電機作業(yè)解答

1、作業(yè)1 1.1 1.1 畫他串勵直流電動機機械特性畫他串勵直流電動機機械特性, ,指出特點指出特點. . 他勵：特性硬，具恒轉(zhuǎn)矩特性；適合恒速運行他勵：特性硬，具恒轉(zhuǎn)矩特性；適合恒速運行 串勵：特性較軟，轉(zhuǎn)速降大，空載飛車，適合恒功運行串勵：特性較軟，轉(zhuǎn)速降大，空載飛車，適合恒功運行 1.2 1.2 畫他并復(fù)勵發(fā)電機外特性畫他并復(fù)勵發(fā)電機外特性. . 作業(yè)1 1.3 1.3 他勵直流電動機他勵直流電動機: : Pn=40000;Un=220;In=210;nn=1500, Pn=40000;Un=220;In=210;nn=1500, (1) (1)已知已知Ra=0.08Ra=0.08求求:

2、: 額定額定: :E=Un-InE=Un-In* *Ra,P1=UnRa,P1=Un* *In,Pem=EnIn,Pem=En* *In,P0=Pem-In,P0=Pem- P2,Tn=9.55P2,Tn=9.55* *P2/nn,=P2/P1P2/nn,=P2/P1 Cef=E/nn, n0=Un/Cef,Ctf=9.55Ctf Cef=E/nn, n0=Un/Cef,Ctf=9.55Ctf (2)(2)* *已知已知半載半載nh=1560nh=1560求求: n0,Cef,Ctf,Ra : n0,Cef,Ctf,Ra 機械特性線性：機械特性線性：nh =(n0+nn)/2 nh =(n0+

3、nn)/2 n0=2nh-nn n0=2nh-nn ，Cef=Un/n0Cef=Un/n0， RaRa* *In/Cef=n0-nn In/Cef=n0-nn Ra=CefRa=Cef（n0-nnn0-nn）/In/In 自測試 1 1 直流電動機額定功率指輸入的電功率（直流電動機額定功率指輸入的電功率（N N）. . 2 2 直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩Tem=CTem=CT TIaIa，（，（Y Y）. . 3 3 直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同（直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同（ Y Y ），），EUa (EUa (N N ). ). 4 4 直流電機的電樞反應(yīng)使總磁場順電

4、磁轉(zhuǎn)矩方向扭曲（直流電機的電樞反應(yīng)使總磁場順電磁轉(zhuǎn)矩方向扭曲（ N N ）. . 5 5 直流電機裝設(shè)換向磁極可抵消電樞反應(yīng)的減磁（直流電機裝設(shè)換向磁極可抵消電樞反應(yīng)的減磁（ N N ），）， 6 6 直流電機裝設(shè)補償繞組可改善換向（直流電機裝設(shè)補償繞組可改善換向（ N N ）。）。 7 7 直流電動機調(diào)電壓調(diào)速，電壓升高則轉(zhuǎn)速升高（直流電動機調(diào)電壓調(diào)速，電壓升高則轉(zhuǎn)速升高（Y Y）. . 8 8 直流電動機調(diào)磁調(diào)速：磁場升高則轉(zhuǎn)速升高（直流電動機調(diào)磁調(diào)速：磁場升高則轉(zhuǎn)速升高（ N N ）. . 9 9 他勵直流電動機機械特性硬（他勵直流電動機機械特性硬（Y Y），適宜恒功率運行（），適宜恒功

5、率運行（N N ）; ; 0 0磁起起動會停車磁起起動會停車( (N N).). 1010串勵直流電動機機械特性軟（串勵直流電動機機械特性軟（Y Y），適宜恒轉(zhuǎn)速運行（），適宜恒轉(zhuǎn)速運行（N N）; ; 重載運行會飛車重載運行會飛車( (N N ).). 11 11 可變損耗與負載電流無關(guān)（可變損耗與負載電流無關(guān)（N N）; ;不變損耗保持恒定（不變損耗保持恒定（N N）；）； 最高效率時可變損耗最高效率時可變損耗 不變損耗不變損耗( (N N),),應(yīng)在額定負載時效率最應(yīng)在額定負載時效率最 高高( (N N).). 1212電機容量越大電機容量越大, ,效率越低效率越低( (N N).).

