電力拖動期中考試題目答案

1、同濟(jì)大學(xué)電機(jī)與拖動基礎(chǔ)期中試題2012年11月姓名：_學(xué)號：_專業(yè)：_自動化_年級：_2010級（答案全部寫在答題紙上）一、 選擇題（總10分，每題2分）（答案全部寫在答題紙上）1. 直流電磁鐵通電觸點(diǎn)接觸后，通電線圈電流將_,磁路中磁通將_, 觸點(diǎn)吸合力將_.A，不變，不變，不變； B，不變，增大，增大；C，增大，減小，減小；D，減小，減小，減??；答：B2. 在直流電機(jī)中，公式和中的是：A. 主磁極每極磁通； B.每極電樞反應(yīng)磁通； C.每極合成磁通； D.所有磁極的總磁通答：C3. 三相異步電動機(jī)空載電流比同容量大小的三相變壓器空載電流大，為什么？A 異步電動機(jī)損耗大； B.變壓器是靜止的

2、； C.變壓器的損耗大； D.異步電動機(jī)定子、轉(zhuǎn)子間有氣隙答：D4. 電源頻率不變而三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速減低時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁動勢在空間的轉(zhuǎn)速將：A升高； B. 降低； C. 不變答：A5. 同步電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，若已知每相空載電勢小于電網(wǎng)每相電壓，則此時(shí)同步電動機(jī)運(yùn)行在什么狀態(tài)？：A，欠勵狀態(tài)； B，過勵狀態(tài)； C，純電阻，即功率因數(shù)狀態(tài)；答：A二、 填空題（總16分，每空1分）1. 電壓互感器二次側(cè)不允許_短路_，而電流互感器二次側(cè)不允許_ 開路 _2. 一臺額定頻率為50Hz的變壓器，接于60Hz、6/5倍變壓器額定電壓的電網(wǎng)上運(yùn)行，則磁路的飽和程度 不變 ，激磁電流 不變 ，激磁電抗 增

3、大 ，漏電抗 增大 ，鐵耗 增大 。（填增大、減小或不變）3. 變壓器損耗包括繞組銅耗和鐵耗。電力變壓器最大效率通常設(shè)計(jì)在負(fù)載系數(shù)為_ 0.50.6 _之間。當(dāng)_ 銅耗等于鐵耗 _時(shí)，變壓器效率達(dá)最大。4. 三相變壓器組不能接成Yy的原因是勵磁繞組中需要的_3次諧波_電流不能流通，使磁通近似為_平頂波_波，會在繞組中電動勢波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生_3次諧波電動勢_危害線圈絕緣。5. 鼠籠式異步電動機(jī)Y/起動時(shí)，Y方式相電壓是方式相電壓的 倍，起動轉(zhuǎn)矩方式是Y方式的 3 倍。6. 三相感應(yīng)電動機(jī)在運(yùn)行時(shí)有一相斷線， 能 繼續(xù)運(yùn)行（能或否）？當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)之后， 不能 再起動（能或否）。三、 問答題（總20

4、分，每題5分）1. 變壓器電動勢與運(yùn)動電動勢（比如直流電機(jī)）產(chǎn)生的原因有什么不同？其大小與那些因素有關(guān)？答：線圈中的感應(yīng)電動勢e是由于與線圈相鉸鏈的磁通隨時(shí)間t變化二產(chǎn)生的。線圈中磁通的變化有二個(gè)原因：一是磁通隨時(shí)間t變化（線圈相對磁場靜止），由此產(chǎn)生的電動勢稱為變壓器電動勢；二是磁通本身不隨時(shí)間t變化但線圈與磁場有相對運(yùn)動，從而引起磁通 隨時(shí)間t變化，由此再線圈中產(chǎn)生的電動勢稱為運(yùn)動電動勢。變壓器電動勢公式：，一般N不變，所以電動勢大小取決于磁通變化率（電源電流變化率）運(yùn)動電動勢公式：，一般B和不變，所以電動勢大小取決于導(dǎo)體運(yùn)動速度2. 為什么三相異步電機(jī)定子繞組要求采用分布式繞組和短距繞組

