07-08第二学期电机学1A卷 热能.doc

华北电力大学2007—2008学年第二学期考试试卷(A) 课程名称 电机学（1） 课程编号考核日期时间 08．06．30 专业班级 热能、风能06级 需要份数 130 送交日期 06．06．24 考试方式 闭卷 试卷页数 2 A B卷齐全 是 命题教师 王昊 主任签字 备 注 班级 学号 姓名 1、（1）请在下图中联结一台Yd5的变压器（须画出相量图、确定绕组标记）；（2）如果此台变压器空载运行，其空载相电流是什么形状的波形？感应的空载相电动势是什么形状的波形？（10分） 2、在什么情况下变压器的空载合闸电流最大？如何避免过大的空载合闸电流？（4分） 3、自耦变压器的变比通常在什么范围内？如果一台自耦变压器额定容量为1000kVA，其变比＝1.6，那么其电磁容量、传导容量分别为多少？（8分） 4、一台单相变压器，，，一次侧实际绕组阻抗：，；二次侧实际绕组阻抗：，；从高压侧做空载实验测得：，。请（1）画出此变压器的“T”型等效电路，并在等效电路中写出各参数的标么值；（2）说明参数的物理意义；（3）如变压器带电阻电感性负载运行时，二次电压比其二次额定电压高还是低？（4）如果这台变压器二次侧空载运行，请定性回答，一次侧的电流应是什么形状的波形？（14分） 5、下图是一台一对极、双层、12槽的三相交流电机交流绕组展开图，图中画出了A相绕组的联结示意。（1）请回答其槽间角、极距和节距分别为多少？（2）如果一根导体（如图中加黑加粗导体所示）感应的基波电动势为1V，请分别求解一个线圈的（线圈匝数为10匝）、一个线圈组的（也称极相组）以及一相（A相）的感应基波电动势的大小。（12分）【基波分布因数：；基波节距因数：】 6、左下图为一台三相交流电机二维结构示意图，图中规定了定子内圆的空间起始位置；右下图为该交流电机在某时刻由三相交流绕组产生的基波合成磁动势的波形曲线分布图（磁动势的规定正方向为出定子内圆表面进转子外圆表面为正）。请在左下图中：（1）根据磁动势波形曲线，定性画出其空间矢量；（2）定性画出对应此磁动势的磁力线分布示意（至少画两条磁力线）。（4分） 7、一台同步发电机运行示意图如下，其内功率因素角，当转子转到如图位置时刻，请在右侧时空相－矢量图中画出励磁磁动势基波矢量、A相励磁电动势相量、A相电流相量、电枢磁动势基波矢量，并说明电枢反应的性质。（6分） 8、下图为一台三相同步发电机的电动势相量图，图中画出了三种运行状态下的相量图（忽略绕组电阻）。（1）请说明这是发电机满足什么运行条件时的电动势相量图？（2）如仍满足（1）中说述的运行条件，请在下图中定性画出功率角为时的相量图；（3）在相量图中指出发电机处在哪个运行状态时稳定性最好？（8分） 9、下图为本学期同学们已经完成的“三相同步发电机并联运行实验”的实验接线示意图，图中是由直流电动机MG来拖动同步发电机GS到同步速的。请问：（1）在起动直流电动机时其励磁回路电阻和电枢回路电阻应分别置于什么位置？（2）简述实验中你是如何把同步发电机GS由零转速驱动至同步速的？（3）同步发电机采用准确同步法并联运行的四个条件是什么？实验中你是如何判断四个并联运行条件满足与否的？（4）当发电机并联至电网后，你是通过调节什么，来实现发电机有功功率输出的？（5）如果要调节发电机增加其感性无功输出，应调节什么？如何调？（18分） 10、一台汽轮发电机的数据为：额定功率=25000kW，=10.5Kv(Y接法)，=0.8(滞后)，定子每相同步电抗=7.0（不饱和值），定子绕组电阻忽略不计，Y接，此发电机并联运行于无限大电网。试求：（1）当发电机额定运行时，求相电流、功率角、空载相电动势、电磁功率及过载能力为多大？（2）如发电机有功功率输出减小一半，励磁电流不变，求、及功率因数角又为多大？（16分）