電機(jī)學(xué)課后答案湯蘊(yùn)繆

1、第一章磁路1-1磁路的磁阻如何計(jì)算？磁阻的單位是什么?答：磁路的磁阻與磁路的幾何形狀（長(zhǎng)度、面積）和材料的導(dǎo)磁性能有關(guān)，計(jì)算公式為單位：AWb1-2鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗是怎樣產(chǎn)生的，它們各與哪些因素有關(guān)？答：磁滯損耗：鐵磁材料置于交變磁場(chǎng)中，被反復(fù)交變磁化，磁疇間相互摩擦引起的損耗。經(jīng)驗(yàn)公式PhChfBmnV。與鐵磁材料的磁滯損耗系數(shù)、磁場(chǎng)交變的頻率、鐵心的體積及磁化強(qiáng)度有關(guān)；渦流損耗：交變的磁場(chǎng)產(chǎn)生交變的電場(chǎng)，在鐵心中形成環(huán)流（渦流），通過(guò)電阻產(chǎn)生的損耗。經(jīng)驗(yàn)公式PhCFef1.3BmG。與材料的鐵心損耗系數(shù)、頻率、磁通及鐵心重量有關(guān)。1-3圖示鐵心線圈，已知線圈的匝數(shù)N=1000,鐵

2、心厚度為0.025m（鐵心由0.35mm的DR320硅鋼片疊成），疊片系數(shù)（即截面中鐵的面積與總面積之比）為0.93,不計(jì)漏磁，試計(jì)算：（1）中間心柱的磁通為7.5104Wb,不計(jì)鐵心的磁位降時(shí)所需的直流勵(lì)磁電流；（2）考慮鐵心磁位降時(shí)，產(chǎn)生同樣的磁通量時(shí)所需的勵(lì)磁電流。解：磁路左右對(duì)稱可以從中間軸線分開(kāi)，只考慮右半磁路的情況：._22-一一42鐵心、氣隙截面AA0.0251.25100.93m2.910m（考慮邊緣效應(yīng)時(shí)，通長(zhǎng)在氣隙截面邊長(zhǎng)上加一個(gè)氣隙的長(zhǎng)度；氣隙截面可以不乘系數(shù)）4鐵心長(zhǎng)度l75 1.25氣隙長(zhǎng)度l2510m_2251.250.0252cm12.4510m鐵心、氣隙中的磁感

3、應(yīng)強(qiáng)度B B2A7.5 102 2.9 101.29T(1)不計(jì)鐵心中的磁位降：B1.29-._6一.氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)度H7Am1.010Am0410磁勢(shì)FiF641.0 10 5 10 A 500A電流I旦0.5AN（2）考慮鐵心中的磁位降：鐵心中B1.29T查表可知：H700Am鐵心磁位降FFe H700 12.45 10 2A 87.15A1-4圖示鐵心線圈，線圈A為100匝，通入電流1.5A,線圈B為50匝，通入電流1A,鐵心截面積均勻,求PQ兩點(diǎn)間的磁位降。解：由題意可知，材料的磁阻與長(zhǎng)度成正比，設(shè)PQ段的磁阻為RpqRm,則左邊支路的磁阻為11.-Rm,31-5圖示鑄鋼鐵心，尺寸為左邊線

4、圈通入電流產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)1500Ao試求下列三種情況下右邊線圈應(yīng)加的磁動(dòng)勢(shì)值:(1)氣隙磁通為1.65104Wb時(shí)；(2)氣隙磁通為零時(shí)；(3)右邊心柱中的磁通為零時(shí)。解：（1）afedfe1.65104Wb查磁化曲線得HafHed500Am氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H1.65 10 4107 2.75 10 4477.71 103 A m中間磁路的磁勢(shì) Fad332477.71 102.5 10500 20 10 A左邊磁路的磁勢(shì)Fdcba1500 1294.28 A 205.72A查磁化曲線得Bdcba0.56T查磁化曲線得Haghd80Am右邊線圈應(yīng)加磁動(dòng)勢(shì)F2FadFaghd1294.28 60 A

5、 1234.28AFad0查磁化曲線得Bdcba15Tdcba.查磁化曲線得Haghd1270Am右邊線圈應(yīng)加磁動(dòng)勢(shì)F2Faghd12700.75A952A由題意得addcba由（1）、（2）可知1.65104Wbad2.24104Wb取ad1.75104Wb則BafBed1.75 10 4T2.5 10 40.7T查磁化曲線得HafHed550Am175104氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H751Am506.7103Am4102.7510332.中間磁路的磁勢(shì)Fad506.7102.5105502010A查磁化曲線得Hdcba310AmFFadFdcba155A1376.8A1531A已知F11500AF

