直流电动机的三种电气制动的方法分别为　　和　　和　　。

　　二、选择题　　1、电压互感器的副绕组必须牢固接地，副绕组绝对不允许。

　　A、短路；　　B、开路；　　2、8极直流电动机采用单波绕组时，并联支路数为　　。

　　A、8；　　B、4：

　　C、2。

3、异步电动机等效电路中附加电阻　　1?

S?

r2S上消耗的功率为　　。

B、总机械功率；　　A、轴端输出的机械功率；　　　　C、电磁功率；　　　　D、输入功率。

　　4、三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，保持Uxf1?

定值的条件，是属于调速。

　　A、恒转矩；　　B、恒磁通；　　C、弱磁；D、功率5、同步电动机的V型曲线中，以下哪一种说法是正确的　　。

　　A、电机处于欠励时，功率因数是超前的；B、电机处于欠励时，功率因数是滞后的；C、电机处于过励时，功率因数是滞后的D、曲线越高，电磁功率越小。

　　6、以下哪一种起动方法不是三相鼠笼式异步电动机的起动方法　　。

　　A、直接起动；　　B、电抗减压起动；C、星形-三角形起动；　　D、转子串电阻起动。

　　　　16　　7、变压器带负载运行，随着负载系数的不同，效率在变化，获得最大效率时有　　。

　　A、铁耗比铜耗大得多；　　B、铁耗比铜耗小的多；　　C、铁耗等于铜耗。

　　8、他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时，降低电源电压