第一篇:電機及電力拖動
《電機及電力拖動》習題 第一章
直流電機
1.直流電機有哪些主要部件?各用什么材料制成?起什么作用?
2.一直流電動機,已知PN=13kw,UN=220V,nN=1500r/min,η=0.85,求額定電流IN。3.一直流發電機,已知PN=90kw,UN=230V,nN=1450r/min,η=0.89,求額定電流IN。4.一臺p對極的直流發電機,若將電樞繞組由單疊改為單波(導體數不變),問額定電壓、額定電流和額定功率如何變化?
5.計算下列各繞組的節距y1、y2和繪制繞組展開圖,安放主磁極和電刷,并求出支路對數。
1)單疊繞組2p=4,S=K=18; 2)單波繞組2p=4,S=K=19。
6.一臺4極直流發電機,電樞繞組為單疊整距繞組,每極磁通φ=3.5×10
?2wb,電樞總導體數N=152,求當轉速n=1200r/min時的空載電動勢E。若改為單波繞組,其他條件不變,則當空載電動勢為210V時,發電機轉速應為多少?若保持每條支路的電流I=50A不變,求電樞繞組為單疊和單波時,發電機的電磁轉矩Tem各為多少? 7.什么叫電樞反應?電樞反應的性質與哪些因素有關?一般情況下,發電機的電樞反應的性質是什么?對電動機呢?
8.什么叫換向?為什么要改善換向?改善換向的方法有哪些?
9.說明裝置換向極改善換向的原理,一發電機改作電動機或轉向改變時,換相極繞組是否需要改接?為什么?
10.一臺4極80kw、230V、930r/min的并勵發電機,在75℃時的電樞回路電阻Ra=0.0259Ω,勵磁繞組電阻Rf=22.8Ω,額定負載時勵磁回路串入調節電阻Rpf=3.5Ω,電刷壓降2ΔUb=2V,鐵耗和機械損耗pfe+pΩ=2.3kw,附加損耗ps=0.05PN。求額定負載時,發電機的輸入功率、電磁功率、電磁轉矩和效率。
11.一臺并勵直流電動機,在額定電壓UN=220V,額定電流IN=80A的情況下運行,75℃的電樞電阻Ra=0.01Ω,電刷接觸壓降2ΔUb=2V,勵磁回路總電阻Rrf+Rpf=110Ω,附加損耗ps=0.01PN,效率η=0.85。求:(1)額定輸入功率P1;(2)額定輸出功率P2;(3)總損耗Σp;(4)電樞銅耗pcua;(5)勵磁回路損耗pf;(6)電刷接觸損耗pcub;(7)附加損耗ps;(8)機械損耗和鐵耗pΩ+pFe。
12.什么叫發電機的外特性?他勵發電機和并勵發電機的外特性有什么不同?為什么? 13.一臺并勵發電機,額定運行時情況正常,當轉速降為1/2nN時,電樞電壓U=0,試分析原因。
14.一臺并勵直流電動機,銘牌數據為PN=96kw,UN=440V,IN=255A,IfN=5A,nN=1550r/min,并已知Ra=0.078Ω。試求:(1)電動機的額定輸出轉距TN;
(2)電動機的額定電磁轉距Tem;(3)電動機的理想空載轉速n0。
15.電動機的工作特性是什么?試比較不同勵磁方式對工作特性的影響。
第三章 的作用的?
變壓器
1.變壓器中主磁通與漏磁通的性質和作用有什么不同?在等效電路中是怎樣反映它們2.試分析一次繞組匝數比原設計值減少時,鐵心飽和程度、空載電流大小、鐵心損耗、二次側空載電壓和電壓比的變化。
3.勵磁電抗Xm的物理意義如何?Xm大好還是小好?若將鐵心抽出后Xm如何變化?若一次繞組匝數增加5%,而其余不變,則Xm大致如何變化?若鐵心疊片松散、片數不足,則Xm及I0如何變化?如鐵心硅鋼片接縫間隙較大時,對Xm及I0有何影響? 4.變壓器空載運行時,一次側加額定電壓,為什么空載電流I0很小?如果接在直流電源上,一次側也加額定電壓,這時一次繞組的電流將有什么變化?鐵心中的磁通有什么變化?二次繞組開路和短路時對一次繞組中電流的大小有無影響?
5.為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗,短路損耗可以近似地看成是銅耗?負載時的實際鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗無差別,為什么?
6.一臺50Hz單相變壓器,如接在60Hz的電網上運行,額定電壓不變,問空載電流、鐵心損耗、漏抗、勵磁阻抗及電壓調整率有何變化?
7.一臺單相變壓器,額定電壓為220v/110v,如果不慎將低壓側誤接到220v電源上,變壓器將發生什么現象?
8.有一臺單相變壓器,已知:SN=5000kvA,UN1/UN2=35kv/6.6kv,鐵心的有效截面積SFe=1120cm,鐵心中最大磁通密度Bm=1.45T,試求:高、低壓繞組的匝數和電壓比。9.一臺單相變壓器,額定容量為5kvA,高、低壓繞組均有兩個匝數相同的線圈,高、低壓側每個線圈的額定電壓分別為1100v和110v,先將他們進行不同方式的聯接。試問:可得幾種不同的電壓比?每種聯接時的高、低壓側額定電流為多少?
10.兩臺單相變壓器,電壓為220v/110v,一次側匝數相等,但空載電流I01=2 I02。今將兩臺變壓器的一次繞組順極性串聯起來加440v電壓,問兩臺變壓器二次側的空載電壓各為多少?
11.一臺單相變壓器電壓為220v/110v。當在高壓側加220v電壓時,空載電流為I0,2主磁通為Φ。試問:(1)若U2與u1連在一起,在U1與u2端加330v電壓,此時空載電流和主磁通各為多少?(2)若U2與u2連在一起,U1與u1端加110v電壓,則空載電流和主磁通又各為多少?
12.有一臺三相變壓器,已知:SN=100kvA,UN1/UN2=66.3kv/0.4kv,聯接組為Y,yn0因電源電壓改為10kv,如果用改繞高壓繞組的方法來滿足電源電壓的改變,而保持低壓繞組每相為55匝不變,則新的高壓繞組每相匝數應為多少?如果不改高壓繞組匝數會產生什么后果?
