【正文】 ，②產(chǎn)生的電磁功率和損耗一樣。即用一個(gè)靜止不動(dòng)的繞組代替實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子繞組，而且兩個(gè)繞組對(duì)磁路的影響必須一樣。 ⑵折算的目的是：①由于轉(zhuǎn)子電路的電靈頻率隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（或電機(jī)的轉(zhuǎn)差率）變化而變化，難于直接進(jìn)行電氣分析。而根據(jù)磁勢(shì)平衡關(guān)系知，轉(zhuǎn)子電流增大定子電流也將增加，電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組的銅損耗增加，時(shí)間稍長(zhǎng)繞組將過(guò)熱，若保護(hù)裝置不動(dòng)作則可能燒毀繞組。若考慮定子漏阻抗影響，則主磁通略有減少。 由于定子繞組的電阻和漏抗都較小。當(dāng)電源電壓不變時(shí)，定子繞組的電流將自動(dòng)增加，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電流的去磁作用。從空載到滿(mǎn)載電機(jī)主磁通有無(wú)變化？ 答：當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流將增大。當(dāng)定子繞組施加三相額定電壓，磁通仍為額定值，在磁路的磁阻增大的情況下，需要有很大的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，勵(lì)磁電流將大大超過(guò)額定電流，很快將使定子繞組燒毀。3與同容量的變壓器相比較，異步電動(dòng)機(jī)的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？ 答：空載電流大，因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)磁路中含有氣隙，氣隙磁阻大，使得產(chǎn)生額定磁通量的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)增大，相應(yīng)勵(lì)磁電流就大，約占額定電流的20%～40%；而變壓器主磁路是閉合的不含有氣隙，其勵(lì)磁電流也小的多，約占額定電流的3%～8%。 在題圖33中，轉(zhuǎn)子繞組通入三相交流電流，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以n0(相對(duì)于轉(zhuǎn)子)或s n0 (相對(duì)于定子)的轉(zhuǎn)速按照a、b、c的相序順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切割定子繞組感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生電流如圖33 b)所示。a) 三相電流b) 方向題圖33 轉(zhuǎn)子接電源3如果將繞線式異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組短接，而把轉(zhuǎn)子繞組連接到對(duì)稱(chēng)三相電源上，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 答：繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子仍然能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n高于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0；當(dāng)s＞1時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。3異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和處于電磁(反接)制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系是否一樣？應(yīng)該怎樣分析，才能區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)？ 答：關(guān)系都是一樣的，所謂制動(dòng)，從字面上看就是“制止運(yùn)動(dòng)”，只有電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反才能制動(dòng)。其定義式為s=(n0n)n0。③副邊所帶的負(fù)載阻抗不能高于額定負(fù)載阻抗，否則也將影響互感器的測(cè)量精度。②鐵心和副邊繞組的一端必須可靠接地。 ⑵電流互感器意：①副邊繞組不許開(kāi)路。③副邊所帶的負(fù)載阻抗不能低于額定負(fù)載阻抗。②鐵心和副邊繞組的一端必須可靠接地。2在使用電壓互感器及電流互感器時(shí)，各應(yīng)注意什么？為什么？ 答：⑴電壓互感器：①副邊繞組不許短路。沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電壓相平衡，直流電源電壓將全部降落在原邊繞組的電阻上，產(chǎn)生巨大的短路電流。因此，雖然r1很小，但空載電流并不大。 2變壓器空載時(shí)，原邊加額定電壓，雖然原邊電阻中r1很小，可空載電流并不大，為什么？ 答：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，從電源輸入的電流主要在鐵心磁路中產(chǎn)生交變的主磁通，交變的主磁通在原邊繞組將感應(yīng)幅值接近電源電壓的反電勢(shì)，且與電源電壓的實(shí)際相位幾乎相反。1=218。 答：①電壓平衡方程式為： 218。③當(dāng)副邊帶電容性負(fù)載時(shí)有可能使電壓變化率為零。2變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)引起副邊電壓變化的原因是什么？