6、F1,假設(shè)合理右邊線圈應(yīng)加磁動(dòng)勢(shì)F2Fad1376.8A第二章變壓器2-1什么叫變壓器的主磁通，什么叫漏磁通？空載和負(fù)載時(shí)，主磁通的大小取決于哪些因素？答：變壓器工作過(guò)程中，與原、副邊同時(shí)交鏈的磁通叫主磁通，只與原邊或副邊繞組交鏈的磁通叫漏磁通。由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式日4.44fN1可知，空載或負(fù)載情況下U1日，主磁通的大小取決于外加電壓U1、頻率f和繞組匝數(shù)N12-2一臺(tái)50Hz的變壓器接到60Hz的電源上運(yùn)行時(shí)，若額定電壓不變，問(wèn)激磁電流、鐵耗、漏抗會(huì)怎樣變化答：（1）額定電壓不變，則U1NE14.44fN14.44fN1又L6050,即5/6磁通降低，此時(shí)可認(rèn)為磁路為線性的，磁阻f5060_&

7、#39;.變，勵(lì)磁磁勢(shì)ImNiRm，Im5'6Im；(2)鐵耗：PFeBmf ,一6(3)x12 f L1 x1 ,5鐵耗稍有減小;x22 f L265x22-3在導(dǎo)出變壓器的等效電路時(shí)，為什么要進(jìn)行歸算？歸算是在什么條件下進(jìn)行的?答：因?yàn)樽儔浩髟?、副邊只有磁的?lián)系，沒(méi)有電的聯(lián)系，兩邊電壓EiE2、電流不匹配，必須通過(guò)歸算，才能得到兩邊直接連接的等效電路；歸算原則：保持歸算前后副邊的磁動(dòng)勢(shì)不變。2-4利用T型等效電路進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題計(jì)算時(shí)，算出的一次和二次側(cè)電壓、電流和損耗、功率是否為實(shí)際值，為什么？答：一次側(cè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)歸算，所以為實(shí)際值；二次側(cè)電壓、電流不是實(shí)際值，因?yàn)闅w算前后繞組匝數(shù)不同

8、，但損耗、功率為實(shí)際值。2-5變壓器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何測(cè)定？答：激磁阻抗由空載試驗(yàn)測(cè)量；等效漏阻抗由短路試驗(yàn)測(cè)量。（具體測(cè)量方法略）2-14有一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN5000kKA,額定電壓U1N/U2N10kV/6.3kV,Y,d聯(lián)結(jié),試求：（1） 一次、二次側(cè)的額定電流；（2） 一次、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。解：（1） I1NSN50003U1N288.68A10（2）原邊丫聯(lián)結(jié)：UnU 1N,310 kV：/35.77kV副邊聯(lián)結(jié)：U1NU 1N6.3kV2-16有一臺(tái)單相變壓器，已知參數(shù)為:2.19X115.4 , R20.15 ,X20.964 , Rm 1250Xm

9、12600N1/N2876260。當(dāng)二次側(cè)電壓6000V ,電流 I2 180A,且 cos 2 0.8（滯后）時(shí)：（1）畫(huà)出歸算到高壓側(cè)的 T型等效電路;解：（1）歸算到高壓側(cè):（2）用T型等效電路和簡(jiǎn)化等效電路求U1和I1,并比較其結(jié)果。（2）T型等效電路如圖示:設(shè)U2kU220215則 I2 I k 53.4236.88 A簡(jiǎn)化等效電路如右圖:由于在滿載的情況下I mI1,勵(lì)磁支路可以忽落不計(jì)，UH人兩種方法計(jì)算的結(jié)縣相差不正在誤差允許的范圍之內(nèi)。2-17在圖中，各鉛垂線上對(duì)應(yīng)的局、低壓繞組繞于同一鐵心柱上。已知組a和b的組號(hào)A2-19有一臺(tái)1由E再以看兩2VEZC00kVA , X E

