電機(jī)學(xué)課后答案承林陳喬夫熊永前華中科技大學(xué)

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除電機(jī)學(xué)課后答案承林陳喬夫熊永前第1章導(dǎo)論1.1 電機(jī)和變壓器的磁路常采用什么材料制成？這些材料各有哪些主要特性？解:磁路:硅鋼片。特點(diǎn)：導(dǎo)磁率高。電路：紫銅線。特點(diǎn)：導(dǎo)電性能好，電阻損耗小.電機(jī):熱軋硅鋼片，永磁材料：鐵氧體稀土鉆鉉鐵硼變壓器:冷軋硅鋼片。1. 2磁滯損耗和渦流損耗是什么原因引起的？它們的大小與哪些因素有關(guān)？解:磁滯損耗：鐵磁材料在交變磁場作用下反復(fù)磁化，磁疇會不停轉(zhuǎn)動，相互間產(chǎn)生摩擦，消耗能量，產(chǎn)生功率損耗。與磁場交變頻率£磁通密度6,材料,體積，厚度有關(guān)。渦流損耗：由電磁感應(yīng)定律，硅鋼片中有圍繞磁通呈渦旋狀的

2、感應(yīng)電動勢和電流產(chǎn)生叫渦流，渦流在其流通路徑上的等效電阻中產(chǎn)生的損耗叫渦流損耗。與磁場交變頻率£磁通密度,材料，體1 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除積，厚度有關(guān)。1.3變壓器電動勢、運(yùn)動電動勢產(chǎn)生的原因有什么不同？其大小與哪些因素有關(guān)？解：變壓器電勢：磁通隨時間變化而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢七=4.44心以。運(yùn)動電勢:線圈與磁場間的相對運(yùn)動而產(chǎn)生的6與磁密5,運(yùn)動速度匕導(dǎo)體長度，匝數(shù)有關(guān).1.6自感系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？有兩個匝數(shù)相等的線圈，一個繞在閉合鐵心上，一個繞在木質(zhì)材料上，哪一個自感系數(shù)大？哪一個自感系數(shù)是常數(shù)?哪一個自感系數(shù)是變數(shù)，隨什

3、么原因變化？解：自感電勢：由于電流本身隨時間變化而在線圈內(nèi)感應(yīng)的電勢叫自感電勢.# / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除d5Le=-4Ldt對空心線圈：所以e=一4丁LLdt自感：匚=斗=*=牛Zi吟所以，2的大小與匝數(shù)平方、磁導(dǎo)率從磁路截面積A磁路平均長度】有關(guān)。閉合鐵心"4所以閉合鐵心的自感系數(shù)遠(yuǎn)大于木質(zhì)材料。因?yàn)?是常數(shù)，所以木質(zhì)材料的自感系數(shù)是常數(shù)，鐵心材料的自感系數(shù)是隨磁通密度而變化。1。7在圖1.30中，若一次繞組外加正弦電壓s、繞組電阻火、電流，時，問(1)繞組內(nèi)為什么會感應(yīng)出電動勢？(2)標(biāo)出磁通、一次繞組的自感電動勢、二次繞組的互感電動勢

4、的正方向；(3)寫出一次側(cè)電壓平衡方程式；(4)當(dāng)電流工；增加或減小時，分別標(biāo)出兩側(cè)繞組的感應(yīng)電動勢的實(shí)際方向。解：(1)的為正弦電壓，.電流丸也隨時間變化，由工；產(chǎn)生的磁通隨時間變化，由電磁感應(yīng)定律知e=N端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。# / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除(2)磁通方向：右手螺旋定則，全電流定律勺方向:阻止線圈中磁鏈的變化，符合右手螺旋定則:四指指向電勢方向，拇指為磁通方向。(3)%=雄+必喏(4)工增加，如右圖。減小1.8在圖1。30中，如果電流工在鐵心中建立的磁通是=電"sin勿，二次繞組的匝數(shù)是N?,試求二次繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢有效值的計(jì)算公式

5、，并寫出感應(yīng)電動勢與磁通量關(guān)系的復(fù)數(shù)表示式。解:三=加時嗎=啜?,=岑吟電友=弓|900=-0.70。G乂中/90。1- 9有一單匝矩形線圈與一無限長導(dǎo)體在同一平面上,如圖1.31所示,試分別求出下列條件下線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢:3 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除(1)導(dǎo)體中通以直流電流I,線圈以線速度-從左向右移動；(2)導(dǎo)體中通以電流，=乙sin©,線圈不動;(3)導(dǎo)體中通以電流i=/,”sin&,線圈以線速度I，從左向右移動。解:關(guān)鍵求磁通=朋(1) <二6BxdxAev=bB(a+c+vt)B(a4-1，)vB3+c+=("

6、;+'+=。2"二+：】="=+)-2皿，+。+同理a+vt處的B值_/,二=H°Ibv11)=ucn+l7-ZA)1+-()2.-2兀-a+vta+c+vt72兀(a+i")(a+c+y，)(2)只有變壓器電勢5一N嗑=BA=b'B曲|Hxl=NIN=1AHc27r(a+c)=iB、=h()H3t=芻=巖/?sin",*'xr0x24g+jv2tcma+x,力=Jsincotf-dx=.sincotn(a+x)=41msincotIn27rJa+x27ru27V,ua3 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請

