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1、电机学试卷A1班级姓名座号得分一、填空题（总共40分）1 （3分）、四极交流电动机电枢有36槽，那么槽矩角大小应为4Q（电角度），每极每相槽数q=3_槽，极距槽。2 （2分）、单层绕组的特点；根据端线连接不同，单层绕组可分为链式、交叉式、回心式三种绕组型式。3 （5分）、三相对称绕组通入三相对称电流iA=Isint,iB=2Isin（t+120o）,ic=2Isin（t-120）,合成磁动势的性质是，转向是从的绕组轴线转向转向。假设f=&=50Hz,电机211是六极的，磁动势转速n=rmin,3t=120。瞬间，磁动势最大幅值在轴线处。4 、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用结构；
2、汽轮发电机的转速高、极数少，转子采用结构。5 （3分）、同步电机电枢反响的性质取决于负载电流的大小和，当I滞后Eo900（=9Oo）时，产生电枢反响，对磁极磁动势起作用。6 （2分）、同步发电机投入电网并联运行，假设要改变同步发电机输出的有功功率应调节，假设要改变同步发电机输出的无功功率应调节。7 （3分）、同步发电机对称运行时的主要变量有、三种。8 （2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而，其原因是。9 （3分）、三相感应电动机电磁转矩Tem与电压Ul的关系是，三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩（不变、增大、减小），起动转矩（不变、增大、减小）。10 （4分）
3、、一台四极感应电动机，Pn=28KW,Un=380V,COSn=0.88,11n=90%,定子为A接法，那么额定电流Iin=A,;直接起动时，起动电流Is1.=61.n,那么Y-A起动时，起动电流IStY=Ao11 （4分）、一台50Hz,八极三相感应电动机，额定转差率Sn=0.04,那么额定转速nN二转/分；假设n=700转/分，那么电动机处于运行状态。12 （2分）、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：和。13 （2分）、同步调相机的实质是空载运行的，过鼓励时将向电网输送无功功率。14 （4分）感应电动机的调速方法有、和三种。二、计算题（共60分）1（14分）、一台三相八极感应电动机
4、，Pv=260KW,UN=38OV,f=50Hz,外,二722转/分，过载倍数K=2.13,试求：同步转速m；额定转矩TN和最大转矩Tmax；产生最大转矩的转差率Sm；当转差率S=0.02时的电磁转矩Tem?2、一台三相六极感应电机，50Hz,当定子绕组加额定电压，转子绕组开路时的每相感应电动势为IlOV。设电机额定运行时的转速N=%r/min，转子转向与旋转磁场相同，问：C）此时电动机运行在什么状态？（2）此时转子每相电势为多少？（忽略定子漏阻抗压降影响）。（3）转子参数A?=。/。，Z25=0.5,额定运行时转子电流右是多少？3110分）、一台凸极式同步发电机，Pjv=72500KW,U,
5、=10.5KV,Y接法,CQSeN=0.8（滞后），yz*=l,%J=0.554,Rak0,试求在额定负载下运行时发电机的“、IQIq及Eo为多少？4（14分）、一台并联于电网的汽轮发电机，其额定数据为：SN=31250kVA,Un=10500V,CoSn=0.81滞后），绕组Y接。假设Ra=O,xt=7,试求：发电机额定运行时的功率角On,电磁功率PemN及静态过载能力kM；发电机输出的有功功率不变，假设将励磁电流加大10%,其0、PemCe）S和I将变为多少？5、（12分）某工厂变电所变压器容量为20kVA,该厂电力设备消耗的总功率为1200kW,COS=0.65（滞后）。由于生产开展，欲
6、新添一台400kW,COS=0.8（超前），nN=95%的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全厂的功率因数为多少？变压器过载否？标准答案一、填空题P360“Z,.-H.Zzhm1、C1.=20；q=3（槽）；汇=9（槽）Z2ZPIP2、每槽只有一个线圈边，线圈数等于槽数一半；链式绕组、交叉式绕组、同心式绕组。3、圆形旋转磁动势，电流超前相，电流滞后相，1000,B相绕组。4、凸极，隐极。5、性质，直轴，去磁。6、原动机的输入功率，励磁电流。7、电枢端电压U,电枢电流1,励磁电流If,功率因数。8、降低，电枢反响起去磁作用和电枢绕组压降。9、与Ul平方成，不变，增大。10、Iin2800
