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山东理工电机题.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.43M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    变 压 器 一、判断题 1、变压器的电压调整率越大，说明输出的电压越稳定。（ × ） 2、与普通变压器一样，当电流互感器副边短路时，将会产生很大的短路电流。（ × ） 3、自耦变压器的原边从电源吸收的电功率，除一小部分损耗在内部外，其余的全部经原、副边线 圈之间的电磁感应传递到负载上。（ × ） 4、将联接组别为 Y，y0 的三相变压器副边出线端标志由 a、b、c 依次改为 c、a、b，则其联接组 别变成 Y，y8。（ × ） 5、变压器并联运行的必要条件是各变压器的变比必须相同，否则将在变压器中产生很大的环流。 （ √ ） 6、正常运行时，电流互感器副边近似于短路状态，而电压互感器副边相当于开路。（ √ ） 7、与同容量的双绕组变压器相比，自耦变压器的线圈容量比双绕组变压器线圈容量要小些。（ √ ） 8、Y，d1 联接组别的变压器，原、副绕组对应的相电压的相位差是 30°。（ × ） 9、将联接组别为 Y，d11 的三相变压器副边出线端标志由 a、b、c 依次改为 b、c、a，则其联接组 别变成 Y，d3。（ × ） 10、电流互感器铁心中的磁通基本上是一个常量，与副边电流大小无关。（ √ ） 11、额定电压为 10000/400 V 的三相变压器，D，y1 接法，那么该变压器的变比为 43.3。（√ ） 12、当变压器的副边电流增加时，由于副绕组的去磁作用，使铁心中的磁通减少。（ × ） 二、填空题 1、联接组别为 Y，d3 的三相变压器，其高压边相电压超前低压边相电压 120°电角度。 2、变压器副边电流的大小和性质决定于 负载的大小和性质 ，原边电流决定于 副边电流 。 3、自耦变压器的低压绕组是 高压绕组 的一部分，其原边和副边既有 磁 的联系，又有 电 的联系。 4、某单相电力变压器，已知变比 k=2，在高压边做短路试验时，测得的短路阻抗的标么值为 0.06， 若在低压边做短路试验时，测得的短路阻抗的标么值为 0.06 。 5、将联接组别为 Y，d11 的三相变压器副边出线端标志 a、b、c 依次改为 b、c、a，其联接组别变 为 Y，d7 。 6、自耦变压器的额定容量由 电磁容量 和 传导容量 组成。 7、额定电压为 220/110V 单相变压器，在 AX 端加 220V 交流电压，将 X 与 x 相连接，当 A、a 为同 极性端时，A、a 之间的电压为 110 V；当 A、a 为为异极性端时，A、a 之间的电压为 330 8、变压器励磁阻抗的大小与磁路的 饱和程度 有关，它不是一个常数。 9、当变压器带 容 性负载时，有可能使电压变化率为零。 10、三相变压器副绕组采用三角形接法时，若一相绕组接反，则副边三相电动势相量和等于 V。 相电势的 2 倍 。 三、问答题 1、三相变压器原、副边联接图如图所示。试画出相量图，并判断联接组别。
    答：（a）Y，y2 （b）D，y11 2、变压器励磁阻抗与铁心的饱和程度有关，为什么我们却把它当作常数，每一台变压器都给定一 个确定值？ EU 1 ，当电源电压一定时，铁心中主磁通为常数，则反映主磁通大小的励磁 44.4 fW 1 m 答：由  阻抗也为常数，所以当某台变压器绕组匝数一定、频率一定时，励磁阻抗为定值。 3、变压器原、副边绕组之间没有电路的直接联系，为什么负载运行时，副方电流增加或减少的同 时，原方电流也跟着增加或减少？ 答：副方电流变化时，力图产生磁势变化影响主磁通，由于电源电压不变，则主磁通近似不变，为 此原方电流必须变化，以产生磁势抵消副方磁势的影响，维持主磁通不变，即满足磁势平衡。所以 原方电流随着副方电流的变化而变化。 4、自耦变压器的计算容量为什么小于变压器的额定容量？原、副边的功率是如何传递的？ 答：因为自耦变压器原副绕组既有磁联系，又有电联系，公共绕组的电流是原、副方电流之差，则 绕组计算容量是额定容量的 1(  )1 AK 倍。 5、三相变压器连接如图（a）、（b）所示，画出相量图并确定联接组别。
    答：（a）D，d0 （b）D，y3 6、为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁耗，短路损耗可以近似看成铜耗？ 答：空载时，因空载电流很小，则铜耗可忽略；但电压为额定值，则磁通为额定，故铁耗较大。所 以空载损耗近似看成铁耗。 短路时，因短路电压很低，则磁通很低，铁耗较小；但短路电流为额定值，故铜耗较大。所以 短路损耗近似看成铜耗。 7、试分析变压器原绕组匝数比设计值少时，铁心的饱和程度、励磁电流的大小、铁耗、变比的变 化。若副绕组匝数比设计值少时，上述各量将如何变化？ 答：若原绕组匝数减少时，因电压不变，故铁心磁通增大，其饱和程度增大，但励磁电流将增加。 由因铁心磁密增大，故铁耗增大；另外，变比将减小。 若副绕组匝数减少时，铁心饱和程度不变，励磁电流不变，铁耗不变，变比增加。 8、一台变压器在额定短路电流的情况下，高压侧和低压侧所测量的短路参数相同吗？若用标么值 来表示高低压侧的短路参数相同吗？ 答：不相同。 相同。