7、聯(lián)系改正或者刪除3）運(yùn)動電勢&變?yōu)?_ Ho"川vcsin 3t2 兀 (a+vta+c+vt)（把（1）中的I用/川sin胡代）變壓器電勢變?yōu)?=小，Bdt=岑弛sin3tIn5+u/J6/4-vfZ7Ta+vt0=-華=-嘴ln鏟cos血線圈中感應(yīng)電勢e=r+e7。10在圖1.32所示的磁路中，兩個線圈都接在直流電源上，已知小# / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除N、,回答下列問題:一（1）總磁動勢b是多少?（2）若/2反向，總磁動勢尸又是多少?（3）電流方向仍如圖所示,若在八出切開形成一空氣隙5,總磁動勢尸是多少?# / 48此時鐵心磁壓降

8、大還是空氣隙磁壓降大?（4）在鐵心截面積均勻和不計(jì)漏磁的情況下，比較（3）中鐵心和氣隙中用H的大小。（5）比較和（3）中兩種情況下鐵心中的8月的大小.（1）F=N/-N/有右手螺旋定則判斷可知，兩個磁勢產(chǎn)生的磁通方向相反。(2) F=N3+N3（3）總的磁勢不變?nèi)詾閺V=AV?磁壓降心中鐵心"=力空氣隙,=備雖然1>5但丁氏）；RmEo，空氣隙的磁壓降大(4) 忽略漏磁.=%,而截面積相等：紇=BFeV國Hs>HFe（5）二第一種情況:大3>31. 9一個帶有氣隙的鐵心線圈（參考圖1.14）,若線圈電阻為R,接到電壓為U的直流電源上，如果改變氣隙的大小，問鐵心內(nèi)的磁通

9、中和線圈中的電流I將如何變化？若線圈電阻可忽略不計(jì)，但線圈接到電壓有效值為U的工頻交流電源上,如果改變氣隙大小，問鐵心內(nèi)磁通和線圈中電流是否變化?如氣隙b增大磁阻鼠增大，如磁勢不變，則。減?。骸?Ri+e=Ri+華。在減小穿<0»增大但。仍然減小.接在交流電源上，同上直流電源:=0 i不變1.10一個有鐵心的線圈，電阻為2Q資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除均長度/ = 空氣隙5 = 0.5x10-3?繞組的匝數(shù)為600匝,試求產(chǎn)生磁通資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除o當(dāng)將其接入110V的交流電源時，測得輸入功率為90W,電流為2.

10、5A,試求此鐵心的鐵心損耗.電功率平衡可知（或能量守恒），輸入的功率一部分消耗在線圈電阻上，一部分為鐵耗Pfe=P-尸R=90-2.52x2=77.5wL 11對于圖1.14，如果鐵心用D23硅鋼片疊成，截面積A=12.25x10t/，鐵心的平# / 48=1O.9x1O4B7?時所需的勵磁磁動勢和勵磁電流.磁密3=$=11=0.89(7)查磁化曲線Hhe=299(%?)氣隙：“廣。8%"。-，=708599x10-5（%）磁動勢：F=HFel+H58=299x0.4+7.08599xlO5x0.5xl03=473.9(A)VF=NIAI=F/N=473。9/600=0.79(A)1

11、12設(shè)1. 11題的勵磁繞組的電阻為120Q，接于110V的直流電源上，問鐵心磁通是多少？先求出磁勢：是直流電源。不變=«=0二/二呆二晉,E=A7=60°x晉=550(A)然后根據(jù)誤差進(jìn)行迭代設(shè)d=12.56xl()Ywb則W%=1(T)/.HFe=383(%)H8=加一'HS=%“|o_7i"38383x0.4*4*4exi(>"x0.5x10'尸=551.3-550=1.3很小，假設(shè)正確=551.3(A)L13設(shè)L12題的勵磁繞組的電阻可忽略不計(jì)，接于50Hz的正弦電壓110V（有效值）上，問鐵心磁通最大值是多少?VeuAE=

12、110VE=4.44fN(bm,”="%.44360n=8.258x104W)L14圖1-4中直流磁路由D23硅鋼片疊成，磁路各截面的凈面積相等，為4=2.5x10-3/,磁路平均長L=0.5/7/9、=0.2m9L=0.5/(包括氣隙6)，d=0.2x102/7?©1J= 10300 A，求另外兩支路中的1、2及己知空氣隙中的磁通量=4.6xl。-皿，又N/一N/。83T=衰沿=LT)凡=%=1-464968x10小)=14600(%)(查表得到的)由右側(cè)回路可求：/=乂/,-(/+聲)=10300(14600X0.5+1。464968XX0。2Xlo-O=10300(7

13、300+2929.94)=70A二”2=7%.5=140(%)B2=0.41(7)BA=0.41x2.5x10-3=1.025x1003(Wb)-4):=(4.6-1.025)x10-3=3.575x10-Wb)用=%=1.43(7)=1420(%,).*M=1420X0。5-140X0.2=640(A)第二章直流電機(jī)2. 1為什么直流發(fā)電機(jī)能發(fā)出直流電流?如果沒有換向器，電機(jī)能不能發(fā)出直流電流？換向器與電刷共同把電樞導(dǎo)體中的交流電流,“換向成直流電，如果沒有換向器,電機(jī)不能發(fā)出直流電。2.2試判斷下列情況下，電刷兩端電壓性質(zhì)(1)磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn);(2)電樞固定，電刷與磁極同時旋

14、轉(zhuǎn).(1)交流電刷與電樞間相對靜止，電刷兩端的電壓性質(zhì)與電樞的相同。(2)直流電刷與磁極相對靜止，電刷總是引出某一極性下的電樞電壓，而電樞不動，磁場方向不變.是直流。2.3在直流發(fā)電機(jī)中，為了把交流電動勢轉(zhuǎn)變成直流電壓而采用了換向器裝置;但在直流電動機(jī)中,加在電刷兩端的電壓已是直流電壓，那么換向器有什么呢?資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除直流電動機(jī)中,換向法把電刷兩端的直流電壓轉(zhuǎn)換為電樞內(nèi)的交流電，以使電樞無論旋轉(zhuǎn)到N極下，還是S極下，都能產(chǎn)生同一方向的電磁轉(zhuǎn)矩2.4直流電機(jī)結(jié)構(gòu)的主要部件有哪幾個？它們是用什么材料制成的，為什么?這些部件的功能是什么？有7個主磁極換向極

