電機(jī)及電力拖動(dòng)課后習(xí)題答案

1、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題第一章 習(xí)題答案1直流電機(jī)有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？答：主要部件：（1）定子部分：主磁極，換向極，機(jī)座，電刷裝置。 （2）轉(zhuǎn)子部分：電樞鐵心，電樞繞組，換向器。 直流電機(jī)的主磁極一般采用電磁鐵，包括主極鐵心和套在鐵心上主極繞組（勵(lì)磁繞組）主磁極的作用是建立主磁通。換向極也是由鐵心和套在上面的換向繞組構(gòu)成，作用是用來改善換向。機(jī)座通常采用鑄鋼件或用鋼板卷焊而成，作用兩個(gè)：一是用來固定主磁極，換向極和端蓋，并借助底腳將電機(jī)固定在機(jī)座上；另一個(gè)作用是構(gòu)成電機(jī)磁路的一部分。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿、刷桿座和匯流條等組成，作用是把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞與外電路相連接，并通

2、過與換向器的配合，在電刷兩端獲得直流電壓。電樞鐵心一般用原0.5mm的涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊加而成。有兩個(gè)作用，一是作為磁的通路，一是用來嵌放電樞繞組。電樞繞組是用帶有絕緣的圓形或矩形截面的導(dǎo)線繞成的線圈按一定的規(guī)律聯(lián)接而成，作用是感應(yīng)電動(dòng)勢和通過電流，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量裝換，是直流電機(jī)的主要電路部分。換向器是由許多帶有鳩尾的梯形銅片組成的一個(gè)圓筒，它和電刷裝置配合，在電刷兩端獲得直流電壓。2一直流電動(dòng)機(jī)，已知求額定電流。解：電動(dòng)機(jī)， 故 3 一直流電動(dòng)機(jī)，已知求額定電流。解：發(fā)電機(jī)， 故 7什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)與哪些因素有關(guān)？一般情況下，發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)性質(zhì)是什么？對(duì)電動(dòng)機(jī)呢？答

3、：負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢對(duì)主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。 電刷反應(yīng)的性質(zhì)與電刷的位置有關(guān)系。 當(dāng)電刷位于幾何中性線上時(shí)，發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)性質(zhì)是交軸電樞反應(yīng)，此時(shí)物理中性線由幾何中性線順轉(zhuǎn)向移動(dòng)了一個(gè)角度，而電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)也是交軸電樞反應(yīng)，但物理中性線由幾何中性線逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)一個(gè)角度。8什么叫換向？為什么要換向？改善換向的方法有哪些？答：元件從一條支路轉(zhuǎn)入另一條支路時(shí)，元件的電流將改變一次方向，這種元件中電流改變方向的過程就稱為換向。改善換向的目的在于消除電刷下的火花。常用的改善換向方法有兩種：（1）裝置換向極；（2）正確選用電刷。10一臺(tái)4極82kw、230v、930r/min的并勵(lì)發(fā)電機(jī)，在75時(shí)的電

4、樞回路電阻，勵(lì)磁繞組電阻，額定負(fù)載時(shí)勵(lì)磁回路串入調(diào)節(jié)電阻，電刷壓降，鐵耗和機(jī)械損耗，附加損耗。求額定負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸入功率、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩和效率。解：勵(lì)磁電流 額定電流 電樞電流 電樞電動(dòng)勢 電磁功率 輸入功率 電磁轉(zhuǎn)矩 效率 11一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，在額定電壓，額定電流的情況下運(yùn)行，75時(shí)的電樞電阻，電刷接觸壓降，勵(lì)磁回路總電阻，附加損耗，效率。求：（1）額定輸入功率;(2)額定輸出功率；（3）總損耗；（4）電樞銅耗；（5）勵(lì)磁回路損耗（6）電刷接觸損耗；（7）附加損耗；（8）機(jī)械損耗和鐵耗。解：（1）額定輸入功率 （2）額定輸出功率 （3）總損耗 （4）勵(lì)磁電流 電樞電流 電樞銅耗

