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[离线作业] 天大2019年秋学期考试《电机学》离线作业考核

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homework 发表于 2019-10-8 12:48:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
homework
2019-10-8 12:48:53 197 1 看全部
电机学0 h: P$ x  p6 J6 [. `
要求:
# p1 M  q3 u$ n- k一、        独立完成,下面已将五组题目列出,请任选其中一组题目作答,
4 A: a+ e; o& U. g( O: g* q每人只答一组题目,多答无效,满分100分;, N$ e, n& K2 a& Q. S: u7 \- b5 g, U
; T/ @/ D8 h9 v2 Y3 M  S& F
题目如下:0 o8 y7 L/ B# i
第一组:
$ H! V$ W+ j5 Q3 z& r1. 定子绕组磁场的转速与电流频率和极对数有什么关系?一台50Hz的三相电机,通入60Hz的三相对称电流,如电流的有效值不变,相序不变,试问三相合成磁动势基波的幅值、转速和转向是否会改变?(15分)
* F+ D# [" G: p( w6 E6 r6 r6 i! \/ J6 M4 k2. 直流电机的感应电动势与哪些因素有关?若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V(等于额定电压),试问在下列情况下电动势变为多少?(20分)* M9 k6 Z2 B5 A1 u* G: `6 F8 L
(1)磁通减少10% ;
3 f' _. `$ S$ P- r. A( O- j- Z! e(2)励磁电流减少10%(考虑磁路饱和);7 L/ Z$ C3 _; d4 k8 R. v1 ^
(3)转速增加20%;$ n$ Y" H' A5 _( E: B! K8 I
(4)磁通减少10%,转速增加10%。" W* J) j; w! G4 {
3. 试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?(15分)6 A# }+ P% G  r  `, [% U  A
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,在额定电压下的铁芯损耗pFe=70W,空载电流I0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等,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)2 J2 U" \" w* p' q9 e( k& c
5. 一台三相四极交流电机,定子三相对称绕组A、B、C分别通以三相对称电流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt-120)A、iC=10sin(ωt-240)A,求:(20分)9 x$ o/ Y6 }+ H3 U+ R/ s7 ^
    (1)当iA=10A时,写出各相基波磁动势的表达式以及三相合成磁动势基波的表达式,用磁动势矢量表示出基波合成磁动势的空间位置;
: S8 R% K$ A$ W$ l(2)当iA由10A降至5A时,基波合成磁动势矢量在空间上转过了多少个圆周?
' ]( H4 U3 f) ?( V) Y第二组:% P* ]: X& Y; W% m% {
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。
$ W, E2 e+ @! u6 D- q(30分)* {, R+ x% |8 i. B8 ^
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)6 L- f) w9 e. j
(1)绕组因数KN1、KN5、KN7;         , ]/ \; k( G) ^# t' a
(2)画出槽导体电动势星形图;% k. ^3 D7 Q  t5 L% |- q- u$ g$ W
    (3)画出三相绕组展开图(只画A相);
3 ]2 [' j4 J  K" V; q3. 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)
6 ~. _* A* O* y' A$ S. {2 V) p! U+ x" V(1)电磁功率、内功率和输出机械功率,以及电机效率;
( r, o- x, l: v, \8 a(2)转差率、转速
) |" L$ Z/ T, I( F2 s  m, L% F(3)电磁转矩和机械转矩各为多少?
+ l; [! X" G" ~# \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)& U2 \' F9 A3 J" y2 g; D' M5 m
(1)应用星形-三角形起动,起动电流和起动转矩各为多少?
1 ]9 b5 p' x5 E4 C" t+ c(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?
( M  J% q, k% |# g第三组:
1 {0 q; i; O1 m% E2 |  O3 C1. 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)) S. k. u# t6 m  e. \6 t* Z
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)
: W% z+ m4 }$ s; J2 Y3. 变压器连接组(20分)
% o8 ?5 L- B1 S. Q' `* `$ C, o1)        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;
6 R9 A, D% o, p# c2)        根据变压器连接组,画出接线图和高、低压侧电动势相量图。8 q* _  P1 a" a7 b
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)
: V, z  C% c7 A) l1 D5. 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)
+ D9 @: {* K' W  h2 d" s第四组:
! ^/ O1 A2 b0 |7 ~1. 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度 。(20分)2 e, H+ ?: l# \5 M6 {9 _; w
2. 某绕线转子异步电动机,如果(1)转子电阻增加一倍;(2)转子漏电抗增加一倍;(3)定子电压的大小不变,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)6 m5 c/ ^( _; L/ l7 B& ~
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,流入电流有效值I=16A,试求:旋转磁动势的基波、5次和7次谐波分量的振幅及转速、转向?(30分)7 h. |! G' v: Z
4. 设有一台50kVA,50 Hz,6300/400V,Yy连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)
9 C& K: N0 w* C. i: `        (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,所有参
" D$ T6 g+ Q/ ]& K+ O1 y! c数均归算到高压侧,作出该变压器的近似等效电路。, R, s4 b1 j. \8 H5 G" W+ U( {, H
        (2)试求该变压器供给额定电流且cosθ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。
; Y1 l1 G6 w6 i第五组:
$ A! x9 B$ h/ `- M0 f: P1 J1.        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?
9 S7 k/ M$ I9 R* }(15分)  t0 o5 ~& M$ v  l$ B0 z0 X# X, I
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); K) E1 o4 M- g" @# g
(1)三相对称电阻负载;
2 S+ y+ q) [. T(2)纯电容性负载 ,发电机同步电抗 ;
1 o4 Z/ @: Z% H; r; p4 Y! ](3)纯电感性负载 ;7 R9 R0 z" ^3 @9 j; L, ?' a
(4)纯电容性负载 ,同步电抗 。4 o/ d5 a- l+ |3 _
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)
  r( V& a5 x3 d# ?: v4 b4. 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)
2 j( A5 {5 Z& q9 a! V# O, ^1)        电动机的额定输出转矩;
, w3 a* b9 G# N) v3 w" q2)        额定电流时的电磁转矩;
% S- N( x" {& p) y& q! n9 V3)        当电机电流减小为20A时,电机的转速是多少?% `, u/ H$ R9 p
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,! ~! @5 T) n. [8 m6 F: \  F2 B
=3.18Ω, =6.7Ω, =9.85Ω,Xm=188Ω,Rm忽略不计。试求:(30分)
/ e7 }4 [8 q8 {- Z* K7 O. A1)        最大转矩及临界转差率;
) R! x& p5 b6 I+ |) Q; W  b; ^5 w2)        直接起动时起动电流和起动转矩;
$ y$ s9 B2 k# e7 V6 @7 ^% Y3)        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?$ A) J! \# ~- Q( c( u( I3 O

/ s3 ?/ a9 O7 J/ F6 Q7 \- s) \

2019秋 电机学 第4组答案.zip

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第4组答案

电机学 第三组 答案.zip

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第3组答案

ZENG662301 发表于 2019-10-20 10:25:20 | 显示全部楼层
ZENG662301
2019-10-20 10:25:20 看全部
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