15、，機(jī)座電刷電樞鐵心，電樞繞組，換向器見備課筆記2.5從原理上看，直流電機(jī)電樞繞組可以只有一個線圈做成，單實(shí)際的直流電機(jī)用很多線圈串聯(lián)組成，為什么？是不是線圈愈多愈好?一個線圈產(chǎn)生的直流脈動太大,且感應(yīng)電勢或電磁力太小，線圈愈多，脈動愈小,但線圈也不能太多，因?yàn)殡姌需F心表面不能開太多的槽，線圈太多，無處嵌放。2. 6何謂主磁通？何謂漏磁通？漏磁通的大小與哪些因素有關(guān)?主磁通：從主極鐵心經(jīng)氣隙，電樞，再經(jīng)過相鄰主極下的氣隙和主極鐵心，最后經(jīng)定子繞組磁匏閉合，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組，在電樞中感應(yīng)電動勢，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。漏磁通:有一小部分不穿過氣隙進(jìn)入電樞,而是經(jīng)主極間的空氣隙釘子磁匏閉合,不參

16、與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，6與飽和系數(shù)有關(guān).2.7什么是直流電機(jī)的磁化曲線？為什么電機(jī)的額定工作點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在磁化曲線開始彎曲的所謂“膝點(diǎn)”附近?磁化曲線：。=/（口。-主磁通，F(xiàn)°勵磁磁動勢設(shè)計(jì)在低于“膝點(diǎn)”,則沒有充分利用鐵磁材料,即同樣的磁勢產(chǎn)生較小的磁通。,如交于“膝點(diǎn)”，則磁路飽和，浪費(fèi)磁勢，即使有較大的?。，若磁通?；静蛔兞?，而我的需要是。（根據(jù)E和7；公式）選在膝點(diǎn)附近好處:材料利用較充分可調(diào)性好穩(wěn)定性較好。電機(jī)額定點(diǎn)選在不飽和段有兩個缺點(diǎn)：材料利用不充分磁場容易受到勵磁電流的干擾而不易穩(wěn)定。選在飽和點(diǎn)有三個缺點(diǎn)：勵磁功率大增磁場調(diào)節(jié)困難電樞反應(yīng)敏感2.8為什么直流電機(jī)的電樞繞組

17、必須是閉合繞組？直流電機(jī)電樞繞組是閉合的，為了換向的需要，如果不閉合，換向器旋轉(zhuǎn)，電刷不動，無法保證正常換向。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除2.9何謂電樞上的幾何中性線？何謂換向器上的幾何中性線？換向器上的幾何中性線由什么決定？它在實(shí)際電機(jī)中的位置在何處?電樞上幾何中性線：相臨兩點(diǎn)極間的中性線換向器上幾何中性線：電動勢為零的元件所接兩換向片間的中心線由元件結(jié)構(gòu)決定，不對稱元件：與電樞上的幾何中性線重合。對稱元件：與極軸軸線重合。實(shí)際電機(jī)中。2.10單疊繞組與單波繞組在繞法上、節(jié)距上、并聯(lián)支路數(shù)上的主要區(qū)別是什么？繞法上：單疊：任意兩個串聯(lián)元件都是后一個疊在前一個上面尤

18、=1單波:相臨兩串聯(lián)元件對應(yīng)邊的距離約為2r形成波浪型節(jié)距上：必=冬土5y=±1(單疊)y=埠=牛yk=yy2=y-yi并聯(lián)支路數(shù)2a=2p(單疊)2a=z(單波)2.11直流發(fā)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)的額定空W電動勢是230V,試問在下列情況下電動勢的變化如何?(1)磁通減少10%；(2)勵磁電流減少10%；(3)磁通不變，速度增加20%；(4)磁通減少10%,同時速度增加20%。直發(fā)：E=(1)。減少10%,則)=0.94即4=第=X*.E=0.9E=0.9X230=207(V)(2)勵磁電流減少10%,如果飽和，貝不變，E也不變，如沒有飽和，則。也減少1

19、0%,£=207(V)/.207<E<230V(3)f=-=757F=1.2F=276(V)tn1一9 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除(A_一、'力至一面T_0.94>1.2nE=0,9x1,2x230=2484(V)2.12臺4極單疊繞組的直流電機(jī)，問：(1)如果取出相鄰的兩組電刷，只用剩下的另外兩組電刷是否可以?對電機(jī)的性能有何影響？端電壓有何變化?此時發(fā)電機(jī)能供給多大的負(fù)載(用額定功率的百分比表示)？(2)如有一元件斷線，電刷間的電壓有何變化？此時發(fā)電機(jī)能供給多大的負(fù)載?(3)若只用相對的兩組電刷是否能夠運(yùn)行？(4)若

20、有一極失磁，將會產(chǎn)生什么后果？(1)取出相臨的兩組電刷，電機(jī)能夠工作，此時,電樞感應(yīng)電動勢不受影響，但電機(jī)容量會減小;設(shè)原來每條支路電流為I,4條支路總電流為41,現(xiàn)在兩條支路并聯(lián)，一條支路電阻為另一條支路的3倍，因此兩條并聯(lián)總電流為I+：1=*I,現(xiàn)在電流與原來電流之比為打：41=|,此容量減為原來容量的；11 / 48(2)只有一個元件斷線時，電動勢不受影響，元件斷線的那條支路為零，因此現(xiàn)在相當(dāng)于三條支路并聯(lián)，總電流為原來的？(3)若只用相對的兩組電刷，由于兩路電刷間的電壓為零,所以電機(jī)無法運(yùn)行。(4)單疊：由于電刷不動，若有一磁極失磁，則有一條支路無電勢，電刷間無感應(yīng)電動勢，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生

