本一08-09电机学下试卷

第 5 页 共 6 页
2.一台四极 82kW、230V、970r/min 的并励发电机，电枢电路总电阻 ra=0.0259Ω,并励 绕组每极有 78.5 匝，四极串联后的总励磁电阻 rf = 22.8Ω,额定负载时，并励电路串入 3.7 Ω的调节电阻，一对电刷压降 2△Ub = 2V,基本铁耗及机械损耗 PFe+Pmec = 4.3 kW,附加损耗 Pad=0.005PN。试求：额定负载时，发电机的输入功率，电磁功率，电磁转矩和效率，画出 功率流程图。
第 3 页 共 6 页
3、同步发电机单独供给一对称负载且保持转速不变时，定子电流的功率因数由什么决定？发电机与大 电网并联运行时，定子电流的功率因数又由什么决定？
4、做直流发电机实验时，若并励直流发电机的端电压升不起来，应该如何处理？
5、设正常运行时，一并励直流电动机的电阻压降为外施电压的 5%，现励磁回路发生断路，设负载转矩 为额定值不变，试问下列两情况下该机的电流和转速？（1）当剩磁为每极磁通的 10%； （2）当剩磁为 每极磁通的 1%。
第 1 页 共 6页
7、 同步电机的电枢漏磁通主要包括两个部分：________________和_______________。 8、 同步发电机短路时，电机磁路处于____________（饱和、不饱和）状态，因此其磁势和磁通之间为 ____________（线性、非线性）关系。 9、 并入电网的同步发电机，增加原动机的输入功率，发电机输出的有功功率___________，输出的感 性无功功率___________；增大同步机的励磁，发电机输出的有功功率___________，输出的感性无 功功率___________。 （增大、减小、不变） 10、 一台四极直流电机，换向片数为 20，虚槽为____________，构成右行单叠绕组，则合成节距为
第 2 页 共 6 页
二、 简答作图题(每小题 8 分，共 40 分)
得分 评卷人
1、试作一左行单叠直流绕组的展开图，并画出磁极和电刷的位置（2p=4，Z=K=20）
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
2、试从物理概念上分析为什么同步发电机的短路特性是一条直线？
两者的___________不一致，如发现灯光闪烁速度较快，说明两者的___________差别较大，如发现 灯 光 不 能 完 全 熄 灭 ， 说 明 两 者 的 ___________ 差 别 较 大 ， 理 想 的 并 网 时 刻 是 在 灯 光 ______________________时。 13、 比较下列各种情况下运行时同步电机的稳定性：短路比较大_________短路比较小，过励状态
利用三相同步发电机___________特性曲线和___________特性曲线可以测定饱和同步电抗。 11、 同步发电机短路运行时，其电枢电流只有_______轴分量，它所产生的电枢反应为纯粹的_____磁 作用。短路特性的形状为_________线。 12、 用灯光黑暗法判定同步发电机是否可以并入电网时，如发现灯光轮流亮灭（灯光旋转） ，说明
下运行__________欠励状态下运行，轻载状态下运行__________满载状态下运行，直接接到电网 _________通过外电抗接到电网。 （大于、等于、小于） 14、 请为直流电机的下列导磁部件分配合适的材料：主磁极选用____________，转子铁芯选用
____________，定子磁轭选用____________。 （导磁钢板、导磁钢片、硅钢片） 15、 直流电机的电枢磁势为____________波，电枢磁通密度波形曲线呈____________形。 16、 直流发电机电刷从交轴位置逆着旋转方向移动一个小角度 β ，此时直轴电枢反应磁势 Fad 的 方向与主磁极极性方向______________，起__________磁作用。 17、 并励发电机在额定转速下不考虑磁路饱和，在下列情况下空载电压将如何变化：⑴ 每极磁通减少 10%，空载电压减少________10%；⑵ 励磁电流减少 10%，空载电压减少_____________10%；⑶ 励磁回路电阻减少 10%，空载电压增加_____________10%。 （大于、等于、小于） 18、 直 流 电 动 机 的 调 速 方 法 有 ： 1 ） _____________________________________________ ， 2 ） （ （ _________________________________， （3）_________________________________。
福州大学 2008～2009 学年第一学期考试 A 卷 ～
课程名称 考生姓名
题号 题分 得分 一 30 二 40 三 30
《电机学（下） 电机学（ 》 学号
四 五 六
考试日期 专业或类别
七 八
2008/12/18
