電機(jī)學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

1、電機(jī)學(xué)復(fù)習(xí)資料第一章 基本電磁定律和磁路電機(jī)的基本工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律、磁路定律和電磁力定律等定律的基礎(chǔ)上的，掌握這些基本定律，是研究電機(jī)基本理論的基礎(chǔ)。 全電流定律全電流定律 式中，當(dāng)電流方向與積分路徑方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，電流取正號(hào)。在電機(jī)和變壓器的磁路計(jì)算中，上式可簡(jiǎn)化為電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 e=- 式中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向與磁通方向應(yīng)符合右手螺旋關(guān)系。變壓器電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)與導(dǎo)體間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于磁通的變化而感應(yīng)的電勢(shì)稱為變壓器電動(dòng)勢(shì)。電機(jī)中的磁通通常是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì) e=Blv自感電動(dòng)勢(shì) 互感電動(dòng)勢(shì) eM1=-

2、 eM2 =- 電磁力定律f=Bli磁路基本定律 磁路歐姆定律 =mF式中，F(xiàn)=Ni磁動(dòng)勢(shì)，單位為A；Rm=磁阻，單位為H-1；m=磁導(dǎo)，單位為H。 磁路的基爾霍夫第一定律上式表明，穿入（或穿出）任一封閉面的磁通等于零。 磁路的基爾霍夫第二定律 上式表明，在磁路中，沿任何閉合磁路，磁動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于次壓降的代數(shù)和。² 磁路和電路的比較電路磁路電流IA電流密度JA/m2電動(dòng)勢(shì)EV電阻電導(dǎo)S基爾霍夫第一定律基爾霍夫第二定律電路歐姆定律磁通Wb磁通密度BT=Wb/m2磁動(dòng)勢(shì)FA磁阻1/H磁導(dǎo)H磁路節(jié)點(diǎn)定律全電流定律磁路歐姆定律第二章 直流電動(dòng)機(jī)一、直流電機(jī)的磁路、電樞繞組和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)是電

3、機(jī)中機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介。穿過(guò)氣隙而同時(shí)與定、轉(zhuǎn)子繞組交鏈的磁通為主磁通；僅交鏈一側(cè)繞組的磁通為漏磁通。直流電機(jī)空載時(shí)的氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)建立的?？蛰d時(shí)，主磁通0與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)F0的關(guān)系曲線0=f（F0）為電機(jī)的磁化曲線。從磁化曲線可以看出電機(jī)的飽和程度，飽和程度對(duì)電機(jī)的性能有很大的影響。 電機(jī)的磁化曲線僅和電機(jī)的幾何尺寸及所用的材料有關(guān)，而與電機(jī)的勵(lì)磁方式無(wú)關(guān)。電機(jī)的運(yùn)行特性與磁化曲線密切相關(guān)。設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，一般使額定工作點(diǎn)位于磁化曲線開(kāi)始彎曲的部分，這樣既可保證一定的可調(diào)節(jié)度，又不至于浪費(fèi)材料。 直流電機(jī)電樞繞組各元件間通過(guò)換向器連接，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，回路內(nèi)各元件的電動(dòng)勢(shì)互相抵消，從而不產(chǎn)

4、生環(huán)流。元件內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)和電流均為交變量，通過(guò)換向器和電刷間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換。電刷的放置原則是：空載時(shí)正、負(fù)電刷之間獲得最大的電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)被電刷短路的元件的電動(dòng)勢(shì)為零。因此，電刷應(yīng)放在換向器的幾何中性線上。對(duì)端接對(duì)稱的元件，換向器的幾何中性線應(yīng)與主極軸線重合。 不同型式的電樞繞組均有S=K=Z；y 1=Zi/2p=整數(shù)；y=y1+y2。其中，S為元件數(shù)，K為換向片數(shù)，Zi為虛槽數(shù)，p為極對(duì)數(shù)，y 1為第一節(jié)距，y 2為第二節(jié)距，y為合成節(jié)距，為小于1的分?jǐn)?shù)，用來(lái)把y 1湊成整數(shù)。對(duì)單疊繞組，y=±1，y 2小于0，并聯(lián)支路對(duì)數(shù)a=p，即每極下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。對(duì)單波繞組，y

5、 2大于零，a=1，即所有同極性下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。 當(dāng)電樞繞組中通過(guò)電流時(shí)，產(chǎn)生電樞磁動(dòng)勢(shì)，此時(shí)氣隙磁場(chǎng)由勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)共同建立。 電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)。直流電機(jī)電樞磁動(dòng)勢(shì)是空間分布固定的三角波，其幅值位于電樞表面導(dǎo)體電流改變方向處。 當(dāng)電刷安裝在換向器的幾何中性線上時(shí)，只存在交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)Faq。Faq對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響稱為交軸電樞反應(yīng)，它使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變；物理中性線偏離幾何中性線一個(gè)角度，不飽和時(shí)，每極磁通量不變，飽和時(shí)，有去磁作用。當(dāng)電刷偏離幾何中性線時(shí)，除了Faq外，還存在直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)Fad。Fad對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響稱為直軸電樞反應(yīng)，當(dāng)Fad與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)

6、同方向時(shí)，起助磁作用；當(dāng)Fad與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)反方向時(shí)，起去磁作用。 當(dāng)電刷在幾何中性線上時(shí)，交軸電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)的大小為 Faq=A（A/極）式中，A=線負(fù)荷（A/m）；極距（m）；N電樞圓周總導(dǎo)體數(shù)；Da電樞外徑（m）Ia支路電流（A）當(dāng)電刷從幾何中性線上移開(kāi)機(jī)械角度時(shí)，交直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)分別為Faq=A（-b）（A/極）Fad=A b（A/極）式中，b=電刷在電樞表面移過(guò)的弧長(zhǎng)（m）。 電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E是指正、負(fù)電刷間的電動(dòng)勢(shì)，即一條支路的電動(dòng)勢(shì)。電磁轉(zhuǎn)距Tem是指電樞電流和氣隙合成磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)距公式是直流電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)重要的計(jì)算公式E=Cen （V）Tem=CTIa