副邊電壓變化率的大小與這些因素有何關(guān)系？當(dāng)副邊帶什么性質(zhì)負(fù)載時(shí)有可能使電壓變化率為零？ 答：①變壓器負(fù)載運(yùn)行，引起副邊端電壓變化的原因有：短路阻抗，負(fù)載的大小和性質(zhì)。根據(jù)U≈E=，當(dāng)匝數(shù)減小而為了維持同樣電壓，必須導(dǎo)致磁通大大增加，必然使得磁路飽和，電流顯著增大。因此，在50Hz和60Hz的變壓器還是可以通用的。若電源電壓不變，則磁路的磁通Φ減少，勵(lì)磁電流減小，繞組的銅損耗略有減少；同理，60Hz接于50Hz的額定電壓上，鐵耗有所減少，但磁路飽和程度增加，繞組的銅耗有所增加。同時(shí)，變壓器副邊輸出電壓減小為12V，不能滿(mǎn)足原來(lái)負(fù)載的要求。 若將220/24V的變壓器接于110V交流電源上，磁路的磁通減少，對(duì)于變壓器運(yùn)行沒(méi)有什么不良影響。③繞組匝數(shù)、磁路磁阻以及電源頻率 2額定電壓為110/24V變壓器，若將原邊繞組接于220V交流電源上，其結(jié)果如何？若將220/24V的變壓器接于110V交流電源上，其結(jié)果又將如何？ 答：若將110/24V變壓器的原邊繞組接于220V交流電源上，由于這時(shí)原邊電壓增加一倍，就要求磁路的磁通也增加一倍。②物理意義是：電阻部分用來(lái)反映變壓器磁路損耗在一相電路中的等效，電抗部分則反映變壓器在磁路中產(chǎn)生主磁通時(shí)，對(duì)電路相電流產(chǎn)生相位的影響和對(duì)相電壓產(chǎn)生電壓降落的影響。 主磁通由原邊繞組和副邊繞組磁通勢(shì)共同產(chǎn)生，漏磁通僅由原邊或副邊繞組磁通勢(shì)單獨(dú)產(chǎn)生。 漏磁通：主要沿非鐵磁材料閉合，僅與原邊繞組或者副邊繞組交鏈，在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，起漏抗壓降的作用，在數(shù)量上遠(yuǎn)小于主磁通。變壓器的端電壓一定，主磁通維持在一個(gè)恒定的值。第2章 變壓器2變壓器中主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？在分析變壓器時(shí)是怎樣反映它們的作用的？答：主磁通：沿鐵心閉合，同時(shí)與原、副邊繞組交鏈，并在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，線圈通過(guò)的電流大；銜鐵吸合后磁路的磁阻小，線圈通過(guò)的電流?。ㄒ?yàn)榇艅?shì)IN=磁阻Φ，Φ不變而磁阻大，I就大；磁阻小，I就小）。為了減少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。也就是說(shuō)，交流接觸器鐵心中的短路環(huán)是避免鐵心兩部分產(chǎn)生的磁通同時(shí)為零，從而避免銜鐵的振動(dòng)的。接觸器工作時(shí)產(chǎn)生的交變磁通也通過(guò)被短路環(huán)套住的部分鐵心，且在短路環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流。而交流接觸器的銜鐵是靠反力彈簧釋放的，工作時(shí)銜鐵是靠電磁吸力克服反力彈簧作用力而吸合的，因此若不采用短路環(huán)，在“過(guò)零點(diǎn)”銜鐵就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。在一個(gè)周期內(nèi)，交流電流和交變磁通都有兩個(gè)瞬時(shí)值為零的“過(guò)零點(diǎn)”。1交流接觸器為什么要用短路環(huán)？ 答：為了避免銜鐵的振動(dòng)。1交、直流接觸器有什么不同點(diǎn)？（注：本題主要指交、直流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)）答：交、直流接觸器的不同點(diǎn)基本上體現(xiàn)在交、直流電磁鐵的不同點(diǎn)上，即，它們的電磁機(jī)構(gòu)的不同點(diǎn)上。交變磁化的磁通將在鐵心中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而由于鐵磁材料本身具有一定的導(dǎo)電能力，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)將在鐵心中形成渦流（以鐵心中心軸線為圓心的同心環(huán)形電流），渦流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的損耗就是渦流損耗。當(dāng)通電線圈套在鐵心上時(shí)，磁通所經(jīng)過(guò)的磁路有很大的一段是由鐵磁材料組成的，磁路的磁阻顯著下降，所以它所產(chǎn)生的磁通會(huì)顯著增加。1鐵磁材料具有哪三種性質(zhì)？ 答：鐵磁材料具有“高導(dǎo)磁率”、“磁飽和”以及“磁滯和剩磁”等三種性質(zhì)。1為什么通電線圈套在鐵心上，它所產(chǎn)生的磁通會(huì)顯著增加？ 答：通電線圈未套在鐵心上時(shí)， 其產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過(guò)的磁路主要是空氣隙，磁阻很大，因此磁通一般較小。1鐵磁材料在交變磁化時(shí)，為什么會(huì)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗？直流電磁鐵的鐵心為什么是由整塊鑄鐵制成的？ 答：①由于鐵磁材料有磁滯和剩磁的性質(zhì)，需要一定的外界提供一定的能量來(lái)克服磁滯和剩磁的作用實(shí)現(xiàn)交變磁化，因此交變磁化時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁滯損耗。