电机学作业题.docx

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电机学作业题

电机学作业题

电机学习题集

备注：

作业时抄写题目，题与题之间空一行。

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绪论和第一章：

磁路

1-1：

简述右手螺旋法则，左手定则和右手定则，以及电磁感应定律。

1-2：

简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。

假定作用在某段磁路上的磁动势为HL，该段磁路磁阻为Rm，则通过该段磁路的磁通量是多少？

1-3：

电机中为什么要使用铁磁材料，直流磁路和交流磁路有什么区别？

1-4：

有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。

铁心截面积

，磁路平均长度

，铁心磁导率

；气隙长度

，气隙截面积按1.1S计算。

套装在铁心上的励磁绕组500匝，问电流0.5A时，磁路中磁通为多少？

作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少？

H/m。

—————————————————————————————————交作业1——

第二章：

变压器

2-1：

简述变压器的组成。

变压器的最基本组成是什么？

2-2：

什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流？

2-3：

什么是变压器的主磁通？

什么是变压器的漏磁通？

主磁通的大小主要取决于哪些因素？

2-4：

单相变压器计算

1）一台单相变压器，SN=20000kVA,U1N/U2N=127kV/11kV，50Hz，高压侧开路，在低压侧施加额定电压并进行测量，测得电流45.5A，损耗47kW，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数（实际值）。

（k=11.5455,R=3026,X=32083）

2）上述变压器，低压侧短路，在高压侧施加一电压使电流达到额定电流，进行测量，测得电压9.24kV，损耗129kW，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数（实际值）。

（I=157.48,R=5.202,X=58.44）

3）上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率因数cosφ=0.8。

（Z=645.08+483.81j,z=639.8+425.4j）

—————————————————————————————————交作业2——

2-5：

什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？

说明联结组别Yd11的含义。

2-6：

三相变压器，额定容量5000kVA，额定电压10kV/6.3kV，Yd连接，计算

1）一、二次侧的额定电流；288.7A,458.2A

2）一、二次侧的额定相电压和额定相电流。

5.774kV,6.3kV,288.7A,264.6

因为是Yd接法，所以

2-7：

变压器的并联运行条件是什么？

2-8：

2-4中变压器，满负荷运行时，cosφ=0.8，利用简化等效电路，利用标幺值计算该变压器的电压调整率。

（Zb=806.4,0.0486）

—————————————————————————————————交作业3——

第三章：

直流电动机

3-1：

简述直流电动机结构。

什么是直流电动机的励磁方式？

直流电动机有哪些励磁方式？

3-2：

什么是直流电动机的额定功率、额定电压和额定电流？

3-3：

什么是直流电动机的电枢反应，电枢反应对直流电动机什么性能有影响？

3-4：

一台并励直流电动机，额定功率2.6kW，额定电压110V，额定电流28A，额定转速1470r/min，电枢总电阻Ra=0.15Ω，励磁电阻RfN=140Ω。

计算该电动机额定运行时的电动势和电磁转矩。

—————————————————————————————————交作业4——

3-5：

一台他励直流电动机，额定功率PN=22kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=115A，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω，忽略空载转矩T0和电枢反应的去磁作用。

计算电机特性

1．CeΦN和理想空载转速；

2．固有机械特性斜率；

3．额定电磁转矩；

4．电动机带恒转矩负载TL=0.85TN运行时的电机转速；

5.电枢串1.5Ω电阻时的人为特性（理想空载转速和曲线斜率）；

3-6：

直流电动机参数如3-5，进行起动参数计算

1．直接起动时的电流和电磁转矩；

2．限制起动电流在2IN时，电枢串电阻值；

3.限制起动电流在2IN时，电压值；

3-7：

直流电动机参数如3-5，电机在额定状态下运行，进行调速计算

1．电枢串1Ω电阻，转速为多少；

2．电压为100V，转速为多少；

3．欲把转速调至1000r/min，电枢串电阻值。

4．欲把转速调至800r/min，电压值。

3-8：

直流电动机参数如3-5，负载为位能性恒转矩负载（数值上等于额定电磁转矩），以-200r/min下放重物，计算电枢回路串电阻大小？

1.能耗制动运行方式；

2.倒拉反转制动运行方式。

—————————————————————————————————交作业5——

第四章：

交流绕组

4-1：

两导体（A，B）位于四极交流电机定子上，沿转子旋转方向，A超前B10°（空间机械角度），则这两导体电动势相位差为多少，如果把这两导体首尾相连组成一个线圈，则该线圈电动势与导体A电动势相位关系如何，用向量图说明。