13.有一臺1000匝的鐵心線圈接到110v、50Hz的交流電源上,由安培表和瓦特表的讀數得知I1=0.5A、P1=10W,把鐵心抽出后電流和功率就變為100A和10000W。若不計漏磁,試求:(1)兩種情況下的參數和等效電路;(2)兩種情況下電流的無功分量和有功分量;(3)兩種情況下磁通的最大值。
14.有一臺單相變壓器,SN=100kvA,UN1/UN2=6000v/230v,f=50Hz,一、二次繞組的電阻和漏抗為R1=4.32Ω,R2=0.063Ω,X?1=8.9Ω,X?2=0.013Ω,試求:(1)折算到高壓側的短路參數Rk、Xk、Zk;(1)短路參數的標幺值;(3)求滿載時,當cosφ2=
1、cosφ2=0.8(滯后)和cosφ
2=0.8(超前)等三種情況下的電壓調整率,并對結果進行分析。
15.一臺單相變壓器,已知:R1=2.19Ω,X?1=15.4Ω,R2=0.15Ω,X?2=0.964Ω,Rm=1250Ω,Xm=12600Ω,N1=876匝,N2=260匝,U2=6000v,I2=180A,cosφ(滯后),試用近似等效電路和簡化等效電路求U1和I1。
16.一臺三相變壓器,SN=750kvA,UN1/UN2=10000v/400v,Y,yn0接法,在低壓側作空載試驗時得I0=60A,p0=3800w,在高壓側作短路試驗時得Uk=440v,pk=10900w(Ik1=IN1),室溫20℃,試求:
(1)折算到高壓側的勵磁阻抗和短
路阻抗;
(2)
*短路阻抗的標幺值Rk*、Xk*、Zk2=0.8
;
(3)計算滿載及cosφ
*2=0.8(滯后)
時的ΔU、U2及?;
(4)計算最大效率?
max。17.變壓器出廠前要進行“極性”試驗,如圖所示。將U1、u1 聯結,在U1-U2端加電壓,用電壓表測U2-u2間電壓。設變壓器 的電壓220v/110v,如果U1、u1為同名端,電壓表的讀數是多少?如U1、u1為非同名端,則電壓表的讀數又是多少?
18.試說明三相變壓器組為什么不采用Y,y聯結,而三相心式變壓器又可用呢?為什么三相變壓器中希望有一邊接成三角形?
19.Y,d聯結的三相變壓器中,3次諧波在三角形聯結時能形成環流,基波電動勢能否在三角形中形成環流?Y,y聯結的三相變壓器組中,相電動勢中有3次謝波,線電動勢中有無3次諧波?為什么?
20.變壓器的一、二次繞組按圖示聯結,試畫出它們的線電勢相量圖,并判明其聯結組別。
21.有一三相變壓器,其一、二次繞組的同名端及端點標記如圖所示,試把變壓器接成Y,d7、D,y7、Y,y4、D,d4。
22.一臺Y,d聯結的三相變壓器,在一次側加額定電壓空載運行,此時將二次側的三角形聯結打開一角測量開口處的電壓,再將三角形閉合測量電流。試問:當此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時,所測得的數值有無變化?為什么?
23.有兩臺Y,d聯結的三相變壓器并聯運行,第一臺為5600kVA,6000V/3050V,*Zk(1)=0.055,第二臺為
*3200kVA,6000V/3000V,Zk(2)=0.055,試求:空載時兩臺變壓器內的環流及其標幺值。
24.兩臺變壓器并聯運行,均為Y,d11聯結,UN1/UN2=35kv/10.5kv。第一臺為1250kvA,*Zk(1)=6.5%,第二臺為
*2000kvA,Zk(2)=6%,試求:(1)總輸出為
3250kvA時,每臺變壓器的負載為多少?(2)在兩臺變壓器均不過載情況下,并聯組的最大輸出為多少?并聯組的利用率是多少?
25.有一臺5600kvA,6.6kv/3.3kv,Y,yn0
*聯結的三相雙繞組變壓器,Zk=0.105。現將其改成9.9kv/3.3kv的降壓自耦變壓器,試求:(1)自耦變壓器的額定容量;(2)額定電壓下的穩態短路電流,并與原雙繞組變壓器穩態短路電流相比較。
第四章 三相感應電動機的基本原理
1.試述感應電動機的工作原理,為什么說感應電機是一種異步電機?
2.什么叫同步轉速?它與那些因素有關?一臺三相4極交流電動機,試分別寫出電源頻率f=50Hz與f=60Hz時的同步轉速。
3.一三相交流電動機,電源頻率f=50Hz,試分別寫出當極數2p=2、4、6、8、10時的同步轉速。
4.何謂轉差率s?通常感應電動機的s值約為多少?
5.一臺三相4極感應電動機,已知電源頻率f=50Hz,額定轉速nN=1450r/min,求轉差率s。
6.有一個三相單層繞組,極數2p=4,定子槽數Z1=24,支路數a=1,試畫出繞組展開圖,并計算基波繞組因數。
7.上題中,將定子槽數改為Z1=36,試畫出繞組展開圖,并計算基波繞組因數。8.題6中,將極數改為2p=2,試畫出繞組展開圖,并計算基波繞組因數。
59.有一個三相雙層疊繞組,極數2p=4,定子槽數Z1=24,節距y1=6τ,支路數a=1,試畫出繞組展開圖,并計算繞組因數。
10.題9中,若支路數改為a=2和a=4,試畫出U相繞組的展開圖。
11.試比較單層繞組與雙層繞組各有什么優缺點?為什么容量稍大的電動機采用雙層繞組?
12.一臺三相感應電動機接在UN=380v,f=50Hz的電網上工作,定子繞組作三角形聯結,已知每相電動勢為額定電壓的92%,定子繞組的每相串聯匝數N1=312匝,繞組因數Kw1=0.96,試求每極磁通Φ1。
13.繞組中的諧波電動勢是如何產生的?由交流繞組產生的旋轉磁動勢的基波和υ次諧波在繞組中感應的電動勢的頻率為多少?
14.若在對稱的兩相繞組中(兩個繞組匝數、結構相同,在空間相隔90°電角度),通以對稱的兩相電流,iA=Imsinωt,iB=Imsinωt。試用解析法說明兩相合成磁動勢基波的性質。
15.一臺三相感應電動機,極數2p=6,定子槽數Z1=36,定子繞組為雙層疊繞組,節距5y1=6τ,每極串聯匝數N1=72。當通入對稱三相電流,每相電流的有效值為20A時,試求基波以及3、5、7次諧波的三相合成磁動勢的幅值及轉速。
第五章 三相感應電動機的運行原理
1. 與同容量的變壓器相比較,感應電動機的空載電流大,還是變壓器的空載電流大?為什么?