5、（5）勵(lì)磁回路損耗 （6）電刷接觸損耗 （7）附加損耗 （8）機(jī)械損耗和鐵耗 12什么叫發(fā)電機(jī)外特性？他勵(lì)發(fā)電機(jī)和并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性有什么不同？為什么？答：發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性是，當(dāng) 時(shí) U=f（I）的關(guān)系曲線。并發(fā)動(dòng)電機(jī)的外特性和他勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性有兩點(diǎn)不同：（1）并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率比他勵(lì)的大；（2）并勵(lì)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)短路電路電流小。這是由于他勵(lì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流為常數(shù)，不受端電壓變化的影響。而并勵(lì)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流卻隨電機(jī)端電壓的降低而減小，這就是使電樞電動(dòng)勢進(jìn)一步下降。當(dāng)負(fù)載電阻短路時(shí)，電樞端電壓為0，勵(lì)磁電流也為0，此時(shí)電樞繞組中電流由剩磁電動(dòng)勢所產(chǎn)生，而剩磁電動(dòng)勢不大，所以穩(wěn)態(tài)短路電流也不大

6、。13一并勵(lì)發(fā)電機(jī)，額定運(yùn)行時(shí)情況正常，當(dāng)轉(zhuǎn)速降為時(shí)，電樞電壓U=0，試分析原因。答： 并勵(lì)發(fā)電機(jī)能夠自勵(lì)必須滿足三個(gè)條件：即發(fā)電機(jī)主磁極必須有一定剩磁，勵(lì)磁繞組與電樞聯(lián)接要正確，勵(lì)磁回路的總電阻要小于臨界電阻。對(duì)應(yīng)于不同的轉(zhuǎn)速，臨界電阻是不同的。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，臨界電阻也相應(yīng)下降。本題中，當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，使得勵(lì)磁回路的總電阻大于臨界電阻，不能滿足自勵(lì)的第三個(gè)條件，同時(shí)電樞電壓U=0.14一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為并已知。試求：（1）電動(dòng)機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩；（2）電動(dòng)機(jī)額定電磁轉(zhuǎn)矩；（3）電動(dòng)機(jī)理想空載轉(zhuǎn)速。解：（1） （2）額定電樞電流 由電樞回路方程 得 電磁轉(zhuǎn)矩 （3）理想空載轉(zhuǎn)速 電機(jī)與拖動(dòng)基

7、礎(chǔ)課后習(xí)題第二章習(xí)題答案1 什么叫單軸系統(tǒng)？什么叫多軸系統(tǒng)？為什么要把多軸系統(tǒng)折算成單軸系統(tǒng)？答：電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)構(gòu)直接相聯(lián)，這種系統(tǒng)稱為單軸系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)不直接和工作機(jī)構(gòu)相聯(lián)接，而是通過一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使電動(dòng)機(jī)的角速度傳遞到工作機(jī)構(gòu)時(shí)，變成符合于工作機(jī)構(gòu)所需要的角速度，這種系統(tǒng)稱為多軸系統(tǒng)。因?yàn)?，研究多軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況，就必須列出每一根軸的運(yùn)動(dòng)方程式和各軸之間互相聯(lián)系的方程式，這是相當(dāng)復(fù)雜和麻煩的。就電力系統(tǒng)而言，主要是把電動(dòng)機(jī)作為研究對(duì)象，并不需要詳細(xì)研究每根軸的問題。因此，為了簡化計(jì)算，通常都把多軸系統(tǒng)折算成等效的單軸系統(tǒng)。2 把多軸系統(tǒng)折算為單軸系統(tǒng)時(shí)，哪些量需要進(jìn)行折算？折算的原則是什么？

8、答：需要折算的量有工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩、系統(tǒng)中各軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。對(duì)于某些直線運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)，則必須把進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)所克服的阻力折算到電動(dòng)機(jī)軸上。折算原則是保持拖動(dòng)系統(tǒng)在折算前后，其傳送的功率和貯存的動(dòng)能不變。3 一龍門刨床，齒輪1與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接，各齒輪和工作臺(tái)的數(shù)據(jù)及圖樣見書上。已知：切削力，齒輪6的節(jié)距為20mm，電動(dòng)機(jī)電樞的飛輪矩為230，工作臺(tái)與床身的摩擦因數(shù)為0.1.試計(jì)算：（1）折算到電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總飛輪矩及負(fù)載轉(zhuǎn)矩；（2）切削時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出功率。解：（1）總飛輪矩 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 （2）切削時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出功率 4 常見的生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有哪幾種？答：基本可歸納為三大類：一、恒