6、作業(yè)2 2.1 2.1 變壓器有何作用變壓器有何作用 2.2 2.2 交鏈繞組交鏈繞組 勵磁電流勵磁電流 作用作用 等效等效 主磁通主磁通 W1W1和和W2 I1W2 I1和和I2 I2 傳遞功率傳遞功率 ZmZm 漏磁通漏磁通 W1W1或或W2 I1W2 I1或或I2 I2 阻礙阻礙I1I1或或I2 I2 漏抗漏抗Z1Z2Z1Z2 2.3 2.3 （主磁通正弦）勵磁電流波形？（主磁通正弦）勵磁電流波形？ 鐵心不飽和鐵心不飽和 正弦正弦 飽和飽和 尖頂尖頂 2.4 P35 2.10 2.4 P35 2.10 單相變單相變5000KVA5000KVA，35/6KV35/6KV， 鐵心鐵心A=0.

7、112mA=0.112m2 2,Bm=1.45T,Bm=1.45T,求求N1,N2N1,N2 m=Am=A* *Bm, N1=U1/(4.44fm), N2=U2/(4.44fm)Bm, N1=U1/(4.44fm), N2=U2/(4.44fm) 作業(yè)3 3.1 SL7-500KVA, 10/0.4KV, Po=1.08kw,Pk=6.9kw, Uk*=4% ,Io*=2.1% ? Zm*,Rm*,Xm* ;Zk*,Rk*,Xk* Zm*=1/I0*,Rm*=Po*/Io*2,Xm=sqrt(Zm*2-Rm*2) Zk*=Uk*,Rk*=Pk*,Xk*=sqrt(Zk*2-Rk*2) 3.2

8、 (接接3.1) cos1=0.9, ?m ,m; ?N m=sqrt(Po/Pk), m =1-P*/P1*=1-(Po*+Pk*m2)/(mcos1) N =1-P*/P1*=1-(Po*+Pk*)/cos1 3.3 (接接3.1) =0.9 , ?最大最大U*=Uk* P*=0.9, Q*=0.4 , ?U*=Rk*P*+Xk*Q* 變壓器變壓器自測題自測題1 1 變壓器中變壓器中U1/U2=N1/N2（N）,I1/I2N2/N1( Y ). 交流繞組交流繞組E=4.44fm( ) 主磁通與二繞組交鏈主磁通與二繞組交鏈(Y),傳遞電磁能量傳遞電磁能量(Y). 漏磁通只與單個繞組交鏈漏磁通

9、只與單個繞組交鏈(Y),磁路非線性磁路非線性( ),. 勵磁電流為正弦則主磁通也正弦勵磁電流為正弦則主磁通也正弦(N). 如電流有如電流有3次諧波回路則磁通無次諧波回路則磁通無3次諧波次諧波(Y). 如主磁通有如主磁通有3次諧波則線相電壓也有次諧波則線相電壓也有3次諧波次諧波( ). 感性感應(yīng)電流交磁感性感應(yīng)電流交磁( ),容性感應(yīng)電流增磁容性感應(yīng)電流增磁(Y). 電力變電力變Zk*近近10%(N),Rk*Xk* (Y). 等量有功比感性無功引起更大壓降等量有功比感性無功引起更大壓降(N). 變壓器的鐵損耗是不變損耗變壓器的鐵損耗是不變損耗(Y)，與電壓無關(guān)（，與電壓無關(guān)（ N ）；）； 而銅

10、損耗是可變損耗（而銅損耗是可變損耗（ Y ），與電壓有關(guān)（），與電壓有關(guān)（ N ）。）。 不變損耗不變損耗可變損耗時效率最高可變損耗時效率最高(N). 最高效率時近半載最高效率時近半載(Y). 電機學(xué)(變壓器)作業(yè)4 4.1 4.1 求右圖變壓器的鐘點求右圖變壓器的鐘點. . 4.2 P52-3.14 4.2 P52-3.14 兩臺兩臺Y/D11,35/10.5KVY/D11,35/10.5KV變壓器變壓器 Sn1=1000KVA,Uk1=4.5%,Sn2=2000KVA,Uk2=5%Sn1=1000KVA,Uk1=4.5%,Sn2=2000KVA,Uk2=5% (1)Sk1=Sn1/UK1=