②直流電磁鐵產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，因此沒(méi)有必要象交流電磁鐵那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡(jiǎn)化，直流電磁鐵的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。交、直流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的主要不同點(diǎn)有：①鐵心構(gòu)造不同，②線圈結(jié)構(gòu)不同，③工作原理方面存在差異。交流接觸器的線圈通過(guò)的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通。在“過(guò)零點(diǎn)”瞬間，鐵心產(chǎn)生的電磁吸力為零。短路環(huán)是用良導(dǎo)體焊接成的，將鐵心的一部分套住。短路環(huán)中的電流也會(huì)產(chǎn)生磁通，而且，接觸器線圈產(chǎn)生的磁通為零時(shí)（變化率最大），短路環(huán)感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)、產(chǎn)生的電流和磁通都達(dá)到最大，因此保證接觸器線圈電流“過(guò)零點(diǎn)”時(shí)鐵心產(chǎn)生的磁通和吸力不圍零，從而避免銜鐵的振動(dòng)。1交流接觸器為什么要用鋼片疊成？ 答：交流電磁鐵工作時(shí)，線圈通入的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通，交變磁通會(huì)在鐵心中產(chǎn)生渦流損耗。11交流接觸器鐵心卡住為什么會(huì)燒毀線圈？（應(yīng)該說(shuō)是“銜鐵卡住”較合適） 答：交流電磁鐵是恒磁通型的，只要電源電壓和頻率不變，因?yàn)閁≈E=，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。若接觸器工作時(shí)交流電磁鐵的銜鐵卡?。床荒芡耆希?，將使線圈一直保持較大的電流，產(chǎn)生的銅損耗增加，很容易使線圈因過(guò)熱而燒毀。它是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介，是變壓器的工作磁通，占總磁通的絕大部分。在分析變壓器時(shí)常以勵(lì)磁電抗Xm反應(yīng)主磁通的作用。在分析變壓器時(shí)，以漏抗Xσ反映漏磁通的作用。2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的量值與哪些因素有關(guān)？勵(lì)磁阻抗Zm的物理意義如何？Xm的大小與哪些因素有關(guān)？答：①因素有：繞組的匝數(shù)、電源的頻率和與繞組交鏈磁通的幅值。勵(lì)磁阻抗Zm=Rm+jXm，反映變壓器鐵損大小的等效電阻。在半飽和區(qū)再使磁通增加一倍，則勵(lì)磁電流將大大增加，使繞組的銅耗和鐵心損耗大大增加，變壓器將很快燒毀。只是此時(shí)磁路完全不飽和，變壓器鐵心的利用率降低而已。2額定頻率為50Hz的變壓器接于頻率為60Hz的額定電壓上，以及額定頻率為60Hz的變壓器接于頻率為50Hz的額定電壓上，將對(duì)變壓器運(yùn)行帶來(lái)什么影響？50Hz和60Hz的變壓器能通用嗎？答：頻率增加鐵心損耗也增加。由于空載電流較小，頻率在50Hz和60Hz之間變化，銅耗和鐵耗的變化量都不太不大，而且一個(gè)增加另外一個(gè)就減少，同時(shí)考慮變壓器都有一定的過(guò)載能力。2一臺(tái)額定電壓為220/110V的變壓器，原、副邊繞組匝數(shù)NN2分別為2000和1000，若為節(jié)省銅線，將匝數(shù)改為400和200，是否可以？ 答：不可以。題中條件下，匝數(shù)減少為原來(lái)的1/5，為了平衡電源電壓，磁通需要增加到原來(lái)的5倍，磁路嚴(yán)重飽和，電流增加的倍數(shù)可達(dá)原來(lái)的幾十倍，若沒(méi)有保護(hù)措施，線圈將瞬間燒毀。②短路阻抗的大，負(fù)載的大，副邊電壓變化率就大。題圖27 感性及容性負(fù)載時(shí)的相量圖2根據(jù)圖24所示的簡(jiǎn)化等效電路圖，列出電壓平衡方程式，并分別畫(huà)出感性及容性負(fù)載時(shí)的相量圖。2=?2RL+j?2XL ?1=?2 218。2+?1RK+j?1XK ②相量圖如右圖所示。原邊繞組上的反電勢(shì)作用是與電源電壓相平衡，使加在原邊繞組電阻r1中電壓很小。2一臺(tái)50Hz的單相變壓器，若誤把原邊繞組接到與其額定電壓相同直流電源上，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 答：當(dāng)原邊接到直流電源上時(shí)，主磁通是恒定直流磁通，原、副邊繞組中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。若沒(méi)有短路保護(hù)措施，原邊繞組很快將被燒毀。如果副邊繞組短路，則變成短路運(yùn)行，電流從空載電流變成短路電流，造成原副邊繞組電流均變得很大，會(huì)使互感器繞組過(guò)熱而燒毀。避免由于絕緣老化或損壞造成漏電，危及人身安全。互感器的精度將受到影響。若副邊開(kāi)路，原邊電流完全用于勵(lì)磁，磁場(chǎng)變得很強(qiáng)，將在副邊感應(yīng)出很高的電壓，將擊穿絕緣，危及人身及設(shè)備安全。避免由于絕緣老化或損壞造成漏電，危及人身安全。第3章 異步電動(dòng)機(jī)3什么叫轉(zhuǎn)差率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率判斷異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)？ 答：所謂轉(zhuǎn)差率，就是轉(zhuǎn)差的比率，是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)差與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)比率。