电机学复习思考题201403

第1页共7页《电机学》复习思考题一、填空题填空题答案变压器空载损耗可近似地看成()损耗，短路损耗可近似地看成()损耗。铁、铜一台在电网中运行的变压器，其主磁通由（）决定决定。一次侧外施电压称三相交流绕组中通入对称的三相正弦交流电流，产生的圆形基波旋转磁势的旋转方向是(),若要该变其转向，只要将绕组对电源的接线做()的改变即可。正序方向、任意二相磁路饱和时，磁通与励磁电流呈()关系。非线性磁路饱和现象是指()。当励磁电流继续增加时，磁通无法保持与励磁电流线性增长的现象当电机中励磁电流继续增加时，磁通无法保持与励磁电流线性增长的现象，称为磁路（)。饱和电机磁路结构中，采用铁磁材料比用空气或非铁磁介质，可获得()的导磁效果。更好电机结构中的铁心部分常采用铁磁材料的冲片叠成，其目的是()。减小磁滞和涡流损耗电流互感器是利用()的原理，测量大电流，使用时要注意(),()。变压器、二次边应可靠接地、二次边不可开路电流互感器是一种()变压器，用以测量线路中的（）。特殊的升压、大电流电压互感器二次侧绕组绝对不能(),并且必须()。短路、可靠接地电压互感器使用时相当于变压器的()运行状态，二次侧绕组绝对不能(),否则将()。开路、短路、烧毁给变比为2的单相变压器原边绕组加220V的直流的电压,则其副边输出电压为()。0给变压器一次边绕组加50Hz的交流电压,其二次边输出电压的频率为()Hz。50交流电机的三相交流绕组中通入对称的三相正弦交流电流，将在气隙中产生（）磁场,若要改变其转向，只要将绕组对电源的接线做()即可。圆形基波旋转、相序的换接通常电机容量越大，其效率越（），线路电压等级越高，线路损耗越()。高、小同步发电机正常工作时，它的()与()是同步的。转速、所发出电压的频率向一台4极交流电机定子绕组中通入50Hz三相正弦交流电，产生的基波旋转磁场的转速为()1/min，它的转向是由()决定的，若将绕组对电源的任二相接线做对调，则其转向将()。1500、相序、改变一台三相同步发电机处于三相稳态短路状态，则此时它的电枢反应磁势的方向与励磁磁势的方向()。相反一台三相同步发电机处于三相稳态短路状态，则此时它的电枢反应的性质是()。去磁一台他励直流发电机,激磁不变,转速升高15%,则空载电15%、大、励磁电流的增第2页共7页压升高()；若改为并励直流发电机运行,激磁回路电阻不变,其电压升高量比前者的(),这是因为()。加，还将引起电压升高一台他励直流发电机,激磁不变,转速升高20%,则空载电压升高()；若是一台并励直流发电机,激磁回路电阻不变,其电压升高量比前者的(),这是因为()。20%、大、励磁电流的增加，还将引起激磁电压升高一台正常运行时定子绕组△接的感应电动机，如果起动时将定子绕组转换为Y接法，则此时的直接起动电流可减少为△接的()倍。1/3一台正常运行时定子绕组△接的感应电动机,直接起动时起动电流为6In，如果起动时将定子绕组转换为Y接法,则此时直接起动电流为()。2In以直流电机的换向器为分界，电枢绕组内的电流为（）性质，电枢绕组外的电流为（）性质。交流、直流在交流电机定子对称三相交流绕组中通入对称的三相正弦交流电流，产生的基波旋转磁场的转速由()及()决定，它的转向是由()决定的，若要该变其转向，只要将绕组对电源的接线做()的改变即可。极数、频率、相序、任二相接线对调直流电机电枢绕组内的电流是()流性质,直流电动机工作时,其电磁转矩是()性质的。交、驱动直流发电机换向器的作用是(),一台直流发电机工作时,其电磁转矩的性质是()的，其电枢感应电势与电枢电流的方向()。保证各磁极下导体电流流向不变、制动性质、相同二、问答题问答题答案如何判断一台直流电机是运行在发电机还是电动机状态？绘出并励发电机的示意接线图，并说明它能够建立起稳定输出电压的条件？当感应电势E大于电压U时，为发电机状态，当E小于U时，为电动机状态。