44709《电机学(第5版)》汤蕴璆(试卷2套)

1、试卷一、 选择和填空题1. 原动机拖动直流并励发电机空载运行，正转时能够建立起稳定的端电压， 则反转时（ ）。a. 能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压；b. 能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压；c. 不能建立起稳定的端电压。2. 一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机，则 发电机将（）。a. 停转；b. 作为电动机反向运转； c. 作为电动机正向运转。3. 起动直流电动机时，电枢回路的起动电阻应调到阻值 （选填： a. 最大;b.最小）的位置；励磁回路的调节电阻应调到阻值 （选填：a.最大； b. 最小）的位置。4. 变压器负载运行时，若增大负载电流，则变压器的铁

2、耗将 （a. 减小； b. 不变； c. 增大 ） ；变压器的铜耗将 （a. 减小； b. 不变； c. 增大）。5. 假定某台变压器的额定电压、额定频率和铁心结构已经不可变更，今测试发现其铁心过饱和，为了减小饱和程度。应该（）。a. 减少一次侧绕组匝数； b. 减少二次侧绕组匝数；c. 增大一次侧绕组匝数； d. 增大二次侧绕组匝数；e. a 或者 b;f. c 或者 d 。6. 异步电机作发电机运行时，转差率 S的范围为；作制动运行时，异步电机转差率S的范围为。7. 三相单层交流同心式绕组，总槽数 24,极数2p= 2 <!endif->，其分布系数为 ；短距系数为 。8. 某

3、台丫接法的交流电机的定子对称三相绕组，当电机运行时有一相绕组断线，则此时的基波磁势性质是（）。9. 与容量相当的鼠笼转子异步电动机相比较，绕线转子异步电动机的优势在 于（）。a.工艺简单，成本低；b.坚固耐用，维护方便；c.可以给转子绕组中串入调节电阻，改善起动和调速性能。10. 某台隐极转子同步发电机，其同步电抗每相值XV1，如果接每相阻抗为ZL珂1 - j3）门的三相对称负载，则电枢反应的性质为（）a.直轴去磁兼交磁；b.纯增磁；c.纯去磁；d.直轴增磁兼交磁。11.三相同步发电机的直轴电枢反应电抗为Xad，直轴同步电抗为Xd，则二者的大小关系为（a.Xad Xc.X ad X d12.

4、同步电动机最大的优点是 当电动机处于过励状态时，功率因数是 （a.滞后；b.超前）的。13. 变比为ka的自耦变压器与同容量的普通双绕组变压器相比较，二者绕组容量的比值为（a.1/ka 7b. dka)；c. 114. 48极的三相水轮同步发电机的转子转速为150r/min ,带三相对称负载运行，其定子电流的频率为Hz由电机定子三相绕组产生的旋转磁势的转速为r/min。15. Y,y接法的三相组式变压器一次侧接额定电压，二次侧空载，则励磁电流为 ；主磁通为 ； 一次侧相电势为 波；二次侧线电势为。、简答题（4 5 =20）1. 画出凸极同步发电机稳态短路运行时的相量图，并分析其稳态短路电流不大

5、的原因2. 定子绕组为厶接法的三相异步电动机采用 丫-厶换接开关起动时，其起动电流与直接起动电流(线电流)的比值是多少，并给出推导过程3. 画出联结组别为Y,d9的三相变压器绕组接线图。4. 简述直流电动机的工作原理。三、计算题 (12+13+12+13=501. 一台8极三相绕线式异步电动机，额定电压Un = 380V，额定频率f =5°Hz，定、转子绕组均为丫接法，等效电路参数为Ri讥“08，X = X=0.01，电压变比人和电流变比K均等于1,试求：(1) 最初起动电流Ist最初起动转矩Tst。(2) 现欲使起动瞬间具有最大转矩，则应串入转子绕组的每相电阻值Rp为多少？ 转子串

6、入电阻后的最初起动电流和最初起动转矩Tst分别为多少？2.某台单相变压器，额定容量SN=10OkVA ,额定电压UinUn YO00/23OV， 阻抗电压 = 5.5%，额定电压时测得的空载损耗Po =600W，额定铜耗PKN =2-1kW。试求：(1) C0S：=°8 (超前)、额定负载时的电压调整率U和效率。c°s=°.8(滞后)时的最大效率max3.有一台2极三相隐极同步发电机并联在电网上运行，额定容量Sn =7500kVA，额定电压Un =3150V，定子绕组为Y接法，额定功率因数cos=0.8(滞后)，同步电抗Xs "G,电阻压降忽略不计，试求

