其改成9.9kv/3.3kv的降压自耦变压器,试求:(1)自耦变压器的额定容量;(2)额定电压下的稳态短路电流,并与原双绕组变压器稳态短路电流相比较。
第四章 三相感应电动机的基本原理
1.试述感应电动机的工作原理,为什么说感应电机是一种异步电机?
2.什么叫同步转速?它与那些因素有关?一台三相4极交流电动机,试分别写出电源频率f=50Hz与f=60Hz时的同步转速。
3.一三相交流电动机,电源频率f=50Hz,试分别写出当极数2p=2、4、6、8、10时的同步转速。
4.何谓转差率s?通常感应电动机的s值约为多少?
5.一台三相4极感应电动机,已知电源频率f=50Hz,额定转速nN=1450r/min,求转差率s。
6.有一个三相单层绕组,极数2p=4,定子槽数Z1=24,支路数a=1,试画出绕组展开图,并计算基波绕组因数。
7.上题中,将定子槽数改为Z1=36,试画出绕组展开图,并计算基波绕组因数。 8.题6中,将极数改为2p=2,试画出绕组展开图,并计算基波绕组因数。
59.有一个三相双层叠绕组,极数2p=4,定子槽数Z1=24,节距y1=6τ,支路数a=1,
试画出绕组展开图,并计算绕组因数。
10.题9中,若支路数改为a=2和a=4,试画出U相绕组的展开图。
11.试比较单层绕组与双层绕组各有什么优缺点?为什么容量稍大的电动机采用双层绕组?
12.一台三相感应电动机接在UN=380v,f=50Hz的电网上工作,定子绕组作三角形联结,已知每相电动势为额定电压的92%,定子绕组的每相串联匝数N1=312匝,绕组因数Kw1=0.96,试求每极磁通Φ1。
13.绕组中的谐波电动势是如何产生的?由交流绕组产生的旋转磁动势的基波和υ次谐波在绕组中感应的电动势的频率为多少?
14.若在对称的两相绕组中(两个绕组匝数、结构相同,在空间相隔90°电角度),通以对称的两相电流,iA=Imsinωt,iB=Imsinωt。试用解析法说明两相合成磁动势基波的性质。
15.一台三相感应电动机,极数2p=6,定子槽数Z1=36,定子绕组为双层叠绕组,节距
5y1=6τ,每极串联匝数N1=72。当通入对称三相电流,每相电流的有效值为20A时,
试求基波以及3、5、7次谐波的三相合成磁动势的幅值及转速。
第五章 三相感应电动机的运行原理
1. 与同容量的变压器相比较,感应电动机的空载电流大,还是变压器的空载电流大?
为什么?
2. 感应电动机理想空载时,空载电流等于零吗?为什么?
3. 说明感应电动机工作时的能量传递过程,为什么负载增加时,定子电流和输入功率
会自动增加?从空载到额定负载,电动机的主磁通有无变化?为什么? 4. 什么叫做“单相量—多时轴”法?并说明感应电动机的时间相量图。
5. 分析说明图示得时—空相量图,这时定子相量与转子相量的相位关系说明什么问
题?
6. 在分析感应电动机时,为什么要用一静止的转子来代替实际转动的转子?这时转子
要进行哪些折算?如何折算?
7. 感应电动机的等效电路有哪几种?试说明T型等效电路中各个参数的物理意义? 8. 一台三相感应电动机的输入功率为8.6kw,定子铜耗为425w、铁耗为210w,转差率
s=0.034,试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械功率。 9. 一台三相感应电动机,额定数据如下:U
nN=962r/min,三角形接法,已知cosφ
NN=380v,f
N=50Hz,P
N=7.5kw,
=0.827,pcu1=470w,pFe=234w,p?=45w,
ps=80w,求:(1)电动机极数。(2)额定负载时的转差率和转子频率。(3)转子铜耗pcu2。(4)效率η。
110.笼型转子可以认为每个槽就是一相,每相槽数N2=2,试求笼型转子的绕组因数
Kw1。
11.一台三相6极绕线型感应电动机,定转子绕组均采用星形接法,额定功率PN=250kw,额定电压UN1=500v,额定频率fN=50Hz,满载时的效率η=0.935,功率因数cosφ=0.9,定子每相电阻R1=0.0171Ω,每抗电流X?1=0.088Ω,转子每相电抗X?2=0.0745Ω,绕组因数Kw1=0.926,Kw2=0.957,定子槽数Z1=72,每槽导体数N1=16,每相并联支路数a=6,转子槽数Z2=90,每槽导体数N2=2,每相并联支路数a=1,空载电流I0=82.5A,
试求:(1)额定负载时的定子电流。(2)忽略R1及Rm时的励磁电抗Xm。(3)转子阻
?和抗的折算值Rr?2X?。
12.一台三相绕线式感应电动机,UN=380v,fN=50Hz,星形接法,nN=1440r/min,已知
?=0.4Ω,X?1=R1=Rr?2X?=1Ω,Xm=40Ω,Rm略去不计,定、转子有效匝数比为4,求:
?(1)满载时的转差率。(2)由等效电路求出I1、I2和I0。(3)满载时转子每相电动势E2的大小和频率。(4)总机械功率P?。(5)额定电磁转矩。
第六章 三相感应电动机的机械特性
1.何谓三相感应电动机的固有机械特性和人为机械特性?
