電機(jī)學(xué)課后習(xí)題答案

.z."電機(jī)學(xué)"課后習(xí)題答案華中科技大學(xué)辜承林主編第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鈷釹鐵硼變壓器：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(chǎng)作用下反復(fù)磁化，磁疇會(huì)不停轉(zhuǎn)動(dòng)，相互間產(chǎn)生摩擦，消耗能量，產(chǎn)生功率損耗。與磁場(chǎng)交變頻率f，磁通密度B，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感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)交變頻率f，磁通密度，材料，體積，厚度有關(guān)。1.3變壓器電動(dòng)勢(shì)、運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)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(shì)：磁通隨時(shí)間變化而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)動(dòng)電勢(shì)：線圈與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的eT與磁密B，運(yùn)動(dòng)速度v，導(dǎo)體長(zhǎng)度l，匝數(shù)N有關(guān)。1.6自感系數(shù)的大小與哪些因素有關(guān)？有兩個(gè)匝數(shù)相等的線圈，一個(gè)繞在閉合鐵心上，一個(gè)繞在木質(zhì)材料上，哪一個(gè)自感系數(shù)大？哪一個(gè)自感系數(shù)是常數(shù)？哪一個(gè)自感系數(shù)是變數(shù)，隨什么原因變化？解：自感電勢(shì)：由于電流本身隨時(shí)間變化而在線圈內(nèi)感應(yīng)的電勢(shì)叫自感電勢(shì)。對(duì)空心線圈：所以自感：所以，L的大小與匝數(shù)平方、磁導(dǎo)率μ、磁路截面積A、磁路平均長(zhǎng)度l有關(guān)。閉合鐵心μμ0，所以閉合鐵心的自感系數(shù)遠(yuǎn)大于木質(zhì)材料。因?yàn)棣?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，假設(shè)一次繞組外加正弦電壓u1、繞組電阻R1、電流i1時(shí)，問(wèn)〔1〕繞組內(nèi)為什么會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)？〔2〕標(biāo)出磁通、一次繞組的自感電動(dòng)勢(shì)、二次繞組的互感電動(dòng)勢(shì)的正方向；〔3〕寫(xiě)出一次側(cè)電壓平衡方程式；〔4〕當(dāng)電流i1增加或減小時(shí)，分別標(biāo)出兩側(cè)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的實(shí)際方向。解：(1)∵u1為正弦電壓，∴電流i1也隨時(shí)間變化，由i1產(chǎn)生的磁通隨時(shí)間變化，由電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).(2)磁通方向：右手螺旋定則，全電流定律方向：阻止線圈中磁鏈的變化，符合右手螺旋定則：四指指向電勢(shì)方向，拇指為磁通方向。(3)(4)i1增加，如右圖。i1減小1.8在圖1.30中，如果電流i1在鐵心中建立的磁通是，二次繞組的匝數(shù)是，試求二次繞組內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值的計(jì)算公式，并寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量關(guān)系的復(fù)數(shù)表示式。解：(1)(2)1.9有一單匝矩形線圈與一無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體在同一平面上，如圖1.31所示，試分別求出以下條件下線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：〔1〕導(dǎo)體中通以直流電流I，線圈以線速度從左向右移動(dòng)；〔2〕導(dǎo)體中通以電流，線圈不動(dòng)；〔3〕導(dǎo)體中通以電流，線圈以線速度從左向右移動(dòng)。解：關(guān)鍵求磁通(1)∵∴∵同理a+vt處的B值∴(2)只有變壓器電勢(shì)N=1∴∴∴(3)運(yùn)動(dòng)電勢(shì)ev變?yōu)椋骸舶选?〕中的I用代〕變壓器電勢(shì)變?yōu)椋壕€圈中感應(yīng)電勢(shì)1.10在圖1.32所示的磁路中，兩個(gè)線圈都接在直流電源上，、、、，答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕總磁動(dòng)勢(shì)F是多少？〔2〕假設(shè)反向，總磁動(dòng)勢(shì)F又是多少？〔3〕電流方向仍如下圖，假設(shè)在、出切開(kāi)形成一空氣隙，總磁動(dòng)勢(shì)F是多少？此時(shí)鐵心磁壓降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，比擬〔3〕中鐵心和氣隙中B、H的大小?！?〕比擬〔1〕和〔3〕中兩種情況下鐵心中的B、H的大小。(1)有右手螺旋定則判斷可知，兩個(gè)磁勢(shì)產(chǎn)生的磁通方向相反。(2)〔3〕總的磁勢(shì)不變?nèi)詾椤叽艍航佃F心空氣隙雖然但∵∴∴空氣隙的磁壓降大〔4〕∵忽略漏磁∴而截面積相等∴∵∴〔5〕∵第一種情況∵大∴同理1．9一個(gè)帶有氣隙的鐵心線圈〔參考圖〕，假設(shè)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(wèn)鐵心內(nèi)的磁通和線圈中的電流I將如何變化？假設(shè)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(wèn)鐵心內(nèi)磁通和線圈中電流是否變化？如氣隙增大磁阻增大，如磁勢(shì)不變，則減小∵∵在減小∴∴增大接在交流電源上，同上直流電源：∵∴不變但仍然減小。1．10一個(gè)有鐵心的線圈，電阻為。當(dāng)將其接入110V的交流電源時(shí)，測(cè)得輸入功率為90W，電流為，試求此鐵心的鐵心損耗。電功率平衡可知〔或能量守恒〕，輸入的功率一局部消耗在線圈電阻上，一局部為鐵耗∴1．11對(duì)于圖，如果鐵心用D23硅鋼片疊成，截面積，鐵心的平均長(zhǎng)度，空氣隙繞組的匝數(shù)為600匝，試求產(chǎn)生磁通時(shí)所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流。磁密查磁化曲線氣隙：磁動(dòng)勢(shì):==473.9(A)∵F=NI∴I=F／N=473.9／600=0.79(A)1．12設(shè)1．11題的勵(lì)磁繞組的電阻為，接于110V的直流電源上，問(wèn)鐵心磁通是多少？先求出磁勢(shì)：∵是直流電源∴不變，∴∴然后根據(jù)誤差進(jìn)展迭代設(shè)則∴∴∴=551.3-550=1.3很小，∴假設(shè)正確1．13設(shè)1．12題的勵(lì)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(wèn)鐵心磁通最大值是多少？∵∴E=110V∴1．14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，磁路平均長(zhǎng)，，〔包括氣隙〕，。己知空氣隙中的磁通量，又，求另外兩支路中的、及。(查表得到的)由右側(cè)回路可求：=10300－(14600××××)=10300-(7300+2929.94)=70A∴∴∴=1420××0.2=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(méi)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(méi)有換向器，電機(jī)不能發(fā)出直流電。2．2試判斷以下情況下，電刷兩端電壓性質(zhì)〔1〕磁極固定，電刷與電樞同時(shí)旋轉(zhuǎn)；〔2〕電樞固定，電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)。(1)交流∵電刷與電樞間相對(duì)靜止，∴電刷兩端的電壓性質(zhì)與電樞的一樣。〔2〕直流電刷與磁極相對(duì)靜止，∴電刷總是引出*一極性下的電樞電壓，而電樞不動(dòng)，磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變成直流電壓而采用了換向器裝置；但在直流電動(dòng)機(jī)中，加在電刷兩端的電壓已是直流電壓，則換向器有什么呢？直流電動(dòng)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(wú)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)構(gòu)造的主要部件有哪幾個(gè)？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(gè)主磁極換向極，機(jī)座電刷電樞鐵心，電樞繞組，換向器見(jiàn)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(gè)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(gè)線圈產(chǎn)生的直流脈動(dòng)太大，且感應(yīng)電勢(shì)或電磁力太小，線圈愈多，脈動(dòng)愈小，但線圈也不能太多，因?yàn)殡姌需F心外表不能開(kāi)太多的槽，∴線圈太多，無(wú)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(guò)相鄰主極下的氣隙和主極鐵心，最后經(jīng)定子繞組磁軛閉合，同時(shí)交鏈勵(lì)磁繞組和電樞繞組，在電樞中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。漏磁通：有一小局部不穿過(guò)氣隙進(jìn)入電樞，而是經(jīng)主極間的空氣隙釘子磁軛閉合，不參與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，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(kāi)場(chǎng)彎曲的所謂"膝點(diǎn)〞附近？磁化曲線：-主磁通，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)設(shè)計(jì)在低于"膝點(diǎn)〞，則沒(méi)有充分利用鐵磁材料，即同樣的磁勢(shì)產(chǎn)生較小的磁通，如交于"膝點(diǎn)〞，則磁路飽和，浪費(fèi)磁勢(shì)，即使有較大的，假設(shè)磁通根本不變了，而我的需要是〔根據(jù)E和公式〕選在膝點(diǎn)附近好處：①材料利用較充分②可調(diào)性好③穩(wěn)定性較好。電機(jī)額定點(diǎn)選在不飽和段有兩個(gè)缺點(diǎn)：①材料利用不充分②磁場(chǎng)容易受到勵(lì)磁電流的干擾而不易穩(wěn)定。選在飽和點(diǎn)有三個(gè)缺點(diǎn)：①勵(lì)磁功率大增②磁場(chǎng)調(diào)節(jié)困難③電樞反響敏感2．8為什么直流電機(jī)的電樞繞組必須是閉合繞組？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(dòng)，無(wú)法保證正常換向。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？①電樞上幾何中性線：相臨兩點(diǎn)極間的中性線②換向器上幾何中性線：電動(dòng)勢(shì)為零的元件所接兩換向片間的中心線③由元件構(gòu)造決定，不對(duì)稱元件：與電樞上的幾何中性線重合。對(duì)稱元件：與極軸軸線重合。④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：?jiǎn)委B：任意兩個(gè)串聯(lián)元件都是后一個(gè)疊在前一個(gè)上面單波：相臨兩串聯(lián)元件對(duì)應(yīng)邊的距離約為形成波浪型節(jié)距上：〔單疊〕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(dòng)勢(shì)與哪些因素有關(guān)？假設(shè)一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定空載電動(dòng)勢(shì)是230V，試問(wèn)在以下情況下電動(dòng)勢(shì)的變化如何？〔1〕磁通減少10%；〔2〕勵(lì)磁電流減少10%；〔3〕磁通不變，速度增加20%；〔4〕磁通減少10%，同時(shí)速度增加20%。直發(fā)：〔1〕減少10％，則即∴〔2〕勵(lì)磁電流減少10％，如果飽和，則不變，E也不變，如沒(méi)有飽和，則也減少10％，=207(V)∴207<E<230V(3)∴(4)2．12一臺(tái)4極單疊繞組的直流電機(jī)，問(wèn)：〔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(duì)電機(jī)的性能有何影響？端電壓有何變化？