【正文】 器，Yd11接法，變比。試求： （1）短路參數(shù)；（2）當此變壓器帶，（滯后）負載時，低壓方電壓。在低壓側加額定電壓作空載試驗，測得。解： 空載低壓側 ∴ 變比 短路參數(shù)計算： (2) ∴(3) 3．50 一臺三相變壓器，Yy聯(lián)接，短路阻抗，負載阻抗，試求： （1）一次側加額定電壓時，一二次側電流和二次側電壓； （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)與極對數(shù)有什么關系？ 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)缺點及它們的應用范圍？ 單層繞組：簡單，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。要完全消除次諧波，只要取即可。三相繞組合成磁動勢的基波：在某一瞬間，它在空間成正弦波分布，是空間的函數(shù)，隨著時間的變化，該正弦波沿電流相序旋轉，所以，它既是時間的函數(shù)，也是空間的函數(shù)。三相對稱繞組通入三相對稱電流（正弦分布）時產(chǎn)生旋轉磁動勢（圖形）。它們所建立的磁場在定子繞組內(nèi)的感應電動勢的頻率是多少？ 轉向：5次諧波與基波轉向相反，7次諧波相同轉速： 幅值：感應電動勢的頻率即等于產(chǎn)生磁場的定子電流頻率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)在電動勢和磁動勢方面的統(tǒng)一性。解：①畫槽電動勢星形圖 4．17 一臺三相同步發(fā)電機，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）電機的極數(shù)； （2）定子槽數(shù)； （3）繞組系數(shù)kNkNkNkN7；（4）相電動勢EEEE7及合成相電動勢Eφ和線電動勢El。 (1) 導體電動勢有效值最大值 設t=0時（2）線圈電動勢：（3）線圈中無三次諧波 故 4．20 一臺三相同步發(fā)電機，定子為三相雙層疊繞組，Y聯(lián)接，2p=4，Z=36槽， y1=7τ/9，每槽導體數(shù)為6，a=1，基波磁通量Ф1=，基波電動勢頻率f1=50Hz，試求： （1）繞組的基波相電動勢；（2）若氣隙中還存在三次諧波磁通，Ф3=，求合成相電動勢和線電動勢。 圖a中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為順時針方向圖b中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為順時針方向圖b中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為逆時針方向 （2）a圖： 4．24 在對稱的兩相繞組（空間差900電角度）內(nèi)通以對稱的兩相電流（時間上差900），試分析所產(chǎn)生的合成磁動勢基波，并由此論證“一旋轉磁動勢可以用兩個脈振磁動勢來代表”。5．3 有一繞線轉子感應電動機，定子繞組短路，在轉子繞組中通入三相交流電流，其頻率為，旋轉磁場相對于轉子以（為定、轉子繞組極對數(shù)）沿順時針方向旋轉，問此時轉子轉向如何？轉差率如何計算？ 假如定子是可轉動的，那么定子應為順時針旋轉（與旋轉磁場方向相同）但因定子固定不動不能旋轉，所以轉子為逆時針旋轉。150210005018006035600500310004501 相對于轉子的轉速 相對于定子的轉速5．6 試證明轉子磁動勢相對于定子的轉速為同步速度。折算的條件：保持轉子磁動勢不變，及轉子上有功，無功率不變。5．9 異步電動機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 準確P形等效電路（為復數(shù)） 換準確P形等效電路（為實數(shù)） 簡化形等效電路（=1） 消耗在上的電功率就是電動機所產(chǎn)生的機械功率，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 普通籠型異步電動機在額定電壓下起動時，為什么起動電流很大而起動轉矩不大？