天大2018年10月清考《电机学》离线作业考核试题

奥鹏在线作业

电机学
要求：
一、        独立完成，下面三组题目中，请任选其中一组题目作答，每人只答一组题目，多答无效，满分100分；
二、答题步骤：
1.        使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2.        在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
1.        上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”
2.        文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！

题目如下：
第一组：
1.        在凸极同步发电机中，Xad和Xaq哪一个比较大，为什么？
请问，对于异步电机和同步电机，两者在结构上有哪些区别？（20分）
2.        一台三相异步电机的极对数 、同步转速 、转子转速 、定子频率 、转
子频率 、转差率 、转子磁动势 相对于转子的转速为 ，试填写下表中的空格。（20分）

p        n1/r∙min-1        n/r∙min-1        f1/Hz        f2/Hz        s        n2/r∙min-1
1                        50                0.02       
2                1000        50                       
4                        50                1       

3、画出隐极同步发电机相量图，并标出 、 、 、功率因数角φ、内功率
因数角ψ，功角θ；（10分）
4、一台三相绕线型异步电动机，定子Δ形连接，其额定频率为50Hz，额定线电压UN=380V，额定转速nN=1430转/分，电机的参数为R1=0.2Ω， =0.2Ω， =1.0Ω， =1.0Ω，Xm=200Ω，Rm≈0。试求：（25分）
1）        电机额定工作情况下的：定子相电压，极数，同步转速。
2）        转差率、转子频率；
3）        临界转差率、最大电磁转矩；
5、一台三相隐极同步发电机并联在电网上额定运行，SN=3000kVA，线电压UN=6.3kV，定子Y形连接，cosφN＝0.707（滞后），同步电抗Xt＝ Ω，定子电阻忽略不计，且不考虑磁路饱和的影响。试求：（25分）
1）给出阻抗基值、电流标幺值、电压标幺值；
2）计算电机额定运行时内功率因数角ψ、功角θ、励磁电动势 ；



第二组：
1.        试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？
(15分)
2.  忽略定子电阻，试分析在下列情况下电枢反应的性质。(20分)
（1）三相对称电阻负载；
（2）纯电容性负载 ，发电机同步电抗 ；
（3）纯电感性负载 ；
（4）纯电容性负载 ，同步电抗 。
3.一台三相变压器，高低压绕组同名端和高压绕组的首末端标记如图所示，试将改变压器联接成Yd7。(10分)

4. 一台串励直流电动机，PN=4.1kW，UN=110V，IN=50A，电枢回路各绕组电阻Ra=0.4Ω(包括电刷接触电阻)，nN=1000r/min。不考虑磁路饱和的影响，试求：(25分)
1）        电动机的额定输出转矩；
2）        额定电流时的电磁转矩；
3）        当电机电流减小为20A时，电机的转速是多少？
5. 一台四极、380V、定子三角形连接的异步电动机，其参数为R1==4.47Ω，
=3.18Ω， =6.7Ω， =9.85Ω，Xｍ=188Ω，Rm忽略不计。试求：(30分)
1）        最大转矩及临界转差率；
2）        直接起动时起动电流和起动转矩；
3）        若该电机为绕线式异步电机，欲在起动瞬间电机具有最大转矩，则转子回路中应串入电阻值Rp为多少？




第三组：
1.        试述同步发电机作为发电机和电动机运行时， 、 和 角的变化范围。
(30分)
2. 有一三相电机，Z=36、2P=6，a=1，采用单层链式绕组，试求：(20分)
（1）绕组因数KN1、KN5、KN7；         
（2）画出槽导体电动势星形图；
    （3）画出三相绕组展开图（只画A相）；
3. 设有一额定容量为5.5kW，50Hz的三相四极异步电动机，在某一运行情况下，达到输入的功率为6.32kW，定子铜耗为341W，转子铜耗为237.5W，铁芯损耗为167.5W，机械损耗为45W，杂散损耗为29W，试绘出该电机的功率流程图，并计算这一运行情况下：(30分)
（1）电磁功率、内功率和输出机械功率，以及电机效率；
（2）转差率、转速
（3）电磁转矩和机械转矩各为多少？
4. 有一台三相异步电动机，UN=380V，三角形连接，起动电流倍数为6.5，起动转矩倍数为2，试求：(20分)
（1）应用星形-三角形起动，起动电流和起动转矩各为多少？
（2）应用自耦变压器起动，使起动转矩大于额定转矩的0.6倍，起动电流小于额定电流的3倍，此自耦变压器的低压抽头有80%、60%和40%三组，应该选哪一组抽头？