7、 （Nm）式中，每極磁通量； n電機(jī)轉(zhuǎn)速； Ia電樞電流；Ce、CT 與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。其中,=9.55 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式共有四種：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)。復(fù)勵(lì)。電機(jī)端電流I、電樞電流Ia、勵(lì)磁電流If的關(guān)系如下表：不同勵(lì)磁方式電機(jī)各繞組之間的關(guān)系發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)他勵(lì)I(lǐng)=Ia，If與Ia無(wú)關(guān)I=Ia，If與Ia無(wú)關(guān)并勵(lì)I(lǐng)=Ia-IfI=Ia+If串勵(lì)I(lǐng)=Ia=IfI=Ia=If復(fù)勵(lì)I(lǐng)=Ia-IfIs=IaI=Ia+IfIs=Ial 對(duì)于復(fù)勵(lì)電機(jī)，Is為串勵(lì)繞組電流，If為并勵(lì)繞組電流。 對(duì)于發(fā)電機(jī)：E>U，Ia與E同方向，Tem與n反方向，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；對(duì)于電動(dòng)機(jī)：E<U，Ia與

8、E反方向，Tem與n同方向，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 直流電機(jī)的基本方程式 發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式U=E-IaRaU=E+IaRa轉(zhuǎn)矩平衡方程式T1=Tem+T0Tem=T2+T0功率平衡方程式P1=Pem+P0P2=Pem-PCu-PCufP1=Pem+PCua+PCufP2=Pem-P0直流發(fā)電機(jī)空載特性曲線Uo=f(If)；外特性U=f(I)；調(diào)整特性I=f(I)并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)必須滿足三個(gè)條件。直流電動(dòng)機(jī)的工作特性有：速率特性；轉(zhuǎn)矩特性；效率特性。當(dāng)輸出功率增加時(shí)，輸入功率必須增加，在端電壓不變的條件下，必須增加。因此隨的增加而增加。不同勵(lì)磁方式的直流電動(dòng)機(jī)的工作特性有很大差異。并勵(lì)

9、電動(dòng)機(jī)的速率特性是一條略微下降的曲線，其轉(zhuǎn)矩特性近似為直線。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著的增加而迅速下降，轉(zhuǎn)矩則隨著的增加而迅速上升。直流電動(dòng)機(jī)使用時(shí)應(yīng)注意，并勵(lì)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路不允許開(kāi)路，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載或輕載運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線稱為機(jī)械特性。當(dāng)電樞回路不串入調(diào)節(jié)電阻時(shí)的機(jī)械特性叫做自然機(jī)械特性，串入電阻叫做人工機(jī)械特性。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有：直接啟動(dòng)；在電樞回路串電阻起動(dòng)；降壓起動(dòng)。不管采用哪種起動(dòng)時(shí)，在起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)電阻要調(diào)到最小，以保證起動(dòng)時(shí)達(dá)到最大。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為常用的調(diào)速方法有：改變勵(lì)磁電流調(diào)速；改變端電壓調(diào)速；改變電樞回路電

10、阻調(diào)速。直流電機(jī)的制動(dòng)方式有三種在：能耗制動(dòng)；反接制動(dòng)；回饋制動(dòng)。這三種方法都不改變磁場(chǎng)的大小及方向而僅改變電樞電流的方向，從而得到制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第三章 變壓器變壓器是一種靜止電磁裝置,一次繞組和二次繞組通過(guò)交變磁場(chǎng)聯(lián)系起來(lái),利用電磁感應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)變.根據(jù)變壓器內(nèi)部磁場(chǎng)的實(shí)際分布和所起作用的不同,把磁場(chǎng)分成主磁通和漏磁通兩部分.主磁通沿鐵心閉合,起能量傳遞的媒介作用,所經(jīng)磁路是非線性的;漏磁通主要沿非鐵磁物質(zhì)閉合、僅起電抗壓降的作用，所經(jīng)磁路是線性的。在變壓器中，既有磁路的問(wèn)題，又有電路問(wèn)題。為了把電磁場(chǎng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成電路問(wèn)題，引入了電路參數(shù)：勵(lì)磁阻抗Zm，漏電抗X1 X2 。Zm=Rm +jXm

11、 。勵(lì)磁電阻Rm不是一個(gè)實(shí)際存在的電阻，它只是一個(gè)代表鐵耗的電阻，其上消耗的功率等于鐵耗。勵(lì)磁電抗Xm與主磁通m 對(duì)應(yīng)，X1和 X2 分別與一次繞組和二次繞組的漏磁通1 和2 對(duì)應(yīng)，它們分別與電源頻率、匝數(shù)的平方、對(duì)應(yīng)磁通所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)成正比，既 式中，f電源頻率； N1 一次繞組匝數(shù) m所經(jīng)磁路的磁導(dǎo) N2 二次繞組匝數(shù)1所經(jīng)磁路的磁導(dǎo) 2所經(jīng)磁路的磁導(dǎo) 由于m 經(jīng)鐵心閉和，受鐵心飽和的影響，故不是常數(shù)，隨著鐵心飽和程度的提高， 變小。 1和2主要經(jīng)非鐵磁物質(zhì)閉合，基本不受鐵心飽和程度的影響，故和基本上是常數(shù)。另外由于 Fe O，因此、 。 為了簡(jiǎn)化定量計(jì)算和得出變壓器一次、二次測(cè)有電的聯(lián)系

12、的等效電路，引入了折算法。折算的方法是用一個(gè)匝數(shù)和一次繞組相同的繞組代替二次繞組。折算的原則是：保持折算前后二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)的大小及空間分布不變，從而使得一次繞組的各種物理量在折算前后保持不變。 主磁通 m在一次、二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、 的大小分別為E1=4.44FN1 E2=4.44FN2m在相位上，、 均滯后于90°。 變比k定義為E1和E2之比。K可以通過(guò)幾個(gè)途徑計(jì)算。其計(jì)算式為式中，U1N、U2N三相變壓器一次繞組和二次繞組的額定相電壓。對(duì)于單相變壓器，k=U1N/U2N。 在鐵心飽和時(shí)，為了得到正弦形變化的磁通，勵(lì)磁電流必然為非正弦。勵(lì)磁電流除基波外，主要包含三次諧波分量。

13、空載時(shí)，變壓器主磁通由空載電流建立，因此，空載電流就是勵(lì)磁電流。負(fù)載時(shí)，主磁通有一次和二次繞組共同建立。 基本方程式、等效電路和相量圖是分析變壓器問(wèn)題的三種方法，三者是完全一致的，知道其中一種就可以推導(dǎo)出其他兩種。在實(shí)際工作中，可根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用。變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式為 變壓器的電壓調(diào)整率的實(shí)用計(jì)算公式為U=（RK*COS2+ XK*SIN2） 三相變壓器三相變壓器的一次繞組和二次繞組主要有兩種連接法：星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接。表示變壓器一次、二次繞組聯(lián)結(jié)法的組合稱為聯(lián)結(jié)組，共有四種：Yy Yd Dy Dd；其中Y或y表示星形聯(lián)結(jié)，D或d表示三角形聯(lián)結(jié)；Y和D表示高壓繞組，y和d表示低壓繞