2. 感應電動機理想空載時,空載電流等于零嗎?為什么?
3. 說明感應電動機工作時的能量傳遞過程,為什么負載增加時,定子電流和輸入功率會自動增加?從空載到額定負載,電動機的主磁通有無變化?為什么? 4. 什么叫做“單相量—多時軸”法?并說明感應電動機的時間相量圖。
5. 分析說明圖示得時—空相量圖,這時定子相量與轉子相量的相位關系說明什么問題?
6. 在分析感應電動機時,為什么要用一靜止的轉子來代替實際轉動的轉子?這時轉子要進行哪些折算?如何折算?
7. 感應電動機的等效電路有哪幾種?試說明T型等效電路中各個參數的物理意義? 8. 一臺三相感應電動機的輸入功率為8.6kw,定子銅耗為425w、鐵耗為210w,轉差率s=0.034,試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械功率。9. 一臺三相感應電動機,額定數據如下:UnN=962r/min,三角形接法,已知cosφ
NN=380v,f
N=50Hz,P
N=7.5kw,=0.827,pcu1=470w,pFe=234w,p?=45w,ps=80w,求:(1)電動機極數。(2)額定負載時的轉差率和轉子頻率。(3)轉子銅耗pcu2。(4)效率η。
110.籠型轉子可以認為每個槽就是一相,每相槽數N2=2,試求籠型轉子的繞組因數Kw1。
11.一臺三相6極繞線型感應電動機,定轉子繞組均采用星形接法,額定功率PN=250kw,額定電壓UN1=500v,額定頻率fN=50Hz,滿載時的效率η=0.935,功率因數cosφ=0.9,定子每相電阻R1=0.0171Ω,每抗電流X?1=0.088Ω,轉子每相電抗X?2=0.0745Ω,繞組因數Kw1=0.926,Kw2=0.957,定子槽數Z1=72,每槽導體數N1=16,每相并聯支路數a=6,轉子槽數Z2=90,每槽導體數N2=2,每相并聯支路數a=1,空載電流I0=82.5A,試求:(1)額定負載時的定子電流。(2)忽略R1及Rm時的勵磁電抗Xm。(3)轉子阻?和抗的折算值Rr?2X?。
12.一臺三相繞線式感應電動機,UN=380v,fN=50Hz,星形接法,nN=1440r/min,已知?=0.4Ω,X?1=R1=Rr?2X?=1Ω,Xm=40Ω,Rm略去不計,定、轉子有效匝數比為4,求:
?(1)滿載時的轉差率。(2)由等效電路求出I1、I2和I0。(3)滿載時轉子每相電動勢E2的大小和頻率。(4)總機械功率P?。(5)額定電磁轉矩。
第六章
三相感應電動機的機械特性
1.何謂三相感應電動機的固有機械特性和人為機械特性?
2.三相籠型感應電動機的起動電流一般為額定電流的4~7倍,為什么起動轉矩只有額定轉矩的0.8~1.2倍?
3.三相感應電動機能夠在低于額定電壓下運行嗎?為什么?
4.繞線轉子感應電動機在起動時轉子電路中串入起動電阻,為什么能減小起動電流,增大起動轉矩?
5.一臺繞線式轉子感應電動機,已知:PN=75kw,U1N=380V,nN=720r/min,I1N=148A,ηN=90.5%,cosφ=0.85,λm=2.4,E2N=213V,I2N=220A,試用機械特性的實用表達式繪制電動機的固有機械特性和轉子串入0.0448Ω和人為機械特性。6.深槽式感應電動機和雙籠型感應電動機為什么能改變起動性能?
7.籠型感應電動機的起動方法有哪幾種?各有何優缺點?各適用于什么條件? 8.一臺三相感應電動機,已知UN=380V,IN=20A,Δ接法,cosφN=0.87,ηN=87.5%,nN=1450r/min,Ist/IN=7,Tst/TN=K=1.4,λm=2,試求:(1)電動機軸上輸出的額定轉矩TN。(2)若要保證能滿載起動,電網電壓不能低于多少伏?(3)若采用Y—Δ起動,Ist等于多少?能否半載起動?
9.一臺繞線轉子感應電動機,已知PN=11kw,nN=1435r/min,E2N=243V,I2N=110A,設起動時負載轉矩為Tz=0.8TN,最大允許的起動轉矩Tst1=1.87TN,切換轉矩Tst2=TN,試用解析法求起動電阻的段數的每段的電阻值。
10.題9中的電動機,采用轉子串不對稱電阻方法起動,求各段電阻值(每次只短接一相的一段電阻,最后一級同時短接兩段電阻)。
11.一臺繞線轉子感應電動機,已知PN=11kw,nN=715r/min,E2N=163V,I2N=4.72A,Tst1/TN=1.8,負載轉矩Tz=98N?m,求4級起動時的每級起動電阻。
12.一臺三相4級的繞線轉子感應電動機,f1=50Hz,轉子每相電阻Rr=0.02Ω,nN=1485r/min,負載轉矩保持額定值不變,要求把轉速下降到1050r/min,問轉子每相中應串多大的電阻?
13.一臺三相籠型感應電動機,在能耗制動時,定子繞組的接法如圖所示,試決定等效的交流電流值。
14.題5的電動機,帶動一位能負載,Tz=TN,今采用倒拉反接制動下放負載,要求下放轉速為300r/min,問轉子每相應串接多大電阻。
15.題5的電動機,若采用回饋制動下放負載,已知轉子每相串入電阻為0.04Ω,負載轉矩為0.8TN,求此時電動機的轉速。
16.題5的電動機,用以起吊重物,當電動機轉子轉45轉,重物上升1m,如要求帶動額定負載的重物以8m/min的速度上升,求轉子電路中應串接的電阻值。
17.繞線轉子感應電動機PN=17kw,nN=970r/min,λm=2.5,E2N=230V,I2N=33A,若要求電動機有最短起動時間,試問其轉子回路應串入多大的電阻。
七章
其他種類的感應電動機
1.為什么單相感應電動機沒有起動轉矩?單相感應電動機有哪些起動方法? 2.一臺三相感應電動機,定子繞組接成星形,工作中如果一相斷線,電動機能否繼續工作?為什么?
3.用什么方法可以改變分相式單相電動機的轉向?為什么?
4.串勵電動機為什么能交、直兩用?單相串勵電動機與值流串勵電動機在結構上有什么區別?為什么?要改變單相串勵電動機的轉向,可采用什么方法?
