電機學(xué)課后答案湯蘊繆

1、第一章磁路1-1磁路的磁阻如何計算？磁阻的單位是什么?答：磁路的磁阻與磁路的幾何形狀（長度、面積）和材料的導(dǎo)磁性能有關(guān)，計算公式為單位：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中，被反復(fù)交變磁化，磁疇間相互摩擦引起的損耗。經(jīng)驗公式PhChfBmnV。與鐵磁材料的磁滯損耗系數(shù)、磁場交變的頻率、鐵心的體積及磁化強度有關(guān)；渦流損耗：交變的磁場產(chǎn)生交變的電場，在鐵心中形成環(huán)流（渦流），通過電阻產(chǎn)生的損耗。經(jīng)驗公式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,不計漏磁，試計算：（1）中間心柱的磁通為7.5104Wb,不計鐵心的磁位降時所需的直流勵磁電流；（2）考慮鐵心磁位降時，產(chǎn)生同樣的磁通量時所需的勵磁電流。解：磁路左右對稱可以從中間軸線分開，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，通長在氣隙截面邊長上加一個氣隙的長度；氣隙截面可以不乘系數(shù)）4鐵心長度l75 1.25氣隙長度l2510m_2251.250.0252cm12.4510m鐵心、氣隙中的磁感

3、應(yīng)強度B B2A7.5 102 2.9 101.29T(1)不計鐵心中的磁位降：B1.29-._6一.氣隙磁場強度H7Am1.010Am0410磁勢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兩點間的磁位降。解：由題意可知，材料的磁阻與長度成正比，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)生磁動勢1500Ao試求下列三種情況下右邊線圈應(yīng)加的磁動勢值:(1)氣隙磁通為1.65104Wb時；(2)氣隙磁通為零時；(3)右邊心柱中的磁通為零時。解：（1）afedfe1.65104Wb查磁化曲線得HafHed500Am氣隙中的磁場強度H1.65 10 4107 2.75 10 4477.71 103 A m中間磁路的磁勢 Fad332477.71 102.5 10500 20 10 A左邊磁路的磁勢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)加磁動勢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)加磁動勢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氣隙中的磁場強度H751Am506.7103Am4102.7510332.中間磁路的磁勢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)加磁動勢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？空載和負載時，主磁通的大小取決于哪些因素？答：變壓器工作過程中，與原、副邊同時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)電動勢公式日4.44fN1可知，空載或負載情況下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50Hz的變壓器接到60Hz的電源上運行時，若額定電壓不變，問激磁電流、鐵耗、漏抗會怎樣變化答：（1）額定電壓不變，則U1NE14.44fN14.44fN1又L6050,即5/6磁通降低，此時可認為磁路為線性的，磁阻f5060_&

7、#39;.變，勵磁磁勢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，為什么要進行歸算？歸算是在什么條件下進行的?答：因為變壓器原、副邊只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系，兩邊電壓EiE2、電流不匹配，必須通過歸算，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勢不變。2-4利用T型等效電路進行實際問題計算時，算出的一次和二次側(cè)電壓、電流和損耗、功率是否為實際值，為什么？答：一次側(cè)沒有經(jīng)過歸算，所以為實際值；二次側(cè)電壓、電流不是實際值，因為歸算前后繞組匝數(shù)不同

8、，但損耗、功率為實際值。2-5變壓器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何測定？答：激磁阻抗由空載試驗測量；等效漏阻抗由短路試驗測量。（具體測量方法略）2-14有一臺三相變壓器，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：（1）畫出歸算到高壓側(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簡化等效電路如右圖:由于在滿載的情況下I mI1,勵磁支路可以忽落不計，UH人兩種方法計算的結(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A2-19有一臺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時的短路損耗為c 14000W, 一cy - a '喇環(huán)'、試計算：（3）負載功書0.8）。O設(shè)歸算后一次路的參數(shù)；（2）用Ca時，變壓器c額定電壓調(diào)整率abcosEczX空載試驗在低壓側(cè)進行U0U2N6300V,I0I0I2N0.51000A7.94A6.32折算

11、到高壓側(cè)：Rmk2P210f902196I06.37.94短路試驗在高壓側(cè)進行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，可變損耗等于不變損耗最大效率：max1P-I一PN97.97%SnICOS2PoIPkN2-20有一臺三相變壓器，Sn5600kKA,U1N/U2N10kV/6

