電機(jī)學(xué)上習(xí)題課學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電機(jī)學(xué)上習(xí)題課電機(jī)學(xué)上習(xí)題課第一頁(yè)，共43頁(yè)。2 2 一臺(tái)四極他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)：PN=100kW，UN=330V，nN=730r/min，N=91.5%，電樞繞組為單波繞組，電樞總導(dǎo)體(dot)數(shù)=186，額定運(yùn)行時(shí)氣隙每極磁通=0.0698Wb，求額定電磁轉(zhuǎn)矩。 解 p=2，a=1，Na=186，則轉(zhuǎn)矩常數(shù)(chngsh) 2 .591218622aapNCTA18331A9150330101003NNNNaN.UPIImN72.1368mN18.3310698. 021.59aNemNICTT額定( dng)電樞電流額定( dng)電磁轉(zhuǎn)矩第1頁(yè)/共43頁(yè)第二頁(yè)，共43頁(yè)。

2、3 3一臺(tái)四極并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=5.5 kW，UN=220V，nN=1450r/min，N=82%。電樞回路電阻Ra=0.68（包括電刷接觸(jich)電阻），勵(lì)磁回路電阻Rf= 168。試求額定負(fù)載下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩和空載損耗。 解：額定電流勵(lì)磁電流額定電樞電流感應(yīng)(gnyng)電動(dòng)勢(shì)電磁功率A493082022010553NNNN.UPIW75840182916200aNNem.IEPA311168220fNf.RUINaN.IIINNaNa22029.18 0.68200.16 VEUIR第2頁(yè)/共43頁(yè)第三頁(yè)，共43頁(yè)。4電磁(

3、dinc)轉(zhuǎn)矩空載損耗mN4738601450275840602Nemem.nPTW7340550075840Nem2em0.PPPPp第3頁(yè)/共43頁(yè)第四頁(yè)，共43頁(yè)。5N4 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN=10kW，UN=220V，N = 83%， nN=1000r/min， ra=0.283，2Ub=2V，IfN=1.7A。設(shè)負(fù)載總轉(zhuǎn)矩TL恒定，在電樞回路中串入一電阻使轉(zhuǎn)速減到500r/min，試求：(1)額定運(yùn)行(ynxng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩；(2)電樞回路調(diào)節(jié)電阻；(3)調(diào)速后電動(dòng)機(jī)的效率。解 (1)額定( dng)電流額定( dng)電樞電流A77.54A83. 022

4、010103NNNNUPIA07.53A)7 . 177.54(fNNaNIIIV98.2022283. 007.532202baaNNNUrIUE20298. 0100098.202NNnECE額定運(yùn)行(ynxng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩mN87.10207.5320298. 03030aNaNemICICTET額定運(yùn)行時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第4頁(yè)/共43頁(yè)第五頁(yè)，共43頁(yè)。6N (2) 由于負(fù)載(fzi)轉(zhuǎn)矩衡定，因此，調(diào)速前后電磁轉(zhuǎn)矩不變，即電樞電流不變A07.53aNa IIV49.10150020298. 0nCEE所串的調(diào)節(jié)(tioji)電阻為912. 1283. 007.53249.1012202aa

5、bNjrIUEUR感應(yīng)(gnyng)電動(dòng)勢(shì) (2)因負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定，輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比，而電樞電流不變，輸入功率不變，故調(diào)速后的效率為 %5 .41%100100050083. 0%100%100%100NNNNNN12nnPnnPPP第5頁(yè)/共43頁(yè)第六頁(yè)，共43頁(yè)。75 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN=10kW，UN=220V，N = 83%， nN=1000r/min， ra=0.283，2Ub=2V，IfN=1.7A。 在滿載運(yùn)行時(shí)，突然在電樞回路中串入1.0電阻。不計(jì)電樞回路電感，忽略電樞反應(yīng)影響，仍設(shè)TL恒定，試計(jì)算串入電阻瞬間的：(1)電樞電動(dòng)勢(shì)；(2)電樞電流(dinli)；(3)電