14、組。 三相變壓器一、二次繞組對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)或線電壓的相位差與繞組的繞向、首末端標(biāo)志和聯(lián)結(jié)組有關(guān)，各種聯(lián)結(jié)組的這種相位差都是30°的正倍數(shù)，用時(shí)鐘的時(shí)數(shù)表示，稱為聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)等于低壓繞組線電動(dòng)勢(shì)或線電壓滯后于高壓繞組的對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)或線電壓的相位差除以30°。Yy 和Dd聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為偶數(shù)，Yd和 Dy聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為奇數(shù)。 三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分成各相磁路彼此無(wú)關(guān)的三相變壓器組和三相磁路彼此相關(guān)的三相心式變壓器兩種。不同磁路系統(tǒng)和繞組聯(lián)結(jié)法對(duì)空載電動(dòng)勢(shì)波形有很大影響。當(dāng)空載電流為正弦形時(shí)，產(chǎn)生的主磁通為平頂波（主要包含三次諧波分量），從而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為非正弦；當(dāng)空載電流為

15、尖頂波（主要包含三次諧波分量）時(shí)，產(chǎn)生的主磁通為正弦波，在三從而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正弦波。相變壓器中，三相空載電流的三次諧波同大小同相位，能否流通與繞組的聯(lián)結(jié)法有關(guān)。三相三次諧波磁通也是同大小同相位，能否流通能否沿鐵心閉合則與三相磁路系統(tǒng)有關(guān)有關(guān)。 Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，三次諧波電流不能流通，空載電流接近于正弦波，主磁通為平頂波。對(duì)Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器組，由于三相磁路彼此無(wú)關(guān)，三次諧波磁通能沿鐵心閉合，鐵心磁阻小，故三次諧波磁通較強(qiáng)，因此，相電動(dòng)勢(shì)畸變?yōu)榧忭敳?，其中包含較強(qiáng)的三次諧波電動(dòng)勢(shì)。 對(duì)于Yy聯(lián)結(jié)的三相心式變壓器，由于三相磁路彼此相關(guān)，三次諧波磁通不能沿鐵心閉合，只能借油、油箱壁等形成閉合回

16、路，對(duì)應(yīng)的磁路磁阻大，故三次諧波磁通很小，因此主磁通任接近于正弦波，從而相電動(dòng)勢(shì)也接近于正弦波。故三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)結(jié)，而三相心式變壓器則可以采用Yy聯(lián)結(jié)。 Dy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，一次側(cè)空載電流中的三次諧波電流可以流通，故主磁通及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正弦波。Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器，雖然一次側(cè)空載電流中的三次諧波電流不能流通，主磁通和相電動(dòng)勢(shì)中都含有三次諧波，但因二次側(cè)閉合三角形繞組中的三次諧波環(huán)流同樣起勵(lì)磁作用（去磁），故相電動(dòng)勢(shì)的波形也接近于正弦形。 為了達(dá)到變壓器最理想的并聯(lián)運(yùn)行情況，各臺(tái)并聯(lián)變壓器必須具備三個(gè)條件： 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)相同；線電壓比相等；短路阻抗標(biāo)么值相等，且短路電阻與短路電抗之比

17、相等。其中第條必須嚴(yán)格滿足，不同標(biāo)號(hào)的變壓器絕對(duì)不能并聯(lián)運(yùn)行，否則會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能燒壞變壓器。滿足第條可保證空載時(shí)不產(chǎn)生環(huán)流，滿足第條則保證各變壓器按與額定容量成正比的關(guān)系分擔(dān)負(fù)載，從而使裝機(jī)容量得到充分利用。 變比不相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)會(huì)在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流的大小按下式計(jì)算式中，兩臺(tái)變壓器二次側(cè)之間的環(huán)流；、變壓器1和變壓器2的變比；、變壓器1和變壓器2折算到二次側(cè)的短路阻抗。 短路阻抗標(biāo)么值不相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)變壓器按與短路阻抗標(biāo)么值成反比的關(guān)系分配負(fù)載，短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器先達(dá)到滿載。 電壓互感器和電流互感器的工作原理與變壓器相同。電壓互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于變

18、壓器的空載運(yùn)行，電流互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于變壓器的短路運(yùn)行。電壓互感器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)絕對(duì)不能短路，電流互感器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)絕對(duì)不能開(kāi)路。為了確保安全，它們的二次繞組必須可靠接地。設(shè)計(jì)時(shí)，為了減小相角誤差和電壓比誤差，提高測(cè)量精度，應(yīng)盡可能減小勵(lì)磁電流和繞組漏阻抗。第四章 交流繞組極其電動(dòng)勢(shì) 交流電機(jī)繞組與磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在交流電機(jī)繞組中就會(huì)感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)其頻率f=pn/60，p為磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)，n為交流繞組與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。多相繞組產(chǎn)生多相電動(dòng)勢(shì)，多相電動(dòng)勢(shì)存在大小、波形、頻率、對(duì)稱性等四個(gè)問(wèn)題。 三相繞組的構(gòu)成原則是：力求獲得較大的基波電動(dòng)勢(shì)；保證三相電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱；盡量削弱諧波電動(dòng)勢(shì)，

19、力求波形接近正弦波；考慮節(jié)省材料和工藝方便。 交流繞組通常分為雙層繞組和單層繞組兩大類。雙層繞組又分為疊繞組和波繞組兩種。雙層繞組的特點(diǎn)是可靈活地設(shè)計(jì)成各種短距來(lái)削弱諧波，對(duì)于疊繞組，采用短距還可以節(jié)省端部材料。單層繞組的特點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單，但它不能向雙層繞組那樣設(shè)計(jì)成短距以削弱諧波。 在正弦波磁場(chǎng)下，交流繞組相電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為式中，N每相每條支路串聯(lián)匝書(shū)； 每相磁通量； Kw1繞組系數(shù)。N和kw1的計(jì)算公式如下：kW1=ky1*kq1繞組系數(shù)在上述各式中，NC為每線圈匝數(shù)，a為每相并聯(lián)支路數(shù)，y1為線圈節(jié)距，為極距，Z為槽數(shù)，m為相數(shù)。線圈為整距時(shí)，（y1=），線圈的兩個(gè)邊在任何時(shí)刻的感應(yīng)

