2011电机复习题.doc

直流电机（旋转电枢式）；异步机（鼠笼式，绕线式）；同步机（旋转磁极式）1直流电机的转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？如果是直流，为什么？如果是交流，频率是多少（写出计算式）？转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？如果需要，引出后电流是直流还是交流？如果不需要，为什么？2 三相异步电机转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？如果是直流，为什么？如果是交流，频率是多少（写出计算式）？转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？如果需要，引出后电流是直流还是交流？如果不需要，为什么？3三相同步电机转子绕组的导体里流过的是直流电流还是交流电流？如果是直流，为什么？如果是交流，频率是多少（写出计算式）？转子绕组的电流需要引出吗（与外部电源或用电负载相联）？如果需要，引出后电流是直流还是交流？如果不需要，为什么？1，一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励（ ）2. 若把一台直流发电机电枢固定，而电刷与磁极同时旋转则在电刷两端仍能得到直流电压。（） 3. 一台并励直流电电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（ ） 4. 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。 （ ） 5. 一台接到直流电源上运行的直流电动机，换向情况是良好的。如果改变电枢两端的极性来改变转向，换向极线圈不改接，则换向情况变坏。 （ ） 1. 直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。 电枢绕组； 励磁绕组； 电枢绕组和励磁绕组。 2. 直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（ ）。 去磁； 助磁； 不去磁也不助磁。 3. 如果并励直流发电机的转速上升20 % ，则空载时发电机的端电压U0升高（ ）。 20%； 大于20%； 小于20%。 4. 直流电机公式Ea=Cen和Tem=CTIa中的磁通是指（ ）。 空载时每极磁通； 负载时每极磁通； 负载时所有磁极的磁通总和。5. 一台并励电动机拆装时不慎，变动了电刷位置，以至负载增大时转速愈来愈高，其原因是（ ）。 电刷逆着电枢转向移动了一个角度； 电刷顺电枢转向移动了一个角度； 励磁回路电阻太大； 电源电压越来越高。简答题1一台直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降，则其铜损耗、铁损耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率分别如何变化？ 解：铜损耗不变，铁损耗和机械损耗下降，电枢电动势和电磁功率变小，电磁转矩不变，输出功率和输入功率变小。2有一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带上负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试分析这时电枢反应对气隙磁场的影响。 解：对于直流电动机，当电刷逆着电枢旋转方向移动后，电枢反应既包含交轴反应成分，也包含直轴反应成分。其中直轴反应成分是去磁的，在磁路饱和的情况下，交轴反应成分也是去磁的。3把一台他励直流发电机的转速提高20%，这时空载电压会提高多少？若是并励发电机， 其电压升高的比例是大于20%还是小于20%？ 解：直流发电机的空载电压等于或近似等于感应电动势，而在励磁电流不变的情况下，感应电动势与转速成正比，所以这时空载电压会提高20%；至于并励发电机，由于励磁电压也提高了，导致励磁电流上升，因此其电压升高的比例大于20%。