9、轉(zhuǎn)矩負(fù)載（負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小為定值，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩是否轉(zhuǎn)向可分為，反抗性的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載） 二、恒功率負(fù)載（負(fù)載功率一定，負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速成反比） 三、通風(fēng)機(jī)負(fù)載（負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，）5 什么叫電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性？答：固有機(jī)械特性是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作電壓和磁通均為額定值，電樞電路中沒有串入附加電阻時(shí)的機(jī)械特性。 人為機(jī)械特性是指人為的改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)或電樞電壓而得到的機(jī)械特性。6電力拖動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？一般要求電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是向下傾斜還是向上翹的？為什么？答：電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是： 在工作點(diǎn)上，有成立。一般要求電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是向下傾斜的。因

10、為，大多數(shù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩都是隨轉(zhuǎn)速的升高而增大或者說保持恒值。7一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下： 。求：（1）繪出固有機(jī)械特性；（2）當(dāng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n；（3）當(dāng)時(shí)，電樞電流。解： 取2（1）由知 （2）當(dāng)時(shí) n=1692-12.47.821=1595r/min （3）8根據(jù)題7中電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，（1）繪出電樞串入附加電阻時(shí)的人為機(jī)械特性；（2）繪出當(dāng)時(shí)的人為機(jī)械特性；（3）繪出當(dāng)電壓時(shí)的人為機(jī)械特性；（4）分別求出上述三種情況當(dāng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。解：由題可知（1） （2） （3） （4） 第一種情況: 第二種情況： 第三種情況：9一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：，該電動(dòng)機(jī)作起重電機(jī)用，在額定負(fù)載時(shí)

11、，試問：（1）要求電動(dòng)機(jī)以800r/min的速度下放重物，應(yīng)該采取什么措施？（2）要求電動(dòng)機(jī)以1800r/min的速度下放重物，應(yīng)采取什么措施？解：求固有機(jī)械特性 （1）串一個(gè)電阻（2）能耗制動(dòng)反接制動(dòng) 10根據(jù)題9的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，起吊重物，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，運(yùn)行在固有特性上，現(xiàn)用電樞反接法進(jìn)行制動(dòng)，問：（1）若制動(dòng)開始時(shí)的瞬時(shí)電流不大于，在電樞回路中應(yīng)串入多大電阻？（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速制動(dòng)到零時(shí)，若不切斷電源，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)如何？解：由題知（1）（2）反轉(zhuǎn) 會(huì)超過-1629r/min11根據(jù)題9的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，起吊重物，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，運(yùn)行在固有特性上，現(xiàn)用能耗制動(dòng)，問：（1）若制動(dòng)開始時(shí)的瞬時(shí)電流不大于，制

12、動(dòng)電阻應(yīng)為多大？（2）若轉(zhuǎn)速制動(dòng)到零時(shí)，不采取其他措施，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)如何？解：（1）由前幾題知：n=1565.476r/min（2）不采用措施 反轉(zhuǎn)到另一個(gè)轉(zhuǎn)速12電動(dòng)機(jī)的調(diào)速和轉(zhuǎn)速變化有何區(qū)別？在同一條機(jī)械特性上，為什么轉(zhuǎn)矩越大轉(zhuǎn)速越低？答：調(diào)速是為了生產(chǎn)需要而人為的對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行的一種控制，它和電動(dòng)機(jī)的負(fù)載變化時(shí)而引起的轉(zhuǎn)速變化是兩個(gè)不同的概念。調(diào)速需要人為的改變電氣參數(shù)，而負(fù)載變化所引起的轉(zhuǎn)速變化則是自動(dòng)進(jìn)行的，這時(shí)電氣參數(shù)不變。由公式可知 ，在同一條機(jī)械特性上，轉(zhuǎn)矩T越大 轉(zhuǎn)速n越小。13一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：， 時(shí)，求：（1）在固有特性上工作時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n；（2）