此時(shí)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(shí)發(fā)電機(jī)能供給多大的負(fù)載？〔3〕假設(shè)只用相對(duì)的兩組電刷是否能夠運(yùn)行？〔4〕假設(shè)有一極失磁，將會(huì)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(shí)，電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不受影響，但電機(jī)容量會(huì)減?。辉O(shè)原來(lái)每條支路電流為I，4條支路總電流為4I，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+I=I，現(xiàn)在電流與原來(lái)電流之比為I：4I=，因此容量減為原來(lái)容量的(2)只有一個(gè)元件斷線時(shí)，電動(dòng)勢(shì)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(lái)的(3)假設(shè)只用相對(duì)的兩組電刷，由于兩路電刷間的電壓為零，所以電機(jī)無(wú)法運(yùn)行。(4)單疊：由于電刷不動(dòng)，假設(shè)有一磁極失磁，則有一條支路無(wú)電勢(shì)，∴電刷間無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流，電機(jī)不能運(yùn)行。如果是單波繞組，問(wèn)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(duì)感應(yīng)電勢(shì)和電機(jī)容量均無(wú)影響，僅取一只電刷時(shí)，因仍是兩條支路并聯(lián)，所以電機(jī)還能工作，對(duì)電動(dòng)勢(shì)和電機(jī)容量均無(wú)影響。(2)一個(gè)元件斷線，對(duì)電動(dòng)勢(shì)無(wú)影響，由于僅剩下一條支路有電流，電流為原來(lái)的，容量減為原來(lái)的(3)只用相對(duì)的兩只電刷時(shí)，由于兩只電刷為等電位，電壓為零，因此電機(jī)無(wú)法運(yùn)行。(4)單波失去一個(gè)磁極，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，容量減小且內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。2．14何謂電樞反響？電樞反響對(duì)氣隙磁場(chǎng)有何影響？直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的電樞反響有哪些共同點(diǎn)？又有哪些主要區(qū)別？電樞反響：電樞磁場(chǎng)對(duì)勵(lì)磁磁場(chǎng)的作用交軸電樞反響影響：①物理中性線偏離幾何中性線②發(fā)生疇變③計(jì)及飽和時(shí)，交軸有去磁作用，直軸可能去磁，也可能增磁。④使支路中各元件上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不均。發(fā)電機(jī)：物理中性線順電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移過(guò)一個(gè)不大的角電動(dòng)機(jī)：物理中性線逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移過(guò)一個(gè)不大的角直軸電樞反響影響：電動(dòng)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(shí)，氣隙磁場(chǎng)各由什么磁動(dòng)勢(shì)建立？負(fù)載時(shí)電樞回路中的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)由什么樣的磁通進(jìn)展計(jì)算？空載：僅由勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)建立，負(fù)載：由和A*共同建立：由每極合成磁通計(jì)算，即負(fù)載磁通計(jì)算，∵負(fù)載時(shí)，導(dǎo)體切割的是負(fù)載磁通〔即合成磁通〕2．16一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，磁路是飽和的，當(dāng)電機(jī)帶負(fù)載以后，電刷逆著電樞旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)了一個(gè)角度，試問(wèn)此時(shí)電樞反響對(duì)氣隙磁場(chǎng)有什么影響？電動(dòng)機(jī)電刷逆電樞轉(zhuǎn)向移動(dòng)，直軸電樞反響去磁，交軸電樞反響總是去磁的2．17直流電機(jī)有哪幾種勵(lì)磁方式？分別對(duì)不同勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)列出電流、、的關(guān)系式。四種勵(lì)磁方式：他勵(lì)，并勵(lì)，串勵(lì)，復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：他勵(lì)：并勵(lì)：串勵(lì)：復(fù)勵(lì)：短復(fù)勵(lì)，長(zhǎng)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)：他勵(lì)：并勵(lì)：串勵(lì)：復(fù)勵(lì)：短復(fù)勵(lì)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(dòng)機(jī)狀態(tài)？它們的、、、、的方向有何不同？能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？如所受電磁力的方向與電樞轉(zhuǎn)向一樣即為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，反之為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)：與n方向一樣，是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，與U方向相反，是反電動(dòng)勢(shì)，方向流向電樞，與方向相反。只有輸入電能，克制反電勢(shì)，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)：與n方向相反，是阻力轉(zhuǎn)矩，E與U方向一樣，與方向一樣，發(fā)出電功率，為克制阻力轉(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。2．19為什么電機(jī)的效率隨輸出功率不同而變化？負(fù)載時(shí)直流電機(jī)中有哪些損耗？是什么原因引起的？為什么鐵耗和機(jī)械損耗可看成是不變損耗？∵電機(jī)銅耗隨輸出功率變化，所以效率隨輸出功率變化，負(fù)載時(shí)有：銅耗，鐵耗，機(jī)械損耗。銅耗：電樞繞組銅耗和勵(lì)磁繞組銅耗。，鐵耗：交變磁場(chǎng)引起渦流損耗和磁滯損耗機(jī)械能：抽水，電刷摩擦損耗∵鐵耗和機(jī)械耗和附加損耗與負(fù)載電流無(wú)關(guān)∴認(rèn)為是不變損耗2．20直流發(fā)電機(jī)中電樞繞組元件內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)和電流是交流的還是直流的？假設(shè)是交流的，為什么計(jì)算穩(wěn)態(tài)電動(dòng)勢(shì)時(shí)不考慮元件的電感？都是交流的∵通過(guò)電刷引出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是直流，∴不考慮元件電感2．21他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)由空載到額定負(fù)載，端電壓為什么會(huì)下降？并勵(lì)發(fā)電機(jī)與他勵(lì)發(fā)電機(jī)相比，哪一個(gè)的電壓變化率大？空載時(shí)：他勵(lì)發(fā)電機(jī)端電壓U=E=負(fù)載時(shí)：∴電壓下降并勵(lì)下降大，∵隨著電壓下降，減小，∴下降，端電壓更加下降2．22假設(shè)把直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高20%，問(wèn)在他勵(lì)方式下運(yùn)行和并勵(lì)方式下運(yùn)行時(shí)，哪一種運(yùn)行方式下空載電壓升高的較多？空載電壓他勵(lì)時(shí)，n升20％，E升20％并勵(lì)時(shí)，∵n增加∴E增加，增加，增加，∴E除n增大外，也增大，∴并勵(lì)時(shí)，空載電壓升較多。2．23并勵(lì)發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)能自勵(lì)，反轉(zhuǎn)時(shí)還能自勵(lì)嗎？2．24要想改變并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)及復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，應(yīng)該怎樣處理？2．25并勵(lì)電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁繞組突然斷開(kāi)，試問(wèn)在電機(jī)有剩磁或沒(méi)有剩磁的情況下有什么后果？假設(shè)起動(dòng)時(shí)就斷了線又有何后果？2．26一臺(tái)正在運(yùn)行的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)將它停下來(lái)，用改變勵(lì)磁繞組的極性來(lái)改變轉(zhuǎn)向后〔其它均未變〕，當(dāng)電樞電流的大小與正轉(zhuǎn)時(shí)一樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速為1500r/min，試問(wèn)這可能是什么原因引起的？2．27對(duì)于一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，如果電源電壓和勵(lì)磁電流保持不變，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為恒定值。試分析在電樞回路串入電阻后，對(duì)電動(dòng)機(jī)的電樞電流、轉(zhuǎn)速、輸入功率、銅耗、鐵耗及效率有何影響？為什么？2．28電磁換向理論是在什么根底上分析問(wèn)題的？主要結(jié)論是什么？在研究真實(shí)換向過(guò)程應(yīng)如何補(bǔ)充修正？2．29換向元件在換向過(guò)程中可能出現(xiàn)哪些電動(dòng)勢(shì)？是什么原因引起的？它們對(duì)換向各有什么影響？2．30換向極的作用是什么？它裝在哪里？它的繞組怎么連接？如果將已調(diào)整好換向極的直流電機(jī)的換向極繞組的極性接反，則運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2．31一臺(tái)直流電機(jī)，輕載運(yùn)行時(shí)換向良好，當(dāng)帶上額定負(fù)載時(shí)，后刷邊出現(xiàn)火花。問(wèn)應(yīng)如何調(diào)整換向極下氣隙或換向極繞組的匝數(shù)，才能改善換向？2．32接在電網(wǎng)上運(yùn)行的并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，如用改變電樞端的極性來(lái)改變旋轉(zhuǎn)方向，換向極繞組不改換，換向情況有沒(méi)有變化？2．33小容量2極直流電機(jī)，只裝了一個(gè)換向極，是否會(huì)造成一電刷換向好另一電刷換向不好？2．34沒(méi)有換向極的直流電動(dòng)機(jī)往往標(biāo)明旋轉(zhuǎn)方向，如果旋轉(zhuǎn)方向反了會(huì)出現(xiàn)什么后果？如果將這臺(tái)電動(dòng)機(jī)改為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，又不改動(dòng)電刷位置，問(wèn)它的旋轉(zhuǎn)方向是否與原來(lái)所標(biāo)明的方向一樣？2．35環(huán)火是怎樣引起的？補(bǔ)償繞組的作用是什么？安置在哪里？如何連接？2．36選擇電刷時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？如果一臺(tái)直流電機(jī)，原來(lái)采用碳-石墨電刷，額定負(fù)載時(shí)換向良好。后因電刷磨壞，改換成銅-石墨電刷，額定負(fù)載時(shí)電刷下火花很大，這是為什么？2．44電機(jī)的冷卻方式和通風(fēng)系統(tǒng)有哪些種類？一臺(tái)已制成的電機(jī)被加強(qiáng)冷卻后，容量可否提高？2．45*直流電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下：額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，額定效率。試求該電機(jī)的額定電流。解：==385.2(A)2．46直流發(fā)電機(jī)的額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，試求電機(jī)的額定電流。2．