20、電動(dòng)勢(shì)的大小相等，方向相反（相位差為180°），因此線圈總的電動(dòng)勢(shì)為每個(gè)邊的電動(dòng)勢(shì)的兩倍。線圈為短距時(shí)，線圈的兩個(gè)邊的電動(dòng)勢(shì)相位差小于180°，因此線圈總的電動(dòng)勢(shì)比整距時(shí)小。故短距系數(shù)ky1表示了短距線圈同整距線圈相比其電動(dòng)勢(shì)的減小程度，ky11。當(dāng)q個(gè)線圈集中放置時(shí)，每個(gè)線圈的電動(dòng)勢(shì)同相位，q個(gè)線圈串聯(lián)后的總電動(dòng)勢(shì)為單個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)的q倍。當(dāng)q個(gè)線圈分布放置時(shí)，相鄰線圈電動(dòng)勢(shì)存在相位差，合成電動(dòng)勢(shì)比集中放置時(shí)小。故分布系數(shù)表示了分布繞組同集中繞組相比其電動(dòng)勢(shì)的減小程度，kq11。 當(dāng)磁極磁場(chǎng)沿空間不按正弦規(guī)律分布時(shí)，磁場(chǎng)中的高次諧波將在繞組內(nèi)感應(yīng)出相應(yīng)的諧波電動(dòng)勢(shì)。 次諧波

21、電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式為；注意在三相對(duì)稱繞組中，無(wú)論是Y接還是接，均不存在3及3的倍數(shù)次諧波。 削弱諧波電動(dòng)勢(shì)的方法有：采用不均勻氣隙，改善氣隙磁場(chǎng)分布，使之接近正弦波形；采用短距繞組；采用分布繞組。 第五章 感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行原理、功率和轉(zhuǎn)矩異步電機(jī)的重要物理量：轉(zhuǎn)差率，當(dāng)S,n1已知時(shí)，可算出n:當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（啟動(dòng)瞬間），則；當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，則。正常運(yùn)行時(shí)，s僅在0.010.06之間。轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)重要物理量，它反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢或負(fù)載的大小。根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，可判定異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)狀態(tài)；電磁制動(dòng)狀態(tài)；發(fā)電機(jī)狀態(tài)。額定值電動(dòng)機(jī)的額定功率是指在額定狀況下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)

22、械功率。對(duì)于三相異步電機(jī)：感應(yīng)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間只有磁的聯(lián)系，沒(méi)有電的直接聯(lián)系。為了得到等效電路，要進(jìn)行頻率和繞組折算。與變壓器相比，變壓器是靜止元件，不需要進(jìn)行頻率折算，變壓器是集中繞組，其繞組系數(shù)等于1。感應(yīng)電機(jī)一般是短距分布繞組，繞組系數(shù)小于1。在任何轉(zhuǎn)速下，感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)與定子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)靜止。定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)靜止是一切電機(jī)能正常運(yùn)行的必要條件?；痉匠?、相量圖和等效電路是分析感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部電磁關(guān)系的三種不同方法，它們之間是統(tǒng)一的。掌握異步電機(jī)電磁平衡方程式及等效電路。功率平衡方程式輸入功率電磁功率定子銅耗鐵耗轉(zhuǎn)子銅耗機(jī)械功率輸出功率是感應(yīng)電機(jī)的額定功率，是指電動(dòng)機(jī)在額定情況

23、下運(yùn)行時(shí)由軸端輸出的機(jī)械功率。只有在額定情況下，。 電磁轉(zhuǎn)矩方程式掌握電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式。掌握最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、臨界轉(zhuǎn)差率與參數(shù)的關(guān)系。電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率、機(jī)械功率的關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩平衡方程式。式中負(fù)載轉(zhuǎn)矩，空載轉(zhuǎn)矩掌握異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)中鐵耗的分離辦法。第六章 三相異步電動(dòng)機(jī)是電力拖動(dòng)主要內(nèi)容有：（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式和實(shí)用表達(dá)式，固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性（2）三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)方法，三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)方法及分級(jí)啟動(dòng)電阻的計(jì)算（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)，反接制動(dòng)及回饋制動(dòng)方法及制動(dòng)過(guò)程分析。（4）三

24、相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速及串極調(diào)速方法等。第一部分變壓器一、填空題：1、電部機(jī)的鐵耗包括 磁滯 損耗和渦流損耗兩分。2、變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，銅損耗會(huì) 增大 ，鐵損耗會(huì) 基本不變 。3、在本課程中，電機(jī)包括： 直流電機(jī) 、 變壓器 、 異步電機(jī) 、和同步電動(dòng)機(jī)。4、變壓器中的磁通包含主磁通和 漏磁通 ，前者（主磁通）的路徑為： 鐵心 ，后者的路徑為 空氣及變壓器油 。5、變壓器主磁通的性質(zhì)和作用 與原、副邊繞組相交鏈，是變壓器實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的主要因素 ，漏磁通的性質(zhì)和作用是 僅與原邊繞組或副邊繞組相交鏈，不傳遞能量，但起到電壓平

25、衡作用 。6、一臺(tái)單相雙繞組變壓器，額定容量SN=250KVA，額定電壓U1N/U2N=10/0.4KV，試求一次、二次側(cè)的額定電流 I1N=25A，I2N=625A 。7、一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=5000kVA，額定電壓U1N/U2N=10/6.3KV，Y，d聯(lián)結(jié)（即Y/聯(lián)結(jié)），試求： Y時(shí)：線電壓=3相電壓，線電流=相電流； 三角形：線電壓=相電壓。線電流=3相電流（1）一次、二次側(cè)的額定電流； I1N=288.68A,I2N=458.21A （2）一次、二次側(cè)的額定相電壓和相電流 U1Nj=5.77KV, U1Nj=6.3KV; I1Nj=288.68A, I2Nj= 264.55

26、A 。8、鐵心的作用是 為了提高磁路的導(dǎo)磁率 。為什么要用厚度為0.35mm且表面土有絕緣漆的硅鋼片疊制成鐵心 為了減小鐵心內(nèi)的渦流損耗 。9、一臺(tái)單相變壓器在鐵心疊裝時(shí)，由于硅鋼片剪裁不當(dāng)，疊裝時(shí)接縫處留有較大的縫隙，那么此臺(tái)變壓器的空載電流將 。（選填：減少；增加；不變）10、一臺(tái)單相變壓器，額定電壓為220/110V現(xiàn)將原邊接在電壓為250V的電源上，變.2壓器等效電路中的勵(lì)磁電抗則 。（選填：不變；變大；變??；）11、一臺(tái)變比k=10的變壓器，從低壓側(cè)做空載試驗(yàn)求得勵(lì)磁阻抗為16，那么高壓邊的勵(lì)磁阻抗值是 。（選填16；1600；0.16）12、一臺(tái)單相變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)，當(dāng)高壓側(cè)加額

