电机习题答案

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电机学答案在题后

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电机学复习题一、选择题1. 如果变压器的外特性曲线上升,则变压器的2U 与2I 的相位关系为( ) A.2U 超前2I B.2U 滞后2I C.2U 与2I 同相位 D. 前三种情况都可能 2. 采用Y ,d 联接的三相变压器空载运行时,建立主磁通的电流为( )A. 一次侧基波电流B. 二次侧3次谐波电流C. 一次侧尖顶波电流D. 一次侧基波电流和二次侧3次谐波电流3. 三相双层叠绕组,采用短距和分布的目的是( )。

A .获得较大的相电动势 B. 获得较大的磁动势C. 改善电动势和磁动势波形D. 获得较大的线电动势4. 三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于( )。

A. 电源电压大小B. 气隙大小C. 定、转子铁心材质D. 定子绕组的漏阻抗5. 同步发电机对称稳定运行时,电枢反应磁通( )。

A. 在励磁绕组中产生感应电动势,在电枢绕组中不产生感应电动势B. 在电枢绕组中产生感应电动势,在励磁绕组中不产生感应电动势C. 在励磁绕组和电枢绕组中均产生感应电动势D. 在励磁绕组和电枢绕组中均不产生感应电动势6. 一台并联于无穷大电网的同步发电机运行于正常励磁状态,欲增加发电机的有功输出,并保持功率因数不变,则应( )。

A. 增大输入转矩,增大励磁电流B. 增大输入转矩,减小励磁电流;C. 减小输入转矩,增大励磁电流D. 减小输入转矩,减小励磁电流。

7. 变压器铁心采用导磁性能好的硅钢片叠成,其目的是为了( )。

A. 减小磁路的磁滞损耗;B. 减小磁路的涡流损耗;C. 增加磁路的导磁性能;D. 前三个选项都对。

8. 变压器带负载后,电压变化率为0,则所带负载性质为( )。

A. 纯阻性B. 阻感性C. 阻容性D. 纯容性9. 三相异步电动机中,定子磁场与转子磁场之间( )。

A. 相对速度为1nB. 相对速度为nC. 相对速度为n n 1D. 相对速度为010. 异步电动机进行降压起动的目的是( )。

电机学 课后习题答案(第2篇)

电机学 课后习题答案(第2篇)

第二篇 交流电机的共同理论第6章▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的?机械角度与电角度有什么关系?▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关? 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波?▲6-4 何谓相带?在三相电机中为什么常用60°相带绕组,而不用120°相带绕组?▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。

▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。

若采用长距线圈,其短距系数是否会大于1。

6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的?在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中,常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势,斜多少合适?∨6-8 已知Z=24,2p=4,a=1,试绘制三相单层绕组展开图。

解:2)34/(242/=⨯==pm Z q ,取单层链示,绕组展开图如下:∨6-9 有一双层绕组,Z=24,2p=4,a=2,τ651=y 。

试绘出:(1)绕组的槽电动势星形图并分相;(2)画出其叠绕组A 相展开图。

解:(1)槽电动势星形图如右: 2)34/(242/=⨯==pm Z q542465651=⨯==τy(2)画出其叠绕组A 相展开图如下 :6-10 一台两极汽轮发电机,频率为50H Z ,定子槽数为54槽,每槽内有两根有效导体,a=1,y 1=22,Y 接法,空载线电压为U 0=6300V 。

试求基波磁通量Φ1。

∨6-11 一台三相同步发电机,f=50H Z ,n N =1500r/min ,定子采用双层短距分布绕组:q=3,τ981=y ,每相串联匝数N=108,Y 接法,每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ,Φ3=0.66×10-3Wb ,Φ5=0.24×10-3Wb , Φ7=1.015×10-4Wb ,试求:(1)电机的极对数;(2)定子槽数;(3)绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7;(4)相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。

电机课后习题答案完整版

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电机课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。

电动机kW P N 20=,950/min n r =,传动机构转速比13j =,2 3.5j =,34j =,各级齿轮传递效率1230.95ηηη===,各轴的飞轮矩221125GD N m =•,22250GD N m =•,22340GD N m =•,224460GD N m =•,卷筒直径0.5D m =,吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗,试求:(1)以速度0.3/v m s =提升重物时,负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速;(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩; (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时,电动机输出的转矩。

解:(1)卷筒速度:'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=折算到电机转矩: ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* (另: ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯) 电机输出功率: 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== (2)负载飞轮矩:()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩:(3)∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt= 而 6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。

电机学课后习题答案..

