2021年電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)(第2版)湯天浩(習(xí)題解答)

*歐陽(yáng)光明*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽(yáng)光明*歐陽(yáng)光明*創(chuàng)編2021.03.07電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)歐陽(yáng)光明（2021.03.07）第一章電機(jī)的基本原理1第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)5第三章直流電機(jī)原理10第四章直流電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)13第五章變壓器274147第九章交流電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)55第十章電力拖動(dòng)系統(tǒng)電

動(dòng)機(jī)的選擇 66第一章電機(jī)的基本原理請(qǐng)說(shuō)明電與磁存在哪些基本關(guān)系，并列出其基本物理規(guī)律與數(shù)學(xué)公式。答 ：電 與 磁 存 在 三 個(gè) 基 本 關(guān) 系 ， 分 別 是（1）動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通的變化率成正比，即eNdΦdt感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由右手螺旋定則確定，式中的負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)試圖阻止閉合磁路中磁通的變化。中運(yùn)動(dòng)，這時(shí)相對(duì)于導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，磁場(chǎng)仍是變化的，同樣會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由下式給出eBlv 而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。（3）載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的電磁力：如果在固定磁場(chǎng)中放置一個(gè)通有電流的導(dǎo)體，則在載流導(dǎo)體上產(chǎn)生一個(gè)電磁力。載流導(dǎo)體受力的大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的位置有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體與磁力線方向垂直時(shí)，所受的力最大，這時(shí)電磁力F與磁通密度、導(dǎo)體長(zhǎng)度l以及通 電 電 流 i 成 正 比 ， 即 FBli電磁力的方向可由左手定則確定。通過(guò)電路與磁路的比較，總結(jié)兩者之間哪些物理量具有相似的對(duì)應(yīng)關(guān)系（如電阻與磁阻 ） ， 請(qǐng) 列 表 說(shuō) 明 答：磁路是指在電工設(shè)備中，用磁性材料做成一定形狀的鐵心，鐵心的磁導(dǎo)率比其他物質(zhì)的磁導(dǎo)率高得多，鐵心線圈中的電流所產(chǎn)生的磁通絕大部分將經(jīng)過(guò)鐵心閉合，這種人為造成的磁通閉合路徑就稱為磁路。而電路是由金屬導(dǎo)線和電氣或電子部件組成的導(dǎo)電回路，也可以說(shuō)電路是電流所流經(jīng)的路徑。磁路與電路之間有許多相似性，兩者所遵循的基本定律相似，即KVL：在任一回路中都遵守基爾霍夫第二定律；另外，磁路與電路都有各自的歐姆定律。兩者之間相似的物理量主要有：電路中傳輸?shù)氖请娏?，磁路中相?yīng)的為磁通；電路中的電動(dòng)勢(shì)、電壓與磁路中的磁動(dòng)勢(shì)、磁壓降類似。電路中的電阻或電導(dǎo)與磁路中的磁阻或磁導(dǎo)相似。這些對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：當(dāng)當(dāng)然兩者之間也有一些不同之處，比如磁通只是描述磁場(chǎng)的物理量，并不像電流那樣表示帶電質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，磁通通過(guò)磁阻時(shí)，也不像電流通過(guò)電阻那樣要消耗功率，因而也不存在與電路中的焦耳定律類似的磁路定律；分析電路時(shí)一般不涉及電場(chǎng)問(wèn)題，不考慮漏電流，而分析磁路時(shí)離不開(kāi)磁場(chǎng)的概念，要考慮漏磁現(xiàn)象；在電路中電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，電流也為零，但在磁路中往往有剩磁，磁動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，磁通不一定為零；磁路的歐姆定律與電路的歐姆定律也只是形式上的相似，由于鐵心的磁導(dǎo)率不是常數(shù)，它隨勵(lì)磁電流而變化，因而磁路計(jì)算不能應(yīng)用疊加原理。如何理解機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理？根據(jù)這個(gè)原理可以解決什么問(wèn)題？答 （發(fā)電機(jī)）或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成機(jī)械能（電動(dòng)機(jī)）學(xué)習(xí)和研究電機(jī)理論的一個(gè)重要工具。根據(jù)這個(gè)原理，可以求得電機(jī)（發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)）運(yùn) 行 特 性 。旋轉(zhuǎn)電機(jī)模型的基本結(jié)構(gòu)由哪些部分組成，其各自有什么作用？氣隙又有何作用？答 ：旋轉(zhuǎn)電機(jī)模型的基本結(jié)構(gòu)由定子、轉(zhuǎn)子和氣隙三個(gè)部分組成：定子是固定不動(dòng)的，轉(zhuǎn)子是運(yùn)動(dòng)的，它們之間隔著一層薄薄的氣隙。在定子和轉(zhuǎn)子上分別按需要安裝若干線圈，其目的是在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)。往往要求氣隙磁場(chǎng)按一定的形式分布，例如正弦分布磁場(chǎng)。電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，也能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。由于機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)是兩種不同的系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)換必須有一個(gè)中間媒以兩極原型電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的物理模型，有何應(yīng)用意義？答 ：兩極原型電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理清晰，易于擴(kuò)展，可作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的物理模型。通過(guò)對(duì)該模型的研究和分析，便于學(xué)習(xí)和掌握一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基本原理。通過(guò)模型電機(jī)，是如何建立電機(jī)的基本電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)矩方程的？又怎樣將兩極電機(jī)的方程推 廣 到 多 極 電 機(jī) ？答 通過(guò)模型電機(jī)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可以求得旋轉(zhuǎn)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的通用計(jì)算公式eNdΦcostNΦsint。利用該公式可以推導(dǎo)出具體電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)，比如同步dt電機(jī)、異步電機(jī)或直流電機(jī)。再根據(jù)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理，可得兩極電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式WT f

μ0

FF

。由于電機(jī)的磁極總是成對(duì)設(shè)置的，常用極對(duì)數(shù)n 來(lái)表e sr

2g s r

pμπDl示電機(jī)的磁極數(shù)，則多極電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T(mén)e

n 0p 2g

FFsin。s r sr何不同？答：電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換時(shí)總是存在能量損耗的，能量損耗將引起電機(jī)發(fā)熱和效率降低。一般來(lái)說(shuō)，電機(jī)的能量損耗可分為兩大類：的機(jī)械構(gòu)造和轉(zhuǎn)速有關(guān)。電阻產(chǎn)生的損耗，有時(shí)又稱為銅耗，通常在電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子上都會(huì)產(chǎn)生銅耗；電刷損耗是由于電刷的接觸電壓降引起的能量損耗，因?yàn)橹挥性谥绷麟姍C(jī)中安裝電刷，所以電刷損耗僅僅出現(xiàn)在直流電機(jī)中；鐵耗是由于電機(jī)鐵磁材料的磁滯效應(yīng)和渦流效應(yīng)產(chǎn)生的一種損耗，主要取決于磁通密度、轉(zhuǎn)速和鐵磁材料的特性。電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的功率傳遞過(guò)程如下圖所示：電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而發(fā)動(dòng)機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電功率P1

電磁功率 機(jī)械功率 機(jī)械功PemP2ppPemP2pppmCuFeFeppppmecmFeFeCua)

電磁功率 電功率PemPemP2b)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的功率傳遞過(guò)程電動(dòng)機(jī)b)發(fā)電機(jī)用硅鋼作為導(dǎo)磁材料，現(xiàn)已知B1.6T，試根據(jù)圖13BH曲線求取在此磁場(chǎng)條 件 下 硅 鋼 的 磁 導(dǎo) 率 。r解根據(jù)圖 13 所示的硅鋼B

