【正文】 000 r /min,當(dāng)滿載時(shí)電壓為 220 V ,電樞電流為 10 A ,勵(lì)磁電流保持為 2 .5 A 。 第二章 2 . 1 變壓器能改變交流電的電壓和電流 ,能不能改變直流電的電壓和電流 ?為什么 ? 答 : 變壓器能改 變交流電的電壓和電流 ,但 不能改變直流電的電壓和電流 。 磁滯損耗與鐵磁材料的磁滯回線面積有關(guān) , 硅鋼片 的磁滯回線較窄 , 磁滯損耗較小。 若把額定電壓為 110 V 的二次 繞組接在 220 V 交流電源上 , 二次 繞組 感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)將增大一倍 , 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與 鐵心 磁通成正比 ,所以 鐵心 磁通也將增大一倍 ,由于 鐵心 磁 路處于飽和狀態(tài) , 勵(lì)磁電流 將不只是增大一倍 ,而將增大許多倍。 2 . 6 何謂變壓器的主磁通 ?何謂變壓器的漏磁通 ?它們各有什么特點(diǎn) ?各起什么作用 ? 答 : 同時(shí)與一次和二次繞組相交鏈的 磁通 稱為 主磁通 ,只與一次繞組或只與二次繞組相交 鏈的 磁通 稱為漏 磁通 。 漏 磁通 不能傳遞能量 , 只產(chǎn)生電壓降。 當(dāng)負(fù)載變化時(shí) , 1X 、 2X 數(shù)值 不變 ,因?yàn)槁?磁通 經(jīng)過(guò)的是由空氣 和 變壓器 油組成的線性磁路 ,沒(méi)有鐵磁材料的飽和現(xiàn)象 ,所以 數(shù)值 不變。 若 一次 電流的標(biāo)么值 為 0. 5 ,則二次 電流的標(biāo)么值 也為 ,因?yàn)楹雎钥蛰d 電流 時(shí) ,則磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式為 2211 NINI ? 12112 KINNII ?? ?? ???? 22211111 IIIKIKIIIINNN 即一次與二次 電流的標(biāo)么值 相等。由于漏阻抗壓降較小 ,可以近似認(rèn)為 變壓器的變比是負(fù)載時(shí) 一次 、 二次 電壓 之比 。電阻性 負(fù)載電壓變化率 較小 , 電感性 負(fù)載電壓 變化率 較大。 2 . 15 若三相變壓器的 一次 、 二次 繞組線電動(dòng)勢(shì) UWE? 領(lǐng)先 uwE? 90 176。 二是 聯(lián)結(jié)組 相同 。 繞組容量 等于其端電壓與流過(guò) 繞組 電流的乘積。 2 .19 電焊變壓器外特性的特點(diǎn)是什么 ? 答 : 電焊變壓器的輸出電壓隨焊接電流的增大而急劇下降 ,具有急劇下降的外特性。 ( 3 ) NU1 / NU2 =10 /0 . 4 kV 的 Yd 接法的三相變壓器。試求 : ( 1 )變壓器的短路阻抗和勵(lì)磁阻抗各為多少 ? ( 2 )當(dāng) 一次 繞組接額定電壓 ,二次 繞組接負(fù)載 LZ =80 ? 40 176。 A,額定電壓 NU1 / NU2 =10 /0 . 4 kV 。 ( 3 )帶額定負(fù)載 ,cos 2? =0 . 8 (超前 )時(shí)的電壓變化率Δ u 及 二次 電壓 2U 。 A, NU1 / NU2 =35 /10 . 5 kV , *?KZ =0 . 06 ,Yd11 。 1V 1W 2V 2U 2W UVE? 1U 1u 2u 1w 2w 1v 2v UE? VE? WE? uE? wE? uvE? 圖 (b)中的 變壓器繞組電動(dòng)勢(shì)相量圖 如下圖 由圖可見 ,一次 繞組 線 電動(dòng)勢(shì)相量 UVE? 與二次 繞組 線 電動(dòng)勢(shì)相量 uvE? 的相位差為 o90 ,當(dāng)UVE? 指向時(shí)鐘鐘面 ”12”時(shí) , uvE? 則指向時(shí)鐘鐘面的 ”9”,故標(biāo)號(hào)數(shù)為 9, 變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 是 Yd9。 ( 2 ) Dy1 。 1v 1w 1u 1u 1u 2u 1v 2v 1w 2w 2u 1w 2w 1v 2v 圖 (a) 圖 (b) 2v 2w 2u 圖（ c） 1w 1u 1v 對(duì) ? 111 wvu ? ,為了方便 ,將 1w? 改為 1w ,這樣 ,對(duì)應(yīng)的二次繞組的六個(gè)端點(diǎn)也有兩種組合 ,分別如圖 (e)和圖 (f)所示。 對(duì)線電動(dòng)勢(shì)相量 111 wvu ?? ,將 1w? 改為 1w ,其相電動(dòng)勢(shì)相量與線電動(dòng)勢(shì)相量的關(guān)系如圖 (k)所示 ,對(duì)應(yīng)的接線圖如圖 (m)所示。 二次側(cè)線電動(dòng)勢(shì)相量為 111 wvu? 的 變壓器 ,其 接線圖 如圖 (b)所示。 與圖 (e)對(duì)應(yīng)的 變壓器 接線圖如圖 (g)所示 。 與圖 (j)對(duì)應(yīng)的 變壓器 接線圖如圖 (m)所示。定子是由 定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三個(gè)部分組成。轉(zhuǎn)子部分有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn) 子繞組。