包括绘出的示意接线图条件：1、铁心有剩磁；2、励磁回路电阻小于临界电阻；3、电机转向与励磁绕组的极性连接正确。试绘出三相感应电动机的T形等效电路，并标明各物理量及正方向。T形等效电路、各物理量及正方向参见教材为什么说变压器的空载损耗近似为额定运行时的铁耗，短路损耗近似为额定运行时的铜耗？变压器的损耗，应包括铁耗和铜耗。因为变压器空载电流很小，故铜耗很小，所以变压器的空载损耗近似为额定运行时的铁耗；因为变压器短路实验时，电流为额定，外施电压很低，故主磁通很小，所以铁耗很小，短路损耗近似为额定运行时的铜耗。一台同步发电机与大电网并联运行，若增加其励磁电流，问发电机的有功功率及无功功率的输出将怎样变化？简述理由。若增加其励磁电流，发电机的有功功率输出不变，而无功功率的输出将变化。因为：输入的有功功率不变，故发电机的有功功率输出不变，而增加其励磁电流时，由其V型曲线知，无功功率的输出变化为：当电流超前电压时，无功先大后小，当电流滞后电压时，无功变大。一台同步发电机与大电网并联运行时，若改变其励磁电流，问发电机的有功功率及无功功率的输出怎样变化？因为：输入的有功功率不变，故发电机的有功功率输出不变；由其V型曲线知，无功功率的输出变化为：设功率因数为一时的励磁电流为If，当调节励磁电流小于If时，发电机输出随励磁电流减小而增加的超前性质无功功率；当调节励磁电流大于If时，发电机输出随第3页共7页励磁电流增大而增加的滞后性质无功功率。为什么通常三相交流电机容量越大，其额定电压等级越高？由公式cos3UIP知，功率因数cos波动不大，若电机容量P越大，而电压U不相对提高时，则电流I会很大，此时，若加大输电线直径，则线路成本提高，若输电线直径不变，则线路损耗RI2增大。一台正常运行的三相感应电动机，当负载增加时，输入电流及转速如何变化？说明其物理过程。当负载增加时，输入电流将增加，转速将降低。因为：负载增加时，其电磁转矩将增加，故转子电流增加，由磁势平衡知，定子电流增加；因为：I2=sE2，而E2为定值，故转差s将随转子电流增加而增加，由转差定义，故转速将降低。以励磁方式为标准，直流发电机可以分为那几类？绘出并励发电机的示意接线图，并说明它的输出端能够建立起稳定电压的条件？有串励、并励、他励、复励。包括绘出的示意接线图条件：1、铁心有剩磁；2、励磁回路电阻小于临界电阻；3、电机转向与励磁绕组的极性连接正确。判断三相变压器的连接组。（绘出相量图，设相序为A超前B超前C）。Y,y2要求绘出相量图以励磁方式为标准，直流发电机可以分为那几类？并励直流发电机不能发出稳定电压时，可能是那些原因？有串励、并励、他励、复励。按并励发电机自励的条件：（1、铁心有剩磁；2、励磁回路电阻小于临界电阻；3、电机转向与励磁绕组的极性连接正确。）逐项检查，通常为第三项。判断三相变压器的连接组。（绘出相量图，设相序为A超前B超前C）Y，y8试简述说明，变压器的空载损耗近似为其额定运行时的铁损耗。变压器的损耗，应包括铁耗和铜耗。因为变压器空载电流很小，故铜耗很小，所以变压器的空载损耗近似为空载运行时的铁耗；又因为变压器额定运行时一次电压基本不变，故此时的主磁通与空载运行时基本相同，故此时的铁损耗与空载运行时的铁损耗基本相同。一台同步发电机与大电网并联运行时，若仅改变其励磁电流，问发电机的无功功率输出怎样由于改变了空载电势的幅值和相位，故调节了其输出的无功功率。由其V型曲线知，无功功率的输出变化为：设功率因数为一时的励磁电流为If，当调节励磁电流小于If时，发电机输出超前性质的无第4页共7页变化？功功率，当调节励磁电流大于If时，发电机输出滞后性质的无功功率。试简述说明，变压器的空载铁损耗近似为额定运行时的铁损耗。因为变压器空载以及额定运行时一次电压都基本不变，故此时的主磁通与空载运行时基本相同，故此时的铁损耗与空载运行时的铁损耗基本相同。