：曲線，查得B1.6T 時(shí)B 1.6 7.27104H2200A/m H 220

7.27104(H/m)r 0

578.84107li200AB的磁場(chǎng)中，試求：（1）導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的電磁力；（2）導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向平行時(shí)的電磁力；（3）導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向?yàn)?0o時(shí)的電磁力。解載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中電磁力的一般計(jì)算公式：為FBlisin（1）導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，90o，F(xiàn)0.53200300(N)（2）0F0（3）導(dǎo)體與30oF0.53200sin30o150(N)120B兩邊相等，長(zhǎng)度為17cm7cm2；C5.5cm14cm2g0.4cm。兩邊各N1N2100，分別通以電流i1和i2，所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)由A、B兩邊匯入中間的C邊，且方向一致。試求：在氣隙中產(chǎn)生B1.2T時(shí)所需的電流值，及此時(shí)氣隙中儲(chǔ)存的能量Wf，并計(jì)算電感L。ii1ABi2CNg1N2圖1-20 習(xí)題1-10圖解：設(shè)ii1 2

i，N N1

N100，由F F

，得2Ni gm1 m2

g

g S0 c所以，所需的電流值i

g Bg 1.20.4102 19.1(A)g2NSg0 c

2N0

21004107氣隙磁通 BS 1.2141040.00168(Wb)g c 1000.50.00168根據(jù)電感的定義，L 0.0044(H)i i 19.11氣隙中儲(chǔ)存的能量Wf

2WL

2 Li22

0.004419.12

1.61(J)第二章電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)什答

么是電力拖動(dòng)系統(tǒng)？它包括哪些部分？：拖動(dòng)就是由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的拖動(dòng)方式，稱為電力拖動(dòng)。如圖21構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備和電源組成，通常又把傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)稱為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù) 載 。電源電源控制設(shè)備電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)圖2-1電力拖動(dòng)系統(tǒng)組成電力拖動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程式中各量的物理意義是什么？它們的正負(fù)號(hào)如何確定？答 ：電力拖動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)化簡(jiǎn)，都可視為如圖22a所示的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)直接相連的單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，各物理量的方向（正負(fù)號(hào)）標(biāo)示如圖 22b所示。eTTeTTeLL電動(dòng)機(jī) 生產(chǎn)機(jī)械b)圖2-2 單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)a)單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)b)系統(tǒng)各物理量的方向標(biāo)示根據(jù)牛頓力學(xué)定律，該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為T(mén) Te L

Jddt式中，各量的物理意義分別是：Te

——電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（N·m），TL

——生產(chǎn)機(jī)械的阻轉(zhuǎn)矩（N·m），J——電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg·m2），——電動(dòng)機(jī)的角速度（ rad / s ） 。轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系與靜態(tài)平衡關(guān)系有什么不同？答 轉(zhuǎn)矩的靜態(tài)平衡是指電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te

與生產(chǎn)機(jī)械的阻轉(zhuǎn)矩TL

相平衡，即Te

T。而轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)平衡是指電力拖動(dòng)系統(tǒng)在擾動(dòng)作用下，從原L來(lái)的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te

與生產(chǎn)機(jī)械的阻轉(zhuǎn)矩TJdL dt

相平衡，即T Te L

Jddt

。由于過(guò)渡過(guò)程中轉(zhuǎn)速是變化的，電磁轉(zhuǎn)矩Te

也是隨時(shí)變化的，以保持轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量答

2 與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J 是什么關(guān)系？：GD2JGD2J的關(guān)系為Jmr2

GD24g m——系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的質(zhì)量（kg），G——系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力（N），r——系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的回轉(zhuǎn)半徑（m），D——系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的回轉(zhuǎn)直徑（m），g ——重力加速度（可取g = 9.81m/s2）把多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算原則是什么？各軸飛輪 慣 量 的 折 算 原 則 是 什 么 答 對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，比較簡(jiǎn)單而且實(shí)用的分析方法是用折算的方法把它等效成一個(gè)簡(jiǎn)單的單軸拖動(dòng)系統(tǒng)來(lái)處理，并使兩者的動(dòng)力學(xué)性能保持不變，其基本思想是通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力學(xué)折算把實(shí)際的多軸系統(tǒng)表示成等效的單軸系統(tǒng)。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中折算一般是把負(fù)載轉(zhuǎn)矩和各軸飛輪慣量折算到電動(dòng)機(jī)軸上，而中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳送比在折算中就相當(dāng)于變壓器的匝數(shù)比。系統(tǒng)等效的的原則是：保持兩個(gè)系統(tǒng)傳遞的功率及儲(chǔ)存的動(dòng)能相同。起重機(jī)提升和下放重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗是由電動(dòng)機(jī)還是重物負(fù)擔(dān)？提升和下放同一重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損耗的大小是否相同？傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率是否相等？答 起重機(jī)提升重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗由電動(dòng)機(jī)負(fù)擔(dān)；下放重物時(shí)，則由重物負(fù)擔(dān)。提升和下放同一重物時(shí)，可以認(rèn)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗是相同的，但其效率不相等。設(shè)提升重21物時(shí)的效率為c

，下放重物時(shí)的效率，兩者之間的關(guān)系為c ccc生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性歸納起來(lái)，可以分為哪幾種基本類型？答 （1）恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

nT保持L常值。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性又可分為反抗性負(fù)載特性和位能性負(fù)載特性兩種，如下圖所示。nOTnOTLnOTL圖2-3反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 圖2-4位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 （2）通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性：負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

與轉(zhuǎn)速n大小有關(guān)，基本上與轉(zhuǎn)速n的平方成正比，即TL

kn2。屬于通風(fēng)機(jī)負(fù)載的生產(chǎn)機(jī)械有通風(fēng)機(jī)、水泵、油泵等，其中空氣、水、油等介質(zhì)對(duì)機(jī)器葉片的阻力基本上和轉(zhuǎn)速的平方成正比，如下圖所示。n nO圖2-5通風(fēng)機(jī)負(fù)載特性

TL

TL圖2-6恒功率負(fù)載特性

恒功率負(fù)載特性：有些生產(chǎn)機(jī)械（比如車床），在粗加工時(shí)，切削量大，切削阻力大，此時(shí)開(kāi)低速；在精加工時(shí)，切削量小，切削阻力小，往往開(kāi)高速。因此，在不同轉(zhuǎn)速下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T與基LnTL

k 。由于負(fù)載功率Pn

T，表明在不同轉(zhuǎn)速下，電力L拖動(dòng)系統(tǒng)的功率保持不變，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

與轉(zhuǎn)速n的持性曲線呈現(xiàn)恒功率的性質(zhì)，如上圖所示。電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答 對(duì)于一個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng)，穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是T 0e LdT dTedn

L0dnd其中，TTe L

0表示電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性必須存在交點(diǎn)，是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件；而

dT dTe

0表示電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度必須小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的dn dn硬 度 ， 是 系 統(tǒng) 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 的 充 分 條 件 例如，對(duì)于帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，只要電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度是負(fù)值，系統(tǒng)就能穩(wěn)定運(yùn)行。而各類電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度大都是負(fù)值或具有負(fù)的區(qū)段，因此，在一定范圍內(nèi)電力拖動(dòng)系統(tǒng)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載都能穩(wěn)定運(yùn)行。