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(2) 五次和七次谐波磁动势的幅值和转速计算
先计算五次谐波的
分布系数 kd5 =sin(5qα/2)/qsin(5α/2) =sin(5×3×200/2)/3×sin(5×200/2)=0.2176
短距系数 kp5 =sin(5yπ/2)=sin(5×7/9×π/2)=-0.1736
绕组系数 kdp5=kd5 ·│kp5│=0.2176×0.1736=0.0378
N2 260
x2 k 2x1 3.3692 0.964 10.94
I 2
1 k
I2
1 3.369
180
53 .4 A
rk r1 r2 2.19 1.703 3.89
U2 kU2 3.369 6000 20215 V xk x1 x2 15.4 10.94 26.3
下面用“Г”形近似等效电路求解。
))))))
))))))))
4 极相组基波电动势; 5 相绕组基波电动势。
解:(1)导体基波电动势
E 2.22 f 2.22 50 0.00398 0.442V
(2)极距为 36 6槽 6
由于线圈节距为 y1=5 槽,则短距系数为
5
ky
sin
y
2
sin 6
2
0.9848
线匝基波电动势
U ' '
Z Z I m
0
2N 400V 10.66 0 37.53
p ' Rm
0 2
1233W (37.53A)2
0.875
I 0
))))))
))))))))
x Z R '
2 2 (10.66)2 (0.875)2 10.62

同步电机习题答案

同步电机习题答案

同步电机 一、填空题: 1. 同步电机_____________对_____________的影响称为电枢反应。

同步发电机电枢反应的性质取决于__________________________。

电枢磁动势;励磁磁动势;内功率因数角2. 同步发电机当=0°时,除产生____________________电枢反应外,还产生__________________________电枢反应。

交轴电枢反应;直轴去磁电枢反应3. 利用同步发电机的_____________和_____________曲线可以测量同步发电机的同步电抗,利用____________和_____________曲线可以测量同步发电机的定子漏电抗。

空载特性;短路特性;空载特性;零功率因数负载特性4. 利用_________可以同时测量凸极同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。

转差法5. 同步发电机与电网并联运行的条件是:(1) ;(2) ;(3) ;(4) 。

发电机的频率等于电网的频率;发电机的电压幅值等于电网电压的幅值且波形一致;发电机的电压相序与电网的电压相序相同;在合闸时,发电机的电压相位与电网电压的相位一样6. ★同步电机的功率角有双重物理含义,在时间上是 和 之间的夹角;在空间上是和 之间的夹角。

励磁电动势0E ;电压U ;励磁磁动势1f F ;等效合成磁动势F δ'7. 同步发电机静态稳定的判据是___________,隐极同步发电机静态稳定极限对应的功率角= 。

0dT d θ>,90 8. 同步发电机并联在无穷大容量电网上运行时,要调节输出的有功功率,必须调节___________________________;如果只调节其输出的无功功率,可通过调节______________实现。

原动机的输入功率(或输入转矩);励磁(电流)9. 一台并联在无穷大容量电网上运行的同步发电机,功率因数是超前的,则电机运行在______状态,此时发电机向电网发出__________的无功功率;若不调节原动机的输入功率而使励磁电流单方向调大,当发出的无功功率为零时,励磁状态为 状态;进一步增大励磁电流,电机变化到_____状态,此时发电机向电网发出_______无功功率。

Zhujiao037-《电机学(高起专)》习题答案

Zhujiao037-《电机学(高起专)》习题答案

《电机学(高起专)》习题一、单选题1、一台三相电力变压器,S N=20kV A, U1N/U2N=10000V/400V,采用Yd(星形/三角形)连接,当此变压器额定运行时,二次侧每相电流为( D )A(A) 50; (B) 28.87; (C) 2; (D) 16.67;2、升压变压器一次绕组的每匝电动势(A)二次绕组的每匝电动势。

(A) 等于(B) 大于(C) 小于(D) 不能确定3、如果变压器的电压和频率都增加5%,穿过铁心线圈的主磁通将(C)(A) 增加(B) 减小(C) 基本不变4、一台三相电力变压器,二次侧带对称负载运行时的端电压恰好等于变压器二次侧的空载电压,则该负载一定是(C)。

(A) 纯电阻负载(B) 电感性负载(C) 电容性负载(D) 无法判断5、三相异步电动机最大转矩的大小与(B)。

(A)转子电阻无关;(B)转子电阻有关;(C)转子漏电抗成正比;(D)转子漏电抗成反比。

6、同步电机三相突然短路时(D)。

(A) 三相短路电流的稳态值中,除了周期性分量外,还含有非周期性分量(B) 三相短路电流的每相瞬态电流中一定都含有非周期分量(C) 三相短路电流的每相瞬态电流中不含有非周期分量(D) 三相短路电流的每相瞬态电流中不一定都含有非周期分量7、一台50Hz的三相异步电动机,额定转速为720 r/min,则电动机的同步转速为(A)r/min(A) 750 (B) 720 (C) 600 (D) 10008、由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势,旋转速度(D)。

