内容发布更新时间 : 2024/12/27 17:41:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
黑龙江大学机电工程学院
(a) 主磁极数； (b) 主磁极对数； (c) 恒等于2； (d) 恒等于1。
15. 一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的60%，而励磁电流、电枢电流都
不变，则 。 (a) (a)Ea下降到原来的60% (b) T下降到原来的60% (c)Ea和T下降到原来的60% (d) 端电压下降到原来的60% 16. 设感应电动机定子旋转磁动势的转速为n1, 转子电流产生的旋转磁动势相
对定子的转速为n2, 则( ) 答案：C
A．n2＞n1 B． n2 17. 变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将（ ）答案：C A．减小 B．不变 C．增大 D．不确定 18. 深槽和双笼感应电机的共同特点是( ) 答案：B A．改善运行特性 B．改善起动特性 C．效率低 D．起动特性较差 19. 一台额定条件下工作在 220V，50Hz 的单相变压器，错接在220V，60Hz的交流电源上，则 额定负载时的主磁通会（ ）答案：B A．变大 B．变小 C．几乎不变 D．无法确定 20. 一台变压器在工作时，额定电压调整率有可能为零，这时的负载性质可能是( )。 A．电阻性负载 B．电阻电容性负载C．电感性负载 D．电阻电感性负载 答案：B 21. 一台四极单叠绕组直流发电机出现一个元件断线时，下列哪一项保持不变（ ）。 A．额定负载时的线电流 B．空载电势 C．电机绕组总电阻 答案：B 22. 适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的 。 A Ist减少, Tst增加, Tmax不变, sm增加；B Ist增加, Tst增加, Tmax不变, sm增加； 6 黑龙江大学机电工程学院 C Ist减少, Tst增加, Tmax增大, sm增加；D Ist增加, Tst减少, Tmax不变, sm增加。 答 A 23. 若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U0将 。 A．升高20％ B．升高大于20％ C．升高小于20％ D．不变 答：B 解释：根据公式Ea?Ce?n，因为是并励，并励直流发电机转速上升20％会影响励磁回路电流（?也会增大），也会对端电压有影响的。所以，空载时发电机的端电压U0将升高大于20％。 思考题：如果是他励直流发电机端电压U0将如何变化？ 24. 三相异步电动机在额定电压和频率下运行时，若负载发生变化，则旋转磁场的每极磁通 ( A )。 A.基本不变 B.随负载增大而增大 C.随负载增大而减小 根据：U1?E1?4.44f1N1Φ1kw1 25. 直流电机运行在发电机状态时，其（ A ） A. Ea?U B. Ea?0 C. Ea?U 26. 变压器短路试验时的损耗（ C ） A． 全部为铜耗 B． 主要为铜耗 C． 主要为铜耗，铁耗可以忽略 27. 国产额定转速为960r/min的感应电动机为（ ）电机。 A 2极； B 4极； C 6极； D 8极。 答 C 28. 直流电动机的基本结构主要由静止的（ B ）和旋转的（ B ）两大部分构成。 A：铁心，绕组 B：磁极，电枢 C：电枢，磁极 D：绕组，铁心 29. 与同容量的变压器比较，异步电动机的空载电流比变压器的空载电流( A )。 A.大 B.小 C.相同 答：变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁芯外，还有气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标幺值为0.2~0.5，变压器空载电流的标幺值为0.02~0.1。因此，相同容量的异步（感应）电动机的空载电流比变压器的大得多。 30. 直流电机的铁损、铜损分别( C ) A.随负载变化，随负载变化 B.随负载变化，不随负载变化 C.不随负载变化，随负载变化 7 黑龙江大学机电工程学院 三、简答题 1. 变压器用硅钢片进行铁心叠压时出现了较大间隙，若一次侧额定电压不变，问该台变压器下列物理量各将 发生怎样变化，结合公式简要说明变化原因。(1)变压器主磁通；(2)一次侧空载电流。 答： （1）U1?E?4.44f1N1?m，主磁通由电源电压和频率决定，所以基本不变 （2）出现较大间隙后，主磁路的磁阻增加，主磁通基本不变，因此产生同样的主磁通需要的励磁磁动势增加，因此空载电流增加。 （或者：空载电流主要取决于激磁阻抗，有缝隙后激磁电抗下降，则空载电流必然增加） 2. 变压器的空载电流的主要作用是什么？什么是主磁通？什么是漏磁通？ 答：变压器的空载电流的主要作用是产生励磁磁势，从而在铁心中产生主磁通，使原副边绕组感生电势，实现“变压”功能。 所谓“主磁通”就是指由励磁电流产生的、与原副边绕组同时交链的磁通。主磁通是工作磁通，它将原边送来的能量以交变磁能的形式送给副边。主磁通的经过路径是铁心，磁阻小；而“漏磁通”则只与产生它本身的绕组交链，不介入工作，因而不起能量传递作用。漏磁通的路径则为空气，磁阻大，所以主磁通通常比漏磁通大很多。 3. 并励直流电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值，而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：（1）直流电动机起动时，由于转速为0，Ea?0，电枢回路的电阻很小，如电枢回路不串电阻，全压起动，起动电流Ist?U，可达额定电流的几十倍，损坏电机，电枢回路中串联较大的电阻可以降低起动电流。 Ra（2）起动过程中有要求有足够大的电磁转矩，T?CT?Ia，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产出足够大的电磁转矩，电机很快转动起来，感应电动势很快建立起来，使起动电流很快减小。 