27、定電壓進(jìn)行測(cè)量，或低壓側(cè)加額定電壓進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)得損耗 。（選填不相等且相差較大；折算后相等；相等）13、變壓器的短路損耗為 。（選填全部為銅耗；全部為鐵耗；主要為銅耗）變壓器的空載損耗看作是變壓器的鐵耗，短路損耗看作是額定負(fù)載時(shí)的銅耗。變壓器空載時(shí)沒(méi)有輸出功率，此時(shí)輸入功率主要包括一次繞組銅損和鐵芯的損耗，由于空載電流很小，一次繞組電阻比鐵芯電阻小,則空載損耗等于鐵耗. 短路試驗(yàn)時(shí),外加電壓很低,鐵芯中主磁通小,鐵耗可忽略不計(jì),認(rèn)為短路損耗等于銅耗.14、若電源電壓不變，變壓器產(chǎn)生的主磁通，在空載和負(fù)載時(shí)，其值 。（選填完全相等；基本不變；根本不同；）15、一臺(tái)單相變壓器，當(dāng)一次側(cè)

28、電壓降至額定電壓一半時(shí)，變壓器等效電路中的勵(lì)磁電抗 。（選填：不變；變大；變?。?6、一臺(tái)變壓器的額定頻率為50Hz，如果接到60Hz的電源上，且額定電壓的數(shù)值相等，則此變壓器鐵心中的磁通 。（選填：減少；不變；增加）17、變壓器在空載時(shí)，線路電壓增加，鐵心耗損將 。（選填：增加；不變；減少） 電壓一定 鐵耗一定18、Y/Y聯(lián)接的三相變壓器組，在空載運(yùn)行時(shí)，由于 ，使相電壓增大，有害于變壓器的正常運(yùn)行。（選填：有三次諧波電流通過(guò)；有三次諧波磁通通過(guò)；有三次諧波感應(yīng)電勢(shì)）19、消除三相心式變壓器中的三次諧波磁通的主要方法是 。（選填：采用Y/Y聯(lián)接；采用Y/聯(lián)接；采用/聯(lián)接）20、Y/Y聯(lián)接的組

29、式變壓器，相電勢(shì)的波形是 。（選填：正弦波；尖頂波；平頂波）21、變壓器并聯(lián)運(yùn)行，變比相等是為了無(wú)環(huán)流；短路電壓標(biāo)么值相等是為了負(fù)載分配合理；連接組別相同是為了不因過(guò)大的環(huán)流而燒毀變壓器繞組；短路阻抗角相等是為了變壓器副邊繞組的電流同相位，使在負(fù)載電流一定時(shí)每臺(tái)變壓器承擔(dān)的電流最小。22、 通過(guò) 和 實(shí)驗(yàn)可求取變壓器的參數(shù)。答：空載和短路。23、一臺(tái)接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏阻抗壓降條件下，其主磁通的大小決定于_的大小，而與磁路的_基本無(wú)關(guān)，其主磁通與勵(lì)磁電流成_關(guān)系。（外加電壓；材質(zhì)和幾何尺寸；非線性） 24、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵(lì)磁電抗越_，勵(lì)磁電流越_。 （越大；越?。?5

30、、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，其鐵損耗將_，銅損耗將_（忽略漏阻抗壓降的影響）。 （不變；增加）26、當(dāng)變壓器負(fù)載（2>0°）一定，電源電壓下降，則空載電流I0_，鐵損耗PFe_。（ 減小；減?。?7、一臺(tái)2kV·A,400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V，高壓側(cè)開(kāi)路測(cè)得I0=2A；P0=20W；當(dāng)高壓側(cè)加400V，低壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得I0=_A，P0=_W。（0.5；20） 28、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就_，短路電流就_。（大；小） 29、變壓器等效電路中的xm是對(duì)應(yīng)于_電抗，rm是表示_電阻。 （主磁通的；鐵心損耗的等效）30、兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行

31、，第一臺(tái)先達(dá)滿載，說(shuō)明第一臺(tái)變壓器短路阻抗標(biāo)么值比第二臺(tái)_。 （?。?1、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的_和_有關(guān)，而且還與三相繞組的_有關(guān)。 （繞向；首末端標(biāo)記；聯(lián)結(jié)方式）32、變壓器空載運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低，這是由于_。（空載時(shí)建立主、漏磁場(chǎng)所需無(wú)功遠(yuǎn)大于供給鐵損耗和空載時(shí)銅損耗所需的有功功率）二、判斷下列說(shuō)法是否正確：1變壓器的激磁阻抗Zm隨外加電壓的增大而增大。×2變壓器從空載到負(fù)載主磁通將隨負(fù)載電流的增加而變大。×3變壓器變比的定義是初級(jí)和次級(jí)繞組的負(fù)載電壓之比。×4 變壓器短路實(shí)驗(yàn)常在高壓側(cè)進(jìn)行，測(cè)取外加電壓為額定電壓時(shí)的電流。×5、變壓器次

32、級(jí)電流折算到初級(jí)要除以變比k2 。×6、短路電壓uk越大，則變壓器隨負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓電壓波動(dòng)越大，且在變壓器故障短路情況下，短路電流較小。Ö7、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電阻值和電抗值應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度（75）時(shí)的數(shù)值。×8、變壓器空載實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使測(cè)出的參數(shù)能符合變壓器的實(shí)際運(yùn)行，應(yīng)選取額定電壓時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算激磁阻抗。Ö9、變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，短路損耗可近似看成銅損耗。Ö10、變壓器帶感性負(fù)載時(shí)，輸出電壓有可能比空載電壓還高。×11、標(biāo)么值是實(shí)際值與該物理量所選定的同單位基值之比的形式表示。Ö12、變壓器次

33、級(jí)電阻的標(biāo)么值與次級(jí)電阻折算到初級(jí)后的的標(biāo)么值具有不同的值×13、變壓器帶額定負(fù)載時(shí)變壓器的效率最高。×14、三相心式變壓器三相磁路長(zhǎng)度不同，當(dāng)外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相激磁電流不完全對(duì)稱，中間鐵心柱的一相磁路較短，激磁電流較大。×15、繞組的同名端只決定于繞組的繞向，與繞組的首末端標(biāo)志無(wú)關(guān)。Ö16、聯(lián)接組號(hào)為Y/Y-4的變壓器次級(jí)繞組的線電動(dòng)勢(shì)超前初級(jí)繞組的線電動(dòng)勢(shì)120×17、在三相變壓器中，總希望在初級(jí)或次級(jí)繞組中有一個(gè)接成三角形，以保證相電動(dòng)勢(shì)接近正弦波，從而避免相電動(dòng)勢(shì)波形發(fā)生畸變。Ö18、磁路彼此相關(guān)的三相組式變壓器如采用Y

