加额定电压时，主磁-河北广播电视大学

“电机学（1）”综合练习题一、填空题1.一台变压器，加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm。现将电源电压降低10%，其他情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ'=0.9φ，空载电流'oI=0.9oI,励磁阻抗'mZ=1zm。2.一台变压器，加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm。现将电源电压提高20%，其他情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ'=1.2φ，空载电流'oI=1.2oI,励磁阻抗'mZ=1zm。3.一台变压器，加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为mZ。如果电源电压增加，其他情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通'Φ增大，空载电流'oI增大,励磁阻抗'mZ不变。4.一台变压器，加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Zm。如果电源电压降低，其他情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通'Φ减小，空载电流'oI减小,励磁阻抗不变。5.已知变压器变比为5，原边电压为380V，电流I1为40A，漏抗为4Ω。求折合到副边的值I'1=200A，X'1=0.16Ω。6.已知变压器变比为5，原边电压为380V，电流I1为6A，漏抗为0.4Ω。求折合到副边的值I'1=30A，X'1=0.016Ω。7.已知变压器变比为5，原边电压IU为6000V，电流I1为200A，漏抗IX为1Ω。求折合到副边的值I'1=1000A，X'1=0.04Ω。8.已知变压器变比为5，原边电压IU为3000V，电流I1为100A，漏抗IX为1Ω。求折合到副边的值I'1=500A，X'1=0.04Ω。9.一台单相变压器铁芯柱上有三个绕组入图1所示。已知：220VU1，1100W1匝。为获得110VU2，22VU2，应使2W550匝，3W110匝。若已知绕组2W开路，A30203I（A3043I），忽略励磁电流，则1I302A。10.直流电机安放电刷位置的原则是使正、负电刷间的感应电动势最大。11.改变串励直流电动机电压的极性，其转向不变。12.他励直流发电机输出电流增大时，电压降低。13.三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔120（90）电角度。该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750/min（1000r/min），则A、B两导体空间机械角度为30。14.三相交流电机，定子匝数36Z，极对数3P，定子线圈节距5Y1。则绕组的基波短距系数d1K0.966。15.三相交流电机，定子匝数48Z，极对数4P，定子线圈节距5Y1。则绕组的基波短距系数d1K0.966。16.变压器运行时，电源电压额定不变，主磁通最大值不变，励磁电流不变；负载时，原边电流的负载分量与副边电流由负载而定，同时增大或减小，相差k倍；额定负载时，由于励磁电流小，原、副边电流同时达到额定值。17.变压器运行时，电源电压额定不变，主磁通最大值不变，励磁电流不变；负载时，原边电流的负载分量与副边电流由负载而定，同时增大或减小，相差k倍；额定负载时，由于励磁电流小，原、副边电流同时达到额定值。18.并联运行的各台变压器的负载系数与短路阻抗的标幺值成正比关系。19.换向器的作用是把电枢绕组内部的交流电动势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电动势。20.电枢磁动势对主极磁动势的作用称为电枢反映，这种作用改变了气隙磁密的分布和每极气隙磁量的大小。21.电机负载运行时，电枢绕组通过电流，产生电枢磁动势。22.降压调速的他励直流电动机若拖动恒转距负载，则电枢电流大小不变。23.三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔120电角度。该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750/min，则A、B两导体空间机械角度为30。24.三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔90电角度。该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为1000r/min，则A、B两导体空间机械角度为30。25.三相合成磁动势中的第5次空间磁动势谐波，在气隙空间以51基波旋转磁动势的速度旋转，转向与基波相反，在定子绕组中感应电动势频率为1f。26.三相合成磁动势中的第7次空间磁动势谐波，在气隙空间以71基波旋转磁动势的速度旋转，转向与基波相同。二、选择题1.两台额定制相同的变压器，仅短路阻抗标幺值zk不同，以下那种说法是正确的，B。A．zk大，KI大B．zk大，并联时β小C．zk大，KU小2.为了改变并励直流电动机的转向，以下几种方法中正确的应为B。A、增大电枢电流B、增大电源电压C、改变剩磁方向D、改变励磁电流方向3.下列那一个不是电磁制动方式：A。A．能耗制动B．反接制动Ｃ．发电机回馈制动Ｄ．动能制动4.大型异步电动机不允许直接起动，其原因是DA机械强度不够B电机温升过高C起动过程太快D对电网冲击大5.交流电机10P（8P），在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和五次谐波磁动势，计算（1）五次谐波极对数与基波极对数之比；（2）基波磁动势幅值和五次谐波磁动势幅值之比，在下述的几种答案中正确的是（D）A.10，1（8，1）B，10.3（8，3）C.5，1（5，1）D.5，5（5，5）6.交流电机8P，在一相绕组中通入正弦交流电流，产生基波和五次谐波磁动势，计算（1）五次谐波极对数与基波极对数之比；（2）基波磁动势幅值和五次谐波磁动势幅值之比，在下述的几种答案中正确的是（D）A.8，1B.8，3C.5，1D.5，5三、简答题1.