12、.3kV,Y,d11聯(lián)結(jié)組。變壓器的開路及短路試驗數(shù)據(jù)為試驗名稱線電壓V線電流A三相功率W備注開路試驗63007.46800電壓加在低壓側(cè)短路試驗55032318000電壓加在高壓側(cè)試求一次側(cè)加額定電壓時：（1）歸算到一次側(cè)時近似等效電路的參數(shù)（實際值和標(biāo)幺值）；（2）滿?kU1Nph1030.916U2Nph6.3載且cos20.8（滯后）時，二次側(cè)電壓U2和一次側(cè)電流I1；（3）滿載且cos20.8（滯后）時的額定電壓調(diào)整率和額定效率。解：（1）歸算到一次側(cè)時近似等效電路的參數(shù)空載試驗在低壓側(cè)，折算到高壓側(cè)：短路試驗在高壓側(cè)進行所以: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I1I1NSn3Uin5600A323.32A.310設(shè)U26073.20V,則由簡化等效電路可知11I2323.3236.88V2-23某變電所有兩臺組號為Y,yn0的三相變壓器并聯(lián)運行，其數(shù)據(jù)為SN180kKAU1N.U2N6.3kV/0.4kV,Zk0.07；第二臺：Sn320kKAU1NU2N6.3kV/0.4kV,Zk0.065。試計算

14、：（1）當(dāng)總負載為400kVA時,每臺變壓器分擔(dān)多少負載；（2）在每臺變壓器均不過載的情況下，并聯(lián)組的最大輸出是多少?解：（1）當(dāng)S400kKA時，設(shè)第一臺變壓器分配負載為S,則第二臺變壓器的負載Sn400Si,滿足:*S'SN4,帶入數(shù)值計算可得:Sn/SnZk】S137kVASn263kVA（2）求Smax：負載增加時,Zk小的變壓器（第二臺）先滿載，此時SnS3320kVASSi1一*二Zkn*ZkiSi167.1kVA2-25一臺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第三章直流電機的穩(wěn)態(tài)分析1NUU3-9一臺四極82kW、230V、970r/min的他勵直流發(fā)電機，電樞上共有123個元件，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每極的磁通，試計算當(dāng)電機輸出額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩。解：由題意可知，空載時：E0 CenN U N所以額定情況下：Te CT IaNCT" InCTCenNUnPnCenN U N3-12 一臺他勵直流發(fā)電機的額定電壓為230V,額定電流為 10A,額定轉(zhuǎn)速為1000r/min ,電樞總電阻Q 1.5 ,勵磁繞組電阻Rf 88,已知在750r/min時的空載特性如下表

16、所示:I f /A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2E0/V3378120150176194206225240試求：（1）額定轉(zhuǎn)速、勵磁電流為 2.5A時，空載電壓是多少？ （ 2）若轉(zhuǎn)速降為900r/min ,空載電壓為多少？(3)滿載時的電磁功率為多少?解:(1)空載時U 0 ECen3-13I f 2.5A時:當(dāng)nNn 750r/min ,對應(yīng) U n1000r/min ,對應(yīng) U0N176 V1000750176V 234.67V(2)(3)n=900r/min 時:滿載情況下：臺四極82kW、230V、970r/min的并勵直流發(fā)電機,Ra(75 )0.0259

17、,勵磁繞組總電阻Rf（75）22.8，額定負載時并勵回路中串入3.5Q的調(diào)節(jié)電阻，電刷壓降為2V,鐵耗和機械損耗共2.5kW,雜散損耗為額定功率的0.5%,試求額定負載時發(fā)電機的輸入功率、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17kW、220V的串勵直流電動機，串勵繞組電阻為電動機電樞電流為65A時，轉(zhuǎn)速為670r/min,試確定電樞電流增為75A時電動機

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

19、4-11計算下列三相、兩極、50Hz的同步發(fā)電機定子的基波繞組因數(shù)和空載相電動勢、線電動勢。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空載相電動勢E14.44fNkw11線電動勢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)，每個線圈有兩匝，基波磁通41=0.74Wb,諧波磁場與基波磁場之比，B5/B11/25,B7/B1/49每相只有一條支路，試求基波、5次和7次諧波的相電動勢。"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）對稱

