合肥工業(yè)大學(xué)2013電機(jī)學(xué)2試題A含答案

一、填空（每空1?5分，共39分）TOC\o"1-5"\h\z三相變樂器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件是（“ .（2） .（3） .答：（1》空我時(shí)并聯(lián)的變壓器Z間無環(huán)流:（2）負(fù)裁時(shí)能按照冬臺變壓器的容址合理地分擔(dān)負(fù)裁：（3）負(fù)叔時(shí)各變圧器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相。m和雙籠型感戚電動機(jī)是利用 原理來改善電動機(jī)的起動性能的.但其正常運(yùn)行時(shí) 較差。答：集膚效應(yīng).功率因數(shù)可以從三個(gè)方面來調(diào)節(jié)感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：<1） :<2） :（3） 答：改變定子和轉(zhuǎn)子繞組的極對數(shù)p.改變電源頻率仆?改變轉(zhuǎn)差率s.從磁勢的觀點(diǎn)來看.可以把單相繞組等效地看成由兩套匝數(shù)相冋.并且流過冋一電流.但相序不同的 所申聯(lián)組成。答：三相繞組凸極冋步電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁匝數(shù)增加便Xq和Xd將 （減少?不變?增大〉。答：不變一臺I可步電機(jī)與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電.適當(dāng)增大電機(jī)輸入的機(jī)掖功率.則電機(jī)的功率角將 （減少?不變.增大人增大電機(jī)的勵磁電流（輸入功率保持不變）.則電機(jī)的功率角將 （減少.不變.增大九答案：增大：減少同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的條件是：（1） :（2） :（3） 答：發(fā)電機(jī)相序和電網(wǎng)相序耍一致.發(fā)電機(jī)頻率和電網(wǎng)頻率耍相同.發(fā)電機(jī)電壓和電網(wǎng)電斥大小耍相等.相位要一致一臺I可步發(fā)電機(jī)并聯(lián)在大電網(wǎng)上運(yùn)行。過勵時(shí)電機(jī)輸出 無功功率；欠勵時(shí)電機(jī)輸出 無功功率：正常勵磁時(shí)電機(jī)輸出 無功功率。（答案：嗾性：容性；零）同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián).如將發(fā)電機(jī)勵磯電流減為零.此時(shí)發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為 m—）sin2J答：2XqXdio?冋步電機(jī)的功角6有雙重含義.一堆 和 z間的夾角：二是 札 空間夾角。答：勵礁電動勢?電壓；主極軸線.氣隙合成磁場軸線冋步發(fā)電機(jī)實(shí)用的并網(wǎng)方法有兩種.分別是 和 答：準(zhǔn)確整步法自整步法在同步電機(jī)屮.只有存在 電樞反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)機(jī)電能址轉(zhuǎn)換。答：交軸二、遶擇題（每題2分，共20分）1-聯(lián)接組號不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行.定因?yàn)?°A:電壓變化率太大： B:空裁環(huán)流太大：C:負(fù)枚時(shí)激磁電流太大： D:不同聯(lián)接組兮的變圧器變比不冋。答：B2—臺丫/兒?12和一臺Y/y0-8的三相變圧器?變比相零?能否經(jīng)過改接后作并聯(lián)運(yùn)行 。A.能 B.不能 C.不一定 D.不改接也能答：A鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)釆用星?三角起動法?起動過程屮起動電圧與額定電壓.起動電流與額定電壓起動時(shí)的電流.起動轉(zhuǎn)矩與額定電壓起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩Z比分別為：A：M.1/73?1/3： B：M、"3?1/3;c：M、1/3.1/館： D：1/3、怦、4答：B4.4.