(A) 等于零(B) 是基波磁场转速的ν倍(C) 等于基波磁场转速(D)是基波磁场转速的1/ν倍9、异步电动机带恒转矩负载运行,电源电压下降,当电动机稳定运行后,此时电动机的电磁转矩(C)(A) 变小(B) 变大(C) 不变(D) 不确定10、如果一台三相感应电动机运行时的转差率为0.25,则此时通过气隙传递的功率有(A)(A) 25%是转子铜耗(B) 75%是转子铜耗(C) 25%是定子铜耗(D) 75%是输出功率11、异步电动机运行时,总要从电网吸收一个(B)的无功功率。

电机学课后习题答案

电机学课后习题答案

= 317.5 49.78 kU 2 =205. 0.9164U 2 j242.4电机学(十五课本) 第二章变压器3 —5600 0__— - 513 A , I 2^ - I 2N 3 = 513 , 3 = 296 A 3U 2N 3 6.3 103 额定电压:U 1N =U 1N ”3 =10 , 3 =5.774kV U 2N =U2N - 6.3kV 1低压侧开路实验: p 0 3 6800 3 0 1242」I 2N 二 S NR m I! Z m I2^ (7.4, 732U 20 ■■I 7.4、3 6300=1474“ J 11 Z V~m11X m2 -R^ = 1474.62 -124.22 =14694」 折算到高压侧(一次侧): R m =k 2R m =0.9164 124.2 = 1042」 x m =k 2x m =0.9164 1469.4 -1232.8' 1一次阻抗基值: Z 1b=U 1N y 眄11N © 323 R m 104-25 83 x * Xm R m 5.83 , X m m Z 1b 17.87 mZ 1b 高压侧短路实验:18000 3 2 =0.05750 3232竺^69.02 仃.87 Z kP k 3 112k '■ U 1k I 1k U 1k 3 550 311k '■ X kR k二Z k 2 -R? = 0.9832 -0.05752 =0.981" R k 0.0575 1b - 17.87 “00325, Xk 6 Z1b 叫 0.0549仃.872采用近似等效电路,满载且 2 = arccoS 0.8 二 36.870, cos 2 -0.8 (滞后)时,取-U^U 2 00,贝U:0.9164一36・870= 323-36.870296f\• U 神=z k 乂-I 20 + -U2=0.983乂86.65° 汇323N -36.87° +k■ -U 2< )< )'、、JT ; I 2N - 2=~2^k2 2 2若U i =U 代上 4,贝U: U r — 205 kU 2 242.4 ,而 U q-U qN-5774V从而:U 2 =6073V ,-U 2 =6073 00,242 691205.24 99164 6073 ==5774认丨1=1神=歸+ -I 2© =3.915Z-82.76° +323/-36.87 = 326.6/ - 37.46 0 Al 丿 3)电压调整率:%= 5774 ^U 2 100%= 5774』9164 6073 100%= 3.56% 5774二 I 2 R k cos®2 + X k sin W 2 k 100% =(0.00325 x 0.8 + 0.0549 x 0.6 W 100% = 3.554% 输出功率:P 2 = S N cos 2 = 5600 0.8 =4480kW输入功率:P 1 = P 2 p cu P Fe =4480 18 6.8 =4504.8kWPc 4480额定效率: 二显 100% ----- 100% = 99.45%P 1 4504.8第二章直流电机3-11 一台他励发电机的转速提高 20%空载电压会提高多少(设励磁电流保持不变)?若为 并励发电机,则电压升高的百分值比他励发电机多还是少(设励磁电阻不变)?解:他励发电机u 0二E 二C e n 」,励磁电流不变,磁通不变,转速提高 20%空载电压会提 高20% 并励发电机,U 0二E 二c e n :」=1 fRf ,转速提高,空载电压提高,空载电压提高,励磁电流 提高,磁通提高,空载电压进一步提高,所以,并励发电机,转速提高 20%空载电压升高的百分值大于他励时的20%。

电机学习题集+答案

电机学习题集+答案

电 机 学 习 题 集备注:作业时抄写题目,题与题之间空一行。

绪论和第一章:磁路1-1:简述右手螺旋法则,左手定则和右手定则,以及电磁感应定律。

1-2:简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。

假定作用在某段磁路上的磁动势为HL ,该段磁路磁阻为Rm ,则通过该段磁路的磁通量是多少?1-3:电机中为什么要使用铁磁材料,直流磁路和交流磁路有什么区别?1-4:有一闭合磁路,由铁心和气隙组成。