11、22.2MVA,Sk2=Sn2/UK2=40MVA(1)Sk1=Sn1/UK1=22.2MVA,Sk2=Sn2/UK2=40MVA* * (2)S=3000KVA (2)S=3000KVA時時 S1=SS1=S* *Sk1/(Sk1+Sk2)=1071KVA, S2=SSk1/(Sk1+Sk2)=1071KVA, S2=S* *Sk2/(Sk1+Sk2)=1929KVASk2/(Sk1+Sk2)=1929KVA 1=S1/Sn1=1.071,2=S2/Sn2=0.965 1=S1/Sn1=1.071,2=S2/Sn2=0.965 (3) (3)不過載最大輸出容量不過載最大輸出容量 S1=100

12、0KVA,S=S1S1=1000KVA,S=S1* *(SK1+Sk2)/Sk1=2800KVA(SK1+Sk2)/Sk1=2800KVA 電機學(xué)(變壓器)作業(yè)4 4.3 4.3 單臺變單臺變S1=1000KVA,P0=3KW,Pk=15KW.S1=1000KVA,P0=3KW,Pk=15KW.求求: : (1)(1)單臺單臺m=sqrt(P0/Pk) ,Sm=mm=sqrt(P0/Pk) ,Sm=m* *S1S1 (2)(2)經(jīng)濟切換經(jīng)濟切換S Sn,n+1 n,n+1=sqrt(n =sqrt(n* *(n+1)Sm(n+1)Sm (3)(3)總總S=2000KVA,S=2000KVA,經(jīng)

13、濟運行臺數(shù)經(jīng)濟運行臺數(shù)n:n: S Sn-1,n n-1,n S S S 組式組式Y(jié)/Y0心式心式Y(jié)/Y0.(N) 變壓器的變壓器的0序壓降偏移使重載相電壓升高序壓降偏移使重載相電壓升高( N). 3 空載合閘過程磁通達近空載合閘過程磁通達近2倍額定值倍額定值(Y), 電流也達電流也達2Im(N) 4 突然短路電流峰值可達近突然短路電流峰值可達近2倍的穩(wěn)態(tài)短路有效值倍的穩(wěn)態(tài)短路有效值(Y). 交流繞組作業(yè)6 6.1 246.1 24槽槽4 4極三相單層繞組展開圖極三相單層繞組展開圖 (2/3)=(2/3)(24/4)=4(2/3)=(2/3)(24/4)=4槽槽 B B相后移相后移4 4槽，槽

14、，C C相再后移相再后移4 4槽槽 .2 .2 多相交流繞組產(chǎn)生圓轉(zhuǎn)磁勢一般條件多相交流繞組產(chǎn)生圓轉(zhuǎn)磁勢一般條件: :時空對稱時空對稱. . 距距120120度二相繞組的磁勢圓轉(zhuǎn)度二相繞組的磁勢圓轉(zhuǎn), ,則電流相位差則電流相位差6060度度. . .3 .3 三相繞組運行斷三相繞組運行斷1 1線線后磁勢性質(zhì)后磁勢性質(zhì) Y0:_Y0:_橢圓橢圓_;Y:_;Y:脈振脈振; D:_; D:_脈振脈振. . .4 .4 諧波磁勢轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速諧波磁勢轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速 n(5,5)=n(5,5)=n1n1 ;n(5,7) ;n(5,7) =-=-（5/75/7）n1n1_._. 7.17.1判斷異步電機判斷異步電機定

15、定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子TemTem方向與工作狀態(tài)方向與工作狀態(tài) 7.2 7.2 畫異步機電流圓圖畫異步機電流圓圖, ,標(biāo)特征點與運行狀態(tài)標(biāo)特征點與運行狀態(tài) 7.3 7.3 已知已知 s=5% ,-5% ,200%s=5% ,-5% ,200%時時 機械功率機械功率P Pmec mec=9.5,-10.5,-10KW =9.5,-10.5,-10KW 電磁功率電磁功率P Pem em,=P ,=Pmec mec/(1-s) /(1-s) 轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)差功率Ps=sPPs=sPem em . . 7.4 7.4 TmTm(U1/f1)U1/f1)2 2/L/Lk k m m2 2/L/Lk k, sm=R, s

