電機(jī)學(xué)復(fù)習(xí)思考題2021.03

1、?電機(jī)學(xué)?復(fù)習(xí)思考題一、填空題填空題答案變壓器空載損耗可近似地看成損耗，短路損耗可近似地 看成損耗。鐵、銅一臺在電網(wǎng)中運行的變壓器，其主磁通由決定決定。一次側(cè)外施電壓稱三相交流繞組中通入對稱的三相正弦交流電流，產(chǎn)生的圓 形基波旋轉(zhuǎn)磁勢的旋轉(zhuǎn)方向是,假設(shè)要該變其轉(zhuǎn)向，只要將繞組對電源的接線做的改變即可。正序方向、任意二相磁路飽和時，磁通與勵磁電流呈 關(guān)系。非線性磁路飽和現(xiàn)象是指。當(dāng)勵磁電流繼續(xù)增加時， 磁通無法保持與勵磁電 流線性增長的現(xiàn)象當(dāng)電機(jī)中勵磁電流繼續(xù)增加時，磁通無法保持與勵磁電流線 性增長的現(xiàn)象，稱為磁路。飽和電機(jī)磁路結(jié)構(gòu)中，米用鐵磁材料比用空氣或非鐵磁介質(zhì)，可 獲得的導(dǎo)磁效果。更好電

2、機(jī)結(jié)構(gòu)中的鐵心局部常采用鐵磁材料的沖片疊成，其目的 是。減小磁滯和渦流損耗電流互感器是利用的原理，測量大電流，使用時要注意 , 。變壓器、二次邊應(yīng)可靠接 地、二次邊不可開路電流互感器是一種變壓器，用以測量線路中的ol特殊的升壓、大電流電壓互感器二次側(cè)繞組絕對不能,并且必須。短路、可靠接地電壓互感器使用時相當(dāng)于變壓器的 運行狀態(tài)，二次側(cè)繞組絕對不能,否那么將。開路、短路、燒毀給變比為2的單相變壓器原邊繞組加 220V的直流的電壓，那么 其副邊輸出電壓為。0給變壓器一次邊繞組加 50Hz的交流電壓，其二次邊輸出電壓 的頻率為Hz。50交流電機(jī)的三相交流繞組中通入對稱的三相正弦交流電流， 將在氣隙中

3、產(chǎn)生磁場，假設(shè)要改變其轉(zhuǎn)向，只要將繞組對電源的接線做即可。圓形基波旋轉(zhuǎn)、相序的換 接通常電機(jī)容量越大，其效率越，線路電壓等級越咼，線路損耗越。高、小同步發(fā)電機(jī)正常工作時，它的 與是同步的。轉(zhuǎn)速、所發(fā)出電壓的頻率向一臺4極交流電機(jī)定子繞組中通入50Hz三相正弦交流電，產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為1/min，它的轉(zhuǎn)向是由決定的，假設(shè)將繞組對電源的任二相接線做對調(diào)，那么其轉(zhuǎn) 向?qū)ⅰ?500、相序、改變一臺三相冋步發(fā)電機(jī)處于三相穩(wěn)態(tài)短路狀態(tài)，那么此時它的電 樞反響磁勢的方向與勵磁磁勢的方向。相反一臺三相冋步發(fā)電機(jī)處于三相穩(wěn)態(tài)短路狀態(tài)，那么此時它的電 樞反響的性質(zhì)是。去磁一臺他勵直流發(fā)電機(jī)，激磁不變，轉(zhuǎn)速

4、升咼15%,那么空載電15%大、勵磁電流的增壓升高；假設(shè)改為并勵直流發(fā)電機(jī)運行，激磁回路電阻不變，其電壓升高量比前者的,這是因為。力口，還將引起電壓升高一臺他勵直流發(fā)電機(jī)，激磁不變，轉(zhuǎn)速升高20%,那么空載電 壓升高；假設(shè)是一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，激磁回路電阻不變，其電壓升高量比前者的,這是因為。20%大、勵磁電流的增 力口，還將引起激磁電壓升 高一臺正常運行時定子繞組接的感應(yīng)電動機(jī)，如果起動時將 定子繞組轉(zhuǎn)換為 Y接法，那么此時的直接起動電流可減少為 接的倍。1/3一臺正常運行時定子繞組接的感應(yīng)電動機(jī)，直接起動時起動電流為6In，如果起動時將定子繞組轉(zhuǎn)換為Y接法，那么此時直接起動電流為。2In以