10、ABE BYA、B、C為正相序，試判斷聯(lián)結(jié)CEE BY6.3kW的單相變壓器，額定叫壓下的?”舊X等0W ,空載電流為 0.05（標(biāo)幺值）cx和一標(biāo)幺,額定見(jiàn)流下E -*效率，發(fā)生最大效靜XE!策I勺犬（和額定效有ab （ 14）變壓器bz解：（1）歸為工5.2% I百分值）短路a.8(EbyEbax75'c時(shí)的短路損耗為c 14000W, 一cy - a '喇環(huán)'、試計(jì)算：（3）負(fù)載功書(shū)0.8）。O設(shè)歸算后一次路的參數(shù)；（2）用Ca時(shí)，變壓器c額定電壓調(diào)整率abcosEczX空載試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行U0U2N6300V,I0I0I2N0.51000A7.94A6.32折算

11、到高壓側(cè)：Rmk2P210f902196I06.37.94短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行UkUk%UiN5.2%10kV520V所以:Rk75 cPk75 c 14000I；10021.4RX.即：RR2750.70,X1X2A2.522(2)標(biāo)幺值：_uuL高壓側(cè)的電阻基準(zhǔn)值Zb型N100I1NS1NRmXmRm1.96,Xm19.9ZbZbRk%0.014,XkX10.05ZbZb（3）變壓器額定電壓調(diào)整率和額定效率：（4）變壓器效率最大時(shí)，可變損耗等于不變損耗最大效率：max1P-I一PN97.97%SnICOS2PoIPkN2-20有一臺(tái)三相變壓器，Sn5600kKA,U1N/U2N10kV/6

12、.3kV,Y,d11聯(lián)結(jié)組。變壓器的開(kāi)路及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)為試驗(yàn)名稱線電壓V線電流A三相功率W備注開(kāi)路試驗(yàn)63007.46800電壓加在低壓側(cè)短路試驗(yàn)55032318000電壓加在高壓側(cè)試求一次側(cè)加額定電壓時(shí)：（1）歸算到一次側(cè)時(shí)近似等效電路的參數(shù)（實(shí)際值和標(biāo)幺值）；（2）滿?kU1Nph1030.916U2Nph6.3載且cos20.8（滯后）時(shí)，二次側(cè)電壓U2和一次側(cè)電流I1；（3）滿載且cos20.8（滯后）時(shí)的額定電壓調(diào)整率和額定效率。解：（1）歸算到一次側(cè)時(shí)近似等效電路的參數(shù)空載試驗(yàn)在低壓側(cè)，折算到高壓側(cè)：短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行所以:RPk318000k-IZT332320.058標(biāo)幺值:

13、高壓側(cè)的電阻基準(zhǔn)值ZinU1NphI1NphU217.857Sin3RkRmZinRkZlN5.84,XmXm69.10乙N0.00325,Xk上0.0549乙N（3）電壓調(diào)整率和效率:（2）U2U2ph1Un630010.036V6073.2V滿載時(shí)I1I1NSn3Uin5600A323.32A.310設(shè)U26073.20V,則由簡(jiǎn)化等效電路可知11I2323.3236.88V2-23某變電所有兩臺(tái)組號(hào)為Y,yn0的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，其數(shù)據(jù)為SN180kKAU1N.U2N6.3kV/0.4kV,Zk0.07；第二臺(tái)：Sn320kKAU1NU2N6.3kV/0.4kV,Zk0.065。試計(jì)算

14、：（1）當(dāng)總負(fù)載為400kVA時(shí),每臺(tái)變壓器分擔(dān)多少負(fù)載；（2）在每臺(tái)變壓器均不過(guò)載的情況下，并聯(lián)組的最大輸出是多少?解：（1）當(dāng)S400kKA時(shí)，設(shè)第一臺(tái)變壓器分配負(fù)載為S,則第二臺(tái)變壓器的負(fù)載Sn400Si,滿足:*S'SN4,帶入數(shù)值計(jì)算可得:Sn/SnZk】S137kVASn263kVA（2）求Smax：負(fù)載增加時(shí),Zk小的變壓器（第二臺(tái)）先滿載，此時(shí)SnS3320kVASSi1一*二Zkn*ZkiSi167.1kVA2-25一臺(tái)5kVA,480V/120V的普通兩繞組變壓器，改接成二次的額定電流和變壓器的容量。600V/480V的自耦變壓器，試求改接后一次和解：I1aNI2N

