長沙理工大學(xué)電機(jī)題庫

《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》練習(xí)題及其答案第1章直流電機(jī)ー、填空題:1-1-1,并勵直流發(fā)電機(jī)自勵建壓的條件是；；〇（答:主磁路存在剩磁;并聯(lián)在電樞兩端的勵磁繞組極性要正確,使勵磁電流產(chǎn)生的補(bǔ)充磁通方向與剩磁磁通方向相同;勵磁回路的總電阻必須小于臨界電阻）1-1-2、可用下列關(guān)系來判斷直流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng) 時為電動機(jī)狀態(tài),當(dāng) 時為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（答:Ea<U;Ea>U）1-1-3、直流發(fā)電機(jī)的繞組常用的有和兩種形式,若要產(chǎn)生大電流,繞組常采用繞組。（答:畳繞組；波繞組;疊）1-14、直流發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向,直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向。（答:相反;相同）1-1-5,單疊和單波繞組，極對數(shù)均為p時，并聯(lián)支路數(shù)分別是，0（2p；2）1-1-6、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由 和共同作用產(chǎn)生的。（答：每極氣隙磁通量;電樞電流）二、判斷題1-2-1>ー臺并勵直流發(fā)電機(jī)，正轉(zhuǎn)能自勵，若反轉(zhuǎn)也能自勵。（F）1-2-2、一臺直流發(fā)電機(jī)，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（）（T）1-2-3、一臺并勵直流電動機(jī)，若改變電源極性，則電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變。（F）1-2-4、直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的，因此穩(wěn)定運(yùn)行時，大的電磁轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速就高。（F）三、選擇題1-3-1、直流發(fā)電機(jī)主磁極磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢存在于（）中。（1）（1）電樞繞組；（2）勵磁繞組；（3）電樞繞組和勵磁繞組1-3-2、直流發(fā)電機(jī)電刷在幾何中線上,如果磁路不飽和,這時電械反應(yīng)是（3）（1）去磁；（2）助磁;（3）不去磁也不助磁。1-3-3、如果并勵直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升20%,則空載時發(fā)電機(jī)的端電壓Uo升高（2）。（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。1-3-4、直流并勵電動機(jī)起動時,電樞回路的起動電阻阻值應(yīng)置于（D）A零的位置;B中間位置；C接近于零的位置；D最大位置1-3-5、串勵直流電動機(jī)的主要特點是:（A）A,牛馬特性; B恒轉(zhuǎn)矩特性; C恒功率特性1-3-6、直流發(fā)電機(jī)通過主磁通感應(yīng)的電勢應(yīng)存在于:（A）A電樞繞組； B勵磁繞組1-3-7、直流電動機(jī)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)時,電樞電壓U和電樞電勢ん關(guān)系（B）〇AU>紇； BU<Eai CU=Ea1-3-8、負(fù)載運(yùn)行的直流電機(jī),氣隙磁密沿電樞圓周的分布為（C）?A隨負(fù)載變化的平頂波； B始終與電機(jī)轉(zhuǎn)向相同; C隨負(fù)載變化的畸變的尖頂波1-3-9、一臺直流電動機(jī)，電刷位于幾何中性線上，如果考慮磁路飽和的影響，這時電樞反應(yīng)對磁場的影響是（A）：A去磁;B増磁； C不去磁也不増磁四、簡答題1-4-1,直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式有哪幾種?（答:他勵;自勵（包括并勵，串勵和復(fù)勵））1-4-2、如何確定換向極的極性,換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯(lián)?（答:使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應(yīng)磁通方向相反。對于直流發(fā)電機(jī)而營,換向極性和電樞要進(jìn)入的主磁極性相同；而對于直流電動機(jī)，則換向極極性和電樞要進(jìn)入的主磁極極性相反。換向極繞組與電樞組相串聯(lián)的原因是:使隨著電樞磁場的變化，換向極磁場也隨之變化,即任何負(fù)載情況下都能抵消電樞反應(yīng)的影響。）1-4-3、試比較他勵和并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性有何不同?并說明影響曲線形狀的因素。（答：并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性比他勵的軟。他勵：影響因素有兩個:（1）隨著la增加,laRa增加,使U下降;（2）隨著la增加,電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng),使磁通tp減少，電樞電動勢Ea減少，最后使U下降。并勵:影響因素有三個：（1）隨著la增加,laRa增加，使U下降;（2）隨著la增加,電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng),使磁通屮減少，電樞電動勢Ea減少,最后使端電壓U下降。（3）兩端電壓下降,磁通屮下降,電樞電動勢Ea進(jìn)ー步減少,端電壓U進(jìn)ー步下降。）1-4-4、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)上,若原動機(jī)停止供給機(jī)械能,將發(fā)電機(jī)過渡到電動機(jī)狀態(tài)エ作,此時電磁轉(zhuǎn)矩方向是否變?旋轉(zhuǎn)方向是否改變?（答：電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變。）1-4-5、在直流電機(jī)中,換向器和電刷的作用是什么?答:在直流電機(jī)中,電樞電路是旋轉(zhuǎn)的,依靠換向器和電刷的作用,使構(gòu)成每條支路的元件不停地輪流變換,而每條支路的元件數(shù)、位置和感應(yīng)電動勢的方向不變，支路電流產(chǎn)生的磁動勢的空間位置也始終不變。因此,直流發(fā)電機(jī)的換向器和電刷起了整流器的作用，將電樞繞組產(chǎn)生的交流感應(yīng)電動勢和電流變換成直流引到外電路;直流電動機(jī)的換向器和電刷起r逆變器的作用,將外部直流電流變換成交流電流引入電樞繞組。1-4-6、分析哪些因素影響直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢:若一臺直流發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時的電動勢為E”，那么當(dāng)勵磁電流、磁通分別減少10%或者轉(zhuǎn)速提高10%時的電動勢為多少?答:根據(jù)直流電機(jī)感應(yīng)電動勢的公式E=Ce中〃可知，電動勢正比于磁通與轉(zhuǎn)速的乘積,當(dāng)磁通為常數(shù)時,電動勢正比于轉(zhuǎn)速,當(dāng)轉(zhuǎn)速為常數(shù)時,電動勢正比于磁通。當(dāng)勵磁電流減少10%時,磁通將相應(yīng)減少，此時的感應(yīng)電動勢將減小，但由于磁路飽和的影響,磁通減少不到10%,故0.9En<E<En.當(dāng)磁通減少10%時,感應(yīng)電動勢也將減小10%,即E=0.9En。當(dāng)轉(zhuǎn)速提高10%時,感應(yīng)電動勢也將提高10%,即E=1.1En。1-4-7、把他勵直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高20%,此時空載端電壓升高多少?如果是并勵直流發(fā)電機(jī)，電壓變化前者大還是后者大?答:根據(jù)Uo=E=Ce①"可知，當(dāng)他勵直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高20%時,也將升高20%。如果是并勵直流發(fā)電機(jī),び。的升高將大于20%。因為并勵直流發(fā)電機(jī)端電壓的升高,使勵磁電流增大，磁場增強(qiáng),由此引起端電壓進(jìn)ー步升高。1-4-8、簡述并勵直流發(fā)電機(jī)自勵的條件;若正轉(zhuǎn)時能自勵，試問反轉(zhuǎn)能否自勵?若在額定轉(zhuǎn)速時能自勵，試問降低轉(zhuǎn)速后能否自勵?答：并勵直流發(fā)電機(jī)自勵有如下3個條件：①要有剩磁:②由剩磁感應(yīng)產(chǎn)生的勵磁電流所產(chǎn)生的磁通方向與剩磁方向一致:③勵磁冋路的總電阻要小于臨界電阻值。若正轉(zhuǎn)時能自勵，在不改變?nèi)魏谓泳€的情況下,反轉(zhuǎn)是不能自勵的。因為，如果不改變?nèi)魏谓泳€,反轉(zhuǎn)時將破壞上述自勵的第二個條件。要使反轉(zhuǎn)時也能自勵，必須在反轉(zhuǎn)時交換勵磁繞組的兩端。若在額定轉(zhuǎn)速時能自勵,降低轉(zhuǎn)速后可能就不能自勵了。因為不同的轉(zhuǎn)速對應(yīng)不同的空載特性,相應(yīng)的臨界電阻值也就不同。直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低后,臨界電阻值減小，當(dāng)臨界電阻值小于勵磁回路的總電阻時,并勵直流發(fā)電機(jī)便不能自勵。1-4-9,怎樣改變并勵、串勵和積復(fù)勵直流電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?答:直流電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向由電磁轉(zhuǎn)矩的方向決定,而電磁轉(zhuǎn)矩的方向由磁通的方向和電樞電流的方向共同決定。改變磁通或者電樞電流的方向就可以改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，從而改變電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，交換并勵直流電動機(jī)勵磁繞組的兩端,或者對調(diào)電樞繞組的兩端就可以改變其轉(zhuǎn)向;串勵直流電動機(jī)改變轉(zhuǎn)向的方法與并勵直流電動機(jī)相同:積復(fù)勵直流電動機(jī)只要對調(diào)電樞繞組的兩端,既改變了轉(zhuǎn)向又保證了仍然為積復(fù)勵。1-4-10,試比較串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性與并勵直流電動機(jī)有何不同;為什么傳統(tǒng)電カ機(jī)車大都采用串勵宜流電動機(jī)?答:并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性是一條略向右下傾斜的直線,隨著電磁轉(zhuǎn)矩的增加,轉(zhuǎn)速略有下降,其特性較硬;而串勵宜流電動機(jī)的機(jī)械特性是一條像雙曲線ー樣的曲線,隨著電磁轉(zhuǎn)矩的增加,轉(zhuǎn)速下降很快,其特性很軟。當(dāng)電カ機(jī)車重載或上坡時,轉(zhuǎn)矩加大,轉(zhuǎn)速自動降低,既保證了安全,乂使其輸入、輸出功率增加較少,電機(jī)不易過載。因此,電カ機(jī)車均采用串勵直流電動機(jī)。1-4-1k將一臺額定功率為Pル的直流發(fā)電機(jī)改為電動機(jī)運(yùn)行，其額定功率怎樣變化?如果是將額定功率為セ的電動機(jī)改為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,其額定功率又將怎樣變化?答;將額定功率為「ル的直流發(fā)電機(jī)改為電動機(jī)運(yùn)行時，原發(fā)電機(jī)的額定功率セ（輸出功率）即為該電動機(jī)的額定輸入功率,故其額定功率（クセ）將小「セ。如果將額定功率為セ電動機(jī)改為發(fā)電機(jī)運(yùn)行,原電動機(jī)的額定輸入功率（セ/ワ）即為該發(fā)電機(jī)的額定功率,故其額定功率將大了セ。1-4-12.何謂電樞反應(yīng)?電樞反應(yīng)對氣隙磁場有什么影響?對電機(jī)運(yùn)行有何影響?答:直流電機(jī)勵磁后，山勵磁磁動勢ル產(chǎn)生氣隙磁場,電樞繞組內(nèi)通有電流，“產(chǎn)生的電樞磁動勢と對氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)使氣隙磁場波形畸變,并呈去磁性。電樞反應(yīng)對宜流發(fā)電機(jī)影響其端電壓，對直流電動機(jī)影響其電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。1-4-13.直流電動機(jī)有哪幾種勵磁方式?在不同的勵磁方式下，線路電流.電樞電流、勵磁電流三者之間關(guān)系如何?答:直流電動機(jī)的勵磁方式一般有四種:（1）他勵勵磁電流//與電樞電流/“、線路電流/無關(guān),且［“=/。（2）并勵線路電流/與電樞電流，“、勵磁電流//的關(guān)系為/=/“+ケ。（3）串勵線路電流，與電樞電流/。、勵磁電流，/為同一個電流，即/=/“=〃（4）復(fù)勵勵磁繞組有兩個部分，一個繞組與電樞繞組并聯(lián)，另ー個繞組與電樞繞組串聯(lián)。以“先并后串’’為例,線路電流，就是串勵繞組中的電流/川;，IL等于電樞電流/“與并勵繞組中電流/件之和，即/=/祥=/“+/伊1-4-14、指出直流電機(jī)中以下哪些量方向不變,哪些量是交變的:（1）勵磁電流;（2）電樞電流;（3）電樞感應(yīng)電動勢;（4）電樞元件感應(yīng)電動勢;（5）電樞導(dǎo)條中的電流:（6）主磁極中的磁通;（7）電樞鐵心中的磁通。答:（1）勵磁電流是直流電流,不交變;（2）電樞電流指的是電刷端口處的總電流，為直流電流，不交變;（3）電樞感應(yīng)電動勢指的是電刷端口處的總感應(yīng)電動勢，為直流電動勢,不交變;（4）電樞元件有效導(dǎo)體不斷交替切割N極磁力線和S極磁力線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為交流電動勢;（5）電樞導(dǎo)條中的電流為交變電流,對發(fā)電機(jī)而言,導(dǎo)條中的交變感應(yīng)電動勢經(jīng)換向器、電刷、外電路構(gòu)成閉合電路,形成電樞導(dǎo)條交流電流:對電動機(jī)而言,電樞端電流經(jīng)電刷、換向器進(jìn)入電樞導(dǎo)條,形成交變電流;（6）勵磁繞組通入直流勵磁電流形成主磁通，顯然主磁極中的磁通不交變:（7）主磁通本身不交變,但電樞鐵心的旋轉(zhuǎn)使得電樞鐵心中的任意一點都經(jīng)歷著交變的磁通,所以電樞鐵心中的磁通為交變磁通。1-4-15,改變并勵直流電動機(jī)電源的極性能否改變它的轉(zhuǎn)向?為什么?答:根據(jù)并勵直流電動機(jī)電樞與勵磁繞組的連接特點,改變電源的極性使電樞電流/“反方向,同時也使勵磁電流反方向，使主磁場極性改變。根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩與主磁通中和電樞電流ん關(guān)系為T=￡①/“，當(dāng)中和，”同時改變方向時，電磁轉(zhuǎn)矩仍維持原來的方向不變。因此,改變并勵直流電動機(jī)セ源的極性不能改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。1-4-16,改變串勵直流電動機(jī)電源的極性能否改變它的轉(zhuǎn)向?為什么?答:串勵直流電動機(jī)的電樞與勵磁繞組串聯(lián)。改變電源極性將使電樞電流和勵磁電路同時改變方向，1:磁通中也改變方向。根據(jù)T=C,①/〃,當(dāng)中和ん同時改變方向時,ア的方向仍保持不變。所以改變串勵直流電動機(jī)電源的極性不能改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。1-4-17,并勵直流發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電的原理是什么?答：電機(jī)的微弱的剩磁產(chǎn)生較低的剩磁電勢,剩磁電勢加在勵磁繞組上,產(chǎn)生勵磁電流、磁場，若此時的磁場和原先的剩磁磁場相同，它們就會加強(qiáng),產(chǎn)生更大的磁場,進(jìn)而產(chǎn)生更大的切割電勢,電機(jī)就會起勵,完成自勵發(fā)電。1-4-18、試分析并勵電機(jī)的自勵建壓條件。答:1）必須有剩磁。否則要充磁。2）轉(zhuǎn)向要正確,使產(chǎn)生的電流和原磁場疊加而加強(qiáng)。3）場阻不能太大。4）轉(zhuǎn)速不能太低，轉(zhuǎn)速應(yīng)該達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。1-4-19,并勵直流電機(jī)起動時，電樞回路中的起動電阻Rn和勵磁回路中的調(diào)磁電阻S各應(yīng)處于什么位置?說出原因?答：電機(jī)起動時,要求大的起動轉(zhuǎn)矩和小的起動電流。這就要求有強(qiáng)的勵磁磁場，因此勵磁回路電阻最小,即S處于最小位置。小的電樞電流，即電樞回路中的起動電阻Rn應(yīng)該最大位置。五、計算題1-5-1、一臺并勵直流電動機(jī),銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=3.5kW,Un=220V,In=20A,nN=1000r/min,電樞電阻Ra=lQ,AUb=lV,勵磁回路電阻Ri=4400,空載實驗:當(dāng)U=220V,n=1000r/min時，Io=2A,試計算當(dāng)電樞電流L=10A時,電機(jī)的效率（不計雜散損耗）。Uf220解:勵磁電流:ル=丄=——A=0.5AfRf440U12202勵磁損耗：/"=4./；=，=——=110WCufffRj440空載時：輸入功率:Pt=UI（）=220x2W=440W勵磁功率：Pf=\\0W電樞銅損耗:PCua=Rjl=RSlQ-IfY=2.25W電刷接觸損耗：PCub=2kUbI：=2x1x1.5W=3.0W附加損耗：厶=0則:ウ"+七=6ーりーり?一々3一以=324.75卬當(dāng)/“=10A時,I=Ia+If=\0.5A輸入功率：R=U/=220xl0.5W=2310WPCua=RX=^02W=\00WPf=110WPCub=2W=2X1X1OW=20W輸出功率:P2=Pi-XP=Pl-PCua-Pf-PCub-（Pmec+PFe）=1755.25W效率:ク=上x100%=75.98%1-5-2、一臺并勵直流發(fā)電機(jī),銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=6kW,Un=230V,nN=1450r/min,Ra=0.57Q（包括電刷接觸電阻）,勵磁回路總電阻Rf=177C,額定負(fù)載時的電樞鐵損Pfw=234W,機(jī)械損耗為Pm?；=61W,求:（1）額定負(fù)載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負(fù)載時的效率。（J220解:（1）H=&=6AW:レ=ユ=——A=1.3A；Pf=Rfll=2991V；fRf177 fff- =響A=26.L4;厶=ム+り=27.44：—j=427.9W所以も,=6+た““+り=6726.9W；Te1n=2= =

