電機學作業(yè)題

1、作者:日期:電機學習題集備注：作業(yè)時抄寫題目，題與題之間空一行。緒論和第一章：磁路1- 1 :簡述右手螺旋法則，左手定則和右手定則，以及電磁感應定律。1- 2 :簡述什么是磁路、磁動勢、磁路的基爾霍夫第二定律。假定作用在某段磁路上的磁動 勢為HL,該段磁路磁阻為 Rm，則通過該段磁路的磁通量是多少？1- 3 :電機中為什么要使用鐵磁材料，直流磁路和交流磁路有什么區(qū)別？421- 4 :有一閉合磁路，由鐵心和氣隙組成。鐵心截面積S=9 10- m，磁路平均長度I =0.3m，鐵心磁導率 怙=5000% ;氣隙長度：=0.0005m，氣隙截面積按1.1S計算。套裝在鐵心上的勵磁繞組500匝，問電流0

2、.5A時，磁路中磁通為多少？作用在鐵心磁路和氣隙上的磁動勢分別為多少？ =4二10JH/m。交作業(yè)1第二章：變壓器2- 1 :簡述變壓器的組成。變壓器的最基本組成是什么？2- 2：什么是變壓器的額定容量、額定電壓和額定電流？2- 3 :什么是變壓器的主磁通？什么是變壓器的漏磁通？主磁通的大小主要取決于哪些因素？2- 4:單相變壓器計算1) 一臺單相變壓器， SN=20000kVA,U1N/U2滬127kV/11kV，50Hz,高壓側開路，在低壓 側施加額定電壓并進行測量，測得電流45.5A，損耗47kW，不計環(huán)境溫度影響，計算變壓器歸算到高壓側的激磁阻抗參數 (實際值)。(k=11.5455,

3、R=3026,X=32083)U 1NU 2N12711= 11.55ZmV11.5523222577,13k2計仙 嚳論8.58'xm =Zm|2 - R： = V32225.772 - 3028.582 = 32083.1402) 上述變壓器，低壓側短路，在高壓側施加一電壓使電流達到額定電流，進行測量,測得電壓9.24kV，損耗129kW，不計環(huán)境溫度影響，計算變壓器歸算到高壓側的短 路阻抗參數(實際值)。(I=157.48,R=5.202,X=58.44)I1NSNU 1N20000 . 157.5A127ZkUik9240®67門I1k 157.5RkP1k 1290

4、00 l2k - 157.522iXk=Zk| -R2 =58.72 -5.22 =58.4703) 上述變壓器，利用簡化等效電路計算該變壓器滿負荷時的負載阻抗大小，額定功 率因數 cos© =0.8。(Z=645.08+483.81j,z=639.8+425.4j)交作業(yè)2-2-5:什么是時鐘表示法，組號表達了變壓器的什么性能？說明聯(lián)結組別Yd11的含義。2-6:三相變壓器，額定容量5000kVA，額定電壓10kV/6.3kV , Yd連接，計算1 )一、二次側的額定電流；288.7A,458.2ASN50001N _ '3U1N1.732 10 一 SN5000I 2N3

5、U2N288.68A= 458.23A1.732 6.3122 )一、二次側的額定相電壓和額定相電流。5.774kV,6.3kV,288.7A,264.6因為是Yd接法，所以l1N101.732= 5.774kVU 2 心-U 2N=6.3kV 12.-h =I 2N3458.23264.57 A1.7322-7 :變壓器的并聯(lián)運行條件是什么？2-8 : 2-4中變壓器，滿負荷運行時，cos© =0.8，禾U用簡化等效電路，禾U用標幺值計算該變壓器的電壓調整率。(Zb=806.4, 0.0486)交作業(yè)3-第三章：直流電動機3- 1:簡述直流電動機結構。什么是直流電動機的勵磁方式？直