第八章 同步電機的基本類型和基本結構
1.什么叫同步電機?怎樣由其極數決定它的轉速,試問75r/min,50Hz的同步電機是幾極的?
2.比較汽輪發電機和水輪發電機的結構特點。3.為什么大容量的同步電機都采用旋轉磁極式結構? 4.旋轉電樞式的同步電機與直流電機有什么相似處和差別?
第九章 同步發電機
1.一臺旋轉電樞式三相同步發電機,電樞以轉速n逆時針方向旋轉,主磁場對電樞是什么性質的磁場?對稱負載運行時,電樞反應磁動勢對電樞的轉向如何?對定子上主磁極的相對轉速又是多少?主極繞組能感應出電動勢嗎? 2.何謂同步發電機的電樞反應?電樞反應的性質主要決定于什么?試分析討論同步發電機電樞反應為純去磁作用、純增磁作用、去磁兼交磁、純交磁等五種情況。3.試分析對稱穩定運行時同步發電機內部的磁通和感應電動勢,并由此畫出不及飽和時的相量圖。
4.三相同步發電機對稱穩定運行時,在電樞電流滯后和超前于勵磁電動勢E0的相位差大于90°的兩種情況下(即90°<φ<180°和﹣90°<ψ<﹣180°,電樞磁動勢Fad和Faq各起什么作用?
5.試述交軸和直軸同步電抗的意義。為什么同步電抗的數值一般較大,不可能做得很小?試分析下面幾種情況對同步電抗有何影響?(1)電樞繞組匝數增加;(2)鐵心飽和程度提高;(3)氣隙加大;(4)勵磁繞組匝數增加。
6.為什么要把同步發電機的電樞電流分解為它的直軸分量和交軸分量?如何分解法?有什么物理意義?如兩個分量各等于100A,實際流過電樞繞組的電流為多少A?在什么情況下電樞電流只有直軸分量?在什么情況下只有交軸分量?當一同步發電機供給純電阻負載時,電樞電流有哪些分量?
7.一臺隱極三相同步發電機,定子繞組為Y聯結,UN=400V,IN=37.5A,cosφN=0.85(滯后),Xt=2.38Ω(不飽和值),不計電阻,當發電機運行在額定情況下時,試求:(1)不飽和的勵磁電動勢E0;(2)功率角δN;(3)電磁功率PM;(4)過載能力Km。8.一臺凸極三相同步發電機,星形聯結,UN=400V,IN=6.45A,cosφN=0.8(滯后),每相同步電抗Xd=18.6Ω,Xq=12.8Ω,不計電阻,試求:(1)額定運行時的功率因數角δN及勵磁電動勢E0;(2)過載能力及產生最大電磁功率的功率角。
第十章 同步電動機和同步調相機
1.比較同步電動機和同步發電機的相量圖。
2.同步電動機的功率因數受哪些因素影響而發生變化?試用相量圖分析輸出功率改變時,保持勵磁不變,同步電動機的功率因數怎樣變化?
3.改變勵磁電流時,同步發電機和同步電動機的磁場發生什么變化?對電網有什么影響?
4.當轉子轉速等于同步轉速時,為什么同步電機能產生轉矩,而感應電動機不能產生轉矩?為什么轉子轉速低于同步轉速時,感應電機能產生轉矩,而同步電機不能產生轉矩?
5.從同步發電機過渡到電動機時,功率角δ、電流I、電磁轉矩T的大小和方向有何變化?
5.一水電站供應一遠距離用戶,為改善功率因數添置一臺調相機,此機應裝在水電站內還是裝在用戶附近?為什么? 6.一臺三相隱極同步發電機,Y聯結,UN=380V,IN=26.3A,Xt=5.8Ω,不計電阻,若輸入功率為15kw時,試求:(1)cosφ=1時的功率角δ;(2)相電動勢E0=250V時的功率因數。
7.某工廠自6000V的電網上吸取cosφ=0.6的電功率2000kw,今裝一臺同步電動機,容量為720kw,效率為0.9,求功率因數提高為0.8時,同步電動機的額定電流和cosφD。
8.某工廠變電所變壓器的容量為2000kV·A,該廠電力設備的平均負載為1200kw,cosφ=0.65(滯后)。今欲新裝一臺500kw,cosφ=0.8(超前),η=95%的同步電動機,問當電動機滿載使全廠的功率因數是多少?變壓器過載否?
9.有一座工廠電源電壓為6000V,廠中使用了許多臺感應電動機,設其總輸出功率為1500kw,平均效率為70%,功率因數為0.7(滯后),由于生產需要,又增添一臺同步電動機。設當該同步電動機的功率因數為0.8(超前)時,已將全廠的功率因數調整到1,求此同步電動機承擔多少視在功率(kV?A)和有功功率(kw)。
第十一章 拖動系統電動機的選擇
1.電機的溫升、溫度以及環境溫度三者之間有什么關系?電機銘牌上的溫升值的含義是什么?
2.電機在實際使用中,電流、功率和溫升能否超過額定值?為什么?
3.電機的工作方式有哪幾種?試查閱國家標準—電機基本技術要求(GB755—81),說明工作制S3、S4、S5、S6、S7和S8的定義,并繪出負載圖。
4.電機的容許溫升取決于什么?若兩臺電機的通風冷卻條件不同,而其它條件完全相同,他們的容許溫升是否相同?
5.同一系列中,統一規格的電機,滿載運行時,他們的穩定溫升是否都一樣?為什么?
第二篇:電機與電力拖動
《電機與電力拖動》復習題
備注:1.請考生自帶計算器;
2.計算題只有答案以零分計。
一. 試說明他勵直流電動機的起動方法及其特點。二. 試說明變壓器并聯運行的條件。
三. 電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯系?UK的大小決定于哪些因素? UK的大小對變壓器運行的影響如何?
四. 一臺三相異步電動機,如果把轉子抽掉,而在定子繞組上加三相額定電壓,會產生什么后果?
五. 一臺八極異步電動機電源頻率?=50Hz,額定轉差率SN=0.04,試求額定轉速nN。
六. 一臺單相變壓器,額定容量SN=1000kVA ,額定電壓U1N/U2N=60/6.3kV , 額定頻率?=50Hz,歸算至高壓側的ZK=61+j205Ω,P0=5000W,PKN=16950W。求:(1)阻抗電壓UK;
(2)額定負載且cosψ2=0.8(滯后)時的電壓調整率;(3)cosψ2=0.8(滯后)時的最高效率。
七. 如果一對自整角機定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開,試問是否能同步轉動?