什么是主磁通？什么是漏磁通？链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通；只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通，它不穿过气隙。2.什么是电机的可逆原理？一台电机，给它输入机械能可以作为发电机，将机械能转变成电能，而在另一种条件下，又可以给它输入电能作为电动机运行，将电能转换成机械能。同一台电机，在不同的外界条件下，电机转变能量的方向可以改变，这就是电机的可逆原理。3.通常直流发电机有那几种特性曲线？（1）.空载特性：Ia=0时，空载电压和励磁电流的关系，U0=f(If)；(2)负载特性：Ia=常数，U=f(If)；（3）外特性：If=常数，若为自励发电机，则保持励磁回路中的调节电阻值恒定不变，U=f(If)；（4）调整特性：U=常数，If=f(I)。4.电动机工作点的稳定性指的是什么？电动机工作点的稳定性指的是：当电动机组原来运行于某一转速，由于受外界短时的扰动，如负载发生短时的突变，使机组转速发生变化，当扰动消失后，机组能恢复到原来转速，就称机组能稳定稳定进行。5.简述同步电机和异步电机的相同之处。所有交流电机都有交流电枢绕组和绕组中感应电动势的问题；当交流绕组里流过电流时，又有产生磁动势的问题。此外，交流电机内部的一些电磁关系、机电能量转换关系等，也有许多相同的地方。6.叙述直流电机空载特性具有饱和的特点的原因。这是由于当气隙每极磁通Φ0较小的时候，铁磁材料消耗的磁压较小，主要消耗在气隙里，因此特性呈线性变化。当气隙每极磁通较大时，铁磁材料呈现出饱和现象，消耗的磁压骤增，这时整个磁通特性呈饱和形状，即气隙每极磁通Φ0增长得缓慢，而要求的总磁动势却增长的很快。7.变压器并联运行的条件有哪些？（1）原、副边额定电压对应相同（变比相等）；（2）属同一联接组别（副边电压对原边电压的相位移相同）；（3）短路阻抗标么值（kkkjxrz）相等。8.什么是并励直流发电机的临界电阻？如何确定？所谓临界电阻是指并励直流发电机在主磁路有剩磁，励磁绕组与电枢绕组极性正确的条件下，能够自励的励磁回路最大的电阻值。超过临界电阻，不能自励，小于临界电阻，便可自励。临界电阻值等于并励直流发电机空载特性曲线的直线部分与横轴夹角的正切值。9.并励直流发电机自励条件是什么？（1）电机的主磁路有剩磁；（2）并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性正确；（3）励磁回路总电阻必须小于该转速下的临界电阻。10.叙述直流电机空载特性具有饱和的特点的原因。这是由于当气隙每极磁通Φ0较小的时候，铁磁材料消耗的磁压较小，主要消耗在气隙里，因此特性呈线性变化。当气隙每极磁通较大时，铁磁材料呈现出饱和现象，消耗的磁压骤增，这时整个磁通特性呈饱和形状，即气隙每极磁通Φ0增长得缓慢，而要求的总磁动势却增长的很快。11.电枢反应磁动势与励磁次动势有什么不同？电枢反应磁动势是由电枢绕组中流过电枢电流产生的。而励磁磁动势是主磁极绕组中励磁电流产生的。励磁磁动势与电枢磁动势在气隙上的分布不一样，这与对应的绕组位置和结构有关。他们各自的磁通的路径和遇到的磁阻大小也完全不同。四、综合题1.图所示为三相变压器接线图，通过画电动势向量图确定其连接组别。解：2.图所示为三相变压器接线图，通过画电动势向量图确定其连接组别。（8）解：3.画图题（1）画出他励直流电动机功率流程图。（2）定性画出他励直流电动机固有机械特性和电压降低50%的人为机械特性。计算题1.计算三相对称负载稳态运行的变压器，已知副边为接法，变比4k，负载每相阻抗为（3+j.9）欧，若负载为接法，等值电路中'LZ应为多少？若负载为Y接，'LZ又为多少？解：若负载为接法，则4.14j48)9.0j3(4)9.0j3(k22L‘Z。若负载为Y接法，则2.43j144)9.0j3(k32L‘Z2.有一台单相双绕组变压器额定容量10千伏安，额定电压230/2300伏。今将高压绕组和低压绕组串连起来组成一个自耦变压器使变比kA尽量接近1，并将自耦变压器高压边接到2300伏交流电源。试求：（20分）（1）自耦变压器开路时副边电压U20;（2）自耦变压器的额定容量、传导容量和电磁容量。解：（1）当绕组串连成自耦变压器时有两种可能的变比为：kA1=1.123002302300kA1=112302302300所以应取kA=1.1尽量接近1。因此自耦变压器开路是的副边电压U20为：U20=U1/kA=2300/1.1V=2090V(2)I1=23010103A=43.5AI=230010103A=4.35AI2=kAI1=1.1×43.5A=47.85A自耦变压器的额定容量=U1I1=2300×43.5kVA=U2I2=2090×47.85=100kVA自耦变压器传导容量=I1U2=43.5×2090Kva=90.9kVA自耦变压器的电磁容量=（U1－U2）I1=(2300－2090)×43.5VA=U2I=2090×4.35VA=9.1kVA3.已知某直流发电机的铭牌数据：240kWPN，450VUN，min/600rnN，试求发电机的额定电流。解：额定电流7.52146010240UPI3NNN4.一台三相变压额定容量800kVASN，额定电压400V/10000V/2N1NUU，额定电流7A.1154/19.46/2N1NII，Y，d11接法，在高压边加电压作短路试验，让短路电流1N1kII，测得短路电压550VUk，功率1600WkP。不考虑温度折算，计算：（1）短路阻抗标么值；（2）当带Y接三相对称负载，每相阻抗标么值为31.j095.0ZL时的负载系数。解：（1）5.2)19.463/(1600)3/(221NkkIPr88.6)19.463/(550)I3/(UZ1Nkk12519.46/)3/10000()I/3/U(Z1N1NN10.02125/5.2Z/rrN1kk0.055125/88.6Z/ZZN1kk051.0rZX2r2kk（2）361.j097.031.j095.0051.j002.0ZZZLk0.966Z/UI115.一台三相变压额定容量600kVASN，额定电压400V/10000U/U2N1N，Y，y0接法，短路阻抗j480556.5Zk，计算：（22分）（1）空载电流OI；（2）副边每相负载阻抗15.j03.0ZL时，原、副边电流及负载系数β。解：（1）2A.1Z/)3