6、磁轉(zhuǎn)矩；(4)穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速。 解：(1)串入電阻瞬間，由于機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速不突變，即n=nN，而勵(lì)磁(l c)回路不受影響，且不計(jì)電樞回路電感和電樞反應(yīng)作用，即不變，所以 此瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變 EEN202.98 V(2)電樞(din sh)電流則突變?yōu)?A71.11A0 . 1283. 0298.2022202jabNaRrUEUI(3)電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)閙N70.22mN10003071.1198.202602NaemnIET第6頁(yè)/共43頁(yè)第七頁(yè)，共43頁(yè)。8 (4) 由于(yuy)負(fù)載轉(zhuǎn)矩衡定，穩(wěn)定后，電磁轉(zhuǎn)矩等于調(diào)速前的轉(zhuǎn)矩，故電樞電流等于調(diào)速前的電樞電流A07.53aNa IIV91.14

7、9V)2283. 107.53220(2)(bjaaNURrIUE感應(yīng)(gnyng)電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定運(yùn)行(ynxng)轉(zhuǎn)速 min/ r55.738100098.20291.149NNnEEn第7頁(yè)/共43頁(yè)第八頁(yè)，共43頁(yè)。9第8頁(yè)/共43頁(yè)第九頁(yè)，共43頁(yè)。10答案(d n)：C第9頁(yè)/共43頁(yè)第十頁(yè)，共43頁(yè)。11答案(d n)：A第10頁(yè)/共43頁(yè)第十一頁(yè)，共43頁(yè)。12答案(d n)：C第11頁(yè)/共43頁(yè)第十二頁(yè)，共43頁(yè)。13答案(d n)：B第12頁(yè)/共43頁(yè)第十三頁(yè)，共43頁(yè)。14答案(d n)：C第13頁(yè)/共43頁(yè)第十四頁(yè)，共43頁(yè)。15答案(d n)：C第14頁(yè)/共43頁(yè)第十五頁(yè)

8、，共43頁(yè)。16答案(d n)：C填空題第15頁(yè)/共43頁(yè)第十六頁(yè)，共43頁(yè)。17答案(d n)：B填空題第16頁(yè)/共43頁(yè)第十七頁(yè)，共43頁(yè)。18第17頁(yè)/共43頁(yè)第十八頁(yè)，共43頁(yè)。19第18頁(yè)/共43頁(yè)第十九頁(yè)，共43頁(yè)。20第19頁(yè)/共43頁(yè)第二十頁(yè)，共43頁(yè)。21第20頁(yè)/共43頁(yè)第二十一頁(yè)，共43頁(yè)。22第21頁(yè)/共43頁(yè)第二十二頁(yè)，共43頁(yè)。23A965110353103150333N1NN1.USIA6828810363103150333N2NN2.USIkV207.203353N1N1UUA671663682883N2N2.II例1 一臺(tái)Yd11聯(lián)接(一次側(cè)星形接，二次側(cè)三角

9、形接)的三相變壓器，額定容量(rngling)SN=3150kVA，U1N/U2N=35/6.3kV。求一、二次側(cè)的額定線電流、額定相電流和額定相電壓。解：一次側(cè)額定電流二次側(cè)額定電流一次側(cè)額定( dng)相電壓二次側(cè)額定( dng)相電流一次側(cè)額定相電流A9651N1N1.II二次側(cè)額定相電壓kV36N2N2.UU注意：分析模型中，參數(shù)均為相值，但已知的額定值均為線值，做題時(shí)要注意轉(zhuǎn)換。 第22頁(yè)/共43頁(yè)第二十三頁(yè)，共43頁(yè)。24第23頁(yè)/共43頁(yè)第二十四頁(yè)，共43頁(yè)。25N1N1N50028.87A33 10SIU解：(1) 高壓側(cè)額定電流 例3：一臺(tái)三相變壓器，SN=500kVA，U1

10、N/U2N=10/0.4kV，Dy接法。在低壓(dy)側(cè)加額定電壓做空載實(shí)驗(yàn)，測(cè)得空載損耗為1800W，空載電流為額定電流的2。在高壓方加400V電壓進(jìn)行短路試驗(yàn)，測(cè)得短路電流Ik=23.1A時(shí)的短路損耗Pk=2.9kW。試計(jì)算：（1）折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)的實(shí)際值和標(biāo)幺值；（2）滿載且cos2=0.8（滯后）下的效率；（3）變壓器的最大效率。 31N1N1N1N1N10 10Z600/328.87/3UUII高壓測(cè)阻抗基值*00003N180010.020.0036500 10pUIpS根據(jù)空載試驗(yàn)：；*00mm*2200* 2* 222mmm10.00365090.020.025