47一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)：，總導(dǎo)體數(shù)，并聯(lián)支路數(shù)，運(yùn)行角速度是，每極磁通。試計(jì)算〔1〕發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；〔2〕當(dāng)轉(zhuǎn)速，但磁通不變時(shí)發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；〔3〕當(dāng)磁通變?yōu)闀r(shí)發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：(1)=13××(2)E==13××(3)E=13××900=509V2．48一臺(tái)4極、、230V、的他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，如果每極的合成磁通等于空載額定轉(zhuǎn)速下具有額定電壓時(shí)每極的磁通，試求當(dāng)電機(jī)輸出額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩。解：∴∴2．50試計(jì)算以下繞組的節(jié)距，，和，繪制繞組展開(kāi)圖，安放主極及電刷，求并聯(lián)支路對(duì)數(shù)。〔1〕右行短距單疊繞組：，；〔2〕右行整距單疊繞組：，；〔3〕左行單波繞組：，；〔4〕左行單波繞組：，。2．51一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，，，，每元件匝數(shù)，當(dāng)、時(shí)試求正負(fù)刷間的電動(dòng)勢(shì)。解：=8.4÷2．52一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，當(dāng)，每極磁通時(shí)，，試求：〔1〕假設(shè)為單疊繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體？〔2〕假設(shè)為單波繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體？解：(1)∴單疊a=4∴根(2)單波：a=1根2．53一臺(tái)直流電機(jī)，，，每元件電阻為，當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，每元件的平均電動(dòng)勢(shì)為10V。問(wèn)當(dāng)電樞繞組為單疊或單波時(shí)，電樞端的電壓和電樞繞組的電阻各為多少？解：?jiǎn)委B繞組：每支路元件數(shù)：∴電刷端電壓U=30×10=300V電樞繞組電阻單波繞組：每支路元件數(shù)：電刷端電壓：U=10×60=600V電樞繞組電阻：=2．54一臺(tái)2極發(fā)電機(jī)，空載時(shí)每極磁通為，每極勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)為3000A。現(xiàn)設(shè)電樞圓周上共有電流8400A并作均勻分布，電樞外徑為假設(shè)電刷自幾何中性線前移機(jī)械角度，試求：〔1〕每極的交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)各為多少？〔2〕當(dāng)略去交軸電樞反響的去磁作用和假定磁路不飽和時(shí)，試求每極的凈有磁動(dòng)勢(shì)及每極下的合成磁通。2．55有一直流發(fā)電機(jī)，，，每個(gè)元件的串聯(lián)匝數(shù)，，，，電刷在幾何中性線上，試計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的線負(fù)荷A及交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)。2．56一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，，，，，單波繞組，電樞導(dǎo)體總數(shù)根，額定勵(lì)磁電流，空載額定電壓時(shí)的磁通。電刷安放在幾何中性線上，忽略交軸電樞反響的去磁作用，試求額定負(fù)載時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩及電磁功率。解：∴一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，，，，電樞電路各繞組總電阻，，勵(lì)磁繞組每極匝數(shù)匝，，勵(lì)磁繞組電阻。當(dāng)轉(zhuǎn)速為時(shí)，測(cè)得電機(jī)的空載特性如下表：U0/V44104160210230248276Iｆ/A0．370．911．452．002．232．513．35試求：〔1〕欲使空載產(chǎn)生額定電壓，勵(lì)磁回路應(yīng)串入多大電阻？〔2〕電機(jī)的電壓調(diào)整率；〔3〕在額定運(yùn)行情況下電樞反響的等效去磁磁動(dòng)勢(shì)。2．59一臺(tái)4極并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，，主極繞組每極2800匝，總勵(lì)磁電阻。電機(jī)在時(shí)的空載特性如下：Iｆ/A0．20．30．40．50．60．70．80．91．0U0/V75110140168188204218231240當(dāng)額定負(fù)載時(shí)，電樞電流為76A，此時(shí)電樞反響的去磁磁動(dòng)勢(shì)用并勵(lì)繞組的電流表示時(shí)為，試求：〔1〕額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速；〔2〕假設(shè)在此電機(jī)中的每個(gè)主極裝設(shè)匝的串勵(lì)繞組〔積復(fù)勵(lì)或差復(fù)勵(lì)兩種情況〕，這時(shí)電樞電路的總電阻，試求額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速。`2．60兩臺(tái)完全一樣的并勵(lì)直流電機(jī)，機(jī)械上用同一軸聯(lián)在一起，并聯(lián)于230V的電網(wǎng)上運(yùn)行，軸上不帶其它負(fù)載。在時(shí)空載特性如下：Iｆ/A1．31．4U0/V186．7195．9現(xiàn)在，電機(jī)甲的勵(lì)磁電流為，電機(jī)乙的為，轉(zhuǎn)速為，電樞回路總電阻〔包括電刷接觸電阻〕均為，假設(shè)忽略電樞反響的影響，試問(wèn)：〔1〕哪一臺(tái)是發(fā)電機(jī)？哪一臺(tái)為電動(dòng)機(jī)？〔2〕總的機(jī)械損耗和鐵耗是多少〔3〕只調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流能否改變兩機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)〔保持轉(zhuǎn)速不變〕？〔4〕是否可以在時(shí)兩臺(tái)電機(jī)都從電網(wǎng)吸取功率或向電網(wǎng)送出功率？解：(1)∵甲臺(tái)電機(jī)在時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為195.9V,乙臺(tái)電機(jī)在時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為186.7V,∴甲臺(tái)電機(jī)在時(shí)電動(dòng)勢(shì)(∵)乙臺(tái)電機(jī)在時(shí)電動(dòng)勢(shì)：＞230V＜230V∴甲為發(fā)電機(jī)，乙為電動(dòng)機(jī)。(2)電動(dòng)機(jī)：發(fā)電機(jī)：∴兩臺(tái)電機(jī)總的機(jī)械耗和鐵耗為：電動(dòng)機(jī)：發(fā)電機(jī)：總的機(jī)械耗和鐵耗：(3)要改變兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并保持轉(zhuǎn)速不變，應(yīng)減小甲臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流，同時(shí)增加乙臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流，當(dāng)兩臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流一樣時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)都是電動(dòng)機(jī)，最后乙為發(fā)電機(jī)，甲為電動(dòng)機(jī)。(4)都可以通過(guò)從電網(wǎng)吸收電功率成為電動(dòng)機(jī)，但不能都成為發(fā)電機(jī)，因?yàn)闆](méi)有原動(dòng)機(jī)，即沒(méi)有輸入機(jī)械能，無(wú)法輸出電能。2．61一直流電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)上運(yùn)行，，，根，，，電樞回路總電阻〔包括電刷接觸電阻〕，，，，雜散損耗，試問(wèn)：此直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行？計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩和效率。解：〔1〕==205〔V〕＜220V∴總電動(dòng)機(jī)運(yùn)行?！?〕∴〔3〕=88.24+1.83=90.07(A)==205××=17263.79(W)×100％=×100％=87.12％或者：=0.86％×19815.4=170.41()=17263.7()2．62一臺(tái)、220V的并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，額定效率，電樞回路的總電阻〔包括電刷接觸電阻〕，并勵(lì)回路電阻。今欲使起動(dòng)電流限制為額定電流的倍，試求起動(dòng)變阻器電阻應(yīng)為多少？假設(shè)起動(dòng)時(shí)不接起動(dòng)電阻則起動(dòng)電流為額定電流的多少倍？2．63一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，，，〔包括電刷接觸電阻〕。在額定負(fù)載時(shí)突然在電樞回路中串入電阻，假設(shè)不計(jì)電樞回路中的電感和略去電樞反響的影響，試計(jì)算此瞬間的以下工程：〔1〕電樞反電動(dòng)勢(shì)；〔2〕電樞電流；〔3〕電磁轉(zhuǎn)矩；〔4〕假設(shè)總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，求到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)速。(1)∴在電樞串入電阻的瞬間，和n不變，∴電動(dòng)勢(shì)不變∴∵不變，∴不變，由于慣性，n不變〔加講串電阻調(diào)速過(guò)程〕(2)(3)∴或者：∵不變(4)∵總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，∴不變?！嚯姌须娏鞑蛔儭唷摺?．64并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的，，，，。電樞電阻為，試求：〔1〕電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩；〔2〕在額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩；〔3〕電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速；〔4〕在總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變的情況下，當(dāng)電樞回路串入電阻后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速.解：(1)(2)(3)空載轉(zhuǎn)速(4)總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，不變，∴2．65一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，，〔包括電刷接觸電阻〕，。假設(shè)總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，在電樞回路串入一電阻使轉(zhuǎn)速降低到，試求串入電阻的數(shù)值、輸出功率和效率〔假設(shè)〕。解：(1)即0．1156×450=110－75×〔0.08+〕求解得2．66串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，電樞回路各繞組電阻，一對(duì)電刷接觸壓降。假設(shè)制動(dòng)總轉(zhuǎn)矩為額定值，外施電壓減到150V，試求此時(shí)電樞電流及轉(zhuǎn)速〔假設(shè)電機(jī)不飽和〕。解：(1)∵是串勵(lì)∴又∵總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持為額定值∴為常數(shù)，∴(2)(條件不變)否則：∴2．67*串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，，〔包括電刷接觸電阻〕，欲在負(fù)載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變條件下把轉(zhuǎn)速降到，需串入多大電阻？解：∵總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變∴不變，∴不變∴∴2．68他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，，，，，試求：〔1〕拖動(dòng)額定負(fù)載在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，采用電源反接制動(dòng)，允許的最大制動(dòng)力矩為，則此時(shí)應(yīng)串入的制動(dòng)電阻為多大？〔2〕電源反接后轉(zhuǎn)速下降到時(shí)，再切換到能耗制動(dòng)，使其準(zhǔn)確停車。當(dāng)允許的最大力矩也為時(shí)，應(yīng)串入的制動(dòng)電阻為多大？2．69一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，，，，，，，試求以下制動(dòng)方式制動(dòng)時(shí)，進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)瞬間的電樞回路的損耗和電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩?！?〕電動(dòng)機(jī)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞回路串電阻使轉(zhuǎn)速下降到時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，然后采用反接制動(dòng)；〔2〕采用能耗制動(dòng)，制動(dòng)前的運(yùn)行狀態(tài)同〔1〕；〔3〕電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載作回饋制動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)時(shí)。第三章變壓器3．1變壓器有哪幾個(gè)主要部件？各部件的功能是什么？變壓器的主要部件:

