电机学试题

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7y??,每个线圈匝数NC=20,每极气隙磁通?1=7.5×10-3韦,试求每相绕

9组的感应电动势?

5、有一台三相异步电动机,2P=2,n=3000转/分,Z=60,每相串联总匝数N=20,

fN=50赫,每极气隙基波磁通?1=1.505韦,求:

① 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势;

② 如要消除5次谐波,节距y应选多大,此时的基波电动势为多大? 6、若在对称的两相绕组中通入对称的两相交流电流iA?Imcos?t,iB?Imsin?t,试用数学分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质?

57、一台三相异步电动机,2P=6,Z=36,定子双层迭绕组, y??,每相串联匝数N=72,

6当通入三相对称电流,每相电流有效值为20A时,试求基波三相合成磁动势的幅值和转速?

8、有一三相对称 交流绕组,通入下列三相交流电流:

ia?141sin314t??0① ?ib?141sin(314t?120)

?i?141sin(314t?1200)?c1in31t4?ia?14s?1in31t4) ② ?ib??14s?ic?0?ia?141sin314t??0③ ?ib??70.4sin(314t?60)

?i??122sin(314t?300)?c定性分析其合成磁动势的性质(包括转向)。

第五章 感应电动机的稳态运行

1、一台六极异步电动机,额定功率PN=28千瓦,UN=380伏,f1=50Hz,nN=950

转/分,额定负载时,cos?1?0.88,pcu1+pFe=2.2千瓦,pmec=1.1千瓦,pad=0,计算在额定时的sN、pcu2、ηN、I1和f2 。

2、一台4极异步电动机,额定功率PN=5.5千瓦, f1=50Hz,在某运行情况下,

自定子方面输入的功率为6.32千瓦,pcu1=341瓦,pcu2=237.5瓦,pFe=167.5瓦,pmec=45瓦,pad=29瓦,试绘出该电机的功率流程图,标明电磁功率、总机械功率和输出功率的大小,并计算在该运行情况下的效率、转差率、转速及空载转矩、输出转矩和电磁转矩 。 3、有一台三相四极的笼型感应电动机,其容量为PN=17kw,额定电压为U1N=380V(D连接),参数为

R1=0.715Ω,X1σ=1.74Ω,R2ˊ=0.416Ω,X2σˊ=3.03Ω,Rm=6.2Ω,Xm=75Ω, 电动机的机械损耗PΩ=139W,额定负载时的杂散损耗pΔ=320W,试求额定负载

时的转差率,定字电流,定子功率因数,电磁转矩,输出转矩和效率。 4、有一台50HZ的三相感应电动机,其铭牌数据为:PN=10KW,2p=4,UN=380V,Y连接,I1N=19.8A,已知R1=0.5Ω,

空载实验数据为:U1=380V,I10=5.4A,P10=425W,pΩ=170W; 短路实验数据为:

U1K(线)/V 200 160 120 80 40

I1K /A 36 27 18.1 10.5 4 P1K /W 3680 2080 920 290 40

试求:

① Xm、X1σ、X2σˊ和R2ˊ(设X1σ=X2σˊ);

② 用T形等值电路确定额定电流I1N和功率因数cosΦ(杂散损耗设为1%PN) N③ Tmax

5、有一台笼型感应电动机,其额定数据为PN=10KW,UN=380V,I1N=19.7A,

nN=1445r/min,Y连接,电动机的参数为R1=0.488Ω,R2ˊ=0.408Ω,X1σ=1.2Ω, X2σˊ=1.333Ω,Rm=3.72Ω,Xm=39.5Ω,现把该机接在额定电压的电网上作发电机运行,并用原动机把它拖到1550r/min,试计算:

① 此时电机向电网输出的有功功率P和无功功率Q,此无功功率是容性的

还是感性的。

② 电机的电磁功率Pe。

③ 电机输入的机械功率(已知电机的机械损耗为0.14KW,杂耗不计) 6、有一台110v、50HZ的四极单相感应电动机,其参数为R1=R2ˊ=2Ω,X1σ

=X2σˊ=2Ω,Xm=50Ω,Rm=4.5Ω,机械损耗和杂散损耗为10W,试求转差率s=0.05时电动机的: ① 定子电流和功率 ② 电磁功率和电磁转矩 ③ 输出功率和效率

