武汉理工大学电机学答案(2013A)

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武汉理工大学考试试题答案(A卷)2012 ~2012 学年 1 学期课程
一、填空(每小题0.5分,共15分)
、直流电机电刷两端是直流电,而在电枢导体内是交流电。

、电机铭牌上的额定功率对发电机而言是指电刷两端输出的电功率。

对电动机而言是指电动机轴上输出的机械功率。

3、直流发电机的绕组常用的有_单叠_____和_____单波___两种形式,若要产生较高电压、较小电流的发电机,绕组常采用_单波____绕组。

4、直流电机空载时气隙磁密波形为_____平顶波__,负载时电枢电流产生的气隙磁势和磁密波形分别为__三角波________和__马鞍波_______。

5、直流电机按励磁方式分为他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机和复励直流电机等四种。

6、并励直流发电机自励时,要建立稳定空载电压的条件是:___有剩磁____________、_________极性正确__________和__励磁回路总电阻小于某一转速下的临界电阻__。

7、他励直流电动机调速方法有_____电枢回路串电阻___、降低电枢电压_______和___减弱磁通_________;调速方式有_____恒转矩调速方式____和_恒功率调速方式____。

8、他励直流电动机制动状态的特征是_T.n_<0___,接入制动电阻的作用是____限制制动电流___________。

9、一台三相电力变压器副边额定电压U2N=400V,带上负载以后的线电压为420V,此时变压器的电压变化率ΔU=__-_5%___________,负载性质为__容性________。

10、电压互感器使用时副边不允许____短路_______,电流互感器使用时副边不允许_______开路___。

11、交流电机定子一根导体基波感应电势有效值为Φ
=f
E22
.2,一相绕组基波感应电势有效值为_Φ
=
1
44
.4
N
fNK
E
二、判断题对的用√表示、错的用×表示(每小题1分、共10分)(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√三、单项选择题把正确答案的番号填在括号内(每小题1分,共10分)
(1)A (2)A (3)B(4)C(5)B(6)C(7)B(8)B(9)A(10)A
四、简答题(每小题4分、共16分)
1、请说明他励直流发电机的功率关系。

答:写出如下2个表达式或是画出功率流程图均可。

每式2分。

2. 什么是他励直流电动机的固有机械特性?有哪几种人为机械特性? 电动机的固有机械特性指:电压、磁通为额定值,电枢回路外串电阻为0时,T 与n 的关系, (1分).
(2分)
有串电阻、降电压、减弱磁通三种人为特性。

(1分)
3、变压器什么情况下效率最大?写出其最大效率的表达式。

(2分) %1002cos 210
20max ⨯+-=p S p N m φβη (2分)
4.请简单推导*=Z*k k 变压器短路电压的标幺值和短路阻抗标幺值相等,即 U
五、作图题(每小题3分、共9分)
cua M M P P P P P P -==-2
01m p cua p M
P T C C R C U n N
T e a N e N 2Φ-Φ=时,效率最大,当p p kN
m kN m p p 002,==ββ**====k N N K N K N IN k k Z I U Z U Z I U U U 1111得分
2、
3.D,y9
六、计算题(本题 8分)
解:
(1) (2分) 额定输入转矩
(2分) HZ pn f 9560
2850260=⨯== (2分) (3)
电枢总的导体数Z=12x31=372,并联支路对数a=1,所以,
Wb pzn aE n C E N aN N e aN N 310159.72850
372225316060-⨯=⨯⨯⨯⨯===Φ (2分)
A U P I N N N 48.4323010103=⨯==KW P P N N N 7.11855.0101===ηm N n P T N N N .21.3028507.119550955011=⨯==V U U R I U E N N a aN N aN 2531.0=+=+=
七、(8分)
第八题(12分) (1) A R U I f N N f 8029.0137
110===,A I I I N f N N a 2.578029.058=-=-= V R I U E a N a N aN 3.10017.02.57110=⨯-=-=,.06823.014703.100===
ΦN aN N e n E C m N I C T aN N e N .27.372.5706823.055.955.9=⨯⨯=Φ=
稳态时,负载转矩和空载转矩不变,因此,电磁转矩不变,所以电枢电流不变, A I I aN a 2.57==,V R R I U E s a N a N a 68.7167.02.57110)(=⨯-=+-=
min /10513
.10068.711470r E E n n aN a N =⨯== s r dt dn dt dn GD T T m N GD j GD j GD GD m N j T T j j f f Z f D Z D D min//5375.3675.1472.014.29,5.01000500,2.025005001223222221212121==-'=++==⨯=='====η方便。

到生产机械轴比较根据题意,将系统折算械轴的加速度:)未加飞轮时,生产机解:根轴上
所以飞轮矩应装在第二设飞轮所在的旋转轴的加速度求生产机械轴产生,5.03751)5.6123675(5.6123675min//3222222=+=-'+=+='x f x f D x x Z Z j dt dn j T T j j GD GD D G s r
(2)用能耗制方法:
Ω=-⨯=---=--=707.017.02
.5723.1002max a N N e a a R I n C R I E R φ (3)
用反接制动方法: Ω=-⨯+=----=
67.10.1757.223.100110 2a R I n C U R N N e N ϕ (4)能耗制动时:n=0 则T=0; 反接制动时:T C C R R C U
n N
T N e n a N e ⋅+-=φφφ 将U=V 110-,Ω=94.1R 代入:
得m N T ⋅-=40
第九题(12分)
解:1) W W p p 12333700313100=⨯==ϕ,A I I 53.373
65300===ϕ Ω===≈66.1053
.37400020''
V I U Z Z N m ϕϕ Ω==≈875.0)53.37(12332200'A W I p R m ϕϕ
Ω=Ω-Ω=-=''62.10)875.0()66.10(222
2'R Z x m m m 折算至高压侧的激磁参数:43.1440031000021===
ϕϕN N U U k Z m =k 2Z 'm =14.432×10.66Ω=2219.7Ω
R m = k 2R 'm =14.432×0.875Ω=182.2Ω
m x = k 2m
x '=14.432×10.62Ω=2211.3Ω
短路参数计算: V V U U k k 8.25934503===ϕ
W
W p p k k 2500750031
31
=⨯==ϕ
A U S I I N
N N k 3.431000031075033
11=⨯⨯===
Z k =k k I U
ϕ
=Ω=63.438.259A
V
R k =Ω==33.1)3.43(250022A W I P
k
k ϕ
X k =2
2k k R Z -=Ω=Ω-Ω85.5)33.1()6(22 R 1=R '2=Ω=Ω⨯=665.033.121
21
k R
x 1σ=x '2σ=Ω=Ω⨯=93.285.521
21
k x
2) T 形电路图如下: 4)。