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電機(jī)學(xué)
要求：
一、        獨(dú)立完成，下面已將五組題目列出，請(qǐng)任選其中一組題目作答，每人只答一組題目，多答無(wú)效，更多100分；
二、答題步驟：
1.        使用A4紙打印學(xué)院指定答題紙（答題紙請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)附件）；
2.        在答題紙上使用黑色水筆按題目要求手寫(xiě)作答；答題紙上全部信息要求手寫(xiě)，包括學(xué)號(hào)、姓名等基本信息和答題內(nèi)容，請(qǐng)寫(xiě)明題號(hào)；
三、提交方式：請(qǐng)將作答完成后的整頁(yè)答題紙以圖片形式依次粘貼在一個(gè)Word
    文檔中上傳（只粘貼部分內(nèi)容的圖片不給分），圖片請(qǐng)保持正向、清晰；
1.        完成的作業(yè)應(yīng)另存為保存類(lèi)型是“Word97-2003”提交;
2.        上傳文件命名為“中心-學(xué)號(hào)-姓名-科目.doc”;
3.        文件容量大小：不得超過(guò)20MB。
提示：未按要求作答題目的作業(yè)及雷同作業(yè)，成績(jī)以0分記！

題目如下：
第一組：
1.        在凸極同步發(fā)電機(jī)中，Xad和Xaq哪一個(gè)比較大，為什么？
請(qǐng)問(wèn)，對(duì)于異步電機(jī)和同步電機(jī)，兩者在結(jié)構(gòu)上有哪些區(qū)別？（20分）
2.        一臺(tái)三相異步電機(jī)的極對(duì)數(shù) 、同步轉(zhuǎn)速 、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 、定子頻率 、轉(zhuǎn)
子頻率 、轉(zhuǎn)差率 、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì) 相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 ，試填寫(xiě)下表中的空格。（20分）

p        n1/r?min-1        n/r?min-1        f1/Hz        f2/Hz        s        n2/r?min-1
1                        50                0.02       
2                1000        50                       
4                        50                1       

3、畫(huà)出隱極同步發(fā)電機(jī)相量圖，并標(biāo)出 、 、 、功率因數(shù)角φ、內(nèi)功率
因數(shù)角ψ，功角θ；（10分）
4、一臺(tái)三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)，定子Δ形連接，其額定頻率為50Hz，額定線電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=1430轉(zhuǎn)/分，電機(jī)的參數(shù)為R1=0.2Ω， =0.2Ω， =1.0Ω， =1.0Ω，Xm=200Ω，Rm≈0。試求：（25分）
1）        電機(jī)額定工作情況下的：定子相電壓，極數(shù)，同步轉(zhuǎn)速。
2）        轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)子頻率；
3）        臨界轉(zhuǎn)差率、最大電磁轉(zhuǎn)矩；
5、一臺(tái)三相隱極同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)在電網(wǎng)上額定運(yùn)行，SN=3000kVA，線電壓UN=6.3kV，定子Y形連接，cosφN＝0.707（滯后），同步電抗Xt＝ Ω，定子電阻忽略不計(jì)，且不考慮磁路飽和的影響。試求：（25分）
1）給出阻抗基值、電流標(biāo)幺值、電壓標(biāo)幺值；
2）計(jì)算電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)內(nèi)功率因數(shù)角ψ、功角θ、勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì) ；





第二組：
1. 試證明轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為同步速度 。(20分)
2. 某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，如果（1）轉(zhuǎn)子電阻增加一倍；（2）轉(zhuǎn)子漏電抗增加一倍；（3）定子電壓的大小不變，而頻率由50Hz變?yōu)?0Hz，各對(duì)最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有何影響？(20分)
3. 設(shè)有一三相電機(jī)，6極，雙層繞組，星形接法，Z=54，y=7，Nc=10，a=1，繞組中電流f=50Hz，流入電流有效值I=16A，試求：旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的基波、5次和7次諧波分量的振幅及轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向？(30分)
4. 設(shè)有一臺(tái)50kVA，50 Hz，6300/400V，Yy連接的三相鐵芯式變壓器，空載電流I0=0.075IN，空載損耗p0＝350W，短路電壓uk*＝0.055，短路損耗pkN＝1300W。(30分)
        （1）試求該變壓器在空載時(shí)的參數(shù)r0及x0，以及短路參數(shù)rk、xk，所有參
數(shù)均歸算到高壓側(cè)，作出該變壓器的近似等效電路。
        （2）試求該變壓器供給額定電流且cosθ2=0.8滯后時(shí)的電壓變化率及效率。





