【正文】 通不變，相同∴電壓之比等于匝數(shù)之比，即又∵磁通相等，∴兩種情況磁勢相同，∴∴ ∴3．15 在分析變壓器時，為何要進行折算？折算的條件是什么？如何進行具體折算？若用標么值時是否還需要折算？ (1)∵變壓器一，二次繞組無直接電聯(lián)系，且一，二次繞組匝數(shù)不等，用設(shè)有經(jīng)過折算的基本解公司無法畫出等效電路，∴要折算。 (1) (2) 3．37 有一臺三相變壓器，額定容量，額定電壓，Yyn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。 (1)有鐵心時： 學習參考無鐵心時： (2) ∴3．43 有一臺單相變壓器，額定容量，額定電壓。 設(shè) 則∴（見上題）∴ (滯后) 3．46 一臺三相電力變壓器，額定數(shù)據(jù)為：，Yy接法。先求出一相的物理量（A） 折算到高壓側(cè)： 短路參數(shù)： (2) ∴∴ ∴是容性負載 （超前）（3） ∴ （感性）(滯后)(4) (即時效率最大)= =3．49 有一臺三相變壓器，Yd11聯(lián)接組。4．5 為什么采用短距和分布繞組能削弱諧波電動勢？為了消除5次或7次諧波電動勢，節(jié)距應(yīng)選擇多大？若要同時削弱5次和7次諧波電動勢，節(jié)距應(yīng)選擇多大？繞組短距后，一個線圈的兩個線圈邊中的基波和諧波（奇次）電動勢都不在相差，因此，基波和諧波電動勢都比整距時減?。粚?，同短距而減小的空間電角度較小，∴基波電動勢減小得很少；但對V次諧波，短距減小的則是一個較大的角度（是基波的V倍），因此，總體而言，兩個線圈中諧波電動勢相量和的大小就比整距時的要小得多，因此諧波電動勢減小的幅度大于基波電動勢減小的幅度∴可改善電動勢波形。旋轉(zhuǎn)磁動勢：轉(zhuǎn)速為同步速，方向從超前相電流繞組的軸線轉(zhuǎn)向滯后相電流繞組的軸線，它的振幅穩(wěn)定不變，等于一相磁勢的倍。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(zhuǎn)速與電流頻率和極對數(shù)有什么關(guān)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(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是否會改變？定子繞組磁場的轉(zhuǎn)速 f－電流頻率P－極對數(shù)合成磁動勢基波幅值： 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，試繪出： （1）槽電動勢星形圖；（2）疊繞組展開圖。 （1） （2） （3） 基波：正轉(zhuǎn)， 5次諧波: 反轉(zhuǎn)，對極 7次諧波： 正轉(zhuǎn)， 反轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)速，并說明轉(zhuǎn)向。這是因為異步機在定子和轉(zhuǎn)子之間必須有空隙，使轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)圓內(nèi)自動轉(zhuǎn)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。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(zhuǎn)子磁勢的作用，∴雖然定轉(zhuǎn)子無直接電聯(lián)系，定子電流會自動增加的原因。（6）輸出功率； （∵增大）（7）效率； ∵損耗減?。?）起動轉(zhuǎn)矩； （9）最大電磁轉(zhuǎn)矩。試問這樣的起動方法，對起動電流和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩負載運行，試定性分析轉(zhuǎn)子回路突然串入電阻后降速的電磁過程。忽略定子漏阻抗壓降，試求額定運行，時，（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)子每相電動勢的大?。? ∵轉(zhuǎn)子開路時測得的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢為此時轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，即，當時 （4）電機總機械功率。5．17 兩臺同樣的籠型異步電動機共軸連接，拖動一個負載。（3）定子電流； ∴基本不變。折算的條件：保持轉(zhuǎn)子磁動勢不變，及轉(zhuǎn)子上有功，無功率不變。5．3 有一繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機，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)磁場相對于轉(zhuǎn)子以（為定、轉(zhuǎn)子繞組極對數(shù)）沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，問此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向如何？轉(zhuǎn)差率如何計算？ 假如定子是可轉(zhuǎn)動的，那么定子應(yīng)為順時針旋轉(zhuǎn)（與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同）但因定子固定不動不能旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子為逆時針旋轉(zhuǎn)。 (1) 導體電動勢有效值最大值 設(shè)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。它們所建立的磁場在定子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動勢的頻率是多少？ 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。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(zhuǎn)，所以，它既是時間的函數(shù)，也是空間的函數(shù)。