电机学2试题A(含答案)

一、填空（每空1.5分，共30分）1．联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。2．若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。答：减小，减小3．深槽和双笼型感应电动机是利用原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时较差。答：集肤效应，功率因数4．绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。答：减小，增大5．三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时ms=，转子总电阻值约为。答：1，21XX6．在同步电机中，只有存在电枢反应才能实现机电能量转换。答：交轴7．同步发电机并网的条件是：（1）；（2）；（3）。答：发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致8．同步发电机在过励时从电网吸收，产生电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出，产生电枢反应。答：超前无功功率，直轴去磁，滞后无功功率，直轴去磁9．凸极同步电机转子励磁匝数增加使qX和dX将；凸极同步电机气隙增加使qX和dX将答：增加，减小10．同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为。答：sin2)X1X1(mUdq2二、选择（每题2分，共20分）1．两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗分配。A：大小成反比B：标么值成反比C：标么值成正比答：B2．一台Y/0y-12和一台Y/0y-8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并联运行。A．能B．不能C．不一定D．不改接也能答：A3．与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（）。A由于2R增大，增大了损耗；B由于2X减小，使无功电流增大；C由于2X的增加，使2cos下降；D由于2R减少，使输出功率减少。答：C4．适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻2R时，电动机的（）。AstI减少,stT增加,maxT不变,ms增加；BstI增加,stT增加,maxT不变,ms增加；CstI减少,stT增加,maxT增大,ms增加；DstI增加,stT减少,maxT不变,ms增加。答：A5．三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（）。A与转差率反比；B与转差率无关；C与转差率正比；D与转差率成某种函数关系。答：B6．一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻22RR,测得转差率将为（）（R已折算到定子边）。A等于原先的转差率s；B三倍于原先的转差率s；C两倍于原先的转差率s；D无法确定。答：B7．同步发电机的额定功率指（）。A转轴上输入的机械功率；B转轴上输出的机械功率；C电枢端口输入的电功率；D电枢端口输出的电功率。答：D8．同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性8.0cos，则其电枢反应的性质为（）。A交轴电枢反应；B直轴去磁电枢反应；C直轴去磁与交轴电枢反应；D直轴增磁与交轴电枢反应。答：C9．对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。AqaqdadXXXXX；BXXXXXqaqdad；CXXXXXaddaqq；DXXXXXaqqadd。答：D10．同步补偿机的作用是（）。A补偿电网电力不足；B改善电网功率因数；C作为用户的备用电源；D作为同步发电机的励磁电源。答：B三、简答（每题5分，共20分）1．绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？答：从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小(2’)。转子电阻增加，使得2cos提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势1E增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、2cos成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和2cos增加，使起动转矩增加了(2’)。如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小(1’)。2.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降至0.951n，对试验结果有什么影响？答：因空载电势0E和转速成正比，如果转速降为195.0n，则0E也降低到额定转速下的95.0倍。同步电抗与频率成正比，也降低到95.0倍，所以短路电流dkXEI0不变。3．为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大？答：感应电机的励磁电流由电源供给，需要从电网吸取感性无功功率，如果气隙大，则励磁电流大，电机的功率因数低，因此在机械允许的条件下，气隙要尽量小一些(2’)。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，从同步电机运行稳定性考虑，气隙大，同步电抗小，短路比大，运行稳定性高。但气隙大，转子用铜量增大，制造成本增加。气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求(3’)。4．一般同步发电机三相稳定短路，当NkII时的励磁电流fkI和额定负载时的励磁电流fNI都已达到空载特性的饱和段，为什么前者dX取未饱和值而后者取饱和值？为什么qX一般总是采用不饱和值？答：短路时由于电枢反应的去磁作用使气隙磁通很小，电机磁路处于不饱和状态，此时对应的是dX的不饱和值(2’)。额定负载运行时，气隙磁通较大，直轴磁路处于饱和状态，此时对应的是dX的饱和值(2’)。交轴磁路的气隙大磁阻大，磁路不饱和，故qX一般取不饱和值(1’)。四、计算题（每题10分，共30分）1．某工厂由于生产的发展，用电量由500kVA增加到800kVA。原有一台变压器SN=560kVA,U1N/U2N＝6300/400，Y，yn0联结，uk＝4.5％。现有三台变压器可供选用，它们的数据是：变压器1：320kVA，6300/400V，uk＝4％，Y，yn0联结；变压器2：240kVA，6300/400V，uk＝4.5％，Y，yn4联结；变压器3：320kVA，6300/440V，uk＝4％，Y，yn0联结；（1）试计算说明，在不使变压器过载的情况下，选用那一台投入并联比较适合？（2）如果负载增加需选两台变比相等的与原变压器并联运行(可以改接联接组号)，试问最大总负载容量是多少？那台变压器最先达到满载？解：（1）选第1台适合。(2’)（2）如果负载增加，则选第一台与第二台，但第二台要进行改接，使原Y，yn4改接为Y，yn0(1’)。则三台变压器中，由于第一台，Uk＝4％最小，所以最先达到满载则S1＝SN320kVA。(2’)故04.0045.01SS原(1’)所以889.0045.004.01SS原(1’)889.02SS原(1’)所以kVASSSS2.1031989.0240320560989.021max原(2’)2．有一台kWPN25000，kVUN5.10，Y联接，8.0cos（滞后）的汽轮发电机，13.2*sX，电枢电阻略去不计。试求额定负载下励磁电动势0E及0E与I的夹角。解：845.2)13.216.0(8.0)sin()cos(222***2**0sXIUUE（3’）故kVkVEE25.1735.10845.235.10*00(3’)4425.187.36cos87.36sin1554.01cossintanNNUUIX(2’)因281.0845.28.0coscos*0EU(2’)得67.73(1’)3．有一台凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标幺值分别等于1.0,0.6dqXX，电枢电阻可以忽略不计。试计算发电机的额定电压，额定容量，cos0.8（滞后）时发电机励磁电动势*0E。解：（方法一）令*1.00U1*cos0.836.871.036.87I(2’)计算电动势****1.001.036.870.60.481.44219.44QqEEjIXjj(3’)**019.4436.8756.31IE与的夹角(2’)直轴电枢电流**sin1sin56.310.832dII(1’)励磁电动势*****0()1.4420.832(10.6)1.775QddqEEIXX(2’)（方法二）***sin0.60.6arctanarctanarctan1.556.31cos0.8qIXUU(4’)直轴电枢电流**sin1sin56.31dII(3’)励磁电动势****0cos()1.0cos(56.3136.87)0.83211.775ddEUIX(3’)