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2012试卷A参考答案及评分标准


中国计量学院 20 11 ~ 20 12 学年第 2 学期 《 电机与电力拖动基础 》课程

试卷(A)参考答案及评分标准
开课二级学院: 机电学院 ,学生班级: 10 电气 1,2 ,教师: 陈卫民

一、填空题(共 20 分, 2 分/每题) 1. 640N.m 。

2 dT/dn<dTL/dn 。

3. 空气隙,空气隙 。 4. 110V 。 5. 能耗 。 6. 保持一次侧磁动势不变。 7. 9.63/144.3A 。 8. 8V。 9. 圆形旋转磁动势。 10. 3,0.04。 11. P2/Ω ,PM/Ω 1 或 Pm/Ω 12. 720r/min,720r/min 13. 测取铜损耗,短路阻抗。 二、选择题(共 16 分,每题 2 分) BADCA 三、简答题(共 35 分,每题 5 分) 1. 主磁通相对于励磁绕组是静止的,所以在励磁绕组不会产生感应电动势(2 分) 。由于电枢 绕组旋转,主磁通与电枢绕组之间有相对运动,所以会在电枢绕组中产生感应电动势。 分) (3 2. 他励直流电动机励磁绕组断线,启动过程中磁通为剩磁磁通,比额定磁通小很多(2 分) , 空载时,电动机可以启动,但启动过程结束后的稳态转速非常高,因为稳定时有 Ea≈UN,磁 通很小,n 就很高,机械强度不允许,电动机会损坏。 分) (3 3. 不能(2 分) ,因为变压器是利用电磁感应原理实现变压的,如果一次侧绕组直接接直流电 压,绕组中则产生大小一定的直流电流,建立直流磁通,铁芯中磁通也就恒定不变的,因此 绕组就没有感应电动势,输出电压为 0。 分) (3 4.三相对称绕组接对称电源,产生旋转磁场,将在转子中产出感应电势和感应电流,这些载 流导体在磁场中受力,从而产生电磁转矩(3 分) ,转矩的方向就是旋转磁通势的方向。 分) (2 5.负载转矩增大,电磁转矩也同时增大,转子电流随之增大(2 分) ,由于异步电动机电磁平
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衡关系是/F0=/F1+/F2,由于/F0 不变,转子电流增大导致/F2 增大,F1 中的(-F2)分量也要增 大,结果是定子电流 I 增大。 (/F 表示向量) 分) (3 6. 答 1)降低电源电压(1 分) ;2)加大定子边电阻或电抗(2 分) ;3)加大转子边电阻或电 抗 (2 分) 。 7. 空载试验的目的是测出感应电动机的励磁阻抗 Z m ? rm ? jx m ,铁耗 p Fe 及机械损耗 p0 (2 分) 。其方法是电动机轴上不带任何机械负载。定子施以额定频率的对称三相额定电压。让它 空载运行一段时间,待机械损耗稳定后调节 U1 使之从(1.1—1.3)U1N 开始逐次降低电压直到 0.2 UN 左右为止(或者发现转速明显下降或者发现定子电流开始回升为止) (1.5 分) 。每次记取定 子相电压 U1,空载相电流 I0 及空载输入功率 P0, (1.5 分) 五、计算题(共 29 分) 1 解:根据额定容量知道,这台电动机属于中等容量电机,取:
EaN ? 0.95U v ? 0.95 ? 220 ? 209V (1 分)

CeФ =EaN/nN=0.182 (V/r.min-1)(2 分) n0=UN/ CeФ =1208.8 r/min(2 分) 额定电磁转矩 TN TN=9.55 CeФ IN=434.5(2 分) 理想空载点(1208r/min,0N.m) ,额定工作点(1150r/min,434.5N.m) 。机械特性(2 分) 2. 解:k=2.5(1 分) ZL’=2.52*(0.96+j0.48)=6+j3Ω Z= ZL’+Zk=6.15+j3.35Ω (1 分) 一次侧电流 I1=U1/Z=577.4/7.003=82.45A(1 分) 二次侧电流 I2=kI1=2.5*82.45=206.1A(1 分) 二次侧电压 U2=√3I2*ZL=√3*206.1*|0.96+j0.48|=383.1V(2 分) 输入视在功率 S1=√3*U1N*I1=142.8VA(2 分) 输出视在功率 S2=√3*UL*I2=136.8VA(2 分) 3.解:(1)
n1 ? 60 f1 ? 1500 (r / min) p (2 分) n ? nN SN ? 1 ? 0.027 n1

S m ? S N (?M ? ( ?2 ? 1 ? 0.1 M TN ? 9550 PN / n N ? 981 .2( N ? m) (3 分) Tm ? ?m ? TN ? 1962 .4( N ? m)

《 电机与电力拖动基础

》课程试卷(A)参考答案及评分标准

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则得该机的固有特性为:

T?

2Tm 392 .48 392 .48 S (3 分) ? ? ( N ? m) Sm S 0.1 S 2 ? 0.01 S ? ? 0.1 S Sm S

(2)将 S=1 代入固有机械特性表达式,得固有起动转距为 Ts=388.6 N*m(2 分)

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