哈工大2007年秋季学期电机学I 试题题号一二三四卷面成绩平时成绩实验成绩总分分数评卷人一. 填空题(每题2分,共10分)1.直流电动机常用的调速方法有:控制和控制。
2.变压器负载运行时,次电流的大小决定着次电流的大小。
3.削弱齿谐波电动势的方法有、以及其它措施。
4.单相绕组的磁动势是磁动势;对称三相绕组的磁动势为磁动势。
5.三相感应电动机的调速方法有:改变转差率调速、调速、调速。
第1 页(共7 页)班、学号姓名本题得分二. 选择题(每题2分,共20分,直接填在括号内。
)1. 直流电机电刷处在几何中性线上,当磁路不饱和时的电枢反应是( )A.交轴电枢反应B.直轴去磁C.交磁和直轴去磁D.直轴加磁2. 若他励直流发电机额定点时转速升高20%,则空载时发电机的端电压将升高( )A.小于20%B.20%C.大于20%D.40%3. 有一台两极绕线式感应电动机要想把转速调高,采取下列哪一种调速方法是可行的( )A.变极调速B.转子中串入电阻C.变频调速4. 一台直流发电机,其电枢绕组内的电流为( )A.直流电流B.交流电流C.正弦电流5. 设感应电动机定子旋转磁动势的转速为n1, 转子电流产生的旋转磁动势相对定子的转速为n2, 则( )A. n2>n1B. n2<n1C. n2=n16. 当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势,下列那一种绕组是我们应该选用的( )A.绕组跨距为(4/5)τB.绕组跨距为(6/7)τC.绕组跨距为(5/6)τ7. 欲使变压器的ΔU =0,那么负载性质应为( )A.电阻电感性负载B.纯电阻负载C.纯感性负载D.电阻电容性负载8. 变压器制造时,硅钢片接缝变大,那么此台变压器的励磁电流将( )A.减小B.不变C.增大D.不确定9. 深槽和双笼感应电机的共同特点是( )A.改善运行特性B.改善起动特性C.提高效率10. 变压器一次侧阻抗为1Z ,二次侧阻抗为2Z ,变比为12()a a N N =,则折算到二次侧的等效阻抗为( ) A.2121Z Z a + B.2211Z aZ + C.212Z Z a + D.221Z a Z +三、论述及画图题(每题4分,共20分)1.试简述抑制谐波电动势中一般高次谐波的方法。
2.试简述增大绕线式感应电机转子电阻对下列参数的影响:起动电流,起动转矩,最大转矩,额定转速,额定效率。
3.结合特性曲线,说明并励直流发电机的外特性具有哪三个特点?4.变压器的外加电压不变,若减少一次绕组的匝数,则变压器铁心的饱和程度、空载电流、铁心损耗和一次、二次绕组的电动势有何变化?5.结合等效电路图,说明感应电机各参数代表的意义。
(共30分)1. 一台Y 接、380V 、50H Z ,额定转速为1444r/min 的三相感应电动机,其参数为1R =Ω='4.02R ,Ω='=121σσX X ,Ω=40m X ,m R 略去不计。
求: (1)额定负载时的转差率;(2)额定负载时的定、转子电流归算值; (3)电机效率(不考虑机械损耗及杂散损耗)。
2. 一台三相变压器Y,y联接,S N=20kV A,U1N/U2N=6/0.4kV,f =50Hz。
短路试验中,当I k=I N时,P kN=588W,U k =4%U N。
试求:(1) 短路参数的标么值;(2) 满载且功率因数cos 2=0.8(滞后)时的副边电压。
3.一台他励直流电动机,P N=7.5kW,U N=110V,ηN=0.83额定运行时n N=980r/min,电枢回路总电阻(含电刷接触电阻)R a=0.15Ω,若电机负载转矩减为额定转矩的一半,问电机转速和电枢电流。
(忽略空载转矩T0的影响)哈工大 2007 秋季学期电机学I 答案一、 填空题 二、选择题1、电枢,磁场2、二次,一次3、斜槽、分数槽(半闭口槽)4、脉动,旋转5、改变电压、变频三、 论述及画图题1.主要采用短距绕组、分布绕组和改善主极磁场分布的方法,其他有采用斜槽、采用分数槽绕组等方法。
2.起动电流减小、起动转矩增大、最大转矩不变、 额定转速下降、额定效率降低。
3.三个特点:(1)负载增大时,端电压下降较快; (2)外特性有拐弯现象;(3)发电机稳态短路(端电压等于零)时,短路电流不大。
4.变压器铁芯的饱和程度上升、空载电流增大、铁心损耗增加、一次绕组电动势基本不变,二次绕组电动势增大。
5.1R 、'2R 分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相电阻值; σ1X 、'2σX 分别表示定子绕组与转子绕组折算到定子的每相漏电抗;m R 、m X 分别表示定子每相的励磁电阻与励磁电抗; n 为转差率nnn s -=1,n 为转子转速,1n 为定子旋转磁场转速。
