广东海洋大学电机学答案_习题答案
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广东海洋大学电工学期末试题与答案1.根据下图,求出未知量的数值。
在图(1)中I 1= 0.2 ,I = 1.2 。
在图(2)中I = 2 ,U R = 2 。
2.正弦交流电路中,电压u 和电流i 为关联参考方向,且u = 2202sin314t V ,电流i = 5sin(314t+45°) A ,此电路的性质呈现 容 性。
电压 滞后 (超前还是滞后)电流。
4.有一台单相照明变压器,容量为10KV A ,额定电压为3300/220V ,则高压绕组的额定电流 I N1 = 3 A ,低压绕组的额定电流 I N2 = 45 A 5.V t u )4314sin(2100π+=,则其有效值=U 100 V ,频率=f 50Hz ,初相位=φ 45 。
6.流过元件的电流实际方向与参考方向 相同 时电流为正值;实际方向与参考方向 相反 时电流为负值。
1.在图3所示的直流电路中,I 1= 2A ,I 2=-3A ,则I 3=( A )。
A .1AB .-1 AC .5 A I 1 A 1R 1 R 2 Z ZI 2 R 3~ ZA 2 I 3 ~图3 图4 2.在图4所示的三相对称正弦交流电源的电路中,电流表A 1的读数为17.3A , 则电流表A 2的读数为 ( ) 。
A .17.3 AB .-17.3 AC .10 A1mA 1Ω5Ω I I 1+ 10V - + U R - I 5Ω 1Ω(1) (2)3.图5所示电路中,开关长期打开,在t = 0时合上,则i (0+)=( )。
A .1 AB .32A C .1.5 A图5 图66.已知某电路视在功率S =5000VA ,无功功率Q =3000Var ,则有功功率P 为( C )。
A .2000 WB .8000 WC .4000 W三、判断题:对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。
(每题1分,共6分)1.在计算电路中某元件上的消耗功率时,可以采用叠加原理( Y ) 2.在任何并联电路中,电路中总电流有效值的大小一定等于各支路电流有效值 的大小之和。
专升本《电机学》_试卷_答案专升本《电机学》一、(共75题,共150分)1. 一个带有铁芯的电感,增加线圈的匝数,其电感大小会(…..)。
(2分)A.不变B.变大C.变小D.基本不变标准答案:B2. 直流电机电枢固定,电刷和磁极同时旋转,电刷两端电压的性质是(…..)。
(2分)A.交流B.直流C.脉冲D.以上都不对标准答案:B3. 一台由原动机拖动的直流发电机,改变直流发电机的旋转方向,换向器两端的电压极性会(…..)。
(2分)A.改变B.保持不变C.以上都不对标准答案:A4. 一台他励直流电动机,若带恒转矩负载运行,采用降压调速,则稳定后(…..)不变。
. (2分)A.输入功率B.输出功率C.电磁功率D.电枢电流标准答案:D5. 一直流电动机拖动一台他励直流发电机,当电动机的外电压,励磁电流不变时,增加发电机的负载,则电动机的电枢电流和转速n将(…..)。
(2分)A.电枢电流增大,n降低B.电枢电流减少,n升高C.电枢电流减少,n降低D.电枢电流增大,n升高标准答案:A6. 一台变压器一次侧接在额定电压的电源上,当二次侧带纯电阻负载时,则从一次侧输入的功率(…..)。
(2分)A.只包含有功功率B.既有有功功率,又有无功功率C.只包含无功功率D.为零标准答案:B7. 若一台变压器若将其原边外加电压U1和频率f1同时升高20%,其铁心损耗(…..)。
(2分)A.升高B.降低C.不变D.基本不变标准答案:A8. 一台变压器原设计的频率为50HZ,现将它接到60HZ的电网上运行,当额定电压不变时,铁芯中的励磁电流将(…..)。
(2分)A.增加B.不变C.减少D.为零不能运行。
标准答案:C 9. 一台单相变压器,U1N/U2N =220/10,若原方接在110V的单相电源上空载运行,电源频率不变,则变压器的主磁通将(…..)。
(2分)A.增大;B.减小;C.不变。
标准答案:B10. 下面哪一个不是变压器并联运行的条件(…..)。
电机学练习题库(附答案)一、单选题(共45题,每题1分,共45分)1.某三相异步电动机最大转矩的大小与()。
A、转子漏电抗无关B、转子电阻有关C、转子漏电抗成正比D、转子电阻无关正确答案:D2.交流电机定、转子的极对数要求()。
A、任意B、不等C、不可确定D、相等正确答案:D3.变压器的储油柜位于变压器油箱的上方,通过()与油箱相通。