34、/Y聯(lián)結(jié)會(huì)使相電動(dòng)勢(shì)畸變成為尖頂波，可能危及繞組絕緣安全，故不允許采用Y/Y聯(lián)結(jié)。×19、電流互感器不允許短路運(yùn)行。×20、單相變壓器額定容量SN=2KVA，原，副方額定電壓U1N/U2N=220/110V，今在原方施以22V的直流電壓時(shí)，副方的電壓為11V。 × 21、儀用電壓互感器在工作時(shí)絕對(duì)不允許副方短路。Ö 22、變壓器中的磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，激磁電流波形也按正弦規(guī)律變化。× 23、不論變壓器帶什么性質(zhì)的負(fù)載，其負(fù)載電壓總比空載電壓低。× 24、 變壓器低壓側(cè)電壓折算到高壓側(cè)時(shí)，低壓側(cè)電壓乘以變比K Ö25、一臺(tái)變

35、壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，如負(fù)載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等（ ）。 （F）26、變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變壓器的主要磁通也大（）。（F） 27、變壓器的漏抗是個(gè)常數(shù)，而其勵(lì)磁電抗卻隨磁路的飽和而減少（ ）。（T） 28、自耦變壓器由于存在傳導(dǎo)功率，因此其設(shè)計(jì)容量小于銘牌的額定容量（ ）。 （T）29、使用電壓互感器時(shí)其二次側(cè)不允許短路，而使用電流互感器時(shí)二次側(cè)則不允許開(kāi)路（ ）。 （T）三、選擇題1、變壓器的空載損耗為：（B）短路損耗主要為銅秏A、主要為銅耗 B、主要為鐵耗 C、 全部為鐵耗 D、 全部為銅

36、耗2、變壓器空載電流小的原因是：（A）A 、變壓器的勵(lì)磁阻抗大 B、 一次繞組匝數(shù)多，電阻大 C、 一次繞組漏抗大3、當(dāng)一次側(cè)接額定電壓并維持不變時(shí)，變壓器由空載轉(zhuǎn)為滿載運(yùn)行時(shí)，其主磁通將會(huì) （C）A、 增大 B、 減小 C、 基本不變4、一臺(tái)一次側(cè)額定電壓為220V的單相變壓器，接220V交流電源時(shí)，空載電流為1A；如果不慎錯(cuò)誤地接到380V的交流電源，則空載電流為 （C）A、 1.727A; B、 1.0A; C、 大于1.727A5、下列哪種形式的變壓器在電力系統(tǒng)中不宜采用 （D）A、 Y,d接法的芯式變壓器； B、 D,y接法的組式變壓器 ；C、 Y,y接法的芯式變壓器； D、 Y,y

37、接法的組式變壓器6、一臺(tái)三相變壓器，SN=200kVA,U1N/U2N=1000/400V，Y/接法，當(dāng)此變壓器額定運(yùn)行時(shí)，二次繞組中流過(guò)的電流值為 （C）指的是相電流A、 500A; B、 288.7A; C、 166.7A; D、 115.5A。7、一臺(tái)變壓器設(shè)計(jì)的頻率為50Hz，現(xiàn)在將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，當(dāng)額定電壓不變時(shí)，鐵心中的磁通將 （C）A、 增加；B、 不變；C、 減??；D、 為零不能運(yùn)行。8、一臺(tái)變壓器在高壓側(cè)做空載實(shí)驗(yàn)求得的參數(shù)與在低壓側(cè)做實(shí)驗(yàn)求得的參數(shù)相比 （A）A、 大K2倍；B、 大K倍；C、 相同；D、 小K2倍；9、一臺(tái)變壓器原邊接在額定電壓的電源上，當(dāng)副邊

38、帶純電阻負(fù)載時(shí)，則從原邊輸入的功率： 只包含有功功率；只包含無(wú)功功率； 既有有功功率，又有無(wú)功功率；為零。 10、變壓器中，不考慮漏阻抗壓降和飽和的影響，若原邊電壓不變，鐵心不變，而將匝數(shù)增加，則勵(lì)磁電流： 匝數(shù)比與電流比成反比增加；減少；不變；基本不變。 11、一臺(tái)變壓器在（ ）時(shí)效率最高。 銅秏等于鐵耗=1；P0/PS=常數(shù)；PCu=PFe；S=SN四、問(wèn)答題1、電流互感器二次繞組為什么不許開(kāi)路？電壓互感器二次繞組為什么不許短路？答：電流互感器正常運(yùn)行時(shí)，相當(dāng)于變壓器工作在短路狀態(tài)，一、二側(cè)磁動(dòng)勢(shì)處于平衡狀態(tài)，磁場(chǎng)很弱。若二次側(cè)開(kāi)路，一次側(cè)電流完全用于勵(lì)磁，磁場(chǎng)變得很強(qiáng)，將在二次側(cè)感應(yīng)出很

39、高的電壓，將絕緣擊穿，危及人身及設(shè)備安全。因此，電流互感器二次側(cè)不得開(kāi)路。電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載接電壓表，阻抗很大，接近于空載運(yùn)行。若二次繞組短路，則變成短路運(yùn)行，電流從空載電流變成短路電流，一、二次側(cè)電流均變得很大，造成互感器繞組過(guò)熱而燒壞。2、為什么三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)結(jié)？而三相心式變壓器又可采用Yy聯(lián)結(jié)？答：Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，一、二次繞組中都不能流通3次諧波電流，勵(lì)磁電流基本接近正弦波。由于磁路飽和的原因，鐵心中主磁通基本為平頂波，其中含較強(qiáng)的3次諧波磁通。對(duì)于三相變壓器組，各相磁路彼此獨(dú)立，3次諧波磁通沿鐵心閉合。由于鐵心磁阻很小，故3次諧波磁通較大，加上3次諧波磁通的頻