15、S41.67AU2N第三章直流電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析1NUU3-9一臺(tái)四極82kW、230V、970r/min的他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電樞上共有123個(gè)元件，每元件為一匝，支路數(shù)2a2。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，試計(jì)算當(dāng)電機(jī)輸出額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩。解：由題意可知，空載時(shí)：E0 CenN U N所以額定情況下：Te CT IaNCT" InCTCenNUnPnCenN U N3-12 一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的額定電壓為230V,額定電流為 10A,額定轉(zhuǎn)速為1000r/min ,電樞總電阻Q 1.5 ,勵(lì)磁繞組電阻Rf 88,已知在750r/min時(shí)的空載特性如下表

16、所示:I f /A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2E0/V3378120150176194206225240試求：（1）額定轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流為 2.5A時(shí)，空載電壓是多少？ （ 2）若轉(zhuǎn)速降為900r/min ,空載電壓為多少？(3)滿載時(shí)的電磁功率為多少?解:(1)空載時(shí)U 0 ECen3-13I f 2.5A時(shí):當(dāng)nNn 750r/min ,對(duì)應(yīng) U n1000r/min ,對(duì)應(yīng) U0N176 V1000750176V 234.67V(2)(3)n=900r/min 時(shí):滿載情況下：臺(tái)四極82kW、230V、970r/min的并勵(lì)直流發(fā)電機(jī),Ra(75 )0.0259

17、,勵(lì)磁繞組總電阻Rf（75）22.8，額定負(fù)載時(shí)并勵(lì)回路中串入3.5Q的調(diào)節(jié)電阻，電刷壓降為2V,鐵耗和機(jī)械損耗共2.5kW,雜散損耗為額定功率的0.5%,試求額定負(fù)載時(shí)發(fā)電機(jī)的輸入功率、電磁功率和效率。解：電磁功率：I fNUnRfRf230 A 8.745A, IN 22.8 3.5PnUn署A 356.52A輸入功率:P1RmPFePmec P效率:PnP1100%82100% 90%91.1080.12Q,電樞總電阻為 0.2 Q,在額定電壓下3-17一臺(tái)17kW、220V的串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，串勵(lì)繞組電阻為電動(dòng)機(jī)電樞電流為65A時(shí)，轉(zhuǎn)速為670r/min,試確定電樞電流增為75A時(shí)電動(dòng)機(jī)

18、的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩（磁路設(shè)為線性）。解：UN220V:1a65A時(shí)，轉(zhuǎn)速n670r/min-''la75A時(shí)：EaUnIaRaRf220V75(0.120.2)V196V3-18臺(tái)96kW的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定電壓為440V,額定電流為255A,額定勵(lì)磁電流為5A,額定轉(zhuǎn)速為500r/min,電樞總電阻為0.078Q,不計(jì)電樞反應(yīng)，試求（1）電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩；（2）額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩；（3）電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)速。解：（1）電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩：（2）額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩In255A,IfN5A,所以IaNInIfN250A（3）電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)速：第四章交流繞組及其電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)

19、4-11計(jì)算下列三相、兩極、50Hz的同步發(fā)電機(jī)定子的基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢(shì)、線電動(dòng)勢(shì)。已知定子槽數(shù)Q=48,每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)體，支路數(shù)a=1,y1=20,繞組為雙層、星形聯(lián)結(jié)，基波磁通量41=1.11Wb。QQ48c解：極距24q82p2mp23槽距角p 360Q360487.5槽距角20Q36.qsin+基波繞組系數(shù)kw1kp1kd1sin為902-qsin-QNc48每相繞組串聯(lián)匝數(shù)N16ma3空載相電動(dòng)勢(shì)E14.44fNkw11線電動(dòng)勢(shì)EL3E.33639V6303V4-12有一三相雙層繞組，Q=36,2P=4,f=50Hz,y17，試求基波、5次、7次和一階齒諧波的繞組9因數(shù)。若繞

20、組為星形聯(lián)結(jié)，每個(gè)線圈有兩匝，基波磁通41=0.74Wb,諧波磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)之比，B5/B11/25,B7/B1/49每相只有一條支路，試求基波、5次和7次諧波的相電動(dòng)勢(shì)。"Q36o解：q32mp34p3602360基波繞組系數(shù)kw15次諧波繞組系數(shù).qsin-2kp1kd1sin*90-sin70qsin2sin303sin100902qsin5-yi2kw5kp5kd5sin590qsin5一2sin350sin1503sin50003787次諧波繞組系數(shù)kw7kp7kd7qsin7-sin7X902_sin490qsin7一2sin2103sin70013627407A1）對(duì)稱