A、冷却装置B、气体继电器C、绝缘套管D、吸湿器正确答案:B4.三相交流旋转电机的相带是()。
A、240°B、60°相带C、360°D、120°相带正确答案:B5.如果电网容量允许,鼠笼式异步电动机应采用()。
A、Y-B、自耦变压器降压起动C、直接起动D、延边三角降压启动正确答案:C6.电力变压器是常用于改变()的电气设备。
A、交流电压大小B、交流电源频率大小C、电能大小D、直流电压大小正确答案:A7.当异步电动机的负载超重时,其起动转短将()。
A、与负载轻重无关B、愈大C、为零D、愈小正确答案:A8.当同步电机空载电势店相位滞后端电压U时,电机运行于()状态。
A、不确定B、电动机C、调相机D、发电机正确答案:B9.三相异步电动机定子绕组通入频率为分的电流,当转子不动时,其转子频率万为()。
A、f₂>fB、f₂<f₁C、f₁=f₂D、f₂=0正确答案:C10.同步发电机的空载特性是()。
A、一条过原点的直线B、一条向下弯曲的曲线C、磁饱和曲线D、双曲线正确答案:C11.转差率为s的异步电动机,电磁功率为P,则sP将等于(,A、机械功率B、总机械功率C、转子铜耗D、定子铜耗正确答案:C12.考虑磁路饱和,单相变压器空载运行时()。
A、当电流为正弦波时,主磁通为正弦波B、磁通为平顶波时,电流为正弦波C、当电流为正弦波时,主磁通为尖顶波D、当磁通为正弦波时,电流为平顶波正确答案:B13.异步电动机处于理想空载状态时,转差率为()。
单选题直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于()。
收藏A.电枢绕组和励磁绕组B.电枢绕组C.励磁绕组D.换向极绕组回答错误!正确答案: B一台三相六极的交流电机,定子绕组为单层叠绕组,则该定子绕组共有()个线圈组收藏A.6B.12C.8D.9回答错误!正确答案: D如果三相异步电动机电源电压下调10%,此时负载转矩不变,则转子电流()。
收藏A.增大B.不变C.减小D.不一定回答错误!正确答案: A一台他励直流电动机拖一台同步发电机运行,当发电机负载增加时,电动机电枢电流的变化为( )收藏A.变大B.变化不确定C.变小D.不变回答错误!正确答案: A直流电机的电枢绕组()。
收藏A.每个线圈相互独立B.每个极下的线圈相互独立C.不确定D.全部闭合回答错误!正确答案: D三相绕线式异步电动机采用转子串电阻起动时()。
收藏A.起动电流减小,起动转矩也减小B.起动电流减小,起动转矩增加C.起动电流减小,起动转矩不变D.起动电流减小,起动转矩可能增大回答错误!正确答案: D(Y,d11)联接的三相变压器中,存在三次谐波的有()。
收藏A.一次绕组的相电流B.二次绕组的线电流C.二次绕组的相电流D.一次绕组的线电流回答错误!正确答案: C同步发电机带容性负载时,其调整特性是一条()。
收藏A.下降曲线B.水平直线C.上升的曲线D.有拐点的曲线回答错误!正确答案: A若电枢回路中串入同样大小的电阻,比较能耗制动初瞬与电枢反接制动初瞬时的电枢电流大小为( )。
收藏A.无法确定B.二者相等C.前者小于后者D.前者大于后者回答错误!正确答案: C一台三相六极异步电动机,接到50赫兹额定电源上,额定运行时转差率为0.0 2,此时转子电流的频率()。
收藏A.49HzB.1HzC.0HzD.50Hz回答错误!正确答案: B直流电机电枢反应的发生原因是()。
收藏A.与发电机或电动机运行状态有关B.与主极是否励磁有关C.与是否带负载有关D.与是否旋转有关回答错误!正确答案: C三相异步电动机定子绕组接到三相对称电源上,每个极面下的气隙磁通大小主要决定于()。
电机学练习题库+参考答案一、单选题(共45题,每题1分,共45分)1.硬磁材料比软磁材料磁沸回线包围面积(了。
A、不确定B、相同C、小D、大正确答案:D2.三相交流电机定子绕组感应的基波电动势的波形决定于〔)。
A、气隙磁通密度分布情况B、电机转速C、磁场大小D、电机极数正确答案:A3.铁磁材料的磁化过程和去磁过程曲线是(A、互相垂直的B、重合的曲线C、不重合的曲线D、彼此平行的正确答案:C4.变压器铭牌标注型号为 S7-315/10,其中数字 315/10 所代表的含义是().A、变压器额定容量为B、低压侧额定电压为C、低压侧额定容量为D、高压侧额定电压为E、变压器额定容量为F、高压侧额定容量为G、高压侧额定电压为正确答案:C5.凸极同步发电机磁极对数多,和同一电网的隐极同步发电机相比,其转速(A、高B、低C、相同D、以上都不对正确答案:B6.同步电动机不能自行起动,其原因是()A、励磁绕组开路B、励磁绕组短路C、励磁绕组串电阻D、本身无起动转矩正确答案:D7.为把电能输送到远方,减少线路上的电能损耗,主要采用()。