21、環(huán)流，電機(jī)不能運(yùn)行。2。13如果是單波繞組，問2.12題的結(jié)果如何?(1)只用相鄰兩只電刷，電機(jī)能工作，對感應(yīng)電勢和電機(jī)容量均無影響，僅取一只電刷時，因仍是兩條支路并聯(lián)，所以電機(jī)還能工作，對電動勢和電機(jī)容量均無影響。(2)一個元件斷線，對電動勢無影響，由于僅剩下一條支路有電流，電流為原來的業(yè)容量減為原來的十(3)只用相對的兩只電刷時，由于兩只電刷為等電位，電壓為零，因此電機(jī)無法運(yùn)行。(4)單波失去一個磁極，感應(yīng)電動勢減小孑,容量減小十且內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。2.14何謂電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對氣隙磁場有何影響？直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)的電樞反應(yīng)有哪些共同點(diǎn)?又有哪些主要區(qū)別?電樞反應(yīng)：電樞磁場對勵磁磁場的作

22、用交軸電樞反應(yīng)影響：物理中性線偏離幾何中性線發(fā)生疇變計(jì)及飽和時，交軸有去磁作用，直軸可能去磁，也可能增磁。使支路中各元件上的感應(yīng)電動勢不均.發(fā)電機(jī)：物理中性線順電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移過一個不大的。角電動機(jī)：物理中性線逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移過一個不大的。角直軸電樞反應(yīng)影響：電動機(jī)：電刷順電樞轉(zhuǎn)向偏移，助磁，反之去磁2.15直流電機(jī)空載和負(fù)責(zé)運(yùn)行時，氣隙磁場各由什么磁動勢建立？負(fù)載時電樞回路中的電動勢應(yīng)由什么樣的磁通進(jìn)行計(jì)算?空載：僅由勵磁磁動勢2NJ,建立,負(fù)載：由2N/,和Ax共同建立：與+工由每極合成磁通計(jì)算，即負(fù)載磁通計(jì)算，負(fù)載時，導(dǎo)體切割的是負(fù)載磁通（即合成磁通）2.16一臺直流電動機(jī)，磁路是飽和的，

23、當(dāng)電機(jī)帶負(fù)載以后，電刷逆著電樞旋轉(zhuǎn)方向移動了一個角度，試問此時電樞反應(yīng)對氣隙磁場有什么影響?電動機(jī)電刷逆電樞轉(zhuǎn)向移動，直軸電樞反應(yīng)去磁，交軸電樞反應(yīng)總是去磁的2.17直流電機(jī)有哪幾種勵磁方式？分別對不同勵磁方式的發(fā)電機(jī)、電動機(jī)列出電流/、/.、/,的關(guān)系式。四種勵磁方式:他勵，并勵，串勵，復(fù)勵電動機(jī):他勵：/=并勵：1=10+If串勵：/=/復(fù)勵:/=/a+/=，/短復(fù)勵/=，.+/長復(fù)勵發(fā)電機(jī):他勵：/=/資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除并勵：I=Ia+1f復(fù)勵：/=/,+/=/短復(fù)勵2. 18如何判別直流電機(jī)是運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)?它們的心、/0的方

24、向有何不同？能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何?如所受電磁力的方向與電樞轉(zhuǎn)向相同即為電動機(jī)狀態(tài)，反之為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。電動機(jī)：心.與n方向相同，是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，與U方向相反，是反電動勢，/“方向流向電樞，心與乙方向相反。EaIa=TemQ只有輸入電能，克服反電勢,才能產(chǎn)生電樞電流，進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。發(fā)電機(jī)：配,與n方向相反，是阻力轉(zhuǎn)矩，E與U方向相同，心與方向相同，發(fā)出電功率，為克服阻力轉(zhuǎn)矩&,不斷輸入機(jī)械能，才能維持發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)n旋轉(zhuǎn),發(fā)出電能。2.52 *臺直流發(fā)電機(jī)2P = 8,當(dāng) = 600r/min，每極磁通中= 4x10、歷時，E = 230V，求:(1)若為單疊繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體?(2)若

25、為單波繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體?解：小弓0=春=晟】95.83=急單疊a=4:.TV=C=x95.83=5750Ci1匚單波：a=l乂=竽95.83=1438根2.53一臺直流電機(jī)2=4,5=120,每元件電阻為0.2Q,當(dāng)轉(zhuǎn)速=100(k/min時，每元件的平均電動勢為10V。問當(dāng)電樞繞組為單疊或單波時，電樞端的電壓和電樞繞組的電阻段各為多少？解:單疊繞組：每支路元件數(shù):苧=30，電刷端電壓U=30X10=300V電樞繞組電阻甲=1.5Q單波繞組：每支路元件數(shù)：掾=60電刷端電壓：U=10X60=600VAm電樞繞組電阻：R尸"粵=6d(2) 61一直流電機(jī)并聯(lián)于U=220V電

26、網(wǎng)上運(yùn)行，已知4=1，P=2，N.=398nN=1500r/nin>=0.01031%,電樞回路總電阻（包括電刷接觸電阻）R。=0.17。，底=1.83A，phe=276VV,pmec=379W,雜散損耗Pad=0864%，試問：此直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動機(jī)運(yùn)行？計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩（和效率。解：(1)E=G二%二鬻x0.0103xl500=205(V)<220V；總電動機(jī)運(yùn)行。(3) /.=鏟嚙筍=88.24(4)，“=。二殘/.=x0.0103x88.24=U5.15(Nm)(4) /=/+/=88.24+1。83=90.07(A)P=UI=220x90.07=19864")