鐵心:磁路,包括芯柱和鐵軛兩局部繞組:電路油箱:加強(qiáng)散熱，提高絕緣強(qiáng)度套管: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、外表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(huì)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,,,,,:一次繞組端子間電壓保證值:空載時(shí),一次側(cè)加額定電壓,二次側(cè)測(cè)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(shí)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(shí)影響主磁通,和二次電壓的變化,以及限制二次繞組短路時(shí)短路電流的大小,在等效電路中用反響磁通的作用,用,反響漏磁通的作用3．6電抗、、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(shí)是否相等？為什么定量計(jì)算可認(rèn)為和是不變的？的大小對(duì)變壓器的運(yùn)行性能有什么影響？在類變壓器的范圍如何？:對(duì)應(yīng)一次繞組的漏磁通,磁路的磁組很大，因此很小,因?yàn)榭諝獾拇艑?dǎo)率為常數(shù),∴為常數(shù)叫短路電抗:對(duì)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(lì)磁電抗和鐵心磁導(dǎo)率成正比由于短路時(shí)電壓低,主磁通小，而負(fù)載試驗(yàn)時(shí)加額定電壓，主磁通大，所以短路試驗(yàn)時(shí)比空載試驗(yàn)時(shí)的大.正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)加額定電壓，所以主磁通和空載試驗(yàn)時(shí)根本一樣,即負(fù)載運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電抗與空載試驗(yàn)時(shí)根本相等，,在空載試驗(yàn),斷路試驗(yàn)和負(fù)載運(yùn)行時(shí),數(shù)值相等,叫短路阻抗是常數(shù)∴不變(隨溫度變化)(見(jiàn)反面)3．7為了得到正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)鐵心不飽和與飽和時(shí)，空載電流應(yīng)各呈何種波形？為什么？鐵心不飽和時(shí),空載電流與成正比,如感應(yīng)電勢(shì)成正弦,則也為正弦變化，∴也為正弦鐵心飽和時(shí):為尖頂波,見(jiàn)3．8試說(shuō)明磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念極其在分析變壓器中的作用？一次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)和二次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)共同作用在磁路上，等于磁通乘磁組,即其中是考慮鐵心的磁滯和渦流損耗時(shí)磁動(dòng)勢(shì)超前磁通的一個(gè)小角度,實(shí)際鐵心的很小，而,則,即這就叫磁動(dòng)勢(shì)平衡,即一二次磁動(dòng)勢(shì)相量的大小相等，方向相反，二次電流增大時(shí),一次電流隨之增大.當(dāng)僅考慮數(shù)量關(guān)系時(shí),有即或∴利用磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念來(lái)定性分析變壓器運(yùn)行時(shí),可立即得出結(jié)論,一,二次電流之比和他們的匝數(shù)成反比.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(shí)變壓器真正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無(wú)差異，為什么？解：∵空載損耗空載時(shí)很小，∴可忽略∴∵∵短路試驗(yàn)時(shí)外施電壓很小,∴很小,很小∴鐵耗很小,可忽略鐵耗,負(fù)載時(shí)：與空載時(shí)無(wú)差異，這是因?yàn)楫?dāng)f不變時(shí)，負(fù)載與空載時(shí)一次繞組側(cè)施加的電壓根本不變，∴根本不變，則不變損耗，嚴(yán)格說(shuō)，空載時(shí)，漏抗壓降大∴磁密略低，鐵耗略少些：如果是同一電流，則無(wú)差異。如果考慮到短路損耗包含少量的鐵耗的話，負(fù)載真正的銅耗比短路時(shí)側(cè)略小。3．10變壓器的其它條件不變，僅將一、二次繞組匝數(shù)變化，對(duì)，的影響怎樣？如果僅將外施電壓變化，其影響怎樣？如果僅將頻率變化，其影響又怎樣？解：①一，二次繞組匝數(shù)變比±10％。如+∵漏磁路的漏磁導(dǎo)，為常數(shù)∴即增加21％如則即減少19％，二次繞組匝數(shù)變化對(duì)無(wú)影響增加，減少∴u增大∴-19％。②外施電壓變比±10％，不變，由磁化曲線知，比變化快∴∴③為漏磁路的漏磁導(dǎo)∴為常數(shù)∴變化±10％，變化±10％。：除與成正比外，還與成正比∵∴變化±10％，E不變∴變化±10％，如增加10％，則減小10％，增大，∴的增加大于10％。減小10％，則增加10％，減小，∴的減小于10％。3．11分析變壓器有哪幾種方法？它們之間有無(wú)聯(lián)系？為什么？解：分析變壓器有三種方法：根本方程式，等效電路和相量圖，三者有聯(lián)系，他們的物理本質(zhì)是一樣，都反映了變壓器內(nèi)部的電磁關(guān)系，在進(jìn)展定量計(jì)算時(shí)，宜采用等效電路和方程式，定性的給各物理量間關(guān)系時(shí)，可用相量圖。3．12一臺(tái)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(wèn)對(duì)勵(lì)磁電流、鐵耗、漏抗、電壓變化率等有何影響？解：也50變?yōu)?0，額定電壓不變。①變?yōu)樵瓉?lái)的，則變?yōu)樵瓉?lái)的∴勵(lì)磁電流減小，即，為原來(lái)的②雖然頻率變?yōu)樵瓉?lái)的但減小倍，∴減小倍，但的平方與成正比∴最終仍是鐵耗減小，即③勵(lì)磁電抗，飽和程度降低，∴④漏電抗：為漏磁路磁導(dǎo)可認(rèn)為是常數(shù)∴隨頻率增大而增大。⑤電壓變化率∵，∴3．13一臺(tái)額定頻率為50Hz的電力變壓器，接到頻率為60Hz、電壓為額定電壓5/6倍的電網(wǎng)上運(yùn)行，問(wèn)此時(shí)變壓器的空載電流、勵(lì)磁電抗、漏電抗及鐵耗等將如何變化？為什么？解：原來(lái)現(xiàn)在∴如改為60Hz電力變壓器，接到50Hz電網(wǎng)上，電壓為倍，則現(xiàn)在∴(1)∵磁通未變∴不變(2)∵不變∴飽和程度不變∴不變故∴減小為原來(lái)的倍(3)∴也減小為原來(lái)的倍，副方電抗也一樣，(4)不變∴隨的減小而減小。3．14在變壓器高壓方和低壓方分別加額定電壓進(jìn)展空載試驗(yàn)，所測(cè)得的鐵耗是否一樣？計(jì)算出來(lái)的勵(lì)磁阻抗有何差異？在高壓方和低壓方做空載試驗(yàn)，只要都加額定電壓，由于這兩種情況下主磁通是相等的；原因是∴鐵損耗相等在高壓方做：為電壓，為在高壓側(cè)測(cè)得的空載電流。在低壓方做：為低壓方做空載試驗(yàn)時(shí)所測(cè)得的電壓，電流。∵無(wú)論在高壓做還是低壓做磁通不變，一樣∴電壓之比等于匝數(shù)之比，即又∵磁通相等，∴兩種情況磁勢(shì)一樣，∴∴∴3．15在分析變壓器時(shí)，為何要進(jìn)展折算？折算的條件是什么？如何進(jìn)展具體折算？假設(shè)用標(biāo)么值時(shí)是否還需要折算？(1)∵變壓器一，二次繞組無(wú)直接電聯(lián)系，且一，二次繞組匝數(shù)不等，用設(shè)有經(jīng)過(guò)折算的根本解公司無(wú)法畫(huà)出等效電路，∴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(guò)其磁動(dòng)勢(shì)對(duì)一起繞組起作用，∴只要保持不變，就不會(huì)影響一次繞組的各個(gè)量(3)具體方法是將二次繞組的匝數(shù)折合到與一次繞組一樣的匝數(shù)，即∴，，，，(4)假設(shè)用標(biāo)么值時(shí)不需要折算，因?yàn)橛脴?biāo)么值表示時(shí)折算前后數(shù)值相等例3．16一臺(tái)單相變壓器，各物理量的正方向如圖所示，試求：〔1〕寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式；〔2〕繪出時(shí)的相量圖。(1)(要注意方向，如與圖中相反，則為：)令，〔沒(méi)有"－〞號(hào)〕〔沒(méi)有"－〞號(hào)〕，(2)時(shí)相量圖3．17如何確定聯(lián)接組？試說(shuō)明為什么三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)接組，而三相心式變壓器又可以呢？為什么三相變壓器中常希望一次側(cè)或者二次側(cè)有一方的三相繞組接成三角形聯(lián)接？3．18一臺(tái)Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)加額定電壓空載運(yùn)行。此時(shí)將二次側(cè)的三角形翻開(kāi)一角測(cè)量開(kāi)口處的電壓，再將三角形閉合測(cè)量電流，試問(wèn)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(cè)得的數(shù)值有無(wú)不同？為什么？3．19有一臺(tái)Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)〔高壓方〕加上對(duì)稱正弦電壓，試分析：〔1〕一次側(cè)電流中有無(wú)3次諧波？〔2〕二次側(cè)相電流和線電流中有無(wú)3次諧波？〔3〕主磁通中有無(wú)3次諧波？〔4〕一次側(cè)相電壓和線電壓中有無(wú)3次諧波？〔5〕二次側(cè)相電壓和線電壓中有無(wú)3次諧波？3．20并聯(lián)運(yùn)行的理想條件是什么？要到達(dá)理想情況，并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器需滿足什么條件？3．21并聯(lián)運(yùn)行的變壓器假設(shè)短路阻抗的標(biāo)么值或變比不相等時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果各變壓器的容量不相等，則以上兩量對(duì)容量大的變壓器是大些好呢還是小些好呢？為什么？3．22試說(shuō)明變壓器的正序、負(fù)序和零序阻抗的物理概念。為什么變壓器的正序、負(fù)序阻抗相等？變壓器零序阻抗的大小與什么因素有關(guān)？3．23為什么三相變壓器組不宜采用Yyn聯(lián)接？而三相心式變壓器又可以用Yyn聯(lián)接呢？3．24如何測(cè)定變壓器的零序電抗？試分析Yyn聯(lián)接的三相變壓器組和三相心式變壓器零序電抗的大小。3．25試畫(huà)出Yny、Dyn和Yy聯(lián)接變壓器的零序電流流通路徑及所對(duì)應(yīng)的等效電路，寫(xiě)出零序阻抗的表達(dá)式。3．26如果磁路不飽和，變壓器空載合閘電流的最大值是多少？3．27在什么情況下突然短路電流最大？大致是額定電流的多少倍？對(duì)變壓器有什么危害性？3．28變壓器突然短路電流值與短路阻抗有什么關(guān)系？