21、兩相繞組內(nèi)通以對(duì)稱兩相正序電流QN236_.每相繞組串聯(lián)匝數(shù)Nc24ma34-19試求題4-11中的發(fā)電機(jī)通有額定電流，一相和三相繞組所產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)幅值。發(fā)電機(jī)的容量為12000kW,額定電壓（線電壓）為6.3kV,星形聯(lián)結(jié)。3解：IIlPn120001°A1374.6A.3UNcosN36.31030.8Nk相磁動(dòng)勢(shì)幅值F10.9aI18271AP三相磁動(dòng)勢(shì)幅值F1m1F11.518271A24-21試分析下列情況下是否會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)向怎樣？（時(shí)；（2）三相繞組一相（例如C相）斷線時(shí)。解：（1）設(shè)iAImcost,則iBImCOs（t90所以合成磁勢(shì)即合成磁勢(shì)為正向旋轉(zhuǎn)的

22、圓形磁勢(shì)，且幅值等于為單相波（2）C相斷線的情況下iC0C設(shè)iAImcost,貝1iBImcost所以合成磁勢(shì)即合成磁勢(shì)為脈振磁勢(shì)，且幅值為單相基波幅值的即合成磁勢(shì)為脈振磁勢(shì)，且幅值為單相基波幅值的4-25兩個(gè)繞組A和B,其匝數(shù)和繞組因數(shù)均相同,A在空間超前于B900+a電角，若iAImCOSt,問(wèn)要使A和B的基波合成磁動(dòng)勢(shì)成為正向推移樣的？（從A到B）的恒幅旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)時(shí),ib的表達(dá)式應(yīng)是怎解：設(shè)iB1mcos(t)A相：iA1mcostB相：iBImcos(t)所以逆向旋轉(zhuǎn)波相互抵消，則cos(tx)cos(tx得90此時(shí)iBImcost(90fA1F1cosxcostfBiF1cos(x9

23、090)cos(tx)cos(t)90)p 360360槽距角7.5Q49補(bǔ)充題：解析法證明三相繞組通以負(fù)序電流時(shí)將形成反向推移的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)證明：所以f1fA1fB1fC1F 1 cosxcos t 1-F 1cos( t x)1 L， 2F1cos( tF 1 cos(xcos( t120)cos(t 240) F 1、一 1 _ _, 一cos(x 240 ) cos( t 120 )x) - F 1cos( t x 120 ) cos( t x 360 )x 120) cos( t x 360 )3 F 1 cos(x)幅值點(diǎn)cos(tx)dx dt即該磁動(dòng)勢(shì)為反向推移的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)4

24、-11計(jì)算下列三相、兩極、50Hz的同步發(fā)電機(jī)定子的基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢(shì)、線電動(dòng)勢(shì)。已知定子槽數(shù)Q=48,每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)體，支路數(shù)a=1,y1=20,繞組為雙層、星形聯(lián)結(jié)，基波磁通量41=1.11Wb。QQ48c解：極距24q82p2mp234-12解:4-19基波繞組系數(shù)kw1kp1kd1每相繞組串聯(lián)匝數(shù)N空載相電動(dòng)勢(shì)E1線電動(dòng)勢(shì)EL3E.qsinsin工90-qsin2QNc48ma34.44fNkw1、33639V166303V有一三相雙層繞組，Q=36,2P=4,f=50Hz,y1因數(shù)。若繞組為星形聯(lián)結(jié)，每個(gè)線圈有兩匝，基波磁通4B5/B11/25,B7/B11/49,每相只有一

25、條支路,Qq-2mp槽距角p360-Q23603620,試求基波、5次、7次和一階齒諧波的繞組1=0.74Wb,諧波磁場(chǎng)與基波磁場(chǎng)之比試求基波、5次和7次諧波的相電動(dòng)勢(shì)?；ɡ@組系數(shù)kw15次諧波繞組系數(shù)kw5kp5kd57次諧波繞組系數(shù)每相繞組串聯(lián)匝數(shù)試求題4-1112000kW,解：IILkp1kd1sin*90.qsin一-sin70qsin-sin5X90sin5sin350kw7sin303sin10sin150qsin53sin50kp7kd7sin7QNc236ma090200378*90sin7qsin490qsin7一224sin2103sin70中的發(fā)電機(jī)通有額定電流，一相