    9、变压器并联运行的条件有哪些？哪个条件需严格遵守而不得有误？ 答：（1）变比相等。 （2）联接组别相同。 （3）短路阻抗标么值相等。 其中，联接组别相同必须严格遵守。 四、计算题 1、一台三相变压器 S N  5600 KVA , U / U 2 N 1 N  3.6/10 KV , , dY 11 连接，在高压侧做短路试验，所 U 测数据为：  550 , IV K K  323 3. pA , K  18000 W 。已知额定电压下的空载损耗 p 0  6800 W ，试 求：①变压器短路参数的标么值（忽略温度影响）。②满载及 cos 2  8.0 （超前）时副方电压变化 率及效率。③ cos 2  8.0 （超前）产生最大效率时的负载系数。 解：（1） Z K  U I K K  550 323 3/ 3.  .0 982  r K  P K 2 I K  18000 323 3. 3/ 2  .0 057  x K  Z 2 K  2 r K  98.0   Z 1 N  1 N  U I 1 N 2 U 1 N S N  10000 ( 5600  2 )3/ 10 3/ 3  .17 857  Z * K  .0 055 *  U （2） 2 r K  .0 0032 x * K  .0 0549 ( * cos r    K .0(1 0032   2  sin )   2 0549 .08.0  * x K  )6.0  03.0  %3   1(    S N  1(  5600  10 )  %45.99%100   18000 P 0 cos 2     2 6800 3 P KN 2 P   0 18000  8.0 6800   )  %100 P KN （3）  max  P 0 KNP  6800 18000  .0 615 2、某三相变压器的技术数据为： S N  5600 KVA , U / U 2 N 1 N  6000 / 400 , dYV , 11 接法，在原边做短 路试验，当短路电流为额定值时，测得 U K  280 V , p K  56 KW ，空载试验测得 p 0  18 KW 。试 求：①短路电阻、短路电抗和短路阻抗的标么值。②额定负载且 cos 2  8.0 （滞后）时的电压调整 率和效率。
    解：（1） I 1 N  Z 1 N  1 N S N 3 U U I 1 1 N  N    3 5600 10  6000  3/ 86. 3 6000 538   538 86. A 43.6  r K  P K 2 I 1 N  3 56 10  538 86.  2 3  .0 064  * r K  r K Z 1 N  01.0 Z K  U I 1 K N  280 538 3/ 86.  3.0  Z * K  Z Z 1 N K  .0 047 x K  Z 2 K  2 r K  2 3.0  .0 064 2  .0 293 x * K  *  U （2） ( * r K    01.0(1  cos  * sin x  2 K .08.0 046   )  2 )6.0   .0 035  %5.3 K  .0 046 x Z 1 N   1(    S N  1(  5600 2 P   0 cos   2 56 18  8.0 18   P K P 0  2  P K )  %100 )  %4.98%100   56 3、设有两台变压器并联运行，第一台的容量为 1000KVA，第二台的容量为 2000KVA，在不允许任何 一台变压器过载的情况下，试就下列两种情况求变压器组可能供给的最大负载？（1）当第一台变 压器的短路电压为第二台变压器短路电压的 90%时，即设 u   k 9.0 u k  ；（2）当第二台变压器的短路 电压为第一台变压器短路电压的 90%时，即设 u   k 9.0 。 u k  解：（1） I I *  *   Z Z * k  * k   u k  u k   1 9.0 令 * I 1 ， 则 * I 9.0 故最大输出容量： S  S   S  1  1000  9.0  2000  2800 KVA （2） I I *  *   u k  u k   9.0 令 * I 1 ， 则 * I 9.0 故最大输出容量： S  S   S   9.0  1000 1  2000  2900 KVA 4、一台三相变压器 S N  5600 KVA , U / U 2 N 1 N  3.6/35 KV , , dY 11 连接，在高压侧做短路试验，所 测数据为： U  2610 , IV  3.92 pA , K K K  53 KW 。当电源电压为额定值时，副方满载，测得副边 电压恰好为额定值，求：（1）短路参数的标么值；（2）此时负载的性质及功率因数角的大小（不计 温度影响）。