但深槽式或雙籠電動機在額定電壓下起動時，起動電流較小而起動轉矩較大，為什么？ 大的原因是：在剛啟動時，轉子處于靜止狀態(tài)，旋轉磁場以較大的轉速切割轉子導環(huán)，在轉子中產(chǎn)生較大的電勢，因而產(chǎn)生較大的電流，由磁勢平衡關系，定子中也將流過較大的電流。5．17 兩臺同樣的籠型異步電動機共軸連接，拖動一個負載。5．22 如果電網(wǎng)的三相電壓顯著不對稱，三相異步電動機能否帶額定負載長期運行？為什么？5．23 已知某一臺三相異步電動機在額定電壓下直接起動時，起動電流等于額定電流的6倍，試計算當電網(wǎng)三相電壓不對稱、負序電壓分量的大小等于額定電壓10%、電機帶額定負載運行時，定子相電流可能出現(xiàn)的最大值是額定電流的多少倍？這樣的運行情況是否允許？為什么？5．24 三相異步電動機在運行時有一相斷線，能否繼續(xù)運行？當電機停轉之后，能否再起動？5．25 怎樣改變單相電容電動機的旋轉方向？對罩極式電動機，如不改變其內(nèi)部結構，它的旋轉方向能改變嗎？5．26 試畫出三相籠型異步電動機由單相電網(wǎng)供電、當作單相電動機應用時的接線原理圖。忽略定子漏阻抗壓降，試求額定運行，時，（1）轉子電流的頻率； 轉子電流的頻率 （2）轉子電流的大?。? 滑環(huán)上測得電壓為72V，這是線電壓，相電壓為∵轉子開路，且忽略定子漏阻抗壓降，說明轉子上的電壓為 ∴ ∴（3）轉子每相電動勢的大?。? ∵轉子開路時測得的轉子感應電勢為此時轉子不轉，即，當時 （4）電機總機械功率。試用T型、較準確Г型和簡化Г型三種等效電路計算額定負載時的定子電流、功率因數(shù)和效率，并對計算結果進行分析比較。短路試驗中的一點為：（線電壓）。 （1） ∴（2） （3） =7500+45+= （4）=474+316+213+45+=（5）5．36 一臺4極中型異步電動機，定子Δ聯(lián)接，定子額定電流，頻率50Hz，定子銅耗，轉子銅耗，鐵耗，機械損耗，附加損耗。試求： （1）產(chǎn)生最大電磁轉矩時的轉差率；（2）s=?，F(xiàn)要求把起動電流限制為3倍額定電流，試計算應在轉子回路每相中接入多大的起動電阻？這時的起動轉矩為多少？ 解： 起動時阻抗： ∴每相接入的起動電阻為：]5．40 一臺4極繞線型異步電動機，50Hz，轉子每相電阻，額定負載時，若負載轉矩不變，要求把轉速降到1100r/min，問應在轉子每相串入多大的電阻？ 解： ∵負載轉矩不變 ∴電磁轉矩不變 5．41一臺三相4極異步電動機，定子Y接法，（滯后），機械損耗和附加損耗之和為288W，設 ，試求： （1）額定運行時輸出功率、電磁功率和輸入功率；（2）額定運行時的電磁轉矩和輸出轉矩。 第六章 同步電機6．1 同步電機和異步電機在結構上有哪些區(qū)別？同步電機：轉子直流勵磁，產(chǎn)生主磁場，包括隱極和凸極異步電機：轉子隱極，是對稱繞組，短路，繞組是閉合的，定子兩者都一樣。水輪發(fā)電機：低，2P較多，直徑大，扁平形，且為立式結構，為使轉子結構和加工工藝簡單，轉子為凸極式，勵磁繞組是集中繞組，套在磁極上，磁極的極靴行裝有阻尼繞組。6．7 一臺轉樞式三相同步發(fā)電機，電樞以轉速n逆時針方向旋轉，對稱負載運行時，電樞反應磁動勢對電樞的轉速和轉向如何？對定子的轉速又是多少？對電樞的轉速為，為定子的轉速為0，方向為順時針。 （1）三相對稱電阻負載； （2）純電容性負載，發(fā)電機同步電抗； （3）純電感性負載； （4）。∴電樞反應磁勢對定子也是相對靜止的，而轉子逆時針轉，∴它必須順時針轉，方能在空間靜止。6．6 為什么水輪發(fā)電機要用阻尼繞組，而汽輪發(fā)電機卻可以不用？水輪發(fā)電機一般為凸極結構，為使轉子產(chǎn)生異步轉矩，即能異步起動，加阻尼繞組。6．4汽輪發(fā)電機和水輪發(fā)電機的主要結構特點是什么？為什么有這樣的特點？氣輪發(fā)電機：轉速高，一般為一對極，考慮到轉子受離心力的作用，為很好的固定勵磁繞組，轉子作成細而長的圓柱形，且為隱極式結構。5．43 一臺三相6極籠型異步電機，定子繞組Y接法。在額定電壓下直接起動時，起動電流為額定電流的6倍，試求用YΔ起動時，起動電流是多少？ 