电机技术复习题要点.pdf
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1、电机技术复习题 一. 填空题( 20分) 1. 单相电力变压器在额定电压下运行时,其激磁电流为_波形。( 尖顶) 2. 变压器的变比为k,在高压侧做空载试验求得的激磁参数与在低压侧做空载试验求得 的激磁参数,其欧姆值之比为_,而标么值之比为_。( k2; ) 3. 一台额定频率为60赫芝的电力变压器,接于50赫芝、电压为变压器56倍额定电 压的电网上运行,当忽略原边漏阻抗,则此时变压器的铁心的饱和程度_;激磁 电抗 _ ;激磁电流 _;铁心损耗 _。(填入增大、减小或不变)(不变;减少; 不变;减少) 4. 变压器 T型等效电路中激磁回路电阻 的物理意义是_ , 铁心越饱和,其数值越_,它的数
2、值可用_ 方法来测量。 (表示铁 芯损耗大小的等效电阻;小;空载试验的方法) 5. 变压器的电压变化率与_ 有关,从运行的观点看希望电 压变化率 _。( 变压器的短路阻抗大小、负载大小及负载性质;小一些) 6. 一台变压器原边接在额定电压的电网上,副边空载电压与满载时电压之比为 0.9804 , 则此时变压器的电压变化率_,且负载性质为_。(-2 ;容性) 7. 三相变压器理想并联运行的条件是:_; _; _。 (变压比相同; 联接组标号相同;短 路电压相等且短路电阻同短路电抗比值相等) 8. 两台联结组别相同,额定电压相同的变压器并联运行,已知: 1000KVA , ; 2500kVA,。当
3、第一台满载时,第二台变压器输出容量为 _kVA。若要求共输出2700kVA,则第一台输出容量为_kVA,第二台输出 容量为 _kVA。(2000; 900;1800) 9. 三绕组变压器的额定容量是指:_ ,其等 效电路中的 X、X和X的物理含义 _(填入是或不是)漏抗,它们均为 _ 。( 三个绕组容量最大的一个绕组的容量;不是;常数) 10. 一台 VA的单相变压器,高压绕组为1720匝,低压绕组为430匝,短路阻抗标 么值k0.05 ,现将其改为自耦变压器运行,若频率不变,每伏匝数不变,自耦变压 器输出电压为输入电压的80,则自耦变压器的额定容量为_ VA,其中 传导容量为 _VA,自耦变
4、压器的短路阻抗标么值ka_。( 50; 40 ; 0.01 ) 11. 变压器零序激磁阻抗的大小和零序等效电路的具体形式决定于_ 。 (变压器铁 芯的结构型式和绕组的联接方式) 12. 在电力系统中,三相变压器组一般不采用_ 联结,这是因为_ , 也不采用 _联结,这是因为_ 。( Yy;相电势波 形严重畸变,危及绕组绝缘; Yyn ; 带单相负载产生严重的中性点位移) 13. 变压器空载合闸时产生涌流的原因是_ 。 (磁通增加 近两倍,铁心过度饱和,空载电流增加很多) 14. 一台单相变压器接于50 z额定电压电网,当原边电压瞬时值为_变压器发生 突然短路,且经过_时突然短路电流瞬时值最大。
5、(0;0.01 秒) 15. 交流电机一般采用短距、分布绕组的原因是_ 。(为了改善电 势的波形及磁势的波形) 16. 已知一台交流电机的极距为10槽,如果希望电枢绕组中不包含五次谐波电动势,那 么线圈的节距应当选为_槽,在这种节距下,基波电动势的节距系数为 _,而七次谐波的节距因数为_ 。( 8;0.9511 ; 0.5878 ) 17. 在电机定子上相距150空间电角度放置两根导体,转子绕组通入直流励磁,当原 动机拖动转子以600转分恒速旋转时,设每根导体感应的基波电动势有效值为10 伏,已知电机极对数P,则导体中感应电动势的频率为_z;若将上述两 根导体组成一个线圈,则此线圈感应的基波电
