电机学

电机学

要求：

一、独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定．．

的做题组数作答， 每人只．．．答．一组题目．．．．，多答无效．．．．

，满分100分； 平台查看做题组数操作：学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核课程查看→做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识；

例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题； 二、答题步骤：

1. 使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；

2. 在答题纸上使用黑色水笔．．．．按题目要求手写．．作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题号；

三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个．．．．．．．Word ．．．． 文档中．．．上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰； 1. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc ” 2. 文件容量大小：不得超过20MB 。

提示：未按要求作答题目．．．．．．．．的作业．．．及雷同作业．．．．．，成绩以．．．．0．分记．．

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题目如下： 第一组：

1.试述同步发电机投入电网的并联条件是什么？如果不满足，会发生什么后果？投入的方法有哪几种？(20分)

2. 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频 率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？ 试填写下表中的空格。（25分）

3. 若把直流发电机的转速降低30％，问在他励方式下运行和并励方式下运行时，

哪一种运行方式下空载电压降低得较多? 为什么？（25分）

4. 一台三相隐极同步发电机并联在无穷大电网上运行，额定容量S N ＝31250kVA ， 额定电压U N ＝10.5kV ，定子绕组Y 接，额定功率因数cos φN ＝0.8（滞后），同 步电抗X t ＝7.0Ω，电枢电阻略去不计。试求：（30分）

1） 额定运行时，发电机的定子电流I 、每相励磁电势E 0、功角θN ； 2） 若该发电机的有功输出减小一半，励磁电流保持不变，求此时的功角θ

及cos ?；

第二组：

1. 什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势？为了消除5次或7次谐波电动势，节距应选择多大？若要同时削弱5次和7次谐波电动势，节距应选择多大？(20分)

2. 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出

同样转矩的情况下，下列物理量将如何变化？(20分) （1）转速n ； （2）转子电流2I ； （3）定子电流1I ； （4）定子功率因数1cos ?； （5）输入功率1P ； （6）输出功率2P ；

（7）效率η； （8）起动转矩st T ； （9）最大电磁转矩max T 。 3. 变压器连接组(20分)

1）根据变压器接线图，画出高、低压侧电动势相量图，并判断其连接组；

2）根据变压器连接组，画出接线图和高、低压侧电动势相量图。

4.一台三相四极异步电动机，P N =28kW ，U N =380V ，电源频率f 1=50Hz ，定子绕组△接线，额定运行时cos ?1=0.88，p cu1+p Fe =2.0kW ，p cu2=1.5kW ，p mec +p ad =1.2kW ，试计算此时转差率s ，效率ηN ，定子电流I 1及转子电流频率f 2。(20分)

5.有一台三相汽轮发电机，kW P N 25000=，kV U N 5.10=，Y 接法，8.0cos =N ?（滞后），作单机运行。由试验测得它的同步电抗为Ω=52.7s X 。电枢电阻忽略不计。每相励磁电动势为V 7520，试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：(1)每相是Ω52.7纯电阻；(2)每相是Ω52.7纯电感；(3)每相是Ω-)52.752.7(j 电阻电容性负载。(20分)

第三组：

1. 为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？(30分)

2. 同步电机有哪几种运行状态，如何区分？(30分)

3. 一台交流电机定子采用双层叠绕组，其中定子槽数Z =36，极数2p =4，并联支路数a =2，节距y 1=7，线圈匝数N c =2，试求：(20分)

1）画出叠绕组展开图（只画一相）； 2）每相绕组串联匝数；

4. 一台并励直流发电机，P N =26kW ，U N =230V ，n N =960r/min ，2p =4，单波绕组，电枢导体总数，N a =444，额定励磁电流I fN =2.592A ，空载额定电压时的磁通

Φ0=0.0174Wb ，空载损耗p 0=0.4kW 。电刷安装在几何中性线上，不计磁路饱和的影响，试求额定负载时：(20分)

1）发电机的感应电动势E ；

2）发电机的电磁功率P em 、电磁转矩T em 及效率ηN ；

第四组：

1. 在凸极同步发电机中，X ad 和X aq 哪一个比较大，为什么？

请问，对于异步电机和同步电机，两者在结构上有哪些区别？（20分） 2. 一台三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转 子频率2f 、转差率s 、转子磁动势2F 相对于转子的转速为2n ，试填写下表中的空格。（20分）

3、画出隐极同步发电机相量图，并标出0E 、I 、U 、功率因数角φ、内功率

因数角ψ，功角θ；（10分）

4、一台三相绕线型异步电动机，定子Δ形连接，其额定频率为50Hz ，额定线电压U N =380V ，额定转速n N =1430转/分，电机的参数为R 1=0.2Ω，2R '=0.2Ω，1X σ=1.0Ω，2X σ'=1.0Ω，X m =200Ω，R m ≈0。试求：（25分） 1） 电机额定工作情况下的：定子相电压，极数，同步转速。 2） 转差率、转子频率； 3） 临界转差率、最大电磁转矩；

5、一台三相隐极同步发电机并联在电网上额定运行，S N =3000kVA ，线电压

U N =6.3kV ，定子Y 形连接，cos φN ＝0.707（滞后），同步电抗X t ＝13.23Ω，定子电阻忽略不计，且不考虑磁路饱和的影响。试求：（25分） 1）给出阻抗基值、电流标幺值、电压标幺值；

2）计算电机额定运行时内功率因数角ψ、功角θ、励磁电动势0E ；

第五组：

1. 脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性？产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同？(20分)

2.普通笼型异步电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大而起动转矩不

大？但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？

(20分)

3.一台交流电机，定子槽数Z＝24，2p＝4，y1＝5，a＝2，每槽导体数为8.

(30分)

1）画出叠绕组展开图（只画一相）；

2）每相绕组串联有效匝数；

3）基波绕组系数及五次谐波绕组系数。

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357911131517192123

4.(30分)有一三相电机，Z=180，2p=10，a=1，y=15，每线圈匝数N c=3，f=50Hz，基波每极磁通m1=0.113Wb，B m1：B m3：B m5=1:0.2:0.1，三相绕组星形接法，试求：（1）每线圈的感应电动势E c;

（2）每相绕组的感应电动势E

Φ；

。

（3）线电动势E

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