第一组：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

天津大学21春电机学离线大作业答案100

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第一组：

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？

 

 

 

 

第二组：

1.为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载和负载时激励各磁通的磁动势？(30分)

2.同步电机有哪几种运行状态，如何区分？(30分)

3.一台交流电机定子采用双层叠绕组，其中定子槽数Z=36，极数2p=4，并联支路数a=2，节距y1=7，线圈匝数Nc=2，试求：(20分)

1）画出叠绕组展开图（只画一相）；

2）每相绕组串联匝数；

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

4.一台并励直流发电机，PN=26kW，UN=230V，nN=960r/min，2p=4，单波绕组，电枢导体总数，Na=444，额定励磁电流IfN=2.592A，空载额定电压时的磁通F0=0.0174Wb，空载损耗p0=0.4kW。电刷安装在几何中性线上，不计磁路饱和的影响，试求额定负载时：(20分)

4）发电机的感应电动势E；

5）发电机的电磁功率Pem、电磁转矩Tem及效率hN；

 

 

 

 

第三组：

1. 如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？它们的、、、、的方向有何不同？能量转换关系如何？(20分)

2.试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围？(10分)

3.变压器连接组(20分)

1）根据变压器接线图，画出高、低压侧电动势相量图，并判断其连接组；

 

2）根据变压器连接组，画出接线图和高、低压侧电动势相量图。

 

4.一台并励发电机，PN＝6kW，UN＝230V，n＝1450r/m，电枢回路电阻，励磁回路电阻，额定负载时的附加损耗W，铁耗W，机械损耗W，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。(25分)

5. 某工厂电力设备的总功率为4500kW，（滞后）。由于生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少？(25分)

 

 

 

 

 

 

第四组：

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？

 

 

 

 

 

第五组：

1.试述同步发电机投入电网的并联条件是什么？如果不满足，会发生什么后果？投入的方法有哪几种？(20分)

2.三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、转差率及转子磁动势相对于转子的转速之间的相互关系如何？

试填写下表中的空格。（25分）

       

1     50   0.03   

2   1000 50       

  1800   60 3     

5 600 -500         

3 1000       -0.2   

4     50   1   

 

3.若把直流发电机的转速降低30％，问在他励方式下运行和并励方式下运行时，哪一种运行方式下空载电压降低得较多? 为什么？（25分）

4.一台三相隐极同步发电机并联在无穷大电网上运行，额定容量SN＝31250kVA，

  额定电压UN＝10.5kV，定子绕组Y接，额定功率因数cosφN＝0.8（滞后），同

步电抗Xt＝7.0Ω，电枢电阻略去不计。试求：（30分）

1）额定运行时，发电机的定子电流I、每相励磁电势E0、功角θN；

2）若该发电机的有功输出减小一半，励磁电流保持不变，求此时的功角θ

及cosj；