21、兩相繞組內(nèi)通以對稱兩相正序電流QN236_.每相繞組串聯(lián)匝數(shù)Nc24ma34-19試求題4-11中的發(fā)電機通有額定電流，一相和三相繞組所產(chǎn)生的基波磁動勢幅值。發(fā)電機的容量為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相磁動勢幅值F10.9aI18271AP三相磁動勢幅值F1m1F11.518271A24-21試分析下列情況下是否會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢，轉(zhuǎn)向怎樣？（時；（2）三相繞組一相（例如C相）斷線時。解：（1）設(shè)iAImcost,則iBImCOs（t90所以合成磁勢即合成磁勢為正向旋轉(zhuǎn)的

22、圓形磁勢，且幅值等于為單相波（2）C相斷線的情況下iC0C設(shè)iAImcost,貝1iBImcost所以合成磁勢即合成磁勢為脈振磁勢，且幅值為單相基波幅值的即合成磁勢為脈振磁勢，且幅值為單相基波幅值的4-25兩個繞組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,問要使A和B的基波合成磁動勢成為正向推移樣的？（從A到B）的恒幅旋轉(zhuǎn)磁動勢時,ib的表達式應(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iBImcost(90fA1F1cosxcostfBiF1cos(x9

23、090)cos(tx)cos(t)90)p 360360槽距角7.5Q49補充題：解析法證明三相繞組通以負序電流時將形成反向推移的旋轉(zhuǎn)磁動勢證明：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cos(tx)dx dt即該磁動勢為反向推移的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢4

24、-11計算下列三相、兩極、50Hz的同步發(fā)電機定子的基波繞組因數(shù)和空載相電動勢、線電動勢。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空載相電動勢E1線電動勢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,諧波磁場與基波磁場之比試求基波、5次和7次諧波的相電動勢。基波繞組系數(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)電機通有額定電流，一相

26、和三相繞組所產(chǎn)生的基波磁動勢幅值。發(fā)電機的容量為cosn0.8,額定電壓（線電壓）為6.3kV,星形聯(lián)結(jié)。Pn120001033Uncosn36.31030.8A1374.6A0136Nk一相磁動勢幅值F10.9絲”I18271AP三相磁動勢幅值F1m1F11.518271A24-21試分析下列情況下是否會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢，轉(zhuǎn)向怎樣？（時；（2）三相繞組一相（例如C相）斷線時。27407A1）對稱兩相繞組內(nèi)通以對稱兩相正序電流解：(1)設(shè)iAImcost,貝UiBImCOS(t90所以合成磁勢即合成磁勢為正向旋轉(zhuǎn)的圓形磁勢，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所以合成磁勢即合成磁勢為脈振磁勢，且幅值為單相基波幅值的4-25兩個繞組A和B,其匝數(shù)和繞組因數(shù)均相同,要使A和B的基波合成磁動勢成為正向推移樣的？A在空間超前于B900+a電角，若（從A到B）的恒幅旋轉(zhuǎn)磁動勢時，iAImCoSt,問iB的表達式應(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iBImcost(90faiF1cosxcostfB1F1cos(x9090)cos(tx)cos(t)90)補充題：解析法證明三相繞組通以負序電流時將形成反向推移的旋轉(zhuǎn)磁動勢證明：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cos(tx)1dxdt即該磁動勢為反向推移的圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢第五章感應(yīng)電機的穩(wěn)態(tài)分析5-3三相感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)子所生磁動勢在空間的轉(zhuǎn)速是否改變？為什么？答：不變。設(shè)氣隙磁場旋轉(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)電動勢和電n160fo60f流的頻率為f2sf1,由此電流廠生的磁動勢相對于轉(zhuǎn)子的

29、速度為nssn,則PP相對于定子的轉(zhuǎn)速為nnn1。與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無關(guān)。即轉(zhuǎn)速變化時，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁動勢在空間的轉(zhuǎn)速不變。5-6感應(yīng)電動機等效電路中的Sr代表什么？能否不用電阻而用一個電抗去代替？為什么？1s，答：一sr2代表與轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械功率對應(yīng)的等效電阻，消耗在該電阻上的功率代表總的機械功s率。它不能由電抗代替，因為電抗上損耗的是滯后的無功功率，不能代替轉(zhuǎn)換成機械功率的有功功率。5-11試寫出感應(yīng)電動機電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達形式：（1）用電磁功率表達；（2）用總機械功率表達；（3）用主磁通，轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子的內(nèi)功率因數(shù)表達。答：（1）用電磁功率表達（2）用總機械功率表達（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5-13有一臺Y聯(lián)結(jié)，380V,50Hz,額定轉(zhuǎn)速為1444r/min的三相繞線型感應(yīng)電動機，具參數(shù)為=0.4,=0.4,=1,=40,略去不計，定，轉(zhuǎn)子額定的電壓比為4。試求：（1）額定負載時的率；（2）額定負載時的定，轉(zhuǎn)子電流；（3）負載時轉(zhuǎn)子的頻率和每相電動勢值。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有一臺三相四級的籠型感應(yīng)電動機，額定轉(zhuǎn)差率，電動機的容量=17kW，=380V（D聯(lián)結(jié)），參數(shù)為=0.715，=1.74，=0.416=3.03,=6.2,=75,電動機的機械損耗=139W,額定負載時的雜散損耗=320W。試求額定負載時