26、和三相繞組所產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)幅值。發(fā)電機(jī)的容量為cosn0.8,額定電壓（線電壓）為6.3kV,星形聯(lián)結(jié)。Pn120001033Uncosn36.31030.8A1374.6A0136Nk一相磁動(dòng)勢(shì)幅值F10.9絲”I18271AP三相磁動(dòng)勢(shì)幅值F1m1F11.518271A24-21試分析下列情況下是否會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)向怎樣？（時(shí)；（2）三相繞組一相（例如C相）斷線時(shí)。27407A1）對(duì)稱兩相繞組內(nèi)通以對(duì)稱兩相正序電流解：(1)設(shè)iAImcost,貝UiBImCOS(t90所以合成磁勢(shì)即合成磁勢(shì)為正向旋轉(zhuǎn)的圓形磁勢(shì)，且幅值等于為單相波（2）C相斷線的情況下iC0設(shè)iAImcost,貝叫I

27、mcost所以合成磁勢(shì)即合成磁勢(shì)為脈振磁勢(shì)，且幅值為單相基波幅值的4-25兩個(gè)繞組A和B,其匝數(shù)和繞組因數(shù)均相同,要使A和B的基波合成磁動(dòng)勢(shì)成為正向推移樣的？A在空間超前于B900+a電角，若（從A到B）的恒幅旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)時(shí)，iAImCoSt,問(wèn)iB的表達(dá)式應(yīng)是怎解：設(shè)iBImcos(t)A相：iAImcostB相：iBImcos(t)所以逆向旋轉(zhuǎn)波相互抵消，則cos(tx)cos(tx得90此時(shí)iBImcost(90faiF1cosxcostfB1F1cos(x9090)cos(tx)cos(t)90)補(bǔ)充題：解析法證明三相繞組通以負(fù)序電流時(shí)將形成反向推移的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)證明：所以f1fA1fB1

28、fC1F 1 cosxcos t1-F 1cos( t x)1 L-F 1cos( tF1cos(x120)cos(t240)F1cos(x240)cos(t120)1cos(tx)-F1cos(tx120)cos(tx360)x120)cos(tx360)1cos(x)幅值點(diǎn)cos(tx)1dxdt即該磁動(dòng)勢(shì)為反向推移的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)第五章感應(yīng)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析5-3三相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)子所生磁動(dòng)勢(shì)在空間的轉(zhuǎn)速是否改變？為什么？答：不變。設(shè)氣隙磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度為n1,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)差率為sD-n,則轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電n160fo60f流的頻率為f2sf1,由此電流廠生的磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的

29、速度為nssn,則PP相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為nnn1。與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。即轉(zhuǎn)速變化時(shí)，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)在空間的轉(zhuǎn)速不變。5-6感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等效電路中的Sr代表什么？能否不用電阻而用一個(gè)電抗去代替？為什么？1s，答：一sr2代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機(jī)械功率對(duì)應(yīng)的等效電阻，消耗在該電阻上的功率代表總的機(jī)械功s率。它不能由電抗代替，因?yàn)殡娍股蠐p耗的是滯后的無(wú)功功率，不能代替轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率的有功功率。5-11試寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)形式：（1）用電磁功率表達(dá)；（2）用總機(jī)械功率表達(dá)；（3）用主磁通，轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子的內(nèi)功率因數(shù)表達(dá)。答：（1）用電磁功率表達(dá)（2）用總機(jī)械功率表達(dá)（3）用主磁通，轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子

30、的內(nèi)功率因數(shù)表達(dá)5-13有一臺(tái)Y聯(lián)結(jié)，380V,50Hz,額定轉(zhuǎn)速為1444r/min的三相繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具參數(shù)為=0.4,=0.4,=1,=40,略去不計(jì)，定，轉(zhuǎn)子額定的電壓比為4。試求：（1）額定負(fù)載時(shí)的率；（2）額定負(fù)載時(shí)的定，轉(zhuǎn)子電流；（3）負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子的頻率和每相電動(dòng)勢(shì)值。解：（1）額定轉(zhuǎn)差率（ 2） T形等效電路圖如右設(shè)（3）所以（ 3）5-14有一臺(tái)三相四級(jí)的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)差率，電動(dòng)機(jī)的容量=17kW，=380V（D聯(lián)結(jié)），參數(shù)為=0.715，=1.74，=0.416=3.03,=6.2,=75,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗=139W,額定負(fù)載時(shí)的雜散損耗=320W。試求額定負(fù)載時(shí)