7、03380X0.880.9=43.5（八）Ist=W3=6IiN3=43.52=87（八）Ik11N=(I-Sn)n=(l0.04)750=720转/分)S=(n-n)n=(750-700)/750=0.067电动机运行状态。12、将电容改串接另一绕组，将任一绕组的首末端对调连接。13、电动机，感性。14、变极调速，变频调速，改变转差率调速二、计算题1、解：11n=722转/分，那么n=750转/分或m=60fp=60X504=750转/分TN=9550PNnN=9550X260/722=3439(Nm)Tmax=k,nTN=2.13X3439=7325.2(Nm)SN=(ni-nN)/11=
8、(750-722)750=0.0373Sm=SN(km+km2-l)=0.0373(2.13+2.132-1)=0.15Tem=2Tma/(S,S+SSm)=27325.2(7.5+0.133)=1919.4(Nm)2、解1:1)=6Q/50=100o(Zmin)P3S=S=IO00-960=oo4OVSVl电动机运行状态n1000E2s=SE2=0.04x110=4.4(3)/=%_4.4_432(A2？2+()20.12+(0.50.04)2，3、解：COS(pN=0.8(Pn=36.87=n+=arctg(INXt+USinN)/(UCOSN)=arctg(1718.3X7+6062.2
9、X0.6)/(6062.20.8)=72.80N=-n=72.80-36.870=35.930PemN=SNCOS中n=312500.8=25000(kW)kM=lSin0N=lSin35.930=1.7输出有功功率不变Pem=PemN=25000(kW)EoSinN=l.1EoSinO=Sinj(EOSinoN/1.1EO)=Sin1(Sin35.930l.l)32.24I=(6o-U)jxt=(l.l16399Z32.240-6062.2)j7=1901Z-43.70（八）Iz=1910ACOS=COS43.70=0.7235、解：电力设备从电源吸收的有功功率为P=1200kW电力设备从电
10、源吸收的无功功率为Q1=PiSin/COS=1200l-0.6520.65=1403kVar同步电动机从电源吸收的有功功率为P2=Pnn=4000.95=421Kw同步电动机从电源吸收的无功功率为Q2=-PlSin2/C0S2=421X0.60.8=315.8kVar电源提供的总有功功率P=Pi+P2=1200+421=1621kW电源提供的总无功功率Q=Q1+Q2=1403-315.8=1087.2kVar电源的视在功功率S=P2+Q2=16212+1087.22=1951.8kVACOS=PS=16211951.8=0.831(滞后)S=1951.8kVA20kVA,变压器没有过载。电机学
11、试卷A2班级姓名座号得分一、填空题(总共40分)1 (3分)、四极交流电动机电枢有36槽，那么槽矩角大小应为(电角度)，每极每相槽数q=槽,极距T=槽。2 (2分)、单层绕组的特点；根据端线连接不同，单层绕组可分为、三种绕组型式。3 (5分)、三相对称绕组通入三相对称电流iA=2Isint,i=2Isin(t-120o),ic=2Isin(t-120o),合成磁动势的性质是，转动方向是从的绕组轴线转向的绕组轴线。假设f=W2兀=50Hz,电机是六极的，磁动势转速n=rmin,t=210。瞬间，磁动势最大幅值在轴线处。4、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用结构；汽轮发电机的转速高、极
12、数少，转子采用结构。5 （3分）、同步电机电枢反响的性质取决于负载电流的大小和，当I滞后Eo900（=9Oo）时，产生电枢反响，对磁极磁动势起作用。6 （2分）、同步发电机投入电网并联运行，假设要改变同步发电机输出的有功功率应调节，假设要改变同步发电机输出的无功功率应调节。7 （2分）、同步发电机对称运行时的主要变量有、四种。8 （2分）、同步发电机带感性负载运行时，端电压随负载电流增大而，其原因是。9 （3分）、三相感应电动机电磁转矩Teln与电压明的关系是，三相感应电动机转子回路电阻增大时，最大电磁转矩（不变、增大、减小），起动转矩（不变、增大、减小）。10 （4分）、一台四极感应电动机，