亠x100%=85.45%6(2)Pl=Pem+Pniec+PFe=7021.9W；f]=1-5-3>ー臺并勵直流發(fā)電機(jī),銘牌數(shù)據(jù)如下:亠x100%=85.45%6Rr57.5Q,電樞電阻RlO.IQ,不計電樞反應(yīng)磁路飽和?，F(xiàn)將這臺電機(jī)改為并勵直流電動機(jī)運(yùn)行,把電樞兩端和勵磁繞組兩端都接到220V的直流電源:運(yùn)行時維持電樞電流為原額定值。求（1）轉(zhuǎn)速n；（2）電磁功率:（3）電磁轉(zhuǎn)矩。解:/=ム="A=4A；/ 23x10^A=1（X）A/=/+/=1044fRf57.7 n厶230 f%=&/；=108L6WE(1)Eu=Un+/?,/?=240.4V；￡①="=0.1603nN電動機(jī)運(yùn)行：Eu=UN-RJa=209.6V：C,a>'=—C,(D=—xO.1603=0.1533" "a e230 230En=-2-=1367"minCO,（3）&=221,798xlQ32^x1367/60N=（3）&=221,798xlQ32^x1367/60N=152.271-5-4一臺并勵直流發(fā)電機(jī)セ=16%W,UN=230V,IN=69.6A,nN=1600r/min?電樞回路電阻Ra=0.1280,勵磁回路電阻R/=150C,額定效率み=85.5%。試求額定工作狀態(tài)下的勵磁電流、電樞電流、電樞電動勢、電樞銅耗、輸入功率、電磁功率。U230解：/心=ポ=——=1.534/仙=厶+，例=69.6+1.53=71.134Rf150EaN=UNIaNRa=230+71.13x0.128=239.1V= 4=71.132x0.128=647.6W:耳必ル"=239.1x71.13=17*W輸出功率Pin4 16輸出功率Pin4 1616クn85.5%85.5%=l8.7kW1-5-5、并勵直流發(fā)電機(jī)厶,=7.5kW,UN=220V,lN=40.64,nN=3000r/min,Ra=O.213Q,額定勵磁電流/加=0.683A,不計附加損耗，求電機(jī)工作在額定狀態(tài)下的電樞電流、額定效率、輸出轉(zhuǎn)矩、電樞銅