4. 什么是同步电机？它的转速由什么决定？同步电机和异步电机的根本区别是什么？汽轮发电机和水轮发电 机的主要结构特点是什么？为什么前者总做成细长形状，而后者总做成矮胖形状？ 答：汽轮发电机由汽轮机拖动，汽轮机是高速原动机，因此，汽轮发电机普遍做成二极机，极数少，直径无需做大便有足够空间安排磁机，同时从旋转件的机械应力考虑，也要求做成细长形，这样铜线利用率高。水轮发电机由水轮机拖动，水轮机是低速原动机，要得到较高的频率，因此，极数多，直径必需做大才有足够空间安排磁机，因此水轮发电机必需做成矮胖形。 5. 绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否 越大越好？ 答：从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得cos?2 8 黑龙江大学机电工程学院 提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势E1增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、cos?2成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和cos?2增加，使起动转矩增加了。 如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。 6. 他励直流电动机为什么不能全压直接起动？一般采取什么方法起动？ 答：在启动瞬间，电动机的转速n=0，反电动势E＝0，启动瞬间电枢电流Ia?UNRa；由于电枢电阻Ra很ａ小，在Ra上加上额定电压UN，必然产生过大的电枢电流，造成严重的后果。所以，直流电动机不允许全压直接起动。采用电枢串电阻启动和降低电源电压启动。 7. 试简述增大绕线式感应电机转子电阻对下列参数的影响：起动电流，起动转矩，最大转矩，额定转速，额 定效率。 答：起动电流减小、起动转矩增大、最大转矩不变、额定转速下降、额定效率降低。 8. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗 和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？ 答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。 9. 异步机工作于电动机状态时的转速与同步速、转子电流与电枢磁场、电磁转矩与转向是怎样的关系?结合异 步机工作于电动机运行状态时的工作原理分析：异步电动机空载运行时定子磁动势F1与激磁磁动势Fm的关系。 答：异步机工作于电动机状态时，转子转速低于同步速；转差率0 异步机电动机空载运行时，转子转速接近于同步速，此时旋转磁场切割转子导体的相对速度接近于零，所以转子电流很小，可以近似认为I2?0，即F2近似为零。所以空载时F1与Fm近似相等。 10. 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是怎样的？如果逆电枢旋转方向转 过一个角度，电枢反应的性质又会怎样？ 答：直流电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一个角度对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的；如果逆电枢旋转方向转过一个角度，直轴电枢反应的性质将是增磁的。 11. 基本磁化曲线与起始磁化曲线如何获得？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？ 9 黑龙江大学机电工程学院 答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B?（曲线；基本磁化曲fH）线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。 磁路计算时用的是基本磁化曲线。 ?12. 异步电动机等效电路中的附加电阻R（）s的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电21?s阻？为什么？ 答：异步电动机等效电路中的附加电阻是代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率 '2'。因输出的机械功率和I2R（）s来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）21?s机械损耗等均属有功性质。因此， 从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。 13. 为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。 空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。 短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 四、计算题 1. 一台并励直流发电机，额定功率PN=20kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1450r/min，电枢 回路总电阻ra=0.486?，励磁回路总电阻Rf=215?，一对电刷的接触电压降为2Δus=2V，额定运行时的铁耗pFe=442W，机械损耗pm=104W，不计附加损耗。求额定运行时的：电枢电流Ia；电枢电动势Ea；电磁功率PM；电磁转矩T；效率η。 解：电磁功率 发电机的额定电流、额定励磁电流和额定电枢电流分别为 IN=PN/UN If =UN/Rf Ia=IN+If A （2）额定运行时的电枢电动势为Ea=UN+Iara+2Δus 10