27、P2=PM-PEe-Pnicc-Pad=EIa-(PFe+Pmec+Pid)=205X88.24-276-379-0.86X19815%Oo=17263o79(W),z=|X100%=舞X100%=87.12%或者：Pli(l=R“=88.242x0.17=1323.67(W)匕,=1.83x220=402.6(W)%=0.86%X19815.4=170。41(卬)鳥=6-ZP=19815.44。一E“一？,一匕.一匕“二172637（卬）2. 57一臺并勵電動機(jī),PN = 5.5kW 9 UN = 110V 9 IN = 58A， nN = 1470 r/min 9 /v/ rvzv勺=13

28、8Q,（=05Q（包括電刷接觸電阻）。在額定負(fù)載時突然在電樞回路中串入0.5C電阻，若不計(jì)電樞回路中的電感和略去電樞反應(yīng)的影響，試計(jì)算此瞬間的下列項(xiàng)目：（1）電樞反電動勢；（2）電樞電流；（3）電磁轉(zhuǎn)矩；（4）若總制動轉(zhuǎn)矩不變，求達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)速。=%=好=裝=0797（4）13 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除=4-=58-0.797=57.2(A)En=""w(=110-57.2x0.15=101.42(10在電樞串入電阻的瞬間,和n不變，電動勢不變，£=101.42(7)/不變，不變，由于慣性,n不變(加講串電阻調(diào)速過程)(

29、2)4=睛=f=13.2(A)(3)手=符=2&'=&lt&=9-55。仲乙或者：Ce不變乙=9.55C*/=9.55.金/；=9.55x惴x13.2=8.7(NM(4)二總制動轉(zhuǎn)矩不變，卻不變。A電樞電流力=57.2(A)不變AE=+/?n)=l10-57.2x(0.15+0.5)=72.82(V)隹=詈：.n=nNI=1470x=1055.5()2. 58并勵電動機(jī)的4= 96AW，%=440V，I n = 255 A f / a = 5 A，nN = 500 r/nin已知15 / 48電樞電阻為0.078Q,試求:(1)電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩;(2)在額定

30、電流時的電磁轉(zhuǎn)矩;(3)電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速；(4)在總制動轉(zhuǎn)矩不變的情況下，當(dāng)電樞回路串入01。電阻后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。解：(1)Q=£=1833.5(MM(2)EoN=U-InRfl=440-250x0.078=420.5(V)3得$=嗤黯=2007.74(NMIaN=IN-If=255-5=250(A)(3)c=餐=瑞=0.841=523.2%0)空載轉(zhuǎn)速%=3=甯=523.2%0)(4)總制動轉(zhuǎn)矩不變，黑不變，/'=*.=250AEg=Un-/0c(+/?,)=440-250x0.178=395.5V資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除得勺=器x500=470

31、.3%J2. 59一臺并勵電動機(jī)，Pv=7.2kWfUN=110V,nN=900r/nin，/N=85%，R.=0.08。(包括電刷接觸電阻)，&=2A。若總制動轉(zhuǎn)矩不變，在電樞回路串入一電阻使轉(zhuǎn)速降低到45(Wmin,試求串入電阻的數(shù)值、輸出功率和效率(假設(shè)一)。解：Lv=a=；黑：o=77(A)E"UN-IaN(=110(772)x0.08=104V(1)CfO=>=0.1156Ea=C®=UN-I(lN(Ra+R)即0.1156X450=110-75X(0.08+4)求解得r=o.6933Q第三章變壓器3. 1變壓器有哪幾個主要部件?各部件的功能是什么?

32、變壓器的主要部件：鐵心:磁路,包括芯柱和鐵輾兩部分繞組：電路油箱:加強(qiáng)散熱，提高絕緣強(qiáng)度7:使高壓引線和接地的油箱絕緣3.2變壓器鐵心的作用是什么？為什么要用厚0.35mm、表面涂絕緣漆的硅鋼片制造鐵心？變壓器鐵心的作用是磁路。鐵心中交變的磁通會在鐵心中引起鐵耗,用涂絕緣漆的薄硅鋼片疊成鐵心,可以大大減小鐵耗.3.3為什么變壓器的鐵心和繞組通常浸在變壓器油中？因變壓器油絕緣性質(zhì)比空氣好,所以將鐵心和繞組浸在變壓器油中可加強(qiáng)散熱和提高絕緣強(qiáng)度.3.4變壓器有哪些主要額定值？一次、二次側(cè)額定電壓的含義是什么？額定值，2N，外，U,S',/n資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或

33、者刪除Um一次繞組端子間電壓保證值Ln：空載時,一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)測量得到的電壓3.5變壓器中主磁通與漏磁通的作用有什么不同?在等效電路中是怎樣反映它們的作用的?主磁通:同時交鏈一次，二次繞組，但是能量從一次側(cè)傳遞到二側(cè)的媒介，使%=%=%,實(shí)現(xiàn)變壓功能漏磁通:只交鏈自身繞組，作用是在繞組電路中產(chǎn)生電壓降,負(fù)載時影響主磁通，匕和二次電壓力的變化，以及限制二次繞組短路時短路電流的大小，在等效電路中用2反應(yīng)磁通的作用，用燈,反應(yīng)漏磁通的作用3.6電抗X-招、X,”的物理概念如何？它們的數(shù)據(jù)在空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)及正常負(fù)載運(yùn)行時是否相等?%:對應(yīng)一次繞組的漏磁通，磁路的磁組很大，因此心很小，因?yàn)?/p>