為什么大容量的變壓器把設(shè)計(jì)得大些？3．29三繞組變壓器中，為什么其中一個(gè)二次繞組的負(fù)載變化時(shí)對(duì)另一個(gè)二次繞組的端電壓發(fā)生影響？對(duì)于升壓變壓器為什么把低壓繞組擺在高壓與中壓繞組之間時(shí)可減小這種影響？3．30三繞組變壓器的等效電抗與兩繞組變壓器的漏電抗在概念上有什么不同？3．31自耦變壓器的繞組容量〔即計(jì)算容量〕為什么小于變壓器的額定容量？一、二次側(cè)的功率是如何傳遞的？這種變壓器最適宜的電壓比范圍是多大？3．32同普通兩繞組變壓器比擬，自耦變壓器的主要特點(diǎn)是什么？3．33電流互感器二次側(cè)為什么不許開(kāi)路？電壓互感器二次側(cè)為什么不許短路？3．34產(chǎn)生電流互感器和電壓互感器誤差的主要原因是什么？為什么它們的二次側(cè)所接儀表不能過(guò)多？3．35有一臺(tái)單相變壓器，額定容量，額定電壓，試求一、二次側(cè)的額定電流。3．36有一臺(tái)三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yd聯(lián)接，試求：〔1〕一、二次側(cè)的額定電流；〔2〕一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。(1)(2)3．37有一臺(tái)三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yyn聯(lián)接，試求：〔1〕一、二次側(cè)的額定電流；〔2〕一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。(1)(2)3．38兩臺(tái)單相變壓器，一次側(cè)的匝數(shù)相等，但空載電流。今將兩變壓器的一次側(cè)繞組順極性串聯(lián)起來(lái)，一次側(cè)加440V電壓?jiǎn)杻勺儔浩鞫蝹?cè)的空載電壓是否相等？∵且一次側(cè)匝數(shù)相等∴而且電壓和匝數(shù)相等∴∴現(xiàn)將兩臺(tái)的一次繞組順極性串聯(lián)起來(lái)，則即由于變壓器I的磁阻為變壓器II的2倍?！郔的主磁通是II的，即∴而∴3．39有一臺(tái)單相變壓器，當(dāng)在高壓側(cè)加220V電壓時(shí)，空載電流為，主磁通為。今將*、a端聯(lián)在一起，A*端加330V電壓，此時(shí)空載電流和主磁通為多少？假設(shè)將*、*端聯(lián)接在一起，在Aa端加110V電壓，則空載電流和主磁通又為多少？解：(1)設(shè)高壓繞組為匝，低壓繞組為匝則原來(lái)主磁通：現(xiàn)在匝數(shù)為〔Z，a端連在一起〕∴∴∴主磁通沒(méi)變，∴勵(lì)磁磁勢(shì)而∴(2)假設(shè)將Z，*連在一起，則匝數(shù)為：現(xiàn)在的主磁通不變∴勵(lì)磁磁勢(shì)不變而∴∴3．40有一臺(tái)單相變壓器，額定容量，高、低壓側(cè)額定電壓。鐵柱有效截面積為，鐵柱中磁通密度的最大值，試求高、低壓繞組的匝數(shù)及該變壓器的變比。解：3．41有一臺(tái)單相變壓器，額定容量為5kVA，高、低壓側(cè)均由兩個(gè)繞組組成，一次側(cè)每個(gè)繞組的額定電壓為，二次側(cè)每個(gè)繞組的額定電壓為，用這個(gè)變壓器進(jìn)展不同的聯(lián)接，問(wèn)可得幾種不同的變比？每種聯(lián)接時(shí)的一、二次側(cè)額定電流為多少？共有4種：1：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián)2：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián)3：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián)4：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián)，3．42將一臺(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、，把鐵心取出后電流和功率就變?yōu)?00A和10Kw。設(shè)不計(jì)漏磁，試求：〔1〕兩種情況下的參數(shù)、等效電路；〔2〕兩種情況下的最大值。(1)有鐵心時(shí)：-.z.無(wú)鐵心時(shí)：-.z.(2)∴3．43有一臺(tái)單相變壓器，額定容量，額定電壓，。一二次側(cè)繞組的電阻和漏電抗的數(shù)值為：；；；，試求：〔1〕折算到高壓側(cè)的短路電阻、短路電抗及短路阻抗；〔2〕折算到低壓側(cè)的短路電阻、短路電抗及短路阻抗〔3〕將上面的參數(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〕求滿載及、〔滯后〕及〔超前〕等三種情況下的，并對(duì)結(jié)果進(jìn)展討論。(1)∴(2)折算到低壓測(cè)：∴(3)阻抗機(jī)值：(4)也可以，但麻煩。∵∴(5)∵是滿載∴(a)(b)(滯后)(c)(超前)說(shuō)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(tái)單相變壓器，：，，，，，，匝，匝；當(dāng)〔滯后〕時(shí)，二次側(cè)電流，，試求：〔1〕用近似"〞型等效電路和簡(jiǎn)化等效電路求及，并將結(jié)果進(jìn)展比擬；〔2〕畫(huà)出折算后的相量圖和"T〞型等效電路。(1)P型等效電路簡(jiǎn)化等效電路P型：設(shè)則=====21230.78+j1000.95=∴用簡(jiǎn)化等效電路：〔不變〕比擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電壓不變，電流相差2.2％，但用簡(jiǎn)化等效電路求簡(jiǎn)單。T型等效電路3．45一臺(tái)三相變壓器，Yd11接法，，，，，變比。忽略勵(lì)磁電流，當(dāng)帶有〔滯后〕的負(fù)載時(shí)，，，求、、。設(shè)則∴〔見(jiàn)上題〕∴(滯后)3．46一臺(tái)三相電力變壓器，額定數(shù)據(jù)為：，，，Yy接法。在高壓方加電壓進(jìn)展短路試驗(yàn)，，。試求：〔1〕短路參數(shù)、、；〔2〕當(dāng)此變壓器帶，〔滯后〕負(fù)載時(shí)，低壓方電壓。(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(2)方法一：∴∴∴∴∴∴∴方法二：利用簡(jiǎn)化等效電路設(shè)則∴=解得：∴∴〔V〕3．47一臺(tái)三相電力變壓器的名牌數(shù)據(jù)為：，，Yd11接法，，，，，。試求：〔1〕型等效電路的參數(shù)，并畫(huà)出型等效電路；〔2〕該變壓器高壓方接入110kV電網(wǎng)，低壓方接一對(duì)稱負(fù)載，每相負(fù)載阻抗為，求低壓方電流、電壓、高壓方電流。答案與3．48一臺(tái)三相變壓器，，，Yd11接法。在低壓側(cè)加額定電壓作空載試驗(yàn)，測(cè)得，，。。在高壓側(cè)作短路試驗(yàn)，短路電流，，，試求：〔1〕用標(biāo)么值表示的勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)；〔2〕電壓變化率時(shí)負(fù)載的性質(zhì)和功率因數(shù)；〔3〕電壓變化率最大時(shí)的功率因數(shù)和值；〔4〕〔滯后〕時(shí)的最大效率。先求出一相的物理量〔A〕折算到高壓側(cè)：短路參數(shù)：(2)∴∴∴是容性負(fù)載〔超前〕〔3〕∴〔感性〕(滯后)(4)(即時(shí)效率最大)=3．49有一臺(tái)三相變壓器，，，Yd11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U1/V線電流I1/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)幺值；〔2〕求滿載〔滯后〕時(shí)，電壓調(diào)整率及二次側(cè)電壓和效率；〔3〕求〔滯后〕時(shí)的最大效率。解：空載低壓側(cè)∴變比短路參數(shù)計(jì)算：(2)∴(3)3．50一臺(tái)三相變壓器，，Yy聯(lián)接，短路阻抗，負(fù)載阻抗，試求：〔1〕一次側(cè)加額定電壓時(shí)，一二次側(cè)電流和二次側(cè)電壓；〔2〕輸入、輸出功率及效率。(1)設(shè)∴∴∴〔2〕3.51(a)聯(lián)結(jié)組別為：Yy10〔b〕聯(lián)結(jié)組別：Yd3(c)聯(lián)結(jié)組別：Dy1(4)聯(lián)結(jié)組別：Dd6第四章交流電機(jī)繞組的根本理論4．1交流繞組與直流繞組的根本區(qū)別是什么？交流繞組：一個(gè)線圈組彼此串聯(lián)直流繞組：一個(gè)元件的兩端分別與兩個(gè)換向片相聯(lián)4．2何謂相帶？在三相電機(jī)中為什么常用60°相帶繞組而不用120°相帶繞組？相帶：每個(gè)極下屬于一相的槽所分的區(qū)域叫相帶，在三相電機(jī)中常用相帶而不用相帶是因?yàn)椋合鄮殖傻碾妱?dòng)勢(shì)大于相帶所分成的相電勢(shì)。4．3雙層繞組和單層繞組的最大并聯(lián)支路數(shù)與極對(duì)數(shù)有什么關(guān)系？雙層繞組：?jiǎn)螌永@組：4．4試比擬單層繞組和雙層繞組的優(yōu)缺點(diǎn)及它們的應(yīng)用范圍？單層繞組：簡(jiǎn)單，下線方便，同心式端部穿插少，但不能做成短匝，串聯(lián)匝數(shù)N小〔同樣槽數(shù)〕，適用于異步機(jī)。雙層繞組：可以通過(guò)短距節(jié)省端部用銅〔疊繞組〕或減少線圈但之間的連線〔波繞〕，更重要的是可同時(shí)采用分布和短距來(lái)改善電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)的波形，因此現(xiàn)代交流電機(jī)大多采用雙層繞組。4．5為什么采用短距和分布繞組能削弱諧波電動(dòng)勢(shì)？為了消除5次或7次諧波電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距應(yīng)選擇多大？假設(shè)要同時(shí)削弱5次和7次諧波電動(dòng)勢(shì)，節(jié)距應(yīng)選擇多大？繞組短距后，一個(gè)線圈的兩個(gè)線圈邊中的基波和諧波〔奇次〕電動(dòng)勢(shì)都不在相差，因此，基波和諧波電動(dòng)勢(shì)都比整距時(shí)減??；對(duì)基波，同短距而減小的空間電角度較小，∴基波電動(dòng)勢(shì)減小得很少；但對(duì)V次諧波，短距減小的則是一個(gè)較大的角度〔是基波的V倍〕，因此，總體而言，兩個(gè)線圈中諧波電動(dòng)勢(shì)相量和的大小就比整距時(shí)的要小得多，因此諧波電動(dòng)勢(shì)減小的幅度大于基波電動(dòng)勢(shì)減小的幅度∴可改善電動(dòng)勢(shì)波形。繞組分布后，一個(gè)線圈組中相鄰兩個(gè)線圈的基波和次諧波電動(dòng)勢(shì)的相位差分別是和〔槽距角〕，這時(shí)，線圈組的電動(dòng)勢(shì)為各串聯(lián)線圈電動(dòng)勢(shì)的相量和，因此一相繞組的基波和諧波電動(dòng)勢(shì)都比集中繞組時(shí)的小，但由于諧波電動(dòng)勢(shì)的相位差較大，因此，總的來(lái)說(shuō)，一相繞組的諧波電動(dòng)勢(shì)所減小的幅度要大于基波電動(dòng)勢(shì)減小的幅度，使電動(dòng)勢(shì)波形得到改善。要完全消除次諧波，只要取即可。5次，，消除7次，要消除5次和7次取4．6為什么對(duì)稱三相繞組線電動(dòng)勢(shì)中不存在3及3的倍數(shù)次諧波？為什么同步發(fā)電機(jī)三相繞組多采用Y型接法而不采用Δ接法？∵三相電動(dòng)勢(shì)中的3次諧波在相位上彼此相差，即同大小，同相位，故星形聯(lián)結(jié)時(shí)，有，即線電勢(shì)中的三次諧波被互相抵消，同理，接成形時(shí)，線電勢(shì)中依然不會(huì)存在三次諧波，但卻會(huì)在三角形回路中產(chǎn)生的3次諧波環(huán)境，在各繞組中產(chǎn)生短路壓降，相當(dāng)于短路，引起附加損耗?！嗤l(fā)多采用Y形聯(lián)接。4．7為什么說(shuō)交流繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)既是時(shí)間的函數(shù)，又是空間的函數(shù)，試以三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)的基波來(lái)說(shuō)明。三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)的基波：在*一瞬間，它在空間成正弦波分布，是空間的函數(shù)，隨著時(shí)間的變化，該正弦波沿電流相序旋轉(zhuǎn)，所以，它既是時(shí)間的函數(shù)，也是空間的函數(shù)。4．8脈振磁動(dòng)勢(shì)和旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)各有哪些根本特性？產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì)、圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的條件有什么不同？脈振磁動(dòng)勢(shì)：在空間呈矩形波分布，矩形波的振幅隨時(shí)間以正弦電流的頻率按正弦規(guī)律變化。旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)：轉(zhuǎn)速為同步速，方向從超前相電流繞組的軸線轉(zhuǎn)向滯后相電流繞組的軸線，它的振幅穩(wěn)定不變，等于一相磁勢(shì)的倍。