216所示的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，已知飛輪慣量GDe

15N

m，GD216N2m，GD

100N2m，傳動(dòng)效率

0.9，

0.8，負(fù)載轉(zhuǎn)矩1T'72Nm，轉(zhuǎn)速nL

L，n1

c1，nL

c2150r/min。試求：折算JJenJJeneeJ n1 1JLnL

2和負(fù)載轉(zhuǎn)矩T 。L圖2-16三軸拖動(dòng)系統(tǒng)n n

折算到電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總飛輪慣量為GD2GD2(1)2GD2(L)2GD2e ne750

1 n e15015(

)216( )21001500 150020(Nm2)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén) T 72LLLT LLL

jj

5(Nm)150015000.90.8c 1L

c1c2

750 150有一起重機(jī)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)如圖218所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min，齒輪減速箱的傳動(dòng)比jj1 2

2；卷筒直徑D0.2m；滑輪的減速比j3

5

100N；起重負(fù)荷G1500N；電動(dòng)機(jī)的飛輪慣量GD210Nm2，傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)效率e

0.8，放大系數(shù)。試求提升速度v 和折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜轉(zhuǎn)矩T以及折算到電動(dòng)機(jī)L L軸 上 整 個(gè) 拖 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 飛 輪 慣 量 GD2 。解 ：JeJJeJ2Jve1LJLnLn圖2-18提升機(jī)構(gòu) （1 ）提升速度vLnnj nL

jjj j ，12 3n n n

v

v

πD

n3.140.2100031.4(m/min)L j jjj123

L L

L jjj123

225（ 2 ） 折 算 到 電 動(dòng) 機(jī) 軸 上 的 靜 轉(zhuǎn) 矩 TL根據(jù)功率平衡原則，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜轉(zhuǎn)矩為FLT LvFLL c這里， FL

G GGL

， v πDnL j

， 2πn60

，所以0(GG0LT Lc

)D2(1500100)0.110(Nm)2250.8（3）折算到電動(dòng)機(jī)軸上整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量GD2題中未給出系統(tǒng)中間傳動(dòng)軸和卷筒的飛輪慣量，可用放大系數(shù) 近似估計(jì)。今取1.2 ，則折算到電動(dòng)機(jī)軸上整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量為GD2GD2365(G

v)(L)2e 0 n31.41.210365(1500100)(12.16(Nm2)

)2601000第三章直流電機(jī)原理?yè)Q 向 器 在 直 流 電 機(jī) 中 起 什 么 作 用 ？答 ：換向器是直流電機(jī)最重要的部件之一，對(duì)于直流發(fā)電機(jī)，是將電樞繞組元件中的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為電刷間的直流電動(dòng)勢(shì)；對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，則是將輸入的直流電流轉(zhuǎn)換為電樞繞組元件中的交變電流，以產(chǎn)生恒定方向的電磁轉(zhuǎn)矩。說(shuō)（（（答

明 下 ） 每） 勵(lì)） 電

情 況 下 空 極 磁 通 減 少磁 電 流 增 大機(jī) 轉(zhuǎn) 速 增 加

電 動(dòng) 勢(shì) 的 變 化 ：10% ， 其 他 不 變 ；10% ， 其 他 不 變 ；20% ， 其 他 不 變 。：根據(jù)直流電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（即空載電動(dòng)勢(shì)）的基本計(jì)算公式E Cna e（1）若每極磁通 減少10%，則空載電動(dòng)勢(shì)E 減小10%；a（2）若勵(lì)磁電流 增大10%，因電機(jī)磁路存在非線性的磁飽和效應(yīng)，空載電動(dòng)勢(shì)Ef a將 增 大 ， 但 低 于 10% ；（3）如電機(jī)轉(zhuǎn)速n 增加20%，則空載電動(dòng)勢(shì)E 增大20%。a主磁通既鏈著電樞繞組又鏈著勵(lì)磁 繞組，為什么卻只在電樞繞組里感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？答 ：因?yàn)橹鞔磐ㄊ怯啥ㄗ觿?lì)磁繞組通入直流勵(lì)磁電流而產(chǎn)生，是一恒定的磁場(chǎng)，它與勵(lì)磁他答

勵(lì) 直 流 電 動(dòng) 機(jī) 的 電 磁 功 率 指 什 么 ？：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電磁功率Pem

是指由定子方通過(guò)氣隙傳入轉(zhuǎn)子方的功率，可以由定子方的輸入電功率P扣除定子銅耗p 來(lái)計(jì)算，也可以由轉(zhuǎn)子方的輸出機(jī)械功率P加1 Cua 2上鐵心損耗p 、機(jī)械摩擦損耗p 和附加損耗p 來(lái)計(jì)算，即Fe m addP Pem 1

Cua

Pp2

pm

add他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在額定狀態(tài)，負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如果減小磁通，電樞電流是增大 、 減 小 還 是 不 變 答 根據(jù)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程和轉(zhuǎn)矩平衡方程U Ea a

IRa

CnIRe a

， TTe L

CIT a如果減小磁通，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea

減小，電樞電流Ia

將增大，以保持轉(zhuǎn)矩Te

T 的平L衡 關(guān) 系 。某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為PN

17kW，UN

220V，nN

1500r/min， 83%N解 ：額PP NP

定 負(fù) 載 時(shí) 的 輸 入 電 功 率17 20.48(kW)1N

0.83額 定P 20.48103

電 樞 電 流I N UN

93.09220額 定 轉(zhuǎn) 矩NT 9.55PNN nN

9.5517103108.23(Nm)1500有一他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為PN

5kW，UN

220V，nN

1000r/min，500W，

395W，計(jì)算額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的T，T，T，P， ，R。Cua 0

e L 0 1 N a解 ：負(fù) 載 轉(zhuǎn)

T 9.55PNL nNN

9.55510347.75(Nm)1000空 載 轉(zhuǎn)

T9.55P00 n0N

9.553953.77(Nm)1000電 磁 轉(zhuǎn)

TTTe L

47.753.7751.52(Nm)輸 入 功

PP1 pCua

PPN

pCuaP

50.3950.55.895(kW)5額 定 效

N100% 100%84.8%N P 5.8951電樞電阻R

p Cua

pCua

500 0.696()a I2 P 5895N ( 1UN

)2 ( )2220有一他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN

46kW，UN

230V，nN

1000r/min，R，已知P，0.01P ，求額定負(fù)載下的P 及 。a 0 add N 1 em N解 ：P電 樞 電 流 I NPN UN

460.2(A)230定 子 銅

I2

0.220.14(kW)Cua N a輸 入 功

PP1 Cua

P0

46410.014651.46(kW)電磁功率Pem

PN

46450(kW)第四章直流電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)直流電動(dòng)機(jī)一般為什么不允許直接起動(dòng)？可采用什么方法起動(dòng)比較好？答 ：所謂起動(dòng)就是指電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到某一穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的過(guò)程。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須先加額定勵(lì)磁電流建立磁場(chǎng)，然后再加電I UNEa n0a RaE CΦ

n0，電樞回路只有電樞繞組電阻R

，此時(shí)電樞電流為起動(dòng)電流a e N aUI U

N，

CΦ

由于電樞st

st Ra

st

N st繞組電阻Ra

Ist

I ，約為(10~20)I ，這么大的起動(dòng)電N N流使電機(jī)換向困難，在換向片表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花，甚至形成環(huán)火；同時(shí)電樞繞組也會(huì)因過(guò)熱而損壞；另外，由于大電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩過(guò)大，將損壞拖動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這都是不允許的。因此除了微型直流電動(dòng)機(jī)由于Ra

