合肥工業(yè)大學電機及拖動基礎試卷

1、標準答案及評分標準第1頁課程名稱：電機及拖動基礎（二） 一、填空題（每空1分，總計20分）1 .異步電動機不同運行狀態(tài)對應轉差率范圍有所不同，電動機運行時轉差率范圍為（0<sv1）;發(fā)電機運行時轉差率范圍為（s<0）。2四極交流電機電樞36槽，相鄰兩個線圈電動勢相位差（20。）。若線圈兩個邊分別在第1、第9槽中，繞組短距系數等于（0.9848）,繞組分布系數等于（0.9598）,繞組系數等于（0.9452）。3. 異步電動機的鐵損主要位于（定子鐵芯）中，分析時用（激磁電阻）來表征。4. 異步電動機定轉子之間沒有電的直接聯系，通過（頻率歸算）和（繞組歸算）可以獲得等效 電路圖。5異步

2、電動機的轉子銅損也稱為（轉差）功率，該損耗為（電磁）功率與（總機械）功率之間 的差值。6. 三相異步電動機的電磁制動狀態(tài)分為（回饋制動）、（反接制動）和能耗制動。7雙籠式三相異步電動機的上籠也稱為（起動籠）。&同步電機的運行狀態(tài)包括發(fā)電機、電動機和（補償機/調相機）。與異步電機不同的是，同步電機的轉子存在（勵磁）。9.汽輪發(fā)電機采用（隱極）式轉子同步電機，相對于水輪發(fā)電機，一般極對數比較（少）。二、選擇題（每題2分，總計14分）1下列電機中，氣隙最小的是（B）A直流電機 B異步電機 C同步電機 D不能確定2. 一臺三角形接法的交流電機接到三相電源時，有一相繞組斷線，則電機內部產生的磁通

3、勢為（D）A靜止磁通勢 B脈振磁通勢 C圓形旋轉磁勢 D橢圓形旋轉磁通勢3. 三相異步電動機參數的測定過程中，需要根據曲線進行損耗分離，對應損耗為（B）A銅損和鐵損 B鐵損和機械損耗 C機械損耗和附加損耗D附加損耗和銅損4三相異步電動機由單相電源供電時，下面說法正確的是（D）A轉速出現飛車 B旋轉速度大約為三相供電時的一半C電磁轉矩為零D起動轉矩為零5針對三相異步電動機變頻調速，下面說法正確的是（C ）A屬于恒轉矩調速B屬于恒功率調速C頻率低時需電壓補償D轉速正比于頻率6. 同步發(fā)電機電樞反應電抗對應了同步發(fā)電機的（A）磁場。A電樞主磁場 B電樞漏磁場 C電樞磁場 D激磁磁場7. 兩臺相同型號

4、的同步發(fā)電機的短路比不同，短路比較大的同步發(fā)電機（B ）A :同步電抗也較大B:靜態(tài)穩(wěn)定極限較高C:短路電流較小D:負載電流引起端電壓波動幅度較大三、簡答題1 單相繞組通入交流電流后產生脈振磁動勢，該磁動勢可以分解成兩個旋轉磁動勢，從轉速、 轉向和幅值角度分析兩個旋轉磁動勢的特點與區(qū)別。答：都是旋轉磁動勢，轉速相同，為同步轉速（2分）；轉向相反（2分）；行波磁動勢幅值是原脈振基波磁動勢幅值的一半（2分）。2一臺三相異步電動機額定電壓為380V，定子繞組為星形接法，現改為三角形接法，仍接在380V電源上，會出現什么情況？答：定子繞組由 Y接法改為厶接法，則定子繞組相電壓增加為原值的l 3倍，主磁