13、若其他條件不變，當(dāng)磁通減弱到0.5時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為什么？解：（1）機(jī)械特性（2） 14根據(jù)題13的電動(dòng)機(jī)，若電樞中串入電阻，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于多少？解：由題知 15何謂恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？何謂恒功率調(diào)速？答：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指在調(diào)速過程中始終保持電磁轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速。恒功率調(diào)速是指在調(diào)速過程中始終保持輸入的電功率不變的調(diào)速。16對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，應(yīng)采用何種調(diào)速方法？為什么？答：電樞回路串電阻調(diào)速和降低電樞電壓調(diào)速。因?yàn)檫@樣既滿足了負(fù)載要求，又是的電動(dòng)機(jī)得到充分利用。17對(duì)恒功率負(fù)載，應(yīng)采用何種調(diào)速方法？為什么？答：弱磁調(diào)速適用于恒功率負(fù)載。 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題第三章習(xí)題答案3勵(lì)磁電抗的物理意義如何？大好

14、還是小好？若將鐵心抽出，將如何變化？若一次繞組匝數(shù)增加5%，而其余不變，則大致如何變化？若鐵心疊片松散，片數(shù)不足，則及如何變化？若鐵心硅鋼片接縫間隙較大時(shí)，對(duì)及有何影響？答： 勵(lì)磁電抗表示與主磁通相對(duì)應(yīng)的電抗，其大小和磁路飽和程度有關(guān)。 越大則空載電流越小，因此大好。 若將鐵心抽出，磁阻將急劇增大，將顯著變小。 若一次繞組匝數(shù)增加5%，而其余不變，由可知，大致增加10%。 若鐵心疊片松散，片數(shù)不足，都將使磁阻增加，下降，增大。 若鐵心硅鋼片接縫間隙較大，則將變大，下降。4變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)加額定電壓，為什么空載電流很??？如果接在直流電源上，一次側(cè)也加額定電壓，這時(shí)一次繞組的電流將有什么變

15、化？鐵心中的磁通有什么變化？二次繞組開路和短路時(shí)對(duì)一次繞組中電流的大小有無影響？答：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，由于勵(lì)磁阻抗很大，因此即使一次側(cè)加額定電壓，空載電流都很小。若接在直流電源上，則一次側(cè)漏電抗和勵(lì)磁電抗都為0，此時(shí)一次繞組電流將非常大。鐵心中的磁通也變?yōu)楹愣ù磐?。一、二次繞組之間不存在電磁感應(yīng)作用，而次繞組開路和短路對(duì)一次繞組中的電流大小沒有影響。6一臺(tái)50Hz單相變壓器，若接在60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，問空載電流、鐵心損耗、漏抗、勵(lì)磁阻抗及電壓調(diào)整率有何變化？答：由可知，當(dāng)f由50Hz變?yōu)?0Hz時(shí)，將減小，空載電流下降，鐵心損耗下降，而漏抗將隨f的增大而增大，；勵(lì)磁阻抗將增大，

16、由于增大，因此電壓調(diào)整率將變大。7一臺(tái)單相變壓器，額定電壓為220V/110V，如果不慎將低壓側(cè)誤接到220V電源上，變壓器將發(fā)生什么現(xiàn)象？答：此時(shí)變壓器的磁通將急劇增大，磁路嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流非常大，鐵耗和銅耗都將顯著增大，變壓器將過熱，同時(shí)噪聲過大，震動(dòng)明顯。8有一臺(tái)單相變壓器，已知：鐵心的有效截面積，鐵心中最大磁通密度，試求：高、低壓繞組的匝數(shù)和電壓比各為多少？解：匝匝電壓比 9一臺(tái)單相變壓器，額定容量為，高、低壓繞組均有兩個(gè)匝數(shù)相同的線圈，高、低壓側(cè)每個(gè)線圈的額定電壓分別為1100V和110V，現(xiàn)在它們進(jìn)行不同方式的聯(lián)結(jié)。試問：可得幾種不同的電壓比？每種聯(lián)結(jié)時(shí)的高、低壓側(cè)額定電流為多少