5、直流電機(jī)的換向器為分界，電樞繞組內(nèi)的電流為性質(zhì)，電樞繞組外的電流為性質(zhì)。交流、直流在交流電機(jī)定子對稱二相交流繞組中通入對稱的二相正弦交 流電流，產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速由 及決定，它的轉(zhuǎn)向是由 決定的，假設(shè)要該變其轉(zhuǎn)向，只要將繞組 對電源的接線做 的改變即可。極數(shù)、頻率、相序、任二 相接線對調(diào)直流電機(jī)電樞繞組內(nèi)的電流是流性質(zhì)，直流電動機(jī)工作時，其電磁轉(zhuǎn)矩是性質(zhì)的。交、驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)換向器的作用是 ，一臺直流發(fā)電機(jī)工作時，其電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)是的，其電樞感應(yīng)電勢與電樞電流的 方向。保證各磁極下導(dǎo)體電流 流向不變、制動性質(zhì)、相 同、問答題問答題答案如何判斷 口直流電機(jī)疋運仃 在發(fā)電機(jī)還是電動機(jī)狀態(tài)？繪

6、 出并勵發(fā)電機(jī)的示意接線圖， 并說明它能夠建立起穩(wěn)定輸出 電壓的條件？當(dāng)感應(yīng)電勢E大于電壓U時，為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，當(dāng) E小于U時，為電 動機(jī)狀態(tài)。包括繪出的示意接線圖條件：1、鐵心有剩磁；2、勵磁回路電阻小于臨界電阻；3、電機(jī)轉(zhuǎn)向與勵磁繞組的極性連接正確。試?yán)L出三相感應(yīng)電動機(jī)的T形等效電路，并標(biāo)明各物理量及 正方向。T形等效電路、各物理量及正方向參見教材為什么說變壓器的空載損耗近 似為額定運行時的鐵耗，短路 損耗近似為額定運行時的銅 耗？變壓器的損耗，應(yīng)包括鐵耗和銅耗。因為變壓器空載電流很小，故 銅耗很小，所以變壓器的空載損耗近似為額定運行時的鐵耗；因為 變壓器短路實驗時，電流為額定，外施電壓很低

7、，故主磁通很小， 所以鐵耗很小，短路損耗近似為額定運行時的銅耗。一臺冋步發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)并聯(lián) 運行，假設(shè)增加其勵磁電流，問 發(fā)電機(jī)的有功功率及無功功率 的輸出將怎樣變化？簡述理 由。假設(shè)增加其勵磁電流，發(fā)電機(jī)的有功功率輸出不變，而無功功率的輸 出將變化。因為：輸入的有功功率不變，故發(fā)電機(jī)的有功功率輸出 不變，而增加其勵磁電流時，由其V型曲線知，無功功率的輸出變化為：當(dāng)電流超前電壓時，無功先大后小，當(dāng)電流滯后電壓時，無 功變大。一臺冋步發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)并聯(lián) 運行時，假設(shè)改變其勵磁電流， 問發(fā)電機(jī)的有功功率及無功功 率的輸出怎樣變化？因為：輸入的有功功率不變，故發(fā)電機(jī)的有功功率輸出不變；由其V型曲線知

8、，無功功率的輸出變化為：設(shè)功率因數(shù)為一時的勵磁電流 為If ,當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流小于If時，發(fā)電機(jī)輸出隨勵磁電流減小而增 加的超前性質(zhì)無功功率；當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流大于If時，發(fā)電機(jī)輸出隨試簡述說明，變壓器的空載損 耗近似為其額定運行時的鐵損 耗。變壓器的損耗，應(yīng)包括鐵耗和銅耗。因為變壓器空載電流很小，故 銅耗很小，所以變壓器的空載損耗近似為空載運行時的鐵耗；又因 為變壓器額定運行時一次電壓根本不變，故此時的主磁通與空載運 行時根本相冋，故此時的鐵損耗與空載運行時的鐵損耗根本相冋。勵磁電流增大而增加的滯后性質(zhì)無功功率。為什么通常三相交流電機(jī)容量 越大，其額定電壓等級越高？一臺正常運行的三相感應(yīng)電動 機(jī)，