13、Pn=28KW,Un=380V,CoSN=O.88,n=90%,定子为接法，那么额定电流IlN=A,；直接起动时，起动电流IStA=6Iin,那么Y-起动时，起动电流IstY=Ao11 （4分）、一台50Hz,八极三相感应电动机，额定转差率SN=O.04,那么额定转速呐=转/分；假设n=700转/分，那么电动机处于运行状态。12 （2分）、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法：和。13 （2分）、直流电动机电枢绕组的作用是产生和，实现机械能和电能的转换。14 （4分）一台直流电动机，Pn=160kW,Un=220V,nN=1500转/分，nn=90%,那么输入的电功率P尸，额定电流In=。
14、二、计算题（共60分）1（14分）、一台三相八极感应电动机，Pn=260KW,Un=380V,f=50Hz,n=722转/分，过载倍数kM=2.13,试求：同步转速m；额定转矩TN和最大转矩Tmax；产生最大转矩的转差率Sm；当转差率S=0.02时的电磁转矩Tem?2（10分）、一台三相凸极式同步发电机,定子绕组Y接法,额定数据:UN=IIKV,In=460A,COSn=0.8(滞后)，xd=17,Xq=9。，电阻可忽略不计，试求在额定负载下运行时的EO为多少？3(14分)、一台并联于电网的汽轮发电机，其额定数据为：SN=31250kVA,Un=I0500V,COSn=0.81滞后)，绕组Y接
15、。假设Ra=O,xt=7,试求：发电机额定运行时的功率角On,电磁功率PemN及静态过载能力kM；发电机输出的有功功率不变，假设将励磁电流加大10%,其0、Pem、COS中和I将变为多少？4、(12分)某工厂变电所变压器容量为20kVA,该厂电力设备消耗的总功率为1200kW,COS=0.65(滞后由于生产开展，欲新添一台400kW,COS=0.8(超前)，nN=95%的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全厂的功率因数为多少？变压器过载否？5、(10分)一台他励直流发电机，PN=30kW,Un=230V,nN=1500转/分，p=2,电枢绕组总导体数N=572,气隙每极磁通=0.017
16、Wb,单叠绕组。求额定运行时的电枢感应电动势E。额定运行时的电磁转矩Temo标准答案一、填空题1、=p36OoZ=236Oo36=2Ooq=Z(6p)=36/(62)=3(槽)t=Z2p=364=9(槽)2、每槽只有一个线圈边，线圈数等于槽数一半；链式绕组、交叉式绕组、同心式绕组。3、旋转磁动势，电流超前相，电流滞后相，1000,B相绕组。4、凸极，隐极。5、性质，直轴，去磁。6、原动机的输入功率，励磁电流。7、电枢端电压U,电枢电流I,励磁电流If,功率因数。8、降低，电枢反响起去磁作用和电枢绕组压降。9、与Ul无关，不变，增大。10、Iin=Pn/(J3UnC0SNnN)=28000/(1
17、.732X3800.880.9)=43.5（八）Ist=Ist3=6IiN3=43.52=87（八）Ik11n=(I-Sn)m=(1-0.04)750=720(转/分)S=(n-n)n=(750-700)/750=0.067电动机运行状态。12、将电容改串接另一绕组，将任一绕组的首末端对调连接。13、感应电动势，电磁转矩。14、P=PnnN=160000/0.9=177777.8(W)In=PiUn=177777.8/220=808.1（八）0二、计算题1、解：11n=722转/分，那么n=750转/分或n=600p=60X504=750转/分(2)Tn=9550Pn/11n=9550260/
18、722=3439(Nm)Tmax=kmTN=2.133439=7325.2(Nm)SN=(m-nN)/n=(750-722)/750=0.0373Sm=SN(km+km2-l)=0.0373(2.13+2.132-1)=0.15Tem=2Tma/(S11S+SSm)=27325.2(7.5+0.133)=1919.4(Nm)2、解：U=Un1.732=11000/1.732=6350VCOSn=0.8(滞后)那么n=36.87=arctg(INXq+USinN)/(UCOSeN)=arctg(460963500.6)/(63500.8)=57.42Eo=UCOS(-n)+IxdSin=6350