40、率為基波頻率的3倍，所以，由它所感應(yīng)的3次諧波相電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)大，在數(shù)值上可達(dá)基波幅值的45%-60%，甚至更大，結(jié)果使相電動(dòng)勢(shì)波形畸變，最大值升高很多，可能使繞組絕緣擊穿，故不能采用Yy聯(lián)結(jié)。對(duì)于三相心式變壓器，由于三相磁路彼此相關(guān)，三次諧波磁通又彼此同相位、同大小，不能沿鐵心閉合，只能借油、油箱壁等形成閉合。由于這些磁路的磁阻很大，故3次諧波磁通很小，主磁通基本接近正弦波，因此可以采用Yy聯(lián)結(jié)。但由于3次諧波磁通通過(guò)油箱壁閉合，引起附加渦流損耗，因此對(duì)容量較大、電壓較高的三相心式變壓器，也不宜采用Yy聯(lián)結(jié)。3、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的最理想情況有那些？怎樣才能達(dá)到最理想的情況？答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的最理

41、想情況是（1）空載時(shí)并聯(lián)的變壓器之間無(wú)環(huán)流；（2）負(fù)載時(shí)能按照各臺(tái)變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相。為了達(dá)到上述并聯(lián)運(yùn)行的理想情況，各臺(tái)變壓器必須具備下列三個(gè)條件（1）各臺(tái)變壓器的一次側(cè)額定電壓和二次側(cè)額定電壓應(yīng)分別相等。此時(shí)，各臺(tái)變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)線電壓之比相等；（2）各臺(tái)變壓器的二次側(cè)線電壓對(duì)一次側(cè)線電壓的相位差相等，即各臺(tái)變壓器應(yīng)屬于相同的連接組；（3）各臺(tái)變壓器用標(biāo)幺值表示的短路阻抗應(yīng)相等，短路電抗和短路電阻之比也應(yīng)相等。4、為什么變壓器一、二次繞組電流與匝數(shù)成反比，只有在滿載或接近滿載時(shí)才成立，空載時(shí)不成立？答：因?yàn)榭蛰d時(shí)，二次繞組的電流I2等于

42、零，因此不存在電流比的關(guān)系。因而滿載和接近滿載時(shí)，一、二次繞組的電流遠(yuǎn)大于空載電流，在磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式中，忽略空載電流才能得到這一關(guān)系。5、 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原線圈加額定電壓，這時(shí)原線圈電阻r1很小，為什么空載電流I0不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會(huì)如何？答：因?yàn)榇嬖诟袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)E1, 根據(jù)電動(dòng)勢(shì)方程：可知，盡管很小，但由于勵(lì)磁阻抗很大，所以不大.如果接直流電源，由于磁通恒定不變，繞組中不感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即，因此電壓全部降在電阻上，即有，因?yàn)楹苄?，所以電流很大?、為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，而短路損耗可近似看成為銅損耗？ 答 變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度

43、的大小，銅損耗的大小決定決定于繞組中電流的大小。變壓器空載和短路時(shí)，輸出功率都為零。輸入功率全部變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗。即銅損耗與鐵損耗之和。空載時(shí)，電源電壓為額定值，鐵心中磁通密度達(dá)到正常運(yùn)行的數(shù)值，鐵損耗也為正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值。而此時(shí)二次繞組中的電流為零，沒(méi)有銅損耗，一次繞組中電流僅為勵(lì)磁電流，遠(yuǎn)小于正常運(yùn)行的數(shù)值，它產(chǎn)生的銅損耗相對(duì)于這時(shí)的鐵損耗可以忽略不計(jì)，因而空載損耗可近似看成為鐵損耗。短路試驗(yàn)時(shí)，輸入功率為短路損耗。此時(shí)一次、二次繞組電流均為額定值，銅損耗也達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，而電壓大大低于額定電壓，鐵心中磁通密度也大大低于正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，此時(shí)鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計(jì)。因此短路損耗

44、可近似看成銅損耗。7、電源頻率降低，其他各量不變，試分析變壓器鐵心飽和程度、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電抗、漏抗的變化情況。 答 據(jù)可知，當(dāng)降低時(shí)，（）增加，鐵心飽和程度增加，勵(lì)磁電流增加，勵(lì)磁電抗減小。8、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？ 答 原邊額定電壓是指規(guī)定加在一次側(cè)的電壓。副邊額定電壓是指當(dāng)一次側(cè)加上額定電壓時(shí)，二次側(cè)的開(kāi)路電壓。五、計(jì)算題1、有一臺(tái)630KVA、35/6.6KV、50Hz的單相變壓器，空載實(shí)驗(yàn)與穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所示：實(shí)驗(yàn)名稱電壓加于電壓電流功率空載實(shí)驗(yàn)低壓側(cè)6.6KV5.1A3.8KW短路實(shí)驗(yàn)高壓側(cè)2.27KV17.2A9.5KW求(1)歸算到高壓側(cè)的勵(lì)磁阻抗及短路

45、阻抗;(2)假定繪出T型等效電路；（3）當(dāng)?shù)蛪簜?cè)接負(fù)載時(shí)，利用T型等效電路求高壓側(cè)電流及其功率因數(shù)。解：（1）勵(lì)磁阻抗 勵(lì)磁電阻勵(lì)磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè)利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得： （2） T型等效電路如圖所示：（3）略。自己驗(yàn)算2、一鐵心線圈，加上12V直流電壓時(shí)，電流為1A；加上110V交流電壓時(shí)，電流為2A，消耗的功率為88W，求后一情況下線圈的銅損耗、鐵損耗和功率因數(shù)。解 本題目的是為了復(fù)習(xí)鐵心線圈電路中的功率關(guān)系由線圈加直流電壓時(shí)的電壓和電流值可求得線圈的電阻為由線圈加交流電壓時(shí)的數(shù)據(jù)求得交流鐵心線圈電路中的銅損耗、鐵損耗和功率因數(shù)分別為3、一交流鐵心線圈電路，線圈電壓，電流，功

46、率因數(shù)，頻率，匝數(shù)N=8650。電阻，漏電抗。求線圈的電動(dòng)勢(shì)和主磁通最大值。解 本題目的是為了復(fù)習(xí)交流鐵心線圈電路中的電磁關(guān)系。選擇電壓為參考相量，即，電壓與電流的相位差由交流鐵心線圈電路的電動(dòng)勢(shì)平衡方程求得 0由此求得4、 一單相變壓器，。當(dāng)該變壓器作降壓變壓器向外供電時(shí)，二次電壓，功率因數(shù)（電感性）。試用基本方程式求該變壓器的、和。解 5、一單相銅線變壓器， , ,室溫。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，測(cè)得，；在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)，測(cè)得，。設(shè)，。求折算至高壓側(cè)時(shí)的T形等效電路中的各參數(shù)。解：（1）勵(lì)磁阻抗 勵(lì)磁電阻勵(lì)磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè)（2）利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得： （3） 折算至，則6、SC