9、當(dāng)負(fù)載增加時，輸入電流 及轉(zhuǎn)速如何變化？說明其物理 過程。以勵磁方式為標(biāo)準(zhǔn)，直流發(fā)電 機(jī)可以分為那幾類？繪出并勵 發(fā)電機(jī)的示意接線圖，并說明 它的輸出端能夠建立起穩(wěn)定電壓的條件?由公式P 、3UI cos知，功率因數(shù)cos波動不大，假設(shè)電機(jī)容量P越大，而電壓 U不相對提高時，那么電流 I會很大，此時，假設(shè)加大輸 電線直徑，那么線路本錢提高，假設(shè)輸電線直徑不變，那么線路損耗12R增 大。當(dāng)負(fù)載增加時，輸入電流將增加，轉(zhuǎn)速將降低。因為：負(fù)載增加時, 其電磁轉(zhuǎn)矩將增加，故轉(zhuǎn)子電流增加，由磁勢平衡知，定子電流增 加；因為：I2=sE2，而E2為定值，故轉(zhuǎn)差s將隨轉(zhuǎn)子電流增加而增 加，由轉(zhuǎn)差定義，故轉(zhuǎn)速

10、將降低。有串勵、并勵、他勵、復(fù)勵。包括繪出的示意接線圖條件：1鐵心有剩磁；2、勵磁回路電阻小于臨界電阻；3、電機(jī)轉(zhuǎn)向與勵磁繞組的極性連接正確。判斷三相變壓器的連接組。繪 Y,y2出相量圖，設(shè)相序為 超前C。以勵磁方式為標(biāo)準(zhǔn)，直流發(fā)電 機(jī)可以分為那幾類？并勵直流 發(fā)電機(jī)不能發(fā)出穩(wěn)定電壓時， 可能是那些原因？判斷三相變壓器的連接組。繪 出相量圖，設(shè)相序為 A超前B有串勵、并勵、他勵、復(fù)勵。按并勵發(fā)電機(jī)自勵的條件：1鐵心有剩磁；2、勵磁回路電阻小于 臨界電阻；3、電機(jī)轉(zhuǎn)向與勵磁繞組的極性連接正確。 逐項檢查， 通常為第三項。Y，y8一臺同步發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)并聯(lián) 運行時，假設(shè)僅改變其勵磁電流, 問發(fā)電機(jī)

11、的無功功率輸出怎樣由于改變了空載電勢的幅值和相位，故調(diào)節(jié)了其輸出的無功功率。 由其V型曲線知，無功功率的輸出變化為：設(shè)功率因數(shù)為一時的勵 磁電流為If ，當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流小于If時，發(fā)電機(jī)輸出超前性質(zhì)的無變化？試簡述說明，變壓器的空載鐵 損耗近似為額定運行時的鐵損 耗。功功率，當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流大于If時，發(fā)電機(jī)輸出滯后性質(zhì)的無功功率。因為變壓器空載以及額定運行時一次電壓都根本不變，故此時的主 磁通與空載運行時根本相同，故此時的鐵損耗與空載運行時的鐵損 耗根本相同。判斷三相變壓器的連接組。繪 Y,ylO出相量圖，設(shè)相序為超前C。一臺正常滿載運行的三相異步 電動機(jī)，當(dāng)機(jī)械負(fù)載減少時， 輸入電流及輸入功

12、率如何變 化？說明其物理過程。如何調(diào)節(jié)一臺汽輪同步發(fā)電機(jī) 向大電網(wǎng)輸出的有功功率及無 功功率？簡述理由。A超前B要求有繪出的相量圖當(dāng)負(fù)載減少時，輸入電流和功率都將減少。因為：負(fù)載減少時，其電磁轉(zhuǎn)矩將減少，故所需轉(zhuǎn)子電流減少，由 磁勢平衡知，定子電流將減少；由能量守恒定律及電網(wǎng)電壓根本不 變知，輸入功率將減少。調(diào)節(jié)其氣門的開度，可調(diào)節(jié)其輸出的有功功率；調(diào)節(jié)其勵磁電 流，可調(diào)節(jié)其輸出的無功功率。由能量守恒定律，當(dāng)調(diào)節(jié)其氣門的開度，改變了輸入的有功功 率，故發(fā)電機(jī)的有功功率輸出改變；而假設(shè)僅調(diào)節(jié)其勵磁電流，由于 沒有改變輸入的有功功率，故不能調(diào)節(jié)其輸出的有功功率，但由于 改變了空載電勢的幅值和相位，

13、故調(diào)節(jié)了其輸出的無功功率。二、計算題計算題答案今有二臺 Y/Y-12 , 6000/400V的三相變壓器，額定容量依次是100/230KVA，短路電壓依次是4%/4.2%，問：假設(shè)二臺冋時投入并聯(lián)運行，假設(shè)不使其中任一臺過載，最大的供載容量是多少？la/lb4.2%<o/1/0.9524答案：la lb/"4%Smax a SaN 卩 SbN0.9524SbN100 0.9524 230 319.0KVA今有二臺Y/Y-12三 相變壓器，額定容 量 依次 是200/315/KVA，短路 電壓依次是0.045/0.040 ，問兩 臺最大供出的容量 是多少？每臺分量 是多少？Ia/