U1、A2、A (B )3、C4、B5、C6、C7、D8、C9、B 10、A四、 计算题1、感应电机题(1) 电机为4极, 转差率为:150014440.037331500s N N s n n S n --===…………………..3分 (2)120.410.710.03733r s == 总阻抗:Ω∠=+=+++⨯++=ο20.249.1047.4946.9)171.10(40)171.10(40)14.0(j j j j j j Z︒∠='+-='︒-∠=∠︒∠==44.17004.1920.2417.2020.2490.10022021211Z X jX I I A Z U I m m &&&&………………………………………..4分(3)111'2'222221220020.1724.2022020.17cos(24.20)4047.4110.0373319.040.43739.50.037333739.592.4%4047.4p U I s p I r s p p η==∠︒•∠-︒=⨯⨯-︒=--======&& ……..4分2、变压器题 (1)****10.045880.029420000k k k k k k b NZ U r p r p Z P ========*0.0271k x === …………………..5分(2)cos ϕ2=0.8(滞后)时:sin ϕ2=0.6**22cos sin 0.02940.80.02710.60.0398k k u r x ϕϕ∆=+=⨯+⨯=22(1)(10.0398)0.40.384N U U U =-∆=-⨯= kV …………………..5分3、直流电机题 (1)电枢电流为:750082.151100.83N N N N N aN N N NP U I P I I U ηη=====⨯ 额定时电势:11082.150.1597.68aN aN a E U I R =-=-⨯= V ………….3分对他励直流电动机,由于负载转矩降低为原来一半,根据T a T C I φ=,则Ia 也降低为原来一半,即:'0.50.582.1541.08a aN I I =⨯=⨯= A ………….4分''11041.080.15103.84a a a E U I R =-=-⨯= V根据a e E C n φ=,则''103.849801041.897.68a aN E n n E =⨯=⨯= r/min ………….4分哈工大2008年秋季学期电机学I 试题题号一二三四试卷成绩平时及作业总分分数评卷人一.填空题(共10分,每小题2分)1、变压器空载实验选择在_______压侧进行,原因是_______ 。
短路实验选择在压侧进行,原因是。
2、一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10,则将二次绕组进行归算后,归算前后的二次侧电阻之比为;归算前后的二次侧磁势之比是。
3、并励直流发电机自励的三个条件是;;。
4、一台直流发电机,其电势和端电压的大小关系是。
5、三相感应电动机转子转速为n,定子旋转磁场的转速为n S, 极对数为p,则定子电流的交变频率为_ ;转子电流的交变频率为_____ 。
二.单项选择题(共20分,每小题2分)1、两相对称绕组通以两相对称电流,将产生();三相感应电机通以三相对称电流,若一相绕组断线(绕组无中线),将产生()。
第1页(共6页)班、学号姓名本题得分本题得分(1) 圆形旋转磁场(2) 脉振磁场(3) 椭圆形旋转磁场2、一台额定条件下工作在220V50Hz 的单相变压器,错接在220V60Hz的交流电源上,则额定负载时的主磁通会():(1) 变大(2) 变小(3) 几乎不变3、直流电动机电枢绕组导体中电流为();定子励磁绕组中电流为():(1) 直流电流(2) 交流电流(3) 尖顶波形4、在双笼感应电动机中,两个笼的作用分别为( )。
(1) 上笼为启动笼,下笼为工作笼(2) 下笼为启动笼,上笼为工作笼5、一台变压器在工作时,额定电压调整率有可能为零,这时的负载性质可能是( )。
(1) 电阻性负载(2) 电阻电容性负载(3) 电感性负载(4) 电阻电感性负载6、改变三相感应电动机转向的方法是( )。
(1) 改变电源频率(2) 改变电源电压(3) 改变定子绕组中电流的相序(4) 改变电机的极数第2页(共6页)7、一台四极单叠绕组直流发电机出现一个元件断线时,下列哪一项保持不变( )。
(1) 额定负载时的线电流 (2) 空载电势 (3) 电机绕组总电阻8、变压器变比是指( )。
(1) 一次、二次侧绕组匝数之比 (2) 一次、二次侧绕组功率之比 (3) 一次、二次侧绕组电流之比9、当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势,下列那一种绕组是 我们应该选用的( )。
(1) 绕组跨距为(4/5)τ (2) 绕组跨距为(6/7)τ (3) 绕组跨距为(5/6)τ10、下列方法中不属于单相感应电机启动方法的是( )。
(1) 变频启动 (2) 裂相启动 (3) 罩极启动三.简答题(共20分,每小题5分)1、变压器用硅钢片进行铁心叠压时出现了较大间隙,若一次侧额定电压不变,问该台变压器下列物理量各将发生怎样变化,结合公式简要说明变化原因。
(1)变压器主磁通;(2)一次侧空载电流。
第3页 (共6页)2、如图所示直流发电机电刷放置在几何中性线时,(1)请在下图中标明电枢电流的方向,(2)画出交轴磁势和交轴电枢反应磁场的马鞍型磁密分布曲线。
3、画出完整的三相感应电机T型等效电路图,并指出在等效电路中表明铜损、铁损以及总机械功率的各参数。
4、利用sT e 曲线,说明增加感应电机的转子电阻可以增大启动转矩的原因。
第4页(共6页)空载损耗0p =7.35kW ,空载电流*0I =5%,额定电流下75℃时的短路损耗k p =22.5kW ,短路电压%5.5*=k U ,试求:(设21R R '=,σσ21X X '=) (1)用标幺值表示的近似等效电路的参数;(2)折算到一次侧的T 形等效电路各个参数值;(3)当接额定负载且8.0cos 2=ϕ(滞后)时的电压调整率u ∆。