6、流電動機有哪些勵磁方式？3- 2:什么是直流電動機的額定功率、額定電壓和額定電流？3- 3:什么是直流電動機的電樞反應，電樞反應對直流電動機什么性能有影響？3- 4: 一臺并勵直流電動機，額定功率2.6kW，額定電壓110V，額定電流 28A，額定轉速1470r/min，電樞總電阻 Ra=0.15 Q ,勵磁電阻 RfN=140 Q。計算該電動機額定運行時的電動 勢和電磁轉矩。110140= 0.786AU =Ea RaiaEa =110-0.15 (28-0.786) =106VF"e- Ea 1 aPe'Js106 27.2142 n ns-18.75N m60交作業(yè)3-

7、5 : 一臺他勵直流電動機，額定功率P=22kW 額定電壓 U=220V,額定電流i n=115A,額定轉速nN=1500r/min，電樞回路總電阻 Ra=0.1 Q，忽略空載轉矩 磁作用。計算電機特性1 . Gn和理想空載轉速；2 .固有機械特性斜率；3 .額定電磁轉矩；4 .電動機帶恒轉矩負載 Tl=0.85T n運行時的電機轉速；5.電樞串1.5 Q電阻時的人為特性（理想空載轉速和曲線斜率）3-6 :直流電動機參數如 3-5，進行起動參數計算1直接起動時的電流和電磁轉矩；2 限制起動電流在 2i n時，電樞串電阻值；3.限制起動電流在2i n時，電壓值；3-7 :直流電動機參數如 3-5

8、，電機在額定狀態(tài)下運行，進行調速計算T0和電樞反應的去1. 電樞串1Q電阻，轉速為多少；2 .電壓為100V,轉速為多少；3 .欲把轉速調至1000 r/mi n ，電樞串電阻值。4 .欲把轉速調至 800r/min，電壓值。3-8 :直流電動機參數如3-5，負載為位能性恒轉矩負載（數值上等于額定電磁轉矩）以-200r/min 下放重物，計算電樞回路串電阻大??？1. 能耗制動運行方式；2. 倒拉反轉制動運行方式。交作業(yè)5第四章：交流繞組4- 1 :兩導體（A , B）位于四極交流電機定子上，沿轉子旋轉方向，A超前B 10 ° （空間機械角度），則這兩導體電動勢相位差為多少，如果把這兩

9、導體首尾相連組成一個線圈，則該 線圈電動勢與導體 A電動勢相位關系如何，用向量圖說明。4- 2:交流繞組A位于四極交流發(fā)電機定子上，電機轉速1400r/min ,繞組中感應正弦電動勢，則電動勢頻率為多少？602 140060=46.67Hz4- 3 :單相交流繞組中通交流電，產生的磁動勢性質如何？對稱三相交流繞組中通三相交流 電，產生的磁動勢性質如何？ 答：單相交流繞組中產生的是脈振磁動勢；對稱三相交流繞組中產生的是旋轉磁動勢。4- 4:三相交流電機（”50 Hz ），當該電機分別為2極、4極、6極和8極時，該電機中旋轉磁 場的轉速分別為多少？pn = 60 f交作業(yè)6-第五章：三相異步電動機

10、5- 1 :簡述三相感應電動機的結構。籠型轉子與繞線型轉子有什么區(qū)別？5- 2： 一臺50Hz感應電動機，額定轉速730r/min。則該電機極對數和同步轉速為多少？電機 額定運行時的轉差和轉差率又為多少？當電機轉速降低時，電機的轉差和轉差率分別如何變化？5- 3 :感應電機為什么功率因數總是滯后的？感應電機負載增大時，定子電流為什么會增 大？5- 4 :一臺三相四極的繞線型感應電動機（50Hz）,電機轉速 1470r/min，則轉子電動勢和轉子電流頻率為多少，轉子磁動勢相對轉子轉速為多少，相對定子的轉速又為多少？1500-14701500= 0.02f = f1 S = 50 0.02 =1H

