同步电动机运行时的功率因数为
cos????P1??2?0.851(超前)
P??21?Q1
《电机学》试卷（B2）
班级 姓名 座号 得分
一、填空题（总共40分）
1（2分）、整矩线圈的电动势大小为10V，其它条件都不变，只把线圈改成短矩，短矩系数为0.966，短矩线圈的电动势应为 V。
2、（2分）某三相交流电机电枢通上三相电源后，磁动势顺时针方向旋转，对调其中的两根引出线后再接到电源上，磁动势为 时针旋转，转速 变。
3（3分）、双层绕组的特点 ；双层绕组可分为 、 两种绕组型式。
4、（2分）、感应电机的转子结构型式有 和 两种。 5、（3分）单相感应电动机有 、 和 三种。
6（2分）、改变电容分相式单相感应电机转动方向的方法： 和 。
7、（3分）感应电动机的调速方法有 、 和 。
8、（3分）一台三相六极感应电机，50Hz，设电机额定运行时的转速为nN=960
转/分，则同步转速n1= ，转差率S= ，电机运行于 状态。
9、（4分）、一台四极感应电动机，PN=28KW，UN=380V，COSФN=0.88， ηN=90%，定子为Δ接法，则额定电流I1N= A，；直接起动时，起动电流IstΔ=6I1N，则Y--Δ起动时，起动电流IstY= A。
10、（2分）、水轮发电机的转速低、极数多，转子采用 结构；汽
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轮发电机的转速高、极数少，转子采用 结构。
11（2分）、同步电机短路比kC的数值大小将影响电机的 和 。 12（3分）、同步调相机的实质是空载运行的 ，过激时，输出 ；欠激时，输出 。
13（3分）、同步电机电枢反应的性质取决于负载电流的大小和 ，当I超前EO900（ψ=-900）时，产生 电枢反应，对磁极磁动势起 作用。
14（2分）、直流电机单叠绕组的支路对数等于 ，单波绕组的支路对数等于 。
15（4分）一台直流发电机，已知PN=200kW，UN=230V，nN=1450转/分，η
N=90﹪，电机的额定输入的电功率
P1= ，额定电流
IN= 。 二、计算题（共60分）
1（14分）、一台50Hz两极三相感应电动机，其额定数据为：PN=40KW，UN=380V，nN=2910转/分，额定负载时定子边功率因数COSФ1=0.88，定子绕组Y接法，定子铜耗铁耗共2120W，机械损耗pmec=1200W，忽略附加损耗。试求：①同步转速n1；②额定运行时的转差率SN；③转子铜耗pcu2；④额定运行时的效率ηN；⑤定子电流I1。
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=11KV，IN=460A，COSФN=0.8（滞后），已知χd=17Ω，χq=9Ω，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=10500V，COSФN=0.8（滞后），绕组Y接。若Ra=0，χt=7Ω，试求：①发电机额定运行时的功率角θN，电磁功率PemN及静态过载能力kM；②发电机输出的有功功率不变，若将励磁电流加大10%，其θ、Pem、COSФ和I将变为多少？
4、（12分）一台同步电动机在额定电压下运行，从电网吸收COSФ=0.8（超前）的额定电流，已知该机的参数为：xd﹡=0.8，xq﹡=0.5，Ra﹡=0。试求①励磁电动势EO﹡及功率角θ；②该机运行在什么励磁状态？
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5、（10分）一台他励直流发电机PN=30kW，UN=230V，nN=1500转/分，p=2,
电枢总导体数N=572，气隙每极磁通Ф=0.017Wb，单叠绕组。求（1）额定运行时的电枢感应电动势E；（2）额定运行时的电磁转矩Tem。
标准答案
一、填空题（总共40分） 1、（2分）9.66V 2、（2分）逆，不 3、（3分）每槽有两个线圈边，分上、下两层嵌放，叠绕组，波绕组 4、（2分）鼠笼式，绕线式 5、（3分）电容起动式，电阻起动式，罩极式 6、（2分）将其中一个绕组的首末端对调连接，将电容器改串另一个绕组 7、（3分）变极调速，变频调速，绕线式电动机转子回路串电阻调速 8、（3分）1000转/分，0.04，电动机 9、（4分）I1N?PN3UNCOS?N?N?280003?380?0.88?0.9?43.5(A)