34、空氣的磁導(dǎo)率為常數(shù)，均為常數(shù)Xk="%+”2S叫短路電抗：對應(yīng)于主磁通，主磁通所走的磁路是閉合鐵心，其磁阻很小,而電抗與磁阻成反比,因此乙很大。另外,鐵心的磁導(dǎo)率不是常數(shù),它隨磁通密度的增加而變小，磁阻與磁導(dǎo)率成反比，所以勵磁電抗和鐵心磁導(dǎo)率成正比由于短路時電壓低，主磁通小,而負(fù)載試驗(yàn)時加額定電壓，主磁通大，所以短路試驗(yàn)時/比空載試驗(yàn)時的七”大。正常負(fù)載運(yùn)行時加額定電壓，所以主磁通和空載試驗(yàn)時基本相同，即負(fù)載運(yùn)行時的勵磁電抗與空載試驗(yàn)時基本相等，和，在空載試驗(yàn)，斷路試驗(yàn)和負(fù)載運(yùn)行時，數(shù)值相等,Z/=微叫短路阻抗4=勺+,匹=兇+&）+兒”+勺）是常數(shù)，不變（凡,凡隨溫度變化）

35、Z_耳_4.44網(wǎng)”_2吶：一不一內(nèi)必一（資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除3.9為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗,短路損耗可以近似地看成是銅耗？負(fù)載時變壓器真正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無差別,為什么？解：殿展空載損耗局=*居+%空載時用很小，加泡可忽略4、心U匕匕=匕+4短路試驗(yàn)時外施電壓很小,2 X'oc石2 cc負(fù)載很小，很小；鐵耗很小，可忽略鐵耗，小匕負(fù)載時心：與空載時無差別，這是因?yàn)楫?dāng)f不變時，PiB與空載時一次繞組側(cè)施加的電壓基本不變，%基本不變,則不變損耗,嚴(yán)格說,空載時，漏抗壓降大，磁密略低，鐵耗略少些:如果是同一電流,則無差別

36、。如果考慮到短路損耗包含少量的鐵耗的話,負(fù)申真正的銅耗比短路時側(cè)略小.310變壓器的其它條件不變，僅將一、二次繞組匝數(shù)變化±10%,對X,”的±10%，影響怎樣？如果僅將外施電壓變化±10%,其影響怎樣？如果僅將頻率變化其影響又怎樣?解：一，二次繞組匝數(shù)變比±10%.“如N|=M+1O%=1。1NJ內(nèi)廣叫2如八漏磁路的漏磁導(dǎo)，為常數(shù)x6=11”=1.21%6即小增力口21%如MM10%=0。9M則=0.92%=0.81L%即均減少19%,二次繞組匝數(shù)變化對均無影響Xm-xm=21也“=24科A”、=24加（早N1增加f/（）減少»U增大/<

37、;19%O外施電壓變比±10%,/不變，u*由磁化曲線知，/0比，變化快，xU:.UT/（）】工J-：32心小為漏磁路的漏磁導(dǎo)A"為常數(shù)/變化±10%,/變化±10%.乙：乙除與/成正比外，還與心成正比E=4.44小0，/變化±10%,E不變變化±10%,如/增加io%,則減小io%,也增大，4的增加大于10%o/減小10%,則增加10%,Fe減小，工%的減小于10%。19 / 483.12一臺變壓器，原設(shè)計(jì)的額定頻率為50Hz,現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行,額定電壓不變，試問對勵磁電流、鐵耗、漏抗、電壓變化率等有何影響?解：/也5

38、0%變?yōu)?0比，額定電壓不變。U產(chǎn)片=4.44加總”/變?yōu)樵瓉淼?則團(tuán)變?yōu)樵瓉淼目磩畲烹娏鳒p小，即A)1,4為原來的5/=%(3附力=L2L6雖然頻率變?yōu)樵瓉淼乃卤?，但頻率的1。6次方與鐵耗成正比但R”減小看倍，練減小I倍,但Bm的平方與七成正比最終仍是鐵耗減小，即4，勵磁電抗/=2"四力,”=2萬網(wǎng)23/3飽和程度降低，心隨頻率增大而增大。漏電抗：均=21冊M A"為漏;i磁導(dǎo)可認(rèn)為是常數(shù)電壓變化率AU%=夕(火；cos我+x：sin人)二工T,；AU增大3.15在分析變壓器時，為何要進(jìn)行折算？折算的條件是什么？如何進(jìn)行具體折算？若用標(biāo)么值時是否還需要折算?(1)V變壓器

39、一，二次繞組無直接電聯(lián)系，且一，二次繞組匝數(shù)不等，用設(shè)有經(jīng)過折算的基本解公司無法畫出等效電路，工要折算。(2)如果將二次繞組折算到一次側(cè)，因?yàn)槎卫@組通過其磁動勢E對一起繞組起作用，只要保持八不變，就不會影響一次繞組的各個量(3)具體方法是將二次繞組的匝數(shù)折合到與一次繞組相同的匝數(shù)，即E=人，2,2=%,立2=飽，=k2R2=k2R2,x2a=k-x2aRL=k-RL,XL=k2XL(4)若用標(biāo)么值時不需要折算,因?yàn)橛脴?biāo)么值表示時折算前后數(shù)值相等例r廣2llN23. 16一臺單相變壓器，各物理量的正方向如圖3.67所示，試求:(1)寫出電動勢和磁動勢平衡方程式;繪出COS6=1時的相量圖。(1