11、0949.18UpZRIIXZR；第24頁(yè)/共43頁(yè)第二十五頁(yè)，共43頁(yè)。26*kk1N*kk1N*kkN4000.041000023.10.828.872.90.0058500UUUIIIppS根據(jù)短路試驗(yàn)：*kk*k*kk*22k*2*222kkk0.040.050.80.00580.00910.80.050.00910.049UZIpRIXZR*mm1N*mm1N9600540049.1860029508RR ZXX Z*kk1N*kk1N0.0091 6005.460.04960029.4RR ZXX Z第25頁(yè)/共43頁(yè)第二十六頁(yè)，共43頁(yè)。27*kNk*kNkNN10.00910.

12、0091 5000004550 WpRpp S(2)滿載 ，%44.98%1004550118008 . 050000014550118001%100cos1202kN202NkN20pppSpp0mkN18004550pp(3)=0.629%11.99%100180028 . 05000001180021%1002cos2102Nm0maxpSp第26頁(yè)/共43頁(yè)第二十七頁(yè)，共43頁(yè)。281. 變比不等的變壓器并聯(lián)(bnglin)運(yùn)行第27頁(yè)/共43頁(yè)第二十八頁(yè)，共43頁(yè)。29例5 兩臺(tái)變壓器并聯(lián)(bnglin)運(yùn)行， U1N/U2N=35/6.3kV，聯(lián)接組均為Yd11，額定容量：SNI=

13、6300kVA，SNII=5000kVA；短路阻抗： 分別為0.07和0.075，不計(jì)阻抗角差別。試計(jì)算并聯(lián)(bnglin)組最大容量、最大輸出電流、利用率。第28頁(yè)/共43頁(yè)第二十九頁(yè)，共43頁(yè)。30第29頁(yè)/共43頁(yè)第三十頁(yè)，共43頁(yè)。31例4.6 試分析如圖所示三相繞組所產(chǎn)生(chnshng)的磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)、轉(zhuǎn)向。 第30頁(yè)/共43頁(yè)第三十一頁(yè)，共43頁(yè)。32第31頁(yè)/共43頁(yè)第三十二頁(yè)，共43頁(yè)。33第32頁(yè)/共43頁(yè)第三十三頁(yè)，共43頁(yè)。34第33頁(yè)/共43頁(yè)第三十四頁(yè)，共43頁(yè)。35第34頁(yè)/共43頁(yè)第三十五頁(yè)，共43頁(yè)。36 例 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子采用雙層短距疊繞組，Y聯(lián)接

14、，定子槽數(shù)Z=48，極數(shù)2p=4，線圈匝數(shù)Nc=22，節(jié)距y1=10，每相并聯(lián)支路數(shù)a=4，定子繞組相電流I=37A，f=50Hz，試求： (1)每相串聯(lián)(chunlin)匝數(shù)及基波繞組系數(shù)； (2) A相繞組所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)基波； (3)三相繞組所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)基波及其轉(zhuǎn)速。解 極距槽距電角 每極每相槽數(shù) (1)每相串聯(lián)(chunlin)匝數(shù) 槽槽1222482pZ154836023601Zp4232482mpZq884224222capqNN第35頁(yè)/共43頁(yè)第三十六頁(yè)，共43頁(yè)。37短距系數(shù) 分布系數(shù) 繞組系數(shù) (2) 每相脈振磁動(dòng)勢(shì)基波(j b)的振幅9659. 0)21210sin()2sin(11yky9577. 0215sin42154sin2sin2sin111qqkq925. 09659. 09577. 0111qyNkkkA1355237925. 0889 . 09 . 011mpINkFN第36頁(yè)/共43頁(yè)第三十七頁(yè)，共43頁(yè)。38將空間坐標(biāo)原點(diǎn)取在A相繞組的軸線(zhu xin)上，A相繞組脈振磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為 (3)三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值 合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式為合成磁動(dòng)勢(shì)基波的轉(zhuǎn)速 coscos1355c