17、？答:可得四種不同的電壓比，分別是1100/110，1100/220，2200/110,2200/220；對(duì)應(yīng)的高、低壓側(cè)額定電流分別是4.55A/45.5A，4.55A/22.7A，2.27A/45.5A，2.27A/22.7A。10兩臺(tái)單相變壓器，電壓為220V/110V，一次側(cè)匝數(shù)相等，但空載電流。今將兩臺(tái)變壓器一次繞組順極性串聯(lián)起來加440V電壓，問兩臺(tái)變壓器二次側(cè)的空載電壓各為多少？解：根據(jù)題意，串聯(lián)后 ， 12有一臺(tái)三相變壓器，已知：，聯(lián)結(jié)組為Y，yn0因電源壓改為10kV，如果用改繞高壓繞組的方法來滿足電源電壓的改變，而保持低壓繞組每相為55匝不變，則新的高壓繞組每相匝數(shù)應(yīng)為多少

18、？如果不改變高壓繞組匝數(shù)會(huì)產(chǎn)生什么后果？解：改繞后變壓器中主磁通的幅值應(yīng)保持不變。改繞前 ，則匝改繞后 ，則匝若不改高壓繞組匝數(shù)，則變壓器鐵心將嚴(yán)重飽和，二次側(cè)電壓也將升高，變壓器將過熱并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。13有一臺(tái)1000匝的鐵心線圈接到110V、50Hz的交流電源上，由安培表和瓦特表的讀數(shù)得知、，把鐵心抽出后電流和功率就變?yōu)?00A和1000w。若不計(jì)漏磁，試求：（1）兩種情況下的參數(shù)和等效電路；（2）兩種情況下電流的無功分量和有功分量；（3）兩種情況下磁通的最大值。解：(1)有鐵心時(shí) 無鐵心時(shí) 兩種情況下都可等效為一個(gè)電阻與一個(gè)電抗元件相串聯(lián)。（2）有鐵心時(shí) 電流有功分量 電流無功分量 無

19、鐵心時(shí) 電流有功分量 電流無功分量 （3）有鐵心時(shí) 無鐵心時(shí) 16一臺(tái)三相變壓器，Y，yn0聯(lián)結(jié)，在低壓側(cè)作空載試驗(yàn)時(shí)得，在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)時(shí)得，室溫20，試求：（1） 折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁電阻和短路阻抗；（2） 短路阻抗的標(biāo)么值、；（3） 計(jì)算滿載及（滯后）時(shí)的、及；（4） 計(jì)算最大效率。解：（1） (2) （3）滿載時(shí) ，已知（滯后），則 （4）時(shí)，產(chǎn)生最大效率時(shí)的負(fù)載系數(shù) 最大效率 17變壓器出廠前要進(jìn)行“極性”試驗(yàn)，將U1、u1聯(lián)結(jié)，在U1-U2端加電壓，用電壓表測U2-u2間電壓。設(shè)變壓器電壓220V/110V，如果U1、u1為同名端，電壓表讀數(shù)是多少？如U1、u1為非同名端，則電壓表

20、讀數(shù)又是多少？解：U1、u1為同名端時(shí)，電壓表讀數(shù)是U1、u1為非同名端時(shí)，電壓表讀數(shù)是19Y，d聯(lián)結(jié)的三相變壓器中，3次諧波在三角形聯(lián)結(jié)時(shí)能形成環(huán)流，基波電動(dòng)勢能否在三角形中形成環(huán)流？Y，y聯(lián)結(jié)的三相變壓器組中，相電動(dòng)勢中有3次諧波，線電壓中有無3次諧波？為什么？答：由于各相基波電動(dòng)勢是相互對(duì)稱的，相位彼此互差120°，沿三角形聯(lián)結(jié)回路之和等于0，因此不會(huì)再三角形聯(lián)結(jié)中形成環(huán)流。Y，y聯(lián)結(jié)的三相變壓器組中，相電動(dòng)勢中有三次諧波，但在三相線電壓中，由于3次諧波電動(dòng)勢相互抵消，故線電壓仍呈正弦波形。20.變壓器的一、二次繞組按圖（圖略）聯(lián)結(jié)，試畫出他們的線電動(dòng)勢向量圖，并判明其聯(lián)結(jié)組別

