2018级电机学2期末测试含答案.docx

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1、一、填空题(每空2分,共40分)1、并联运行的变压器应满足(1) , (2) , (3) 的要求。答:各变压器的额定电压与电压比应相等,各变压器的联结组号应相同,阻抗角要相同。2、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:趋肤效应,功率因数3、可以从三个方面来调节感应电动机的转速:(1) ; (2) ; (3) o答:改变定子和转子绕组的极对数p ,改变电源频率f1,改变转差率s.4、两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行,则变压器所分担的容量的标幺值与成反比。答:短路阻抗标幺值5、同步发电机实用的并网方法有两种,分别是 和 o答:准确整

2、步法自整步法6、一台隐极同步发电机并联于无穷大电网,额定负载时功率角5=20,现因外线发生故障,电网电压降为60%U”为使b保持在小于25范围内,应加大励磁,使您为:E;/E()答:E(;/Eo 1.357、同步发电机机投入并网的条件为: 、o答:相序相同,频率相同,对应相的电压相等、且相位相同。8、同步电动机有旋转电枢式和旋转磁极式两种,在应用中一般要注意:在小容量电机中应用,在大容量电机中应用。答:旋转电枢式、旋转磁极式。9、一般情况下同步电动机常用的起动方法有、c答:辅助起动法、异步起动法、变频起动法。二、简答题(每题10分,共40分)1、绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时: 为什么

3、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(3分)。转子电阻增加,使得cose2提高;起动电流减小使得定子漏抗电压降低;电势与增加,使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、cos%成正比,虽然起动电流减小了,但气隙磁通和cos%增加,使起动转矩增加了(4分)。如果所串电阻太大,使起动电流太小,起动转矩也将减小(3分)。2、变压器稳态时空载电流很小,但变压器空载投入电网有时出现跳闸现象,这是为什么?什么情况下的合闸电流最大?答:设变压器铁心中无剩磁,先考虑两种极端情况。(1)电源电压过最大值时空载合闸根据

4、E=U,此时感应电动势必然也过最大值,再根据电磁感应定律:e = -N,可知此时铁心中的交变dt磁通必然过零点,电路立刻进入稳态,没有冲击电流。(4分)(2)电源电压过零时空载合闸根据=5此时感应电动势必然也过零点,再根据电磁感应定律,铁心中的交变磁通必然过最大值,由于铁心中的磁通不能突变,则变压器一次绕组中会出现一个非周期电流,这个非周期电流产生的非周期磁通与周期磁通合成后使得t=0时铁心中的磁通仍然保持为零,但半个周期后,铁心中的总磁通的绝对值达到最大值,接近周期磁通幅值的两倍。这将使铁心高度饱和,此时励磁电流的幅值远不止稳态时的两倍,大约为80倍左右,也就是额定电流的4倍左右。(4分)(

5、3)对于三相变压器,空载合闸时总有一相电压接近过零点,因此该相绕组常常出现冲击电流,使得保护装置误动作,即变压器空载投入电网有时出现跳闸现象。(2分)3、什么叫电枢反应?电枢反应的性质是由什么决定的?有哪几种性质的电枢反应? 一般情况下的电枢反应是什么性质的?答:对称负载时电枢磁动势基波对主极磁场基波的影响称为电枢反应(2分),其性质与负载的性质与大小有关(2分),主要决定于电枢磁动势与主极磁动势的空间位置(2分)。有交磁、去磁和助磁三种典型电枢反应性质(2分)。一般情况下是交磁和去磁共存(2分)。4、简述同步发电机功率角5、功率因数角0、内功率因数角,的含义,它们三者之间的关系是什么? (1

6、()分)答:同步发电机功率角方是主极磁势Ff和电枢合成磁势F之间的空间夹角(2分),近似等于激磁电动势号相量和端电压U相量之间的时间相位差(2分);功率因数角0是端电压U和负载电流/之间的时间相位差(2分);内功率因数角。的是激磁电动势段和负载电流/之间的时间相位差(2分);三者之间的关系为:= S +(2 分)三、计算题(每题1()分,共2()分)1、一台三相四极50”z绕线式感应电动机,转子每相电阻凡=0.015。额定运行时,转子相电流为200A,71 =1475 r/min ,计算额定电磁转矩。若保持额定负载转矩不变,在转子回路串电阻,使转速降低到1200r/min ,求转子每相应串入的

7、电阻值,此时定子电流、电磁功率、输入功率是否变化? (10分).1500 1475 cci/r 八解:”=-=0.0167 (2 分)几 1500m2I22R23x20()2x0.0150.0167kW=07.SkW哈=要鬻(2分),1? i_lHi n 1500 1200 八。.当 =1200r/min 时 s = 0.2 (1 分)%1500(2分)s,v $(sy( 02、所以 R = -1 R, = :1 x0.015Q = 0.165Q (1 分)(sn )10.0167 )接入电阻后,转子铜耗g =s匕 =0.2x107.78%W = 21.564W,接入电阻后,转子总的铜耗增加,

8、输出功率减小,电机效率降低(2分)。2、一台三相隐极发电机与大电网并联运行,电网电压为380V, Y接法,忽略定子电阻,同步电抗X,=1.2。,定子电流/ = 69.5A,相电势E= 278V,cos 4)=0.8 (滞后)。试求(1)发电机输出的有功功率和无功功率;功率角和过载能力。解:输出有功功率Pem = P2= cos(P=V3x380x 69.51 x Q.SkW = 36.6 左 W(2分)E U由 Pem = 2一 Sin 0 得smeq = 36.6xL2x叽0239 吃分)mEU 3x278x220功率角8 = 13.85 (2分)无功功率Q = UIsm(p色分)=V3 x 380 x 69.51 x 0.6k var = 27.45A var过载能力kp =sin。 0.2391=4.18 (2 分)

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