電動(dòng)機(jī)在工作時(shí) 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間要有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng) ,否則在轉(zhuǎn)子繞組中不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , 不能產(chǎn)生電流 ,也就沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩 ,所以在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí) ,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不能等于同步轉(zhuǎn)速 ,只能低于同步轉(zhuǎn)速。 3 . 4 已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率 NP =10 kW ,額定電壓 NU =380 V ,額定功 率因數(shù) cos N? =0 . 75 ,額定效率 N? =86 %,問(wèn)其額定電流 NI 為多少 ? 解 : 由 NP = 3 NU NI cos N? N? 310? kW 則有 1010c os3 1033??? ???? NNNNN U PI ??= 3 .5 一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)定子繞組有 6 根引出線 ,其銘牌上標(biāo)明“電壓 380 /220 V ,接法 Y/Δ”。 3 .7 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)注的額定功率 NP 是輸入功率還是輸出功率 ?是 電功率 還是機(jī)械功率 ? 答 : 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)注的額定功率 NP 不是輸入功率 ,而是輸出功率 , 不是電功率 ,而是機(jī)械功率。 3 . 9 三相旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值與極數(shù)及繞組系數(shù)之間有什么關(guān)系 ? 答 : 由三相旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅值表達(dá)式 1F =1 .35pNI 11 1Nk可知 , 磁動(dòng)勢(shì)幅值 1F 與極對(duì)數(shù)p 成反比關(guān)系 ,與繞組系數(shù) 1Nk 成正比。而三相異步電動(dòng)機(jī)的磁路中包含有定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙 , 氣隙的磁阻比較大 ,產(chǎn)生同樣大小的額定磁通所需要的勵(lì)磁電流就比較大 ,所以三相異步電動(dòng)機(jī)空載電流的標(biāo)么值要比變壓器的大。 3 . 13 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 s 是如何定義的 ?電機(jī)運(yùn)行時(shí) ,轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電 流的頻率 2f 與定子頻率 1f 是什么關(guān)系 ? 答 : 轉(zhuǎn)差率 s 的定義是轉(zhuǎn)差 ( 1n n)與同步轉(zhuǎn)速 1n 之比 ,即 s=11nnn? 電機(jī)運(yùn)行時(shí) ,轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率、電流的頻率 2f 與定子頻率 1f 成成正比 ,即 12 sff ? 3 . 14 異步電機(jī)的時(shí)空相量圖中 ,哪些是時(shí)間相量 ,哪些是空間相量 ? 答 : 異步電機(jī)的時(shí)空相量圖中 ,表示電流、電壓、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相量是時(shí)間相量 , 表示磁通、磁動(dòng)勢(shì)的相量是空間相量。額定電壓 380 V 、三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī) ,如果誤連成星形聯(lián)結(jié) ,并接到 380 V 的電源上時(shí) ,其一相繞組電壓降為380/ 3 =220V, 由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與繞組電壓的平方成正比 , 這時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低為原來(lái)的 31 ,故而在滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng) ,不能運(yùn)行 ,時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)。 題 圖 3 . 18 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅損耗和機(jī)械功率之間在數(shù)量上存在著什么 關(guān)系 ? 答 : 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子 銅損耗和機(jī)械功率之間存在著比例關(guān)系 ,三者之比為 1︰ s︰ (1s)。 