4-2：

交流绕组A位于四极交流发电机定子上，电机转速1400r/min，绕组中感应正弦电动势，则电动势频率为多少？

4-3：

单相交流绕组中通交流电，产生的磁动势性质如何？

对称三相交流绕组中通三相交流电，产生的磁动势性质如何？

答：

单相交流绕组中产生的是脉振磁动势；对称三相交流绕组中产生的是旋转磁动势。

4-4：

三相交流电机（50Hz）,当该电机分别为2极、4极、6极和8极时，该电机中旋转磁场的转速分别为多少？

—————————————————————————————————交作业6——

第五章：

三相异步电动机

5-1：

简述三相感应电动机的结构。

笼型转子与绕线型转子有什么区别？

5-2：

一台50Hz感应电动机，额定转速730r/min。

则该电机极对数和同步转速为多少？

电机额定运行时的转差和转差率又为多少？

当电机转速降低时，电机的转差和转差率分别如何变化？

5-3：

感应电机为什么功率因数总是滞后的？

感应电机负载增大时，定子电流为什么会增大？

5-4：

一台三相四极的绕线型感应电动机（50Hz），电机转速1470r/min，则转子电动势和转子电流频率为多少，转子磁动势相对转子转速为多少，相对定子的转速又为多少？

转子磁动势相对定子的转速为0。

5-5：

一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率10kW，额定电压380V，Y接，电机转速1450r/min，定子每相电阻R1=1.33Ω，漏抗x1σ=2.43Ω，转子电阻归算值R2’=1.12Ω，漏抗归算值

，不计激磁回路，计算电机运行时的定子电流。

—————————————————————————————————交作业7——

5-6：

一台三相四极的笼型感应电动机，额定功率10kW，额定电压380V，额定转差率0.032，定子每相电阻R1=1.33Ω，转子电阻归算值R2’=1.12Ω，激磁电阻Rm=7Ω，额定运行时的定子相电流I1=11.47A，转子电流归算值I2’=10.02A，激磁电流Im=3.917A，机械和杂散损耗共计200W，试计算该电机的电磁功率、输入功率和效率？

5-7：

写出感应电动机电磁转矩的三种表达式。

1）电磁功率表达；

2）总机械功率表达；

3）主磁通、转子电流和转子的内功率因数表达。

5-8：

转子电阻对感应电机的Te-s曲线有什么影响？

适当增大转子电阻对感应电机的起动电流、起动转矩有什么影响？

5-9：

什么是感应电动机的工作特性？

当负载增大时，这些特性如何变化？

5-10：

试述笼型感应电动机的起动和调速方法？

绕线型感应电动机在起动和调速时有什么独特的方法？

—————————————————————————————————交作业8——

第六章：

同步电机

6-1：

简述同步电机隐极和凸极转子有什么特点？

6-2：

同步发电机空载运行时，激磁电动势E0都与哪些因素有关？

与励磁电流之间是什么关系？

6-3：

一台汽轮发电机，额定容量15000kVA，额定电压6.3kV（Y接），额定功率因数cosφ=0.8（滞后），同步电抗标幺值为1.968，不计磁饱和与电枢电阻，则额定负载时发电机的激磁电动势E0为多少？

（U=3634V,IN=1374.6A,9783V）

6-4：

有一台额定容量70000kVA、额定功率60000kW、额定电压13.8kV（星形连接）的三相水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为Xd*=1.0，Xq*=0.7,试求额定负载时发电机的内功率因数角Ψ0、功率角δ、激磁电动势E0*（不计磁饱和和定子电阻）。

（

=31。

，54.8,23.8，Id=0.8171,1.7321）

—————————————————————————————————交作业9——

6-5：

同步发电机单独负载运行和与电网并联运行时，性能上有什么差别？

简述原因。

6-6：

投入并联的同步发电机应满足哪些条件？

如何调节发电机向电网传送的无功功率？

6-7：

简述直流电动机、异步电动机和同步电动机的各有什么特点？

6-8：

某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosφ=0.8（滞后），今添置一台功率为400kW的同步电动机，cosφ=0.8（超前），试计算添置设备后，工厂的总有功功率、总无功功率和功率因数分别为多少。

（2800kW,1500kW,S=3176kVA,0.8816）

—————————————————————————————————交作业10—