機(jī)電傳動控制

要求：
一、        獨(dú)立完成，下面已將五組題目列出，任選一組進(jìn)行作答，每人只答一組題目，多答無效，100分；
二、答題步驟：
1.        使用A4紙打印學(xué)院指定答題紙（答題紙請詳見附件）；
2.        在答題紙上使用黑色水筆按題目要求手寫作答；答題紙上全部信息要求手寫，包括學(xué)號、姓名等基本信息和答題內(nèi)容，請寫明題號；
三、提交方式：請將作答完成后的整頁答題紙以圖片形式依次粘貼在一個Word
文檔中上傳（只粘貼部分內(nèi)容的圖片不給分），圖片請保持正向、清晰；
1.        完成的作業(yè)應(yīng)另存為保存類型是“Word97-2003”提交;
2.        上傳文件命名為“中心-學(xué)號-姓名-科目.doc”;
3.        文件容量大?。翰坏贸^20MB。
提示：未按要求作答題目的作業(yè)及雷同作業(yè)，成績以0分記！

題目如下：
第一組：
1. 定子繞組磁場的轉(zhuǎn)速與電流頻率和極對數(shù)有什么關(guān)系？一臺50Hz的三相電機(jī)，通入60Hz的三相對稱電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問三相合成磁動勢基波的幅值、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是否會改變？(15分)
2.直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢與哪些因素有關(guān)？若一臺直流發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的空載電動勢為230V（等于額定電壓），試問在下列情況下電動勢變?yōu)槎嗌伲?20分)
（1）磁通減少10% ；
（2）勵磁電流減少10% ；
（3）轉(zhuǎn)速增加20%；
（4）磁通減少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. 一臺三相四極交流電機(jī)，定子三相對稱繞組A、B、C分別通以三相對稱電流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt-120)A、iC=10sin(ωt-240)A，求：(20分)
    （1）當(dāng)iA=10A時，寫出各相基波磁動勢的表達(dá)式以及三相合成磁動勢基波的表達(dá)式，用磁動勢矢量表示出基波合成磁動勢的空間位置；
（2）當(dāng)iA由10A降至5A時，基波合成磁動勢矢量在空間上轉(zhuǎn)過了多少個圓周？



第二組：
1. 試證明轉(zhuǎn)子磁動勢相對于定子的轉(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，各對最大轉(zhuǎn)矩和起動轉(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)磁動勢的基波、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滯后時的電壓變化率及效率。





第三組：
1. 為什么要把變壓器的磁通分成主磁通和漏磁通？它們之間有哪些主要區(qū)別？并指出空載和負(fù)載時激勵各磁通的磁動勢？(30分)
2. 同步電機(jī)有哪幾種運(yùn)行狀態(tài)，如何區(qū)分？(30分)
3. 一臺交流電機(jī)定子采用雙層疊繞組，其中定子槽數(shù)Z=36，極數(shù)2p=4，并聯(lián)支路數(shù)a=2，節(jié)距y1=7，線圈匝數(shù)Nc=2，試求：(20分)
1）        畫出疊繞組展開圖（只畫一相）；
2）        每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；





4. 一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，PN=26kW，UN=230V，nN=960r/min，2p=4，單波繞組，電樞導(dǎo)體總數(shù)，Na=444，額定勵磁電流IfN=2.592A，空載額定電壓時的磁通?0=0.0174Wb，空載損耗p0=0.4kW。電刷安裝在幾何中性線上，不計磁路飽和的影響，試求額定負(fù)載時：(20分)
1）        發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢E；
2）        發(fā)電機(jī)的電磁功率Pem、電磁轉(zhuǎn)矩Tem及效率?N；



第四組：
1.        試述同步發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)和電動機(jī)運(yùn)行時， 、 和 角的變化范圍。
(30分)
2. 有一三相電機(jī)，Z=36、2P=6，a=1，采用單層鏈?zhǔn)嚼@組，試求：(20分)
（1）繞組因數(shù)KN1、KN5、KN7；         
（2）畫出槽導(dǎo)體電動勢星形圖；
    （3）畫出三相繞組展開圖（只畫A相）；
3. 設(shè)有一額定容量為5.5kW，50Hz的三相四極異步電動機(jī)，在某一運(yùn)行情況下，達(dá)到輸入的功率為6.32kW，定子銅耗為341W，轉(zhuǎn)子銅耗為237.5W，鐵芯損耗為167.5W，機(jī)械損耗為45W，雜散損耗為29W，試?yán)L出該電機(jī)的功率流程圖，并計算這一運(yùn)行情況下：(30分)
（1）電磁功率、內(nèi)功率和輸出機(jī)械功率，以及電機(jī)效率；
（2）轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)速
（3）電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械轉(zhuǎn)矩各為多少？
4. 有一臺三相異步電動機(jī)，UN=380V，三角形連接，起動電流倍數(shù)為6.5，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為2，試求：(20分)
（1）應(yīng)用星形-三角形起動，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩各為多少？
（2）應(yīng)用自耦變壓器起動，使起動轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩的0.6倍，起動電流小于額定電流的3倍，此自耦變壓器的低壓抽頭有80%、60%和40%三組，應(yīng)該選哪一組抽頭？




第五組：
1.        試說明轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進(jìn)行的？
(15分)
2.  忽略定子電阻，試分析在下列情況下電樞反應(yīng)的性質(zhì)。(20分)
（1）三相對稱電阻負(fù)載；
（2）純電容性負(fù)載 ，發(fā)電機(jī)同步電抗 ；
（3）純電感性負(fù)載 ；
（4）純電容性負(fù)載 ，同步電抗 。
3.一臺三相變壓器，高低壓繞組同名端和高壓繞組的首末端標(biāo)記如圖所示，試將改變壓器聯(lián)接成Yd7。(10分)

4. 一臺串勵直流電動機(jī)，PN=4.1kW，UN=110V，IN=50A，電樞回路各繞組電阻Ra=0.4Ω(包括電刷接觸電阻)，nN=1000r/min。不考慮磁路飽和的影響，試求：(25分)
1）        電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩；
2）        額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩；
3）        當(dāng)電機(jī)電流減小為20A時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？
5.一臺四極、380V、定子三角形連接的異步電動機(jī)，其參數(shù)為R1==4.47Ω，
=3.18Ω， =6.7Ω， =9.85Ω，Xｍ=188Ω，Rm忽略不計。試求：(30分)
1）        最大轉(zhuǎn)矩及臨界轉(zhuǎn)差率；
2）        直接起動時起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；
3）        若該電機(jī)為繞線式異步電機(jī)，欲在起動瞬間電機(jī)具有最大轉(zhuǎn)矩，則轉(zhuǎn)子回路中應(yīng)串入電阻值Rp為多少？