條件：一相繞組通入正弦波電流時(shí)產(chǎn)生在空間分布的矩形脈振磁勢(shì)波。三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流〔正弦分布〕時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)〔圖形〕。三相對(duì)稱繞組通入三相不對(duì)稱電流時(shí)，產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。4．9把一臺(tái)三相交流電機(jī)定子繞組的三個(gè)首端和三個(gè)末端分別連在一起，再通以交流電流，則合成磁動(dòng)勢(shì)基波是多少？如將三相繞組依次串聯(lián)起來(lái)后通以交流電流，則合成磁動(dòng)勢(shì)基波又是多少？可能存在哪些諧波合成磁動(dòng)勢(shì)？如圖：=0如將三相繞組依次串聯(lián)起來(lái)后通以交流電流，可能存在3次及3次倍數(shù)的諧波∴3次及3的倍數(shù)次諧波，大小相等，相位一樣，相加后不會(huì)抵消，即：=而其它次諧波5次，7次相互后為0，∴不存在其它次諧波4．10一臺(tái)三角形聯(lián)接的定子繞組，當(dāng)繞組內(nèi)有一相斷線時(shí)，產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)是什么磁動(dòng)勢(shì)？聯(lián)接的定子繞組，內(nèi)有一相斷線時(shí)，設(shè)C相斷線，即=是一樣圖形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)〔可參考教材〕4．11把三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)接到電源的三個(gè)接線頭對(duì)調(diào)兩根后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否會(huì)改變？為什么？改變，由于三相繞組產(chǎn)生的合成旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)方程的轉(zhuǎn)向取決于電流的相序，因此相序反了，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向改變，轉(zhuǎn)向改變。4．12試述三相繞組產(chǎn)生的高次諧波磁動(dòng)勢(shì)的極對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和幅值。它們所建立的磁場(chǎng)在定子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率是多少？轉(zhuǎn)向：5次諧波與基波轉(zhuǎn)向相反，7次諧波一樣轉(zhuǎn)速：幅值：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率即等于產(chǎn)生磁場(chǎng)的定子電流頻率f4．13短距系數(shù)和分布系數(shù)的物理意義是什么？試說(shuō)明繞組系數(shù)在電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)方面的統(tǒng)一性。短距匝數(shù)：繞組由整距改為短距時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)〔或磁動(dòng)勢(shì)〕所打的折扣。分布匝數(shù)：繞組由集中改為分布時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)〔或者磁動(dòng)勢(shì)〕所打的折扣電動(dòng)勢(shì)的繞組系數(shù)與磁動(dòng)勢(shì)的繞組系數(shù)計(jì)算公式完全一樣，說(shuō)明電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)具有相似性，時(shí)間波和空間波具有統(tǒng)一性4．14定子繞組磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電流頻率和極對(duì)數(shù)有什么關(guān)系？一臺(tái)50Hz的三相電機(jī)，通入60Hz的三相對(duì)稱電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問(wèn)三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的幅值、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是否會(huì)改變？定子繞組磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速f－電流頻率P－極對(duì)數(shù)合成磁動(dòng)勢(shì)基波幅值：不變，轉(zhuǎn)速改變是原來(lái)的倍轉(zhuǎn)向：∵相序不變，∴轉(zhuǎn)向不變4．15有一雙層三相繞組，Z=24，2p=4，a=2，試?yán)L出：〔1〕槽電動(dòng)勢(shì)星形圖；〔2〕疊繞組展開(kāi)圖。(1)槽電動(dòng)勢(shì)星形圖只畫(huà)一相：首—首，尾—尾連接4．16Z=24，2p=4，a=1，試?yán)L制三相單層同心式繞組展開(kāi)圖。解：①畫(huà)槽電動(dòng)勢(shì)星形圖槽電勢(shì)星形圖見(jiàn)4.154．17一臺(tái)三一樣步發(fā)電機(jī)，f=50Hz，nN=1500r/min，定子采用雙層短距分布繞組，q=3，y1/τ=8/9，每相串聯(lián)匝數(shù)N=108，Y聯(lián)接，每極磁通量Ф1×10-2Wb，Ф3×10-2Wb，Ф5=0.24×10-2Wb，Ф7×10-2Wb，試求：〔1〕電機(jī)的極數(shù)；〔2〕定子槽數(shù)；〔3〕繞組系數(shù)kN1、kN3、、kN5、kN7；〔4〕相電動(dòng)勢(shì)E1、E3、E5、E7及合成相電動(dòng)勢(shì)Eφ和線電動(dòng)勢(shì)El。(1)(2)4．18一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)，2極，50Hz，定子54槽每槽內(nèi)兩根導(dǎo)體，a=1，y1=22槽，Y聯(lián)接?？蛰d線電壓U0=6300V，求每極基波磁通量Ф1。4．19三相雙層短距繞組，f=50Hz，2p=10，Z=180，y1=15，Nc=3，a=1，每極基波磁通φ1=0.113Wb，磁通密度B=〔sinθθθ〕T，試求：〔1〕導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；〔2〕線圈電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；〔3〕繞組的相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)的有效值。(1)導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)有效值最大值設(shè)t=0時(shí)〔2〕線圈電動(dòng)勢(shì)：〔3〕線圈中無(wú)三次諧波故4．20一臺(tái)三一樣步發(fā)電機(jī)，定子為三相雙層疊繞組，Y聯(lián)接，2p=4，Z=36槽，y1=7τ/9，每槽導(dǎo)體數(shù)為6，a=1，基波磁通量Ф1=0.75Wb，基波電動(dòng)勢(shì)頻率f1=50Hz，試求：〔1〕繞組的基波相電動(dòng)勢(shì)；〔2〕假設(shè)氣隙中還存在三次諧波磁通，Ф3，求合成相電動(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)?！?〕(2)注：因?yàn)樾墙樱示€電勢(shì)中無(wú)三次諧波4．21JO2-82-4三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，PN=40kW，UN=38V，IN=75A，定子繞組采用三角形聯(lián)接，雙層疊繞組，4極，48槽，y1=10槽，每極導(dǎo)體數(shù)為22，a=2，試求：〔1〕計(jì)算脈振磁動(dòng)勢(shì)基波和3、5、7等次諧波的振幅，并寫(xiě)出各相基波脈振磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；〔2〕當(dāng)B相電流為最大值時(shí)，寫(xiě)出各相基波磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；〔3〕計(jì)算三相合成磁動(dòng)勢(shì)基涉及5、7、11次諧波的幅值，并說(shuō)明各次諧波的轉(zhuǎn)向、極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速；〔4〕寫(xiě)出三相合成磁動(dòng)勢(shì)的基涉及5、7、11次諧波的表達(dá)式；〔5〕分析基波和5、7、11次諧波的繞組系數(shù)值，說(shuō)明采用短距和分布繞組對(duì)磁動(dòng)勢(shì)波形有什么影響?！?〕〔2〕〔3〕基波：正轉(zhuǎn)，5次諧波:反轉(zhuǎn)，對(duì)極7次諧波：正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，對(duì)極〔4〕〔15〕采用短距分布后，5，7次諧波幅大為減少4．22一臺(tái)50000kW的2極汽輪發(fā)電機(jī)，50Hz，三相，UN=10.5kV星形聯(lián)接，cosфN=0.85，定子為雙層疊繞組，Z=72槽，每個(gè)線圈一匝，y1=7τ/9，a=2，試求當(dāng)定子電流為額定值時(shí)，三相合成磁動(dòng)勢(shì)的基波，3、5、7次諧波的幅值和轉(zhuǎn)速，并說(shuō)明轉(zhuǎn)向?！睞/極〕反轉(zhuǎn)三次諧波：0〔A/極〕反轉(zhuǎn)〔A/極〕反轉(zhuǎn)4.23〔1〕圖a中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從超前相A相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后相B相繞組軸線即A-B-C,所以為逆時(shí)針?lè)较?。圖a中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針?lè)较驁Db中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針?lè)较驁Db中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為逆時(shí)針?lè)较颉?〕a圖：4．24在對(duì)稱的兩相繞組〔空間差900電角度〕內(nèi)通以對(duì)稱的兩相電流〔時(shí)間上差900〕，試分析所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)基波，并由此論證"一旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)可以用兩個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)來(lái)代表〞。設(shè)A繞組通入的電流為：則因?yàn)閮上嗬@組對(duì)稱，兩相電流又對(duì)稱，所以A相B相產(chǎn)生的磁勢(shì)幅值相等為旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)轉(zhuǎn)速：令方向：從超前相電流所在相位轉(zhuǎn)到滯后相B相即：A－B可見(jiàn)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)可分解為空間和時(shí)間相位上都差90的兩個(gè)脈振磁勢(shì)4.25〔1〕〔2〕4．26一臺(tái)三相四極交流電機(jī)，定子三相對(duì)稱繞組A、B、C分別通以三相對(duì)稱電流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt-120)A、iC=10sin(ωt-240)A，求：〔1〕當(dāng)iA=10A時(shí)，寫(xiě)出各相基波磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式以及三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式，用磁動(dòng)勢(shì)矢量表示出基波合成磁動(dòng)勢(shì)的空間位置；〔2〕當(dāng)iA由10A降至5A時(shí)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)矢量在空間上轉(zhuǎn)過(guò)了多少個(gè)圓周？〔1〕當(dāng)三相合成：〔2〕當(dāng)從降至?xí)r，在時(shí)間上經(jīng)過(guò)電角度即四極電機(jī)轉(zhuǎn)速為秒轉(zhuǎn)圓周第五章異步電機(jī)5．1什么叫轉(zhuǎn)差率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率來(lái)判斷異步機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)？