【正文】 原因是：要想產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，勵磁磁勢與電樞反應(yīng)磁勢必然相對靜止，而現(xiàn)在勵磁磁勢不變。6．2 什么叫同步電機？怎樣由其極數(shù)決定它的轉(zhuǎn)速？試問75r/min、50Hz的電機是幾極的？同步電機：頻率與電機轉(zhuǎn)速之比為恒定的交流電機，（極）6．3 為什么現(xiàn)代的大容量同步電機都做成旋轉(zhuǎn)磁極式？∵勵磁繞組電流相對較小，電壓低，放在轉(zhuǎn)子上引出較為方便，而電樞繞組電壓高 ，電流大，放在轉(zhuǎn)子上使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，引出不方便，故大容量電機將電樞繞組作為定子，磁極作為轉(zhuǎn)子，稱為旋轉(zhuǎn)磁極式。（1） 推倒如下：（即時） 求一元二次方程即可 （2） 5．38 一臺三相4 極異步電動機額定功率為28kW，定子為三角形聯(lián)接。試計算出忽略空載附加損耗和認(rèn)為時的參數(shù)、和。 5．31 已知一臺三相異步電動機的數(shù)據(jù)為：，定子聯(lián)接，50Hz，額定轉(zhuǎn)速，忽略不計。如果起動時將它們的定子繞組串聯(lián)以后接至電網(wǎng)上，起動完畢后再改接為并聯(lián)。 （4）定子功率因數(shù)；（5）輸入功率； 基本不變∴基本不變。5．8 異步電動機定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組沒有直接聯(lián)系，為什么負(fù)載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加，試說明其物理過程。 （為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速）5．4 為什么三相異步電動機勵磁電流的標(biāo)幺值比變壓器的大得多？ 在額定電壓時異步機空在電流標(biāo)么值為30﹪左右，而變壓器的空載電流標(biāo)么值為50﹪左右。（1） (2) 注：因為星接，故線電勢中無三次諧波 4．21 JO2824三相感應(yīng)電動機，PN=40kW，UN=38V，IN=75A，定子繞組采用三角形聯(lián)接，雙層疊繞組，4極，48槽，y1=10槽，每極導(dǎo)體數(shù)為22，a=2，試求： （1）計算脈振磁動勢基波和7等次諧波的振幅，并寫出各相基波脈振磁動勢的表達式； （2）當(dāng)B相電流為最大值時，寫出各相基波磁動勢的表達式； （3）計算三相合成磁動勢基波及11次諧波的幅值，并說明各次諧波的轉(zhuǎn)向、極對數(shù)和轉(zhuǎn)速； （4）寫出三相合成磁動勢的基波及11次諧波的表達式；（5）分析基波和11次諧波的繞組系數(shù)值，說明采用短距和分布繞組對磁動勢波形有什么影響。 短距匝數(shù)：繞組由整距改為短距時，產(chǎn)生的電動勢（或磁動勢）所打的折扣。4．8 脈振磁動勢和旋轉(zhuǎn)磁動勢各有哪些基本特性？產(chǎn)生脈振磁動勢、圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的條件有什么不同？脈振磁動勢：在空間呈矩形波分布，矩形波的振幅隨時間以正弦電流的頻率按正弦規(guī)律變化。雙層繞組：可以通過短距節(jié)省端部用銅（疊繞組）或減少線圈但之間的連線（波繞），更重要的是可同時采用分布和短距來改善電動勢和磁動勢的波形，因此現(xiàn)代交流電機大多采用雙層繞組。在高壓側(cè)作短路試驗，短路電流，試求：（1）用標(biāo)么值表示的勵磁參數(shù)和短路參數(shù)； （2）電壓變化率時負(fù)載的性質(zhì)和功率因數(shù)； （3）電壓變化率最大時的功率因數(shù)和值； （4）（滯后）時的最大效率。