解： 直接起動時的起動電流：用Y△起動時： 5．39 一臺三相繞線轉子異步電動機，Y聯(lián)接。試求： （1）額定負載下的轉速、電磁轉矩和效率；（2）最大轉矩倍數(shù)（即過載能力）和起動轉矩倍數(shù)?？蛰d試驗： 忽略 或者 短路試驗： 5．34 ，定子銅耗為450W，鐵耗為200W，轉差率為s=，試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及總機械功率。較準確P型電路5．33 某三相異步電動機，（線電壓），4極，Y聯(lián)接。試求：（1）極數(shù)； 解：∵ ∴ ∴P=2，即2P=4（2）同步轉速； （3）額定負載時的轉差率和轉子頻率； （4）繪出T型等效電路并計算額定負載時的、和。 5．30 一臺50Hz三相繞線式異步電動機，定子繞組Y聯(lián)接，在定子上加額定電壓。試問這樣的起動方法，對起動電流和轉矩的影響怎樣？ 通過串聯(lián)起動，使每臺電動機定子繞組電壓為并聯(lián)起動時候的因此為并聯(lián)時的，為并聯(lián)起動時的，而電網(wǎng)供給的起動電流為并聯(lián)時的（∵電網(wǎng)供給的電流并聯(lián)是一臺起動電流的2倍）5．18 繞線式三相異步電動機拖動恒轉矩負載運行，試定性分析轉子回路突然串入電阻后降速的電磁過程。 對深槽和雙鼠籠異步電動機在起動時，有明顯的集膚效應，即轉子電流在轉子導體表面流動，相等于轉子導體截面變小，電阻增大，即相等于轉子回路串電阻，使當起動完畢后，很小，沒有集膚效應，轉子電流流過的導體截面積增大，電阻減小，相當于起動時轉子回路所串電阻去掉，減小了轉子銅損耗，提高了電機的效率。（6）輸出功率； （∵增大）（7）效率； ∵損耗減?。?）起動轉矩； （9）最大電磁轉矩。如果電源電壓下降，對感應電動機的、有何影響？ ∵負載不變 ∴不變 如電壓下降過多，為保持不變，易燒毀電機。從空載到滿載，電機主磁通有無變化？ 電磁勢平衡方程式：知 當負載時，定子電流只有一個分量，用以產(chǎn)生磁時來抵消轉子磁勢的作用，∴雖然定轉子無直接電聯(lián)系，定子電流會自動增加的原因。5．7 試說明轉子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進行的？繞組折算：將異步電機轉子繞組折算成一個相數(shù)為，匝數(shù)為，繞組系數(shù)為 的等效轉子繞組來替代原來的轉子繞組，保持極對數(shù)不變。這是因為異步機在定子和轉子之間必須有空隙，使轉子能在定子內(nèi)圓內(nèi)自動轉動，這樣異步機的磁路磁阻就較大，而變壓器磁路中沒有氣隙，磁阻小，因此，相對變壓器而言，異步電動機所需勵磁磁動勢大，勵磁電流大。 為電動機狀態(tài)，為電磁制動狀態(tài)。 （1） （2） （3） 基波：正轉， 5次諧波: 反轉，對極 7次諧波： 正轉， 反轉，對極 （4） （15）采用短距分布后，5，7次諧波幅大為減少4．22 一臺50000 kW的2極汽輪發(fā)電機，50Hz，三相，UN= kV星形聯(lián)接， cosфN=，定子為雙層疊繞組，Z=72槽，每個線圈一匝，y1=7τ/9，a=2，試求當定子電流為額定值時，三相合成磁動勢的基波，7次諧波的幅值和轉速，并說明轉向。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產(chǎn)生的電動勢（或者磁動勢）所打的折扣電動勢的繞組系數(shù)與磁動勢的繞組系數(shù)計算公式完全相同，表明電動勢和磁動勢具有相似性，時間波和空間波具有統(tǒng)一性4．14 定子繞組磁場的轉速與電流頻率和極對數(shù)有什么關系？一臺50Hz的三相電機，通入60Hz的三相對稱電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問三相合成磁動勢基波的幅值、轉速和轉向是否會改變？定子繞組磁場的轉速 f－電流頻率P－極對數(shù)合成磁動勢基波幅值： 不變，轉速改變是原來的倍 轉向：∵相序不變，∴轉向不變4．15 有一雙層三相繞組，Z=24，2p=4，a=2，試繪出： （1）槽電動勢星形圖；（2）疊繞組展開圖。4．9 把一臺三相