10、短路试验,磁路不饱和的原因是( ) A.直轴去磁电枢反应所致 B.励磁电势只需用来平衡同步电抗降压 C.气隙电势只需用来平衡漏电抗降压 D.所加励磁电流很小 11、凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是( ) A.存在交轴励磁绕阻 B.交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大 C.直轴上的磁阻比交轴上的磁阻大 D.交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻 12、同步发电机并联于无穷大电网运行,在下列哪种情况下静态稳定性能较好( ) A.短路比小 B.欠励运行 C.过励运行 D.同步电抗大 13、哪种变压器零序阻抗最大?( ) A.三相芯式Y、y联接 B.三相组式YN、y联接 C.三相芯式YN、d联接 D.三相芯式YN、y联接 14、P对磁极的交流绕组,其空间电角度与机械角度的关系是( ) A.电角度=机械角度 B.P×电角度=机械角度 C.电角度=P×机械角度 D.电角度= 1机械角度 P15、三相四极单层交叉绕组,定子槽数Z=24,节距y=5,其基波节距系数kp1=( ) A.1 B.0.966 C.0.985 D.0.866 二、填空题(10小题15空,每空2分,共30 分。请将正确答案填在横线上。) 16、当变压器的不变损耗_______________可变损耗时,其运行效率最高。 17、变压器负载运行时,铁芯中主磁通的大小取决于_____________ ____________________。 18、单相变压器当铁芯饱和时为了得到正弦波磁通,空载电流波形为_________ _____。 19、两台并联运行的变压器,短路阻抗标么值小的变压器所分配的负载_______ _______。 20、变压器空载合闸时电压瞬时值U1=_________ ___时,空载电流最大。 21、增大绕线式异步电动机转子回路的电阻,其最大转矩 。 22、一台50Hz的三相异步电动机额定转速为960r/min,若电机运行在980r/min时,其转差率为 ___ _,转子电流的频率为_ __Hz,转子磁势相对于转子的转速为__ __r/min。 23、设sk为异步电动机最大转矩对应的临界转差率,则转差率s在 范围内异步电动机能够稳定运行;同步电机的功角用δ表示,则同步电机稳定运行的范围为 。
21
24、三相同步发电机准同期并列的条件为: ; ; 。 25、对并联于无穷大电网运行的同步发电机,要改变其有功功率输出,只需调节其_________________________________________。 三、简答题(3小题,共28分。请将答案写在答题纸上) 26、请画出异步电动机负载时的等效电路,并说明其中附加电阻否用电感或电容来代替它,为什么?(9分) 27、试比较内功率因数角?、功率因数角?和功角δ这三个角的含义,同步电机的下列各种运行状态分别与哪个角有关?角的正、负又如何?(11分) ① 负载电流功率因数超前还是滞后? ② 电机运行于过励状态还是欠励状态? ③ 电枢反应的性质如何?交磁?直轴去磁?还是直轴磁化? ④ 同步电机作为发电机还是作为电动机运行? 28、请画出连接组别为Y,d11的变压器连接图,并画出其电势相量图。(8分) 四、计算题(3小题,共27分) 29、(12分)一台三相电力变压器的额定数据如下:SN?100kVA,U1N/U2N?6.0/0.4KV,Y/y连接,(不考虑室温的变化),空载、短路实验数据如下: 实验名称 空载 短路 电压/V 400 257.8 电流/A 9.37 9.62 功率/W 616 2010 电源加在 低压侧 高压侧 1?s'r2的物理意义是什么?能s试求:1、折算到高压侧的变压器参数,假定R1?R2'?2、绘出相应的完整的T型等效电路图。
22
11Rk,X1??X2?'?xk; 22
30、(8分)一台4极50Hz的三相异步电动机,已知其额定功率PN=13kW,额定电压UN=380V,额定电流IN=17.4A,定子铜耗Pcu1=630W,转子铜耗Pcu2=363 W,铁耗PFe=346W,机械损耗Pmech=150W,附加损耗Pad=65W,试计算该电机额定运行时额定效率?N、额定转差率sN、额定转速nN、电磁转矩T。 31、(7分)一台并联于无穷大电网运行的汽轮发电机,星形连接,其额定功率PN=25000 kW,额定电压UN=10.5kV, cos?=0.8(滞后),xs? =1.0,不计电枢电阻ra。试求: ① 该机供给90%额定电流且cos?=0.8(滞后)时,的空载电势E0和功角δ为多少? ② 该机的最大电磁功率Pmax、过载能力kM? 23
电机学A—3卷参考答案及评分标准
一、单项选择题(15小题,每空1分,共15分。请将正确答案填在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。)
1、B 2、B 3、B 4、B 5、B 6、C 7、A 8、A 9、D 10、C 11、B 12、C 13、A 14、C 15、B
二、填空题(10小题15空,每空2分,共30 分。请将正确答案填在横线上。) 16、等于 17、外加电压的大小 18、尖顶波 19、大 20、0 21、不变 22、0.02 1 20 23、0~sk ??2????2
24、双方应有相同的相序; 双方应有相同的电压;
双方应有相等或接近于相等的频率。
25、发电机的机械输入功率(或原动机的输出功率)
三、简答题(3小题,共28分。请将答案写在答题纸上)
26、答: (9分)
异步电动机负载时的等效电路为 (3分)
x2’ r2’ x1 r1
rm 1-s' r2 U1 sxm
异步电动机等效电路中的附加电阻实为代表机械负载(严格地说还包括机械损耗等) 的一个虚拟电阻,用转子电流在该电阻所消耗的功率来等效代替总机械功率(包括轴上输出的机械功率和机械损耗等)。(3分)
因输出的机械功率及机械损耗等均属有功性质,因此,从电路角度来模拟的话,只能用有功元件电阻,而不能用无功元件电感或电容来等效代替。(3分)
27、答: (11分) θ是端电压U与电枢电流I之间相位角,I滞后U时,θ为正; (1分) ψ是空载电势E0与电枢电流I之间相位角,I滞后E0时,ψ为正; (1分)
24
........δ是空载电势E0与端电压U之间的相位角,U滞后E0时,δ为正; (1分) (1)与θ有关,当θ>0滞后,θ<0超前 (2分)
00
(2)与θ有关,当θ>0过励,θ<0欠励 (2分)
000
(3)与ψ有关,当ψ=0交磁,ψ=90直轴去磁,ψ=-90直轴磁化 (2分)
00
(4)与δ有关,δ>0发电机,δ<0电动机。 (2分)
28、答: (8分) 联结组别为Y,d11的变压器连接图为: 电势相量图为:
B0
0
....b(z)X300Yc(x)ZC
A(a(y))
四、计算题(3小题,共27分)
29、解: (12分) 1)高、低压侧额定相电压分别为:
U1N??U1N6000U400??3464V,U2N??2N??230.9V3333SN100?103??9.62A 3U1N3?6000 (1分)
额定相电流分别为:
I1N??I1N?I2N??I2N? (1分) SN100?103??144.3A 3U2N3?400U1N?3464??15 (1分) 变比为:k?U2N?230.9由空载实验得归算到低压侧的励磁参数为:
25