A、提高功率因数减少无功B、增加发电机容量C、变压器升压D、增大导线截面减小电阻正确答案:C8.自耦变压器一二次绕组之间由于有电的直接联系,因此串联绕组与公共绕组的绝缘是按()做的。
A、高压电压等级B、低压电压等级C、平均电压等级D、任意电压等级正确答案:A9.三相同步发电机在与电网并联时,必须满足一些条件,下面不是要求满足的条件是()A、电压相等B、相序相同C、励磁方式相同D、频率相等正确答案:C10.做变压器空载实验,应在变压器()加电压A、任意边B、低压侧C、随意D、高压侧正确答案:B11.变压器的额定容量是指变压器在铭牌规定的()下,变压器二次侧的输出能力。
A、空载状态B、额定状态C、短路状态D、任意状态正确答案:B12.适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻r₂时,电动机的()A、lst减少,Tst增加,Tmax增大,Sm增加B、Ist减少,Tst增加,Tmax不变,Sm增加C、Ist增加,Tst增加,Tmax不变,Sm增加D、Ise增加,Tst减少,Tmax不变,Sm增加正确答案:B13.同步电机当铁芯饱和程度提高时,同步电抗将(A、增加B、不变C、不确定D、减小正确答案:D14.某三相电力变压器带电阻电感性负载运行,负载系数相同的情况下,cosφ越高,电压变化率△U()A、无法确定B、不变C、越大D、越小正确答案:D15.如果忽略变压器-一、二次绕组的漏电抗和()时,变压器一次侧电压有效值等于:次侧感应电动势有效值,二次侧电压有效值等于二次侧感应电动势有效值。
广东海洋大学 2007 —— 2008 学年第 1 学期 《电机学》课程试题 课程号: 1630024-1 √ 考试 √ A 卷 √ 闭卷 □ 考查 □ B 卷 □ 开卷 一、选择题(每小题2分,共20分) 【 】1 三相变压器组不能接成Y,yn 连接组的原因是_____. A 零序阻抗大 B 正序阻抗大 C 负序阻抗大 D 零序阻抗小 【 】2 单相绕组通入交流电流时将建立_____. A 椭圆形旋转磁场 B 圆形旋转磁场 C 脉振磁场 D 匀强磁场 【 】3 连接组号为Y,d10的三相变压器原、副绕组线电压的相位差为_____. A 1000 B 900 C 600 D 100 【 】4 并励直流发电机自励条件之一是____. A 励磁回路总电阻大于临界电阻 B 电枢有剩磁 C 励磁绕组接法要正确 D 定、转子均有剩磁 【 】5 关于感应电动机,下列说法错误的是: A 感应电动机的额定转差率一般小于临界转差率 B 大型感应电动机一般采用降压起动的方式,目的是为了减小起动电流 C 感应电动机刚起动瞬间,起动电流最大,因而起动转矩也是最大 D 绕线型感应电动机最佳起动方法是转子绕组串电阻起动 【 】6 同步电机中, 与电磁转矩的产生及能量的转换直接相关。
A 定子交轴电枢磁动势 B 定子直轴电枢磁动势 C 定子绕组产生磁动势幅值 D 定子绕组产生的漏磁通 【 】7 凸极同步电机负载运行时,电枢绕组产生的气隙电动势E 是由 产生的。
A 转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同 B 转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同 C 交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同 D 转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同 【 】8 同步电机三相突然短路时, 。
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【 】9下列说法正确的是A 同步发电机的直轴同步电抗最大,直轴超瞬变电抗次之,直轴瞬变电抗最小。
电机学》随堂练习参考答案第一篇直流电机1. 在直流发电机中,电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后,负载时,()A 只有直轴电枢反应磁势。
B 只有交轴电枢反应磁势。
C 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为助磁性质。
参考答案:C2. 单波绕组的并联支路数应等于()极数2p D 换向片数kA 2B 极对数p C参考答案:A3. 电磁转矩应等于()A Ce ① nB CT① laC P2/ QD CeKflfla参考答案:B3. 电磁转矩应等于()A Ce ① nB CT① laC P2/QD CeKflfla参考答案:B4. 他励发电机外特性是指转速恒定且()A 励磁电流恒定时,发电机端电压与线路电流之间的关系。