較大、慣量較小可以直接起動(dòng)外，一般直流電動(dòng)機(jī)都不允許直接起動(dòng)。這樣，就需由I Ust N

/R可知，限制起動(dòng)電流的措施有兩個(gè)：一是增加電樞回路電阻，a電阻起動(dòng)操作較簡(jiǎn)單、可靠，但起動(dòng)電阻要消耗大量電能，效率較低。因統(tǒng) 中 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 。調(diào)速拖動(dòng)恒功率負(fù)載，以及恒功率調(diào)速拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種情況的機(jī)械特性 。答 ：為了使電機(jī)得到充分利用，根據(jù)不同的負(fù)載，應(yīng)選用相應(yīng)的調(diào)速方式。通常，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，恒功率負(fù)載應(yīng)采用恒功率調(diào)速方他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的初軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)中，在額定轉(zhuǎn)速nN

以下一般用改變供電電壓調(diào)速，在nN

以上用弱磁調(diào)速，這樣的配合較恰當(dāng)。如圖413所示。TeTe2TeP1nNnmaxO n變電壓調(diào)速

弱磁調(diào)速圖4-13 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)的容許輸出轉(zhuǎn)矩和功率反之，假如恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載采用恒功率調(diào)速方式，或者恒功率負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，則調(diào)速方式與負(fù)載類型就不匹配，電動(dòng)機(jī)不能被充分利用。例如用轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法去拖動(dòng)恒功率負(fù)載（如下圖），因調(diào)速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL在T~Ta c

范圍內(nèi)變化，故電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)地變化。由于勵(lì)磁磁通并不變，那么電樞電流就隨之在 I ~I范圍內(nèi)變化。如果令I(lǐng) I ，則低速時(shí)a c b NI I ，電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱；高速時(shí)，I I ，電機(jī)為輕載，沒(méi)被充分利用。c N a NTLTLT0（如下圖），因?yàn)檎{(diào)速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

Te

也為常值，從電磁轉(zhuǎn)矩公式Te

CΦI可知，隨著磁通Φ的減小，電樞電流I一定會(huì)變T大。如果令I(lǐng)bINIaINIcIN ， 電 機(jī) 沒(méi) 被 充 分 利 用 。TTLT如何區(qū)別電動(dòng)機(jī)是處于電動(dòng)狀態(tài)還是制動(dòng)狀態(tài)？答 直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)主要分為電動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)狀態(tài)兩大類。電動(dòng)狀態(tài)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的基本工作狀態(tài)。電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te

nTe

為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)從電源吸收電功率，向負(fù)載傳遞機(jī)械功率。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性如圖 414所示。電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，其電磁轉(zhuǎn)矩Te

與轉(zhuǎn)速n方向相反，此時(shí)T為制e動(dòng)性阻轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)吸收機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為電能，該電能或消耗在電阻上，或n正向電動(dòng)運(yùn)行A-TLO T TL eB反向電動(dòng)運(yùn)行圖4-14他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)間 經(jīng) 過(guò) 了 什 么 運(yùn) 行 狀 態(tài) ？答 電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行于正向電動(dòng)狀態(tài)。若把電源電壓突然倒換極性，電動(dòng)機(jī)最后穩(wěn)定運(yùn)行于反向回饋制動(dòng)狀態(tài)，重物勻速下放，其機(jī)械特性如下圖所示。2Bnn0A12Bnn0A1T2L2COTTL1DE為電樞電壓等于額定值、電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性，曲線3為電樞壓反接后電樞回路串電阻的人為機(jī)械特性。反接電壓之前，勻速提升重物的工作點(diǎn)為A，反接后穩(wěn)定運(yùn)行的工作點(diǎn)為 E。從A到E中間經(jīng)過(guò)：（ 1 ） B—C ， 反 接 制 動(dòng) 過(guò) 程 ；（2 ）C—D ，反向升速，屬反向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；（3）D—E和后退時(shí)電動(dòng)機(jī)可能工作在什么運(yùn)行狀態(tài)？請(qǐng)?jiān)跈C(jī)械特性上標(biāo)出工作點(diǎn)。答 ：422所示，當(dāng)電動(dòng)車在斜坡上前進(jìn)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL1

為摩擦轉(zhuǎn)矩與位能Te

克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL1

，使電動(dòng)車前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)工作在第一象限的正向電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，如圖中的A點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)車在斜坡上后退時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL2

為摩擦轉(zhuǎn)矩與位能性轉(zhuǎn)矩之差，由于摩擦轉(zhuǎn)矩比位能性轉(zhuǎn)矩小，所以TL2

nTL2

實(shí)質(zhì)上成為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te

與n方向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，抑制電動(dòng)車后退速度，同時(shí)將電能回饋給電網(wǎng)，電動(dòng)機(jī)工作在第二象限的正向回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，如圖中的B點(diǎn)。正向回饋制動(dòng)運(yùn)行B

n正向電動(dòng)運(yùn)行AnA0T O T TL2 L1 e圖4-22正向回饋制動(dòng)運(yùn)行有一他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為： PN

60kW，UN

220V，IN

305A，n 1000r/min

，C

，T，

，最后畫(huà)出固有機(jī)械特N 性解

e N N 0。：50%I2R

0.5(UI

P) 這 樣 電 樞 電 阻N a NN NUI PR0.5 NN

0.5220305601030.038()aE U

I2NI

30522203050.038208.41(V)

EC

208.410.208(Vmin/r)aN N N P

60103

e N nNU 220

1000T 9.55N n

9.55 573(N1000

n 0 C

1057.7(r/0.208N e N固 有 機(jī) 械 特 性 方 程 為Rnn a0 C

I 1057.70.038Ia 0.208

1057.70.1827I 因 為ae NC 9.550.2081.986(Nm/A) ，所以該方程又可寫(xiě)成T N e NR T

0.1827

由此可畫(huà)出固有機(jī)械特性，nn a e 1057.7

1057.70.092T0 C Ce N T N如

1.986 e e下 圖 所 示nnn0nANOTNTstTe圖4-2 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性R=0.1Ra

電阻和電樞電壓降到150V的兩條人為機(jī) 械 特 性 。解 ：電樞回路串入R=0.1Ra

電阻的人為機(jī)械特性方程為（空載轉(zhuǎn)速不變）nn

RR Ta

1057.7 1.10.038

1057.7

電樞電壓降到0 C C 0.2081.986e ee N T N150V 的人為機(jī)械特性方程為（特性斜率不變）U R T

150

由此可畫(huà)出這兩條人為n a e

721.2C C C

0.208 e ee N e N T N機(jī) 械 特 性 ， 如 下 圖 所 示R<RR<R1 2Ra固有R+Ra 1R+Ra 2人為nU<U1 Nn0UNn01U1OU=0-n-UN0n0TeO Te圖4-5 改變電樞電阻的人為機(jī)械

圖4-3改變電樞電壓的人為的機(jī)械特性有一他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN

7.5kW，UN

220V，IN

40A，n 1000r/min，RN 解

0.5，TL

0.5TN

：額 定 運(yùn) 行 時(shí)UC N

IRN

220400.50.2(Vmin/r)e N nNT

1000P 7.51039.550.24076.4(Nm) T 9.55 N9.55 71.625(Nm)eN e NN

N n 1000N空 載 轉(zhuǎn) 矩 和 空 載 損 耗 為T(mén)T

T 76.471.6254.775(Nm)

Tn 0

4.7751000500(W)

負(fù)載運(yùn)行0 eN N

0 9.55 9.55時(shí)，認(rèn)為空載損耗保持不變，即有如下關(guān)系TT

P9.55

P9.550C

n

I

TCI

9.55CI

求解上面的三e L n

n e

N a a

T N

e Na個(gè)方程，可得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電樞電流n1047.3(r/min)Ia