6、动势有效值为_伏。 (60 ;19.32 ) 18. 星形联接的交流电机的定子绕组接于三相对称电源,当绕组内有一相断线时,产生的 基波合成磁势为_磁势,该磁势可分解为:_ 。(脉振;两个幅值 相等、转速相同、转向相反的旋转磁势) 19. 三相对称绕组极对数及有效匝数一定,当接三相对称电源后产生的基波旋转磁势幅值 大小由 _ 决定,其转向由 _ 决定,其转速由 _ 决定。 (三相电流的大小;三相电流的相序;三相电流的频率) 20. 同步电机的电枢反应的性质决定于_ ;对于凸极同步电机,反映交、 直轴电枢反应的参数Xaq与Xad的意义为 _ ,数值上有 Xaq_Xad,原因是 _ 。若磁路愈饱和,
7、则Xa数值 _;电机气隙 愈大, Xad数值愈 _;若电枢绕组匝数增加,Xad数值将 _ 。( 内功率因数角; 三相对称绕组通过单位直轴(或交轴)电流所产生的电枢反应磁通在一相绕组中感应的电势; 小于;交轴气隙大于直轴气隙;愈小;愈小;增加) 21. 同步发电机理想并网的条件是:_ _ _ _ 。(发电机与电网电压大小相等且波 形一致;发电机与电网电压频率相同;发电机与电网电压相位相同;发电机与电网电压相序 一致) 22. 同步发电机并电网运行,要调节其发出的有功功率,则必须调节_ ; 当只调节原动机有功输出时,发电机发出的无功功率将_;若仅调节并网发电机 输出的无功输出时,可只调节_,而此时
8、发电机发出的有功功率将_。(机原动机 输入功率;改变;发电机的励磁;不变) 23. 一台并网运行的同步发电机,按发电机惯例,已知原运行点的功率因数是超前的, 则电机运行在_励状态,此时电机从电网吸收_性质的无功功率;若不调节 原动机输出而将励磁电流单方向调大,则电机可变化到_励状态,此时电机向电 网发出 _无功功率。 (欠;感性;过;感性) 24. 同步发电机并网运行,短路比数值越_,静态稳定性越高;相同的励磁电流下,发电机轻 载比满载运行静态稳定性_ 。( 大;高) 25. 一台发电机供给一台有功功率为6000kW的负载用电,负载功率因数为0.6 (滞后), 此时负载所需的无功功率为_kVA
9、R;如果要将发电机的功率因数提高到0.8 (滞 后),则可以装设一台容量为_kVAR的调相机来实现。( 8000;3500) 26. 同步电机正、负、零序电抗三者数值居中的是_ 电抗,仅就负序电抗而言,有阻尼 绕组比无阻尼绕组时的数值要_。(负序,小) 27. 三相同步发电机三相突然短路与三相稳定短路的根本区别在于_ 。三 相突然短路时,电枢电流中非周期分量起始值的大小与突然短路瞬间定、转子的相对 位置 _ ;电枢电流中周期分量的最大幅值与该位置_。(填入是否有关系)(转子绕组 是否感应电势;有关;无关) 28. 三相同步发电机三相突然短路电枢电流中的非周期分量衰减的原因是由于_,而 周期分量
10、衰减的原因是由于_ 。 (电枢绕组存在电阻;阻尼和励磁绕组 存在电阻) 29. 同步电机直轴稳态、暂态和次暂态电抗X、X d和X”d 的大小关系为: _ 。(XXd Xd” ) 30. 异步电机与同步电机在基本工作原理上的主要差别是_ 。 ()转子异步旋转,()转子绕组感应电势,()工作磁场由交流产生。 31. 一台八极三相异步电机,接在50Hz的电源上,则定子基波旋转磁势的转速为_ 转/ 分,当运行在转差率=1.2 时,转子的转速为_转/ 分. (750 转、分, 150转分 ) 32. 三相异步电动机,额定电压下的起动电流为额定电流的4.5 倍,则采用 Y 起动时, 起动电流倍数为_;若采
11、用自耦变压器起动时,电网供给的起动电流与Y 起动时一样,则自耦变压器的变比ka=_ 。( ka为高压与低压之比)(1.5 , 3) 33一台单相变压器额定电压为380V/220V,额定频率为50HZ ,如果误将低压侧接到380V 上,则此时 m ,0 I , m Z , Fe p。 (增加,减少或不变) 答: m增大,0 I增大, m Z减小, Fe p增大。 二、选择( 20分) 1. 若电源电压保持不变,变压器在空载和负载状态产生的主磁通m其值 _: 完全相等;基本相同;根本不同。 2. 一台单相变压器,原边阻抗和折算后的付边阻抗相等,若此变压器在额定电压下短路 (指稳态短路),此时铁芯中