當(dāng)采用短跖繞組希望冋時(shí)削弱定子繞組屮的五次和七次諧波電如紐圈節(jié)跑應(yīng)為 A:(4/5)t:C:(5/(5)t:答：CB：D:(6/7〉t:5.三相繞線式感應(yīng)電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)拔運(yùn)行時(shí).采用轉(zhuǎn)子回路審入電阻調(diào)速.運(yùn)行時(shí)在不同轉(zhuǎn)速上時(shí).其轉(zhuǎn)子回路電流的大?。ˋ與轉(zhuǎn)差率反比:C與轉(zhuǎn)差率正比:答：AB與轉(zhuǎn)差率無關(guān)：D與轉(zhuǎn)差率成某種函數(shù)決系。6.同步發(fā)電機(jī)的額定功率指（A：轉(zhuǎn)軸上輸入的機(jī)械功率:C電樞端口輸入的電功率:答D轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率:電樞端口輸出的電功率。7.某臺隱極轉(zhuǎn)子冋步發(fā)電機(jī).其同步電抗每相値A：直軸去磯兼交磁:C：純?nèi)ゴ?；答DB：純增嚴(yán):D：直軸增徽兼交磁,8?同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定短路電流不很大的原因是（A漏阻抗較大； BWC電樞反應(yīng)產(chǎn)生增磁作用： D|.,答B(yǎng)9.對稱負(fù)裁運(yùn)行時(shí).凸極同步發(fā)電機(jī)陽抗大小州賂電流產(chǎn)生去磯作用較強(qiáng):步電抗較大。序排列為（AX°>X顯〉Xd>X叫>Xq；cxjx/xexjx。；答D10.I可步補(bǔ)償機(jī)的作用是（A補(bǔ)償電網(wǎng)電力不足：C作為用戶的備用電阪答B(yǎng)）。B改善電冋功率因數(shù)：D作為同焉發(fā)電機(jī)的勵磁電源。何答（第1題5分'第2每題（>分，共11分）1.變壓器穩(wěn)態(tài)時(shí)空數(shù)電流很小，但變壓器空裁投丿答：設(shè)變壓器鐵心中無剰磁，先考電曲種極端情況.⑴電源電圧過最大值時(shí)空枚合閘電網(wǎng)有時(shí)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象?這是少什么？什么悄況下的合閘電流鼓大？根據(jù)E二U,此時(shí)感應(yīng)電動勢必然也過鼓大（ft,山根據(jù)電磁嗾應(yīng)定律：…趙.可知此時(shí)鐵心屮的交變磁通必然過寥點(diǎn)，電珞立刻進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，沒有沖擊電流。（2'）（2）電源電斥過零時(shí)空裁合閘根據(jù)E二U,此時(shí)感應(yīng)電動坍必然也過寥點(diǎn)，再很通不能究變.則變壓器一伙繞組中會出現(xiàn)一個(gè)作丿后，鐵心中的總磁通的絕對值達(dá)到掖大值，接近周列右，也就是額定電流的4倍左右?（2'）3期磁通.這個(gè)非周期磁通與尺盛通俯（ft的購儕?這將便鐵心山第電礎(chǔ)感應(yīng)定律■鐵心中的交變礁通必然過最大值，由F鐵心中的礎(chǔ)期磁通合成后便得1=0時(shí)鐵心中的磁通仍然保持為零■但半個(gè)周期度飽和，此時(shí)勵磁電流的俯值遠(yuǎn)不止穩(wěn)態(tài)時(shí)的兩儕■大約為80倍左（3）對F三相變壓器，空我介閘時(shí)總有一相電壓妾近過寥點(diǎn)，因此該相繞組常常現(xiàn)跳閘現(xiàn)象?（4'）H現(xiàn)沖擊電就便得保護(hù)裝置淚動作?即變壓器空敘投入電網(wǎng)有時(shí)出2?冋步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)性質(zhì)由什么決定？答電樞磁動勢的基波與勵磁磁動勢同轉(zhuǎn)速、冋轉(zhuǎn)向.在空間上始終保持相對靜止的關(guān)系.（2?）但電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決丁?這兩個(gè)礁動坍俯值的相對位置?而這一位配與勵磁電動勢￡。