14、Ib °.°%.045 0.889/1Smax a$N b $n 0.889Sn 1.0$n 0.889 200 1.0 315 492.8KVASaN 177.8KVASbN 315KVA今有三臺Y/Y-12三 相變壓器，額定容 量 依次 是100/500/500KVA , 短路電壓依次是UK1，0.9UK1 ，0.8UK1，假設(shè)只選用 兩臺并聯(lián)運行，問 選那兩臺供出的容 量最大，是多少？ 每臺分量是多少？1/ 0.8/0.889/| 2 | 3/0.9/1Smax | 2 S2N | 3 S3N 0.889S2N S3N 0.889 500 500 944.5KVA S

15、2N 444.5KVAS3N 500KVA一臺3相4極感應(yīng)電動機(jī)，額定電壓 380V,定子繞組接，頻率 50Hz,額定功率5.5kw,額定負(fù) 載時輸入側(cè)功率因數(shù) 0.8滯后，定子銅耗 474w，轉(zhuǎn)子銅耗237.5W,鐵心損耗167.5W，機(jī)械損耗 45w,附加損耗29w,試計算額定負(fù)載時(1)效率(2)轉(zhuǎn)差率(3)轉(zhuǎn)速(4)定子電流。答案：P25.5(1) P1 P2p 5.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.029 6.4535 5P2/P1:85.23%6.453pcu20.23750.2375(2) s 0.041Pem P1 pcu1 pFe pad 6.453

16、 0.4740.16750.029(3) n (1 s)m (10.041)60 501438.5J/iP25500(4) 11 f 12.26AV3U cosJ3 380 0.8 0.8523今有二臺 Y/Y-12，6000/400V 的三相變壓器，額定容量依次是230/5000KVA，短路電壓依次是3.9%/4.1%，問：假設(shè)二臺冋時投入并聯(lián)運行，假設(shè)不使其中任一臺過載，最大的供載容量是多少？ 答案：Zlb 3.9%4.1%0.9512/1.0Smax |aSaN |b SbN 0.9512SaN SbN 0.9512 230 5000 5218.8KVA一臺3相感應(yīng)電動機(jī)，額定電壓 38

17、0V,額定功率7.5kw，額定負(fù)載時輸入側(cè)功率因數(shù) 0.8滯后， 定子銅耗420w,轉(zhuǎn)子銅耗323w,鐵心損耗194w,機(jī)械損耗62w,附加損耗38w，試計算額定負(fù)載 時(1)、效率(2)、轉(zhuǎn)差率(3)、定子線電流。答案：P27.5(1) P1P2p 7.5 0.42 0.323 0.194 0.062 0.038 8.5377 5P2/P1'87.85%8.537.、pcu20.3230.323_(2) s 0.041Pem P1 pcu1 pFepad 8.537 0.42 0.194 0.038(3) |1 7500 16.21AV3U cos>3 380 0.8 0.87

18、85一臺3相4極感應(yīng)P25.5電動機(jī)，額定電壓(1)PiP2p 5.5 0.474 0.2375 0.1675 0.045 0.0296.453380V,定子繞組厶P2/P15.585.23%接，頻率50Hz,額6.453定功率 5.5kw,額定負(fù)載時輸入側(cè)pcu20.23750.2375(2)s0 041Pem P1pcu1pFe pad6.453 0.474 0.16750.029、60 501)2功率因數(shù) 0.8滯(3)n(1s)n1(10.041438.5/min后，定子銅耗474w，轉(zhuǎn)子銅耗(4) f2(5) hsf10.041P2502.05Hz550012.26A237.5W,鐵

19、心損耗 167.5W，機(jī)械損耗 45w，附加損耗 29w，試計算額疋 負(fù)載時(1)效率(2)轉(zhuǎn)差率(3) 轉(zhuǎn)速(4)轉(zhuǎn)子電 流的頻率(5 )定 子電流。<3u cosV3380 0.80.8523一臺三相感應(yīng)電動 機(jī)其額定值如下：P2280.8 滯后，28KW(1)P1P2p282.2 1.10.16831.468380V( Y ),2888.98%P2/ P1950r/min，疋子銅31.468耗與鐵耗之和為1000 9604%IQS10002.2KW ,機(jī)械損耗1.1KW ,附加損耗|1P228000CQAl"59.76A0.168KW，試計算額v'3U cosJ3 380 0.8 0.8898定負(fù)載時(1)