5、？為什么繞組分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)都小于1？答；采用分布繞組和短距繞組可以改變合成磁動勢的波形，使合成磁動勢更接近于正弦波形。繞組分布放置和短距繞組放置時(shí)，合成磁動勢是個(gè)線圈磁動勢的矢量和，由于個(gè)矢量間有角度差，故各個(gè)矢量和一定小于各個(gè)矢量的代數(shù)和，這樣導(dǎo)致分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)都小于1。3. 試簡單證明三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子磁動勢相對定子繞組的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速答；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為時(shí)，氣隙磁場相對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，其頻率為（是定子繞組所加電電流的頻率），感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁動勢為，其相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，所以相對定子的轉(zhuǎn)速為，說明相對于定子的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速。4. 畫出Yd7和D

6、d4三相變壓器繞組連接圖，并作出相應(yīng)的電動勢矢量圖。答：Yd7Yd7 A 和b，B 和c，C和a同名Dd4 A 和c，B 和a，C和b同名四、 （8分）單相變壓器一次、二次電壓比在空載時(shí)為，在額定負(fù)載時(shí)為。試求解此變壓器的匝數(shù)比和額定電壓調(diào)整率。解：空載時(shí)一次、二次電壓之比等于一、二次額定電壓之比，為：一、 二次電壓比載額定負(fù)載時(shí)為，即，則。五、 （12分）圖示為圓環(huán)鐵心磁路，環(huán)的平均半徑為，截面積為，繞在環(huán)上的線圈匝數(shù)為，圓環(huán)材料為鑄鐵，其磁化曲線數(shù)據(jù)如表所示，不計(jì)漏磁通試求：當(dāng)圓環(huán)內(nèi)磁通密度B分布為0.8T和1.6T時(shí)，磁路的磁通分別是多少？二種情況下所需要的勵磁電流分別是多少？相差多少倍

7、？ 對鐵磁材料的磁化有什么結(jié)論？H/A.cm-151015203040506080110B/T0.651.061.271.371.481.551.601.641.721.78解： 磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算公式已知：時(shí)，則有： 時(shí)，則有：鐵磁材料基本磁化曲線表格給出，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，由B求解出磁場強(qiáng)度值H。又有對于，可從表格之間線性關(guān)系求得：；則有：對于，可從表格直接查到 則有：二種情況下的勵磁電流比為：結(jié)論：鐵磁材料的非線性關(guān)系，使得要增加一倍的磁通，需要增加7倍多的勵磁電流。已進(jìn)入飽和區(qū)：六、 （8分）有一臺直流發(fā)電機(jī)，。電樞繞組數(shù)據(jù)總導(dǎo)體數(shù)，每個(gè)元件邊有個(gè)導(dǎo)體。要求每條支路電流不能超過試求： 1，電樞

8、繞組應(yīng)采用何種繞制方式（單波繞組？單疊繞組）2，每一元件平均電動勢為多少？解： 1，發(fā)電機(jī)的計(jì)算公式：，故有：支路電流不能超過，則有，所以，要求的并聯(lián)支路對數(shù)必須。這樣電樞繞組不能采用單波繞組，必須選用單疊繞組，可以選用并聯(lián)支路對數(shù)為的單疊繞組。則有，該發(fā)電機(jī)電樞繞組的元件數(shù)為：2，采用單疊繞組時(shí)，每一個(gè)元件的平均電動勢為：七、 （8分）一臺三相4極異步電動機(jī)，定子槽數(shù)，繞組為雙層疊繞組，節(jié)距，如果每個(gè)線圈為匝，每相繞組的所用線圈均為串聯(lián)。試求，三相繞組星形聯(lián)結(jié)，通入頻率為，線電壓為時(shí)，每極磁通量為多少？解： 已知異步電動機(jī)參數(shù)：則有，極距：，給定槽，每極每相槽數(shù)：槽，故電動機(jī)繞組為分布式、短距繞組， 槽距角：， 可求得：，電機(jī)每相繞組所用線圈為串聯(lián)連接，故，支路數(shù)則有：匝；線電壓為380V，則相電壓為220V則基波每極磁通量為：八、 （18分）一臺三相異步電動機(jī)，額定功率為，三角形接法，額定電壓為，額定頻率為，額定轉(zhuǎn)速為。額定時(shí)：定子銅耗為，鐵耗為，機(jī)械損耗為，附加損耗為，功率因數(shù)為0.824。試求額定時(shí)：（1）轉(zhuǎn)差率；（2）轉(zhuǎn)子電流頻率；（5）轉(zhuǎn)子銅耗；（3）電磁功率；（4