2.三相笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流的4~7倍,为什么起动转矩只有额定转矩的0.8~1.2倍?
3.三相感应电动机能够在低于额定电压下运行吗?为什么?
4.绕线转子感应电动机在起动时转子电路中串入起动电阻,为什么能减小起动电流,增大起动转矩?
5.一台绕线式转子感应电动机,已知:PN=75kw,U1N=380V,nN=720r/min,I1N=148A,η
N
=90.5%,cosφ=0.85,λm=2.4,E2N=213V,I2N=220A,试用机械特性的实用表达式绘制
电动机的固有机械特性和转子串入0.0448Ω和人为机械特性。 6.深槽式感应电动机和双笼型感应电动机为什么能改变起动性能?
7.笼型感应电动机的起动方法有哪几种?各有何优缺点?各适用于什么条件? 8.一台三相感应电动机,已知UN=380V,IN=20A,Δ接法,cosφN=0.87,ηN=87.5%,nN=1450r/min,Ist/IN=7,Tst/TN=K=1.4,λm=2,试求:(1)电动机轴上输出的额定转矩TN。(2)若要保证能满载起动,电网电压不能低于多少伏?(3)若采用Y—Δ起动,Ist等于多少?能否半载起动?
9.一台绕线转子感应电动机,已知PN=11kw,nN=1435r/min,E2N=243V,I2N=110A,设起动时负载转矩为Tz=0.8TN,最大允许的起动转矩Tst1=1.87TN,切换转矩Tst2=TN,试用解析法求起动电阻的段数的每段的电阻值。
10.题9中的电动机,采用转子串不对称电阻方法起动,求各段电阻值(每次只短接一相的一段电阻,最后一级同时短接两段电阻)。
11.一台绕线转子感应电动机,已知PN=11kw,nN=715r/min,E2N=163V,I2N=4.72A,Tst1/TN=1.8,负载转矩Tz=98N?m,求4级起动时的每级起动电阻。
12.一台三相4级的绕线转子感应电动机,f1=50Hz,转子每相电阻Rr=0.02Ω,nN=1485r/min,负载转矩保持额定值不变,要求把转速下降到1050r/min,问转子每相中应串多大的电阻?
13.一台三相笼型感应电动机,在能耗制动时,定子绕组的接法如图所示,试决定等效
的交流电流值。
14.题5的电动机,带动一位能负载,Tz=TN,今采用倒拉反接制动下放负载,要求下放转速为300r/min,问转子每相应串接多大电阻。
15.题5的电动机,若采用回馈制动下放负载,已知转子每相串入电阻为0.04Ω,负载转矩为0.8TN,求此时电动机的转速。
16.题5的电动机,用以起吊重物,当电动机转子转45转,重物上升1m,如要求带动额定负载的重物以8m/min的速度上升,求转子电路中应串接的电阻值。
17.绕线转子感应电动机PN=17kw,nN=970r/min,λm=2.5,E2N=230V,I2N=33A,若要求电动机有最短起动时间,试问其转子回路应串入多大的电阻。
七章 其他种类的感应电动机
1. 为什么单相感应电动机没有起动转矩?单相感应电动机有哪些起动方法? 2. 一台三相感应电动机,定子绕组接成星形,工作中如果一相断线,电动机能否继续
工作?为什么?
3. 用什么方法可以改变分相式单相电动机的转向?为什么?
4. 串励电动机为什么能交、直两用?单相串励电动机与值流串励电动机在结构上有什
么区别?为什么?要改变单相串励电动机的转向,可采用什么方法?
第八章 同步电机的基本类型和基本结构
1.什么叫同步电机?怎样由其极数决定它的转速,试问75r/min,50Hz的同步电机是几极的?
2.比较汽轮发电机和水轮发电机的结构特点。 3.为什么大容量的同步电机都采用旋转磁极式结构? 4.旋转电枢式的同步电机与直流电机有什么相似处和差别?
第九章 同步发电机
1.一台旋转电枢式三相同步发电机,电枢以转速n逆时针方向旋转,主磁场对电枢是什么性质的磁场?对称负载运行时,电枢反应磁动势对电枢的转向如何?对定子上主磁极的相对转速又是多少?主极绕组能感应出电动势吗?
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