IstY=Ist△/3=6I1N/3=43.532=87（A） 10、（2分）凸极式，隐极式 11、（2分）性能，成本 12、（3分）空载运行的电动机，向电网输送感性无功功率，向电网输送容性无功功率
13、（3分）性质，直轴，助磁 14、（2分）磁极数，1 15、222.2（kW），869.6（A） 二、计算题（共60分） 1（14分） 解：（1）n1? sN?60f60?50??3000（转/分）（1.5分） p1n1?nN3000?2910??0.03（1.5分） n13000（2）Pmec?P2?pmec?40?1.2?41.2(kW)（2分）
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Pem?Pmec41.2??42.5(kW)（1.5分） 1?sN1?0.03pcu2?sNPem?0.03?42.5?1.27(kW)（1.5分）
（3）P1?Pem?pcu1?pFe?42.5?2.12?44.59(kW)（2分）
?N?（4）I1?P240?100%??100%?89.7%（2分） P44.591P3UNCOS?N?45.6?1033?380?0.88?77(A)（2分）
2、（10分）
解： U=UN/1.732=11000/1.732=6350V（2分）
COSФN=0.8（滞后） 则ФN=36.870（2分） ψ=arctg（IN2xq＋U2SinФN）/（U2COSФN）
= arctg（46039＋635030.6）/（635030.8）=57.420（3分） EO=UCOS(ψ－ФN)＋IxdSinψ
=6350 COS(57.420－36.870)＋4603173Sin57.420 =5946＋6589=12535（V）（3分）
3、（14分）
解：① UNP?UN/3?10500/1.732=6062.2V（1分）
IN?SN/(3UN=31250000/（1.732310500）=1718.3A（1分） )0
?N?co?s10=36.87（1分） .8 ψ=θN＋ФN=arctg（IN2xt＋U2SinФN）/（U2COSФN） = arctg（1718.337＋6062.230.6）/（6062.230.8）=72.80（2分）
θ
N=ψ
－ФN=72.80－36.870=35.930（1分）
PemN=SN COSФN=3125030.8=25000（kW）（1分） kM=1/SinθN=1/Sin35.930=1.7（1分）
② 输出有功功率不变 Pem= PemN=25000（kW）（1分） EO SinθN=1.1 EO Sinθ
θ= Sin-1（EO SinθN/1.1 EO）= Sin-1（Sin35.930/1.1）32.240（1.5
分）
EO=√(U COSФN)2＋(Ixt＋U SinФN)2
=√(6062.230.8)2＋(1718.337＋6062.23
0.6)2=16399(V)
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（1.5分）
í/= (è/O－U)/jxt=(1.1316399∠32.240－6062.2)/j7=1901∠
-43.70(A)
I/=1910A（2分）
COSФ=COS43.70=0.723（1分）
4、（12分）
解：cos??0.8(超前) ??36.870（1分）
?U?sin??I?xqtg??tg(???)?U?cos??1?0.6?1?0.5?1.35（3分）
1?0.8??53.970（1分）
??????53.970?36.870?17.10（1分）
?Id?I?sin??1?sin53.970?0.809（2分）
???E0?U?cos??Idxd?1?cos17.10?0.809?0.8?1.6（2分）
（2分） ??0, U超前E0，电动机运行于过激状态。5、（10分）
解：（1）单叠绕组 a?p?2（1分） Ea?pN2?572?n??0.01?715?0060a6?022V4（3.41分）()
PN30?103??130.4(A)（2分） （2）Ia?IN?UN230Tem?PN2?572?Ia??0.017?130.4?201.9(N.m)（3分） 2?a2?3.14?2《电机学》试卷（B4）
班级 姓名 座号 得分
一、填空题（每空1分，共17分）
1、直流电机单叠绕组的并联支路对数 ,单波绕组的并联支路对数 。
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