12、的磁通_。减少到近似原来磁通的1/2 ; 略微减少一点;略微增加一点。 3. 一台单相变压器进行空载试验,在高压侧加额定电压进行测量,或低压侧加额定电压 进行测量,所测得损耗_。不相等且相差较大;折算后相等;相等 。 4. 当变压器副边电流增加到额定值时,如果要保持副边电压不变,即U =0,那么副边 负载阻抗的性质是_: 感性;纯电阻;容性 。 5. 一台变比 K10的变压器,从低压侧做空载试验求得副边的激磁阻抗为16欧,那么, 原边的激磁阻抗值是_。 16; 1600 ; 0.16 。 6. 一台变压器额定频率为50赫,如果接到60赫的电源上,且额定电压的数值相等,那 么此变压器铁芯中的磁通
13、_。减少 ; 不变;增加。 7. 一台单相降压变压器,由于副边负载的增加,使输出电压降低很多,为使输出电压保 持在额定值附近,可以在维持原边电压不变的情况下,改变原边绕组匝数来调压,这 时应适当 _。增加原边匝数;减少原边匝数。 8. 变压器的短路损耗_。全部为铜耗;全部为铁耗;主要为铜耗。 9. 一台单相变压器接在一交流电源上,满载运行时的铁耗与空载运行时的铁耗相比 _。相差很大;基本相等;完全相等。 10. 一台接在电网上的电力变压器,获得最高效率的条件是_。满载;铜 耗小于铁耗;铜耗等于铁耗;轻载。 11. 对于三相变压器,平顶波主磁通可以完全走铁心的磁路系统是_。三相芯 式变压器;三相
14、组式变压器。 12. Y Y联接的组式变压器,原边接额定电压而副边开路,相电势的波形为_。 正弦波;尖顶波;平顶波。 13. 变压器的正、负序等效电路中的各参数_。完全一样 ;基本一样; 完全不一样。 14. A 、B两台变压器额定容量均为100kVA、额定电压和联结组均相同,A台短路阻抗标 么值 Zk=0.05 ,台短路阻抗标么值ZkB=0.06 ,当它们并联运行时负荷分配关系为_。 SA=100kVA, SB=120kVA SA=100kVA, SB=100kVA SA=100kVA,SB=83.3kVA 15. 一台变比为 KA(KA为高压边额定相电压与低压边额定相电压之比)的自耦变压器
15、的额 定容量是其绕组容量的_。( 1-1 KA)倍;1/ ( 1-1 KA)倍 ; KA倍;( KA-1 )倍。 16. 当采用短距绕组希望同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波电势,线圈节距应为 _。( 4/5 ); ( 6/7 ); ( 5/6 ) ; 。 17. 三相交流电机定子绕组设计成分布及短距以后,其优点主要是_: 改善了 电势和磁势的波形;可以增加基波电势和磁势。 18. 三相同步发电机额定运行时,定子基波电势频率为f1 ,转子励磁产生的 次空间谐 波磁场在定子绕组中感应电势的频率为_。 f 1 ; f1 ; f1/ 。 19. 已知一台凸极同步发电机的Id=Iq=10安,此时发电机
16、的电枢电流为_。 10安; 20安;14.14 安。 20. 凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是_。交轴无励磁绕组;交 轴上的磁阻比直轴上的磁阻大; 直轴上的磁阻比交轴磁阻大。 21. 同步发电机短路特性是一条直线的原因是_。励磁电流较小磁路不饱和; 电枢反应去磁作用使磁路不饱和;短路时电机等效电路参数为一恒定电阻。 22. 为使同步发电机具有较大的过载能力以提高静态稳定性,希望其短路比_: 较大;较小。 23. 设一台隐极同步发电机的电枢电流I 落后于空载电势E030时间相位角,则电 枢反应磁场与转子励磁磁场轴线间的空间相位角为_。 30;60; 120; 90。 24. 同步发电机带感