31、的定子電流，定子功率因素，電磁轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)矩和效率。解：等效電路如題5-13，設(shè)則所以定子電流定子功率因數(shù)電磁功電磁轉(zhuǎn)矩輸出功率輸出轉(zhuǎn)矩輸入功率效率5-25試述極對(duì)數(shù)比為2:1的雙速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的變極原理。（略）5-26有一臺(tái)三相四極的繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子每相電阻。設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，今欲把轉(zhuǎn)速?gòu)?485r/min下調(diào)到1050r/min，問(wèn)轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的調(diào)速電阻？解：額定轉(zhuǎn)差率調(diào)速后的轉(zhuǎn)差率設(shè)串入調(diào)速電阻為，調(diào)速前后負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變所以滿足，得補(bǔ)充題：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，=380V（D聯(lián)結(jié)），=7.5kW，額定負(fù)載時(shí)，求：額定情況下的，和（線值）。解：額定轉(zhuǎn)差率總機(jī)械功率所以電

32、磁功率轉(zhuǎn)子銅耗輸入功率效率定子電流第六章同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析6-4同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于什么？交軸和直軸電樞反應(yīng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行有何影響？答：同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于電樞磁動(dòng)勢(shì)和主磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置，即激磁電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載電流之間的相角差。交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)，與產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩及能量轉(zhuǎn)換直接相關(guān)；直軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)，起到增磁或者去磁的作用，與電機(jī)的無(wú)功功率和功率因數(shù)的超前或滯后相關(guān)。6-6為什么分析凸極同步電機(jī)時(shí)要用雙反應(yīng)理論？凸極同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若既不等于，又不,問(wèn)電樞磁場(chǎng)的基波與電樞磁動(dòng)勢(shì)的基波在否同相，為什么（不計(jì)磁飽和）？答：因?yàn)橥箻O電機(jī)的氣隙不均

33、勻，分析時(shí)需用雙反應(yīng)理論。行時(shí)，若既不等于 ，又不等于 ，電樞磁場(chǎng)的基磁動(dòng)勢(shì)的基波在空間的相位不同，因?yàn)榻?、直軸的磁路 同大小的磁勢(shì)產(chǎn)生的磁通不同，如右圖?？臻g是當(dāng)負(fù)載運(yùn)波與電樞不同，相6-8有一臺(tái)70000KVA,60000KW,13.8KV,（星形聯(lián)結(jié)）的三相水輪發(fā)電機(jī)，交直軸同步電抗的標(biāo)幺值分別為試求額定負(fù)載時(shí)發(fā)電機(jī)的激磁電動(dòng)勢(shì)（不計(jì)磁飽和與定子電阻）解：額定功率因數(shù)6-15有一臺(tái)=0.8，5的凸極同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，已知發(fā)電機(jī)的端電壓和負(fù)載為，（滯后），電樞電阻略去不計(jì)。試求發(fā)電機(jī)的： 1） ，；（2）（保持上面的值）。解：（1）設(shè)，則即 2） 2）令，得取cos>0則此時(shí)

34、：6-17一臺(tái)31250KVA（星形聯(lián)結(jié)），（滯后）的汽輪發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，已知發(fā)電機(jī)的同步電抗，額定負(fù)載時(shí)的激磁電動(dòng)勢(shì)（相），不計(jì)飽和與電樞電阻，試求：（1）發(fā)電機(jī)的額定負(fù)載時(shí)，端電壓U、電磁功率、功率角、輸出的無(wú)功功率及過(guò)載能力各為多少？（2）維持額定勵(lì)磁不變，減少汽輪機(jī)的輸出，使發(fā)電機(jī)輸出的有功功率減少一半，問(wèn)此時(shí)的、及將變成多少?解：（1）額定情況下忽略電阻，則電磁功率等于輸出功率設(shè)電網(wǎng)相電壓為U為參考向量，則，即得方程的解由數(shù)學(xué)和原理上講，兩組答案均可以考慮取第一組答案（2） If不變，所以又,電網(wǎng)電壓U不變6-24某工廠電力設(shè)備的總功率為 4500kW,（滯后）。由于生產(chǎn)