B 发电机端电压恒定时,励磁电流与线路电流之间的关系。
C 发电机线路电流恒定时,发电机端电压与励磁电流之间的关系。
D 发电机端电压恒定时,励磁电压与线路电流之间的关系。
参考答案:A5. 他励发电机的调整特性是()A 下垂B 上翘C 水平D 参考答案:B6. 下列说法错误的是()A 直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
B 直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C 串励电动机允许空载运行。
D 串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。
参考答案:C7. 电磁功率应等于()A Ea laB P1+pOC P2-p0D T2 Q 参考答案:A8. 单叠绕组的并联支路数应等于()A 2B 极对数pC 极数2p D参考答案:C9. 感应电动势应等于()A Ce ① nB CT ① laC P2 /la参考答案:A10. 对于能耗制动来说,下列说法错误的是(A能量回馈到电网。
BC 电机变成他励发电机。
D参考答案:A 没准换向片数D CTKflfla)电机内仍有主磁场。
电磁转矩为制动性转矩。
11. 直流电机的励磁方式有()。
第二章 直流电机2.1 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电,如果没有换向器,电机不能发出直流电。
2.2 试判断下列情况下,电刷两端电压性质 (1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转; (2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。
2.3 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩2.4 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么? 有7个 主磁极 换向极, 机座 电刷 电枢铁心,电枢绕组,换向器 见备课笔记2.5 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。
2.6 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。
漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。
2.7 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近?磁化曲线:00()f F Φ= 0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心? 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83.8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上,等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小,而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么? 解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些cu P :如果是同一电流,则无差别。
第10章什么叫转差功率?转差功率消耗到哪里去了?增大这部分消耗,异步电动机会出现什么现象?答 在感应电机中,传送到转子的电磁功率中,s 部分变为转子铜耗,(1-s )部分转换为机械功率。
由于转子铜耗等于,M sP 所以它亦称为转差功率。
增大这一部分消耗,会导致转子铜耗增大,电机发热,效率降低。
异步电动机的电磁转矩物理表达式的物理意义是什么?答 电磁功率M P 除以同步机械角速度1Ω得电磁转矩1MP T =Ω,经过整理为221cos ϕI C T T Φ=,从上式看出,异步电动机的电磁转矩T 与气隙每极磁通1Φ、转子电流2I 以及转子功率因数2cos ϕ成正比,或者说与气隙每极磁通和转子电流的有功分量乘积成正比。