6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、 填空题(每小题 1 分，共 30 分)
得分 评卷人
1、 水轮发电机的原动机为水轮机， 转子转速较___________， 极对数较_________， 采用_____________ 极式结构。 2、 ________极同步电机的转子绕组为分布绕组，其转子磁动势的空间分布波形为___________波， __________极同步电机的转子绕组为集中绕组，其转子磁动势的空间分布波形为_____________波。 3、 同步电机的内功率因数角 ψ=270º时，电枢反应磁动势作用在__________（交轴、直轴）上，起 _________（助磁、去磁）作用，为保持气隙磁场基本不变，必须使发电机运行在_____________（过励、 欠励）状态。 4、 过励运行状态的同步发电机其内功率因数角 ψ 的范围为______________，它将向电网输送 ________性的无功功率。 5、 一台凸极同步发电机有以下参数 ：X σ ，X ad ，X d ，X aq 。它们中间最大的是：___________，其 次为__________，再次为___________，最小的是___________。 6、 同步电机最主要的用途是作为___________（电动机、发电机、补偿机）运行，而还有一种较特殊 的应用，专门用来向电网输送__________功率的称为同步补偿机。
第 1 页 共 6 页
7、 增大原动机的输入功率，同步发电机输出的有功功率________ ，无功功率________ 。若要求只改 变有功功率，则必须在增大输入功率的同时，适当 ________励磁电流。 8、 欠激运行的同步发电机其内功率因数角 ψ 的范围为______________， 它将向电网输送________性的 无功功率。 9、 三 相 凸 极同 步 发电 机 ，电 枢 绕 组匝 数 减少 ， xd 数 值 ____________ ；电 机气隙 减 小 ， xd 数 值 ____________；电机铁心饱和程度提高， xd 数值_____________；激磁绕组匝数增加， xd 数值 _____________；电机转速增加， xd 数值_____________。 （增大、减小、不变） 10、 利用三相同步发电机___________特性曲线和___________特性曲线可以测定不饱和同步电抗；
第 6 页 共 6 页
福州大学 2008～2009 学年第一学期考试 B 卷 ～
课程名称 考生姓名
题号 题分 得分 一 30 二 40 三 30
《电机学（下） 电机学（ 》 学号
四 五 六
考试日期 专业或类别
七 八 总分 100 累分人 签名
考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
二、填空题(每小题 8 分，共 40 分)
得分 评卷人
1、画出同步电机的时空矢量图，说明当Ψ=120o 时，电机的运行状态？电机的励磁情况？ 电枢反应的性质？电网与电机的功率交换情况？
第 2 页 共 6页
2、比较在下列情况下同步电机的稳定性，并简单说明原因： （1）当有较大的短路比或较小的短路比时； （2）在过励状态或欠励状态运行时； （3）在轻载或满载状态运行时； （4）直接接至电网或通过外电抗 接至电网时。
一、 填空题(每小题 1 分，共 30 分)
得分 评卷人
1、 汽轮发电机的原动机为汽轮机，转子转速较___________，极对数较_________，采用_____________ 极式结构。 2、 同步发电机中，阻尼绕组起抑制转子______________的作用，同步电动机和补偿机中，阻尼绕组主 要作为______________使用。 3、 为维持同步发电机的__________不变， 必须随有功负载的变化调节___________； 为保持同步发电机 的___________不变，必须随无功负载的变化相应地调节____________。 4、 同步电机的内功率因数角 ψ=90º时，电枢反应磁动势作用在__________（交轴、直轴）上，起 _________（助磁、去磁）作用，为保持气隙磁场不变，必须使发电机运行在_____________（过励、 欠励）状态。 5、 同步发电机带电阻电感性负载运行，卸去负载后，呈________（去磁、助磁）作用的电枢反应将随 着电枢电流同时消失，因此端电压就会________（下降、上升） 。 6、 同步电机的短路比是一个重要参数，当发电机有较大短路比时，其 xd ________ （较大、较小） ， 负载引起的端电压的变化__________，稳定性________（较差、较好） 。
3、同步发电机并网运行时，试根据同步发电机的有功、无功功角特性曲线图，说明当同步发电机的原 动机输入增加时，发电机向电网输出的有功和无功功率如何变化？