21.1(A)4-9一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：4-9一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：P10kW，U220V，I53.8A，NNNn 1500r/minN，R0.29，試計(jì)算：（1）直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流；（2）限制起動(dòng)電流不超過(guò)2IN

，采用電樞串電阻起動(dòng)時(shí)，應(yīng)串入多大的電阻值；若采用降壓起動(dòng)，電壓應(yīng)降到多大？解 ：（ 1 ） 直 接 起 動(dòng) 時(shí) 的 起 動(dòng) 電 流NI UN

220758.6(A)

（2）采用電樞串電阻起動(dòng)時(shí)，應(yīng)串入多大的電阻值st RaU

0.29220R NR 2I N

0.291.75253.8若 采 用 降 壓 起 動(dòng) ， 電 壓 應(yīng) 降 到U 2IRN N a

253.80.2931.2(V)一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN

7.5kW，UN

220V，IN

41A，n 1500r/min，RN

0.376，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載運(yùn)行，現(xiàn)把電源電壓降至150V ， 問(wèn) ：（1）電源電壓降低的瞬間轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，電動(dòng)機(jī)的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)轉(zhuǎn)矩是多大？（ 2 ） 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 轉(zhuǎn) 速 是 多 少 ？解 ：（ 1 ） 額 定 運(yùn) 行 時(shí)UC N

IRN

220410.3760.136(Vmin/r)e N nN

1500電源電壓降至150V的瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，則電動(dòng)機(jī)的電樞電流UCn

1500.1361500

此 時(shí) 的 電 磁 轉(zhuǎn) 矩I e a Ra

N 143.6(A)0.376TCI

9.550.136143.6)186.5(Nm) （2）因?yàn)槭呛戕D(zhuǎn)矩e T Na e NaIN

41A NanUIRNa

150410.376989.6(r/min)C 0.136e N一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN

21kW，UN

220V，IN

115A，nN

980r/min，R，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，Ta

80%TN

。弱磁調(diào)速時(shí)，從 調(diào)至N80%N

， 問(wèn) ：（ 1 （2 解

調(diào) 速 瞬 間 調(diào)速前后的

樞 電 流 是 多 少 態(tài)轉(zhuǎn)速各為多少：（ 1 ） 額 定 運(yùn) 行 時(shí)NC U IRNN a

2201150.10.213(Vmin/r)e N nN

980不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩，TL

80%TN

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電樞電流為0.8IN

，轉(zhuǎn)速為NnUN

0.8IRN C

2200.81150.10.213

989.7(r/min)e N弱磁調(diào)速瞬間，轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，電樞電流為U n 2200.80.213989.7I a

e N 513.55(A)R 0.1a（ 2 ） 調(diào) 速 前 的 穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速nn989.7(r/min)1因?yàn)槭呛戕D(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，調(diào)速后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)0.8TN

IT N

，此時(shí)電樞電流 I I2 N

， 所 以 調(diào) 速 后 的 穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速NnU IR 2201150.1N2a 1223.6(r/min)2 0.80.213e N一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的PN

17kW，UN

110V，IN

185A，nN

1000r/min，R0.036，已知電動(dòng)機(jī)最大允許電流a

amax

1.8IN

，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)TL

0.8T負(fù)載N電 動(dòng) 運(yùn) 行 。 問(wèn) ：（1）（2）（3）若負(fù)載為位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用能耗制動(dòng)使負(fù)載以120r/min速下放重物，此時(shí)電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？解 ：（ 1 ） 額 定 運(yùn) 行 時(shí)UC N

IRN

1101850.0360.103(Vmin/r)e N nN

1000不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)TL

0.8TN

負(fù)載電動(dòng)運(yùn)行時(shí)的電樞電流為0.8IN

，轉(zhuǎn)速為NnUN

0.8IRN C

1100.81850.0360.103

1016.2

能耗制動(dòng)前電樞e N電 動(dòng) 勢(shì) 為ECn0.1031016.2104.7(V)制動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)速來(lái)不及變化，電樞電動(dòng)勢(shì)不a e N

ER a R I amax

104.71.8185

0.0360.278()（2）I1

I

amax

1.8IN

，電磁轉(zhuǎn)矩T C1.8I 9.55C1.8I

1.89.550.103185327.56(Nm) 制動(dòng)結(jié)束e1 T N N e N N時(shí) 的 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 T 0e2（3）因?yàn)樨?fù)載是位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，重物下放時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為T(mén) L N

，電樞電流I3

0.8IN

，電樞回路應(yīng)串入的電阻值E Cn 0.103(120)R a3R I 3

e I3

3Ra

0.0360.04750.8185一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的PN

10kW，UN

110V，IN

112A，nN

750r/min，R，已知電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力2.2，電動(dòng)機(jī)帶反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載處于額a定 運(yùn) 行 。 求 ：（1）（2）如制動(dòng)結(jié)束時(shí)，不切斷電源，電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反轉(zhuǎn)？若能反轉(zhuǎn)，試求穩(wěn)態(tài)解 ：（ 1 ） 額 定 運(yùn) 行 時(shí)NC UN

IRN

1101120.10.132(Vmin/r)e NT

nN

7509.550.132112141.2(Nm)L eN e NN由于反接制動(dòng)時(shí)電樞電流不超過(guò)IN

，電樞回路應(yīng)串入的電阻為Cn 1100.132750R N e NNR 0.10.75() (IN

a 2.2(112)（2）n0T

9.550.132 110 163.1(Nm)

T，電動(dòng)機(jī)將Ne0 eN

NR R

0.750.1 e0 L會(huì)反轉(zhuǎn)，最后穩(wěn)定運(yùn)行在反向電動(dòng)狀態(tài)，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速為NnN

R R

(T)110 0.750.1 141.2112.1(r/min)2 C 9.55(C

L 0.132 9.550.1322e N e N一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的PN

29kW，UN

440V，IN

76.2A，nN

1050r/min，R。a電動(dòng)機(jī)以反向回饋制動(dòng)運(yùn)行下放重物，設(shè) Ia

60A，電樞回路不串電阻，求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與負(fù)載轉(zhuǎn)矩各為多少？回饋電源的電功率多大？若采用能耗制動(dòng)運(yùn)行下放同一重物，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n300r/min若采用倒拉反轉(zhuǎn)下放同一重物，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n850r/min回路串入多大的電阻？該電阻上消耗的電功率是多大？電源送入電動(dòng)機(jī)的電功 率 多 大 ？解 ：（ 1 ） 額 定 運(yùn) 行 時(shí)NC U IRNN a

44076.20.3930.3905(Vmin/r)

反向回饋制動(dòng)運(yùn)行下放重物e N nN

1050時(shí) ， 電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 為aNanIRaNa

440600.3931187(r/min)C 0.3905e N不 計(jì) 空 載 轉(zhuǎn) 矩 ， 負(fù) 載 轉(zhuǎn) 矩 為T(mén) TI

9.550.390560223.8(Nm)回饋電源的電功率為L(zhǎng) e e NaPUI1 Na

4406026.4(kW)（2）Cn 0.3905(300)R e N2 Ia

R 0.3931.56()a 60該 電 阻 上 消 耗 的 電 功 率 為P I2R 6021.565.616(kW)2 a 2（3）Cn) 4400.3905(850)R N e 3 Ia