耗、勵磁銅耗、空載損耗、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩及空載轉(zhuǎn)矩。解:[“=/n-//n=406-0.683=40A；Pt=UN=220x40.6=8932W；nAf=-^LxlOO%=——-X100%=84%：7；=9550=9550x--=24/V-mPi 8932 2nN3000P,u”二I1Ra=402x0.213=341W；Rf=——= =322Q“a f/か0.683Pe=I^2?Rf=UN?I小=220x0.683=150W%"ー為"M=8932-7500-341-150=941Pm=Px-Pcua-Pcuf=8932-341-150=8441Wp“ 8.441た9550 =9550 =27N?mnN 3000To=T-T2=27-24=3N-m1-5-6、某直流電機(jī),PN=4KW、Un=110い、nN=1000r/min以及rjN=0.8O若是直流發(fā)電機(jī),試計算額定電流/N:如果是直流電動機(jī),再計算/い解:若是直流發(fā)電機(jī)ル="/(Z可=4x103/11〇=36.36A：如果是直流電動機(jī)，再計算/い!N=PN/UNrjN=4x107(110x0.8)=45.45A1-5-7、一臺直流發(fā)電機(jī)額定功率セ=30KW,額定電壓=23OV,額定轉(zhuǎn)速〃n=じ00〃min,極對數(shù)"=2,電樞總導(dǎo)體數(shù)N=572,氣隙每極磁通。=0.01"%,單疊繞組。求:(1)額定運(yùn)行時的電樞感應(yīng)電勢石“:額定運(yùn)行時的電磁轉(zhuǎn)矩ア。解:(1)EaN=Ce(/)NnN=(/>NnN=^^x0.015xl500=214.5VaNeNN60a'N60x2(2)以,3OxlO(2)以,3OxlO3aNNUN230=130.443c血"瑞%，"渡x0-015x130.4=178.1N.根1-5-8>已知一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，額定功率T\=10KW,額定電壓U”=230レ，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min.電樞回路各繞組總電阻??”=0.486。，勵磁繞組電阻R,=215。，ー對電刷上壓降為2V,額定負(fù)載時的電樞鐵損耗“枚=442W和機(jī)械損耗p,“=104W,求:(1)額定負(fù)載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩:(2)額定負(fù)載時的效率。

TOC\o"1-5"\h\zん〃,、, ,, Pn Un IOxIO3 230 グ〈解:1)&:ム,+/加='±+—= +——=44.554l,Nn m 厶 Rf230 215EaN=UN+IaNRu+2kU=230+44.55x0.486+2=253,7VPmn=EaNIaN=253.7x44.55=11.3kWTn=9550O生=9550x丄!二=74.42N.加NnN 14502）り№=々川+ +外,=11.3+0.104+0.442=11.846AW以=セ/ム=10/11.846=84.4%1-5-9、一臺直流電動機(jī),其額定數(shù)據(jù)如下:&=160%W,ム=220レ，へ=90%，"N=1500ク;融。求該電動機(jī)的額定電流。解:宜流電動機(jī)的額定功率為セ=U/nクN則其額定電流為:_PN則其額定電流為:_PN 160xl03ハ小220x0.9A=80841-5-10、一臺并勵直流電動機(jī),已知其額定值為セ=37&W,UN=440V,IaN=95.4A,nN=1500r/nin,Ra=0.29Q,勵磁功率號=1200W,空載損耗穌=1935W。試求:（1）電動機(jī)的額定電流和額定效率;（2）額定運(yùn)行時的電磁功率和輸出轉(zhuǎn)矩;（3）當(dāng)電樞電流為額定值的50%時的電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和效率。解：（1）額定電樞銅損耗為PCua=R“I：n=0-29x95,42W=2639.34W電動機(jī)的額定輸入功率為=セ+た,必+號+4=（37x1〇3+2639.34+1200+1935何=42774.34W電動機(jī)的額定電流和額定效率為VYilAp 37x1(ドクm=—x100%= xlOO%=86.5%P、N 42774.34(2)額定運(yùn)行時的電磁功率和輸出轉(zhuǎn)矩為クn=セ+4=(37x1〇コ+1935ル=38935VVp 37x1O3Tn=9.55ー丄=9.55x^———N-m=235.6N-mNnN 1500（3）當(dāng)電樞電流為額定值的50%時,由/；=。ア①/“可知電磁轉(zhuǎn)矩也為額定值的50%（因為勵

磁沒有改變）,即p 38935T=0.57；.=0.5x9.55=0.5x9.55x N?加=123.94N?加。調(diào) nN 1500電動勢為En=Vn-RJaN=(440-0.29x95.4)V=412.3VE=Un-RaIa=(440-0.29x95.4x0.5)V=426.2V轉(zhuǎn)速為n= nN= x1500r/min=1550.6r/min輸入功率為P\=UNIa+Pf=(440X95.4X0.5+1200)W=22188W電磁功率為ク=6ーんー號=卜2188-0.29x(0.5x95.4》-12Oo]lV=20328.2W或p產(chǎn)迫T=2%*1550.6x123.94W=20125.2W'60' 60輸出功率為Pe=EIa=(426.2x95.4x0.5)W=20329.74W6=り-4=(20382,2一1935)W=18393.2W效率為p 1oonaクク=二X100%=X100%=82.9%P} 221881-5-1K一臺并勵直流電動機(jī)拖動一臺他勵直流發(fā)電機(jī)發(fā)電,已知電動機(jī)的額定值為セ=22%W,UN=220V,Ru=0.1250,Rf=57.6Q,nN=1450r/min,r/=86%,發(fā)電機(jī)的額定值為PN=19左W,UN=230V,Ra=0.20,nN=1450r/min,ク=85%?若忽略空載損耗和電樞反應(yīng)的影響,試求:（1）當(dāng)發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時,電動機(jī)的輸入功率;（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時,機(jī)組的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的端電壓（設(shè)各臺電機(jī)的勵磁始終保持額定勵磁不變）。解:（1）發(fā)電機(jī)的輸入功率即為電動機(jī)的輸出功率,故當(dāng)發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時電動機(jī)的輸入功率為り“prNGり“prNGりNM^NG 0.86x0.8519x10k\V=26kW（2）電動機(jī)的額定電樞電流為=/-/aNM1=/-/aNM1NM1fMPnmりnmUnmUNMRjm22x103 2200.86x22057.64=112.464則Ce則Ce①M(fèi)=UnM~RaMlaNM

nNM220-0.125x112.46ハ,ハ =0.1421450電動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速為〃〇“Unm_220〃〇“Unm_220盤中m0.142r/min=1549.3r/min發(fā)電機(jī)的額定電樞電流為, 空=3a=826弘則C￡則C￡OG=Ug.+&ノ“g.