铁心截面积24109m S -⨯=,磁路平均长度m l 3.0=,铁心磁导率05000μμ=Fe ;气隙长度m 0005.0=δ,气隙截面积按1.1S 计算。

套装在铁心上的励磁绕组500匝,问电流0.5A 时,磁路中磁通为多少?作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少?70104-⨯=πμH/m 。

第二章:变压器2-1:简述变压器的组成。

变压器的最基本组成是什么?2-2:什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流?2-3:什么是变压器的主磁通?什么是变压器的漏磁通?主磁通的大小主要取决于哪些因素?2-4:单相变压器计算1)一台单相变压器,S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ,50Hz ,高压侧开路,在低压侧施加额定电压并进行测量,测得电流45.5A ,损耗47kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)。

(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)2)上述变压器,低压侧短路,在高压侧施加一电压使电流达到额定电流,进行测量,测得电压9.24kV ,损耗129kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。

(I1N=157.48A,Rk= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)3)上述变压器,利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小,额定功率因数cos φ=0.8(按负载电流滞后电源电压计算)。

(Z 总=645.08Ω+j483.81Ω,Z L =639.8Ω+j425.4Ω)2-5:什么是时钟表示法,组号表达了变压器的什么性能?说明联结组别Yd11的含义。

电机学课后习题答案第三章习题

电机学课后习题答案第三章习题

一、填空题1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。

答:交流的。

2. 一台并励直流电动机,如果电源电压和励磁电流f I 不变,当加上一恒定转矩的负载后,发现电枢电流超过额定值,有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流,此方法 。

串入电阻后,电动机的输入功率1P 将 ,电枢电流a I ,转速n 将 ,电动机的效率η将 。

答:不行,不变,不变,下降,下降。

3.电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响,当电枢电流a I 增加时,转速n 将 ,转矩T e 将 。

答:下降,增加。

4. 电磁功率与输入功率之差,对于直流发电机包括 损耗;对于直流电动机包括 损耗。

答:空载损耗功率,绕组铜损耗。

5.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩,做额定运行时,如果将电源电压降低了20℅,则稳定后电机的电流为 倍的额定电流(假设磁路不饱和)。

答:1.25倍。

二、选择题1. 把直流发电机的转速升高20℅,他励方式运行空载电压为01U ,并励方式空载电压为02U ,则 。

A:01U = 02U , B:01U < 02U , C:01U > 02U 。

答:B2.一台并励直流电动机,在保持转矩不变时,如果电源电压U 降为0.5N U ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响,此时电机的转速 。

A :不变,B :转速降低到原来转速的0.5倍,C :转速下降,D :无法判定。

答:C3. 在直流电机中,公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中的Φ指的是 。

A :每极合成磁通 ,B :所有磁极的总磁通,C :主磁通每极磁通 ,D :以上都不是 。

答:A4.在直流电机中,右行单叠绕组的合成节距c y y == 。

A :p Q u 2,B :ε±pQ u 2, C :1, D :2. 答:C 5.直流电动机的额定功率指 。

A:转轴上吸收的机械功率, B:转轴上输出的机械功率,C:电枢端口吸收的电功率, D:电枢端口输出的电功率。

《电机学》习题解答(吕宗枢)-11章

《电机学》习题解答(吕宗枢)-11章

《电机学》习题解答(吕宗枢)-11章-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1第11章 思考题与习题参考答案11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 在频率为50H Z 时,极数和转速有什么关系答:频率与转速的关系为:60pn f = 当频率为Hz 50时,30005060=⨯=pn 。

11.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子,水轮发电机采用凸极式转子?答:汽轮发电机磁极对数少(通常p =1),转速高,为了提高转子机械强度,降低转子离心力,所以采用细而长的隐极式转子;水轮发电机磁极对数多,转速低,所以采用短而粗的凸极式转子。

11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。

答:同步发电机和异步电动机的定子结构相同,都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等主要部件组成。

但这两种电机的转子结构却不同,同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成,励磁绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。

转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。

异步电动机的转子分为笼型和绕线型两种结构形式,转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的,故也称为感应电动机。

11.4 一台汽轮发电机,极数22=p ,MW 300=N P ,kV 18=N U ,85.0cos =N ϕ,Hz 50=N f ,试求:(1)发电机的额定电流;(2)发电机额定运行时的有功功率和无功功率。