判断三相变压器的连接组。（绘出相量图，设相序为A超前B超前C）。Y,y10要求有绘出的相量图一台正常满载运行的三相异步电动机，当机械负载减少时，输入电流及输入功率如何变化？说明其物理过程。当负载减少时，输入电流和功率都将减少。因为：负载减少时，其电磁转矩将减少，故所需转子电流减少，由磁势平衡知，定子电流将减少；由能量守恒定律及电网电压基本不变知，输入功率将减少。如何调节一台汽轮同步发电机向大电网输出的有功功率及无功功率？简述理由。调节其气门的开度，可调节其输出的有功功率；调节其励磁电流，可调节其输出的无功功率。由能量守恒定律，当调节其气门的开度，改变了输入的有功功率，故发电机的有功功率输出改变；而若仅调节其励磁电流，由于没有改变输入的有功功率，故不能调节其输出的有功功率，但由于改变了空载电势的幅值和相位，故调节了其输出的无功功率。三、计算题计算题答案今有二台Y/Y-12，6000/400V的三相变压器，额定容量依次是100/230KVA，短路电压依次是4%/4.2%，问：若二台同时投入并联运行，若不使其中任一台过载，最大的供载容量是多少？答案：KVASSSSSbNaNbNbaNabaIIII0.3192309524.01009524.09524.0/1%4%2.4/max今有二台Y/Y-12三相变压器，额定容量依次是200/315/KVA，短路电压依次是0.045/0.040，问两台最大供出的容量是多少？每台分量是多少？max0.04/0.889/10.0450.8891.00.8892001.0315492.8177.8315abaNbNaNbNabaNbNSSSSSKVASKVASKVAIIII第5页共7页今有三台Y/Y-12三相变压器，额定容量依次是100/500/500KVA，短路电压依次是UK1，0.9UK1，0.8UK1，若只选用两台并联运行，问选那两台供出的容量最大，是多少？每台分量是多少？一台3相4极感应电动机，额定电压380V，定子绕组△接，频率50Hz，额定功率5.5kw,额定负载时输入侧功率因数0.8滞后，定子铜耗474w，转子铜耗237.5w,铁心损耗167.5w，机械损耗45w，附加损耗29w，试计算额定负载时（1）效率（2）转差率（3）转速（4）定子电流。答案：AUPInsnpadpFepcuPPempcusPPpPPP26.128523.08.038035500cos3)4(min15.143825060)041.01()1()3(041.0029.01675.0474.0453.62375.0112375.02)2(%23.85453.65.5453.6029.0045.01675.02375.0474.05.5)1(5.52111/2212今有二台Y/Y-12，6000/400V的三相变压器，额定容量依次是230/5000KVA，短路电压依次是3.9%/4.1%，问：若二台同时投入并联运行，若不使其中任一台过载，最大的供载容量是多少？答案：KVASSSSSbNaNbNbaNabaIIII8.521850002309512.09512.00.1/9512.0%1.4%9.3/max一台3相感应电动机，额定电压380V，额定功率7.5kw，额定负载时输入侧功率因数0.8滞后，定子铜耗420w，转子铜耗323w，铁心损耗194w，机械损耗62w，附加损耗38w，试计算额定负载时（1）、效率（2）、转差率（3）、定子线电流。答案：AUPIpadppcuPPempcusPPpPPPFe21.168785.08.038037500cos3)3(041.0038.0194.042.0537.8323.011323.02)2(%85.87537.85.7537.8038.0062.0194.0323.042.05.7)1(5.7211/2212KVASKVASKVASSS