35、發(fā)展，欲新添一臺(tái)1000kW的同步電動(dòng)機(jī)，并使工廠的總功率因數(shù)提高到0.8（滯后），問(wèn)此電動(dòng)機(jī)的容量和功率因數(shù)應(yīng)為多少（電動(dòng)機(jī)的損耗忽略不計(jì)）？解：添加前：，（滯后）添加后：（滯后）所以新添加的電動(dòng)機(jī)：,（超前）答：（1）用電磁功率表達(dá)Tem-Pem-iP（2）用總機(jī)械功率表達(dá)Tem（3）用主磁通，轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子的內(nèi)功率因數(shù)表達(dá)TemCt112COS25-13有一臺(tái)Y聯(lián)結(jié)，380V, 50Hz,額定轉(zhuǎn)速為參數(shù)為 R1=0.4 , R2=0.4, X1 =X2 =11444r/min的三相繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具,Xm=40,Rm略去不計(jì)，定，轉(zhuǎn)子的電壓比為4。試求：（1）額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率；（2）

36、額定負(fù)載時(shí)的定，轉(zhuǎn)子電流；（3）額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子的頻率和每相電動(dòng)勢(shì)解：（1）額定轉(zhuǎn)差率（2）T形等效電路圖如右設(shè)UiUN0,30219,390v,則I1Ui219.390R1j%R2jXm(s-,R2j(XmsjX2)X2)20.1124.20A0.4j104Aj40(j1)0.03730.4j410.0373JjXm'j(XmX2)s20.1124.20-1)、0.037318.98170.46所以12kiI2418.98A76A(3)f2SnL0.037350Hz1.865Hz5-14有一臺(tái)三相四級(jí)的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)差率Sn0.02008,電動(dòng)機(jī)的容量Pn=17kW,U1n=3

37、80V(D聯(lián)結(jié))，參數(shù)為R=0.715,X1=1.74,R2=0.416,X2=3.03,Rm=6.2,Xm=75,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗P=139W,額定負(fù)載時(shí)的雜散損耗P=320WO試求額定負(fù)載時(shí)的定子電流，定子功率因素，電磁轉(zhuǎn)矩,輸出轉(zhuǎn)矩和效率。解：等效電路如題5-13,設(shè)U1U1所以定子電流I118.57A定子功率因數(shù)cos1cos(26.35)0.896,2率Pe312電磁轉(zhuǎn)矩Te輸出功率輸出轉(zhuǎn)矩(RmjXm)j(XmX2)18.57(6.2(6.2j75)0.4160.0200)j(753.03)16.94A電磁功R2sPe(1s)巳20.416.a，319.64W0.020081783

38、5.19W17835.19zNm113.54Nm1500260PePP17018.06(1s)1783519139320)17018.06Wm110.5Nm一一一2Ro22輸入功率P3I2,3ImRm3IiRis效率22100%89.6%Pi5-25試述極對(duì)數(shù)比為2:1的雙速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的變極原理。（略）5-26有一臺(tái)三相四極的繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速nN1485r/min,轉(zhuǎn)子每相電阻R20.012o設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，今欲把轉(zhuǎn)速?gòu)?485r/min下調(diào)到1050r/min,問(wèn)轉(zhuǎn)子每相應(yīng)用入多大的調(diào)速電阻?解：額定轉(zhuǎn)差率Snn1 nN1500 14850.01n11500調(diào)速后的轉(zhuǎn)差率

39、 sn1 n 1500 10500.3n11500設(shè)串入調(diào)速電阻為R,調(diào)速前后負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變所以滿足民且四，SnS得R(1)R2(義31)0.0120.348sN0.01補(bǔ)充題：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，U1N=380V(D聯(lián)結(jié))，PN=7.5kW,nN960r/min額定負(fù)載時(shí)cosN0.824,pcu1474W,pFe231W,p45W,P37.5W求：額定情況下的Sn,f2,Pcu2,和I1(線值)。初壯辛如n1nN1000960斛：額7E轉(zhuǎn)差率Sn0.04n11000轉(zhuǎn)子側(cè)頻率f2Snf)0.0450Hz2Hz總機(jī)械功率PPNpp(75004537.5)W7582.5W_1_1)所以電磁功率PemP7582.5W7898.44W1sN10.04轉(zhuǎn)子銅耗pcu2sNPem0.047898.44W316W輸入功率PiPemPcul PFe(7898.44 474 231)W 8603.44W效率P2100%7500100%87.2%R8603.44定子電流IiPi8603.44A15.86A,3Uicosn33800.824第六章同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析6-4同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于什么？交軸和直軸電樞反應(yīng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行有何影響？答：同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于電樞磁動(dòng)勢(shì)和主磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置，即激磁電動(dòng)勢(shì)E0和負(fù)載電流I之間的相角差°。交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生交軸電樞磁動(dòng)