19、COS(57.420-36.870)+46017Sin57.420=59466589=12535(V)3、解：U=Un1.732=10500/1.732=6062.2VI=Sn/3Un=31250000/(1.73210500)=1718.3An=CoS/0.8=36.87=nN=arctg(Inxt+USinN)/(UCOSN)=arctg(1718.37+6062.20.6)/(6062.20.8=72.8n=-n=72.80-36.870=35.930PemN=SNCOS中n=31250X0.8=25000(kW)kM=lSin0N=lSin35.930=1.7输出有功功率不变Pem=P
20、emN=25000(kW)EoSinN=1.lEoSinO=SinJ(EOSinoN/1.1EC)=Sin-1(Sin35.930l.l)32.24Eo=(UCOSn)2+(Ixi+USinN)2=(6062.20.8)2+(1718.37+6062.20.6)2=16399(V)I=(6o-U)jxt=(l.l16399Z32.240-6062.2)j7=1901Z-43.70（八）Iz=1910ACOS=CoS43.7o=O.7234、解：电力设备从电源吸收的有功功率为P=1200kW电力设备从电源吸收的无功功率为Qi=PiSinO/COS=1200l-0.6520.65=1403kVar
21、同步电动机从电源吸收的有功功率为P2=Pn11n=4000.95=421Kw同步电动机从电源吸收的有功功率为Q2=-PSin2COS2=-4210.60.8=-315.8kVar电源提供的总有功功率P=Pi+P2=1200+421=1621kW电源提供的总无功功率Q=Q1+Q2=1403-315.8=1087.2kVar电源的视在功功率S=P2+Q2=16212+1087.22=1951.8kVACOS=PS=16211951.8=0.831（滞后）S=1951.8kVA性质，直轴，去磁12、相序相同频率相等电压的大小相同，电压的相位相同13、空载特性短路特性14、降低电枢反响起去磁作用和电枢
22、绕组压降15、电动机感性二、计算题1、解：nN=722转/分，那么n=750转/分或m=60fp=60X504=750转/分TN=9550PNnN=9550X260/722=3439(Nm)Tmax=kmTN=2.133439=7325.2(Nm)Sn=(ni-nN)/11=(750-722)750=0.0373Sm=SN(km+km2-l)=0.0373(2.13+2.132-1)=0.15Tem=2Tma/(S1S+SSm)=27325.2(7.5+0.133)=1919.4(Nm)2、解w1=6。；1.=6。；5。_JOoO(Z/min)5=M=1000-960=OO40sJ,X,J,X
23、,V,V,X四、（5分）（3分）连接组别：Yd3（2分）五、问答题：（18分）1、（8分）（1）由于变压器中主磁通与漏磁通所通过磁路的性质不同，主磁通磁路是非线性的，漏磁通磁路是线性的。（3分）Ri变压器的短路电阻，RK=&+R；Xk：变压器的短路电抗，XK=X+X；其中RI和X分别为一次绕组的电阻和漏电抗，R；和X；分别为二次绕组的电阻和漏电抗的折算值。（2分）此：变压器的励磁电阻，是反映变压器铁耗大小的等效电阻不能直接用伏安法测量。Xwr:变压器的励磁电抗，反映了主磁通对电路的电磁效应。（2分）K“和Xj都随磁路饱和程度的增加而减小（1分）2、（5分）答：1）、三相基波合成磁通势是一个旋转
24、磁通势，转速为同步转速%=60p,旋转方向决定于电流的相序。（1分）（2）、幅值6不变.为各相脉振磁通势幅值的3/2倍。（1分）（3）、三相电流中任一相电流的瞬时值到达最大值时，三相基波合成磁通势的幅值在这一相绕组的轴线上。（1分）（4）、任意交换三相异步电动机的两相接线柱的接线，改变电流的相序，进而改变三相基波合成磁通势的转向，从而改变三相异步电动机的旋转转向。2分3、（5分）答：在同步电机中该结论不正确。（1分在直流电机中，直流电动势Ea和直流电压U哪个大，决定了直流电枢电流的流动方向，从而决定了直流电机的运行状态，而在同步电机中，电动势和电压均为交流量，Ea和U哪个大并不能决定有功功率的
25、流向。（2分决定同步电机运行于发电机还是电动机状态的条件是，转子励磁磁动势超前还是滞后于气隙磁通密度。超前时，是发电机状态；滞后时，是电动机状态。Ea超前于U时，为发电机状态；Ea滞后于U时，为发电机状态2分六、计算题29分）1、解：（1）忽略短路阻抗幅角之间的差异及从变压器并联运行的近视等效电路看，总负载电流等于并联的各台变压器负载电流之和，即：再以变压器的相数和二次侧相电压乘以上式，即得总的并联输出负载容量,它等于各变压器所分担的负载容量之和，即因为各变压器负载系数与其短路阻抗的相对值（标幺值）成反比71y=ZjZ1*;Z；/Z；=UiU2（3分）由条件可写出51=5054KVA；S2=5