异步电动机拖动额定负载运行时,若电源电压下降过多,会产生什么后果?答 当N L T T T ==时,若电源电压下降过多,因为21U T m ∝,则电磁转矩下降更多,会造成定、转子电流急速增大,则定子、转子铜耗增大,且其增加的幅度远远大于铁耗减小的幅度,故电路参数:Ω=⨯==951.1)3/5.19(3605)3/(32211k k k I p rΩ=Ω-Ω=-='628.0963.0951.112r r r kΩ===95.73/5.195.893/11k k k I U ZΩ=-=-=71.7951.195.72222k k k r Z xΩ==='≈855.32/71.72/21k x x x σσΩ=⨯==1.21)3/5.5(3639)3/(3220I p r Fe m Ω===7.1193/5.53803/010I U Z Ω=⨯-=-=1.22)3/5.5(3156824)3/(322000I p p r mΩ=-=-=64.1171.227.1192220200r Z xΩ=-=-=8.113855.364.11710σx x x mKW P Hz f V U N N 5.7,50,38011===827.0cos ,m in 9621==N N r n ϕ,定子绕组D 接。
定子铜损耗W 470,铁损耗W 234,机械损耗W 45,附加损耗W 80。
计算在额定负载时的解038.01000962100011=-=-=n n n s N NHzf s f N 9.150038.012=⨯==由adm M N N ad m cu N M p p P s P p p p P P +++=+++=2,得Ws p p P P N ad m N M 7926)038.01/()80457500()1/()(=-++=-++=WW P s p M N cu 3017926038.02=⨯==%9.862344707926750011=++=++==Fe cu M N N N p p P P P P ηAU I N N N N N85.15869.0827.03803cos 3111=⨯⨯⨯==ηϕ 一台三相极异步电动机,有关数据为:A I V U kW P N N N 25.7,380,311===,定子绕组Y接,Ω=01.21r 。
空载试验数据:Wp A I W p V U m 11,64.3,246,380001====。
短路试验数据为:W p A I V U k k k 470,05.7,100111===。
假设附加损耗忽略不计,短路特性为线性,且'21σσx x ≈,试求:(1)m m x r x x r ,,,,212σσ''之值;(2)N 1cos ϕ及N η之值。
解 (1)电路参数:因为:Ω=15.3k r ;所以:Ω=-='14.112r r r k ;118.193kk kZ I ==Ω227.56k k k x Z r =-=Ω;12/2 3.78k x x x σσ'≈==Ω,因为:10060.33Z I ==Ω;0025.913mp p r I -==Ω2200060.0x Z r =-=Ω;所以:01 3.90m r r r =-=Ω;0156.22m x x x σ=-=Ω(2) 1111cos 0.763NN N N U I ϕ==,1/82.5%N N N P Pη==第11章在额定转矩不变的条件下,如果把外施电压提高或降低,电动机的运行情况(ϕηcos ,,,,21n P P )会发生怎样的变化? 答 设额定电压运行时为B 点。
在额定转矩 不变的条件下,如果把外施电压提高,则转 速n 增加,如图中A 点,输出功率2P 增大, 输入功率1P 将会增加。
由于电压提高,铁耗 增大,但定、转子电流减小,铜耗减小,且 后者更显著,故效率提高。
而由于电压提高, 磁通增大,空载电流增大,功率因数降低。
如果把外施电压降低,则转速n 下降,如图 中C 点,2P 减小,输入功率1P 将会减小。
的幅度远大于铁损减小幅度,故效率η下降。
电压下降,空载电流也会下降,功率因数ϕcos 上升。
为什么异步电动机最初起动电流很大,而最初起动转矩却并不太大?答 起动时,因为0,1n s ==,旋转磁场以同步转速切割转子,感应出产生很大的电动势和电流,因为电流平衡关系,引起于它平衡的定子电流的负载分量也跟着增加,所以异步电动机最初起动电流很大,但是,起动时的2cos ϕ很小,转子电流的有功分量就很小,其次,由于起动电流很大,定子绕组的漏抗压降大,使感应电动势1E 减小,这样,1Φ也减小,所以,起动时,1Φ小,电流的有功分量也小,使得起动时的起动转矩也不大。
在绕线转子异步电动机转子回路内串电阻起动,可以提高最初起动转矩,减少最初起动电流,这是什么原因?串电感或电容起动,是否也有同样效果?答 (1)因为起动时:12's s I I ==,很明显,转子回路内串电阻起动,可减少最初起动电流,同时,电阻增加,2cos ϕ增加;起动电流减小,感应电动势1E 增加,1Φ增加,所以可以提高最初起动转矩。
