【良心出品】福州大学电机学(下)期末考试卷
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福州大学 2008~2009学年第一学期考试A卷
课程名称 《电机学(下)》 考试日期 2008/12/18
考生姓名 学号 专业或类别
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
累分人
签
名
题分 30 40 30 100
得分
考生注意事项:1、本试卷共 6 页,请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、 填空题(每小题 1 分,共 30 分)
得分 评卷人
1、 汽轮发电机的原动机为汽轮机,转子转速较___________,极对数较_________,采用_____________
极式结构。
2、 同步发电机中,阻尼绕组起抑制转子______________的作用,同步电动机和补偿机中,阻尼绕组主
要作为______________使用。
3、 为维持同步发电机的__________不变,必须随有功负载的变化调节___________;为保持同步发电机
的___________不变,必须随无功负载的变化相应地调节____________。
4、 同步电机的内功率因数角ψ=90º时,电枢反应磁动势作用在__________(交轴、直轴)上,起
_________(助磁、去磁)作用,为保持气隙磁场不变,必须使发电机运行在_____________(过励、
欠励)状态。
5、 同步发电机带电阻电感性负载运行,卸去负载后,呈________(去磁、助磁)作用的电枢反应将随
着电枢电流同时消失,因此端电压就会________(下降、上升)。
6、 同步电机的短路比是一个重要参数,当发电机有较大短路比时,其dx________ (较大、较小) ,
负载引起的端电压的变化__________,稳定性________(较差、较好)。
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7、 增大原动机的输入功率,同步发电机输出的有功功率________ ,无功功率________ 。若要求只改
变有功功率,则必须在增大输入功率的同时,适当 ________励磁电流。
8、 欠激运行的同步发电机其内功率因数角ψ的范围为______________,它将向电网输送________性的
无功功率。
9、 三相凸极同步发电机,电枢绕组匝数减少,dx数值____________;电机气隙减小,dx数值
____________;电机铁心饱和程度提高,dx数值_____________;激磁绕组匝数增加,dx数值
_____________;电机转速增加,dx数值_____________。(增大、减小、不变)
10、 利用三相同步发电机___________特性曲线和___________特性曲线可以测定不饱和同步电抗;
利用三相同步发电机___________特性曲线和___________特性曲线可以测定饱和同步电抗。
11、 同步发电机短路运行时,其电枢电流只有_______轴分量,它所产生的电枢反应为纯粹的_____磁
作用。短路特性的形状为_________线。
12、 用灯光黑暗法判定同步发电机是否可以并入电网时,如发现灯光轮流亮灭(灯光旋转),说明
两者的___________不一致,如发现灯光闪烁速度较快,说明两者的___________差别较大,如发现
灯光不能完全熄灭,说明两者的___________差别较大,理想的并网时刻是在灯光
______________________时。
13、 比较下列各种情况下运行时同步电机的稳定性:短路比较大_________短路比较小,过励状态
下运行__________欠励状态下运行,轻载状态下运行__________满载状态下运行,直接接到电网
_________通过外电抗接到电网。(大于、等于、小于)
14、 请为直流电机的下列导磁部件分配合适的材料:主磁极选用____________,转子铁芯选用
____________,定子磁轭选用____________。(导磁钢板、导磁钢片、硅钢片)
15、 直流电机的电枢磁势为____________波,电枢磁通密度波形曲线呈____________形。
16、 直流发电机电刷从交轴位置逆着旋转方向移动一个小角度 ,此时直轴电枢反应磁势 adF 的
方向与主磁极极性方向______________,起__________磁作用。
17、 并励发电机在额定转速下不考虑磁路饱和,在下列情况下空载电压将如何变化:⑴ 每极磁通减少
10%,空载电压减少________10%;⑵ 励磁电流减少10%,空载电压减少_____________10%;⑶
励磁回路电阻减少10%,空载电压增加_____________10%。(大于、等于、小于)
18、 直流电动机的调速方法有:(1)_____________________________________________,(2)
_________________________________,(3)_________________________________。
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二、 简答作图题(每小题 8 分,共 40 分)
得分 评卷人
1、试作一左行单叠直流绕组的展开图,并画出磁极和电刷的位置(2p=4,Z=K=20)
2、试从物理概念上分析为什么同步发电机的短路特性是一条直线?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
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3、同步发电机单独供给一对称负载且保持转速不变时,定子电流的功率因数由什么决定?发电机与大
电网并联运行时,定子电流的功率因数又由什么决定?
4、做直流发电机实验时,若并励直流发电机的端电压升不起来,应该如何处理?
5、设正常运行时,一并励直流电动机的电阻压降为外施电压的5%,现励磁回路发生断路,设负载转矩
为额定值不变,试问下列两情况下该机的电流和转速?(1)当剩磁为每极磁通的10%;(2)当剩磁为
每极磁通的1%。
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三、 计算题(每小题 15 分,共 30 分)
得分 评卷人
1.一台隐极式电机:SN=31250kVA,UN=10.5kV,Y接法,cosθN=0.8(滞后),定子每
相同步电抗XS=7.0Ω,ra不计,发电机并联运行于无穷大电网。试求:
(1)当发电机在额定状态下运行时,功角δN;三相总电磁功率PM;静态过载倍数K
M
各为多少?
(2)发电机原来在额定状态下运行,现仅将其励磁电流加大10%,功角δN;三相总电磁
功率PM;功率因数cosθ将变为多少?(不考虑磁路饱和影响)
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2.一台四极82kW、230V、970r/min的并励发电机,电枢电路总电阻ra=0.0259Ω,并励
绕组每极有78.5匝,四极串联后的总励磁电阻rf = 22.8Ω,额定负载时,并励电路串入3.7
Ω的调节电阻,一对电刷压降2△Ub = 2V,基本铁耗及机械损耗PFe+Pmec = 4.3 kW,附加损耗
Pad=0.005PN。试求:额定负载时,发电机的输入功率,电磁功率,电磁转矩和效率,画出
功率流程图。
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