解:(1)A U P I N N NN 6.1132085.010********cos 336=⨯⨯⨯⨯==ϕ(2)MW P N 300= MVA P S N N N 94.35285.0/300cos /===ϕv ar 186527.094.352sin M S Q N N N =⨯==ϕ11.5一台水轮发电机,极数402=p ,MW 100=N P ,kV 813.U N =,9.0cos =N ϕ,Hz 50=N f ,求:(1)发电机的额定电流;(2)发电机额定运行时的有功功率和无功功率;(3)发电机的转速。

电机第liu章习题答案

电机第liu章习题答案

第六章 同步电机
5. 同步发电机与无穷大电网并联运行,过励时向电网输出 感性无功功率,欠励时向电网输出容性无功功率。
6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行,欲增加有功功 率输出,应增大进汽量,欲增加感性无功功率输出,应增加励 磁电流。(填如何调节)
7. 汽轮发电机气隙增稳定性能增加。
第六章 同步电机
(三)选择题:
1. 同步发电机带容性负载时,其调整特性是一条:( ③ ) ① 上升的曲线; ② 水平直线; ③ 下降的曲线。
2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域,而 对同步电动机的V形曲线,这一不稳定区应该在( ③ )区域。
① If>If0;
② If=If0;
③ If<If0。
3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定,满载运行较轻载 运行稳定。( × )
4. 同步发电机采用准同期法并车,当其他条件已满足,只 有频率不同时,调节发电机的转速,使其频率与电网频率相等 时,合上并联开关,即可并车成功。( × )
5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行,只调节气门开 度,既可改变有功功率又可改变无功功率输出。( √ )
3. 工作于过励状态的同步调相机,其电枢反应主要是: (②)
① 交轴电枢反应;
② 去磁的直轴电枢反应;
③ 增磁的直轴电枢反应。
第六章 同步电机
4. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机,过励时欲增 加励磁电流,则( ② )。
① 发出的容性无功功率增加,功角减小;
② 发出的感性无功功率增加,功角减小;
6.16 一台50MW,13.8kV,Y联结,cosφ= 0.8(滞后)的 水轮发电机并联于一无穷大电网上,其参数Ra≈0,Xd*=1.15, Xq*=0.7,不计饱和的影响,试求:当输出功率为10000kW, cosφ= 1.0时发电机的励磁电动势E0*及功角δ;(2)若保持此 输入有功功率不变,当发电机失去励磁时的δ,此时发电机还 能稳定运行吗? (答案)

电机学-习题答案

电机学-习题答案

些主要特性?答:电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成,磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。

这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。

0.2在图0.3中,当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 和2N 中各感应什么性质的电动势?电动势的大小与哪些因素有关?答:当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 中便有交变电流流过,产生相应的交变的磁动势,并建立起交变磁通,该磁通可分成同时交链线圈1N 、2N 的主磁通和只交链线圈1N 的漏磁通。

这样,由主磁通分别在线圈1N 和2N 中感应产生交变电动势21,e e 。

由漏磁通在线圈1N 中产生交变的σ1e 。

电动势的大小分别和1N 、2N 的大小,电源的频率,交变磁通的大小有关。

0-3 感应电动势=e dt d ψ-中的负号表示什么意思? 答:dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式;当所有磁通与线圈全部匝数交链时,则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ-=;当磁路是线性的,且磁场是由电流产生时,有L Li ,=ψ为常数,则可写成dt diL e -=。

0.4试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答:磁路和电路的相似只是形式上的,与电路相比较,磁路有以下特点:1)电路中可以有电动势无电流,磁路中有磁动势必然有磁通;2)电路中有电流就有功率损耗;而在恒定磁通下,磁路中无损耗3)由于G 导约为G 绝的1020倍,而Fe μ仅为0μ的4310~10倍,故可认为电流只在导体中流过,而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通;4)电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变,而由铁磁材料构成的磁路中,磁导率μ随B 变化,即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。

0.5电机运行时,热量主要来源于哪些部分?为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度?电机的温升与哪些因素有关?答:电机运行时,热量主要来源于各种损耗,如铁耗、铜耗、机械损耗和附加损耗等。

电机原理及应用练习题库+参考答案

电机原理及应用练习题库+参考答案

电机原理及应用练习题库+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、同步发电机的V形曲线的最低点,功率因数(____)。