40、)“=&+4,+/4氏=邑+4y+八4iN+iM=3RM=Nj0(要注意方向，如與圖中相反，則為：/附一加2=山。)令E=，0乙9=兒Ab=&=/4.444立“(沒有"一”號)E=./4.44.劉露(沒有“一”號)口=E+/圈+=瓦+=%+吊七1+£,2=0苒=卜&=必必=-憶(2)cos6=1時相量圖3. 35有一臺單相變壓器,額定容:SN =250女弘4,2N = 10/0.4攵V , 試求一、二次側(cè)的額定電流。zhv=25(A)I2N=625(A)3-36有一臺三相變壓器，額定容量又=5000日4,；定電壓1NI2N1I,Yd聯(lián)接,試求：1 1

41、)一、二次側(cè)的額定電流;一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。(1)兒=德=瑞=288.76=急=瑞=458.2(4)(2)%=%=5-77"kV)=乙=6.3(4"即=公=288.7(A)&,=，%="=264.5(A)2 .43有一臺單相變壓器，額定容量力=100k%額定電壓qjG=6000/230V,f=50Hz.一二次側(cè)繞組的電阻和漏電抗的數(shù)值為：叫=4.32。；&=0.0063。；X1c=8.9C;X2a=0.0130,試求：(1)折算到高壓側(cè)的短路電阻此、短路電抗相及短路阻抗乙;(2)折算到低壓側(cè)的短路電阻發(fā)、短路電抗土及短路阻抗z;(3)將

42、上面的參數(shù)用標(biāo)么值表示;(4)計(jì)算變壓器的阻抗電壓及各分量;(5)求滿胃；及時=1、cos%=0.8(滯后)及cos%=0.8(超前)等三種情況下的AU,并對結(jié)果進(jìn)行討論.(1)R2=k2R2=(徵2x0.063=4.287Q攵=26.1%=k2x2a=26.12x0.013=8.8557Q&=4+W=432+4.287=8.607Q=玉°=8.9+8.8557=17.457QzK=+x=>/8.6072+17.4572=19.467Q(2)折算到低壓測：R產(chǎn)*=端=00063C%=*=蠡=0.0。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除,.凡=

43、3;+&=0.0063+0.0063=0.0126QXk=X+X2a=0.0131+0.013=0.026IQzk=+x'k=Vo.01262+0.02612=0,029Q(3)阻抗機(jī)值：.笑=耿=nS2=36。0R；=%=0.012/?；=4.2%。=0.01191d=鏘=0.0247£產(chǎn)嚅=0.0246R；=鬻=0.0239匕=曙=0.0485z；=爵=0.05408(4) C/,=ZA/bY=(8.607+J17.457)xl6.667=143.33+;290.95%=舒=*=16.667A=W=理蕊幽也可以，但麻煩。：U；=Z；AU；=5.4%U；r=R；=2

44、.39%=X：=4.85%(5)AU=P(R；COS92+X；sin°2),.是滿載，A=1(a) cos(p2=1sin仍=°=0.0239x1=2.39%(b) COS*2=08(滯后)sin=0.6At/=1x(0.0239x0.8+0.0485x0.6)=4.822%(C)cos?2=0.8(超前)sin6=-0.6U = 1X(0.0239X0.8-0.CM85x0.6) = -0.968% 說明:電阻性和感性負(fù)載電壓變化率是正的,即負(fù)載電壓低于空載電壓,容性負(fù)載可能是負(fù)載電壓高于空載電壓。3.44有一臺單相變壓器，已知：&=2.19Q,Xla=15.40

45、,/?2=0.15Q,X2(7=0.964。,Rm=12500,Xm=126000,N1=876匝,N2=260匝；資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正或者刪除當(dāng)cos%=0.8(滯后)時，二次側(cè)電流=180A,t/2=6000V,試求：用近似“r”型等效電路和簡化等效電路求氏及小并將結(jié)果進(jìn)行比較;(2)畫出折算后的相量圖和型等效電路.(1)4=父=爵=3.37月=3.37?x0.15=1.7035(C)P型等效電路簡化等效電路P型：設(shè)=5叵則=3.37x6000叵=2022血(V)二二黑136.87,53.411-36.87=42.728-/32.046U.=U2+(Rl+R+j

46、xla+jx)/，22b2=20200+(2.19+1.7035+jl5.4+yl0.948)x53.4lz36187=20220+(3.8935+J26.348)x53.41卜36.8r=20220+1422.52|44.72=20220+1010.78+j000.95=20220+1422.52|44.72=20220+1010.78+j000.95=21230.78+j1000.95=21254.36|2.699(V)/。=*=167861-81.63,=0.2443-jl.6607=/n+/,=0.2443-/L6607+42-728-/32,046=42,9723-/33,7067=

47、54,615|-38,1Z:.t/,=21254(V)/,=54.615(A)用簡化等效電路：U=21254(V)(不變)/I=/2=53.41(A)21 / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電壓不變，電流相差2.2%,但用簡化等效電路求簡單.T型等效電路23 / 483.45一臺三相變壓器，Ydll接法，=2.19Q,Xxa=15.40,R2=0.15Q,X2a=0.964Q,變比攵= 3.37。忽略勵磁電流，當(dāng)帶有cos。？=0.8(滯后)的負(fù)載時,U?=6000V,12=3124,求U、乙、cos。1.設(shè)區(qū)=20220叵貝!I%=現(xiàn)也%產(chǎn)53.4