21、。答：（a）Y，y0 （b）Y，d7 （c）D，d2 （d）D，d222一臺(tái)Y，d聯(lián)結(jié)的三相變壓器，在一次側(cè)加額定電壓空載運(yùn)行，此時(shí)將二次側(cè)的三角形聯(lián)結(jié)打開一角測量開口處的電壓，再將三角形閉合測量電流。試問：當(dāng)此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時(shí)，所測得的數(shù)值有無不同？為什么？答：測得的電壓不同，而電流相同。三相變壓器組二次側(cè)開口時(shí)，二次側(cè)繞組中將感應(yīng)出較大的三次諧波電動(dòng)勢，測得的開口電壓較大；而三相心式變壓器的三次諧波磁通的磁阻很大，在二次側(cè)繞組中感應(yīng)出的三次諧波電動(dòng)勢較小，故測得的開口電壓也較小。三相變壓器組二次側(cè)閉合時(shí)，兩種變壓器二次側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢波形都接近正弦波形，三次諧波分量都

22、很小，此時(shí)測得的電流也很小。23兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，均為Y，d11聯(lián)結(jié)，。第一臺(tái)為1250，第二臺(tái)為2000，試求：（1）總輸出為3250時(shí)，每臺(tái)變壓器的負(fù)載為多少？（2）在兩臺(tái)變壓器均不過載情況下，并聯(lián)組的最大輸出為多少？并聯(lián)組利用率為多少？解：（1） 而 聯(lián)立求解可得 第二臺(tái)變壓器已過載。 （2）由于短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器負(fù)載系數(shù)大，因此必先達(dá)到滿載。 設(shè)，則 兩變壓器都不過載的情況下，并聯(lián)組最大輸出為 并聯(lián)組的利用率為 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題第五章習(xí)題答案1. 試述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)得工作原理，為什么說感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是一種異步電動(dòng)機(jī)？答：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作原理：異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子繞組接到三相電源上

23、，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應(yīng)的關(guān)系，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢，產(chǎn)生電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，則磁場和轉(zhuǎn)子之間就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它們之間就不存在電磁關(guān)系，也就不能再轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢，產(chǎn)生電流，也就不能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。所以，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子速度不可能等于旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度，因此，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是一種異步電動(dòng)機(jī)。2. 什么叫同步轉(zhuǎn)速？它與哪些因素有關(guān)？一臺(tái)三相四極交流電動(dòng)機(jī)，試分別寫出電源頻率f=50Hz與f=60Hz時(shí)的同步轉(zhuǎn)速。答：旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度稱為同步轉(zhuǎn)速。由可知，它僅與電流頻率f和電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p有關(guān)。 對(duì)三相四極交流電動(dòng)機(jī)來說，p=2，當(dāng)f=50

24、Hz時(shí)， 。3一臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)，電源頻率f=50Hz，試分別寫出當(dāng)極對(duì)數(shù)2p=2、4、6、8、10時(shí)的同步轉(zhuǎn)速。解：由可知，2p=2、4、6、8、10時(shí)的同步轉(zhuǎn)速分別為3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm、600rpm。4何為轉(zhuǎn)差率S？通常感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的S值為多少？答：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)差；轉(zhuǎn)差與磁場轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，即 一般S=0.010.05。5一臺(tái)三相4極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，已知電源頻率f=50Hz，額定轉(zhuǎn)速，求轉(zhuǎn)差率S。解：12一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)接在的電網(wǎng)上工作，定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)，已知每相電動(dòng)勢為額定電壓的92%，定子繞組的每相串聯(lián)匝數(shù)，繞組因數(shù)，

