理工大學(xué)電機(jī)學(xué)試卷含答案

B)課程編號 擬題教研室（或老師）簽名 教研室主任簽名……………密…………封…………線……………課程名稱（含檔次） 電機(jī)學(xué) 下) 專業(yè)層次（本、專） 本科專 業(yè) 電氣工程及自動(dòng)化 考試方式（開、閉卷） 閉卷一、填空（40′）：1、在同步發(fā)電機(jī)中，電樞繞組匝數(shù)增加，同步電抗 ；若氣隙加大，則同步電抗 ；當(dāng)鐵心飽和程度增加時(shí)，同步電抗 ；如果勵(lì)磁繞組匝數(shù)增加，那么同步電抗 。2、同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的條件是 。當(dāng)其中某一個(gè)不符合時(shí)，會產(chǎn)生 。3、一同步發(fā)電機(jī)同步電抗x*1.0，帶一純電容性負(fù)載x*0.8，其電樞反應(yīng)性質(zhì)為 。t c4、一并網(wǎng)汽輪發(fā)電機(jī)，若調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)速度可調(diào)節(jié) ，當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)汽閥門時(shí)可調(diào)節(jié) 輸出；當(dāng)調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電時(shí)可調(diào)節(jié) 輸出。5、題：同步發(fā)電機(jī)帶容性負(fù)載時(shí)，其調(diào)性是一條 。（1）的線； （2）線； （3）下的線。6不磁 ，勵(lì)磁電。7 1sR 阻s

擬2

的電。8、題：一步電動(dòng)機(jī)動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電電下10%，時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁為： 。（1）Tem=TN （2）Tem= （3）Tem=、題（10′）：1、同步發(fā)電機(jī)空載性和性時(shí)，如果速為，果么2、么，與同步電抗的大電機(jī)本和運(yùn)行性么、題：（40′）：1x*d試時(shí)的E*及θ。0

x*q

0，當(dāng)帶N

()的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，2、一汽輪發(fā)電機(jī) P=10000KW，與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，N

現(xiàn)功率8000KW要功角

30，則 應(yīng)為原來數(shù)的多倍。E0E共 2 頁第 1 頁N N N cu3PV,nn=PP=234WPP試求額負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)銅耗流以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩N N N cu4DI*5.4I*1.2。起I*StY

T* ；StY為使T*

5采用自耦降壓變壓器起K。St 6 A）:

同發(fā)t=0時(shí)的位置如下圖所示假I

滯后于勢E A OA

在圖中

I I 軸tA軸A出0的E E E Ic相OA OB

OC A B量以及F

1與F 矢量。1f a共 2 頁第 2 頁紙C)號 名 ）) ） 業(yè) 化 ）0：1

。2

KCK

變 xd變 。3n1P 磁無P em

θ4調(diào)相又實(shí)際上就臺 通作于 狀態(tài)。5選擇V形曲在欠勵(lì)有V形曲一。I

2I

I<If f勵(lì)

f f

f f勵(lì)6fnN

2= 磁F為n為n。27于相矩 矩 。8臨界差沒為： 。串接串接降低二簡答:1曲什么直？I=I 勵(lì)磁已處于載曲飽和段什K N么此求得Xd卻飽和值在常負(fù)載卻飽和值？沒直接系什么負(fù)載加和入會加說明物過從載到滿載磁通有無？計(jì)算:1汽輪AY接xt

0.4Ra求額負(fù)載且cosN

0.8(超前)感調(diào)整2臺接于無窮汽輪額負(fù)載N

共 2 頁第 1 頁現(xiàn)因故障有E0。3P, UV nn s= η= fzTT=，N N N N Ns/N=額定電流；

st NTstIst4PWf

0zn 0r/NNN

=，試求：①產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速？②當(dāng)轉(zhuǎn)差率時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩？（）問此時(shí)角及勵(lì)