第三組：
1. 定子繞組磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電流頻率和極對(duì)數(shù)有什么關(guān)系？一臺(tái)50Hz的三相電機(jī)，通入60Hz的三相對(duì)稱(chēng)電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問(wèn)三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的幅值、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是否會(huì)改變？(15分)
2. 直流電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與哪些因素有關(guān)？若一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的空載電動(dòng)勢(shì)為230V（等于額定電壓），試問(wèn)在下列情況下電動(dòng)勢(shì)變?yōu)槎嗌伲?20分)
（1）磁通減少10% ；
（2）勵(lì)磁電流減少10%（考慮磁路飽和）；
（3）轉(zhuǎn)速增加20%；
（4）磁通減少10%，轉(zhuǎn)速增加10%。
3. 試從物理意義上分析，若減少變壓器一次側(cè)線圈匝數(shù)（二次線圈匝數(shù)不變）二次線圈的電壓將如何變化？(15分)
4. 設(shè)有一臺(tái)10kV、2200/220V、單相變壓器，其參數(shù)如下：r1=3.6Ω、r2=0.036Ω、xk=x1+x2’=26Ω，在額定電壓下的鐵芯損耗pFe=70W，空載電流I0為額定電流的5%。假定一、二次側(cè)繞組的漏抗如歸算到同一方面時(shí)可作為相等，試求各參數(shù)的標(biāo)么值，并繪出該變壓器的T形等效電路和近似等效電路。(30分)
5. 一臺(tái)三相四極交流電機(jī)，定子三相對(duì)稱(chēng)繞組A、B、C分別通以三相對(duì)稱(chēng)電流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt-120)A、iC=10sin(ωt-240)A，求：(20分)
    （1）當(dāng)iA=10A時(shí)，寫(xiě)出各相基波磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式以及三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式，用磁動(dòng)勢(shì)矢量表示出基波合成磁動(dòng)勢(shì)的空間位置；
（2）當(dāng)iA由10A降至5A時(shí)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)矢量在空間上轉(zhuǎn)過(guò)了多少個(gè)圓周？





第四組：
1. 什么采用短距和分布繞組能削弱諧波電動(dòng)勢(shì)？為了消除5次或7次諧波電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距應(yīng)選擇多大？若要同時(shí)削弱5次和7次諧波電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距應(yīng)選擇多大？(20分)
2. 一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)，原來(lái)轉(zhuǎn)子是插銅條的，后因損壞改為鑄鋁的，在輸出同樣轉(zhuǎn)矩的情況下，下列物理量將如何變化？(20分)
（1）轉(zhuǎn)速 ；           （2）轉(zhuǎn)子電流 ；
（3）定子電流 ；       （4）定子功率因數(shù) ；
（5）輸入功率 ；       （6）輸出功率 ；
（7）效率 ；   （8）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ；   （9）最大電磁轉(zhuǎn)矩 。
3. 變壓器連接組(20分)
1）        根據(jù)變壓器接線圖，畫(huà)出高、低壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)相量圖，并判斷其連接組；

2）        根據(jù)變壓器連接組，畫(huà)出接線圖和高、低壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)相量圖。



4.一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，PN=28kW，UN=380V，電源頻率f1=50Hz，定子繞組△接線，額定運(yùn)行時(shí)cos 1=0.88，pcu1+pFe=2.0kW，pcu2=1.5kW，pmec+pad=1.2kW，試計(jì)算此時(shí)轉(zhuǎn)差率s，效率 N，定子電流I1及轉(zhuǎn)子電流頻率f2。(20分)
5.有一臺(tái)三相汽輪發(fā)電機(jī)， ， ， 接法， （滯后），作單機(jī)運(yùn)行。由試驗(yàn)測(cè)得它的同步電抗為 。電樞電阻忽略不計(jì)。每相勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)為 ，試求分下列幾種情況接上三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)的電樞電流值，并說(shuō)明其電樞反應(yīng)的性質(zhì)：(1)每相是 純電阻；(2)每相是 純電感；(3)每相是 電阻電容性負(fù)載。(20分)





第五組：
1. 脈振磁動(dòng)勢(shì)和旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)各有哪些基本特性？產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)、圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的條件有什么不同？(20分)
2.普通籠型異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，為什么起動(dòng)電流很大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大？但深槽式或雙籠電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流較小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，為什么？
(20分)
3.一臺(tái)交流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝24，2p＝4，y1＝5，a＝2，每槽導(dǎo)體數(shù)為8.
(30分)
1）        畫(huà)出疊繞組展開(kāi)圖（只畫(huà)一相）；
2）        每相繞組串聯(lián)有效匝數(shù)；
3）        基波繞組系數(shù)及五次諧波繞組系數(shù)。



4.(30分)有一三相電機(jī)，Z=180，2p=10，a=1，y=15，每線圈匝數(shù)Nc=3，f=50Hz，基波每極磁通 m1=0.113Wb，Bm1：Bm3：Bm5=1:0.2:0.1，三相繞組星形接法，試求：
（1）        每線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ec;
（2）        每相繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EΦ；
（3）        線電動(dòng)勢(shì)E1。