    解：（1） I 1 N  Z 1 N  1 N S N 3 U U I 1 1 N  N    5600 3 35  3 35 10  3 3.92   3.92 A  218 93.  I 1 NP  I 1 N  3.92 A Z K  U I KP KP  2610 3  3.92  .16 326  Z * K  K  Z Z 1 N .16 218 326 93.  .0 075 r K  P KP 2 I KP  53 3  3 10  3.92 2  .2 074  * r K  r K Z 1 N  .2 218 074 93.  .0 009 x K  Z 2 K  2 r K  .16 326 2  .2 074 2  .16 194 x * K  K  x Z 1 N .16 218 194 93.  .0 074 （2） *  U    ( * r K cos  2  x * K sin  2 )  0  tg  2  * r k * x k  .0 .0 009 074  .0 1216  2  93.6  cos 2  .0 993 （容性负载） 5 、 两 台 变 压 器 并 联 运 行 ， 均 为 Y ， d11 接 法 ， U 1 N / U 2 N  5.10/35 KV , S N   1250 KVA ， Z * K   ;06.0 S N   2000 KVA , Z * K   07.0 。试求：（1）总输出为 3250 KVA 时，每台变压器的负载是 多少？（2）在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？利用率是多少？ 解：（1）每相总负载电流： I P  3 10 3250  5.10 10 3   3  103 17. A 每相副方额定电流： I N 1  3 10 1250  5.10 10 3   3  68.39 A I N 2  3 10 2000  5.10 10 3   3  49.63 A 并联时： I * 1  Z * K   I * 2  Z * K  即有， 1 P  Z * K   I I P 2 N 2  Z * K  I I I      1  N P I 1 P  I P 2 解方程得： I 1 P  5.43 A I P 2  67.59 A
    S    1 S N    1250  1370 3. KVA  2000  1879 7. KVA S   2  S N  （2）当 * 1 I 1 时， I * 2  Z Z * K * K 1 2  I * 1 5.43 68.39 67.59  49.63 06.0 07.0  .01  857 故 S  .0 857  2000  1714 3. KVA 总输出容量： S  S   S   1250  1714 3.  2964 3. KVA 利用率： S NS  2964  3. 2000 1250  %21.91 直 流 电 机 一、判断题 1、若无剩磁，则并励直流发电机就不能建立直流电压。（ √ ） 2、他励直流电动机拖动负载运行，只要负载转矩不超过额定转矩，无论采用哪种调速方法，电动 机均可以长期运行而不致过热损坏。 （ × ） 3、并励直流发电机由于其励磁电流由发电机本身供给，因此发电机输出功率总小于输入功率，而 对他励直流发电机由于励磁电流由另外的电源供给，因此输出功率可以等于输入功率。 （ × ） 4、直流发电机电枢导体的电势与电刷间电势一样都是直流电势，只不过大小不同而已。（×） 5、无论是在发电机还是电动机中，电磁转矩的方向总是和电机的转向相反。（ × ） 6、他励直流电动机采用降低电源电压调速，额定运行时，不论转速高低，电枢电流均为额定值。 （ √ ） 7、直流发电机在电枢绕组中产生的是交流电动势，只是由于加装了换向器和电刷装置，才输出直 流电动势。（ √ ） 8、直流电动机输入的电功率，扣除空载损耗后，即为电动机输出的机械功率。（ × ） 9、他励直流电动机拖动负载优秀，只要转矩不超过额定转矩，无论采用哪一种调速方法，电动机 均可以长期运行，而不至于过热损坏。（ × ） 二、填空题 1、电磁转矩对直流电动机而言是 拖动 转矩，对发电机而言则是 制动 转矩；电磁转矩的大小 无论是电动机还是发电机都等于 电磁功率 和 角速度 之比。 2、在直流发电机中电刷间的电动势是 直流 电势，导体中的电动势是 交流 电势，两者的性质 不同。 3、在直流发电机中，电磁转矩的方向与电机的转向 相反 ，因此电磁转矩为 制动转矩 。 4、直流电动机电枢回路串电阻调速时，转速随电枢回路电阻的增加而 降低 ，机械特性将会 变 软 。 5、直流电动机起动瞬间转速为零， 反电势 也为零，而电枢电阻又很小，所以起动电流很大，不 能 直接 起动。 三、问答题 1、一台并励直流电动机在正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新起动运
    行，发现此时转速与原来不一样，为什么？ 答：当电刷不在几何中性线上时，电枢磁场分为直轴和交轴两个分量。当电枢反向时，直轴电枢磁 场的方向将改变（如由去磁变为增磁），这样使磁通发生变化，在拖动恒转矩负载时，转速也将发 生变化（变磁调速）。 2、并励直流电动机在运行时，若励磁回路断线，试分析在空载和额定负载时会发生什么现象？ 答：励磁断线后，相当于极度弱磁（只有剩磁通）。 由 T M IC  T a ，堵转电流 I K  U R N a 常数 ， 堵转转矩 T K IC  T K 。 当磁通减小时，堵转转矩减小，同时理想空载转速上升。 如图可见，空载时，可能“飞车”；额定负载时，可能停车。 3、换向极的作用是什么？装在哪里？其绕组如何励磁？极性 如何安排？ 答：换向极的作用是改善换向，减小火花。 换向极装在两主磁极之间（即几何中性线上），其绕组与电枢绕组串联，其极性与交轴电枢磁 场极性相反。 4、在直流电机中，E>U 还是 E
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