3 . 21 異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng) ,負(fù)載越大 ,起動(dòng)電流是不是越大 ?為什么 ? 答 : 異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng) , 起動(dòng)電流與負(fù)載大小無(wú)關(guān) ,并不是負(fù)載越大 ,起動(dòng)電流就越大。 效率越高 , 能量利用率高 ,運(yùn)行性能越優(yōu)越。通過(guò)空載實(shí)驗(yàn)測(cè)定電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗 mmm jXRZ ?? 和鐵損耗 FeP 及機(jī)械損耗 mecP 。 3 . 26 為什么要進(jìn)行頻率折算 ?折算應(yīng)遵循什么樣的基本原則 ? 答 : 三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) ,定子電流頻率為 1f ,轉(zhuǎn)子電流頻率為 12 sff ? ,定、轉(zhuǎn)子電流頻率不相等 , 對(duì)不同頻率的電量列出的方程組不能聯(lián)立求解 ,也不能根據(jù)它們求出等值電路和相量圖。 2R? 、 2X? 分別表示轉(zhuǎn)子一相繞組的電阻和電抗折算到定子的折算值 。 解 : KWPPNN 251 ??? ? NI =NNNNU P ??cos3 = 1025 3 ???? ? 3 . 30 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī) ,額定功率 NP =7 . 5 kW ,額定電壓 NU =380 V ,額定轉(zhuǎn)速 Nn =971 r /min,額定功率因數(shù) cos N? =0 . 786 ,定子三角形聯(lián)結(jié)。 ( 4 )定子電流 。求額定負(fù)載運(yùn)行時(shí) : ( 1 )額定轉(zhuǎn)速 。 解 : ( 1 ) FecuM PPPP ??? 11 = W5 7 4 3 79 7 21 0 9 15 9 5 0 0 ? WPPPPP sm e cNMcu 7371 1 0 06005 5 0 0 05 7 4 3 72 ????????? MNcu PsP ?2 01 57 4377372 ??? McuN PPs m i n/1480)(1500)1(1 rsnn NN ?????? ( 2 )電磁轉(zhuǎn)矩 mNPPPPT sme cNm .6014802 110060055000 ?? ???? ????? ? ( 3 )輸出轉(zhuǎn)矩 mNPT N .601 4 8 02 5 5 0 0 02 ????? ? ( 4 )空載轉(zhuǎn) 矩 mNTTT . 5 6 520 ????? 或者 mNPPPT sm e c .6014802 110060000 ????????? ? 3 . 32 一臺(tái)八極三相異步電動(dòng)機(jī) ,額定功率 NP =200 kW ,額定電壓 NU =380 V ,額定 轉(zhuǎn)速 Nn =735 r /min,過(guò)載倍數(shù) m? =2 . 2 ,求 : ( 1 )該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式 。 解 : ( 1 ) 750 73575011 ????? n nns NN mNnPnPTNNNNN .60210 3 ????????? mNTT Nmm . ???? ? )()1( 22 ???????? mmNm ss ?? 轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式 ssssssTTmmm 0 8 0 8 5 7 1 722????? =ss 11434? ( 2 ) mNT .202211434 11434 ???? ( 3 ) 利用機(jī)械特性的線性表達(dá)式 ,認(rèn)為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成成正比 ,即 NNsTsT? NNsTTs? = 00 9812 00 ?? m i n/ 4 3)0 0 (7 5 0)1(1 rsnn ?????? 3 . 33 一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī) ,額定功率 NP =25 kW ,額定電壓 NU =380 V ,額定轉(zhuǎn) 速 Nn =1 450 r /min,過(guò)載倍數(shù) m? =2 . 6 ,求 : ( 1 )額定轉(zhuǎn)差率 。 解 : ( 1 )額定轉(zhuǎn)差率 1500 145015001 ????? N NN n nns ( 2 )額定轉(zhuǎn)矩 mNnPT NNN . ????? ( 3 )最大轉(zhuǎn)矩 mNTT Nmm . ???? ? ( 4 )臨界轉(zhuǎn)差率 )()1( 22 ???????? mmNm ss ?? 3 . 34 一臺(tái)八極三相異步電動(dòng)機(jī) ,額定功率 NP =10 kW ,額定電壓 NU =380 V ,額定轉(zhuǎn) 速 Nn =720 r /min,過(guò)載倍數(shù) m? =2 . 2 ,求 : ( 1 )最大