A、滞后B、都不对C、超前D、等于1正确答案:D2、变频调速在变频时应使电压与频率成正比变化,以保证(_____)不变。

A、电流B、磁通C、电压D、转矩正确答案:B3、涡流损耗的大小,与铁芯材料的性质(____)。

A、不好确定B、没有关系C、关系不大D、有关系正确答案:D4、同步电机转子转速n与电网频率f之间有严格不变的关系,即(____)。

A、f=n/pB、n=60f/pC、n=fpD、n=f/p正确答案:B5、同步电机的定子由铁心、三相绕组和(____)组成。

A、磁极B、转子C、机座D、铜片正确答案:C6、同步发电机与大电网并联运行时功率因数是由()决定的。

A、负载B、不确定C、有功功率和无功功率D、电压和电流正确答案:C7、转子回路串电阻调速实际上属于(____)。

A、都不是B、改变转差率调速C、变频调速D、变极调速正确答案:B8、同步电动机的额定功率是指(____)。

A、输出的电功率B、输出的机械功率C、输出的无功功率D、以上答案都不是正确答案:B9、同步发电机励磁磁势和电枢磁势在空间上(_____)。

A、有相对运动B、无相对运动C、无关D、以上都不对正确答案:B10、单相绕组的基波磁势是(____)。

A、脉振磁势B、恒定磁势C、无法确定D、旋转磁势正确答案:A11、同步电动机的负载在一定范围内变化,对转速(____)。

A、影响小B、影响大C、没有影响D、无法确定正确答案:C12、一台QFQS—600—2汽轮机,若频率为50HZ,发电机的额定转速是(____)。

A、750r/minB、3000r/minC、1000r/minD、1500r/min正确答案:B13、同步发电机处于正常励磁情况下,若在此基础上减小励磁电流,则发电机输出无功状态为(____)。

A、条件不足,无法判断B、输出无功为零C、输出容性无功D、输出感性无功正确答案:C14、发电机的同步转速n与磁极对数为(____)。

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2,且有dt d N e 011φ-=,dtd Ne 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?答:不会。

因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。

1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。

性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。

1-4一台220/110伏的变压器,变比221==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。

由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。

于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。

再由3.12f B p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增, 铜损耗120r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。

(完整版)《电机学》课后习题答案

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《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。

特点:导磁率高。

电路:紫铜线。

特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。

与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。

涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。

与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。

运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。

1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。

d L e d t Lψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。

闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。

因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。

(完整)电机学习题解答12章

(完整)电机学习题解答12章

第12章 思考题与习题参考答案12。

1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质,它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定?答:电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表:12。

2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ,则在下列情况下电枢反应各起什么作用?(1)带电阻负载;(2)带电容负载8.0*=cX , (3)带电感负载7.0*=L X 。

答:电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0E 的相位关系,或者说取决于负载的性质. (1)带电阻负载时,由于同步电抗的存在,负载性质呈阻感性,故电枢反应起交磁和直轴去磁作用;(2)带电容负载8.0=*s X 时,由于它小于同步电抗(0.1*=s X ),总电抗仍为感抗,电枢电阻很小,因此电枢反应基本为直轴去磁作用;(3)带电感负载7.0=*L X 时,总电抗为更大的感抗,电枢反应主要为直轴去磁作用。

12。

3 电枢反应电抗对应什么磁通?它的物理意义是什么? 同步电抗对应什么磁通?它的物理意义是什么?答:电枢反应电抗对应电枢反应磁通,这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通,它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路,它反映了电枢反应磁通的大小;同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通(即电枢反应磁通和定子漏磁通之和),它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。

同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性,也影响同步发电机短路电流的大小。

12。

4 什么是双反应理论?为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论?答:由于凸极同步电机的气隙不均匀,直轴处气隙小,磁阻小,交轴处气隙大,磁阻大,同样的电枢磁动势作用在不同位置时,遇到的磁阻不同,产生的电枢反应磁通不同,对应的电枢反应电抗也不同,即电枢磁动势(电枢电流)与电枢反应磁通(电枢电动势)之间不是单值函数关系,因此分析凸极同步电机时,要采用双反应理论.分析凸极同步电机时,不论电枢反应磁动势a F 作用在什么位置,总是先把它分解为直轴电枢反应磁动势ad F 和交轴电枢反应磁动势aq F ,这两个分量分别固定地作用在直轴和交轴磁路上,分别对应固定的直轴和交轴磁阻,各自产生直轴和交轴电枢反应磁通,它们分别在绕组中产生直轴和交轴电动势,这种分析方法称为双反应理论。