5、通也將增加為原值的,3倍，鐵心飽和程度增加，勵磁電流會有較大增加（4分）。勵磁電流為無功電流，功率因數降低，且負載運行時定子電流視在值過大（2分）。3例舉6種可以實現三相繞線式異步電動機調速的方法。答：變頻調速、變壓調速、定子串電阻調速、轉子串電阻調速、串級調速、滑差離合器調速、 定子串電抗調速。（寫出6種，各占1分）4. 大亞灣核電站采用三機無刷勵磁系統(tǒng)，請首先說明三機和無刷的含義，并簡要說明是如何實 現無刷的。答：三機：主發(fā)電機、主勵磁機、副勵磁機（ 2分）；無刷：沒有電刷滑環(huán)裝置（1分）。采用旋 轉整流器勵磁，主勵磁機采用旋轉電樞式同步發(fā)電機，副勵磁機采用永磁同步發(fā)電機（3分）。四、計算

6、題1. （本題5分）某臺三相異步電動機，額定功率 75kW，額定轉速975r/min，額定電壓3000V , 額定電流18.5A，額定功率因數0.87，額定頻率50Hz，試求：（1）極數；（2）額定轉差率；（3） 額定效率；（4）額定轉矩。解：（1）根據額定轉速略小于同步轉速，頻率50Hz時，同步轉速為1000r/min 。60 f60 501000=3 ,所以 2p=6（2 分）（2）SNn1- nN1000 -9751000= 0.025 （ 1 分）3Un In cos N750003 漢3000"8.5疋0.87= 89.7% （1 分）P75（4） Tn =9550 N =

7、9550734.6N m （1 分）nN975第3頁2. （本題12分）繞線式三相四極異步電動機，額定電壓380伏，頻率50赫茲，額定功率10千瓦，定子繞組為三角形連接，額定負載時，定子電流19.8安，轉子電流9.97安，功率因數為0.87,額定效率88.26%,定子相電阻1.33歐，轉子相電阻1.12歐，激磁電阻7歐。試計算功率 圖中所示傳遞過程中的各種損耗和傳遞功率，以及轉矩方程中的三個轉矩值。另外已知機械損 耗為100瓦，附加損耗50瓦。解：Pmech 二及 Pmech P., =10000 100 50 =10150（W）Pcu2 =3I；R2 =3 9.972 1.12=334（W）

8、Rm 二 Pmech PCu2 = 10150 334 = 10484(W)p =®nIncos®n = 3x380x19.8x0.87 =11326(W)Pw=3 11.422 1.33 = 520(W)PFe = P Pem PCu1 =1132610484520 = 322(W)(6分)pCu2Pem33410485-0.03260fn1 =P60 502= 1500r/min裝 訂 線裝 訂 線nN =(1-SsJ =(1-0.032) 1500 =1452r/min(3 分)P10 484p10Tem =9550 em =955066.78N mT 9550 2

9、= 955065.79 N mn11500nN1452T0 =Tem -T2 =66.78-65.79 = 0.99N m （ 3 分）3. （本題7分）某三相四極籠型異步電動機， Y連接，額定功率11kW，額定電壓380V，額定 轉速1430r/min，過載系數2.2，拖動80%額定恒轉矩負載。求（1）電動機轉速；（2）電壓變?yōu)?80%額定電壓時的轉速。解：（1） （ 4 分） sN = n1500 -14301500= 0.0467裝 訂 線裝 訂 線務二 sN(KTK2 -1) =0.0467 (2.2222 -1) =0.194250.8Tn即 0.8 =25sms2 22s 0.19

10、4250.19425 s裝 訂 線裝 訂 線所以：s=0.0366 , （ s=1.0318 ,不合理，舍去）n = (1 -s)n0 = (1 -0.0366) 1500 二 1445r/min第4頁(2) (3 分)Tm =0.82KtTn =0.82 2.2TN =1.408TN0.8Tn2Tm即 0.8 二SmS2x1.408s 0.19425 十, 0.19425 s裝 訂 線裝 訂 線s =0.0605 , ( s =0.6232 ,不合理，舍去)n =(1-s) n0 = (1-0.0605) 1500 = 1410r/min五、作圖題（每題 6分，總計18分）1. （本題6分）定性繪制異步電動機的機械特性曲線，并在此基礎上繪制定子電壓降低時的人 為機械特性曲線。裝 訂 線裝 訂 線注：坐