八. 一臺直流發電機的額定數據為:PN=100kW,UN=230V,nN=2850r/min,ηN=85%,試求該發電機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。
九. 如果一臺并勵發電機不能建立電壓時,檢查的方法是什么? 十. 試說明變壓器的效率在什么樣的情況下達到最大值,這個最大值是如何得到的?
十一. 三相異步電動機能在低于額定電壓下長期運行嗎?為什么?
十二. 三相異步電動機的定、轉子鐵芯如用非磁性材料制成,會產生什么后果?
十三. 拆換異步電動機的定子繞組時,若把每相的匝數減少,則氣隙中的每極磁通與磁密數值將怎樣變化? 十四. 異步電動機為什么又稱為感應電動機?
十五. 一臺六極直流電機,1200r/min,74槽,每槽4個元件邊,單匝元件,單疊繞組,每極磁通為1.38×10-2Wb,電樞電流為120A,求其電磁轉矩及電樞電動勢。
十六. 一臺直流電動機的額定數據為:PN=17kW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=83%,試求該電動機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。
十七. 一臺他勵直流電機并聯于U=220V電網上運行,單波繞組,已知p=2,N=372(電樞總導線數),n=1500r/min,每極磁通為φ=1.1×10-2Wb,電樞回路總電阻Ra=0.208Ω,PFe=362W,PΩ=204W,忽略附加損耗。試求:
a)b)此直流電機是發電機還是電動機? 電磁轉矩、輸入功率和效率各為多少?
十八. 一臺他勵直流電動機的額定數據為:PN=7.5kW,UN=220V,IN=39.8A,nN=1500r/min,試計算并繪制其固有機械特性。十九. 一臺四極直流發電機是單疊繞組,每極磁通為3.79×10-2Wb,電樞總導線數為152根,轉速為n=1200r/min,求電機的空載電動勢。若改為單波繞組,其他條件不變,問空載電動勢為230V時,電機的轉速應是多少?
二十. 一臺三相異步電動機PN=60kW,nN=577 r/min,cosψN=0.77,ηN=88.5%,試求在額定線電壓為
380V時的額定電流IN。
二十一. 一臺三相異步電動機的輸入功率8.6kW,定子銅耗為425W,鐵耗為210W,轉差率為S=0.034,試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械損耗。
二十二. 某臺直流發電機的額定數據為:PN=90kW,UN=230V,nN=1450r/min,ηN=89.6%,試求該發電機的額定電流IN。二十三. 一臺四極直流電動機,單疊繞組,額定轉速nN=1460r/min,36槽,每槽6個元件邊,每極磁通為2.2×10-2Wb,問電樞電流為800A時,求其電磁轉矩。
二十四. 電動機的電磁轉矩是驅動性質的轉矩,電磁轉矩增大時,轉速似乎應該上升,但從直流電動機的轉矩及轉速特性來看,電磁轉矩增大時,轉速反而下降,這是什么原因?
二十五. 并勵直流電動機在運行時若勵磁繞組斷線,會出現什么后果?
二十六. 三相異步電動機,額定功率PN=55kW,額定電壓UN=380V,額定電流IN=119A,額定轉速nN=570r/min,額定功率因素
cosψN=0.89,求同步轉速、極對數、額定負載時的效率和轉差率。已知電網頻率為50Hz。
二十七. 某臺直流電動機的額定數據為:PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動機額定運行時的輸入功率P1及額定電流IN。
二十八. 有一臺三相變壓器,額定容量SN=50kVA , 高壓側額定電壓U1N=10kV , 低壓側額定電壓U2N=400V , 高低壓繞組都接成星形,試求高低壓側的額定電流I1N和I2N。
二十九. 某臺直流發電機為單疊繞組,每極磁通為3.5×10-2Wb,電樞總導線為152根,轉速為1200 r/min,求電機的空載電動勢。若改為單波繞組,其他條件不變,問空載電動勢為210V時,電機的轉速是多少?
三十. 為什么說交流異步測速發電機是交流侍服電動機的一種逆運行方式?
第三篇:電機與電力拖動
填空題
1.電力拖動系統是采用以電機為原動機拖動生產機械完成加工任務。2.電力拖動系統的基本拖動方程式:T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流電機的基本結構由:定子、轉子和附屬構件三部分組成。4.直流電動機按勵磁方式分為:他勵電動機和自勵電動機。5.通過改變它勵直流電動機的電壓、定子所串電阻和減小磁通量可以改變他的人為機械特性。
6.他勵直流電動機的啟動方法:減壓啟動和電樞回路串電阻兩種。7.變壓器的主要部分是:繞組和鐵心,它們組成變壓器的器身。8.交流電機包括交流發電機和交流電動機兩類。
9.三相交流異步電動機的定子槽有三種形式:開口槽、半開口槽和半閉口槽。
10.同步電機的轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同。選擇題
1.電力拖動系統中傳動機構的作用是將(B)轉化成所需要的運動形式,并進行傳遞與分配。
A電能
B機械能
C旋轉運動
D直線運動 2.直流電動機的定子包括機座、主磁極、(B)、端蓋、電刷和軸承。
A換向器
B換向磁極
C電樞鐵心
D風扇 3.他勵直流電動機固有機械特性的表達式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N
B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N
4.變壓器的額定容量用(C)表示。
A有功功率
B無功功率
C視在功率
D機械功率 5.變壓器的運行特性有(A)和效率特性。
A外特性
B輸入特性
C輸出特性
D負載特性 6.三相單層繞組按繞組端接部分的形狀分有同心式、交叉式和(C)繞組。
A波
B疊
C交叉式鏈形
D雙層 7.三相異步電動機旋轉磁場的轉速與(B)有關。
A電壓、頻率
B頻率、磁極數
C電流、電壓
D匝數、結構 8.三相異步電動機機械特性反應的是(A)
A.n=f(T)
B.U2=f(I2)
C.U1=f(I2)
D.η=f(I2)9.同步電動機按用途分為(A)調相機。
A發電機、電動機
B隱極式、凸機式
C高壓、低壓
D開啟式、防護式
10.直流電動機的額定電壓等級一般為(A)
A110v、220v、440v、660v
B220v、380v、3000v、6000v
C220v、440v、660v、3600v
D180v、220v、380v、3000v 判斷題
1.直流電動機換向繞組的作用是改善直流電機的換向。
對 2.直流電動機的直軸電樞反應不影響主磁通的大小。
錯 3.恒功率調速方法最適合帶動恒功率負載。
錯 4.他勵直流電動機的機械特性具有硬特性。
對 5.變壓器工作時主磁通基本上保持不變。
對 6.電流互感器用于大功率測量場合。
錯 7.三相異步電動機的功率因素較高。
錯 8.三相異步電動機又稱為三相感應電動機。
對 9.同步電機的轉子轉速與同步轉速相等。
對 10.同步電機本身沒有啟動轉矩,必須采用一定的啟動方法。
對 11.恒轉矩調速方法最適合帶動恒功率負載。
對 簡答題
1.直流電動機的電樞鐵芯為什么要用硅鋼片制 造?能否用鑄鋼件代替?直流電動機的主磁 極能否用整塊的鋼加工而成?為什么?