忽略勵磁電流，當(dāng)帶有（滯后）的負(fù)載時，求、。設(shè)不計漏磁，試求： （1）兩種情況下的參數(shù)、等效電路；（2）兩種情況下的最大值。 3．36 有一臺三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yd聯(lián)接，試求： （1）一、二次側(cè)的額定電流； （2）一、二次側(cè)的額定相電壓和相電流。在低壓方做： 為低壓方做空載試驗時所測得的電壓，電流。10％，E不變 ∴變化177。3．10 變壓器的其它條件不變，僅將一、二次繞組匝數(shù)變化，對，的影響怎樣？如果僅將外施電壓變化，其影響怎樣？如果僅將頻率變化，其影響又怎樣？解：①一，二次繞組匝數(shù)變比177。若總制動轉(zhuǎn)矩不變，在電樞回路串入一電阻使轉(zhuǎn)速降低到，試求串入電阻的數(shù)值、輸出功率和效率（假設(shè)）。2．61一直流電機并聯(lián)于電網(wǎng)上運行，已知，根，電樞回路總電阻（包括電刷接觸電阻），雜散損耗，試問：此直流電機是發(fā)電機還是電動機運行？計算電磁轉(zhuǎn)矩和效率。 解： ∴ 2．57 一臺并勵直流發(fā)電機，電樞電路各繞組總電阻，勵磁繞組每極匝數(shù)匝，勵磁繞組電阻。2．51 一臺直流發(fā)電機，每元件匝數(shù)，當(dāng)、時試求正負(fù)刷間的電動勢。后因電刷磨壞，改換成銅石墨電刷，額定負(fù)載時電刷下火花很大，這是為什么？2．44 電機的冷卻方式和通風(fēng)系統(tǒng)有哪些種類？一臺已制成的電機被加強冷卻后，容量可否提高？2．45 已知某直流電動機銘牌數(shù)據(jù)如下：額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，額定效率。 發(fā)電機：與n方向相反，是阻力轉(zhuǎn)矩，E與U方向相同，與方向相同，發(fā)出電功率，為克服阻力轉(zhuǎn)矩，不斷輸入機械能，才能維持發(fā)電機以轉(zhuǎn)n旋轉(zhuǎn)，發(fā)出電能。 (2)一個元件斷線，對電動勢無影響，由于僅剩下一條支路有電流，電流為原來的，容量減為原來的 (3)只用相對的兩只電刷時，由于兩只電刷為等電位，電壓為零，因此電機無法運行。選在飽和點有三個缺點：①勵磁功率大增②磁場調(diào)節(jié)困難③電樞反應(yīng)敏感2．8 為什么直流電機的電樞繞組必須是閉合繞組？ 直流電機電樞繞組是閉合的，為了換向的需要，如果不閉合，換向器旋轉(zhuǎn)，電刷不動，無法保證正常換向。2．2 試判斷下列情況下，電刷兩端電壓性質(zhì)（1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)；（2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)。 漏磁通： 有一小部分不穿過氣隙進入電樞，而是經(jīng)主極間的空氣隙釘子磁軛閉合，不參與機電能量轉(zhuǎn)換，與飽和系數(shù)有關(guān)。 直發(fā)： （1）減少10％，則 即 ∴ （2）勵磁電流減少10％，如果飽和，則不變，E也不變，如沒有飽和，則也減少10％，=207(V) ∴207E230V (3) ∴ (4) 2．12 一臺4極單疊繞組的直流電機，問： （1）如果取出相鄰的兩組電刷，只用剩下的另外兩組電刷是否可以？對電機的性能有何影響？端電壓有何變化？此時發(fā)電機能供給多大的負(fù)載（用額定功率的百分比表示）？ （2）如有一元件斷線，電刷間的電壓有何變化？此時發(fā)電機能供給多大的負(fù)載？ （3）若只用相對的兩組電刷是否能夠運行？（4）若有一極失磁，將會產(chǎn)生什么后果？ (1)取出相臨的兩組電刷，電機能夠工作，此時，電樞感應(yīng)電動勢不受影響，但電機容量會減小；設(shè)原來每條支路電流為I，4條支路總電流為4I，現(xiàn)在兩條支路并聯(lián)，一條支路電阻為另一條支路的3倍，因此兩條并聯(lián)總電流為I+I=I，現(xiàn)在電流與原來電流之比為I：4I=，因此容量減為原來容量的 (2)只有一個元件斷線時，電動勢不受影響，元件斷線的那條支路為零，因此現(xiàn)在相當(dāng)于三條支路并聯(lián)，總電流為原來的 (3)若只用相對的兩組電刷，由于兩路電刷間的電壓為零，所以電機無法運行。 四種勵磁方式：他勵，并勵，串勵，復(fù)勵 電動機：他勵： 并勵： 串勵： 復(fù)勵： 短復(fù)勵 ， 長復(fù)勵 發(fā)電機：他勵： 并勵： 串勵： 復(fù)勵： 短復(fù)勵2．18 如何判別直流電機是運行于發(fā)電機狀態(tài)還是運行于電動機狀態(tài)？它們的、的方向有何不同？能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？ 如所受電磁力的方向與電樞轉(zhuǎn)向相同即為電動機狀態(tài)，反之為發(fā)電機狀態(tài)。現(xiàn)將它停下來，用改變勵磁繞組的極性來改變轉(zhuǎn)向后（其它均未變），當(dāng)電樞電流的大小與正轉(zhuǎn)時相同時，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速為1500r/min，試問這可能是什么原因引起的？2．27 對于一臺并勵直流電動機，如果電源電壓和勵磁電流保持不變，制動轉(zhuǎn)矩為恒定值。 解：(1) =13 =(2)E==13900=(3)E=13900=509V2．48 一臺4極、230V、的他勵直流發(fā)電機，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，試求當(dāng)電機輸出額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩。2．55 有一直流發(fā)電機，每個元件的串聯(lián)匝數(shù)，電刷在幾何中性線上，試計算額定負(fù)載時的線負(fù)荷A及交軸電樞磁動勢。在時空載特性如下：Iｆ/A1．31．4U0/V186．7195．9 現(xiàn)在，電機甲的勵磁電流為，電機乙的為，轉(zhuǎn)速為，電樞回路總電阻（包括電刷接觸電阻）均為，若忽略電樞反應(yīng)的影響，試問： （1）哪一臺是發(fā)電機？哪一臺為電動機？（2）總的機械損耗和鐵耗是多少（3）只調(diào)節(jié)勵磁電流能否改變兩機的運行狀態(tài)（保持轉(zhuǎn)速不變）？（4）是否可以在時兩臺電機都從電網(wǎng)吸取功率或向電網(wǎng)送出功率？解：(1)∵, , ∴甲臺電機在時電動勢 (∵) 乙臺電機在時電動勢： ＞230V ＜230V∴ 甲為發(fā)電機，乙為電動機。 (1) ∴在電樞串入電阻的瞬間，和n不變，∴電動勢不變∴∵不變，∴不變，由于慣性，n不變（加講串電阻調(diào)速過程）(2) (3) ∴ 或者：∵不變 (4) ∵總制動轉(zhuǎn)矩不變， ∴不變。 （1）電動機在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定狀態(tài)下運行時，電樞回路串電阻使轉(zhuǎn)速下降到時穩(wěn)定運行，然后采用反接制動； （2）采用能耗制動，制動前的運行狀態(tài)同（1）； （3）電動機帶位能性負(fù)載作回饋制動運行，當(dāng)時。10％，變化177。① 變?yōu)樵瓉淼?，則變?yōu)樵瓉淼摹鄤畲烹娏鳒p小，即，為原來的② 雖然頻率變?yōu)樵瓉淼谋?，但減小倍，∴減小倍，但的平方與成正比∴最終仍是鐵耗減小，即③勵磁電抗 ，飽和程度降低， ∴④漏電抗： 為漏磁路磁導(dǎo)可認(rèn)為是常數(shù)∴ 隨頻率增大而增大。為什么變壓器的正序、負(fù)序阻抗相等？變壓器零序阻抗的大小與什么因素有關(guān)？3．23為什么三相變壓器組不宜采用Yyn聯(lián)接？而三相心式變壓器又可以用Yyn聯(lián)接呢？