轉(zhuǎn)差率為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速之差對(duì)同步轉(zhuǎn)速之比值為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，為電磁制動(dòng)狀態(tài)。5．2異步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系是否一樣？怎樣區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)？發(fā)電機(jī)運(yùn)行和電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩方向都與轉(zhuǎn)向相反，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；但發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向一樣，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步速，電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相反。5．3有一繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組短路，在轉(zhuǎn)子繞組中通入三相交流電流，其頻率為，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子以〔為定、轉(zhuǎn)子繞組極對(duì)數(shù)〕沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，問(wèn)此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向如何？轉(zhuǎn)差率如何計(jì)算？假設(shè)定子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，則定子應(yīng)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)〔與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一樣〕但因定子固定不動(dòng)不能旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)?！矠檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速〕5．4為什么三相異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的標(biāo)幺值比變壓器的大得多？在額定電壓時(shí)異步機(jī)空在電流標(biāo)么值為30﹪左右，而變壓器的空載電流標(biāo)么值為50﹪左右。這是因?yàn)楫惒綑C(jī)在定子和轉(zhuǎn)子之間必須有空隙，使轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)圓內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣異步機(jī)的磁路磁阻就較大，而變壓器磁路中沒(méi)有氣隙，磁阻小，因此，相對(duì)變壓器而言，異步電動(dòng)機(jī)所需勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)大，勵(lì)磁電流大。5．5三相異步電機(jī)的極對(duì)數(shù)、同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、定子頻率、轉(zhuǎn)子頻率、轉(zhuǎn)差率及轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間的相互關(guān)系如何？試填寫(xiě)下表中的空格。150210005018006035600-500310004501相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速5．6試證明轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為同步速度。轉(zhuǎn)子磁勢(shì)是由轉(zhuǎn)子三相〔或多相〕對(duì)稱繞組感應(yīng)的三相〔或多相〕對(duì)稱電流產(chǎn)生的一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，這個(gè)磁勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)子電流的頻率決定，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率為時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率，則這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，它相對(duì)定子的轉(zhuǎn)向永遠(yuǎn)一樣，相對(duì)定子的轉(zhuǎn)速為，即永遠(yuǎn)為同步速。5．7試說(shuō)明轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進(jìn)展的？繞組折算：將異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組折算成一個(gè)相數(shù)為，匝數(shù)為，繞組系數(shù)為的等效轉(zhuǎn)子繞組來(lái)替代原來(lái)的轉(zhuǎn)子繞組，保持極對(duì)數(shù)不變。頻率折算：用一個(gè)等效的靜止轉(zhuǎn)子來(lái)代替原來(lái)的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，在該靜止轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)的模擬電阻，而定子方各物理量不變。折算的條件：保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變，及轉(zhuǎn)子上有功，無(wú)功率不變。5．8異步電動(dòng)機(jī)定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組沒(méi)有直接聯(lián)系，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，試說(shuō)明其物理過(guò)程。從空載到滿載，電機(jī)主磁通有無(wú)變化？電磁勢(shì)平衡方程式：知當(dāng)負(fù)載時(shí)，定子電流只有一個(gè)分量，用以產(chǎn)生磁時(shí)來(lái)抵消轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的作用，∴雖然定轉(zhuǎn)子無(wú)直接電聯(lián)系，定子電流會(huì)自動(dòng)增加的原因。從空載到滿載，由電勢(shì)平衡方程式∵根本不變，，略有∴略有下降，故主磁通略為下降。5．9異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪幾種？等效電路中的代表什么意義？能否用電感或電容代替？等效電路T形等效電路形準(zhǔn)確P形等效電路〔為復(fù)數(shù)〕換準(zhǔn)確P形等效電路〔為實(shí)數(shù)〕簡(jiǎn)化形等效電路〔=1〕消耗在上的電功率就是電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械功率，它是有功功率，不能用電容或電感代替。5．10異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，假設(shè)電源電壓下降過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？試說(shuō)明其原因。如果電源電壓下降，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的、、、、有何影響？∵負(fù)載不變∴不變?nèi)珉妷合陆颠^(guò)多，為保持不變，易燒毀電機(jī)?！唷唷唷噢D(zhuǎn)矩不變，∵為常數(shù)不變不變∵∵∴∴〔或者，成平方下降，而負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變∴〕5．11漏電抗大小對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，包括起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等有何影響？為什么？∴漏電抗與成反比，與成正比5．12*繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，如果〔1〕轉(zhuǎn)子電阻增加一倍；〔2〕轉(zhuǎn)子漏電抗增加一倍；〔3〕定子電壓的大小不變，而頻率由50Hz變?yōu)?0Hz，各對(duì)最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有何影響？〔1〕增加一倍，增加，不變〔2〕增加一倍，減小，減小〔3〕由50Hz變?yōu)?0Hz，相當(dāng)于增加，且分母增大了∴，減小5．13一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)，原來(lái)轉(zhuǎn)子是插銅條的，后因損壞改為鑄鋁的，在輸出同樣轉(zhuǎn)矩的情況下，以下物理量將如何變化？〔1〕轉(zhuǎn)速；而負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，∴下降〔2〕轉(zhuǎn)子電流；負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，根本不變，∵∴根本不變?！?〕定子電流；∴根本不變。〔4〕定子功率因數(shù)；〔5〕輸入功率；根本不變∴根本不變。〔6〕輸出功率；〔∵增大〕〔7〕效率；∵損耗減小〔8〕起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；〔9〕最大電磁轉(zhuǎn)矩。不變5．14繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串人適當(dāng)?shù)碾娮杩梢栽龃笃饎?dòng)轉(zhuǎn)矩，串入適當(dāng)?shù)碾娍箷r(shí)，是否也有相似的效果？轉(zhuǎn)子側(cè)串入電抗，不能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩∵串如電抗后雖然增大了，但下降∴總起來(lái)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩仍然不能增大。5．15普通籠型異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，為什么起動(dòng)電流很大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大？但深槽式或雙籠電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流較小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，為什么？大的原因是：在剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以較大的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)環(huán)，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生較大的電勢(shì)，因而產(chǎn)生較大的電流，由磁勢(shì)平衡關(guān)系，定子中也將流過(guò)較大的電流。不大的原因是：在剛起動(dòng)時(shí)，=0,=1，轉(zhuǎn)子頻率較高，轉(zhuǎn)子電抗較大，轉(zhuǎn)子邊的功率因數(shù)很低，由知，最初起動(dòng)時(shí)，雖然較大，但因很低，∴仍然不大。對(duì)深槽和雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，有明顯的集膚效應(yīng)，即轉(zhuǎn)子電流在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體外表流動(dòng)，相等于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體截面變小，電阻增大，即相等于轉(zhuǎn)子回路串電阻，使當(dāng)起動(dòng)完畢后，很小，沒(méi)有集膚效應(yīng)，轉(zhuǎn)子電流流過(guò)的導(dǎo)體截面積增大，電阻減小，相當(dāng)于起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路所串電阻去掉，減小了轉(zhuǎn)子銅損耗，提高了電機(jī)的效率。5．16繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子回路中串人電阻起動(dòng)時(shí)，為什么既能降低起動(dòng)電流又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？試分析比擬串入電阻前后起動(dòng)時(shí)的、、、是如何變化的？