电机学第一次测验题答案

2010－2011学年度第1学期电机学第一次测验题答案及评分标准1、有一台三相变压器，额定容量kVASN10000，额定电压12/35/10.5NNUUkVkV，dY,联接，试求：（1）这台变压器一次、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流和相电流；（2）若负载的功率因数为0.85（滞后），则这台变压器额定运行时能带多少有功负载？输出无功功率又是多少？（15分）解：（1）135NUkV，2105NU.kV；1120213NNUU.kV，22105NNUU.kV（4分）。3131100001016496333510NNNSI.AU（２分）；32321000010549863310510NNNSI.AU.（２分）；1216496NNII.A（１分）；22317463NNII.A（１分）；（２）310000100858500PScos.kW（２分）；331000010085100001005275270PSsinarccos..kVar（３分）。2、一台三相变压器的额定数据如下：10000NSkVA,12100006300NNUUVV,一、二次绕组为星形、三角形联结，已知空载损耗04.9pkW,短路损耗15kNpkW。求：（1）当该变压器供给额定负载且cos0.8（滞后）时的效率；（2）当负载cos0.8（滞后）时的最高效率；（3）当负载cos1.0时的最高效率；（15分）解：（１）2022120222022021114900150001997536300529108490015000*FeCukN*FeCukNppppIpPmUIcosppmUIcospIp.%..（５分）；（２）024900057215000*kNpI.p，03220224900119988210000100824900max*Np.%SIcosp.（５分）；（３）024900057215000*kNpI.p，032202249001199902210000101024900max*Np.%SIcosp.（５分）。3、有一台他励发电机，电动势常数20eC，电枢电阻(含电刷接触电阻)2.0aR，每极的总磁通量φ为Wb31075.5，该电机的额定转速2000n转／分，电枢电流AIa50，试求（1）电枢电动势aE、电磁功率eP和电机端电压U；（2）若电机负载为纯电阻负载，其阻值为多少？（3）若不考虑电枢反应，电机负载电阻增大为10时，重算aE、eP、U的值。（15分）解：（1）32020005.7510230aeECnV（２分）；2305011500eaaPEIW（2分）；230500.2220aaaUEIRV（2分）；（2）4.4LLaUURII（３分）；（3）32020005.7510230aeECnV（2分）；23022.550.210aaaLEIARR（2分）；23022.555186.2eaaPEIW（2分）；23022.550.2225.49aaaUEIRV（2分）。4、一台直流电机的极数26p，単叠绕组，并联支路数26a，电枢总导体数422N,气隙每极磁通21.610Wb，当转速分别为2000minr和1000minr时，求电枢感应电动势的大小，若电枢电流13aIA,磁通不变，电磁转矩是多大？（15分）解：342270360603aepZC.a（３分）；34226716223aTpZC.a（３分）；217031610200022496aeECn...V（３分）；227031610100011248aeECn...V（３分）；267161610131397eTaTCI...Nm（３分）。5、铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何电机铁心通常采用硅钢片？（10分）答：磁滞损耗是由于铁磁材料反复被磁化，材料中的小磁畴相互碰撞摩擦造成损耗（３分）；涡流损耗是由于铁心处于交变的磁场中，在铁心中产生感应电动势，从而产生围绕磁感线流动的电流，称之为涡流，由此造成的损耗称之为涡流损耗（３分）；电机铁心采用硅钢片，目的是将涡流限制在铁心叠片中，相当于增大铁心电阻，从而减小涡流损耗（４分）。6、试述变压器理想并联运行的条件有哪些？如何才能达到这些条件？（10分）答：变压器理想并联运行的条件是：（1）空载时并联的变压器之间没有环流；（２分）（2）负载时能够按照各台变压器的容量合理地分担负载；（２分）（3）负载时各变压器所分担的电流应为同相；（２分）为达到上述条件，并联运行的各变压器应满足如下要求：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（１分）（2）各变压器的联结组号应相同；（１分）（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。（１分）上述三个要求中，第二个要求必须严格保证，否则将在两台变压器构成的闭合回路中引起极大的环流，把变压器的线圈烧毁。（１分）7、试述直流电动机各种起动方法的优缺点。（10分）（１）直接起动；优点：方法、装置简单；缺点：起动电流大；（3分）（2）电枢回路串电阻起动；优点：可限制起动动电流；缺点：设备笨重、增加损耗、时延长；（3分）；（3）降压起动；优点：起动电流小、起动过程平稳、损耗小；缺点：设备复杂，投资大（4分）。8、试述直流电动机各种调速方法的优缺点。（10分）答：（1）调节励磁电流以改变每极磁通；优点：平滑调速、简单经济；缺点：最低转速受励磁绕组本身固有电阻及磁路饱和的限制；（３分）（2）调节外施电源电压U；优点：平滑调速、调速范围广；缺点：要配用专用可控整流电源；（３分）（3）电枢回路中引入可调电阻R以增大aR；优点：实现容易；缺点：只能调低转速、效率低下很不经济；（４分）