2011电机期中考试题解

1、同济大学电机与拖动基础期中试题及参考解 2011年11月姓名：_学号：_专业：_年级：_ _ 一选择题（总20分，（2）题2分，其他每题3分）1直流电磁铁通电触点接触后，通电线圈电流将_,磁路中磁通将_,触点吸合力将_.A，不变，不变，不变； B，不变，增大，增大；C，增大，减小，减小；D，减小，减小，减小；答：B，2.某三相变压器联接组标号为,其中表示的意义是什么？表示的意义是什么？A. 表示一次侧星形接法，二次侧星形接法，表示一次侧与二次侧相角差；B. 表示一次侧三角形接法，二次侧星形接法，表示一次侧与二次侧相角差；C表示一次侧星形接法，二次侧三角形接法，表示一次侧与二次侧相角差；D表示一

2、次侧三角形接法，二次侧三角形接法，表示一次侧与二次侧相角差；答：B， 在直流电机中，公式和中的是：主磁极每极磁通； B.每极电枢反应磁通； C.每极合成磁通； D.所有磁极的总磁通答：C空载运行的直流发电机载建立额定电压时的励磁电流。若将励磁电流增加到1.4A，则该发电机的空载电压应为：A.230V; B.115V; C.115到230V 之间； D.大于230V答：C三相异步电动机空载电流比同容量大小的三相变压器空载电流大，为什么？异步电动机损耗大； B.变压器是静止的； C.变压器的损耗大； D.异步电动机定子、转子间有气隙答：D6电源频率不变而三相异步电动机的转速减低时，转子绕组产生的磁

3、动势在空间的转速将：A升高； B. 降低； C. 不变答：A7同步电动机运行时，若已知每相空载电势小于电网每相电压，则此时同步电动机运行在什么状态？：A，欠励状态； B，过励状态； C，纯电阻，即功率因数状态；答：A，具有超前的功率因数二问答题（总20分，每题4分）1变压器电动势与运动电动势（比如直流电机）产生的原因有什么不同？其大小与那些因素有关？答：线圈中的感应电动势e是由于与线圈相铰链的磁通随时间t变化二产生的。线圈中磁通的变化有二个原因：一是磁通随时间t变化（线圈相对磁场静止），由此产生的电动势称为变压器电动势；二是磁通本身不随时间t变化但线圈与磁场有相对运动，从而引起磁通 随时间t变

4、化，由此再线圈中产生的电动势称为运动电动势。变压器电动势公式：，一般N不变，所以电动势大小取决于磁通变化率（电源电流变化率）运动电动势公式：，一般B和不变，所以电动势大小取决于导体运动速度2 变压器是否可以直接用来调节恒值直流电压的大小？为什么答：不可以。变压器时利用电磁感应作用来实现其变压功能的。如果一次绕组施加一定的直流电压，则绕组中产生大小不变的直流电流，产生大小不变的直流磁动势，在铁心磁路中产生恒定不变的磁通。这样在二次绕组中无法产生感应电动势，即二次绕组输出电压为零，所以，变压器不能直接改变直流电压的大小。3为什么三相异步电机定子绕组要求采用分布式绕组和短距绕组？为什么绕组分布因数和

5、节距因数都小于1？答；采用分布绕组和短距绕组可以改变合成磁动势的波形，使合成磁动势更接近于正弦波形。绕组分布放置和短距绕组放置时，合成磁动势是个线圈磁动势的矢量和，由于个矢量间有角度差，故各个矢量和一定小于各个矢量的代数和，这样导致分布因数和节距因数都小于1。4，试简单证明三相异步电动机转子磁动势相对定子绕组的转速为同步转速答； 转子转速为时，气隙磁场相对转子的转速为，转子绕组中产生感应电动势，从而产生感应电流，其频率为（是定子绕组所加电电流的频率），感应电流所产生的磁动势为，其相对于转子的转速为，所以相对定子的转速为，说明相对于定子的转速为同步转速。5，有一个三相变压器，其一、二次绕组的标志

6、见图。试将变压器接成连接组标号为。 答： 三（12分）单相变压器一次、二次电压比在空载时为，在额定负载时为。试求解此变压器的匝数比合额定电压调整率。解：空载时一次、二次电压之比等于一、二次额定电压之比，为：二次电压比载额定负载时为，即，则。四（12分）图示为圆环铁心磁路，环的平均半径为，截面积为，绕在环上的线圈匝数为，圆环材料为铸铁，其磁化曲线数据如表所示，不计漏磁通试求：当圆环内磁通密度B分布为0.8T和1.6T时，磁路的磁通分别是多少？二种情况下所需要的励磁电流分别是多少？相差多少倍？对铁磁材料的磁化有什么结论？H/A.cm-151015203040506080110B/T0.651.06

7、1.271.371.481.551.601.641.721.78解：磁感应强度计算公式已知：时，则有： 时，则有：铁磁材料基本磁化曲线表格给出，根据表格数据，由B求解出磁场强度值H。又有对于，可从表格之间线性关系求得：；则有：对于，可从表格直接查到 则有：二种情况下的励磁电流比为：结论：铁磁材料的非线性关系，使得要增加一倍的磁通，需要增加7倍多的励磁电流。已进入饱和区： 五（12分）有一台直流发电机，。电枢绕组数据总导体数，每个元件边有个导体。要求每条支路电流不能超过试求： 1，电枢绕组应采用何种绕制方式（单波绕组？单叠绕组）2，每一元件平均电动势为多少？解：1，发电机的计算公式：，故有：支路

8、电流不能超过，则有，所以，要求的并联支路对数必须。这样电枢绕组不能采用单波绕组，必须选用单叠绕组，可以选用并联支路对数为的单叠绕组。则有，该发电机电枢绕组的元件数为：2，采用单叠绕组时，每一个元件的平均电动势为：六（12分）一台三相4极异步电动机，定子槽数，绕组为双层叠绕组，节距，如果每个线圈为匝，每相绕组的所用线圈均为串联。试求，三相绕组星形联结，通入频率为，线电压为时，每极磁通量为多少？解：已知异步电动机参数：则有，极距：，给定槽，每极每相槽数：槽，故电动机绕组为分布式、短距绕组， 槽距角：， 可求得：，电机每相绕组所用线圈为串联连接，故，直路数则有：匝；线电压为380V，则相电压为220V则基波每极磁通量为：七（12分）一台三相6极异步电动机，定子