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(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)缺點及它們的應(yīng)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。在低壓側(cè)加額定電壓作空載試驗，測得。 T型等效電路3．45 一臺三相變壓器，Yd11接法，變比。 解：3．41 有一臺單相變壓器，額定容量為5kVA，高、低壓側(cè)均由兩個繞組組成，一次側(cè)每個繞組的額定電壓為，二次側(cè)每個繞組的額定電壓為，用這個變壓器進行不同的聯(lián)接，問可得幾種不同的變比？每種聯(lián)接時的一、二次側(cè)額定電流為多少？ 共有4種：1：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián) 2：兩高壓繞組串聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián) 3：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組串聯(lián) 4：兩高壓繞組并聯(lián)，兩低壓繞組并聯(lián) ， 3．42 將一臺1000匝的鐵心線圈接到110V、50Hz的交流電源上，由安培表和瓦特表的讀數(shù)得知、把鐵心取出后電流和功率就變?yōu)?00A和10Kw。3．26 如果磁路不飽和，變壓器空載合閘電流的最大值是多少？3．27 在什么情況下突然短路電流最大？大致是額定電流的多少倍？對變壓器有什么危害性？3．28 變壓器突然短路電流值與短路阻抗有什么關(guān)系？為什么大容量的變壓器把設(shè)計得大些？3．29 三繞組變壓器中，為什么其中一個二次繞組的負載變化時對另一個二次繞組的端電壓發(fā)生影響？對于升壓變壓器為什么把低壓繞組擺在高壓與中壓繞組之間時可減小這種影響？3．30 三繞組變壓器的等效電抗與兩繞組變壓器的漏電抗在概念上有什么不同？3．31自耦變壓器的繞組容量（即計算容量）為什么小于變壓器的額定容量？一、二次側(cè)的功率是如何傳遞的？這種變壓器最合適的電壓比范圍是多大？3．32 同普通兩繞組變壓器比較，自耦變壓器的主要特點是什么？3．33電流互感器二次側(cè)為什么不許開路？電壓互感器二次側(cè)為什么不許短路？3．34 產(chǎn)生電流互感器和電壓互感器誤差的主要原因是什么？為什么它們的二次側(cè)所接儀表不能過多？3．35 有一臺單相變壓器，額定容量，額定電壓，試求一、二次側(cè)的額定電流。3．14 在變壓器高壓方和低壓方分別加額定電壓進行空載試驗，所測得的鐵耗是否一樣？計算出來的勵磁阻抗有何差別？ 在高壓方和低壓方做空載試驗，只要都加額定電壓，由于這兩種情況下主磁通是相等的；原因是 ∴鐵損耗相等在高壓方做： 為電壓，為在高壓側(cè)測得的空載電流。 ： 除與成正比外，還與成正比 ∵ ∴變化177。如果考慮到短路損耗包含少量的鐵耗的話，負載真正的銅耗比短路時側(cè)略小。已知電樞電阻為，試求： （1）電動機的額定輸出轉(zhuǎn)矩； （2）在額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩； （3）電機的空載轉(zhuǎn)速；（4）在總制動轉(zhuǎn)矩不變的情況下，當電樞回路串入電阻后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速.解：(1) (2) (3) 空載轉(zhuǎn)速(4)總制動轉(zhuǎn)矩不變，不變， ∴2．65一臺并勵電動機，（包括電刷接觸電阻）。(4)都可以通過從電網(wǎng)吸收電功率成為電動機，但不能都成為發(fā)電機，因為沒有原動機，即沒有輸入機械能，無法輸出電能。電刷安放在幾何中性線上，忽略交軸電樞反應(yīng)的去磁作用，試求額定負載時的電磁轉(zhuǎn)矩及電磁功率。 （1）右行短距單疊繞組：，； （2）右行整距單疊繞組：，； （3）左行單波繞組：，； （4）左行單波繞組：。問應(yīng)如何調(diào)整換向極下氣隙或換向極繞組的匝數(shù)，才能改善換向？2．32 接在電網(wǎng)上運行的并勵電動機，如用改變電樞端的極性來改變旋轉(zhuǎn)方向，換向極繞組不改換，換向情況有沒有變化？ 2．33 小容量2極直流電機，只裝了一個換向極，是否會造成一電刷換向好另一電刷換向不好？2．34 沒有換向極的直流電動機往往標明旋轉(zhuǎn)方向，如果旋轉(zhuǎn)方向反了會出現(xiàn)什么后果？如果將這臺電動機改為發(fā)電機運行，又不改動電刷位置，問它的旋轉(zhuǎn)方向是否與原來所標明的方向一樣？2．35 環(huán)火是怎樣引起的？補償繞組的作用是什么？安置在哪里？如何連接？2．36 選擇電刷時應(yīng)考慮哪些因素？如果一臺直流電機，原來采用碳石墨電刷，額定負載時換向良好。只有輸入電能，克服反電勢，才能產(chǎn)生電樞電流，進而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。2．13 如果是單波繞組，問2．12題的結(jié)果如何？ (1)只用相鄰兩只電刷，電機能工作，對感應(yīng)電勢和電機容量均無影響，僅取一只電刷時，因仍是兩條支路并聯(lián)，所以電機還能工作，對電動勢和電機容量均無影響。電機額定點選在不飽和段有兩個缺點：①材料利用不充分②磁場容易受到勵磁電流的干擾而不易穩(wěn)定。 (查表得到的) 由右側(cè)回路可求： =10300－(14600+)=10300(7300+)=70A ∴ ∴ ∴=1420=640(A)第二章 直流電機2．1 為什么直流發(fā)電機能發(fā)出直流電流？如果沒有換向器，電機能不能發(fā)出直流電流？ 換向器與電刷共同把電樞導體中的交流電流，“換向”成直流電，如果沒有換向器，電機不能發(fā)出直流電。（5）比較（1）和（3）中兩種情況下鐵心中的B、H的大小。因為181。 變壓器電動勢、運動電動勢產(chǎn)生的原因有什么不同？其大小與哪些因素有關(guān)？解：變壓器電勢：磁通隨時間變化而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。. .. . ..《電機學》課后習題答案華中科技大學 辜承林 主編第1章 導論 電機和變壓器的磁路常采用什么材料制成？這些材料各有哪些主要特性？解：磁路：硅鋼片。 與磁場交變頻率f，磁通密度，材料，體積，厚度有關(guān)。0，所以閉合鐵心的自感系數(shù)遠大于木質(zhì)材料。解：關(guān)鍵求磁通(1)∵