【正文】 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)。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。（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。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。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。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。在低壓方做： 為低壓方做空載試驗時所測得的電壓，電流。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。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。2．51 一臺直流發(fā)電機，每元件匝數(shù)，當(dāng)、時試求正負刷間的電動勢。 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。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。(1) 有右手螺旋定則判斷可知，兩個磁勢產(chǎn)生的磁通方向相反。 運動電勢：線圈與磁場間的相對運動而產(chǎn)生的eT與磁密B，運動速度v，導(dǎo)體長度l，匝數(shù)N有關(guān)。 渦流損耗：由電磁感應(yīng)定律，硅鋼片中有圍繞磁通呈渦旋狀的感應(yīng)電動勢和電流產(chǎn)生叫渦流，渦流在其流通路徑上的等效電阻中產(chǎn)生的損耗叫渦流損耗。解：(1) (2) 有一單匝矩形線圈與一無限長導(dǎo)體在同一平面上，試分別求出下列條件下線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢： （1）導(dǎo)體中通以直流電流I，線圈以線速度從左向右移動； （2）導(dǎo)體中通以電流，線圈不動； （3）導(dǎo)體中通以電流，線圈以線速度從左向右移動。 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)。 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)。 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。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）電動機在恒轉(zhuǎn)矩負載在額定狀態(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）電動機帶位能性負載作回饋制動運行，當(dāng)時。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。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。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)，低壓方接一對稱負載，每相負載阻抗為，求低壓方電流、電壓、高壓方電流。∴同發(fā)多采用Y形聯(lián)接。已知空載線電壓U0=6300V，求每極基波磁通量Ф1。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。 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。5．22 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(dāng)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(dāng)電機停轉(zhuǎn)之后，能否再起動？5．25 怎樣改變單相電容電動機的旋轉(zhuǎn)方向？對罩極式電動機，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機由單相電網(wǎng)供電、當(dāng)作單相電動機應(yīng)用時的接線原理圖。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(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。 圖a中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，為順時針方向圖b中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，為順時針方向圖b中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁動勢可以用兩個脈振磁動勢來代表”。三相對稱繞組通入三相對稱電流（正弦分布）時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢（圖形）。解： 空載低壓側(cè) ∴ 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(cè)加額定電壓時，一二次側(cè)電流和二次側(cè)電壓； （2）輸入、輸出功率及效率。 (1) ∴(2)折算到低壓測： ∴(3)阻抗機值： (4) 也可以，但麻煩。(1) (要注意方向，如與圖中相反，則為：)令， （沒有“－”號）（沒有“－”號）， (2) 時相量圖3．17 如何確定聯(lián)接組？試說明為什么三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)接組，而三相心式變壓器又可以呢？為什么三相變壓器中常希望一次側(cè)或者二次側(cè)有一方的三相繞組接成三角形聯(lián)接？3．18 一臺Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)加額定電壓空載運行。②外施電壓變比177。今欲使起動電流限制為額定電流的倍，試求起動變阻器電阻應(yīng)為多少？若起動時不接起動電阻則起動電流為額定電流的多少倍？2．63一臺并勵電動機，（包括電刷接觸電阻）。問當(dāng)電樞繞組為單疊或單波時，電樞端的電壓和電樞繞組的電阻各為多少？ 解：單疊繞組：每支路元件數(shù)： ∴電刷端電壓U=3010=300V電樞繞組電阻 單波繞組：每支路元件數(shù)： 電刷端電壓：U=1060=600V電樞繞組電阻：=2．54 一臺2極發(fā)電機，空載時每極磁通為，每極勵磁磁動勢為3000A。鐵耗：交變磁場引起渦流損耗和磁滯損耗機械能：抽水，電刷摩擦損耗∵鐵耗和機械耗和附加損耗與負載電流無關(guān) ∴認(rèn)為是不變損耗2．20 直流發(fā)電機中電樞繞組元件內(nèi)的電動勢和電流是交流的還是直流的？若是交流的，為什么計算穩(wěn)態(tài)電動勢時不考慮元件的電感？ 都是交流的∵通過電刷引出的感應(yīng)電動勢是直流，∴不考慮元件電感2．21 他勵直流發(fā)電機由空載到額定負載，端電壓為什么會下降？并勵發(fā)電機與他勵發(fā)電機相比，哪一個的電壓變化率大？ 空載時：他勵發(fā)電機端電壓U=E=負載時： ∴電壓下降并勵下降大，∵隨著電壓下降，減小，∴下降，端電壓更加下降2．22 若把直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速升高20%，問在他勵方式下運行和并勵方式下運行時，哪一種運行方式下空載電壓升高的較多？ 空載電壓 他勵時，n升20％，E升20％并勵時，∵n增加 ∴E增加，增加，增加，∴E除n增大外，也增大，∴并勵時，空載電壓升較多。 ④實際電機中。當(dāng)將其接入110V的交流電源時，測得輸入功率為90W，電流為，試求此鐵心的鐵心損耗。、磁路截面積A、磁路平均長度l有關(guān)。 特點：導(dǎo)電性能好，電阻損耗小. 電機：熱軋硅鋼片， 永磁材料 鐵氧體 稀土鈷 釹鐵硼 變壓器：冷軋硅鋼片。解：(1) ∵u1為正弦電壓，∴電流i1也隨時間變化，由i1產(chǎn)生的磁通隨時間變化，由電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.(2) 磁通方向：右手螺旋定則，全電流定律方向：阻止線圈中磁鏈的變化，符合右手螺旋定則：四指指向電勢方向，拇指為磁通方向。 （2）直流 電刷與磁極相對靜止，∴電刷總是引出某一極性下的電樞電壓，而電樞不動，磁場方向不變 ∴是直流。 2．14 何謂電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對氣隙磁場有何影響？直流發(fā)電機和直流電動機的電樞反應(yīng)有哪些共同點？又有哪些主要區(qū)別？ 電樞反應(yīng)：電樞磁場對勵磁磁場的作用 交軸電樞反應(yīng)影響：①物理中性線偏離幾何中性線 ②發(fā)生疇變 ③計及飽和時，交軸有去磁作用， 直軸可能去磁，也可能增磁。 解： == (A)2．46 已知直流發(fā)電機的額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，試求電機的額定電流。2．59 一臺4極并勵電動機，主極繞組每極2800匝，總勵磁電阻。若制動總轉(zhuǎn)矩為額定值，外施電壓減到150V，試求此時電樞電流及轉(zhuǎn)速（假設(shè)電機不飽和）。減小10％，則增加10％，減小，∴的減小于10％。(1) (2) 3．3