根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以判斷異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的關(guān)系，從而判斷異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，具體如下：當(dāng)s＜0時(shí)，n＞n0，發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)s=0時(shí)，n=n0，理想空載運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)0＜s＜1時(shí)，n＜n0，電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)s=1時(shí)，n=0，堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的瞬間；當(dāng)s＞1時(shí)，n＜0，反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。要區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)可以從轉(zhuǎn)差率進(jìn)行判斷：當(dāng)s＜0時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0方向相反，若以氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0方向?yàn)閰⒖颊较?，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n低于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0。當(dāng)此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相反，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的速度為n0；氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為sn0，轉(zhuǎn)向也與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，如右圖(題圖33)所示。根據(jù)左手定則，定子繞組受力F方向?yàn)椋篈↓、X↑，而由于定子固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)子將受到相反方向力的作用，因此電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的方向都為逆時(shí)針?lè)较颉?一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，如果把轉(zhuǎn)子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會(huì)產(chǎn)生什么后果？ 答：磁路中氣隙將大大增加，即磁路的導(dǎo)磁率減小。3異步電動(dòng)機(jī)定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組沒(méi)有直接的電氣聯(lián)系，為什么負(fù)載增加時(shí)，定子電流和輸入功率會(huì)自動(dòng)增加，試說(shuō)明其物理過(guò)程。而轉(zhuǎn)子電流的去磁性質(zhì)將使主磁通出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，定子繞組感應(yīng)的電勢(shì)也將出現(xiàn)減少的趨勢(shì)。因此，負(fù)載增加時(shí)，定子電流和輸入功率會(huì)自動(dòng)增加。因此，從空載到滿(mǎn)載，若不考慮定子漏阻抗影響，異步電機(jī)的主磁通基本不變。3三相異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，如果轉(zhuǎn)子突然被卡住而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，試問(wèn)這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流有無(wú)變化？對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？ 答：如果轉(zhuǎn)子突然卡住，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將突然增大，致使轉(zhuǎn)子電流突然增大，產(chǎn)生較大的電流沖擊和機(jī)械力矩的沖擊。3在分析異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子邊要進(jìn)行哪些折算？為什么要進(jìn)行這些折算？折算的條件是什么？ 答：⑴有：①頻率折算，②繞組折算。因此需要進(jìn)行頻率折算，將轉(zhuǎn)子電量的頻率折算成與定子電量頻率一致的等效電量，以便進(jìn)行電氣分析。②通過(guò)頻率折算后的轉(zhuǎn)子繞組與變壓器的情況相同，但頻率折算后的靜止繞組的匝數(shù)與定子繞組匝數(shù)不一樣，仍然不能進(jìn)行直接的電氣分析，因此還必須象變壓器一樣進(jìn)行繞組折算，用一個(gè)匝數(shù)相同的等效繞組代替頻率折算后的靜止繞組，從而消除磁路分析的麻煩得到與變壓器相似的等效電路。3異步電動(dòng)機(jī)的等效電路與變壓器的等效電路有無(wú)差別？等效電路中的r2′代表什么？能否用電感或電容代替？為什么？ 答：①首先，兩種等效電路是有相似的地方的。 ②但是，兩者卻有如下突出的不同