答:直流電動即的電樞鐵心采用硅鋼片制造 可以有效的較少渦流損耗。不能用鑄鋼代替 直流電動機的電樞鐵芯。也不能采用整塊的鋼作為直流電動機的主磁極,因為整塊鋼作 為電動機主磁極時有交流分量,會產生交流 諧波并且會產生一定的渦流損耗,所以不能。2.他勵直流電動機穩定運行時,電樞電流的大小與什么量有關?改變電樞回路電阻,能否改變電樞電流的穩態值?
答:當他勵直流電動機穩定運行時,電樞電流的大小與電樞電阻有關,改變電樞回路電阻是不能改變電樞電流的穩態值。
3.變壓器的主要用途是什么?為什么要高壓輸電? 答:變壓器的主要用途就是升高或降低電壓,采用高壓輸電是為了減少電網遠距離送電途中電能的損耗。
4.什么叫異步電動機的轉差率?電動機的轉 速增大時轉差率怎樣變化?
答:轉差率為:同步轉速與轉速之差跟同步轉速的比值。當電動機得轉速增大時根據轉差率的計算公式易知轉差率將減小。
5.什么叫三相異步電動機的減壓啟動?有哪幾種常用的方法?
答:三相 異步電動機的減壓啟動指改變加于定子繞組上電壓的啟動方式,常用的方法有:Y—Δ啟動、自耦變壓器啟動、延邊三角形啟動。6.同步發電機的“同步”是什么意思?
答:同步發電機的“同步”指轉子轉速與定子轉速相同。計算題
1.并勵直流電動機額定數據為P2=10Kw,Un=110v,nn=1100r/min,η=0.909。電樞電阻Ra=0.02Ω,勵磁回路電阻RL=55Ω。求:a.額定電流In,電樞電流Ia,勵磁電流IL;b.銅損耗△Pcu及空載損耗△P0;c.反電動勢。解:
a.額定電流為:
勵磁電流為:
電樞電流為:
b.銅損耗為:
所以空載損耗為:
c.反電動勢:
5.一臺四級異步電動機,電源電壓頻率為50Hz,轉子電路參數為R2=0.02,X2=0.08,定子和 轉子電路每相電動勢的變化比為E1/E2=10,當 E1=200v時,求:a.轉子不動時,轉子繞組每 相E2、I2和cosφ2s;b.額定轉速n=1425r/min時,轉子繞組每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。
解:
a.轉子不動時
轉子感應電動勢:
轉子電流:
轉子功率因數:
b.在額定轉速時
同步轉速:
額定轉差率:
轉子電動勢:
轉子電抗:
轉子電流:
功率因數:
6.一臺繞線式轉子異步電動機:PN=75Kw,nN=1460r/min,U1N=380v,I1N=144A,E1N=399v,I2N=116A,λ=2.8。求:a.轉子回路串入0.5Ω電阻,電動機運行的轉速為多少?b.額定負載轉矩不變,要求把轉速降至500r/min,轉子每相電阻相應串多大電阻。解:
a.額定轉差率:
轉子每相電阻:
當串入電阻后,電機轉差率為:
轉速:
b.轉子串電阻后轉差率為:
轉子每相所串電阻:
第四篇:電機與電力拖動
電機與電力拖動【出現的是單選題,出現的是多選題。請注意區分!】
一、單選題(共20題,100.0分)
1、一臺他勵電動機,裝拆不慎,以致負載增大時轉速越來越高,其原因是()。
1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高
標準答案 :A
2、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈,導線粗細和匝數也相同,一個用硅鋼片做鐵芯,另一個用鑄鐵做鐵芯,接到同一個交流電源上時,兩個鐵芯中磁通的大小關系為()
1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定
標準答案 :B
3、直流電機中主磁極的作用是()。1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗
標準答案 :B
4、在直流發電機中,將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是()
1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組
標準答案 :B
5、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為()。
1.2.3.4.T型等值電路 г型等值電路 一字型等值電路 任意選擇
標準答案 :B
6、變壓器帶容性載運行時,電壓調整率為下列各選項的()。
1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零
標準答案 :A
7、同步電動機的功角θ=0表示它處于()
1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作
標準答案 :A
8、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時,由于磁路飽和的緣故,電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是()。
1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多 標準答案 :C
9、異步電動機外施三相交流電,空載運行時,氣隙中每極磁通的大小主要取決于()
1.氣隙的大小 2.電源電壓的大小 3.磁路的飽和程度 4.定子漏阻抗的大小
標準答案 :B
10、對于自耦變壓器,其實際繞組的個數為()1.0 2.1 3.4 4.不確定
標準答案 :B
11、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是(1.鐵心 2.繞組 3.散熱器)4.油箱
標準答案 :A
12、同步電機主要用作()。
1.2.3.4.變壓器 發電機 電動機 調相機
標準答案 :B
13、對于三相異步電動機在反接制動狀態下,其轉差率S為()
1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 :B
14、短距繞組指的是()。
1.2.y1(節距)= τ(極距)y1 >τ 3.4.y1 <τ
與y1、τ的大小無關
標準答案 :C
15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通,在定子繞組中感應電動勢的頻率為()
1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 :A
16、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于()
1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態
電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態
標準答案 :C
17、下列不需要外電源供電的發電機是()
1.并勵發電機 2.3.4.串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機
標準答案 :A
18、在變壓器的折算中,折算后的二次電流為實際二次電流的()
1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍
標準答案 :B
19、直流發電機的外特性指的是:()
1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系
標準答案 :B
20、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。()1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機
標準答案 :D
一、單選題(共20題,100.0分)
1、下列不需要外電源供電的發電機是()
