第六章电机计算题
发电厂习题
9
第三章 计算题
（3）求载流量
I
Ql Qf R
56.23270.94 0.037103
1854(A)
10
第三章 计算题
❖3-7 三相平行导体发生三相短路时最大电动力 出现在哪相上，试加以解释。
❖ 答：三相平行导体发生三相短路时最大电动力出 现在中间相B相上。
Fmax1.73107L ais2h(N)
6
第三章 计算题
❖ 直流电阻
单 R Rda10cc位 0.00长 013R070d度 c00K.10导 02f9体 3[[11(0 的 .a001t/.交 03(0Sm 040W 流 24)10603电 /(107阻 )00]0025)1].080.03426
f 50 38.2 Rdc 0.03426 b 10 1 h 100 10
w 61.9C
A w0 .4 6 1 0 1 6J/( m 4)
满足热稳 定要求！
A hS 12Q kA W(8080 1106)2421.11060.461016
0.5251016J/( m 4)
h70C200C
19
第四章 计算题
❖4-10 某220kV系统的重要变电站装置2台 120MVA的主变压器，220kV侧有4回进线， 110kV侧有10回出线且均为I、II类负荷，不允 许停电检修出线断路器，应采用何种接线方式？ 画出接线图并简要说明。
▪ 查附表2知，选用2条 2 0 0 m m 9 0 m m 1 2 m m
构成双槽导体，截面为 S8080mm2，载流量为
I25C 8800A，则35℃对应的载流量为
I 3 5 C K I 2 5 C 0 . 8 8 8 8 0 0 7 7 4 4 A 7 7 1 7 A
同步电机练习题与答案
第六章 同步电机一、填空1. ★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2. 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一样，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致3. ★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，直轴增磁4. ★同步电机的功角δ有双重含义，一是和之间的夹角；二是 和空间夹角。
答 主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压5. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使q X 和d X 将 。
答 增加6. 凸极同步电机气隙增加使q X 和d X 将 。
答 减小7. ★凸极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 δsin2)X 1X 1(mU dq 2- 二、选择1. 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 D2. ★同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性8.0cos =ϕ，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 C3. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（ ）。
A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。
答 B4. ★对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（ ）。
A q aq d ad X X X X X >>>>σ；B σX X X X X q aq d ad >>>>；C σX X X X X ad d aq q >>>>；D σX X X X X aq q ad d >>>>。
电机试题
第六章 三相异步电动机的工作原理一、名词解释1.异步电机：转速度与旋转磁场速度（同步速度）不相同的电机。
2.感应电动机：转子电流不是由电源供给，而是由定子产生旋转磁场感应而来的电动机。
3.每极每相槽数：每个极距下每相绕组所占有的槽数。
即m q τ=4.槽距角：相邻两槽轴线之间的电角度，即Z P 0360=α 5.线圈:是组成电动机绕组的基本单元，通常由一根或多根绝缘电磁线(圆线或扁线)6.绕组: 是电动机中的电路部分,线圈按照一定规则进行连接，构成的单元组；特殊情况下可以是一个线圈。
7.绕组展开图: 把定子(或转子)沿轴向切开、沿横向拉平，再略去铁芯，把绕组连接规律用平面图形展示出来8. 额定工作制：指电动机在额定状态下工作，按持续运转时间和顺序区分的一种工作制形式，分额定连续工作的定额S1、短时工作的定额S2、断续工作的定额S3等3种。
9.转差率：旋转磁场速度（同步速度）与转子速度之差与旋转磁场速度（同步速度）的比值。
二、填空1、单相/三相】交流电动机的三种运行状态分别是电动机状态、发电机状态、电磁制动状态。
三、单项选择题1．一台三相交流异步电机，其定子槽数为24，极对数为2，则其电角度应该是（ B ）A ．15°B ．30°C ．40°D ．50° 2．一台国外进口的设备中，交流电机的频率是60HZ 额定转速为870转/分，则其极（ A ） A ．8 B ．4 C ．10D ．6 3．三相异步电机采用短矩分布时，相比长矩绕组而言（长、短矩绕组对称） （ D ） A ．增加了基波电势B ．消除了高次谐波电势C ．基波磁势减小了D ．基波电势没有变化 4、交流电机绕组分析时,我们知道一个线圈所产生的磁场波形一般为（ B ） A ．锯齿波B ．矩形波C ．正弦波D ．脉冲波 5、直流电机电枢反应分析时,我们知道一个元件所产生的磁场波形一般为（ B ） A ．锯齿波 B ．矩形波 C ．正弦波 D ．脉冲波6、不属于交流电机绕组排列的基本原则A ．一个极距内所有导体的电流方向必须一致。
电机与拖动基础_第六章第2版_(许建国_著)习题答案