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試述極對數(shù)比為2:1的雙速感應(yīng)電動機的變極原理。（略）5-26有一臺三相四極的繞線型感應(yīng)電動機額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子每相電阻。設(shè)負載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，今欲把轉(zhuǎn)速從1485r/min下調(diào)到1050r/min，問轉(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)速前后負載轉(zhuǎn)矩不變所以滿足，得補充題：三相感應(yīng)電動機，=380V（D聯(lián)結(jié)），=7.5kW，額定負載時，求：額定情況下的，和（線值）。解：額定轉(zhuǎn)差率總機械功率所以電

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的穩(wěn)態(tài)分析6-4同步發(fā)電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于什么？交軸和直軸電樞反應(yīng)對同步發(fā)電機的運行有何影響？答：同步發(fā)電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于電樞磁動勢和主磁場在空間的相對位置，即激磁電動勢和負載電流之間的相角差。交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生交軸電樞磁動勢，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)生直軸電樞磁動勢，起到增磁或者去磁的作用，與電機的無功功率和功率因數(shù)的超前或滯后相關(guān)。6-6為什么分析凸極同步電機時要用雙反應(yīng)理論？凸極同步發(fā)電機負載運行時，若既不等于，又不,問電樞磁場的基波與電樞磁動勢的基波在否同相，為什么（不計磁飽和）？答：因為凸極電機的氣隙不均

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

34、：6-17一臺31250KVA（星形聯(lián)結(jié)），（滯后）的汽輪發(fā)電機與無窮大電網(wǎng)并聯(lián)運行，已知發(fā)電機的同步電抗，額定負載時的激磁電動勢（相），不計飽和與電樞電阻，試求：（1）發(fā)電機的額定負載時，端電壓U、電磁功率、功率角、輸出的無功功率及過載能力各為多少？（2）維持額定勵磁不變，減少汽輪機的輸出，使發(fā)電機輸出的有功功率減少一半，問此時的、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1000kW的同步電動機，并使工廠的總功率因數(shù)提高到0.8（滯后），問此電動機的容量和功率因數(shù)應(yīng)為多少（電動機的損耗忽略不計）？解：添加前：，（滯后）添加后：（滯后）所以新添加的電動機：,（超前）答：（1）用電磁功率表達Tem-Pem-iP（2）用總機械功率表達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TemCt112COS25-13有一臺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)電動機，具,Xm=40,Rm略去不計，定，轉(zhuǎn)子的電壓比為4。試求：（1）額定負載時的轉(zhuǎn)差率；（2）

36、額定負載時的定，轉(zhuǎn)子電流；（3）額定負載時轉(zhuǎn)子的頻率和每相電動勢解：（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有一臺三相四級的籠型感應(yīng)電動機，額定轉(zhuǎn)差率Sn0.02008,電動機的容量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,電動機的機械損耗P=139W,額定負載時的雜散損耗P=320WO試求額定負載時的定子電流，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試述極對數(shù)比為2:1的雙速感應(yīng)電動機的變極原理。（略）5-26有一臺三相四極的繞線型感應(yīng)電動機額定轉(zhuǎn)速nN1485r/min,轉(zhuǎn)子每相電阻R20.012o設(shè)負載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變，今欲把轉(zhuǎn)速從1485r/min下調(diào)到1050r/min,問轉(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補充題：三相感應(yīng)電動機，U1N=380V(D聯(lián)結(jié))，PN=7.5kW,nN960r/min額定負載時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第六章同步電機的穩(wěn)態(tài)分析6-4同步發(fā)電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于什么？交軸和直軸電樞反應(yīng)對同步發(fā)電機的運行有何影響？答：同步發(fā)電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于電樞磁動勢和主磁場在空間的相對位置，即激磁電動勢E0和負載電流I之間的相角差°。交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生交軸電樞磁動