是否改？此時(shí)I和E 各按什么軌跡化試用相量圖說明之。0長沙理工大學(xué)擬題紙 (4

共 2 頁第 2 頁課程編號 擬題教研室（或老師）簽名 扶 蔚 鵬 教研室主任簽名……………密…………封…………線……………課程名稱（含檔次） 電機(jī)學(xué) 專業(yè)層次（本、專） 本科專 業(yè) 電氣工程及自動(dòng)化 考試方式（開、閉卷） 閉卷一、填空題（共 40分）1、利用空載特性氣隙線和短路特性可以求出同步電機(jī)的 值；通過空載和零功率因素負(fù)載特性可以求出 值。2、同步發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的條件是 、 、 、 。當(dāng)其中任一條件不符合時(shí)，均會引起 。3、同步電動(dòng)機(jī)欠勵(lì)運(yùn)行時(shí)，從電網(wǎng)吸收 的性質(zhì)的無功功率；過勵(lì)時(shí)從電網(wǎng)吸收 的性質(zhì)的無功功率。4、試比較同步發(fā)電機(jī)三種穩(wěn)態(tài)短路情況短路電流的大?。篒k3(三相短路)、(二線之間短路)、Ik1(一線對中短路) 。d 5、試值的大小同步電機(jī)的種電：σ,d,q,X,,X,0d N 2 6、三相步電動(dòng)機(jī) fz，p，n，f＝ Hz，動(dòng)F相對的為 n，相對的為 N 2 7、三相步電動(dòng)機(jī)電功率P，機(jī)功率P，出功率P，同步，機(jī)，P/1＝ ，稱為 ；Pc/＝ ，稱為 ；2/＝ ，稱為 。8、UNI1N電I1N為Tst。二、題（共 10分）1、同步電機(jī)對稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，氣隙是動(dòng)的，2、步電動(dòng)機(jī)電；電；電；率50Hz60Hz。對大、起動(dòng)三、（共 40分）1、一同步發(fā)電機(jī)，電的電和和，當(dāng)發(fā)電機(jī)電、電流和功率因素 1的情況，出 ，2q。求同步電和勵(lì)電E0的值。2100000KW（線路的功率因素（），試求同步相機(jī)的。相機(jī)線路過勵(lì)是欠勵(lì)情況運(yùn)行共 2 1 頁3、一三相 ，z步電動(dòng)機(jī)，P，nN，φN，共 ，機(jī)，Y，。試：率 、、率 及定I電流 。I14、一三相四極異步電動(dòng)機(jī)：PN＝2KW，UN＝380V，f＝50Hz，n＝1430r/min，電動(dòng)機(jī)過載能力K＝。N m： （1）產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速為多少？（2）當(dāng)轉(zhuǎn)差率為時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩為多少？四、分析與作圖題（共10分）RL為恒值。此時(shí)如增加同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流而保持發(fā)電機(jī)的有功輸入不變，問此時(shí)發(fā)電機(jī)的端電壓、負(fù)載電流和轉(zhuǎn)速如何變化？試結(jié)合等效電路和相量圖分析之。長沙理工大學(xué)擬題紙 E

共 2 頁第 2 頁課程編號 擬題教研室（或老師）簽名 教研室主任簽名……………密…………封…………線……………課程名稱（含檔次） 電機(jī)學(xué) 下) 專業(yè)層次（本、專） 本科專 業(yè) 電氣工程及自動(dòng)化 考試方式（開、閉卷） 閉卷一、填空題（共 40分）1、同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)是指 。電樞反應(yīng)的性質(zhì)由 來決定。2、同步發(fā)電機(jī)的短路比為 ，它與 有關(guān)。3、選擇：加在同步發(fā)電機(jī)定子上的三相對稱電壓大小不變，現(xiàn)在有兩種情況〔1〕取出轉(zhuǎn)子；〔2〕轉(zhuǎn)子在同步速度下旋轉(zhuǎn)，但不加勵(lì)磁電流。 種情況定子電流比較大。4、同步發(fā)電機(jī)正常情況下并網(wǎng)采用 ，事故狀態(tài)下并網(wǎng)采用 。5、與電網(wǎng)同步運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)過勵(lì)運(yùn)行時(shí)發(fā)出 性質(zhì)的無功功率，而欠勵(lì)運(yùn)行時(shí)發(fā)出 性質(zhì)的無功功率。6、某三相異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針以950r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，站在轉(zhuǎn)子上看氣隙旋轉(zhuǎn)磁時(shí)針以50r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1= n，轉(zhuǎn)速率= ，電磁轉(zhuǎn)的方是方，性質(zhì)是 轉(zhuǎn)。7、三相異步電動(dòng)機(jī)定子，相，在電壓不變的下，氣隙磁通將 ，勵(lì)磁電流將 。8、某三相式異步電動(dòng)機(jī)為，過為，動(dòng)轉(zhuǎn)為，電變壓大，電動(dòng)機(jī) 用 Y動(dòng)方動(dòng)定動(dòng)。二、簡答題（共 10分）1、當(dāng)汽輪拖臺限聯(lián)后汽輪汽門汽輪否升高，為什么？此時(shí)新的穩(wěn)定運(yùn)行與初有什么不同？2Xm和X1里哪個(gè)抗們和否個(gè)單獨(dú)的相的自感電抗？三、計(jì)算（共 40分）N N d 1臺水輪SUKVYx＝17Ωx阻當(dāng)N N d 發(fā)電機(jī)帶上 cosφ＝(后)的額定負(fù)時(shí)，試計(jì)算：各同步電抗的標(biāo)幺值；用電動(dòng)勢相圖求機(jī)在額定負(fù)運(yùn)行時(shí)的 θ角及空電動(dòng)勢E0。2臺汽輪聯(lián)于限額負(fù)θ＝20o降為60UN，問：為使θ角不超過 25o，應(yīng)加大勵(lì)磁使E0上升為原來的多?共 2 頁第 1 頁1 N 3、一臺Y三相線式異步電動(dòng)機(jī)：f＝，P＝，UV，p＝2210，pc1 N ＝3640。已知電機(jī)參r＝r′＝Ωx1σ＝x2σ′＝ΩZ，試求：1 2 mPem、s、nTem；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變Rst’＝Ωs、。4調(diào)速，試求轉(zhuǎn)子銅耗最大轉(zhuǎn)差率。四、分析與圖題（102 運(yùn)行在大電網(wǎng)上。問在失去勵(lì)磁后能否繼續(xù)為同步發(fā)電機(jī)帶輕載(如P＝1/8P滯后)?試畫出此2 A共 2 頁第 2 頁A長沙理大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)答案紙 （）課程名稱： 電機(jī)學(xué) 專業(yè)、班級：電氣程及自動(dòng)化401FaF 響 f2＞ ＜ ＜ ＜3不變 增加 增加4準(zhǔn)同期法＝增加自同期法＞5）62 1500r/min60r/min7）8全壓降壓自耦Y/△串抗器）二簡答101阻下降漏抗壓降促使端壓下降；