第六章6 . 1 题6 . 1图所示的某车床电力拖动系统中,已知切削力F=2 000 N ,工件直径d=150 mm ,电动机转速n=1 450 r /min,减速箱的三级转速比1j =2 ,2j =1.5 ,3j =2 ,各转轴的飞轮矩为2aGD =3. 5 N ·2m (指电动机轴), 2b GD = 2 N·2m ,2c GD =2 . 7 N·2m ,2d GD =9 N·2m ,各级传动效率1η=2η=3η=90% ,求:题6 . 1图( 1 )切削功率; ( 2 )电动机输出功率; ( 3 )系统总飞轮矩;( 4 )忽略电动机空载转矩时,电动机电磁转矩; ( 5 )车床开车但未切削时,若电动机加速度dtdn =800 r /min ·1-s ,忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗,求电动机电磁转矩。
解: ( 1 )切削转矩 150215.020002=⨯=⨯=d F T N ·m工件转速 min /7.24125.121450321r j j j n n f =⨯⨯==切削功率 KW n T T P ff 796.360107.2411416.321506023=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=-π( 2 )电动机输出功率 KW PP 207.59.09.09.0796.33212=⨯⨯==ηηη( 3 )系统总飞轮矩 23222122221221222j j j GD j j GD j GD GD GD dc b a+++==55.425.1295.127.2225.3222222=⨯⨯+⨯++ 2.m N( 4 )电动机电磁转矩 m N n P P T M .29.3414501416.3210207.56060/2322=⨯⨯⨯⨯==Ω=π( 5 ) dt dn GD T a M 3752=+12121)(3751ηdt dn j GD b +21222121)(3751ηηdt dn j j GD c+32123222121)(3751ηηηdt dn j j j GD d =⨯375800(3.5+9.0222⨯+2229.05.127.2⨯⨯+32229.025.129⨯⨯⨯) =⨯3758004.769=10.17 2.m N6 . 2 龙门刨床的主传动机构如题6. 2图所示。
电机计算题习题
一、计算题：1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。
2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。
如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。
参考答案1.解：（1）高压侧额定电流I 1N =N N U S 13=10320⨯=1.15A 低压侧的额定电流I 2N =N N U S 23=4.0320⨯=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31NU ＝310103⨯=5773.5V ，低压侧额定相电压U 2NP =34.0＝230V （3）变比k =N N U U 21=4.010=25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =00n n n N -＝150014601500-＝0.027（2）当负载转矩为0.8 T N 时,s B =0.8s N =0.8×0.027＝TN 0.8T Nn B =(1－s B ) n = (1－0.0216 )×1 500 =1467.6 r/min △n B = ( 1 500－1 467.6) r/min = 32.4 r/min要使n C = 1 000 r/min ，则n 0' = (1 000＋32.4) r/min = 1 032.4r/min f 1'=00n n 'f N =15004.1032×50=34.41Hz U 1'=N f f 1'U N =5041.34×380=261.5V 3. 解：（1）I st = U N /R a =440/0.35=1257.14A (2) I st = U N /(R a +R )= 440/(0.35+R )≤800 得R ≥0.2Ω 4、解：总损耗效率电磁功率转差率同步转速n 1=rpm P f 15002506060=⨯= 转速 n =(1-s )n 1=(1-0.036)×1500=1446rpm二、计算题：1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。
第六章例题
[例6-1]设有三相对称电流θcos I i a =，)120cos( -=θI i b ，)120cos(+=θI i c ，t 'ωθθ+= 。
若d ，q 轴的旋转速度为ω，即t ωαα+= 。
试求三相电流的d ，q ，0轴分量。
解：利用变换式（6-30），可得])'()cos[()cos(t I I i d ωωθαθα-+-=-= ])'()sin[()sin(t I I i q ωωθαθα-+--=--=00=i现就'''0,,2ωωωωω===三种情况，将a ，b ，c 系统和d ，q ，0系统的电流列于表6-2。
[例6-2]已知同步发电机的参数为：X d =1.0，X q =0.6，85.0cos =ϕ。
试求在额定满载运行时的电势E q 和E Q 。
解：用标幺值计算，额定满载时V=1.0，I=1.0。
（1） 先计算E Q 。
由图6-15的向量图可得22)cos ()sin (ϕϕI X I X V E q q Q ++==41.1)85.06.0()53.06.01(22=⨯+⨯+（2） 确定QE •的相位。
