天大2020年秋学期考试《电机学》离线作业考核试题【答案】

电机学
要求：
一、 独立完结，下面已将五组标题列出，请任选其间一组标题作答，每人只答一组标题，多答无效，更新答案联系微信或QQ 熊猫奥鹏（www.188open.com）100分；
二、答题过程：
1. 运用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2. 在答题纸上运用黑色水笔按标题要求手写作答；答题纸上悉数信息要求手写，包含学号、名字等根本信息和答题内容，请写明题号；
三、提交方法：请将作答完结后的整页答题纸以图像方式顺次张贴在一个Word
文档中上载（只张贴有些内容的图像不给分），图像请坚持正向、明晰；
1. 完结的作业应另存为保留类型是“Word97-2003”提交;
2. 上载文件命名为“中间-学号-名字-门类.doc”;
3. 文件容量巨细：不得超越20MB。
提示：未按要求作答标题的作业及相同作业，分数以0分记！

标题如下：
榜首组：
1. 在凸极同步发电机中，Xad和Xaq哪一个对比大，为何？
请问，关于异步电机和同步电机，两者在结构上有哪些差异？（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 相关于转子的转速为 ，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形衔接，其额外频率为50Hz，额外线电压UN=380V，额外转速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） 电机额外工作状况下的：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外运转，SN=3000kVA，线电压UN=6.3kV，定子Y形衔接，cosφN＝0.707（滞后），同步电抗Xt＝ Ω，定子电阻疏忽不计，且不思考磁路饱满的影响。试求：（25分）
1）给出阻抗基值、电流标幺值、电压标幺值；
2）计算电机额外运转时内功率因数角ψ、功角θ、励磁电动势 ；





第二组：
1. 试证明转子磁动势相关于定子的转速为同步速度 。(20分)
2. 某绕线转子异步电动机，假如（1）转子电阻添加一倍；（2）转子漏电抗添加一倍；（3）定子电压的巨细不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？(20分)
3. 设有一三相电机，6极，双层绕组，星形接法，Z=54，y=7，Nc=10，a=1，绕组中电流f=50Hz，流入电流有用值I=16A，试求：旋转磁动势的基波、5次和7次谐波重量的振幅及转速、转向？(30分)
4. 设有一台50kVA，50 Hz，6300/400V，Yy衔接的三相铁芯式变压器，空载电流I0=0.075IN，空载损耗p0＝350W，短路电压uk*＝0.055，短路损耗pkN＝1300W。(30分)
（1）试求该变压器在空载时的参数r0及x0，以及短路参数rk、xk，一切参
数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。
（2）试求该变压器供应额外电流且cosθ2=0.8滞后时的电压改变率及功率。





第三组：
1. 定子绕组磁场的转速与电流频率和极对数有啥关系？一台50Hz的三相电机，通入60Hz的三相对称电流，如电流的有用值不变，相序不变，试问三相组成磁动势基波的幅值、转速和转向是不是会改动？(15分)
2. 直流电机的感应电动势与哪些要素有关？若一台直流发电机在额外转速下的空载电动势为230V（等于额外电压），试问鄙人列状况下电动势变为多少？(20分)
（1）磁通削减10% ；
（2）励磁电流削减10%（思考磁路饱满）；
（3）转速添加20%；
（4）磁通削减10%，转速添加10%。
3. 试从物理含义上剖析，若削减变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将怎么改变？(15分)
4. 设有一台10kV、2200/220V、单相变压器，其参数如下：r1=3.6Ω、r2=0.036Ω、xk=x1+x2’=26Ω，在额外电压下的铁芯损耗pFe=70W，空载电流I0为额外电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为持平，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T形等效电路和近似等效电路。(30分)
5. 一台三相四极交流电机，定子三相对称绕组A、B、C别离通以三相对称电流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt-120)A、iC=10sin(ωt-240)A，求：(20分)
（1）当iA=10A时，写出各相基波磁动势的表达式以及三相组成磁动势基波的表达式，用磁动势矢量表明出基波组成磁动势的空间方位；
（2）当iA由10A降至5A时，基波组成磁动势矢量在空间上转过了多少个圆周？





第四组：
1. 啥选用短距和散布绕组能削弱谐波电动势？为了消除5次或7次谐波电动势，节距应挑选多大？若要一起削弱5次和7次谐波电动势，节距应挑选多大？(20分)
2. 一台笼型异步电动机，本来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出相同转矩的状况下，下列物理量将怎么改变？(20分)
（1）转速 ； （2）转子电流 ；
（3）定子电流 ； （4）定子功率因数 ；
（5）输入功率 ； （6）输出功率 ；
（7）功率 ； （8）起动转矩 ； （9）最大电磁转矩 。
3. 变压器衔接组(20分)
1） 依据变压器接线图，画出高、低压侧电动势相量图，并判别其衔接组；

2） 依据变压器衔接组，画出接线图和高、低压侧电动势相量图。



4.一台三相四极异步电动机，PN=28kW，UN=380V，电源频率f1=50Hz，定子绕组△接线，额外运转时cos 1=0.88，pcu1+pFe=2.0kW，pcu2=1.5kW，pmec+pad=1.2kW，试计算此刻转差率s，功率 N，定子电流I1及转子电流频率f2。(20分)
5.有一台三相汽轮发电机， ， ， 接法， （滞后），作单机运转。由实验测得它的同步电抗为 。电枢电阻疏忽不计。每相励磁电动势为 ，试求分下列几种状况接上三相对称负载时的电枢电流值，并阐明其电枢反响的性质：(1)每相是 纯电阻；(2)每相是 纯电感；(3)每相是 电阻电容性负载。(20分)





第五组：
1. 脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些根本特性？发生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有啥不一样？(20分)
2.普通笼型异步电动机在额外电压下起动时，为何起动电流很大而起动转矩不大？但深槽式或双笼电动机在额外电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为何？
(20分)
3.一台交流电机，定子槽数Z＝24，2p＝4，y1＝5，a＝2，每槽导体数为8.
(30分)
1） 画出叠绕组打开图（只画一相）；
2） 每相绕组串联有用匝数；
3） 基波绕组系数及五次谐波绕组系数。



4.(30分)有一三相电机，Z=180，2p=10，a=1，y=15，每线圈匝数Nc=3，f=50Hz，基波每极磁通 m1=0.113Wb，Bm1：Bm3：Bm5=1:0.2:0.1，三相绕组星形接法，试求：
（1） 每线圈的感应电动势Ec;
（2） 每相绕组的感应电动势EΦ；
（3） 线电动势E1。