R 0.39312.47()a 60該 電 阻 上 消 耗 的 電 功 率 為P I2R 60212.4744.892(kW)3 a 3電 源 送 入 電 動(dòng) 機(jī) 的 電 功 率 為PUI4-15一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的P4-15一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的P29kW，U440V，I76A，n1000r/min，NNNN

4406026.4(kW)R0.377Ta

0.8TN

，最大制動(dòng)電流Ia

1.8IN

。求當(dāng)該電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)500r/min法電樞回路中所串電阻為多少？并畫(huà)出相應(yīng)的機(jī)械特性，標(biāo)出從穩(wěn)態(tài)提升重物到以解額

500r/min 速度下放重物的轉(zhuǎn)換過(guò)程。：定 運(yùn) 行 時(shí)NC U IRNN a

440760.3770.4413(Vmin/r)e N nN

1000不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL

0.8TN

時(shí)的電樞電流為I 0.8Ia N

0.87660.8(A)以500r/min 速度穩(wěn)態(tài)提升重物時(shí)的機(jī)械特性為U I(RR) 44060.8(0.377R)n N a a C

0.4113

500e N由此可求得電樞回路串入的電阻值

R 3.48()采用以下兩種方法可使電動(dòng)機(jī)以500r/min 的速度下放負(fù)載：（1）U I(RR ) 44060.8(0.377R )aan NaaC

0.4113

500e N由此可求得電樞回路串入的電阻值R1

10.24()從穩(wěn)態(tài)提升重物到以500r/min 速度下放重物的轉(zhuǎn)換過(guò)程如下圖所示，機(jī) 械 特

（2）采用能耗制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的性 為I(RR ) 60.8(0.377R )n aC

2

0.4113

2 500e N由此可求得電樞回路串入的電阻值 R2

從穩(wěn)態(tài)提升重物到以500r/min 速度下放重物的轉(zhuǎn)換過(guò)程如下圖所示，PN

17kW，UN

110V，IN

185A，n 1000r/min，RN

0.035GD230Nm2eT0.85TL N

。采用能耗制動(dòng)或反接制動(dòng)停車，最大允許電流為1.8IN

，求兩種停車方法各自最快的制動(dòng)停車時(shí)間是多少（取GD21.25GD2）？e解基 本 數(shù)額 定 運(yùn)

：據(jù) 計(jì) 算 時(shí) 電 動(dòng) 機(jī) 的C C

U IRN N

1101850.0350.104(Vmin/r)

負(fù)載正向運(yùn)行時(shí)e N e N nN

1000 L N的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢(shì)EUa N

IRa

110-0.851850.035104.5(V)TL

0.85TN

負(fù)載正向運(yùn)行時(shí)的 穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速 （ 即 制 動(dòng) 瞬 時(shí) 轉(zhuǎn) 速 ）En aA C

104.51005(r/min)0.104e N（ 1 ）電 樞 回 E

能串104.5

耗 制 動(dòng)入 電 阻

計(jì) 算 的 總 電 RRa min

a1.8IN

0.3141.8185能 耗 制 動(dòng) 時(shí) 的 穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速I(mǎi)(Rn 0a a

Rmin

) 0.85185 0.85185 C C

0.104e N能 耗 制 動(dòng) 時(shí) 的 時(shí) 間 常 數(shù)GD2 RT a

Rmin

1.2530 0.314 0.304(s)M 3759.55(C)2 375 9.550.1042e N最 快 的 制 動(dòng) 停 車 時(shí) 間n n 1005474.8tT ln A C0.304ln 0.346(s)0 M nC（ 2 ）

474.8接 制

計(jì) 算 ：電 樞

路 串 入 電

后 的 總 電 阻RR

U E N

110104.50.644()a min

1.8IN

1.8185能 耗 制 動(dòng) 時(shí) 的 穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速Nn N

I(Ra

Rmin

)1100.851850.6442031.4(r/min)C C C

0.104 0.104e N e N能 耗 制 動(dòng) 時(shí) 的 時(shí) 間 常 數(shù)GD2 RT a

Rmin

1.2530 0.644 0.623(s)M 3759.55(C)2 375 9.550.1042e N最 快 的 制 動(dòng) 停 車 時(shí) 間tT

n nln A

0.304ln10052031.40.25(s)0 M nC

2031.4一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為：PN

5.6kW，UN

220V，IN

31A，n 1000r/min，RN

GD29.8Nm2nN

時(shí)使電樞反接，反接制動(dòng)的起始電流為2IN

，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損耗轉(zhuǎn)矩T0.11TN

。試就反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載及位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種情況求：反接制動(dòng)使轉(zhuǎn)速自n降到N0的制動(dòng)時(shí)間。解基本數(shù)據(jù)計(jì)算：：額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的

C C

U IRN N

220310.450.206(Vmin/r)額定e N e N nN

1000負(fù) 載 正 向 運(yùn) 行 時(shí) 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢(shì)E UaN N

IRN

220-310.45206(V)反接制動(dòng)時(shí)電樞回路串入電阻后的總電阻RR

U E N

2202066.87

反接制動(dòng)時(shí)的時(shí)間常數(shù)a min 2IN

231GD2 RR

9.8 6.87

（1）反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)T a min 0.443(s)M 3759.55(C)2 375 9.550.2062e N載 計(jì) 算 ：穩(wěn) 態(tài) 轉(zhuǎn) 速Nn N

I(RN

Rmin

)220316.872101.8(r/min)

制動(dòng)時(shí)間C C C

0.206 0.206e N e Nn n

10002101.8tT ln0 M

N C0.443ln 0.172(s)n 2101.8C（ 2 ） 位 能穩(wěn)

性 恒 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)

載 計(jì) 算 ：速Nn N

I(Ra

Rmin

)220(10.22)316.871874.4(r/min)

制動(dòng)時(shí)間C C C

0.206 0.206e N e Nn n

10001874.4t T ln0 M

A C0.443ln 0.189(s)n 1874.4C第五章變壓器是按什么慣例來(lái)規(guī)定正方向的？答：由于變壓器中電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)和磁通的大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化，為了能正確表明各量之間的關(guān)系，要規(guī)定它們的正方向。一般采用電工慣例來(lái)規(guī)定其正方向（假定正方向）：同一條支路中，電壓u的正方向與電流i的正方向一致；由電流i產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)所建立的磁通其二者的正方向符合右手螺旋法則；由磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，其正方向與產(chǎn)生該磁通的電流i的正方向一致，則有eNd/dt。用？答：當(dāng)一次繞組加上交流電源電壓u1

時(shí)，一次繞組中就有電流產(chǎn)生，由于變壓器為空載運(yùn)行，此時(shí)稱一次繞組中的電流為空載電流i0

。由i0

產(chǎn)生空載磁動(dòng)勢(shì)F0

Ni10

，并建立空載時(shí)的磁場(chǎng)。由于鐵心的磁導(dǎo)率比空氣（或油）的磁導(dǎo)率大得多，所以絕大部分磁通通過(guò)鐵心閉合，同時(shí)交鏈一、二次繞組，并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和e1 2

，如果二次繞組與負(fù)載接通，則在電動(dòng)勢(shì)作用下向負(fù)載輸出電功率，所以這部分磁通起著傳遞能量的媒介作用，因此稱之為主磁通m

；另有一小部分磁通（約為主磁通的0.25%左右）主要經(jīng)非磁性材料（空氣或變壓器油等）形成閉路，只與一次繞組交鏈，不參于能量傳遞，稱之為一次繞組的漏磁通1

，它在一次繞組中產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì)e 。1在變壓器等效電路中，主磁通的作用通過(guò)它所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)表征，即一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EEfN