E.,I.）0 0時(shí)樞反應(yīng)為交磁兼直軸去磁樞反應(yīng)亦會使端壓下降。2φ角—功率因素角， ＝

,

，其正說明了無功。慣例：＞0o無功；＜0o無功；＝0oΨ角—內(nèi)功率因素角，Ψ＝

,0

，其正說明了樞反應(yīng)。Ψ0o樞反應(yīng)為交磁兼去磁；Ψ＜0oΨ＝0o?角—功角，?＝

.,0

＝F ,Ff

，其正說明了運(yùn)行狀態(tài)。?0o?＜0o?＝0o。三計(jì)算401Xd*＝，Xq*＝Ψ＝，θ＝23o，E0*＝，E0＝7439V3EU 2 U2Q2＝ x0

＝0 ＝ ox Et t 0m由K＝1/m

sn＝2

3EU0xt

si＝

3EU02xt

21頁3EP20x

2N PNtn /

PP13、1

P0

1 P1- - ＝ ＝- - ＝ ＝ em 1 CU1 CU2 0 n（1-Sn19n T0PΩT P/Ω170 4、I＝ TP/n9N N N N1 1I t*I＝T t T3 N N 3 N N四、分析與作圖題（共10分）（1）. .0（）E領(lǐng)先UFf1F0共2頁第2頁長沙理工大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)答案紙 C)課程名稱： 電機(jī)學(xué) 專業(yè)、班級：電氣工程及自動(dòng)化401Fa

F ad

F aq2I /2foN fkN

345）614 420 15007大8）1010ra

t0

j

xj.

I，0 0 d σ 0 fIE/

I

I

E還k 0 d k f k N 0d 0 xE/Id 0 xd為1 1 1 m2ΦEEU1及IZZ1 1 1 m2 2 m 1 1 1 1 1 1 1 Z1IZUE≈UUCE及ΦIIΦ2 2 m 1 1 1 1 1 1 1 1I1I2IP111 1 1 mUIsφ1 1 1 21頁40N N 1IUV EV θ△UN N

'

/

8E' ＝＝2m0x t

0 Nxt

0Esin20o0

00IP ＝3

NcosN N NP ＝△2st T N N△Yd

1

NT 1

NmstY

3

stY

3 △4

SSK± K 21舍去）N m N m mm n1S)nm T

2K

P ＝2

S

mN

9550 nN NmSS m m NSS S Sm mT 10）00共2頁第2頁長沙理工大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)答案紙 D ）學(xué) 401x值 xxd p d23性4I I Ik1 k2 k35

XX

XXXd q d

- d 0614 420 15007TTTem 28101它F f！

aF FFf！a δ2阻加倍最大變增大；漏加倍最大起減??；外加上升T Tmax st

上升；50Hz變60HT Tmax st

減小。計(jì)算401XgθI X*UgθIq qX2X*1 E*U*sθI*Xd q 0 d d312Q＝0.8

1000000.9

o2SQ－Q調(diào)相機(jī)應(yīng)裝在端，且為過勵(lì)運(yùn)行，它應(yīng)向電網(wǎng)發(fā)送感性。131

n S＝ NS

PN

mec

0WP P

4W

+P)+P

4WCU2

em 1S mec

CU1

Fe CU2 mec

P%

P/3

cosφ

P2

77AP+P2

1 1

1

cos1 4(1) nn S41 NSSm N m

K21)， mn-S)n4m m 1(2)

P0N

2Tx

2KTm

N nN

em S/S S /Sm m

S/S S /Sm mr：a. . x x xEI[(x+x] 而g-1 t L，φt1

t L R Rψ-φconst. . .E

Eˊ此之壓U ＝Eˊ-jIˊx0 0 0 t可ˊUIˊx﹥IxI﹥It t因此壓、均將。根據(jù)T＝（mUE/Ωx）sin? 可m、Ω、x和?＝constem 0 1t 1 tU

大

大。T＝TT

亦大T＝P/Ω，0

1 em 0

1 1 1 1P＝tn1共3頁第3頁紙E)學(xué) 40a1F FafI2Kc＝ KNI

響 ψ）樞繞組每相有效串聯(lián)匝隙度N3）4確同步法 同步法5感滯后無功）容超前無功）6900 順時(shí)針 制7增