3．24 如何測定變壓器的零序電抗？試分析Yyn聯(lián)接的三相變壓器組和三相心式變壓器零序電抗的大小。今將X、a端聯(lián)在一起，Ax端加330V電壓，此時空載電流和主磁通為多少？若將X、x端聯(lián)接在一起，在Aa端加110V電壓，則空載電流和主磁通又為多少？ 解：(1)設(shè)高壓繞組為匝，低壓繞組為匝則原來主磁通： 現(xiàn)在匝數(shù)為（Z，a端連在一起）∴ ∴ ∴主磁通沒變，∴勵磁磁勢而 ∴(2)若將Z，x連在一起，則匝數(shù)為：現(xiàn)在的主磁通 不變∴勵磁磁勢不變而 ∴ ∴3．40 有一臺單相變壓器，額定容量，高、低壓側(cè)額定電壓。3．44 有一臺單相變壓器，已知：，匝，匝； 當(dāng)（滯后）時，二次側(cè)電流，試求： （1）用近似“”型等效電路和簡化等效電路求及，并將結(jié)果進行比較；（2）畫出折算后的相量圖和“T”型等效電路。試求： （1）型等效電路的參數(shù)，并畫出型等效電路； （2）該變壓器高壓方接入110kV電網(wǎng)，低壓方接一對稱負(fù)載，每相負(fù)載阻抗為，求低壓方電流、電壓、高壓方電流。相帶繞組而不用120176?！嗤l(fā)多采用Y形聯(lián)接。4．9 把一臺三相交流電機定子繞組的三個首端和三個末端分別連在一起，再通以交流電流，則合成磁動勢基波是多少？如將三相繞組依次串聯(lián)起來后通以交流電流，則合成磁動勢基波又是多少？可能存在哪些諧波合成磁動勢？如圖： =0如將三相繞組依次串聯(lián)起來后通以交流電流，可能存在3次及3次倍數(shù)的諧波∴3次及3的倍數(shù)次諧波，大小相等，相位相同，相加后不會抵消，即： =而其它次諧波5次，7次相互后為0，∴不存在其它次諧波4．10 一臺三角形聯(lián)接的定子繞組，當(dāng)繞組內(nèi)有一相斷線時，產(chǎn)生的磁動勢是什么磁動勢？聯(lián)接的定子繞組，內(nèi)有一相斷線時，設(shè)C相斷線，即 = 是相同圖形旋轉(zhuǎn)磁場（可參考教材）4．11 把三相感應(yīng)電動機接到電源的三個接線頭對調(diào)兩根后，電動機的轉(zhuǎn)向是否會改變？為什么？改變，由于三相繞組產(chǎn)生的合成旋轉(zhuǎn)磁動勢方程的轉(zhuǎn)向取決于電流的相序，因此相序反了，旋轉(zhuǎn)磁場方向改變，轉(zhuǎn)向改變。已知空載線電壓U0=6300V，求每極基波磁通量Ф1。 為電動機狀態(tài)，為電磁制動狀態(tài)。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行的？繞組折算：將異步電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子繞組來替代原來的轉(zhuǎn)子繞組，保持極對數(shù)不變。如果電源電壓下降，對感應(yīng)電動機的、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。 對深槽和雙鼠籠異步電動機在起動時，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，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)于起動時轉(zhuǎn)子回路所串電阻去掉，減小了轉(zhuǎn)子銅損耗，提高了電機的效率。 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。較準(zhǔn)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）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）和起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。5．43 一臺三相6極籠型異步電機