南京理工大学紫金学院课程试卷答案.doc

南京理工大学紫金学院课程试卷答案一. 填空题（10分，每空1分）1从电磁角度来看，一个磁极对应电机圆周的电角度为 。2为了使三相对称，通常令一个极域内每相所占的圆弧区域相等，这个区域称 。3 异步电动机根据转子结构的不同可分为鼠笼式 和 绕线式 两类。4 绕线式异步电动机转子串入适当电阻起动时，起动转矩将增加 ，起动电流将减小 ，其原因是提高了转子的功率因数 。5 汽轮同步发电机稳定极限角 .6 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网发出感性 无功功率，欠励时从电网吸收感性 无功功率。三. 简答题（45分）1为了得到三相对称的基波电势，对三相绕组安排有什么要求？1、三相绕组的构成（包括串联的匝数、节距、分布等）应相同，而且三相绕组轴线在空间应分别互差1200电角度。2、两相绕组通以两相电流是否会产生旋转磁势？单相绕组的磁势的振幅是多少？它具有什么性质？两相绕组通以两相电流会产生旋转磁势。单相绕组的磁势是脉振磁势，振幅为：3、异步电机转子静止与转动时，转子边的电量与参数有何变化？答: 异步电机转子静止时转子边的电量与参数有E2、X2、I2他们的频率都是f1异步电机转转动时转子边的电量与参数有E2s、X2s、I2s不仅他们的大小与转子静止时不等, 而且都是他们的频率f2=s f1.4、同步电动机中的隐极式和凸极式各有什么特点？答: 同步电动机的转子，按照它的磁极结构特点，可分为凸极式和隐极式两种。（1）凸极式转子有明显凸出的磁极，凸极电机的特点是气隙不均匀，转子磁极中心附近气隙最小，磁阻也小。而在转子磁极的几何中线处气隙最大，磁阻也大，磁导最小。凸极式转子结构简单，制造方便，制成多极比较容易，但机械强度较低，所以它适用于低速、多极同步电机。同步电动机大多数也是容量较大、转速较低的凸极同步电机。（2）隐极式转子则没有明显凸出的磁极，隐极式转子制造工艺比较复杂，但它的机械强度较好，适用于极数少、速度高的同步电机。由于凸极式转子的结构和加工工艺比较简单，而且在过载能力和运行的稳定性方面都比隐极式转子好，所以除了高速的大容量的同步电动机采用隐极外，一般都采用凸极式。三. 计算题（70分）1、（13分）已知一台三相6极交流电机，定子是双层分布短距绕组，频率Hz，定子槽数槽，线圈节距（是极距），定子绕组Y接，线圈匝数匝，气隙基波每极磁通是Wb，绕组并联支路数。求：（1）基波绕组系数；（2）基波相电势；（3）基波线电势。解： ， 1分 1分每极每相槽数 1分槽距角 基波分布因数 1分(1) 基波绕组系数 1分(2) 每相绕组串联匝数为 1分相绕组基波电动势有效值 (V) 2分（3）基波线电势有效值 (V) 2分2（12分）有一台三相6极异步电动机，Hz，试求：（1）旋转磁势的转速；（2）额定转速；（3）转子转速为960r/min时的转差率s；（4）r/min时的转差率s；（5）启动瞬间的转差率s。解： （1） 3分（2） 3分（3） 2分 （4） 2分（5） 2分3（12分）有一台三相异步电动机，2p=4, , , 定子绕组为Y连接。额定运行的各项损耗分别为，,试求：（1）额定运行时的电磁转距；（2）额定运行时的输出转矩；（3）额定转速。解：（1） 3分 2分（2） 3分 2分（3） 2分4、 （12分）有一台汽轮发电机，PN=12500kW, UN=6600V,定子绕组Y接法，m=3, cosN=0.8 (滞后)，XS=4.0，发电机并网运行，输出额定频率f=50HZ时，求：每相空载电势EO；额定运行时的功角；最大电磁功率PMmax; 过载能力KM。解：5、（12分）有一台三相凸极同步发电机并网运行，额定数据为：SN=8750kVA,UN=10.5kV，定子绕组Y接法，cosN=0.85 (滞后)，同步电抗Xd=16，Xq=10,电阻不计，试求：额定状态运行时，发电机的功角和每相励磁电势EO？ 解：（1） （2分） （2分） （2分） （6分）二. 填空题（10分，每空1分）1 内功率因数角指的是（ ）之间的夹角，功角指的是（ ）之间的夹角。2隐极同步发电机适合（ ）速旋转的（ ）发电机。3水轮同步发电机稳定极限角 （填角度的大小范围）.4 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个 滞后 性质的无功电流。2 同步发电机主磁极的极对数一定时，其感应电动势的频率 与电机的转速 之间有着严格不变的关系。 10 三相异步电动机最大电磁转矩的大小与转子电阻值无 关，起动转矩的大小与转子电阻有关（填有无关系）。二. 简答题（45分）1、 电角度的意义是什么？它与机械角度有怎样的关系？电角度的意义是：转子在旋转时每经过一对磁极就相应地变化一个周期,即为360度电角度.电角度是机械角度乘以磁极对数P。2异步电动机调速方法有那些？a) 异步电动机调速方法有那些？依据公式：（1） 变极调速（2） 变频调速（3） 改变机械特性曲线的形状（及改变S调速） 改变绕线式异步电机的转子外串电阻； 改变绕线式异步电机的转子外串附加电势串级调速； 改变外施电压调速。3异步电动机等效电路中/代表什么意义？能不能不用电阻而用一个电感或电容来表示？为什么？、/ 称为模拟电阻，其消耗的功率等于总的机械功率。其不能用电阻电阻而用一个电感或电容代替。当0S0，电机轴上输出机械功率；当S0时，电机处于发电状态/1时，电机处于发电状态/0,电机从轴上吸收机械功率4三相同步发电机投入并联时应满足哪些条件？（1） 双方应有相同的相序，（2） 双方应有相同的电压（3） 双方应有相等或接近与相等的频率。三. 计算题（70分）1. （12分）有一台三相同步发电机，极，定子绕组Y接法，槽，匝，槽，槽， Hz，试求：（1）单相绕组所产生的基波磁势幅值；（2）三相绕组所产生的合成磁势的基波幅值；解 (1) 1分 1分 1分 1分 1分 1分一相磁势幅值为 2分(2) 三相合成磁势幅值为 2分2（12分）有一台三相异步电动机，输入功率，定子铜耗，铁耗，转差率s=0.015,试求：（1）电磁功率；（2）转子铜耗；（3）总机械功率。解：（1） 4分（2） 4分（3） 4分3（12分）有一台三相异步电动机，2p=4, ,定子绕组为Y连接。额定运行的各项损耗分别为，机械损耗，附加损耗,试求：（1）额定运行时的额定转速；（2）额定运行时的输出转矩；（3）空载转矩；（4）电磁转距。解：（1） 2分 3分（2） 3分 2分（3） 2分4（12分）有一台三相凸极同步发电机，电枢绕组Y接法，每相额定电压，额定相电流，（滞后），已知该机运行于额定状态，每相励磁电势，内功率因数角，不计电阻压降，试求：和各为多少？ 解： 2分 2分 2分 2分 2分 5（12分）一台凸极三相同步电动机，Y接法，额定功率因数（超前），同步电抗，不计电阻压降，试求：（1）额定负载时空载电势E0及功率角N；（2）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。解：（1） （1分） （2分） （2分） （2分） （2分）（2） （2分） （2分）