nNG230+0.2x82.61… =0.171450發(fā)電機(jī)的空載電壓為九=CE(DGn0M=0.17x1549.3V=263AV1-5-12,一臺他勵直流電動機(jī):PN=10kW,Un=220V,n=90%，nN=1000r/min,R；,=1Q,不計電樞反應(yīng)的影響,試求:(1)In；EaN；Ce①;(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,電壓下降至200V時的電機(jī)轉(zhuǎn)速ni；(3)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,電樞回路串入電阻Rn=l。時的電機(jī)轉(zhuǎn)速m；解:1)Pn=UJnり:ル=セ/0"ク=10000/220/09=50.54；EaN=UN—IaNRn=220—50.5x1=169.5V=Ce^nN；EaN!nN=169.5/1000=0.1695=C,①：E=U-InNRa=200-50.5x1=149.5V=CtDn.,2)因為轉(zhuǎn)矩不變,所以電樞電流不變。" ”勺=￡,/CO=149.5/0.1695=882r/min;3)因為轉(zhuǎn)矩不變,所以電樞電流不變。n2=耳,/。仲=[220-50.5x(1+1)]/0.1695=702r/min;第2章 直流電動機(jī)的電カ拖動ー、填空題:2-1-1、他勵直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性是指在條件下,和的關(guān)系。（答:U=Un、中=中n,電樞回路不串電阻;n；Tc）2-1-2,直流電動機(jī)的起動方法有。（答:降壓起動、電樞回路串電阻起動）2-1-3、如果不串制動電阻,反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運(yùn)行時電樞電流的 倍。（答:2）2-1-4、當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過時，出現(xiàn)回饋制動。（答：理想空我轉(zhuǎn)速）2-1-5、拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時,應(yīng)采調(diào)速方法,而拖動恒功率負(fù)載時應(yīng)采用調(diào)速方法。（答：降壓或電樞冋路串電阻:弱磁）二、判斷題2-2-1、直流電動機(jī)的人為特性都比固有特性軟。（F）2-2-2、直流電動機(jī)串多級電阻起動。在起動過程中，每切除ー級起動電阻,電樞電流都將突變。（T）2-2-3、提升位能負(fù)載時的工作點在第一象限內(nèi),而下放位能負(fù)載時的工作點在第四象限內(nèi)。（T）2-2-4、他勵直流電動機(jī)的降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式,因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。（F）2-2-5、他勵直流電動機(jī)降壓或串電阻調(diào)速時,最大靜差率數(shù)值越大,調(diào)速范圍也越大。（T）三、選擇題2-3-1、電カ拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式中的GDユ反映了:（2）（1）旋轉(zhuǎn)體的重量與旋轉(zhuǎn)體直徑平方的乘積,它沒有任何物理意見;（2）系統(tǒng)機(jī)械慣性的大小,它是ー個整體物理量;（3）系統(tǒng)儲能的大小,但它不是ー個整體物理量。2-3-2、他勵直流電動機(jī)的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化,那么這條人為特性一定是;（3）（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性:（3）弱磁的人為特性。2-3-3、直流電動機(jī)采用降低電源電壓的方法起動,其目的是:（2）（1）為了使起動過程平穩(wěn):（2）為了減小起動電流:（3）為了減小起動轉(zhuǎn)矩。2-3-4、當(dāng)電動機(jī)的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機(jī)械功率都大時,這時電動機(jī)處于;（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài);（3）回饋制動狀態(tài)。2-3-5、他勵直流電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行串電阻調(diào)速,設(shè)調(diào)速前、后的電樞電流分別為L和L,那么;⑵（1）Ii<I2;（2）Ii=I2;（3）Ii>I2?2-3-6、一臺直流電動機(jī)在額定電壓下空載起動,和在額定電壓下半載起動,兩種情況下的起動電流的關(guān)系是（B）：A前者小于后者: B兩者相等: C后者小于前者2-3-7、他勵直流電動機(jī),電源電壓及負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,如果磁場減弱,電機(jī)轉(zhuǎn)速將:（A）A.升高; B.降低； C.不變2-3-8、他勵直流電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載額定運(yùn)行，若勵磁電流下降，穩(wěn)定運(yùn)行后，其電樞電流將;（A）A升高; B降低: C不變2-3-9、他勵直流發(fā)電機(jī)勵磁電壓不變,轉(zhuǎn)速提高10%時，其空載電壓將升高（A）；A=10%；B>10%；C<10%2-3-10、他勵直流電動機(jī)拖動位能性負(fù)載運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速〃"上，若要使其轉(zhuǎn)速變?yōu)镚"n）,應(yīng)采用的方法是（C）：A減小勵磁回路電阻,以增加每極磁通；B改變電源電壓的方向；C電樞回路串入適當(dāng)?shù)碾娮杷摹⒑喆痤}:2-4-1、電カ拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么?（答:電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須仃交點，且在交點處,滿足纟叫く空）anan2-4-2、何謂電動機(jī)的充分利用?（答：所謂電動機(jī)的充分利用是指電動機(jī)無論在額定轉(zhuǎn)速ド運(yùn)行,還是調(diào)速過程中處于不同轉(zhuǎn)速ド運(yùn)行,其電樞電流都等于額定值。）2-4-3、他勵直流電動機(jī)保持電樞電壓和主磁通為額定值,負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,如在電樞回路中串入電阻，對理想空載轉(zhuǎn)速有何影響?對起動電流有何影響?對穩(wěn)定電流有何影響?答：保持電樞電壓和主磁通為額定值時,他勵直流電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速為ヘ=ーカー,故電樞回路串電阻并不影響電機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速。由于起動電流ム,=ら,中電阻使起動電流減小。由R"+電于穩(wěn)定運(yùn)行時?；=。ア①/“=7；=C故電樞回路串電阻并不影響電機(jī)的穩(wěn)定電流。2-4-4,他勵直流電動機(jī)起動時，如果勵磁繞組斷線，在下列兩種情況下會有什么后果：（1）空載起動;（2）帶額定負(fù)載起動。答：如果勵磁繞組斷線,則直流電機(jī)只有很少的剩磁。（1）如果是空載起動，雖然電機(jī)可以起動，但起動后電樞電流較大;（2）如果是帶額定負(fù)載起動，則電機(jī)被堵轉(zhuǎn)，電流很大,導(dǎo)致電機(jī)損壞。?2-4-5、如果一臺電動機(jī)處于制動狀態(tài)，是不是一定會減速停車?電動機(jī)在減速過程中,是否一定處于

制動狀態(tài)?答:如果一臺電動機(jī)處于制動狀態(tài),它不一定會減速停車,因為電機(jī)在ー些制動狀態(tài)也可以穩(wěn)定運(yùn)行,如他勵直流電動機(jī)采用能耗制動下放重物。如果電動機(jī)在減速過程中,也不一定處于制動狀態(tài),因為如果電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩，電機(jī)就會減速。2-4-6、試分析他勵直流電動機(jī)3種制動狀態(tài)下的能量轉(zhuǎn)換情況。答:能耗制動是將系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)化為電能消耗在電樞回路:反接制動是將由系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)化來的電能和電源的電能一起消耗在電樞回路;而回饋制動是將系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)化為電能回饋給電網(wǎng)。五、計算題:2-5-1,一臺他勵直流電動機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW,UN=110V,In=79.84A,nN=1500r/min.電樞回路電阻R“=0.1014C,求:（1）U=UN，①=5條件下,電樞電流Ia=60A時轉(zhuǎn)速是多少?（2）U=Un條件下，主磁通減少15%,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為Tn不變時,電動機(jī)電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少?（3）U=UN,O=ON條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.8Tn，轉(zhuǎn)速為（-800）r/min,電樞回路應(yīng)串入多大電阻?[J_R[ TJ_DJ解：⑴C/v=丄ー?！?0.068；“=?ー。"=1528"min〃N 3（2）。不變時,卻不變，即あ①ノN=g①厶:/“=呼/'=鳥]ん=93.93ムn="更—ハ"=1738r/minC①（3）不計空載轉(zhuǎn)矩時，Tm=TL,故:7ra=0.87；=0.8x0.955ム=38.2N?機(jī)〃N“=Un&+Rr一丹C￡r叫解得;Rb=2.69Q2-5-2、一臺他勵直流電動機(jī),銘牌數(shù)據(jù)為セ=60ZW,UN=220V,IN=305A,=lOOOr/min,試求;（1）固有機(jī)械特性并畫在坐標(biāo)紙上。（2）7=0.757;時的轉(zhuǎn)速。（3）轉(zhuǎn)速〃=1100/7min時的電樞電流。解:（1）Ea=UN-INRa，ルー八一V一J1(220x305-60x103ルー八一V一J1(220x305-60x103ヽ=0.38Q.E=220-305x0.038,。中="nN220-305x0.0381000=0.208,2200.208=1058r/min，Tn=9.55。,①ム=9.55X0.208x305=606N?tn。根據(jù)(1058,0)和(1000,606)兩點可畫出機(jī)械特性。(2)當(dāng)ズ=0.757;時的轉(zhuǎn)速:メー^^2200.3080.2089.55x0.2082x0.75x606メー^^2200.3080.2089.55x0.2082x0.75x606=1058-41.8=1016.2r/min220-0,208x11000.038=-232A?U-E(3)當(dāng)〃=1100r/min時220-0,208x11000.038=-232A?可見當(dāng)〃=1100r/min>%=1058/7min時電動機(jī)運(yùn)行在回饋制動狀態(tài)。2-5-3、電動機(jī)的數(shù)據(jù)同上題。試計算并畫出下列機(jī)械特性:（1）電樞回路總電阻為0.5R,v時的人為特性。（2）電樞回路總電阻為2マへ,的人為機(jī)械特性。（3）電源電壓為0.5Un,電樞回路不串入電阻時的人為機(jī)械特性。（4）電源電壓為リハ電樞不串入電阻,①=0.5①パ時的人為機(jī)械特性。解：已知凡=丄（^^^^]=0.038。,C,①—/ー厶勺=0.208,2（パ丿 〃NTn=955CQ3Tn=955CQ3=606N?m,RN=Un220

