【正文】 器，Yd11接法，變比。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。在低壓側(cè)加額定電壓作空載試驗(yàn)，測(cè)得。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。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： 單層繞組：4．4 試比較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，同心式端部交叉少，但不能做成短匝，串聯(lián)匝數(shù)N?。ㄍ瑯硬蹟?shù)），適用于異步機(jī)。要完全消除次諧波，只要取即可。三相繞組合成磁動(dòng)勢(shì)的基波：在某一瞬間，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)。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）。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次諧波相同轉(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。解：①畫槽電動(dòng)勢(shì)星形圖 4．17 一臺(tái)三相同步發(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=102Wb，Ф3=102Wb，Ф5=102Wb，Ф7=102Wb，試求： （1）電機(jī)的極數(shù)； （2）定子槽數(shù)； （3）繞組系數(shù)kNkNkNkN7；（4）相電動(dòng)勢(shì)EEEE7及合成相電動(dòng)勢(shì)Eφ和線電動(dòng)勢(shì)El。 (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）線圈中無三次諧波 故 4．20 一臺(tái)三相同步發(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=，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）若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)。 圖a中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針方向圖b中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針方向圖b中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為逆時(shí)針方向 （2）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)來代表”。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)針方向旋轉(zhuǎn)，問此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向如何？轉(zhuǎn)差率如何計(jì)算？ 假如定子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，那么定子應(yīng)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同）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)。150210005018006035600500310004501 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。折算的條件：保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變，及轉(zhuǎn)子上有功，無功率不變。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。（3）定子電流； ∴基本不變。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，定子中也將流過較大的電流。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。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 已知某一臺(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)部結(jié)構(gòu)，它的旋轉(zhuǎn)方向能改變嗎？5．26 試畫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。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??； 滑環(huán)上測(cè)得電壓為72V，這是線電壓，相電壓為∵轉(zhuǎn)子開路，且忽略定子漏阻抗壓降，說明轉(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。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)行分析比較。短路試驗(yàn)中的一點(diǎn)為：（線電壓）。 （1） ∴（2） （3） =7500+45+= （4）=474+316+213+45+=（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。試求： （1）產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率；（2）s=?，F(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)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，要求把轉(zhuǎn)速降到1100r/min，問應(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。 第六章 同步電機(jī)6．1 同步電機(jī)和異步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有哪些區(qū)別？同步電機(jī)：轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁，產(chǎn)生主磁場(chǎng)，包括隱極和凸極異步電機(jī)：轉(zhuǎn)子隱極，是對(duì)稱繞組，短路，繞組是閉合的，定子兩者都一樣。水輪發(fā)電機(jī)：低，2P較多，直徑大，扁平形，且為立式結(jié)構(gòu)，為使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和加工工藝簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子為凸極式，勵(lì)磁繞組是集中繞組，套在磁極上，磁極的極靴行裝有阻尼繞組。6．7 一臺(tái)轉(zhuǎn)樞式三相同步發(fā)電機(jī)，電樞以轉(zhuǎn)速n逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電樞的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向如何？對(duì)定子的轉(zhuǎn)速又是多少？對(duì)電樞的轉(zhuǎn)速為，為定子的轉(zhuǎn)速為0，方向?yàn)轫槙r(shí)針。 （1）三相對(duì)稱電阻負(fù)載； （2）純電容性負(fù)載，發(fā)電機(jī)同步電抗； （3）純電感性負(fù)載； （4）。∴電樞反應(yīng)磁勢(shì)對(duì)定子也是相對(duì)靜止的，而轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)，∴它必須順時(shí)針轉(zhuǎn)，方能在空間靜止。6．6 為什么水輪發(fā)電機(jī)要用阻尼繞組，而汽輪發(fā)電機(jī)卻可以不用？水輪發(fā)電機(jī)一般為凸極結(jié)構(gòu)，為使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，即能異步起動(dòng)，加阻尼繞組。6．4汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？為什么有這樣的特點(diǎn)？氣輪發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)速高，一般為一對(duì)極，考慮到轉(zhuǎn)子受離心力的作用，為很好的固定勵(lì)磁繞組，轉(zhuǎn)子作成細(xì)而長(zhǎng)的圓柱形，且為隱極式結(jié)構(gòu)。5．43 一臺(tái)三相6極籠型異步電機(jī)，定子繞組Y接法。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YΔ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。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)（即過載能力）和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)?？蛰d試驗(yàn)： 忽略 或者 短路試驗(yàn)： 5．34 ，定子銅耗為450W，鐵耗為200W，轉(zhuǎn)差率為s=，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。較準(zhǔn)確P型電路5．33 某三相異步電動(dòng)機(jī)，（線電壓），4極，Y聯(lián)接。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。 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。試問這樣的起動(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程。 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)體表面流動(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，沒有集膚效應(yīng)，轉(zhuǎn)子電流流過的導(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。（6）輸出功率； （∵增大）（7）效率； ∵損耗減?。?）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩； （9）最大電磁轉(zhuǎn)矩。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 如電壓下降過多，為保持不變，易燒毀電機(jī)。從空載到滿載，電機(jī)主磁通有無變化？ 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)來抵消轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的作用，∴雖然定轉(zhuǎn)子無直接電聯(lián)系，定子電流會(huì)自動(dòng)增加的原因。5．7 試說明轉(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)行的？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)子繞組來替代原來的轉(zhuǎn)子繞組，保持極對(duì)數(shù)不變。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。 為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，為電磁制動(dòng)狀態(tài)。 （1） （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)50000 kW的2極汽輪發(fā)電機(jī)，50Hz，三相，UN= kV星形聯(lián)接， cosфN=，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，7次諧波的幅值和轉(zhuǎn)速，并說明轉(zhuǎn)向。已知空載線電壓U0=6300V，求每極基波磁通量Ф1。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)算公式完全相同，表明電動(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）疊繞組展開圖。4．9 把一臺(tái)三相