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天津大学21年9月考试《电机学》离线作业考核(手写作答)

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发表于 2021-9-26 16:00:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
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电机学
要求:
天津大学21年9月考试
一、独立完成,下面已将五组题目列出,任选一组作答,多答无效,100分;
二、答题步骤:
1.使用A4纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件);
2.在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答;答题纸上全部信息要求手写,包括学号、姓名等基本信息和答题内容,请写明题号;
三、提交方式:请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
文档中上传(只粘贴部分内容的图片不给分),图片请保持正向、清晰;
1.完成的作业应另存为保存类型是“Word972003”提交
2.上传文件命名为“中心学号姓名科目.doc”
3.文件容量大小:不得超过20MB。
提示:未按要求作答题目的作业及雷同作业,成绩以0分记!
题目如下:
第一组:
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。
(30分)
2.有一三相电机,Z=36、2P=6,a=1,采用单层链式绕组,试求:
(1)绕组因数KN1、KN5、KN7;
(2)画出槽导体电动势星形图;
(3)画出三相绕组展开图(只画A相);
(20分)
3.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:
(1)电磁功率、内功率和输出机械功率,以及电机效率;
(2)转差率、转速    天津大学21年9月考试
(3)电磁转矩和机械转矩各为多少?
(30分)
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:
(1)应用星形三角形起动,起动电流和起动转矩各为多少?
(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?
(20分)
第二组:
1.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)
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)
3.变压器连接组
1)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;
2)根据变压器连接组,画出接线图和高、低压侧电动势相量图。
(20分)
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)
5.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)
第三组:
1.脉振磁动势和旋转磁动势各有哪些基本特性?产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同?(20分)
2.普通笼型异步电动机在额定电压下起动时,为什么起动电流很大而起动转矩不大?但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时,起动电流较小而起动转矩较大,为什么?(20分)
3.一台交流电机,定子槽数Z=24,2p=4,y1=5,a=2,每槽导体数为8.
1)画出叠绕组展开图(只画一相);
2)每相绕组串联有效匝数;
3)基波绕组系数及五次谐波绕组系数。
(30分)
4.有一三相电机,Z=180,2p=10,a=1,y=15,每线圈匝数Nc=3,f=50Hz,基波每极磁通m1=0.113Wb,Bm1:Bm3:Bm5=10.20.1,三相绕组星形接法,试求:
(1)每线圈的感应电动势Ec
(2)每相绕组的感应电动势EΦ;
(3)线电动势E1。
(30分)
第四组:
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.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)
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)
4.设有一台50kVA,50Hz,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。
(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
数均归算到高压侧,作出该变压器的近似等效电路。
(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。
(30分)
第五组:
1.什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势?为了消除5次或7次谐波电动势,节距应选择多大?若要同时削弱5次和7次谐波电动势,节距应选择多大?(20分)
2.一台笼型异步电动机,原来转子是插铜条的,后因损坏改为铸铝的,在输出同样转矩的情况下,下列物理量将如何变化?
(1)转速;(2)转子电流;
(3)定子电流;(4)定子功率因数;
(5)输入功率;(6)输出功率;
(7)效率;(8)起动转矩;(9)最大电磁转矩。
(20分)
3.变压器连接组
1)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;
2)根据变压器连接组,画出接线图和高、低压侧电动势相量图。
(20分)
4.一台三相四极异步电动机,PN=28kW,UN=380V,电源频率f1=50Hz,定子绕组△接线,额定运行时cos1=0.88,pcu1+pFe=2.0kW,pcu2=1.5kW,pmec+pad=1.2kW,试计算此时转差率s,效率N,定子电流I1及转子电流频率f2。(20分)
5.有一台三相汽轮发电机,,,接法,(滞后),作单机运行。由试验测得它的同步电抗为。电枢电阻忽略不计。每相励磁电动势为,试求分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值,并说明其电枢反应的性质:
(1)每相是纯电阻;
(2)每相是纯电感;
(3)每相是电阻电容性负载。
(20分)

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