11、zn = ns S=1500 0.02 =30r/min轉子磁動勢相對定子的轉速為0 。5-5 :一臺三相四極的籠型感應電動機，額定功率10kW 額定電壓380V，Y接，電機轉速1450r/min，定子每相電阻R=1.33 Q ,漏抗x=2.43 Q ,轉子電阻歸算值 R2' =1.12 Q ,漏抗歸算值x2；- =44門，不計激磁回路，計算電機運行時的定子電流。足-nNns1500-14501500-0.033U1/-3警卜(X+X2扁220112 ¥33 十五丿 +(2+44)2= 6.12A交作業(yè)7 5-6 : 一臺三相四極的籠型感應電動機，額定功率10kW額定電壓38

12、0V,額定轉差率0.032，定子每相電阻 R=1.33 Q，轉子電阻歸算值 R' =1.12 Q，激磁電阻Rn=7Q，額定運行時的 定子相電流I1=11.47A，轉子電流歸算值丨2 =10.02A，激磁電流lm=3.917A，機械和雜散損耗共計200W試計算該電機的電磁功率、輸入功率和效率？R 嚴 PN P損耗=10000200 =10200W旦 _102001-S 一 0.968=10537W2 R22 1 12Fe =3I22 2 =3 10.02210542WS0.032FCui =31紈 =3 11.4721.33 =525WFF3imR =3 15.7688 7 =331P+

13、Pcu1 +PFe =10537 +525 +331 =11385 W“ PN10000 n/ crcc/N% =87.8%R 113855-7 :寫出感應電動機電磁轉矩的三種表達式。P1 ）電磁功率表達；Te-,S2） 總機械功率表達；TeQ3） 主磁通、轉子電流和轉子的內功率因數表達。Te二I5-8 :轉子電阻對感應電機的Te-s曲線有什么影響？適當增大轉子電阻對感應電機的起動電流、起動轉矩有什么影響？5-9：什么是感應電動機的工作特性？當負載增大時，這些特性如何變化？5- 10:試述籠型感應電動機的起動和調速方法？繞線型感應電動機在起動和調速時有什么獨特的方法？交作業(yè)8第六章：同步電機6

14、- 1 :簡述同步電機隱極和凸極轉子有什么特點？6- 2 :同步發(fā)電機空載運行時，激磁電動勢E0都與哪些因素有關？與勵磁電流之間是什么關系？6- 3: 一臺汽輪發(fā)電機，額定容量15000kVA，額定電壓6.3kV （Y接），額定功率因數 cos©=0.8 （滯后），同步電抗標幺值為 1.968,不計磁飽和與電樞電阻，則額定負載時發(fā)電機的激磁電動勢 E。為多少？（ U=3634V,In=1374.6A,9783V ）UnG 二 U n / ' 3 = 6300/ . 3 二 3637VSM二、3UnInIn：.廠 ISn_ 15000 1033Un6300-1374.68AXS

15、 二 X； 如、1.96836375.23InG1374.682 2Eo 二 J（Un漢cog ）+（Un漢SinQ + IxXs ）-= J29O9.& +（3637x0.6+1367.68x5.23） = 9775V6- 4:有一臺額定容量 70000kVA、額定功率60000kW 額定電壓13.8kV （星形連接）的三相 水輪發(fā)電機，交、直軸同步電抗的標幺值分別為Xd*=1.0，Xq*=0.7，試求額定負載時發(fā)電機的內功率因數角 屮0、功率角3、激磁電動勢E（不計磁飽和和定子電阻）。（門=31。，54.8,23.8 ,ld=0.8171,1.7321)Pcos?0 ：S6000070000= 0.85731交作業(yè)96-5:同步發(fā)電機單獨負載運行和與電網并聯(lián)運行時，性能上有什么差別？簡述原因。6-6:投入并聯(lián)的同步發(fā)電機應滿足哪些條件？如何調節(jié)發(fā)電機向電網傳送的無功功率？6-7:簡述直流電動機、異步電動機和同步電動機的各有什么特點？6-8 :某工廠電力設備所消耗的總功率為2400kW cos $ =0.8 （滯后），今添置一臺功率為400kW的同步電動機，cos $ =