山大网络电机与变压器(试卷2)

《电机与变压器》试卷与参考答案一、选择填空1、直流发电机中电刷和换向器的作用是将电枢绕组内部B电势转换为电刷外部A电压。A、直流B、交流。2、与空载相比，直流电机负载前、后电机气隙内每极的磁通B；A、基本不变；B、减小；C、增加；3、当直流电机处于发电状态时，电磁转矩的方向与性质为D；A、与电机转向相同，制动B、与电机转向相反，驱动C、与电机转向相同，驱动D、与电机转向相反，制动4、与固有机械特性相比，他励直流电动机弱磁升速时的人为机械特性C；A、理想空载转速不变，斜率减小；B、理想空载转速升高，斜率减小；C、理想空载转速升高，斜率增大；D、理想空载转速降低，斜率减小；5、一台60HZ/220V的进口变压器在50HZ/220V的电源上运行,其空载电流A。A、增加；B、减小；C、不变；6、变压器随着负载的增加，其主磁通A。A、基本不变；B、变大；C、变小。7、当负载电流增加时，电力变压器二次侧的输出电压D。A、降低；B、增加；C、不变；D、上述三种可能均有可能发生；8、在下列各种类型的三相变压器中，C不宜采用。A、Y，d接法的芯式变压器；B、D，y接法的组式变压器；C、Y，y接法的组式变压器；D、Y，y接法的心式变压器。9、铭牌上显示额定转速为960r/min的异步电机，其极对数为C。A、2；B、4；C、6；D、810、对于异步电动机来讲，其转差率s在反转制动状态时的取值范围为B。A、s0；B、s1；C、0s≤1。二、简答题1、试讨论大型异步电动机组成的电力拖动系统不能直接起动的原因，并各自给出两种起动方法？答：异步电动机直接起动时，由于转差率s=1，由等效电路起动电流和起动转矩分别为：2212211)()(xxrrUINst221221111)()(2xxrrUfpmTNst可见，直接起动时，定子电流较大，但起动转矩因起动时主磁通降低而变小，故直流电机不能直接起动，可采取软起动器降压、自耦调压器降压、变频以及转子回路串电阻等方法起动。2、使用电流互感器时应注意哪些问题？说明理由。答：电流互感器相当于一台短路运行的升压变压器。使用时应注意：1）为确保人身安全，二次侧一端应接地；2）为确保设备安全，二次侧不能开路。因为电流互感器二次侧匝数较多，副边会感应出较高的电压尖峰击穿互感器的绕组绝缘。3、（4分）三相异步电动机采用变频调速方案，当在基频以下调速时，为什么在改变定子频率的同时必须改变定子电压的大小？答：由三相异步电机定子电压方程可知：mwkNfEU1111144.4，为了确保变频调速中电机的主磁通不变，定子电压和频率必须协调控制，亦即变频的同时必须调压。三、计算题：1已知他励直流电动机的额定数据为：,30kWPN,220VUN,9A.156NI,min/1500rnN082.0Ra。忽略空载损耗，试求：（1）电动机拖动反抗性恒转矩负载NTT8.0L运行在固有特性上时，进行能耗制动，欲使起始制动转矩为NT2，电枢回路应分别串多大的电阻？（2）电动机拖动反抗性恒转矩负载NTT8.0L运行在固有特性上时，若进行电枢反向的反接制动，欲使起始制动转矩为NT2，电枢回路应分别串多大的电阻？此时，电机能否最后进入反向电动状态？若可以，试求其稳定转速。若不可以，说明理由。解：(1)138.01500082.09.156220NaNNNenRIUCmin/4.1519138.0082.09.1568.02208.0rCRIUnNeaNNA586.0082.09.15624.1519138.021aNANeRInCR（2）287.1082.09.15624.1519138.022022aNANeNRInCUR电机能否进入反向电动状态的条件是：当n=0时，电动机的电磁转矩Tem是否大于负载转矩TL，即NTT8.0em，则只要不切断电源，电机就可以进入反向电动状态。当n=0时，AIARRUINaNst52.1258.07.160287.1082.02202电动机可以进入反向电动状态，其稳定转速为min/349138.0369.19.1568.0220)(8.02rCRRIUnNeaNNc2、一台隐极式同步电动机单机运行，其最大转矩是额定转矩的2倍（即过载能力为2），若转子直流励磁电流降为额定励磁的一半，外加电压下降至额定值的80%，转子仍带额定负载，问同步电机能否继续运行？试通过分析、计算说明理由。答：隐极式同步电动机的矩角特性为：sin10temxUmET。（1）额定电压运行时，同步电动机的最大转矩为：10maxtNexUmET，此时，2。额定电磁转矩为：NtNNxUmETsin10。由题意知：2maxNeTTT（2）若转子直流励磁电流降为额定励磁的一半，供电电压降至额定值的80%，则最大电磁转矩降为：NNNetNeTTTTxUEmT8.024.04.0)8.0)(5.0(max10max显然，同步电动机无法继续运行。3、试确定下图所示三相变压器的联结组号，并画出相量图。答：三相变压器的联结组号为Y,y8，其相量图如下图所示。