7、：(1) 额定运行时发电机的电枢电流Ia、每相励磁电势E。和功角、：；(2) 保持有功功率不变，只改变励磁电流，将功率因数调节为cos = 0.8 (超 前)，求此时的电枢电流Ia、每相励磁电势Eo和功角4. 一台并励直流电动机，额定功率Pn =7.5kW ,额定电压Un "10V ,额定转速兔=1500r/min，额定效率n =82.9% ,电枢回路总电阻Ra=0.1(包括电刷与换向器之间的接触电阻)，励磁绕组本身电阻为Rf二47.6'，现给励磁回路外串电阻Rft =17-5'调速，假定总的负载转矩保持不变，试求：(1) 串入电阻瞬间的电枢电流Ia和转速n分别为多少

8、？(2) 调速稳定后电动机的电枢电流Ia和转速n分别为多少？(注：计算时假定磁路不饱和)试卷一答案一、 单选题与填空题(2 15=30 )1. c ; 2. c ; 3. a, b;4. b,c ; 5. c； 6. s<0, s>1; 7. 0.9659,1 ;8. a ;9. c; 10 d; 11 d>Xd >Xd ' ; 12 率因数可调 超前；13 b; 14 50Hz 120r/mi n15正弦，平顶，尖顶，正弦1.解:U(1)Un=38° = 219.3931V31stUp2尺+R；) +(Xg + X：j219.2931= 1096.9

9、655A2 20.08 0.08 0.06 0.06(2)(2)二 2“n 二2 750 31416 =78.54rad/s60 f 60 50 n1750r/minP 4= 3R2iSt-3 0.08 1096.96552 =288799.9940W(2)6060空空逻4L3677.1071N亦78.54(2)(2)R2Rp0.08 Rp旅+区严二）20.082 +(0.06 +0.06 )0.08 RP“10.1442(2)得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"0

10、6宓Rp rRp/k =0.0642门(3)stUp(R1 + R； + R；i +(X1/X2寫219.3931862.7524A20.08 0.08 0.06420.06 0.06r 3(R； + R； )ls；3x(0.08+0.0642 )X862.75242Tst78.54= 4099.8500N m4.解：额定状态时,IU nU N NUn7500110 =79.9350A110 0.829 47.6得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓EaN 二

11、U -Rala =110-0.1 79.9350= 102.0065VCe匚 1020065 706801500(1)励磁回路串入电阻的瞬间，转速没来得及改变，而磁通量变为fV一460.72川得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓得, Rp"14420.0%"1442 0.08"06宓Ea =0.7274EaN =102.0065 0.7274=74.1995V所以，励磁回路串入电阻的瞬间n 二 nN = 1500r/minUn-EaRa110-74.佃9501二 358.005A(2)调速稳定后，由于转矩不变，所以

12、T 二Ct ： la 二Ct lalala79.9350 = 109.8914A:0.7274Ean =Ce ：Ea =UN -RJa =110 -0.1 109.8914= 99.0109V99.01092001.7075r/min0.0680 0.7274 3.解:(1)IaSn3Un7500000374.6435A3 3150= U=斗50 = 18佃.6533V33=cos' 0.8 二 36.8699U sinI aXsj 1818.6533 0.6 1374.6435 1.6=tgtgU cos佃佃.6533 0.866.1478E。Ucos18186533 0. 3597

13、.9209Vcoscos66.1478-66.1478 -36.8699 =29.2779由于有功功率不变，而功率因数的数值相等，即Pm =3UI aCOS =3UI acos '所以la = la =13746435A'-cos'0.8 - -36.8699诃sin® +IaXS 丿1818.6533x0.6+ 1374.6435S.6，tg=tg= 37.2971U cos®1818.6533 汉 0.8E。=1828.9315VU cos 1818.6533 0.8coScos37.2971二-=37.2971 -(-36.8699) =74.

14、1672. 解：用标幺值计算。号总T0.006 Pkn pkn 二 tT"SNRk0.0211迪 2021100000= 0.021ZK = uk = 0.055XK = ZK2 Rk2 = 0.0552 0.0212 = 0.05083U = ?(RKcosXK sin )= 1(0.021 0.80.05083 0.6) =1.37%cocosP0 Pkn0.80.8 0.006 0.021二 96.735%(2)0.006:0.021= 0.5345nmax则Pm coSPmCOS 2p0.5345汉 0.80.5345 0.8 2 0.006-97.27%试卷二、选择或填空题

15、 （15 3 =45分）1. 原动机拖动直流并励发电机空载运行，转速为750r/min时，端电压为65V。欲使得端电压达到额定电压130V,应达到的转速可能为（）a. 1500 r/min;b. 大于 1500 r/min ； c. 大于 750 r/min 而小于 1500r/mi n2 某并励直流电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将（）a. 上升到较高的转速后稳定运行；b.减速到停转；c. 上升到不允许的高速即“飞车”；d.保持原转速不变。3. 一台变压器原设计的额定频率为 50Hz,若接到相同电压值的60Hz电网上运 行，则铁心中的磁通将（）a.增加;b.不变;c.减少。4