26、946KVA（4分）（2）为保证任何一台变压器均不过载，而总输出负载又能最大，那么要求阻抗小的变压器应到达满载即=kE=SM=5000KEA而邑=ASN2=0933X6300=5880KIM（2分）最大总输出负载为并联组的利用率：SS=S/(SM+Sn2)=10880/11300=0.963(4分)2、10分解：0-41.4x0.4=0/36(2分,NnN1500na=-=1617.7(rmin)12分CaNTn=Ctn1n=53.4(NM2分n=w0-11n=117.7(rmin)(2分(n=9550&/n=44.6(N.M12分)(2)%=UnURQ=220-414x(1.65+().4)
27、=1000(r/min)Q分GN0.136Ui220-41.4x0.4口分)CaN0.136(4)因调速前后转矩不变得：2分)电机学试卷A5班级姓名座号得分一、选择题(本大题共有16个空，每空1.5分，共24分。请将答案填在下面的括号内)1、铁磁材料置于交变磁场中，材料被反复交变磁化，磁畴相互不停地摩擦，并以产生热量的形式表现出来，所造成的损耗称为()损耗A、磁滞；B、铁心；C、涡流；D、短路。2、多轴电力拖动系统负载转矩为200N.m、飞轮矩为100N.n?、系统转速比为5、效率为0.8时，电动机轴飞轮矩为120N.11i2,换算到电动机轴上负载等效转矩为()N.m,系统飞轮矩(不含电动机轴
28、飞轮矩)应()N.r112A、50；B、20；C、4；D、124。3、单相变压器的原边有200匝，接100V蓄电池；副边有20匝，那么副边电压为（）。A、10V；B、1000V；C、0V；D、100Vo4、直流发电机由主磁通感应的电动势存在于（）。A、励磁绕组；B、电枢绕组；C、换向极绕组；D、励磁、电枢和换向极绕组。5、三相异步电动机运行于转差率s=0.02时，电磁功率为IOkw,其机械功率应为（）kw0A、10；B、9.8；C、0.8；D0.2。6、一台额定频率为50HZ的四极三相绕线式异步电动机，额定转差率为0.04,那么此时转子转速为（）r/mino当改变转子电阻转子转速运行于980r
29、min时，其转子磁势相对于定子的转速为（）rminA、1000；B、1500；C、1440；D、0。7、为了消除直流电机运行时在电刷和（）之间产生的火花，在直流电机的主磁极间装有（）oA、换向极；B、电枢绕组；C、换向器；D、辅助绕组；E、励磁绕组。8、变压器的额定容量用（）表示，单位为（）。A、Sn;B、Pn；C、Qn；D、VA或KVA；E、Var或Kvar；F、W或Kw。9、三相鼠笼异步电动机只有在正常运行时定子绕组为（）接线时才能采用Y,d换接起动,此时的起动电流为直接起动的（）倍。A、星形；B、1.C、三角形；D、义；E、3；F、双星形。3310、以下哪一种调速方法不是三相异步电动机的
30、调速方法（）。A、改变负载的功率因数；B、改变定子绕组的极对数；C、改变供电电源的频率；D、改变电动机的转差率。11、同步电动机的V型曲线中，以下哪一种说法是正确的（）。A、电机处于欠励时，功率因数是超前的；B、电机处于欠励时，功率因数是滞后的；C、电机处于过励时，功率因数是滞后的D、曲线越高，电磁功率越小。二、判断题（本大题共有15个小题，每题1分，共15分。在每题前的括号内做出判断,对的打错的打“x”）1、()直流电动机的换向极的作用是为了改变电动机的旋转方向。2.、()直流发电机和交流发电机都是将机械能转换为电能的装置。3、()同步电动机与异步电动机都是交流电动机。4、()家用电器多采用
31、单相异步电动机，一方面使用单相电源比拟方便，另一方面它可以自行起动。5、()三相异步电动机反接制动时，其转差率Sl。6、()交流电机绕组采用短距和分布绕组，可以改善磁动势和电动势的波形。7、()三相异步电动机转子回路串电阻，电动机的机械特性硬度不变，但最大转矩减小。8、()电枢回路串电阻，会使三相异步电动机过载能力变小，起动转矩增大。9、()降低定子电压Ul时，三相异步电动机人为机械特性硬度变硬。10、()三相异步电动机，当降低定子电压Ui时，对应同一转速的电磁转矩将与U/成正比下降。11、()减小三相异步电动机定子电压Ul会使电动机过载能力m下降。12、()当转差率S较小时，那么三相异步电动机的电磁转矩与转差率S成线性关系。13、()三相异步电动机和直流电动机一样，其机械特性都可以用n=f(Tem)或S=f(Tem)表示。