25、試求每極磁通。解：已知相電動(dòng)勢而 故電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題 第六章習(xí)題答案1與同容量的變壓器相比較，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？答：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載電流大。這是由于異步電動(dòng)機(jī)的主磁路中含有氣隙段，氣隙段得磁阻很大，從而使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載電流大。2感應(yīng)電動(dòng)機(jī)理想空載時(shí)，空載電流等于零嗎？為什么？答：空載電流不等于零。這是因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)必須從電網(wǎng)吸收感性無功用于建立磁場，因此理想空載時(shí)空載電流也不能等于0。3說明感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的能量傳遞過程，為什么負(fù)載增加時(shí)，定子電流和輸入功率會(huì)自動(dòng)增加？從空載到額定負(fù)載，電動(dòng)機(jī)的主磁通有無變化？為什么？答：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，從

26、電網(wǎng)吸收電功率，其中一部分消耗在定子繞組銅耗和定子鐵耗上，余下的功率以電磁感應(yīng)的形式由定子傳遞到轉(zhuǎn)子，稱為電磁功率。電磁功率有一部分消耗在轉(zhuǎn)子繞組的銅耗上，余下的就是使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的總機(jī)械功率?？倷C(jī)械功率減去機(jī)械損耗和附加損耗后，才是轉(zhuǎn)子軸端輸出的機(jī)械功率。由磁動(dòng)勢平衡方程式 可知，理想空載時(shí)，。隨著負(fù)載增加，轉(zhuǎn)子側(cè)電流也增大，于是定子電流的負(fù)載分量也相應(yīng)增大，因此定子電流和輸入功率會(huì)隨著負(fù)載的增加而自動(dòng)增加。電動(dòng)機(jī)主磁通略有減小。電動(dòng)機(jī)從空載到額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于定子電壓不變的，而，所以電機(jī)的主磁通略有減小。6在分析感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，為什么要用一靜止的轉(zhuǎn)子來代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子？這時(shí)轉(zhuǎn)子要進(jìn)行哪些折算

27、？如何折算？答：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子側(cè)的頻率和定子側(cè)的頻率不相同，它們之間不能進(jìn)行直接運(yùn)算，也無法將定、轉(zhuǎn)子電路聯(lián)接起來。用靜止轉(zhuǎn)子代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子后，轉(zhuǎn)子側(cè)的頻率和定子側(cè)頻率相同，這時(shí)可以建立異步電動(dòng)機(jī)的等效電路。要進(jìn)行的折算有頻率折算和繞組折算。頻率折算：轉(zhuǎn)子電路串入一附加電阻。繞組折算： 。7感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪幾種？試說明T形等效電路中各個(gè)參數(shù)的物理意義。答：有兩種：T形等效電路和簡化等效電路。T形等效電路中各參數(shù)物理意義如下：定子繞組每相電阻，稱為定子電阻；：與定子側(cè)漏磁通相對(duì)應(yīng)的漏電抗，稱為定子漏電抗；：反應(yīng)鐵耗的等效電阻，稱為等效電阻；：與主磁通相對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電抗；：轉(zhuǎn)子繞組電阻

28、折算值；：與轉(zhuǎn)子側(cè)漏磁通相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子漏電抗折算值。8一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為8.6kW，定子銅耗為425W、鐵耗為210W、轉(zhuǎn)差率S=0.034，試計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及機(jī)械功率。解：。電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題 第七章習(xí)題答案2三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流一般為額定電流的47倍，為什么起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有額定轉(zhuǎn)矩的0.81.2倍？答：異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流雖然很大，但是由于起動(dòng)時(shí)很小，轉(zhuǎn)子電流的有功分量就很??；其次，由于起動(dòng)電流很大，定子繞組的漏抗壓降大，使感應(yīng)電動(dòng)勢減小，從而也減小。所以，起動(dòng)時(shí)小，轉(zhuǎn)子電流的有功分量也小，使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也不大，僅為額定轉(zhuǎn)矩的0.81.2倍。3三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)能

29、夠在低于額定電壓的情況下運(yùn)行嗎？為什么？答：不能。 由于，電壓下降時(shí)，則電磁轉(zhuǎn)矩下降更多，會(huì)造成定、轉(zhuǎn)子電流增大，則定、轉(zhuǎn)子銅耗增大，且其增加的幅度遠(yuǎn)大于鐵耗減小的幅度，故效率也下降，重載時(shí)電動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)。若無保護(hù)，電機(jī)繞組可能因過熱而受損。4繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電路中串入起動(dòng)電阻，為什么能減小起動(dòng)電流，增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？答：起動(dòng)時(shí)，很明顯，轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串電阻起動(dòng)，可減小最初起動(dòng)電流，同時(shí)，電阻增加使增加；而起動(dòng)電流減小使感應(yīng)電動(dòng)勢增加，增加，所以提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。6深槽式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和雙籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為什么能改善起動(dòng)性能？答：這是由于起動(dòng)時(shí)集膚效應(yīng)的存在，使起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流主要集中在槽口或上籠，