77=305=0.721。Un2200.208=1058r/min(1)電樞回路總電阻為0.5Rn時:n=1058--^。5><。721 〇$=1058-528.7=529.3r/min，〃=1058-0.8737.9.55x0.208?根據(jù)(1058,0)和(529.3,606)兩點可畫出曲線!〇(2)電樞回路總電阻為2/?ル時：〃=1058--~X°71-x606=1058-2115=-1057r/min,〃=1058-0.7617,9.55x0.208?根據(jù)(1058,0)和(-1057,606)兩點可畫出曲線2。(3)電源電壓為0.5U',ル=0時：n=O.5xlO58---—x305=529-56=473r/minI〃=529-0.0927,0.208根據(jù)(529,0)和(473,606)兩點可畫出曲線3。(4)①=0.56“U=ム，凡,=0時:

Un

0.5c①n =2115r/min,n=Un

0.5c①n=2115-111=2004r/min,亠-い=2115-111=2004r/min,。"仲、 0.5x0.208根據(jù)（2115,0）和（2004,606/2）兩點可畫出曲線4。（圖略）2-5-4、Z2-71型他勵直流電動機(jī)，PN=1.5kW,〃=85.24,nN=750r/min,Ra=0.1290,采用電樞串電阻分三級起動,最大起動電流為2〃,試計算各級起動電阻值。解:ム=2ム=2x85.2=170.4A,2r^-^xl0q=2x110x85.2-7.5xl0-=Q172Q）"3（lN2）3 85.22尺ハ=ム=丄⑼=0.646。，2=ぬ厶170.40.646,> =1./I,0.1290.646,> =1./I,0.129.-,凡“=えル=1.71x0.129=0.226Q,&2=ガ凡=1.712x0.129=0.377Q,&3=0646Q,へ=凡“-凡=0.226-0.129=0.097Q,匕2=凡ねーん=0.377-0.226=0.1510,*=凡れ-凡,，=0.646-0.377=0.269Q。2-5-5、一臺他勵直流電動機(jī),PN=40KW,UN=220V,IN=207.5A,6,=0.0670。求（1）若電樞回路不串電阻直接起動,則起動電流為額定電流的幾倍?（2）若將起動電流限制為1.5/.,求電樞回路應(yīng)串入的電阻大小。解:（1）/“=リド/ル=220/0.067=3283.6A=15.82〃（2）ム=ム/バルール=220/（1.5x207.5）-0.067=0.64。2-5-6、他勵直流電動機(jī)ら=29え卬，UN=440V,1N=76A,^=1000r/min,Ra=0.376Q,采用降低電源電壓及弱磁調(diào)速，要求最低理想空載轉(zhuǎn)速250r/min,最高理想空載轉(zhuǎn)速nomax=1500/min,試求：（1）T=5時的最低轉(zhuǎn)速及此時的靜差率。（2）拖動恒功率負(fù)載鳥=&時的最高轉(zhuǎn)速。（3）調(diào)速范圍。解:采用降低電源電壓調(diào)速時對應(yīng)于基速以下,基速以上采用弱磁調(diào)速。(1)△〃ド=%ー〃ル，(1)△〃ド=%ー〃ル，Q①N“ーんルー440-76x0.3761000%=—匚= =1070.6r/min,An.=1070.6-1000=70.6r/min,込=3込=3=28.24%。%min250〃min=〃〇min- =250-70.6=179.4r/min,8(2)拖動恒功率負(fù)載￡=セ時應(yīng)采用弱磁調(diào)速。へ皿=1500/7min,れ0=1070.6廠/min,C①=ム処，acQn= =0.41lx=0.293,ム/“。 小 1500CQ=0.713CQn，Pn=TnC1n=m?〃=_^=1292.=1402.5〃/min.' 'NNNN max〇ク愛〇フ於(3)調(diào)速范圍應(yīng)將兩種方法合并考慮。n￡)__max_

“minn￡)__max_

“min1402.5179.4=7.82。2-5-7、一臺他勵直流電動機(jī),PN=5.5kW,UN=220V,厶=30.54,&=0.45。,匹=1500/7min。電動機(jī)拖動額定負(fù)載運(yùn)行,保持勵磁電流不變，要把轉(zhuǎn)速降到1000r/min。求:(1)若采用電樞回路串電阻調(diào)速，應(yīng)串入多大電阻?(2)若采用降壓調(diào)速,電樞電壓應(yīng)降到多大?(3)兩種方法調(diào)速時電動機(jī)的效率各是多少?解：⑴c解：⑴c丸/匸,此

〃N220-30.5x0.451500=0.1375V.min/〃〇二Un/C0n=220/0?1375=〃〇二Un/C0n=220/0?1375=1600r/min△母=%ーち=1600-1500=100r/min△ヶ%一%=1600-1000=600r/min得:Rp得:Rp欝1x0.45=2.250(2) = 1000+100=1100r/minU、=C?中爪=0.1375xllOO=151.25V（3）輸出功率P2=T2NnH=9550豊x匈=9550P2=T2NnH=9550豊x匈=9550x—x2ゼ1000=3367WnN60150060串電阻時的效率:りR=クUNIN220x30.53367 =54.6%降壓時的效率:加=鼻一號3367耳UK151.25x30.5=73.0%〇2-5-8、一臺他勵直流電動機(jī)セ=3AW,Un=110V,IN=35.2A,ち=7504min,ル=0.35。,電動機(jī)原工作在額定電動狀態(tài)下,已知最大允許電樞電流為，.ax=2〃,試求：（1）采用能耗制動停車，電樞中應(yīng)串入多大電阻?（2）采用電壓反接制動停車，電樞中應(yīng)串入多大電阻?（3）兩種制動方法在制動到〃=0時，電磁轉(zhuǎn)矩各是多大?（4）要使電動機(jī)以一500r/min的轉(zhuǎn)速下放位能負(fù)載,T=Tn,采用能耗制動運(yùn)行時,電樞應(yīng)串入多大電阻?解：⑴CQn厶解：⑴CQn厶ーん凡」10-35.2x0.35nN750E 975E=C^NnN=0.13x750=97.5V,R.=~9--R=——: 0.35=1.0350〃e卜N 皿/ 〃2x35.2amax（2）反接制動時:cminacminamax果翳ー0.35=2.597。（3）采用能耗制動方法在制動到〃=0時,電磁轉(zhuǎn)矩T=0。采用電壓反接制動方法在制動到〃=0時:R+R〒ハcmin2.597+0.35r=R+R〒ハcmin2.597+0.35(4)當(dāng)〃=—500r/min時ーえ=^22ーえ=^22一0.35=1.5。35.22-5-9、一臺他勵直流電動機(jī),PN=17KW,Un=220レ，〃=92.54,Ra=0.16Q,/=1000r/min。電動機(jī)允許最大電流/"max=L8/w，電動機(jī)拖動負(fù)載ル=0.87;電動運(yùn)行，求:

（1）若采用能耗制動停車,電樞回路應(yīng)串入多大電阻?（2）若采用反接制動停車,電樞回路應(yīng)串入多大電阻?解:⑴7；=0.87;電動運(yùn)行時,Ia=0.84=0.8x92.5=74A,Ea=UN-luRa=220-74x0.16=208,16V采用能耗制動停車,電樞冋路應(yīng)串入電阻=プーールc-0.16=l.09Q/3 1.8x92.5采用反接制動停乍,電樞回路應(yīng)串入電阻ル=U：+E0_&=當(dāng)與孚ー0.16=2.14。1.8x92.52-5-10、一臺他勵直流電動機(jī),PN=l3kW,UN=220V,IN=68.7A?母=1500"min,ル=0.195夏,拖動一臺起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu),已知重物的負(fù)載轉(zhuǎn)矩乙=7；,為了不用機(jī)械閘而由電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩把重物吊在空中不動，問此時電樞回路應(yīng)串入多大電阻?解:建物吊在空中不動，則〃=0,ル=3ール= 0.195=300厶68.72-5-11、他勵直流電動機(jī)的數(shù)據(jù)為セ=5.6kW,Un=220V,In=31A,^=1000r/min,ル=0.450。系統(tǒng)總飛輪矩G￡>2=9.8N?7ガ,在固有特性上從額定轉(zhuǎn)速開始電壓反接制動,制動的起始電流為2ル。試求反抗性負(fù)載及位能性負(fù)載兩種情況，求:（1）反接制動使轉(zhuǎn)速自〃ル降到零的制動時間。（2）從制動到反轉(zhuǎn)整個過渡過程的〃=。及厶=/?）的解析式,并大致畫出過多過程曲線。解：（I）C①v=ルー”（ー220-31x0.45二0ユ06,T=9.55x0.206x31=6^???'.ハ 1000 N220+0,206x1000220+0,206x10002x31-0.45=6.42Q應(yīng)串入電阻R,="ーーRa=,"maxGD\R,+RGD\R,+R3759.55(G@J9.8 0.45+6.42 x 73759.55x0.2062=0.443s,—x9.55C,中.= ——x9.55x0.206=-63N?加,Ru+Rce" 0.45+6.42"北山箭=0.443mヨ證券=0.1275。(2)Ic=-ル+(2)Ic=-ル+ル2200.45+6.42=32A,2200.2060.452200.2060.45+6.42