16、满足并联运行条件的A、B两台变压器，额定容量分别为 =10°°kVA ,Sbn "800kVA，假设其阻抗电压相等，现并联供给总负载2O00kVA，则各自分担的负载为kVASb =kVA。5. 三相异步电动机拖动恒转矩负载运行，如果电源电压比额定电压下降30%则电动机的主磁通将 定子电流将。6. 三相异步电动机的电磁转矩的大小与下列哪个量成正比？（）a.总机械功率；b.输出功率；c.输入功率； d.电磁功率7. 当励磁电流为1.5A时，同步电动机的功率因数为1;若其它条件不变，而将 励磁电流减小到1.0A，则电动机将会 （）：a.具有超前的功率因数；b.具有滞后的

17、功率因数；c.功率因数不变：8. 异步电动机的励磁电抗 Xm与（）成正比。a. N ；b. N $ ；c. N。（注:N为每相串联匝数）9. 图示三相变压器的联结组别为 。10. 直流电动机采取能耗制动时，电枢回路的制动电阻越大，则 （）a.制动时间越短；b.制动时间越长；c.制动时间与电枢回路电阻值无关。11. 6极，36槽，线圈跨距为5槽的三相双层交流绕组，其短距系数为分布系数为。12. 用不等式比较同步发电机的直轴同步电抗 Xd，直轴瞬变电抗Xd和直轴超瞬变电抗Xd的大小。13. 异步电动机其它参数不变，若气隙：增加，电动机的功率因数cos'将 （ ）a.增加；b.减小；c.不变

18、。14. 电机的体积和电机的电磁转矩的关系是（）a.正比关系；b. 反比关系；c. 无关。15. 电机铁心中的涡流损耗和铁心中磁场变化的频率f之间的关系是（）2j3a.与f成正比；b.与f 成正比；c.与f成正比。二、计算题：（55分）1. 一台三相变压器，额定容量snOOOkVA额定电压6n Un =6300/400V， 额定频率f =5°Hz，丫,d联结，额定电压时空载损耗P。=49kW，空载电流标 幺值Io =0.05 ；额定电流时测取短路损耗Pkn =15kW，阻抗电压山=5.5%，试 求：* *a. 变压器的标幺值参数；Rm，Xm，rk,xkb. 额定运行，负载功率因数c&

19、#176;s2=o8 （滞后）时的电压调整率U ；c. 负载功率因数COS 2 =°8 （滞后）时变压器的最大效率 max。2. 某台起重机由他励直流电动机拖动，电动机的额定功率Pn =11kW，额定电压Un =440V，额定电流In =29.5A，额定转速nN = 730r/min，电枢回路 总电阻（包括电刷与换向器的接触电阻）Ra=1-0。若采用能耗制动下放重物，要求下放时电动机转速为-200r/min，试求：电枢回路应串入的制动电 阻值Rz。3. 有一台三相异步电动机，额定功率Pn =11.0kW，额定频率f =5°Hz，极数2 P = 4，额定电压U N二380V，

20、额定电流1 n二126A，定子绕组为厶接法。额定运行时定子绕组铜耗Pcu1= 473W，转子绕组铜耗血2二880W，铁耗宋=233W，机械损耗与其它损耗合计为po =P.广103W，试求a. 额定运行时的电磁转矩T ；b. 额定转速nN ;C.额定效率N。4. 有一台三相凸极同步发电机并联在电网上运行，额定数据为Sn =8750kVA，Un =11kV，定子绕组 丫接法，cos n =0.8 （滞后），同步电抗X厂18.21，Xq二9.6 1 ,电枢绕组的电阻不计，求额定运行状态时， 发电机的每相励磁电势E。和功角N试卷二答案一、选择或填空题(15 3 =45分)1.c2.c3.b4.Sa =

21、 714.3 kVASb = 1285.7 kVA, 05.主磁通将减小；定子电流将增大6.d7.b8.b9.图示变压器的联结组别为Y，d310.a11.短距系数为°.9659 ；分布系数为0.9659。12.XdXdXd013.b14.a15.b、计算题：(14+14+14+13 = 55)1.解a.直接用标幺值计算Po匹二 =0.0049SN 1000Rmp0°.0049=1.96I。Zm1=20l00.05 J,X； = Z2 - Rm2 i 202 -1.962 =19.9PkN*RkZkSN150.0151000牛 °.°15二山二 0.055Xkb.c.2.nmaxCOS ：20.8平 *=98.