《电机学》研究生复试试卷参考答案(20110312))

研究生入学考试专用命题纸湖南大学2011年招收攻读硕士学位研究生复试考试命题专用纸招生专业名称：___电气工程_____考试科目代码：____F029________考试科目名称电机学（参考答案）……………………………………………………………………………………………………………………注：所有答题（包括填空题、选择题、判断题）必须答在专用答卷纸上，否则无效。一、填空题（第5题4分，其余每空2分，共40分）1.1kyy，2a=2p=电刷数2.恒转矩负载特性，恒功率负载特性，泵与风机类负载特性3.尖顶波，平顶波4.开路，短路5.1,2,3;10,11,12;19,20,21;28,29,306.主磁通0,转子电流的有功分量22cosI7.三角形联结,318.能耗制动,反接制动,回馈制动9.原动机的输入功率,励磁电流二、简答题(每小题5分，共20分)1.并励直流发电机的自励条件有三个：(1)电机的主磁路要有剩磁。如果电机没有剩磁，可用其他直流电源先给主磁极充磁。(2)并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的磁通与剩磁通的方向相同。(3)励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻。研究生入学考试专用命题纸2.通过变压器的空载实验和短路实验可以计算出变压器的参数。通过空载实验测量空载电流0I，一、二次电压1U和20U及空载损耗0P，可以计算出变比K、空载电流百分值0I%、铁心损耗Fep和励磁阻抗mZ：22200000100120%100%mmmmmFeNRZXIPRIUZPpIIIUUK低压高压通过短路实验测量短路电流SI,短路电压SU及短路功率SP可以计算出短路电压百分值SU(%)、铜损耗cup和短路阻抗SSSjXRZ。%100%100%1001117511751222200NSNSrNCSNSaNCSNSSSSNSNSSSNSNSSSUXIUURIUUZIURZXIPIPRIUIUZSCSNCSSNRRIZU5.234755.23400751753.普通笼型并步电动机直接起动时，起动电流大而起动转矩并不大，这可以从机械特性物理表达式220cosICTTem来说明：首先，起动时的转差率（S=1）远大于正常运行时的转差率（S=0.01~0.06），研究生入学考试专用命题纸起动时转子电路的功率因数角222RxSarctg很大，转子的功率因数2cos很低（一般只有0.3左右），因此，起动时虽然2I大，但其有功分量22cosI并不大，所以起动转矩不大。其次，由于起动电流大，定子绕组漏抗压降大，使定子绕组感应电动势E1减少，导致对应的气隙磁通量减少（起动瞬间约为额定值的一半），这是造成起动转矩不大的另一个原因。4.同步发电机与电网并联合闸时，为了避免产生巨大的冲击电流，防止发电机组的转轴受到突然的冲击扭矩而遭到损坏，以至电力系统受到严重的干扰，为此需要满足如下的并联条件：（1）发电机和电网电压大小，相位要相同，即sgUU；（2）发电机的频率和电网频率相同，即sgff；（3）发电机和电网的电压波形要相同，即均为正弦波；（4）发电机和电网的相序要相同。其中条件（4）必须满足，才可以并联运行。三.作图题（每题5分，共10分）1.Y,y4ABC......YXZcabzxy120oACBEax.cbaY,y4EAX.研究生入学考试专用命题纸2.Y,d7ABC......YXZcabzxy210oACBEax.c(x)b(z)a(y)EAX.四、计算题(每小题15分，共30分)1.解：（1）额定转差率Ns038.010009621000min/1000min/35060601111nnnsrrpfnNN（2）转子频率2fHzHzfsfN9.150038.012（3）转子铜损2CuPWWPsPWWsPPWWPPPPemNCuNMECemadmecMEC2.3012.7926038.02.7926038.01762517625)80457500(22（4）定子电流1IAAUPIWWPPP85.15827.038032.9630cos32.86302.30180452344707500111121（5）转矩02,TT和emTmNmNPTN44.74609622750022研究生入学考试专用命题纸mNmNPPTNmecad24.160962280450mNmNTTTem6.75)24.144.74(02或mNmNPTmNmNPTememNMECem6.7560100022.79266.75609622762512.解：把发电机端电压U作为参考相量，即设,00.10U则08.360.1I（因为cos36.80=0.8）电动势QE为0004.1944.18.360.16.000.1jIjXUEqQ于是0002.568.364.19832.02.56sin1sinI0Id0006.70832.0)4.1990(832.0dI004.19555.0555.02.56cos1cosqqIII故励磁电动势为000004.1977.14.19555.06.06.70832.0100.1jjIjXIjXUEqqdd共5页，第5页