0.206x31=-2102r/min位能性負(fù)載〃=nHe-,ITu+〃0(1-e-"ん)=1000e-,/0443-2102(1-e-//0443),Ia=IBe-"Tu+厶(1一e-'"M)=-62e-,/0-443+31(1-か"°⑷)。-220 0.45-220 0.45+6.42 1 70.2069.55x0.2062x61=-l067.96+1034.07=-33.89〃minn=-2102+3102e-,/0443〃=—33.89(1—e-"0443)n=n=-2102+3102e-,/0443〃=—33.89(1—e-"0443)n=-33.89(1-e*//0443)(C->E段)n=-62e-//0-443+31(1-"〃°443)(8fC段)J〃=31-93""°443)n=-32^,/0443-31(l-eー〃0443)(CtE段)=-31-e"0443)2-5-12、一臺他勵直流電動機(jī)額定數(shù)據(jù)為:&=15AW,ム=440丫,ム=38.6んち=3035著山,電樞電阻ル=0.574。。如保持負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定值不變,試求下列情況下電樞電流和轉(zhuǎn)速的瞬時值和穩(wěn)定值,并簡要說明轉(zhuǎn)速的變化過程:（1）電樞回路串入マ,=0.15。的電阻時;（2）電樞電壓降為U=400V時。解:（1）電樞回路串入電阻的瞬間，由于機(jī)械慣性的影響，電機(jī)的轉(zhuǎn)速來不及變化,因此在串入電阻的瞬時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為i=3035爲(wèi)E[=En=Un-RalN=(440-0.574x38.6)V=417.84V瞬時電流為げ"急磊-〇成電樞回路串入電阻不影響電機(jī)的主磁通,因此,如負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定值不變,則穩(wěn)定后電磁轉(zhuǎn)矩7；=7；+”保持不變。根據(jù)7；=C/D/“可知，穩(wěn)定后電樞電流保持為額定值不變,即ム=九=38.6A440-0.574x38.63035440-0.574x38.63035=0.1377穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為ムー（ム+ム）ムn,穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為ムー（ム+ム）ムn,= Ce中N440-(0.574+0.15)x38.60.1377為=2992.4為串入電阻瞬時,轉(zhuǎn)速來不及變化,使電機(jī)的電樞電流減小,電磁轉(zhuǎn)矩隨之減小,使ムくる,電機(jī)減速，電流回升，電磁轉(zhuǎn)矩增大，直到動態(tài)過程結(jié)束，電機(jī)隹浙的轉(zhuǎn)速卜穩(wěn)定運(yùn)行。（2）降低電樞電壓的瞬時，電機(jī)轉(zhuǎn)速來不及變化，因此,轉(zhuǎn)速的初始值仍然等于額定轉(zhuǎn)速,電樞電動勢仍等于額定運(yùn)行時的電動勢,即=3035%^禺=En=417.84V此時的電流為夕^吧メ絲…3108AR.0.574號說明電機(jī)處于回饋制動狀態(tài)，向電網(wǎng)輸送電流。由于降低電樞電壓不影響他勵直流電動機(jī)的主磁通,因此,如負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變,則穩(wěn)‘定后電磁轉(zhuǎn)矩厶=7；+”保持不變。根據(jù)?；= ①/“可知,電樞電流保持為額定值不變，即Iミ=In=38.6A電機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為U-RJ 400_一0,574x38.6/“ユー心中,' 0.1377在電樞電壓降低的瞬時,轉(zhuǎn)速來不及變化,使電機(jī)的電動勢大于電樞電壓,電機(jī)變成發(fā)電機(jī)狀態(tài),向電網(wǎng)回饋電流，由于電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿有再|(zhì)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電動勢迅速降低，當(dāng)電動勢降低到小于400V之后,電機(jī)進(jìn)入電動機(jī)狀態(tài),隨著轉(zhuǎn)速繼續(xù)降低,電流回升，電磁轉(zhuǎn)矩逐漸增大,匕到?=ん動態(tài)過程結(jié)束,電機(jī)在新的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。2-5-13,他勵直流電動機(jī)數(shù)據(jù)同例8-1,如保持負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定值不變,試求:（1）使主磁通減弱為①=0.956N后，電樞電流和轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定值;（2）要使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到3400r/min,應(yīng)如何調(diào)節(jié)勵磁?解:（1）因負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變,穩(wěn)定后電磁轉(zhuǎn)矩也保持為額定值不變,因此由轉(zhuǎn)矩公式7；=C,①/"得穏定電流為0.95%38.6. .0.95% A=40.63A0.95穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為=3185.2爲(wèi)440-0,574x40.63=3185.2爲(wèi)（2）調(diào)節(jié)勵磁使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到n=3400r/min時，由于負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，由轉(zhuǎn)矩平衡方程式可得中ノn=C『①ん即①=?①n

列出調(diào)節(jié)勵磁后電機(jī)的電壓平衡方程uN=①〃2+RJ2將式①代入式②,并整理得ル12-Un12 ① =。上式是關(guān)于，2一元:次方程,將已知數(shù)字代入并化簡,得0.574/22-440；2+18071.7=0解方程并舍去不合理的解,得ム=43.554將，2=43.55A代入①得①今①ア盜%=88863①2-5-14、一臺他勵直流電動機(jī)額定數(shù)據(jù)為:打=7.5%W,力=440レ,/可=20.6A,へ=1480%皿,