47、L-1 600/10型三相鋁線變壓器，D,yn聯(lián)結(jié)。，。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，測(cè)得，；在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)，測(cè)得，。實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫為。求折算至高壓側(cè)時(shí)的、和、。解：三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電壓為線電壓，電流為線電流，功率為三相功率。在參數(shù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)用相電壓、相電流和每相功率。（1）勵(lì)磁阻抗 勵(lì)磁電阻勵(lì)磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè)（2）利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得： （3） 折算至，則7、三相變壓器額定容量為20kV·A，額定電壓為10/0.4 kV，額定頻率為50HZ，Y，y0聯(lián)結(jié)，高壓繞組匝數(shù)為3300。試求：（1）變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流；（2）高壓和低壓繞組的額定電壓；（3

48、）繪出變壓器Y，y0的接線圖。 解：（1） （2） 8、判斷下列連接組別（連接組為Yd5的連接組。）b (圖略,組別Y,d11)第二部分直流電機(jī)一、填空題：1、一臺(tái)他勵(lì)調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)，當(dāng)勵(lì)磁電流減小時(shí)，將使該電機(jī)的轉(zhuǎn)速 升高 。2、直流電機(jī)以勵(lì)磁方式來(lái)分類，有他勵(lì)， 并勵(lì) ， 串勵(lì) 和 復(fù)勵(lì) 四類。3、直流電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方式有 能耗制動(dòng) 、 反接制動(dòng) 、 回饋制動(dòng) 。4、直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨負(fù)載電流的增大而 降低 、其中串勵(lì)和他勵(lì)發(fā)電機(jī)相比，電壓降更大的是 串勵(lì)電機(jī) 。5、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)電壓的建立滿足 電機(jī)中要有剩磁 、勵(lì)磁繞組并接到電樞繞組兩端的極性要正確，使勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通與剩磁

49、同方向、 勵(lì)磁回路的電阻值要小于建立臨界電阻值 三個(gè)條件。6、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 飛車現(xiàn)象 。7、直流電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速應(yīng)采用的方法是 調(diào)勵(lì)磁電流調(diào)速 。8、直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于 A 。（選填：UNINN；UNIN-If）；UNIN）9、直流發(fā)電機(jī)電樞導(dǎo)體中的電流是 B 。（選填：直流電；交流電；脈動(dòng)的直流）10、要改變并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以 C 。（選填：增大勵(lì)磁；改變電源極性；改變勵(lì)磁繞組）改變勵(lì)磁繞組的電壓極性 改變電樞繞組的電壓極性11、直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)速的方向 B 。（選填：相同；相反；無(wú)關(guān)）12、一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，在500rpm時(shí)建立空載電

50、壓120V，若把轉(zhuǎn)速提高到1000rpm，則該電機(jī)空載電壓 B 。（因?yàn)镋=Cen，在變）A：等于240V B：大于240V C：大于120V但小于240V D：無(wú)法判斷13、一臺(tái)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，若把電刷順旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中心線一個(gè)角度，設(shè)電機(jī)的電樞電流保持不變，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將 A 。（選填：降低；升高；保持不變）14、一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，由額定運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的30%，而勵(lì)磁電流及電樞電流均不變，則 A 。（選填：E下降30%；Tem下降30%；E和Tem都下降30%）15、直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距是 制動(dòng) 轉(zhuǎn)距，而直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距是 驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)距。16、如果把直流發(fā)電機(jī)的電刷順電樞旋轉(zhuǎn)

51、方向移動(dòng)一個(gè)角度，負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)是去磁性的；如果把電樞反方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)是 助 磁性的。17、直流電機(jī)空載時(shí)損耗有 機(jī)械損耗 、鐵心損耗、勵(lì)磁損耗，它們分別是由 機(jī)械摩擦、電樞鐵心相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)、勵(lì)磁繞組銅耗 引起的。18、直流電機(jī)負(fù)載時(shí)損耗有 電樞回路電阻上的損耗及電刷與換向器表面的接觸電阻的損耗 ；鐵耗和機(jī)械損耗在 負(fù)載變化時(shí) 可看成是不變損耗。19、一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由額定值下降為原來(lái)的50%，而勵(lì)磁電流If、電樞電流Ia不變，則感應(yīng)電勢(shì) 下降50% ，電磁轉(zhuǎn)距保持 不變 。20、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，若不慎將勵(lì)磁回路斷開(kāi)，電機(jī)轉(zhuǎn)速將 A 。（1、飛車 2、升至新的值穩(wěn)定

52、運(yùn)行 3、減速直至停車）21、直流電機(jī)電樞反應(yīng)的定義是_，當(dāng)電刷在幾何中線時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生_性質(zhì)的電樞反應(yīng)，其結(jié)果使_和_，物理中性線朝_方向偏移。（電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的作用；交磁；氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生畸變；對(duì)主磁場(chǎng)起附加去磁作用；逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)）22、交軸電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)的影響是（1）使氣隙磁場(chǎng)發(fā)直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_和_共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；電樞電流）生畸變；（2）使物理中性線偏移；（3）使每極磁通減少，具有去磁效應(yīng)。23、可用下列關(guān)系來(lái)判斷直流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)_時(shí)為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)_時(shí)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 （EaU；EaU）24、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_和_共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；

53、電樞電流）二、判斷下列說(shuō)法是否正確：1直流電機(jī)中電刷所短路的繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大。×2直流電機(jī)的電刷的實(shí)際位置是在電機(jī)的磁極中性線上。Ö3單迭繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于該電機(jī)的極對(duì)數(shù)。Ö4并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電流Ia，勵(lì)磁電流If，輸入電流I的關(guān)系為：Ia = I +If。×5復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的每個(gè)主極鐵心上不止有一套勵(lì)磁繞組。Ö6直流電動(dòng)機(jī)中電樞電流為直流。×7直流發(fā)電機(jī)的額定功率PN是指輸入功率。×8直流電動(dòng)機(jī)其它條件不變，減小勵(lì)磁電流，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)減小。×9一般地，具有上升機(jī)械特性的電機(jī)帶負(fù)載會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行。×10直流電動(dòng)機(jī)改變電樞電壓調(diào)速會(huì)使電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟。×11直流電動(dòng)機(jī)調(diào)勵(lì)磁電流調(diào)速是恒轉(zhuǎn)距調(diào)速。×12直流測(cè)速電機(jī)實(shí)際是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)。×13要把一個(gè)重物以高于直流電動(dòng)機(jī)理想空載轉(zhuǎn)速no的速度勻速放下，可以采用