48、1|-36.87，U一 = 21254|2.699(見上題)，U、=技% =36812(V) /1=/=53.43A6=2.699-(-36.87)=40.8牙cos=0.76(滯后)3.46一臺三相電力變壓器，額定數(shù)據(jù)為:NkN2N",Yy接法。在高壓方加電壓進(jìn)行短路試驗(yàn)，Uk=400V,Ik=51.1A甘=11.6ZW。試求：(1)短路參數(shù)之、X-4；(2)當(dāng)此變壓器帶/l 155A,COS%= 0.8(滯后)負(fù)載時,低壓方電壓力.(1)求出一相的物理量及參數(shù)，在高壓側(cè)做試驗(yàn)，不必折算心照=諼=25%=%=230.95%=57.74(A)%=%=3.867(kW)Z&=蹩

49、=-%74=4(。)凡=修=3%74?=1.16(。)%=焰-R：=%一1.16?=3.83(0)(2)方法一：P=今&=德=禺=1443.42(A)I.尸=靛=0.8Z"=若=嬴=黑=57,74(A)=力資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除AZh=99.99«100/.=77=0.0116x*=0.0383sin(p2=0.6:.AU=0(R；cos(p2+X：sin外)=0.8x(0.0116x0.8+0.0383x0.6)=0.02581AU=1-驊；2NU“=(l-M/)4V,U?NO=%=%=230.94700'=0-02581

50、)x230.947=225(V).e.U2=聞2©=x225=389.7(V)方法二：利用簡化等效電路=竽=譬=46.2(A)設(shè)心=4但則幾=46.2l-36.87-=心(勺+)*)+嚷曰雁=號©=5773.67©5773.67cos0+)5773.67sin0=46.2|-36.87x4|73.15+U中=184.8|36.28+。,土=149.16+)109.35+U冷5773.67cos6>=149.16+6/24.5773.67sin，=109.35解得：4。=5623.5(V)；擊=孕=224.9/.U2=73x225=389.7(V)3.48一臺

51、三相變壓器,Nk1NI2nI'Ydll接法。在低壓側(cè)加額定電壓力N作空載試驗(yàn)，測得,P。=6720W,/()=8.2Aoo在高壓側(cè)作短路試驗(yàn),短路電流4=/LV,Pk=17920W,Uk=550V,試求:(1)用標(biāo)么值表示的勵磁參數(shù)和短路參數(shù);電壓變化率3=0時負(fù)載的性質(zhì)和功率因數(shù)cos%;(3)電壓變化率四最大時的功率因數(shù)和AU值;(4)cos%=09(滯后)時的最大效率。先求出一相的物理量資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正或者刪除人逢二%n56%如。=323.35(A)%版自%=5773.673)力唧=63匹4限="%h%E為=296.3(A)庶©

52、=672%=2240(W)/。小=%=8%=4.73(A)%=3%=5973.33(卬)小=/.=323.35(A)=%=%=317.55(V)女=吃=中'6%皿=0.9164=寢=536%"35=17.856(0)Z,"=瞿=嚅=1331.92(0)4=震=2/元=io°2g)Xj,Z；=41331.922 -93.42?=1328.64Q折算到高壓側(cè):25 / 48Z,”=/Z,”=0.916?x1331.92=1117.6(0)Z*=憑=腮=62.59/?,=0.9162x100.12=84(Q)R*=%856=4.7州MXm=0.9162x1328

53、.64=1114.8(0)X二山/.二62.43短路參數(shù):1M4=蹩=豁=0.982(。)Z；=搬=0.055&=聾=畿=0.057&=制=0,0032X：=Jz7一瓦2=”,0552一(100322=00549(2)/=1=0=&cos%+X；sin外，吆%=一4=一懶=一。5829人A是容性負(fù)Jj cos(p2=0.998 (超前)(3)P=1端=_R：sinq>2+X：cos=0，吆外=學(xué)=粽=17.156%=86.66(感性)cosq=0.0583(滯后)Umax=。32x0.0583+0.0549xsin86.66=0.055(4)乩=必(即凡=虜3時效

54、率最大)二廂=0。06124n=1*點(diǎn)乩6721Ho.06124x17920_i5623.22x17319.68_99A(/max第Sn8sS+R廣£M-0.06i24x5600x|fro.9+6720+0.06124xl79202981.16x10x5623.22一,加資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除3. 49有一臺三相變壓器，ni,，/2n/,Ydll聯(lián)接組。變壓器的空載及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)為:試驗(yàn)名稱線電壓u：/v線電流L/A三相功率P/W備注空載63007.46800電壓加在低壓側(cè)短路550323.318000電壓加在高壓側(cè)試求:(1)變壓器參數(shù)的實(shí)際值及標(biāo)

55、幺值;(2)求滿載cos%=08(滯后)時，電壓調(diào)整率及二次側(cè)電壓u2和效率;(3)求cos%=0.8(滯后)時的最大效率。解：分產(chǎn)%X1()3=5773.67")幾產(chǎn)潑儒=323.355=6300(V)加產(chǎn)蠲丹=296.3(A)空載低壓側(cè)心=做=2266.7”)/。產(chǎn)=4.27(A)Z,”=筌=翳=1475.4(Q)Rm=管=粵=124.32(。)X'm=>/1475.42-124.322=1470.15(。)變比%=矣=湍Z=0.916Zm=k2zm=0.9162x1475.4=1238(C)%=0.916?x124.32=104.3(C)4=0.9162xl470.15=1233.5(。)短路參數(shù)計(jì)算：U"貴=317.55M.323.3(A)# / 48資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系改正或者刪除Pg=網(wǎng)町=6000(W)=登=霽=0.9822(0)&="=筌=0.0574(0)Xk=Vo.98222-O.O5742=0.9805(。)Z、=森=登=17.86Z；=%78b=69.32R；n=,拓加=5.84X：=j69.322-5.842=69.07Z；=098%,86=0.055R；=(,05%,86=0.003214X；=0