及鐵心中主磁通的1 2 1 1 2最大值m

成正比，而在相位上比產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的主磁通滯后90°。而等效電路中的漏電抗反映了漏磁通對(duì)電路的電磁效應(yīng)。由于漏磁通的主要路徑是非鐵磁性物質(zhì)，漏磁路不會(huì)飽和，是線性的，其磁導(dǎo)是常數(shù)，因此對(duì)已制成的變壓器，漏電感L1

為一常數(shù)，當(dāng)電源頻率f1

一定時(shí)，漏電抗也是常數(shù)X1

L 。1RR1XR12X2121122ZL圖5-9變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的等效電路變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)加額定電壓，為什么空載電流I很?。咳绻淮蝹?cè)加額定0電壓的直流電源，這時(shí)一次側(cè)電流、鐵心中磁通會(huì)有什么變化？二次繞組開(kāi)路和短路對(duì)一次繞組的電流有無(wú)影響？答：變壓器主磁通的路徑完全是通過(guò)鐵心閉合的，主磁路的磁阻很小，只需要很小的勵(lì)磁電流就能產(chǎn)生較大的主磁通，并產(chǎn)生足以平衡一次側(cè)額定電壓的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以變壓器空載運(yùn)行時(shí)，即使一次側(cè)加額定電壓，空載電流I0也很小。如果一次側(cè)加額定電壓的直流電源，這時(shí)沒(méi)有電磁感應(yīng)作用，額定電壓將完全由一次側(cè)繞組的電阻壓降來(lái)平衡，由于一次側(cè)繞組的電阻一般很小，一次側(cè)電流將變得非常大，鐵心中的磁通很變得很大，有可能燒毀變壓器（相當(dāng)于短路事故）。這時(shí)二次繞組開(kāi)路和短路對(duì)一次繞組的電流沒(méi)有影響。50Hz60Hz空載電流、鐵心損耗、漏電抗、勵(lì)磁電抗及電壓調(diào)整率等有何變化？答：根據(jù)變壓器一次側(cè)的電壓平衡方程U E

4.44fN f50Hz時(shí)，

U1N ；

60Hz時(shí)，1N 1

1 1m

m50

4.4450N 11m60

U1N ，所以4.4460N1 5m60 6m50即主磁通為原來(lái)的5/6。若不考慮磁路的飽和效應(yīng)，主磁通與空載電流（勵(lì)磁電流）成正比，空載電流將減小。鐵心損耗的近似計(jì)算公式為

6

5

50.7p C f1.3B2 G

5

f1.36B2

G6 pFe60

Fe60

m60

Fe

50

m50

Fe50所以，鐵心損耗將減小。漏磁路的磁阻不變，漏電感不變，所以漏電抗隨著頻率的增加而變大。在不考慮磁路飽和的情況下，勵(lì)磁電抗也隨著頻率的增加而變大。而漏電抗的變大意味著短路電抗的變大，所以電壓調(diào)整率也變大。220V的電源上，對(duì)變壓器有何影響？答：這是一臺(tái)降壓變壓器，低壓繞組匝數(shù)N

少。由公式U 4.44fN2 1N 1 2

可知，主磁通 要增加很多才能平衡端電壓Um

，磁通的增加又因磁路非線性引起勵(lì)磁電流增加很多，電流過(guò)大就可能燒壞低壓繞組。5kV·A和高壓繞組串聯(lián)、低壓繞組串聯(lián)：5000I

2.273A

5000

22.727Ak1100210（2）高壓繞組1N 11002 2N 1102 1102串聯(lián)、低壓繞組并聯(lián)：I 2.273AI1N

500045.455Ak1100220（3）高壓繞組并聯(lián)、低壓110 110繞組并聯(lián)：I1N

50004.545AI1100

45.455Ak110010（4）高壓繞組并聯(lián)、低壓繞110組串聯(lián)：

I 4.545AI1N

22.727Ak

110021105變壓器為什么要并聯(lián)運(yùn)行？并聯(lián)運(yùn)行的條件有哪些？哪些條件需要嚴(yán)格遵守？答：所謂并聯(lián)運(yùn)行，就是將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的變壓器的一、二次繞組分別并聯(lián)到公共母線上，同時(shí)對(duì)負(fù)載供電。變壓器之所以要并聯(lián)運(yùn)行，是因?yàn)椴⒙?lián)運(yùn)行時(shí)很多的優(yōu)點(diǎn)：從電網(wǎng)上切除，而電網(wǎng)仍能繼續(xù)供電；數(shù)，以提高運(yùn)行的效率；并聯(lián)運(yùn)行的條件有以下三條，都必須嚴(yán)格遵守：并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器的額定電壓應(yīng)相等，即各臺(tái)變壓器的電壓比應(yīng)相等；并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須相同；并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器的短路阻抗（或阻抗電壓）的相對(duì)值要相等。與普通雙繞組變壓器相比，自耦變壓器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：自耦變壓器與普通雙繞組變壓器相比，在相同的額定容量下，由于自耦變壓器的計(jì)算容量小于額定容量，因此自耦變壓器的結(jié)構(gòu)尺寸小，節(jié)省有效材料（銅線和硅鋼片）和結(jié)構(gòu)材料（鋼材），降低了成本。同時(shí)有效材料的減少還可減小損耗，從而提高自耦變壓器的效率。波及到低壓側(cè)，因此在低壓側(cè)使用的電氣設(shè)備同樣要有高壓保護(hù)設(shè)備，以防止過(guò)電加強(qiáng)保護(hù)。電壓互感器和電流互感器的功能是什么？使用時(shí)必須注意什么？答：電壓互感器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)降壓變壓器，原理和結(jié)構(gòu)與普通雙繞組變壓器基本相同，其功能就是安全地測(cè)量高電壓。使用電壓互感器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：短路電流很大，會(huì)燒壞互感器。因此，使用時(shí)在一、二次側(cè)電路中應(yīng)串接熔斷器作短路保護(hù)。時(shí)，鐵心和二次繞組帶上高電壓而造成的事故。壓互感器的準(zhǔn)確度。電流互感器類似于一個(gè)升壓變壓器，其功能就是安全地測(cè)量大電流。使用電流互感器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：器就成為空載運(yùn)行狀態(tài)，被測(cè)線路的大電流就全部成為勵(lì)磁電流，鐵心中的磁通密度就會(huì)猛增，磁路嚴(yán)重飽和，一方面造成鐵心過(guò)熱而毀壞繞組絕緣，另一方面二次繞組將會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生很高的電壓，可能使絕緣擊穿，危及儀表及操作人員的安全。傳到低壓側(cè)，危及儀表及人身安全。電流表的內(nèi)阻抗必須很小，否則會(huì)影響測(cè)量精度。有一交流信號(hào)源，已知信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)E120VR0

600，負(fù)載電阻R 。（1）R經(jīng)變壓器接至信號(hào)源，并使等效電阻R'

，求變壓器的L L L 06008電壓比和負(fù)載上獲得的功率；（2）如果負(fù)載直接接至信號(hào)源，求負(fù)載上獲得的功率？解：（16008R'R'LRkN1 2 L