1.2.3.4.并勵發電機 串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機
標準答案 :A
2、變壓器帶容性載運行時,電壓調整率為下列各選項的()。
1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零
標準答案 :A
3、同步電動機的功角θ=0表示它處于()
1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作
標準答案 :A
4、在直流發電機中,將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是()
1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組
標準答案 :B
5、同步電機主要用作()。
1.2.3.變壓器 發電機 電動機 4.調相機
標準答案 :B
6、直流電機中主磁極的作用是()。
1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗
標準答案 :B
7、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是()
1.2.3.4.鐵心 繞組 散熱器 油箱
標準答案 :A
8、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為()。
1.2.T型等值電路 г型等值電路 3.4.一字型等值電路 任意選擇
標準答案 :B
9、對于三相異步電動機在反接制動狀態下,其轉差率S為()
1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 :B
10、異步電動機外施三相交流電,空載運行時,氣隙中每極磁通的大小主要取決于()
1.2.3.4.氣隙的大小 電源電壓的大小 磁路的飽和程度 定子漏阻抗的大小
標準答案 :B
11、對于自耦變壓器,其實際繞組的個數為()
1.0 2.3.4.1 4 不確定
標準答案 :B
12、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時,由于磁路飽和的緣故,電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是()。
1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多
標準答案 :C
13、短距繞組指的是()。
1.2.3.4.y1(節距)= τ(極距)y1 >τ y1 <τ
與y1、τ的大小無關
標準答案 :C
14、一臺他勵電動機,裝拆不慎,以致負載增大時轉速越來越高,其原因是()。
1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高
標準答案 :A
15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通,在定子繞組中感應電動勢的頻率為()
1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 :A
16、直流發電機的外特性指的是:()
1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系
標準答案 :B
17、在變壓器的折算中,折算后的二次電流為實際二次電流的()
1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍
標準答案 :B
18、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈,導線粗細和匝數也相同,一個用硅鋼片做鐵芯,另一個用鑄鐵做鐵芯,接到同一個交流電源上時,兩個鐵芯中磁通的大小關系為()
1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定
標準答案 :B
19、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。()
1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機 標準答案 :D
20、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于()
1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態
電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態
標準答案 :C
第五篇:電機與電力拖動基礎
《電機與電力拖動基礎》試卷一
一、填空題(每空 1 分,共 20 分)
1、他勵直流電動機的機械特性是指在 電動機處于穩態運行 的條件下 轉速 和 電磁轉矩 的關系。
2、直流電動機的起動方法有: 電樞回路串電阻 和 降壓起動。
3、一臺接到電源頻率固定的變壓器,在忽略漏磁阻抗壓降的條件下,其主磁 通的大小決定于 輸入電壓 的大小,而與磁路的 基本無關,其主 磁通與勵磁電流成 正比 關系。
4、變壓器帶負載運行時,若負載增大,其鐵損耗將 不變,銅損耗 增 大(忽略漏磁阻抗壓降的影響)。
5、當變壓器負載(φ 2>0?)一定,電源電壓下降,則空載電流 I0 減小,鐵損耗 PFe 減小。
6、采用 短矩繞組 繞組和 分布繞組 繞組可以有效的削弱諧波 分量,同時使基波分量 減小(增大和減小)。
7、當 s 在 0~1 范圍內,三相異步電動機運行于電動狀態,此時電 磁轉矩性質為 驅動性質 ; 在 小于 1 的范圍內運行于發電機狀態,此時電磁轉矩性質為 制動性質。
8、三相異步電動機根據轉子不同可分為 籠型 和 繞線 兩類。根據磁滯回線 剩磁 的大小,鐵磁材料分為硬磁材料和軟磁材料。
3.電力拖動系統是由 電動機 拖動機械機構工作的系統。
4.直流電動機的勵磁方式包括 他勵、并勵、串勵和 復勵,其中 他 勵直 流電動機更適合于電動機控制的場合。
5.電機繞組有兩種形式,分別為 疊 繞組和 波 繞組。使用于高電壓的為 波 繞組,使用于大電流的為 疊 繞組。
6.直流電機電樞磁場對空載主磁場的影響稱為 電樞反應。
7.直流電機在 主磁 極之間常安裝換向極改善換向。換向極的位置恰好也是 幾何 中性線的位置。
8.從機械特性上看,第 一 象限為電動機的正向電動狀態,第 四 象限為電 機的反向制動狀態。
9.他勵直流電動機的機械特性為 硬 特性,串勵直流電動機的機械特性為 軟 特性。(硬、軟)
10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機,空載起動時,將出現 飛車 10.勵磁繞組 斷線的他勵直流電動機,空載起動時,將出現 飛車 情況。情況。
11.一臺三相變壓器的變比為 相 電壓之比。
12.額定電壓為 440V/110V 的單相變壓器,高壓邊漏電抗 16?,折合到二次側 后大小為 1?。
15.多臺三相變壓器并聯運行時,應該滿足的條件是聯結組號相同、額定電壓 和變比相同、短路阻抗 相同和阻抗角相同。
1.三相交流繞組通入對稱的三相交流電流將產生 幅值(或轉速)不變,空 間旋轉的磁動勢。如果想要改變磁場的旋轉方向,可以通過改變 電流相序 來實 現。
2.某三相交流繞組,36 個元件,2 對極,60 度相帶,若 2,3,4 號槽屬于 A 相帶,14 號槽屬于 C 相帶; 則 若為 120 度相帶,7 號槽也屬于 A 相帶,14 且 則 號槽屬于 C 相帶。3.三相異步電動機根據轉子結構的不同,分為籠型異步電動機和 繞線 型異 步電動機; 同步電動機根據轉子結構的不同分為 隱 極同步電動機和凸極同步電 動機。