ル=2.12。。已知ん=7；,如采用調(diào)壓和弱磁調(diào)速,要求最高理想空載轉(zhuǎn)速〃omax=18OOクく融,

低速區(qū)靜差率b=20%。（1）計算額定負(fù)載下的最高轉(zhuǎn)速〃max和最低轉(zhuǎn)速〃min；（2）求高速區(qū)靜差率か。解:（1）在低速區(qū)，電機(jī)是通過降低電樞電壓調(diào)速的。由于改變電樞電壓的機(jī)械特性是ー組與固有機(jī)械特性平行的直線,在降低電樞電壓的人為機(jī)械特性上,電機(jī)從空載到額定負(fù)載的轉(zhuǎn)速降與固有機(jī)械特性上的轉(zhuǎn)速降相等。?〇=440-2.12x20.61480=?〇=440-2.12x20.61480=0.2678_±2_シ0.2678/巾=№3為低速區(qū)的靜差率是最大靜差率,由の^=^^—得〃min+△〃作高速區(qū),電機(jī)通過弱磁升速,由最高理想空載轉(zhuǎn)速〃。?^=18。〇クズ山求得最低磁通,即440imax1800=440imax1800=0.2444由于電機(jī)額定位我不變,由?；=Cr<D/?=Tn得弱磁后高速區(qū)電樞電流為由于電機(jī)額定位我不變,由?；=Cr<D/?=Tn得弱磁后高速區(qū)電樞電流為0.26780.2444x20.64=22.57A帶額定負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速為“max440-2.12x22.570.2444用604爲(wèi)（2）高速區(qū)靜差率為3="マ-kx100%=即ー3x100%=10.89%max1800max第3章變壓器ー、填空題:3-1-1,一臺接到電源頻率固定的變壓器,在忽略漏阻抗壓降條件下,其主磁通的大小決定于的大小，而與磁路的 基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成關(guān)系。（答:外加電壓;材質(zhì)和幾何尺寸:非線性）3-1-2、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵磁電抗越,勵磁電流越。（答：越大:越小）3-1-3、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時，若負(fù)載增大，其鐵損耗將,銅損耗將（答：忽略漏阻抗壓降的影響）。（答：不變：增加）3-1-4、當(dāng)變壓器負(fù)載（屮2>0。）一定,電源電壓下降，則空載電流I。,鐵損耗PFe0（答：減小:減?。?-1-5、一臺2kV-A,400ハOOV的單相變壓器，低壓側(cè)加1OOV,高壓側(cè)開路測得Io=2A：Po=2OW!當(dāng)高壓側(cè)加400V,低壓側(cè)開路，測得10=A,Po=Wo（答：0.5：20）3-1-6、變壓器短路阻抗越大,其電壓變化率就,短路電流就〇（答：大:?。?-1-7、變壓器等效電路中的Xm是對應(yīng)于電抗，H是表示電阻。（答:主磁通的:鐵心損耗的等效）3-1-8、兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，第一臺先達(dá)滿載，說明第一臺變壓器短路阻抗標(biāo)么值比第二臺0（答:?。?-1-9、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的和有關(guān)，而且還與三相繞組的有關(guān)。（答：繞向;首末端標(biāo)記;聯(lián)結(jié)方式）3-1-10、變壓器空載運(yùn)行時功率因數(shù)很低,這是由于〇（答：空載時建立主、漏磁場所需無功遠(yuǎn)大于供給鐵損耗和空載時銅損耗所需的有功功率）二、判斷題3-2-1、一臺變壓器原邊電壓Ui不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，如負(fù)載電流相等，則兩種情況下,副邊電壓也相等（）。（答：F）3-2-2、變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大,因此變壓器的主要磁通也大（）。（答:F）3-2-3、變壓器的漏抗是個常數(shù)，而其勵磁電抗卻隨磁路的飽和而減少（）。（答：T）3-2-4、自耦變壓器由于存在傳導(dǎo)功率，因此其設(shè)計容量小于銘牌的額定容量（）。（答:T）3-2-5、使用電壓互感器時其二次側(cè)不允許短路,而使用電流互感器時二次側(cè)則不允許開路（）.（答:三、選擇題3-3-1、變壓器空載電流小的原因是:（答:③）①一次繞組匝數(shù)多,電阻很大;②一次繞組的漏抗很大;③變壓器的勵磁阻抗很大;④變壓器鐵心的電阻很大。3-3-2、變壓器空載損耗;（答;④）①全部為銅損耗;②全部為鐵損耗；③主要為銅損耗;④主要為鐵損耗3-3-3、一臺變壓器原邊接在額定電壓的電源上,當(dāng)副邊帶純電組負(fù)載時,則從原邊輸入的功率:（答:③）①只包含有功功率:②只包含無功功率;③既有有功功率，又有無功功率;④為零。3-3-4,變壓器中，不考慮漏阻抗壓降和飽和的影響,若原邊電壓不變，鐵心不變，而將匝數(shù)增加，則勵磁電流:（答;②）①增加;②減少:③不變:④基本不變。3-3-5、一臺變壓器在（ ）時效率最高。（答:③）①P=l;②Po/Ps=常數(shù);③Pcu=Pf。;@S=Sn3-3-6、如果變壓器的鐵心絕緣損壞，變壓器的鐵耗將:（A）A增加;B不變: C降低3-3-7、變壓器的（D）可以求得變壓器的阻抗電壓。A空載試驗: B耐壓試驗: C功率因數(shù)測量: D短路試驗3-3-8、變壓器銘牌上的額定容量是指（D）A有功功率; B最大功率; C無功損耗; D視在功率3-3-9、變壓器短路試驗時的損耗（D）A全部為銅耗;B主要為銅耗;C全部為鐵耗;D主要為鐵耗,銅耗可以忽略。3-3-10、一臺變壓器,繞組接法為Y,dll,則高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的電壓相位差為;（A）A30°；Bll°；C90°3-3-11、若變壓器的ー次側(cè)電源電壓升高,但電壓頻率不變,那么,變壓器的勵磁電流將:（A）A.升高; B.降低: C,不變3-3-12、變壓器原邊接電源，鐵心的勵磁電流由（A）邊提供。A原邊 B副邊3-3-13、變壓器的副邊負(fù)荷電流產(chǎn)生的磁勢和原邊電流產(chǎn)生的磁勢之間的關(guān)系:（A）A方向相反，起到去磁作用。 B方向相同,起到增磁作用。3-3-14、變壓器U庁リハ不變,副邊帶阻、感性負(fù)載，副邊的輸出電壓U2的變化規(guī)律為（B）：A上升: B下降

3-3-15、若變壓器的原邊線圈匝數(shù)減少,變壓器的勵磁電流將（A）,A升高: B降低; C不變3-3-16、變壓器的負(fù)載電流增大時,其輸出端電壓將（D）：A上升; B不變;C下降; D三種情況都可能3-3-17、三相降壓變壓器,由于副邊負(fù)載增大,使輸出電壓降低2.5%,為使輸出電壓保持額定,可在維持原邊電壓不變的情況下，改變原、副繞組的匝數(shù)比，較好的做法是（C）：A副邊匝數(shù)減少2.5%； B原邊匝數(shù)減少2.5%； C副邊匝數(shù)增加2.5%3-3-18、變壓器（穩(wěn)態(tài)）短路實驗所測得的損耗主要為（A）：A銅耗； B鐵耗; C銅耗與鐵耗之和四、簡答題3-4-1、為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，而短路損耗可近似看成為銅損耗?答:變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度的大小，銅損耗的大小決定決定于繞組中電流的大小。變壓器空載和短路時，輸出功率都為零。輸入功率全部變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗。即銅損耗與鐵損耗之和。空載時，電源電壓為額定值，鐵心中磁通密度達(dá)到正常運(yùn)行的數(shù)值，鐵損耗也為正常運(yùn)行時的數(shù)值。而此時二次繞組中的電流為零,沒有銅損耗,一次繞組中電流儀為勵磁電流，遠(yuǎn)小于正常運(yùn)行的數(shù)值,它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時的鐵損耗可以忽略不計,因而空載損耗可近似看成為鐵損耗。短路試驗時,輸入功率為短路損耗。此時一次、二次繞組電流均為額定值，銅損耗也達(dá)到正常運(yùn)行時的數(shù)值，而電壓大大低于額定電壓,鐵心中磁通密度也大大低于正常運(yùn)行時的數(shù)值,此時鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計。因此短路損耗可近似看成銅損耗。3-4-2、電源頻率降低,其他各量不變,試分析變壓器鐵心飽和程度、勵磁電流、勵磁電抗、漏抗的變化情況。答:據(jù)qa4.44ヵV&“,可知，當(dāng)ア降低時，①,“（紇,）增加,鐵心飽和程度增加,勵磁電流增加，勵磁電抗減小。3-4-3、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的?答:原邊額定電壓是指規(guī)定加在一次側(cè)的電壓。副邊額定電壓是指當(dāng)一次側(cè)加上額定電壓時，二次側(cè)的開路電壓。3-4-4、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是什么?哪ー個條件要求絕對嚴(yán)格?答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是：（1）各變壓器ー、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同;（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同;（3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）標(biāo)幺值相等，且短路阻抗角也相等。3-4-5、變壓器的主磁通和漏磁通的性質(zhì)有什么不同?在等效電路中怎樣反映它們的作用?