填空（1）当直流电机处于电动机状态，其电枢绕组的感应电动势方向应与电流方向_（相同，相反，无关）；感应电动势的大小应 _（略小于，等于，略大于）端电压。（2）一台他励直流电动机带负载运行，增加电枢绕组的端电压，转速将_（下降，不变，上升）；减小励磁电流，转速将_（下降，不变，上升）；在电枢回路中串电阻，转速将_（下降，不变，上升）。一台交流电机，定子绕组为三角形接法，连接在大电网上运行。如果有一相绕组断线，定子磁动势是什么性质？如果定子绕组为星形接法，当一相绕组断线时，定子磁动势又是什么性质？ 解：当定子绕组为三角形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组仍然分别接在A、B两相电源上，电流相位差120度，合成椭圆形旋转磁势。 当定子绕组为星形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组反向串联后接在电源上，电流相位差180度，合成脉振磁势。笼型异步电动机和绕线型异步电动机各有那些调速方法？这些方法的依据各是什么？各有何特点？一台异步电动机接在恒压恒频的电源上运行，一开始处于空载状态。给电机加上负载后，电机的转速将_（下降，不变，上升）；转差率将_（变小，不变，变大）；同步转速将_（变小，不变，变大）。（答案：下降；变大；不变）（4）一台异步电动机接在恒频电源上运行，当电机转速下降时，定子电流频率将_（变低，不变，变高）；转子电流频率将_（变低，不变，变高）；转子漏抗将_（变小，不变，变大）。 （答案：不变；变高；变大）（5）升高异步电机的定子电压，最大转矩将_（减小，不变，增大）；在转子回路中串电阻，最大转矩将 _（减小，不变，增大）。（答案：增大；不变）（6）一台380V、50Hz的感应电动机，把它接在380V、60Hz的电源上运行，则电机的主磁通将_（下降，不变，上升）；电机的最大转矩将_（下降，不变，上升）。（答案：下降；下降）（7）在异步电动机的绕线转子中串入适当的电阻，则电机的最大转矩将_（下降，不变，上升）；电机的临界转差率将_（下降，不变，上升）。（答案：不变；上升）试述下列参数的变化对同步电机的同步电抗的影响，并说明理由： （1）气隙减少； （2）电枢绕组匝数增加； （3）励磁绕组匝数增加。 解：同步电抗是表征同步电机电枢反应强度的一个参数。 （1）气隙减少则电机电枢磁路的磁阻也会减少，同样的电枢磁势产生的磁通会增加，所以同步电抗增加； （2）电枢绕组匝数增加，同样的电枢电流产生的磁势会增加，所以同步电抗增加； （3）励磁绕组匝数的变化对同步电抗没有影响。为什么水轮发电机的转子上有阻尼绕组，而汽轮发电机的转子上不必安装阻尼绕组？ 解：对于同步发电机来说，阻尼绕组有助抑制振荡。 汽轮发电机的转子是隐极结构的，转子铁心采用整块合金钢锻造而成。当电机发生振荡时，铁心中感应的涡流较大，起到了抑制振荡的作用，所以可以不安装阻尼绕组。水轮发电机的转子是凸极结构的，转子磁极用1-2mm的钢片叠成。当电机发生振荡时，铁心中感应的涡流较小，对振荡的抑制不明显，所以要安装阻尼绕组。一台直流电动机拖动一台同步发电机并联在大电网上运行，适当减少直流电动机的励磁电流，整个机组的转速是否能升高？为什么？此时发电机输出的有功功率有什么变化？解：机组的转速不能升高。适当减少直流电动机的励磁电流，电机确有加速的趋势，但是由于同步发电机并联在大电网上，电机的功率角增加，作为制动性质的电磁转矩也增加了，因此转速最终稳定在原来的数值上。由于功率角增加了，因此发电机输出的有功功率增加了。有一台汽轮发电机，同步电抗为7.52，电枢电阻忽略不计。单机运行时，空载相电压为7520V。请根据下列情况分别求出相电流的大小：每相负载为纯电阻7.52；每相负载为纯电感7.52；每相负载为纯电容15.04。解：电枢回路等效电路如图：（1） 即相电流为707A。（2） 即相电流为500A。（3） 即相电流为1000A。（1）一台同步电机与大电网并联运行发电，适当增大电机输入的机械功率，则电机的功率角将_（减少，不变，增大）；增大电机的励磁电流（输入功率保持不变），则电机的功率角将_（减少，不变，增大）。