4.三相異步電動機 Y132M-6,50Hz,轉差率為-0.2,則轉速為 1200r/min,轉子側頻率為 10Hz,該電機處于 發電機(或回饋)運行狀態。
5.三相異步電動機參數測定實驗中,空載實驗的損耗包括定子銅損、鐵損耗 和 機械損耗。實驗過程中,機械 損耗是不變損耗。
6.異步電動機的轉差功率指的是 轉子銅損耗,定子電壓降低時,該功率值 增 大。
7.根據集膚效應的原理,采用深槽電機可以提高異步電動機的 起動 性能。8.異步電動機變頻調速中,基速以上的調節屬于恒 功率 調速。
9.同步電機的運行方式包括發電機、電動機和 補償機。
10.在同步電機的勵磁系統中,無刷勵磁系統指的是 旋轉 整流器勵磁系統。
11.如果空載運行的同步發電機氣隙增大,而勵磁電流不變,端電壓將 降低 ; 如果異步電動機氣隙增大,而電源電壓不變,功率因數將 降低。
1.單相交流繞組通入單相交流電流將產生 空間位置 不變,幅值變化的磁動 勢。如果想要獲得恒定的磁場,可以在繞組中通入 直流電流 來實現。2.某三相交流繞組,24 個元件,2 對極,60 度相帶,若 3,4 號槽屬于 Z 相帶,則 14 號槽屬于 A 相帶;若為 120 度相帶,且 1~4 號槽屬于 A 相帶,則 14 號槽 屬于 A 相帶。
3.三相異步電動機根據轉子結構的不同,分為 籠型 異步電動機和繞線型異步 電動機; 同步電動機根據轉子結構的不同分為隱極同步電動機和 凸 極同步電動 機。
4.三相異步電動機 Y132M-4,60Hz,轉差率為 0.04,則轉速為 1728r/min,轉子側頻率為 24Hz,該電機處于 電動機 運行狀態。
5.三相異步電動機參數測定實驗中,定子繞組電阻 為提前獲得的參數,參數 測定實驗包括 空載 實驗和 堵轉 實驗。
6.異步電動機的 轉差 功率指的是轉子銅損耗,變轉差調速中,轉差增大,則 該損耗 增大。
7.根據 集膚效應 的原理,采用深槽電機可以提高異步電動機的起動性能。
8.異步電動機變頻調速中,如果向基速以下調節采用壓頻恒比方式,則屬于恒 轉矩 調速。9.同步發電機在正常勵磁(功率因數為 1)的基礎上增大勵磁電流,將輸出 滯 后 的無功。10.在同步電機的勵磁系統中,旋轉整流器勵磁系統又被稱為 無 刷勵磁系統。
二、判斷題(每題 2 分,共 20 分)
1、一臺直流發電機若把電樞固定,而電刷與磁極同時旋轉,則在電刷兩端仍能得 到直流電壓。(對)
2、直流電動機的人為特性都比固有特性軟(錯)
3、直流電動機串多級電阻起動,在起動過程中,每切除一級起動電阻時,電樞 電流都會突變。(對)
4、一臺變壓器原邊電壓 U1 不變,副邊接電阻性負載或接電感性負載,如負載電 流 相 等,則 兩 種 情 況 下,副 邊 電 壓 也 相 等。(錯)
5、變壓器在原邊外加額定電壓不變的情況下,副邊電流大,導致原邊電流也大,因此變壓器的主磁通也大。(錯)
6、交流發電機正常發電以后可以斷掉直流勵磁電源。(錯)
7、改變電流相序可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。(對)
8、不管異步電動機轉子是旋轉,還是靜止,定、轉子磁通勢都是相對靜止的(錯)
9、三相異步電動機的最大磁通勢 Tm 的大小與轉子電阻 rm 阻值無關。(對)
10、三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。(對)
二、簡答題(每題 5 分,共 20 分)
1、簡述異步測速發電機的剩余電壓誤差產生原因及解決辦法?
答:由于加工、裝配過程中存在機械上的不對稱及定子磁性材料性能的不 一致性,使得測速發電機轉速為零時,實際輸出電壓并不為零,此時的輸出的電 壓叫剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測量誤差稱為剩余電壓誤差。減小剩余電 壓誤差的方法是選擇高質量各方向性一致的磁性材料,在機加工和裝配過程中提 高機械精度,也可以通過裝配補償繞組的方法加以補償。
2、為什么采用短矩繞組可以改變電動勢波形?
圖中實線表示表示整矩繞組情況,這時五次諧波磁場在線圈兩個有效邊中 感應電動勢大小相等,方向相反,沿線圈回路,正好相加。如果把節矩縮短 1/5τ,如圖中虛線所示,兩個有效邊中五次諧波電動勢大小、方向都相等,沿回路正好抵消,合成電動勢為零。
3、試繪出單相變壓器“T”型等效電路圖。r1 x1 rm xm r2? x2? ZL?
4、電力拖動系統穩定運行的條件是什么?
答:必要條件:電動機的機械特性與負載特性必須有交點,即 T em=TL.。充分條件: 在交點的轉速以上存在 T w em
1、他勵直流電動機的 UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω ,試問:(1)直接起動 時的起動電流是額定電流的多少倍?(2)如限制起動電流為 1.5IN,電樞回 路應串入多大的電阻?
解:(1)直接起動的電流 Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8(2)Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得:Rst=0.64Ω
2、一臺三相籠型異步電動機的額定數據為:PN=125KW,Nn=1460r/min,UN=380V,Y 聯結,N=230A,I 起動電流倍數 ki=5.5,起動轉矩倍數 kst=1.1,過載能力λ T=2.2,設供電變壓器限制該電動機的最大起動電流為 900A,問:
(1)該電動機可否直 接起動?(2)采用電抗器降壓起動,起動電抗 xst 值應為多少?(3)串入(2)中的電抗器時能否半載起動?
解:(1)直接起動電流為:Ist=kiI N =5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起動。
(2)定子串電抗器后,起動電流限制為 900A 則:α=Ist /I?st =1265/900=1.4 短路阻抗為:Zs=√rs2+xs2 =0.173Ω 所以 rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω xs=√Zs2-rs2 應串接電抗值: xst =√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 -0.165=0.072Ω
(3)串入 xst=0.072Ω 時的起動轉矩為 T?st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因為,T?st=0.56TN> TN=0.5 TN 所以可以半載起動
3、一臺三相異步電動機接到 50HZ 的交流電源上,其額定轉速 nN=1455r/min,=UN/√3 ×Ist =380/ √3×1265 =√0.1732-0.0522 0.165Ω 試求:
(1)該電動機的極對數 p;(2)額定轉差 S(3)額定轉速運行時,轉子電動勢的頻率。解:(1)因異步電動機額定轉差率很小,故可根據電動機的額定轉速 nN=1455 r/min,直接判斷出最接近nN 的氣隙旋轉磁場的同步轉速 n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2
(2)sN=(n1-n)/n1=(1500-1455)/1500=0.03(3)f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ 1.(本題 10 分)某他勵直流電動機的額定數據為 PN=54kW,N=220V,N=270A,U I nN=1150r/min,請估算感應電動勢再畫出固有機械特性。
2.(本題 8 分)畫圖判斷變壓器的聯結組號。如果將副邊的首端和尾端調換,又 是什么聯結組號?
3.(本題 7 分)畫出直流電動機結構原理圖,標出感應電動勢、勵磁電流、電樞 電流的方向,確定換向極極性及換向極繞組電流方向。(假設轉子逆時針旋轉)