和電樞電流反應(yīng)為交軸電樞反應(yīng).交軸電樞反應(yīng)便氣頤合成反應(yīng)為克軸電樞反應(yīng)?其性質(zhì)完全是去磁的。當(dāng)?shù)碾姌蟹磻?yīng)兼有直軸去班作用和交磁作用。（2‘）XS角0由決定于負(fù)拔的性質(zhì)。當(dāng)與/同相時(shí).0=0?電樞殳軸線逆轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向后移一個(gè)銳角，（2*）當(dāng)/滯后￡090時(shí).電樞/Z間的相位差.即角度憐有做場幅但增加.而其軸線從主I超前E。90時(shí).也為直軸電植反賊.其性質(zhì)完全是助磁的。一般悄況下.0<v/<90,此時(shí)四、計(jì)算題（毎題10分，共30分）1.某變電所有2臺組號為丫y0的三相變圧器并毗運(yùn)行.其數(shù)州如下:變壓器1：180kVA?6.3kV/0.4kV.Z；=0.07變壓器2：320kVA.6.3kV/0.4kV.Z；：=0.0(15；（1） 試計(jì)算總負(fù)叔為400kVA時(shí).乞變壓器所分擔(dān)的員裁；（2） 在不使任一臺過載的惜況下.2臺變壓器所能供給的最大負(fù)我和變壓器組的利用系數(shù)？解：己知S加=180M<4,Z；=0.07?Sv：=320M<4.Z；：=0.065a￡計(jì)著+沽般+器J945⑵）（1）忽略并變壓器短路阻抗角的差別?總負(fù)叔容址S=4003A時(shí)?各變斥器分擔(dān)的負(fù)裁容量的標(biāo)幺值分別為4000.07x7494.5=0.76254000.065x7494.5=0.8211(2‘)4000.07x7494.5=0.76254000.065x7494.5=0.8211(2‘)由此得并變壓器供給的負(fù)裁分別為S\=S；S^=0.7625x180=137.25RVAS.=S：Sv,=0.8211x320=262.75JtV<4（2‘）■■■■■（2）因?yàn)槎搪纷杩箻?biāo)幺值小的變圧器先達(dá)到滿載.為不便任何一臺變壓器過裁而冇赧大輸出.賊使S；=L?（2‘）由s；：s：」：丄ZA1Zfc：得此時(shí)舍丈=竺匕1=0.92861Z；i- 0.0702臺變壓器供給的掖大負(fù)裁S=S：S血+S；Sg=(0.9286xlS0+lx320)jlE4=487.lkVA故變壓器組的利用系數(shù)7J:S/(SVl+SN2)=487.1/(180+320)=0.9742(2‘)有一臺三相72500kW水輪發(fā)電機(jī).額定電壓是（/a.=10500V.Y接法.額定功率因數(shù)cos^v=0.8（滯后人己知額定運(yùn)行時(shí)的參數(shù)：Xj=1.=0.554?電樞電阻可略去不計(jì)。試計(jì)煎發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的勵磯電坍&以及九與〃Z間的夾角，解：根抵題盤有cot盒?=0.8.則％=36.87°（3‘）廠X；+t/?sm0Nlx0.554+lxsin36.87° ’tant/= = =1.4425Uc80n lxcos36.87故肖=55.27°（2'）于是有I：=廠=lxsin55.27°=0.822令Z*=1ZO°.t/*=lZ36.87°則/；=O.822Z55.270-90°=0.822Z-34.73°(2*)又/；=廠cos?=lxcosZ55.270=0.57則Z；=0.57Z55.27°(2*)爲(wèi)=(/+〃?X；=106.87。+>1x0.554=1.4O4Z55.270￡；=￡*+/；(X；-X；)=1-404+0.822x(1-0.554)=1.771故e°=e；s=1.771x故e°=e；s=1.771x10.5=10.742(29)J=^-^=55.27-36.87=18.4°(2F)一臺汽輪發(fā)電機(jī)與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行?忽略定子電阻.I可步電抗X；=0.8?額定功率因數(shù)為0.8(滯后九如果勵磁不變.輸出有功功率械半.試求電樞電流廠及功率因數(shù)。解：設(shè) 則有/\=0.8-；0.6?P\=08.X\=0.8(2f)依抵隱極I可步發(fā)電機(jī)相址圖.有E；=t^+〃；X：=l+J(0.8_J0.6)x0.8(2,)=1.61/2