(2)串电感,增大了转子回路阻抗 ,由式2st 212211)()(x x x r r U I st '+'++'+=σσ可见,可减小起动电流; 同时,它也增大了转子回路阻抗角222arctanr x x st+=ϕ,2cos ϕ减小,使转子电流有功分量减小,进而使起动转矩减小得更多,所以使得起动性能变差,不能达到同样的效果。
至于转子回路串联电容器(如容抗不过分大),则转子回路阻抗减小,起动电流增大,虽然可使2cos ϕ增大,起动转矩增大。
因此,无论是串电抗器还是电容器,都不能全面改善起动性能。
起动电阻不加在转子内,而串联在定子回路中,是否也可以达到同样的目的?答 不能。
虽然将起动电阻加在定子回路中,会降低加在定子上的起动电压,从而使实现起动电流的降低,但是因为12U T st ∝,所以在降低起动电流的同时起动转矩也在降低,而答 绕线式异步电动机转子为三相对称绕阻,因此在起动或运行时,无论是形连接或△形连接,其每相绕组感应电动势是相等的。
而每相绕组的漏阻抗和等效的虚拟电阻21r s s'-又相同,所以每相绕组电流相等,那么由转子电流所形成的电磁转矩和由磁动势平衡关系所决定的定子电流就与转子绕组的上述接线无关,因此它不影响电动机的起动和运行性能。
简述绕线转子异步电动机转子回路中串电阻调速时,电动机内所发生的物理过程。
如果负载转矩不变,在调速前后转子电流是否改变?电磁转矩及定子电流会变吗?答 如图3-9所示:改变转子回路串入电阻值的大小,当拖动恒转矩负载,且为额定负载转矩,即N L T T =时,电动机的转差率由N s 分别变为321,,s s s ,显然,所串电阻越大,转速越低。
已知电磁转矩为 22cos ϕI T m Φ∝,当电源电压一定时,主磁通基本上是定值,转子电流2I 可以维持在它的额定值工作,根据转子电流:222222222222σσx s r r E x s r E I I s NN +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==从上式看出,转子串电阻调速对,如果保持电机转子电流为额定值,必有=+=s r r s r N 122常数当负载转矩N L T T =时,则有3322221122s R r s R r s R r s r S S S N +=+=+=式中321,,s s s 分别是转子串入不同的电阻1S R 、2S R 、3S R 后的转差率。
绕线式异步电动机转子回路串电阻如果负载转矩不变,从上面的分析可以看出,在调速前后转子电流、电磁转矩及定子电流不会发生改变。
在绕线转子回路中串入电抗器是否能调速?此时()s f T =曲线,ϕcos 等性能会发生怎样的变化?答 由式 []2'212111211max )(4x x r r f pU m T +++=π 2'2121'2)(r r x x s m ++=m s 、m ax T 均减小,如右图s T -曲线。
若负载转矩一定,其工作点由a 变至 b ,转差率s 减小,转速增高。
问题是它 只能在N s s 〈〈0值之内调速,故此法虽能 调速,但调速范围很小,故很少有实用 价值。
串电抗后,因2cos ϕ减小,功率因数1cos ϕ就下降(因感抗增大所致)。
某一鼠笼式异步电动机的转子绕组的村料原为铜条,今因转子损坏改用一结构形状及尺寸全同的铸铝转子,试问这种改变对电机的工作和起动性能有何影响?答 铝的电阻率比铜大,故转子由铜条改为铝条,实为增加转子绕组电阻2r ,N 增大,转速减小,输出功率减小,而电动机从电网吸取的有功功率基本不变。
由于转差率s 增大,故转子铜损em cu sP p =2增加,1I 稍有增大,故定子铜损也稍大,而铁损不变,机械损耗因s 增大n 减小而稍有减小,但其减小幅度不及转子绕组铜损增大幅度,故总损耗增加,效率降低。
而转子电阻改变不影响电机从电网吸取的励磁功率,故无功功率不变,所以1cos ϕ基本不变。
总之,鼠笼异步电动机转子由铜条改为铝条后,其工作动性能变差。
鼠笼异步电动机转子由铜条改为铝条后(仍保持1<m s ),其起动转矩增大,起动电流减小,起动性能得到改善。
变频调速有哪两种控制方法,试述其性能区别。
答 变频调速时,从基频向下调有两种控制方法。
1.保持11/f E =常数的恒磁通控制方式时,频率下降,机械特性向下TTmaabs 0 LT s T s 1平移,即各条特性彼此平行,硬度较高,最大电磁转矩不变,过载能力强。
调速性能最好,属恒转矩调速方式。
2.从基频向下变频调速,采用保持11/f U =常数的近似恒磁通控制方式时,频率下降时,机械特性最大转矩略有下降,机械特性接近平行下移。