串入的電阻越大是否起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大？為什么？繞線式轉(zhuǎn)子串入電阻后，轉(zhuǎn)子電流減小，定子電流也減小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，這是因?yàn)椋涸谄饎?dòng)時(shí)，，雖然串入導(dǎo)致減小，但卻使得設(shè)串電阻前由于，∴②較大，接近正常運(yùn)行時(shí)的主磁通，轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù)③增大，綜合三個(gè)因素，一般情況下，串入電阻后，和將變小，根本不變，嚴(yán)格地講，隨變小，會(huì)大一點(diǎn)〔∵變小，〕，將明顯提高明顯增加，因?yàn)樽畲鬄?，接近1時(shí)變化不大了，相反，電阻率大了，電流明顯減小，反而會(huì)變小，∴并不是串電阻越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。5．17兩臺(tái)同樣的籠型異步電動(dòng)機(jī)共軸連接，拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載。如果起動(dòng)時(shí)將它們的定子繞組串聯(lián)以后接至電網(wǎng)上，起動(dòng)完畢后再改接為并聯(lián)。試問(wèn)這樣的起動(dòng)方法，對(duì)起動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩的影響怎樣？通過(guò)串聯(lián)起動(dòng)，使每臺(tái)電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)候的因此為并聯(lián)時(shí)的，為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)的，而電網(wǎng)供給的起動(dòng)電流為并聯(lián)時(shí)的〔∵電網(wǎng)供給的電流并聯(lián)是一臺(tái)起動(dòng)電流的2倍〕5．18繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，試定性分析轉(zhuǎn)子回路突然串入電阻后降速的電磁過(guò)程。5．19繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子回路接入一個(gè)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同頻率、同相位的外加電動(dòng)勢(shì)，試分析電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將如何變化？5．20單繞組變極調(diào)速的根本原理是什么？一臺(tái)四極異步電動(dòng)機(jī)，采用單繞組變極方法變?yōu)閮蓸O電機(jī)時(shí)，假設(shè)外加電源電壓的相序不變，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)?huì)這樣？5．21為什么在變頻恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)要求電源電壓隨頻率成正比變化？假設(shè)電源的頻率降低，而電壓的大小不變，會(huì)出現(xiàn)什么后果。5．22如果電網(wǎng)的三相電壓顯著不對(duì)稱，三相異步電動(dòng)機(jī)能否帶額定負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行？為什么？5．23*一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流等于額定電流的6倍，試計(jì)算當(dāng)電網(wǎng)三相電壓不對(duì)稱、負(fù)序電壓分量的大小等于額定電壓10%、電機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，定子相電流可能出現(xiàn)的最大值是額定電流的多少倍？這樣的運(yùn)行情況是否允許？為什么？5．24三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)有一相斷線，能否繼續(xù)運(yùn)行？當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)之后，能否再起動(dòng)？5．25怎樣改變單相電容電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？對(duì)罩極式電動(dòng)機(jī)，如不改變其內(nèi)部構(gòu)造，它的旋轉(zhuǎn)方向能改變嗎？5．26試畫(huà)出三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由單相電網(wǎng)供電、當(dāng)作單相電動(dòng)機(jī)應(yīng)用時(shí)的接線原理圖。5．27感應(yīng)調(diào)壓器與自耦變壓器相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？5．28一臺(tái)型號(hào)為JO2-82-4的三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為55kW，額定電壓為380V，額定功率因數(shù)為0.89，額定效率為91.5%，試求該電動(dòng)機(jī)的額定電流∴5．29*異步電動(dòng)機(jī)的額定頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速為970r/min，問(wèn)該電機(jī)的極數(shù)是多少？額定轉(zhuǎn)差率是多少？∵∴極數(shù)為6極。5．30一臺(tái)50Hz三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組Y聯(lián)接，在定子上加額定電壓。當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)，其滑環(huán)上測(cè)得電壓為72V，轉(zhuǎn)子每相電阻，每相漏抗。忽略定子漏阻抗壓降，試求額定運(yùn)行，時(shí)，〔1〕轉(zhuǎn)子電流的頻率；轉(zhuǎn)子電流的頻率〔2〕轉(zhuǎn)子電流的大小；滑環(huán)上測(cè)得電壓為72V，這是線電壓，相電壓為∵轉(zhuǎn)子開(kāi)路，且忽略定子漏阻抗壓降，說(shuō)明轉(zhuǎn)子上的電壓為∴∴〔3〕轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)的大??；∵轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)測(cè)得的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)為此時(shí)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，即，當(dāng)時(shí)〔4〕電機(jī)總機(jī)械功率。5．31一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為：，定子聯(lián)接，50Hz，額定轉(zhuǎn)速，，，，，忽略不計(jì)，。試求：〔1〕極數(shù)；解：∵∴∴P=2，即2P=4〔2〕同步轉(zhuǎn)速；〔3〕額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子頻率；〔4〕繪出T型等效電路并計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的、、和?！喽ㄗ与娏鳛椤矞蟆?∴5．32JO2-92-4三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為：，〔定子聯(lián)接〕，，，，，，，，機(jī)械損耗。試用T型、較準(zhǔn)確Г型和簡(jiǎn)化Г型三種等效電路計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的定子電流、功率因數(shù)和效率，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)展分析比擬。T型等效電路：即〔滯后〕為了求功率，要計(jì)算，∴∴忽略。較準(zhǔn)確P型電路5．33*三相異步電動(dòng)機(jī)，，〔線電壓〕，，4極，Y聯(lián)接，。空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)為：〔線電壓〕，，，機(jī)械損耗。短路試驗(yàn)中的一點(diǎn)為：〔線電壓〕，，。試計(jì)算出忽略空載附加損耗和認(rèn)為時(shí)的參數(shù)、、和?？蛰d試驗(yàn)：忽略或者短路試驗(yàn)：5．34一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率為10.7kW，定子銅耗為450W，鐵耗為200W，轉(zhuǎn)差率為，，試計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及總機(jī)械功率。電磁功率5．35一臺(tái)JO2-52-6異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓為380V，定子Δ聯(lián)接，頻率50Hz，額定功率7.5kW，額定轉(zhuǎn)速960r/min，額定負(fù)載時(shí)，定子銅耗474W，鐵耗231W，機(jī)械損耗45W，附加損耗，試計(jì)算額定負(fù)載時(shí)，〔1〕轉(zhuǎn)差率；〔2〕轉(zhuǎn)子電流的頻率；〔3〕轉(zhuǎn)子銅耗；〔4〕效率；〔5〕定子電流?！?〕∴〔2〕〔3〕=7500+45+37.5=7582.5W〔4〕=474+316+213+45+37.5=1103.5W〔5〕5．36一臺(tái)4極中型異步電動(dòng)機(jī)，，，定子Δ聯(lián)接，定子額定電流，頻率50Hz，定子銅耗，轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗，機(jī)械損耗，附加損耗，，。正常運(yùn)行時(shí)，，；起動(dòng)時(shí)，由于磁路飽和與趨膚效應(yīng)的影響，，，。試求：〔1〕額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩和效率；〔2〕最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)〔即過(guò)載能力〕和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。解：〔1〕即〔2〕5．37一臺(tái)三相8極異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為：，，，，過(guò)載能力。試求：〔1〕產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率；〔2〕時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩?！?〕推倒如下：〔即時(shí)〕求一元二次方程即可〔2〕5．38一臺(tái)三相4極異步電動(dòng)機(jī)額定功率為28kW，，，，定子為三角形聯(lián)接。在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為額定電流的6倍，試求用Y-Δ起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流是多少？解：直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：用Y-△起動(dòng)時(shí)：5．39一臺(tái)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，，，，，Y聯(lián)接。其參數(shù)為，，，電動(dòng)勢(shì)及電流的變比。現(xiàn)要求把起動(dòng)電流限制為3倍額定電流，試計(jì)算應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路每相中接入多大的起動(dòng)電阻？這時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多少？解：起動(dòng)時(shí)阻抗：∴每相接入的起動(dòng)電阻為：]5．40一臺(tái)4極繞線型異步電動(dòng)機(jī)，50Hz，轉(zhuǎn)子每相電阻，額定負(fù)載時(shí)，假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，要求把轉(zhuǎn)速降到1100r/min，問(wèn)應(yīng)在轉(zhuǎn)子每相串入多大的電阻？解：∵負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變∴電磁轉(zhuǎn)矩不變5．41一臺(tái)三相4極異步電動(dòng)機(jī)，，定子Y接法，〔滯后〕，，，，機(jī)械損耗和附加損耗之和為288W，設(shè)，試求：〔1〕額定運(yùn)行時(shí)輸出功率、電磁功率和輸入功率；〔2〕額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩?！?〕2P=4，〔2〕