电机学习题集及答案

电机学习题集及答案
2设有一500 kVA、50Hz三相变压器,10000/400V,D,yn联结,忽略漏阻抗压降,试求:
原方额定线电流及相电流,副方额定线电流;
如原方每相扰组有960匝,文副方每相绕组有几匝?每匝的感应电动势为多少?
如铁心中磁密最大值为1.4T,求铁心截面积;
如在额定运行情况下绕组中电流密度为3A/ ,求原、副绕组各应有的导线截面积。
(a) (b)
(c)(d)
图12
3变压器原、副边匝数比 / =3.5/1.5,已知i1=10sin tA,写出图13(a)、(b)两种情况下副边电流i2的表达式(忽略激磁电流)。
图13
习题六变压器的负载运行
一思考题
1何谓标幺值?在变压器中如何选区基准值?选额定制作为标值有什么好处?工程分析计算为什么常用标幺值?
6 Figure 16 shows a D,d bank of 2400:240-volt transforms. Thesecond Ariesab,bc,ca have
center taps p,q,r. Neglect leakage-impedance voltage drops, and assumed rated primary impressed voltage. With secondary voltage Vabas reference phasor draw a phasordiagramshowing voltage ab,bc,ca,pq,qr,rp,ap,bp,cp. Find the magnitudes of these voltages.
(a)What is the magnitude of the current?
(b)What voltage is induced in the closed loop?
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R1
0.143 , X1
0.262 , R2'
0.134

X
' 2
0.328 ,电压比和电流比
6、有一台三相感应电动机,55kW ,380V ,三角形联结,额定电流 104A,额定转速 980r/min
起动电流倍数 6.5,起动转矩倍数 1.8。电网要求所供的起动电流不超过 300A。起动负载
转矩不能低于 290N m ,试求:1)能否用星形-三角起动;2)用自耦变压器起动,该变压
器副方电压抽头为 73%,64%和 50%等三组,应选用哪种抽头。
短路试验中得到下列数据,试求同步电抗的不饱和值和饱和值。
从空载特性上查得:相电压UN 10.5 / 3kV 时, I fo 155A ;
从短路特性上查得: I IN 1718A 时, I fk 280 A ; 从气隙线上查出, I f 280 A 时, Eo 22.4 / 3kV ; 解:同步电抗的求解如下图。从气隙线上查出, I f 280 A 时, Eo 22.4 / 3kV 12930V ; 在同一励磁电流下,由短路特性查出,短路电流
X 1
6.7 ,
X
' 2
9.85,
Xm
188 , Rm 忽略不计。试求电动机的最大转矩及临界
转差率,起动转矩。
解 校正系数 c 1 X1 1 6.7 1.036
Xm
188
临界转差率 sm
cR2'
R12
( X1
cX
' 2
)2
1.036 3.18
0.1884
4.472 (6.7 1.0369.85)2
解:额定转矩 TN
PN 2 nN
55 1000 2 980
535.93N
m
60
60
直接起动,起动电流 Ist 6.5IN 6.5104 676 A ,
起动转矩Tst 1.8TN 1.8 535.93 964.674N m
1)星形-三角起动,起动电流 IstY
I st 3
676 3
225.3A 300A
I
IN
1718A ;所以同步电抗(不饱和值) X s
Xd
Eo I
12930 1718
7.528 ;
同步电抗的饱和值:从空载曲线上得知,产生空载额定相电压 UN 10.5 / 3kV 时,
I fo 155A 。 由 于 短 路 特 性 为 直 线 , 故 I fo 155A 时 , 产 生 的 短 路 电 流
Pem mIEQ cos
Pem
Pem SN
mIEQ cos mI NU N
I EQ cos
11.442 0.5547 0.8
EQ
(U cosN )2
(U sinN
I
X
q
)
2
1.442
Pem PemSN 0.8 93750 75000kW
3.有一台 25000kW、10.5kV(星形联结)、 cosN 0.8 (滞后)的汽轮发电机,从空载和
2、要进行频率归算和绕组归算
3、 笼型异步电动机降压起动的方法有:星三角起动法;自耦变压器起动法。星型起动的线 电流为三角形连接时的 1/3。起动转矩为三角形连接时的 1/3. 4、 同步电动机的额定电压 UN,额定电流 IN,功率因素,效率,三相同步发电机的额定容 量 Sn,额定功率 Pn,三相同步电动机的额定功率 PN 各位多少
转子电流的频率;2)转子磁势相对于转子的转速;3).转子磁势在空间(相对于定子)的 转速;
解:1).转子电流的频率 f2 sf1 0.05 50Hz 2.5Hz
2.) 转子磁势相对于转子的转速(和同步转速同方向)
n2
60 f2 p
60 2.5 r / min 2
75r / min
3)由于转子转速 n n1(1 s) 1500(1 0.05)r / min 1425r / min ,所以转子磁势在空
m 290N
m
不能满足要求
∴用自耦变压器起动选用 64%电压抽头,才能满足电网和负载的起动要求。
20. 如何用同步发电机。。。。。。。
为什么同步发电机的短路曲线为直线?
例题
1.有一台凸极同步发电机,其直轴和交轴同步电抗为:
X
• d
1.0
X
• q
0.6 。电枢电阻略去
不计( Ra 0 ),试计算发电机运行额定电压、额定电流, cos 0.8 (滞后)时的空载
I st
K
2 a
0.642 676
276.89A 300A
起动转矩 Ts
Tst
K
2 a
0.642 964.674 395.13N
m 290N
m
能满足要求
50%电压抽头时, Ist1
I st
K
2 a
0.502 676 169A 300A
起动转矩 Ts
Tst
K
2 a
0.502 964.674 241.17N
点,如图。有 T
2
f1[(R1
m1 pU12
R2' s
c
R2' s
)2
( X1
X
' 2
)2 ]
得 R2' R2' R' 1
sa
sb
1500 1321 sa sN , sb 1500
R1
sb sa
R2
R2
0.4
9、异步电动机三种运行状态
电动机状态、发电机状态、电磁制动状态
转子转速低于旋转磁场转速,且方向相同,电磁转矩是驱动性质,电机处于电动机状态, 转差率 0<s<1 转子转速高于旋转磁场转速,且方向相同,电磁转矩是制动性质,电机处于发电机状态, 转差率 s<0 转子转向与旋转磁场转向相反,电机转矩是制动性质,电机处于电磁制动状态,转差率 s>1
11.笼型异步电动机的调速方法有哪些?变频调速时。从基频往下调时,通常采用什么负载 调速,从基频往上调时,采用什么负载调速 . 答:变极调速;变频调速;改变转差率调速。 1.恒功率 2.恒转矩
12、对并联在无穷大电网上的同步发电机,要调节其有功功率,须调节什么实现,要调节 其无功功率,须调节什么实现,何谓正常励磁、过励、欠励
X
' 2
4.4 ,激磁阻抗 Rm
7 , X m
90 ,电动机的机械损耗
pmec
100W
,额定
负载时的杂散损耗 p 100W 。试求额定负载时电动机的转速,电磁转矩,输出转矩,定
子和转子相电流,定子功率因数和电动机的效率。 解 1)定子电流和定子输入功率
用 T 形等效电路来计算。设额定负载时的转差率 sN 0.032(试探值,考试时会告诉转速),
额定时转子回路电压方程:



E2s I 2s (R2 jX 2s ) I 2s (R2 jsN X 2 )

I 2s R2
转子每相本身电阻 R2
R2
E2s I2s
sN E20 I2s
sN E20 3I2s
0.02 360 3 51.5
0.0807
转子每相串入调速电阻 R1 时,转子转速从 a 点降到 b
则转子的等效阻抗为
Z
' 2
R2' s
jX
' 2
( 1.12 0.032
j4.4)
35.287.16o
激磁阻抗 Zm Rm jX m 90.2785.550 Z2' 与Zm 的并联值等于
Z2' Zm Z2' Zm
30.8226.70

于是定子相电流 I 1 为


I1
Z1
U1
Z
m
间的转速为 n n2 (1425 75)r / min 1500r / min ,和定子磁势相对静止。
3.有一台三相笼型感应电动机,额定功率 PN 10kW ,额定电压U1N 380v (三角形联
结),定子每相电阻 R1 1.33 ,每相漏抗 X1 2.43 ,转子电阻 R2' 1.12 ,漏抗
Z
' 2
Zm
Z
' 2
1.33
38000 j2.43 30.8226.70
11.47 29.430 A
定子功率因数和输入功率为 cos1 cos 29.430 0.871
P1 3U1 I1 cos1 3 38011.47 0.871W 11389W
2)转子电流和激磁电流
I
' 2
4)输出功率和效率
P2 P1 p (11389 1384)W 10005W
P2 10005 87.84% P1 11389
可见,在所设转差率下,输出功率 P2 10kW ,即电动机
在额定负载下运行,符合题目要求。如果算出的 P2 PN ,须重新假定一个转差率进行重算,
一直到算出的 P2 PN 为止。
I
' k
IN
155 280
951.04A。 Xs
Xd
UN Ik'
10.51000 3 951.04
6.374
感应电机例题
1.设有一 50 Hz ,三相 4 极异步电机,请填满下表
n(r / min) 1540
1470
—600
s
1
0
f2 (Hz)
工作状态
2.有一台 50 Hz ,三相四极感应电动机,正常运行时转子的转差率 s 5% ,试求:1).此时
I
d
I sin
0.8321
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