向量QE •和V •间的相角差2153.06.0185.06.0arctansin cos arctan=⨯+⨯=+=ϕϕδI X V I X q q也可以直接计算QE •同I •的相位差)(ϕδ+ϕδ+= 5385.06.053.0arctancos sin arctan=+=+ϕϕV I X V q（3） 计算电流和电压的两个轴向分量8.053sin )sin(==+=I I I d ϕδ6.053cos )cos(==+= I I I q ϕδ36.021sin sin === V V V d δ93.021cos cos === V V V q δ（4） 计算空载电势q E 。
qE =QE +(dX -q X ) dI =1.41+(1-0.6)⨯0.8=1.73[例6-3] 就例6-2的同步发电机及所给运行条件，在给出'd X =0.3,试计算电势'q E 和'E 。
电机计算题
齿条1.某车床电力拖动系统，传动机构为齿轮组（如图示），经两级减速后拖动车床的主轴，已知 n = 1 440 r/min ，切削力 F = 2 000 N ，工件直径 d = 150 mm ，各齿轮的齿数为 z 1 = 15，z 2 = 30，z 3 = 30，z 4= 45，各部分的转动惯量 J R = 0.076 5 kg·m2，J 1 = 0.051 kg·m2，Jm = 0.063 7 kg·m2 。
传动机构的传动效率 ηt = 0.9。
求：(1) 切削功率 Pm 和切削转矩 Tm ； (2) 折算成单轴系统后的等效 T L 、J L 和 GD 2 。
解：2. 有一大型车床，传动机构如图示。
已知： 刀架重： Gm = 1 500 N 移动速度：vm= 0.3 m/s刀架与导轨之间的摩擦系数： μ = 0.1 电动机： n = 500 r/min ，J M = 2.55 kg·m2 齿轮1：z 1 = 20，Jz 1 = 0.102 kg·m2 齿轮2：z 2 = 50，Jz 2 = 0.51 kg·m2 齿轮3：z 3 = 30，Jz 3 = 0.255 kg·m2 齿轮4：z 4 = 60，Jz 4 = 0.765 kg·m2 传动机构：ηt = 0.8求: 电动机轴上的等效 T L 和 J 。
z 2z3.某起重机的电力拖动系统如图示。
各运动部件的的有关数据如下：4. 一他励直流发电机，P N = 10 kW，U N = 230 V，n N = 1 000 r/min ，R a = 0.4Ω。
如果磁通Φ保持不变，求 1 000 r/min 时的空载电压U0 和900 r/min 时的满载电压U。
5.上题中的他励发电机，励磁绕组的电阻为100Ω。
转速为1 000 r/min 时的空载特性如图所示。
今将它改作并励发电机运行。
发电厂电气部分第六章习题解答
发电厂电气部分第六章习题解答第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答：演算热稳定的短路计算时间t k 为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。
6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。
电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。
电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。
开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。
6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答：有以下几种灭弧方式：1）利用灭弧介质，如采用SF6气- 1 -体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。
6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。
弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。
弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。
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单位_______________________ 姓名_____________ 考场号__________ 考号_________
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五、计算分析题(每题1分)
1. 一台QFS –300-2型汽轮发电机，P N=300MW,U N=18KV,cosΦN=0.85(滞后),试求:
（1）额定电流；
在额定运行时，能发出多少有功功率和无功功率。
（2）额定功率因数角
2.一台P N=600MW,U N=20KV, Y接,cosφN=0.9 (滞后)的汽轮同步发电机,Xt*=1.946,Ra=0,
试求:
（1）发电机的额定电流；
（2）额定进行时能发多少有功功率和无功功率；
（3）该机与无穷大电网并联进行,在额定情况下的Eο、δN和λ。
3.一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结,U N=400V，I N=37.5A，cosφN=0.85（滞后），Xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励
磁电动势E
0；（2）功角δ
N
；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。
4.某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kW，cosφ=0.65（滞后），今欲新装一台500kW， cos φ=0.85（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？
5.某工厂从6000V的电网上吸收cosφ=0.6的电功率为2000kW，今装一台同步发电机，容量为720kW，效率为0.9，Y联结，求功率因数提高到0.8时，同步电动机的额定电流和cosφ。
１。