8.66回路電流I E

0.1(A)RR' 6006000 L負(fù)載上獲得的功率PI2R'L

0.126006(W)信號(hào)源的輸出功率PI2(R0

R')(600600)12(W)L效率 P 6 L100% 100%50%P 12（2）如果負(fù)載直接接至信號(hào)源，回路電流為I E

0.197(A)RR0 L

6008負(fù)載上獲得的功率PI2RL

0.197280.31(W)信號(hào)源的輸出功率PI2(R0

R)0.1972(6008)23.6(W)L效率 P 0.31 L100% 100%1.31%P 23.6有一臺(tái)單相變壓器，已知R1

2.19，X1

15.4，R2

，X2

0.964，R1250，Xf

12600，N1

876匝，N2

260匝，U2

6000V，I2

180A，cos2

0.8（滯后），UI1 1

。解：電壓比Nk 1N2

8763.37260

（1）近似等效電路如下圖所示，先將相關(guān)參數(shù)折算到低壓側(cè)來(lái)計(jì)算RR'' 1

2.190.193()1 k2 3.372X 15.4 R 1250

12600X''

1 1.357()R'' f 110.16()X''

f 1109.96以1 k2 3.372

f k2 3.372

f k2 3.372U為參考向量，設(shè)U2

60000V，則U''U1

I(Z''Z)2 2 1 2I 18036.67A 6000018036.87(0.193j1.3570.15j0.964)26300.08j2987.166307.082.7(V)U'' 6307.082.7I''1

1Z1

I 18036.67(A) 折算到高壓側(cè)，得2 110.16j1109.96UkU''3.37(6307.082.7)212502.7(V)1 1I''I 1

54.63141.9(A)（2）簡(jiǎn)化等效電路如下圖所示，將相關(guān)參數(shù)1 k 3.37折算到高壓側(cè)來(lái)計(jì)算R'R'k2R3.3720.151.70(Ω)X'k2X2 2

3.3720.96410.95(Ω)Rk

RR'1

2.191.703.89()X Xk 1

X'2

15.410.9526.35()Zk

RjXk

3.89j26.3526.6481.6()以U'2為參考向量，設(shè)

I 18036.87U'60003.370202200(V)I' 2 (A)2 2 k 3.37II'1

53.41-36.8753.41143.13(A)U'1 2

IZ1k202200(-53.41-36.8726.6481.6)-20220-1422.8444.7221254.592.7(V)SN

1000kVA，U /U1N 2N

60kV/6.3kV，f1

50Hz，空載及短路試驗(yàn)名稱電壓/V6300試驗(yàn)名稱電壓/V63003240電流10.116.67功率/W500014000電源加在空載低壓側(cè)短路高壓側(cè)試計(jì)算：歸算到高壓側(cè)的參數(shù)；滿載及cos2最大效率

0.8（滯后）時(shí)的電壓調(diào)整率U%及效率；。max解：（1）歸算到高壓側(cè)的參數(shù)

U 60I /I1N 2N

16.67A/158.73Ak U2N

9.526.3由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，先求低壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)Z'Z

U2

6300 623.76(Ω)

Δ 5000p Fe 0 49.01(Ω)p f 0 I0

10.1

f I20

I2 0Z'2R'2f f623.762Z'2R'2f f623.76249.012f

621.83(Ω)折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)為Z k2Z'9.522623.7656531.6(Ω)R k2R'9.52249.014441.8(Ω)f f f fX k2X'9.522621.8356356.7(Ω)f f由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算高壓側(cè)室溫下的短路參數(shù)U 3240 Δp P 14000Z sh 194.36(Ω)R Cu sh 50.38(Ω)sh Ish

16.67

sh I2sh

I2 16.6721NZ2R2Z2R2sh sh194.36250.382sh

187.72(Ω)換算到基準(zhǔn)工作溫度75oC時(shí)的數(shù)值234.575 234.575R R 50.38sh75oCZ sh75oC

234.5

sh 234.5R2sh75R2sh75oCX2sh60.12187.722

197.1(Ω)額定短路損耗為P I2R 16.67260.116701.1(W)shN75oC

1N sh75oC短路電壓（阻抗電壓）為UshN75oCI1NZsh75oC16.67197.13285.66(V)Uu sh U1N

100%

3285.6660000

100%5.48%（2）滿載（1）及cos 0.8（滯后）時(shí)2ΔU%

I1N(R

cosX sin

)100%U 1N

2 sh 216.67(60.10.8187.720.6)100%600004.47%U (1ΔU2

(14.47%)6.36.02(kV)(1

P2P0 shN75oC

)100%S cosPN 2

2PshN75oC(1

500016701.1 )100%10001030.8500016701.197.4%P0PshN75oC500016701.1（3）當(dāng)P0PshN75oC500016701.1m

0.55時(shí)

2P0 )100%max(1

S cosN 2

2P025000 )100%0.5510001030.82500097.8%有一三相鋁線變壓器，已知SN

750kVA，U /U1N 2N

10000V/400V，Yy0聯(lián)結(jié)，空試驗(yàn)名稱電壓400試驗(yàn)名稱電壓400440電流/A6043.3功率/W380010900電源加在空載低壓側(cè)短路高壓側(cè)試計(jì)算：（1）歸算到高壓側(cè)的參數(shù)；（2）滿載及cos2

0.8（滯后）時(shí)的U%、U2

及；（3）最大效率解：

。max（1）歸算到高壓側(cè)的參數(shù)I /I1N 2N

43.3A/1082.6AkU2N

1000025400由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，先求低壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)U 400

Δp P 3800Z'Z

2 3.85(Ω)R'

Fe 0 0.35(Ω)33600

f I20

I2 36020Z'2R'2f f3.852Z'2R'2f f3.8520.352f

3.83(Ω)折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁參數(shù)為Z k2Z'2523.852406.25(Ω)R k2R'2520.35218.75(Ω)f f f fX k2X'2523.832393.75(Ω)f f由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算高壓側(cè)室溫下的短路參數(shù)U 440

Δp P 10900343.3Z sh 5.87(Ω)343.3

Cu sh 1.94(Ω)sh I

sh I2

I2 343.32shZ2RZ2R2sh shsh

sh 1N5.8725.8721.942換算到基準(zhǔn)工作溫度75oC時(shí)的數(shù)值sh22875 22875shRsh75oC

228 R

1.942.37(Ω)22820R2sh75oCXR2sh75oCX2sh2.3725.542sh75oC

6.03(Ω)額定短路損耗為P 3I2R

32.3713330.5(W)shN75oC

1N sh75oC短路電壓（阻抗電壓）為U I Z 43.36.03261.1(V)shN75oC 1N sh75oCU10000/ 3u 10000/ 3

100%

261.1

100%4.52%sh U1N（2）滿載（1）及cos 0.8（滯后）時(shí)2ΔU%

I1N(R

cosX sin

)100%U 1N

2 sh 210000/ 3 43.3 (2.370.85.540.6)10000/ 33.91%U (1ΔU(13.91%)400384.4(V)2 2N(1

P2P0 shN75oC

)100%S cosPN 2

2PshN75oC(1

380013330.5 )100%7501030.8380013330.597.2%P0PshN75oC380013330.5（3）當(dāng)P0PshN75oC380013330.5m

0.53時(shí)

2P0 ) 100%max

S cosN 2

2P0(1

23800 )100%0.537501030.82380097.7%SN

100kVA，U /U1N 2N

6000V/230V，f1

50Hz，繞組參數(shù)為R4.32，R1

，X1

8.9，X2

0.013。試求：歸算到高壓側(cè)的短路參數(shù)R、sh

、Z ；sh sh求滿載時(shí)，當(dāng)cos2

1、cos2

0.8（滯后）和cos2

0.8（超前）3種情況下的電壓調(diào)整率，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。解：歸算到高壓側(cè)的短路參數(shù)變比U 6000k 1NU2N

26.1230R Rsh 1

R'2

Rk2R1