30、等效轉(zhuǎn)子電阻比較大，從而可以改善起動(dòng)性能。9一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，已知 ，設(shè)起動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為，最大允許的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，切換轉(zhuǎn)矩，試用解析法求起動(dòng)電阻的段數(shù)和每段的電阻值。解：由可求出m=4.01，取m=5，采用5段起動(dòng)。11一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，已知，求4級(jí)起動(dòng)時(shí)每級(jí)起動(dòng)電阻值。解：而 。能夠起動(dòng)12一臺(tái)三相4極的繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子每相電阻，負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變，要求把轉(zhuǎn)速下降到1050r/min，問轉(zhuǎn)子每相中應(yīng)串入多大電阻？解：串入電阻后 由于調(diào)速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變，故14題5的電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)一位能負(fù)載，今采用倒拉反接制動(dòng)下放負(fù)載，要求下放轉(zhuǎn)速為300r/min，問轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串接多大電

31、阻。解：反接制動(dòng)運(yùn)行時(shí) 。16題5的電動(dòng)機(jī)，用以起吊重物，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)45度，重物上升1m，如要求帶額定負(fù)載的重物以8m/min的速度上升，求轉(zhuǎn)子電路中應(yīng)串接的電阻值。解：而 。17繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī) ，若要求電動(dòng)機(jī)有最短起動(dòng)時(shí)間，試問其轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大的電阻？解：根據(jù)題意 固有的臨界轉(zhuǎn)差率 因?yàn)?，而 18電動(dòng)機(jī)的溫升、溫度及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機(jī)銘牌上的溫升值得含義是什么？答：電動(dòng)機(jī)的溫升即使電動(dòng)機(jī)的溫度與環(huán)境溫度之差。電機(jī)銘牌上的溫升是指所用的絕緣材料的最高容許溫度與40之差，稱為額定溫升。21電動(dòng)機(jī)的容許溫升取決于什么？若兩臺(tái)電機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它

32、們的容許溫升是否相等？答：電動(dòng)機(jī)的容許溫升取決于所用的絕緣材料。若兩臺(tái)電機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，那么它們的容許溫升也相等。22同一系列中，同一規(guī)格的電機(jī)，滿載運(yùn)行時(shí)，它們的穩(wěn)定溫升是否一樣？為什么？答：不一定。穩(wěn)定溫升不僅和電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況有關(guān)，還和電動(dòng)機(jī)的散熱條件有關(guān)。電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)課后習(xí)題 第八章習(xí)題答案1 為什么單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法？答：單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，因此單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)方法有：分相起動(dòng)、電容起動(dòng)、罩極起動(dòng)。2一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組接成星形，工作中如果一相斷線，電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)工作？為什么？答：可以繼續(xù)工作。斷線后即成為一臺(tái)單相電動(dòng)機(jī)，由于已經(jīng)在旋轉(zhuǎn)，能夠產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。但長時(shí)間缺相運(yùn)行會(huì)燒壞電機(jī)。4串勵(lì)電動(dòng)機(jī)問什么能交、直兩用？單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別？為什么？答：串勵(lì)電動(dòng)機(jī)中，由的方向不會(huì)變化，因此串勵(lì)電動(dòng)機(jī)可交、直流兩用。結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是：（1）為了減小鐵耗，主極鐵心和定子磁軌必須用硅鋼片疊成，而不能用整塊鋼制成；（2）為了改善功率因數(shù)，應(yīng)盡量減少勵(lì)磁繞組匝數(shù)以減小電抗，同時(shí)為保持有一定的主磁通，還應(yīng)盡量減小磁路磁阻，并采用較小的氣隙。5要改變單相串勵(lì)