（答案：增大；减少）（2）一台同步发电机并联在大电网上运行。过励时电机输出_（感性，容性，零）无功功率；欠励时电机输出_（感性，容性，零）无功功率；正常励磁时电机输出_（感性，容性，零）无功功率。（答案：感性；容性；零）（3）一台同步发电机并联在大电网上运行，当电机过励时其直轴电枢反应_ （去磁，增磁，没有）。（答案：去磁）（4）一台同步发电机单独带感性负载运行，则电机的直轴电枢反应_（去磁， 增磁，没有）。（答案：去磁）2005 年1 月西安交通大学本科生电机学期末考试题一、 选择和填空题1. 原动机拖动直流并励发电机空载运行，正转时能够建立起稳定的端电压，则反转时（ ）。a. 能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压；b. 能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压；c. 不能建立起稳定的端电压。2. 一台正向旋转的直流并励发电机接在直流电网上运行，若撤掉原动机，则发电机将（ ）。a. 停转； b. 作为电动机反向运转；c. 作为电动机正向运转。3. 起动直流电动机时，电枢回路的起动电阻应调到阻值_(选填：a.最大；b.最小)的位置；励磁回路的调节电阻应调到阻值_(选填：a.最大；b.最小)的位置。4. 变压器负载运行时，若增大负载电流，则变压器的铁耗将_(a. 减小；b.不变；c.增大)；变压器的铜耗将_(a. 减小；b.不变；c.增大)。5. 假定某台变压器的额定电压、额定频率和铁心结构已经不可变更，今测试发现其铁心过饱和，为了减小饱和程度。应该（ ）。a. 减少一次侧绕组匝数； b. 减少二次侧绕组匝数；c. 增大一次侧绕组匝数； d. 增大二次侧绕组匝数；e. a或者b; f. c或者d 。6. 异步电机作发电机运行时，转差率S的范围为_；作制动运行时，异步电机转差率S的范围为_。7. 三相单层交流同心式绕组，总槽数24，极数2p2 ，其分布系数为_；短距系数为_。8. 某台Y接法的交流电机的定子对称三相绕组，当电机运行时有一相绕组断线，则此时的基波磁势性质是（ ）。a. 圆形旋转磁势； b. 脉振磁势； c. 椭圆形旋转磁势。9. 与容量相当的鼠笼转子异步电动机相比较，绕线转子异步电动机的优势在于( )。a. 工艺简单，成本低； b. 坚固耐用，维护方便；c. 可以给转子绕组中串入调节电阻，改善起动和调速性能。10. 某台隐极转子同步发电机，其同步电抗每相值，如果接每相阻抗为的三相对称负载，则电枢反应的性质为（ ）。a. 直轴去磁兼交磁； b. 纯增磁； c. 纯去磁； d. 直轴增磁兼交磁。11. 三相同步发电机的直轴电枢反应电抗为，直轴同步电抗为，则二者的大小关系为（ ）。a. ； b. ； c. 12. 同步电动机最大的优点是_；当电动机处于过励状态时，功率因数是_（a.滞后；b.超前）的。13. 变比为的自耦变压器与同容量的普通双绕组变压器相比较，二者绕组容量的比值为( )。a. ； b. ； c. 1 。14. 48极的三相水轮同步发电机的转子转速为150r/min，带三相对称负载运行，其定子电流的频率为_Hz；由电机定子三相绕组产生的旋转磁势的转速为_r/min。15. Y,y接法的三相组式变压器一次侧接额定电压，二次侧空载，则励磁电流为_波；主磁通为_波；一次侧相电势为_波；二次侧线电势为_波。二、简答题()1. 画出凸极同步发电机稳态短路运行时的相量图，并分析其稳态短路电流不大的原因。2. 定子绕组为接法的三相异步电动机采用Y-换接开关起动时，其起动电流与直接起动电流（线电流）的比值是多少，并给出推导过程。3. 画出联结组别为Y,d9的三相变压器绕组接线图。4. 简述直流电动机的工作原理。答案1. c ；2. c ；3. a，b； 4. b,c； 5. c；6. s1；7. 0.9659,1；8. a；9. c；10 d；11 dXdXd；12 率因数可调 超前；13 b；14 50Hz 120r/min15 正弦，平顶，尖顶，正弦