17、性负载单机运行,端电压要比相同励磁电流下的空载电压低,这是因 为_: 饱和的影响;有电枢反应去磁作用和漏阻抗的存在; 功角增大了;有电阻压降。 25. 同步发电机电枢反应电抗不饱和值与_。气隙大小成反比;定子匝数成 正比;定子电流成反比。 26. 同步电机要实现机电能量转换,必须_。有直轴电枢磁势;有交轴 电枢磁势 ; 既有直轴电枢磁势,又有交轴电枢磁势。 27. 一发电厂供给一远距离用户用电,为改善功率因数添置一台调相机,此机应装在_: 发电厂内;用户附近。 28. 三相同步电动机运行在过励状态时,从电网吸收_。感性电流;容 性电流;纯有功电流。 29. 一台与无限大电网并联运行的同步发电机
18、,其功率因数cos是由 _。系 统中的负载性质决定;电机的参数决定;调节发电机的励磁或有功决定; 输出电流的大小决定。 30. 要提高并联在电网上运行的发电机静态稳定性,可以_: 增加励磁电流, 增加原动机输入功率;减少励磁电流,减少原动机输入功率;增加励 磁电流,减少原动机输入功率;减少励磁电流,增加原动机输入功率。 31. 三相同步发电机在与电网并联时,必须满足一些条件,但首先必须绝对满足的条件是 _: 电压相等;频率相等;相序相同 。 32. 一台并联于无限大电网的同步发电机运行于过励状态,若保持有功输出不变而逐渐 减少励磁电流,直到接近临界稳定运行点,在调节过程中电枢电流_: 一 直增
19、大;一直减小;先增大后减小;先减小后增大。 33. 三相同步发电机突然短路,定子电流非周期分量衰减时间常数_: 由定子 电阻和其等值电抗确定; 由励磁绕组电阻和其等值电抗确定;由阻 尼绕组电阻和其等值电抗确定。 34. 同步发电机直轴超瞬变电抗很小的原因是_: 磁路不饱和;电枢 反应磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路径结果增加了磁通所经路径的磁阻; 电枢反应磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路径结果减少了磁通所经路径的磁 阻。 三、简答( 30分) 1变压器是根据什么原理制成的2能否用来变换直流电压? 答;变压器是根据电磁感应原理制成的,只有在原绕组通入交变电流,产生交变磁通, 才能使原、副绕组
20、产生感应电势, 起到变压、变流的作用。如果在原绕组通入直流电流, 则不能产生感应电势,因此也不能变换电压 。 2有人认为,使用变压器只要保证匝数就行了,例如一台220110V的变压器也可以 用在 380190v的场所里,对吗? 答:不对。因变压器铁芯的磁感应强度B设计在接近饱和处,如果将外加电压增加很 多,由于 B 已饱和,这将位原绕组的激磁电流大大增加,或者熔断保险丝,或者烧坏 绕组。 3变压器的输入阻抗与输出阻抗有何不同意义? 答:变压器的输入阻抗是从原绕组看进去的入端阻抗,它等于 2 2 f ZKZ入 式中 Zf2负载阻抗。变压器的输出阻抗是从副绕组的输出端看进去,变压器相当于一个 等效
21、电源,输出阻抗为等效电源内阻抗。 4 自满变压器有什么主要特点?它和普通双绕组变压器相比有什么相同之处和不同之处? 答:自耦变压器的结构特点主要是只有一个线圈,它和普通双线圈变压器相比,都是 根据电磁感应原理制成的,不同点是自耦变压器的输出功率中,除了根据电磁感应传递的 功率外,还有直接传导的电功率,而普通变压器原、副绕组无电的联系,故没有直接传导 的功率。 5变压器在运行中有哪些常见不正常的状态? 答:变压器常见的不正常状态有以下几个方面: (1) 变压器内部声音很大,且不均匀,有爆裂的声音。 (2) 在正常的负荷和冷却条件下,变压器的温度不断上升。 (3) 油箱漏油,或油变质。 (4) 套
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