16、m=R2 2/X/XK K ,nmR ,nmR2 2/L/LK K 7.57.5畫異步機電動機械特性畫異步機電動機械特性: : (1) (1)固有固有; ; (2)(2)降壓降壓; ; (3)(3)定子串感定子串感; ; (4)(4)轉(zhuǎn)子串阻轉(zhuǎn)子串阻. . 電機作業(yè)7 v電機作業(yè)電機作業(yè) 8 8 v8.1 8.1 已知異步機數(shù)據(jù)已知異步機數(shù)據(jù): : P PN N=30KW,f=30KW,fN N=50HZ,n=50HZ,nN N=1440r/min,K=1440r/min,KT T=2.2=2.2 (1) (1) sn=1-nn/1500,sn=1-nn/1500, Tn=9.55Pn/nn,

17、Tm=KtTn=9.55Pn/nn,Tm=Kt* *TnTn (2) (2) 略空載略空載T To o計算計算smsm = sn(Kt+sqrt(Kt2-1)= sn(Kt+sqrt(Kt2-1) (3) (3) 用實用式畫機械特性曲線用實用式畫機械特性曲線n-Temn-Tem Tem=2Tem=2* *Tm/(sm/s+s/sm)Tm/(sm/s+s/sm) ( s=-0.1:0.01:1.2;n=n1 ( s=-0.1:0.01:1.2;n=n1* *(1-s) )(1-s) ) (4) (4)起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩Tst=2Tm/(sm+1/sm), Tst=2Tm/(sm+1/sm), 倍數(shù)

18、倍數(shù)Kst=Tst/Tn,Kst=Tst/Tn, 8.28.2籠式異步電機常用調(diào)速方法與性能籠式異步電機常用調(diào)速方法與性能: : 調(diào)速方法調(diào)速方法 效率效率 平滑性平滑性 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 變極變極 高高 無無 0 0 變變s s 低低 好好 較寬較寬 變頻變頻 高高 好好 寬寬 8.3 8.3 籠式異步電機調(diào)頻調(diào)速籠式異步電機調(diào)頻調(diào)速 (1) (1) 畫機械特性畫機械特性 (2) (2) 填填 表表 恒恒磁磁/ /壓壓 nnm T Tm T_n T_n硬度硬度 恒恒T/PT/P 基頻以下基頻以下 磁磁 恒定恒定 恒定恒定 恒定恒定 T T 以上以上 壓壓 恒定恒定 減小減小 變軟變軟 P P

19、 作業(yè)9 9.1 何為同步電機的電樞反應(yīng)何為同步電機的電樞反應(yīng)?用何參數(shù)等效用何參數(shù)等效? 電樞電流對氣隙磁場影響；同步電抗電樞電流對氣隙磁場影響；同步電抗 9.2 畫隱極同步發(fā)電機標(biāo)么值等效電路畫隱極同步發(fā)電機標(biāo)么值等效電路,相量圖相量圖, 并網(wǎng)并網(wǎng)U*=1, E*-P*-Q*方程：方程：Eo*=（1+Q*Xs*）+jP*Xs* 9.3 寫出凸極同步電機功角公式寫出凸極同步電機功角公式 Pem=3EoUsin/Xd +3（U2/2)(1/Xq-1/Xd)sin(2) 矩角矩角: Tem=Pem/1 9.4并網(wǎng)同步電機并網(wǎng)同步電機U*=1, Xs*=1.05, (1)發(fā)電發(fā)電 P*=0.8,

20、Q*=0.6及電動及電動 P*=-0.8,Q*=0.6 手算手算Eo*, (2)P*=0.8, Q* =-0.80.8, *編程畫編程畫V線線. Eo*=（1+Q*Xs*）+jP*Xs* 作業(yè)9 9.5 同步電動機起動常用哪幾種方法同步電動機起動常用哪幾種方法?: 它機它機;異步異步;變頻變頻; 9.6 如何調(diào)節(jié)同步電機的有功與無功如何調(diào)節(jié)同步電機的有功與無功?: 機械機械;勵磁勵磁 9.7 同步發(fā)電機輸出感性無功如不足同步發(fā)電機輸出感性無功如不足,有何后果有何后果?:U 9.8 同步發(fā)電機輸入功率突變有何危害同步發(fā)電機輸入功率突變有何危害,如何改善如何改善?:機電振蕩機電振蕩;阻尼繞組阻尼繞組 9.9 簡述同步機不對稱運行有何危