④ 正向和反向旋转磁场幅值之比。

7、有一台三相四极的绕线型感应电动机,额定转速nN=1485r/min,转子每相电

阻R2=0.012Ω,设负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min,问转子每相应串入多大的调速电阻。

8、有一台三相绕线型感应电动机,PN=155KW,nN=1450r/min,U1N=380V,定、转

子均为Y连接,cosФN=0.89,ηN=0.89,R1=R2ˊ=0.012Ω,X1σ=X2σˊ=0.06Ω,ke=ki=1.73,激磁电流略去不计,现要把该机的启动电流限制在1.5I1N,试计算启动电阻的值以及启动转矩倍数。

第六章 同步发电机的稳态运行

1、有一台QFS-300-2的汽轮发电机,UN=18千伏,cos?N?0.85,fN=50赫兹,

试求(1)发电机的额定电流;(2)发电机在额定运行时能发多少有功和无功功率?

2、有一台TS854-210-40的水轮发电机,PN=100兆瓦,UN=13。8千伏,cos?N?0.9,

fN=50赫兹,求:① 发电机的额定电流;② 额定运行时能发多少有功和无

功功率?③ 转速是多少?

3、一台三相汽轮发电机,PN=25000千瓦,UN=10。5千伏,cos?N?0.8(滞后),

Y接线,作单机运行,同步电抗xt*?2.13,ra 忽略不计。试求每相空载电动势为7250伏,分下列几种财政部接上三相对称负载时的电枢电流值,并说

明电枢反应的性质?

4、有一台三相汽轮发电机,PN=25000千瓦,UN=10.5千伏,cos?N?0.8(滞后),

Y接线,同步电抗xt*?2.13,ra?0 。试求额定负载下发电机的空载相电动势E0、E0与U之间的夹角?及E0与I之间的夹角?,并画出相量图。

**5、有一台凸极同步发电机,xd?1.0,xq?0.6,电枢电阻略去不计,试计算发电

.?.?机额定电压、额定千伏安、cos?N?0.8(滞后)时发电机的空载电动势E*0,并作出相量图。

6、有一台三相隐极同步发电机,SN=26千伏安,UN=400伏,IN=37.5安,

cos?N?0.85,Y接线,已知空载特性:

E*0 1.43 3 1.38 2.4 1.32 2 1.24 1.6 1.09 1.2 1.0 1.0 0.86 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 I*f 短路特性: I*K 1.0 1.2 0.85 1.0 0.65 0.8 0.5 0.6 0.15 0.2 I*f 求:xt*的不饱和值、饱和值及欧姆值。

7、一国产三相72500千瓦的水轮发电机,UN=10.5千伏,cos?N?0.8,Y接线,

空载特性为: E*0 0.55 0.52 1.0 1.0 1.21 1.51 1.27 1.76 1.33 2.09 I*f *短路特性为过原点的直线,IK?1时I*f?0.965

8、一台汽轮发电机并联于无穷大电网,SN=31250KVA,UN=10.5KV,

cos?N?0.8(?N?0),Y接线,xt?7?,ra?0,求:

① 发电机在额定状态下运行时,功角δ、电磁功率Pem、比整步功率Psyn及过载能力Km;

② 若维持上述激磁电流不变,但输出有功功率减半时,δ、Pem、Psyn及cos?将为多少?

③ 发电机在额定状态下运行,现仅将激磁电流增加10%(假定磁路不饱和),δ、Pem、cos?及定子电流I将变为多少?

9、有一台发电机向一感性负载供电,有功电流分量为1000A,感性无功电流分量为1000A,求:(1)发电机的电流I和cos?;(2)在负载端接入调相机后,如果将cos?提高到0.8,发电机和调相机的电流各为多少?(3)如果将cos?提高到1,发电机和调相机的电流又各为多少? 10、一台汽轮发电机有下列数据:

*'*\xd?1.62,xd?0.208,xd?0.126,Td'?0.74秒,Td\?0.208秒,Ta?0.132秒。设

该电机在空载额定电压下发生三相突然短路,求: ①在最不利情况下定子突然短路电流的表达式; ② 最大冲击电流值;

③ 在短路后经过0.5秒时的短路电流值; ④ 在短路后经过3秒时的短路电流值.

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