2012-2013电机学期末试题复习题(1)

一、简答

1、电枢磁动势与磁场相互作用才产生电磁转矩。若电枢磁动势有交、直两个分量,那么是那个分量产生,那个分量不产生?还是两个都产生?答: 产生直轴电枢磁动势的电流沿电枢表面对称分布在几何中性线两侧,受到异极性磁场的作用,合成电磁力为零,即不产生电磁转矩。产生交轴电枢磁动势的电流对称分布在主极轴线两侧,产生的电磁转矩是同一方向的。可见,只有交轴电枢磁动势才产生电磁转矩。

2、请写出磁路基尔霍夫定律的数学表达式。书P23

3、为什么三相组式变压器不宜采用Yyn联结,而三相心式变压器又可采用Yyn联结?

4、感应电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系,为什么负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加,试说明其物理过程。从空载到满载,电机主磁通有无变化?答 负载增加时,电动机转速下降,转差率上升,转子绕组切割磁力线的速度增

加,转子的感应电动势、感应电流相应增加,转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系,定子磁动势增加,定子电流上升,即从电网吸收的电功率增加。这一过程直到转子电流产生的转矩与负载转矩重新平衡为止。

在U1不变的情况下,I1的增加导致I1Z1增加,使E1减小,主磁通略有减小。

5、并励发电机正转能自励,反转能否自励?

答 发电机正转时能够自励,表明发电机正转时满足自励条件,即:①有一定的剩磁;②励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻;③励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时,励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。如果转向改变了,励磁绕组的接线也应随之改变,这样才能保证励磁电流所产生的磁场方向与剩磁方向相同,从而实现电机的自励。当电机的转向改变了,而励绕组的接线未改变,这样剩磁电动势及其产生的励磁电流的方向必然改变,励磁电流产生的磁场方向必将与剩磁的方向相反。电机内磁场被削弱,电压不能建立,所以并励发电机正转时能自励;反转时,不改变励磁绕组的两个端头的接线,是不能自励的。 6、什么是软磁材料?什么是硬磁材料?(第一张导论18)软磁材料:磁滞回

线很窄。硅钢片、铸铁、铸钢等等。硬磁材料:磁滞回线很宽,或叫永磁材料。铁氧体、稀土钴、钕铁硼等。 7、简述三相电力变压器并联运行的理想条件是什么?(要求有原则和具体条件) 书p151

8、交流电动机机定子绕组加上三相对称电压,频率为f,如果5次谐波的合成

磁动势为,试说明三相5次谐波的合成磁动势特点。

书P208

9、为什么感应电动机空载时功率因数cosφ很低,负载增大则cosφ随之增大, 在负载大到一定程度后cosφ又开始下降?

空载运行时,异步电机的定子电流基本上是励磁电流Im,因此空载时功率因数很低,通常小于0.2。

随着P2的增大,定子电流的有功分量增加, cos? 1 增大,在额定负载附近, cos? 1 达到最大值。

当P2继续增大时,转差s变大,使转子回路阻抗角 变大, cos? 2 降,从而使cos? 1下降 10、他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降?并励发电机与他励发电机相比,哪一个电压变化率大?

答 他励直流发电机由空载到额定负载,电枢电流Ia由0增加到额定值IaN电枢回路电阻压降IaRa增加,且电枢反应的去磁作用使主磁通?下降,从而使感应电动势E下降。由公式U?E?IaRa可知,端电压U随Ia的增加而下降。

对于并励发电机,除上面两个原因外,端电压下降,引起励磁电流

If下降,

使得?下降和E下降,所以并励发电机的电压变化率比他励发电机电压变化率要大些。

11、当负载电流保持不变,变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化?当负载的功率因数等于1时,即纯电阻负载时,变压器的电压变化率很小。当负载呈电阻电感性时,即功率因数滞后,一般随着负载阻抗角ψ2落后的越多,电压变化率越大,当

时达到最大,ψ2再增大,电压变化率又趋于减小。当负载呈电阻电容性时,即功率因数超前,随着负载阻抗角 超前得越多,电压变化率越小,当

时,电压变化率将变为负值,这时负载电压将大于空载

电压。

12、三相感应电动机运行时,若负载转矩不变而电源电压下降10%,对电机的同步转速n1,转子转速n,主磁通?m,功率因数cos?1,电磁转矩Tem有何影响? 不变;下降;下降;下降;不变

13、在直流电机中,E>U还是U>E是判断电机作为发电机还是作为电动机运行的依据之一,在同步电机中,这个结论还正确吗?为什么?

14、简述并励直流发电机的自励条件,并解释原因(可以用图说明)。 自励条件为:

(1)电机应有剩磁。 (2)励磁绕组连接正确。

(3)励磁回路电阻应小于临界电阻,以确保电机端有一个恰当 的端电压。

需要说明的是,由于空载特性曲线正比于电机的转速n,转速降低意味着曲线下移,因此,对应的临界电阻也会随之变小,或者说,不同的转速将对应于不同的临界电阻

15、并励电动机正在运行时励磁绕组突然断开,并且有剩磁,负载转矩较小,电机将有什么现象发生?

16、一变压器,当其铁芯处在饱和时,为了得到正弦感应电动势,空载电流应呈何种波形?为什么?解法一:(空载电流就是励磁电流)第三章变压器12, 解法二:百度答案

17、将对称三相绕组接到三相电源的三个接线头对调两根后,其旋转磁动势的转向是否会改变?并说明原因。会改变。因为任意两根线对调后,三相电流的相序改变了,而旋转磁动势(基波)总是超前电流相绕组轴线转向滞后电流相绕组轴线,因此旋转磁动势的转向与原来相反。 18、当铁芯磁路上有几个线圈同时作用时,磁路计算能否用叠加原理?为什么?

19、三相变压器变比和线电压比有什么区别?折算时用前者还是后者?

20、产生脉振磁动势和产生圆形磁动势的条件各有哪些?

21、一台频率为50Hz的三相电机,通入频率为60Hz的三相对称电流,如电流的有效值不变,相序不变,试问三相合成基波磁动势的幅值,转速和转向是否会改变?

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