答:に磁迪中是由一、二次繞組的磁動勢共同產(chǎn)生,沿鐵心閉合,是變壓器的工作磁通,占總磁通的絕大部分。主磁通同時與一、二次繞組相交鏈,并在所交鏈的繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,是實現(xiàn)能量傳遞的耦合場。變壓器工作時，主磁通與繞組電流無關(guān)，幅值①，“基本不變。一次繞組磁動勢還產(chǎn)生僅與一次繞組相交鏈的漏磁通中レ，并在ー次繞組中產(chǎn)生感后電動勢::次統(tǒng)組磁動勢也產(chǎn)生僅ワ:次繞組相交鏈的漏磁通中2b，并本次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。漏磁通主要沿空氣和變壓器油等非鐵磁材料閉合,在量值上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于主磁通,漏磁通與能量傳遞無關(guān)。變壓器工作時，漏磁通中紓和①2b是隨著、二次側(cè)電流的變化而變化,因為①仃8ネ,①ル8ら。在等效電路中,用勵磁電抗X,,,表征主磁通中,”時電路的作用,用漏電抗X,ff和x2a表征漏磁通①い和①2°分別對ー、二次側(cè)電路的作用。由于鐵磁物質(zhì)的磁飽和特性，勵磁電抗X?,不是常數(shù)，而是隨鐵心飽和程度的加深而減小。由于變壓器工作時,中?,基本不變,故X,,,可以當(dāng)作常數(shù)使用:而漏磁通磁路是線性的，故漏電抗Xg和X2,是常數(shù)。34-6、變壓器的ー、二次繞組之間并無電的聯(lián)系，為什么一次側(cè)的電流會隨二次側(cè)電流的變化而變化?答:雖然一、二次繞組之間沒有電路上的直接連接,但有磁的耦合,即它們交鏈著同一個主磁通。負(fù)載運(yùn)行時,主磁通是由一、二次繞組磁動勢共同激勵的。當(dāng)變壓器一次側(cè)電壓和頻率不變時,主磁通幅值基本不變，因此,負(fù)載與空載時磁路中的總勵磁磁動勢不變，即遵循磁動勢平衡關(guān)系：Njx+N2I2=Nj0?因此,當(dāng)二次側(cè)電流，2變化時，其磁動勢NJユ也隨之改變。由磁動勢平衡關(guān)系可知，一次側(cè)電流會產(chǎn)生一個增量，；,與此相應(yīng)的磁動勢N/'與.次電流產(chǎn)生的磁動勢N2/2大小相等、方向相反,以維持主磁通幅值基本不變。故/1將隨/2的增減而增減,也說明變壓器:次側(cè)的輸出能量是從一次側(cè)傳遞過來的。3-4-7、短路阻抗的標(biāo)幺值對變壓器運(yùn)行性能有什么影響?答：變壓器短路阻抗的標(biāo)幺值與短路電壓的標(biāo)幺值U;相等,是變壓器的重要參數(shù)。ワ;|的大小直接影響變壓器的電壓調(diào)整率和短路電流的大小。若小，則電壓調(diào)整率小,負(fù)載變化時，變壓器二次側(cè)電壓變化較小，供電比較穩(wěn)定,但短路電流較大:反之,則變壓器的供電不穩(wěn)定，但短路電流較小。因此,設(shè)計時，要折中考慮兩方面的影響。3-4-8、電壓互感器二次側(cè)為什么不允許短路?電流互感器二次側(cè)為什么不允許開路?答：由于電壓表的阻抗很大，使正常運(yùn)行的電壓互感器相當(dāng)于一臺空載運(yùn)行的降壓變壓器,即/2=07,=/（）（很?。?。如果.次側(cè)短路,ー、二次側(cè)的電流都將變得很大,易燒毀互感器。故電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電流表的阻抗很小,使正常運(yùn)行的電流互感器相當(dāng)于一臺短路運(yùn)行的升壓變壓器,一次側(cè)的電流ム為被測電路的電流（不受二次側(cè)電流大小的影響），ー、二次側(cè)的磁動勢處T平衡狀態(tài)，磁路中的磁通很小。如果二次側(cè)升路,即/2=0,而ム不變,再沒有與N/相于衡的磁動勢，厶完全變成了勵磁電流,使磁路嚴(yán)重飽和,二次側(cè)可能感應(yīng)出很高的感應(yīng)電動勢,危及操作人員和設(shè)備的安全。因此，使用時,若要拆除儀表,應(yīng)當(dāng)先將二次側(cè)短接,再移走儀表。3-4-9、在Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器一次側(cè)施加額定電壓，空載運(yùn)行時，將二次側(cè)的三角形聯(lián)結(jié)打開一角,用電壓表測量開角處的電壓。試問在三相變壓器組和三相芯式變壓器中,測量結(jié)果是否相同?（設(shè)變壓器容量與飽和程度均接近）答:在Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器組中，打開二次繞組三角形聯(lián)結(jié)的一角并接入ー個電壓表，此時二次繞組已不是閉合的，不會存在三次諧波電流，也不存在去磁性質(zhì)的三次諧波磁通。由于三相變壓器組磁路獨(dú)立,三次諧波磁通幅值較大，電壓表在三角形繞組開角處測得電壓也較大。而三相芯式變壓器因磁路相關(guān)，三次諧波磁通磁路中有非磁性介質(zhì)使其幅值較小,故電壓表在二次繞組三角形開角處測得的電壓也比三相變壓器組的小得多。3-4-10,變壓器能否用來直接改變直流電壓的大小?答:不能。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)變壓的。如果變壓器一次繞組接直流電壓,繞組中則產(chǎn)生大小一定的直流電流，建立直流磁通勢,鐵心中磁通也就是恒定不變的，因此繞組中就沒有感應(yīng)電動勢，輸出電壓為零。3-4-1k變壓器的鐵心導(dǎo)磁回路中如果有空氣隙,對變壓器有什么影響?答：一臺制好的變壓器在額定電壓下運(yùn)行時,鐵心內(nèi)主磁通的大小是一定的。根據(jù)磁路的歐姆定律，若磁路中磁通大小一定，磁阻小則磁通勢小,勵磁電流中/0,小。變壓器鐵心做成閉合的,比起回路中有間隙的情況磁阻小得多，1〇,則小得多。如果鐵心回路中仃，殿間隙,不論是充滿空氣還是變小器油,由于磁阻很大,產(chǎn)生同樣大小主磁通所需勵磁磁通勢很大，結(jié)果/”很大,/ル大使變壓器的功率因數(shù)降低，變壓器性能變差。順便提?下,由于很/。。小,/“大,一般可以認(rèn)為ん“通常說磁阻大時/〇大。3-4-12、額定電壓為220”10V的變壓器，若將二次側(cè)110V繞組接到220V電源上，主磁通和勵磁電流將怎樣變化?若把一次側(cè)220V繞組錯接到220V直流電源上，又會有什么問題?答：變壓器一次繞組的電源電壓、頻率、匝數(shù)滿足關(guān)系式a=4.44ヵ％0），“。當(dāng)電源電壓、頻率不變時,主磁通①,,,與匝數(shù)M成反比關(guān)系，即①,,,oc丄。2設(shè)電源電壓接ー次繞組（220V）時，上磁通中“,為額定磁通，勵磁電流為/〇,則仃①,“8丄當(dāng)把二次繞組（110V）錯當(dāng)成一次繞組接到220V交流電源上時，主磁通為①;,勵磁電流為則有中;“8丄。比較以上兩式,可得①;,=2①“,即上磁通為正常連接時的2倍。假設(shè)變壓器鐵心磁路不飽和,根據(jù)磁路歐姆定律,①,“=汕;①;“=2①,"=&■,顯見,/：=4/0即勵磁電流是正常連接時的4倍。若考慮鐵心的飽和效應(yīng),當(dāng)主磁通是正常額定磁通的2倍時,鐵心將處于嚴(yán)重飽和狀態(tài),則勵磁電流/;將更大。當(dāng)一次繞組錯接到220V直流電源上時,主磁通是恒定直流磁通,一、二次繞組中沒有感應(yīng)電動勢,直流電源電壓全部降落在一次繞組的電阻上,產(chǎn)生巨大的短路電流。若沒有短路保護(hù)措施,會燒毀一次繞組。3-4-13、如果考慮變壓器鐵心飽和，變壓器的勵磁電流是什么波形?為什么?答:尖頂波。變壓器電壓為正弦波，這就要求磁通也應(yīng)該是正弦波，オ會使得電壓和電勢大約相等。即U=E=4.44fN（p。當(dāng)磁路飽和時,正弦波的勵磁電流只能產(chǎn)生平頂波鐵心的磁通,只有尖頂波的勵磁電流才能產(chǎn)生正弦波鐵心磁通。3-4-14、變壓器的副邊電流、電壓和原邊電流、電壓是什么關(guān)系?它們的功率是什么關(guān)系?答:它們與繞組匝數(shù)之比分別為:電流是反比關(guān)系,電壓是正比關(guān)系。3-4-15、單相變壓器原邊接到標(biāo)準(zhǔn)正弦波交流電源上,副邊空載，原邊勵磁電流的波形形狀怎樣?請說明。（可以結(jié)合圖形表述）答：尖頂波。3-4-16＞變壓器的T形等效電路,標(biāo)出各物理量的正方向。3-4-17、一臺三相變壓器,原、副邊繞組的12個端點和各相繞組的極性如圖所示。將此三相變壓器聯(lián)接成Y/Y-4,試畫出繞組聯(lián)接圖、相量圖和標(biāo)出各相繞組的端點標(biāo)志。（c）Y/Y-4（或Y,y4）答: 圖3-23丫ハT聯(lián)接組，3-4-18.一臺三相變壓器,原、副邊繞組的12個端點和各相繞組的極性如圖所示。將此三相變壓器聯(lián)接成Y,<111,試畫出繞組聯(lián)接圖、相量圖和標(biāo)出各相繞組的端點標(biāo)志。B(或Y,dll)3-4-19、根據(jù)電流互感器副邊短路后的電磁關(guān)系,說明為什么不能開路。答:開路后副邊電流得去磁作用消失,原邊電流全部用來勵磁,使得鐵心磁通過度飽和,畸變,鐵心發(fā)熱，原邊副邊感應(yīng)出高電壓，危險。五、計算題3-5-1、三相變壓器額定容量為20kV.A,額定電壓為10/0.4kV,額定頻率為50Hz，Y,y0聯(lián)結(jié),高壓繞組匝數(shù)為3300。試求:（1）變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流;（2）高壓和低壓繞組的額定電壓;（3）繪出變壓器Y,y0的接線圖。解:⑴【1N==1.164；炳NI7N=ご=28.87。(2)"即=電=5.774たV；百%心=詈=0231匹3-5-2、一臺SN=100kVA,Uin/U2n=6/0.4kV,Y,yO聯(lián)結(jié)的三相變壓器，1〇%=6.5%,Po=6OOW,us=5%,Psn=1800W,試求:（1）近似等效電路參數(shù)標(biāo)么值;（2）滿載及cosq>2=0.8（滯后）時的二次端電壓和效率:（3）產(chǎn)生最大效率時的負(fù)載電流及cos（p2=0.8（（p2>0。）時的最大效率。解:（1）由空載試驗數(shù)據(jù)求勵磁參數(shù)<=-=15.38:夕,：=條=1.42； X:尸々:2-/CT5.370 /〇由短路試驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù)Z；=t/；=0.05；&=ん=*=0.018；X；=Jz；2_&2=0467(2) ="A；cos夕2+X；sin^2)x100%=4.24%t