【正文】 ∴2．50 試計(jì)算下列繞組的節(jié)距，和，繪制繞組展開(kāi)圖，安放主極及電刷，求并聯(lián)支路對(duì)數(shù)。2．51 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，每元件匝數(shù)，當(dāng)、時(shí)試求正負(fù)刷間的電動(dòng)勢(shì)。2= 2．52 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，當(dāng)，每極磁通時(shí)，試求： （1）若為單疊繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體？ （2）若為單波繞組，則電樞繞組應(yīng)有多少導(dǎo)體？ 解：(1) ∴ 單疊 a=4 ∴根 (2)單波：a=1 根2．53 一臺(tái)直流電機(jī)，每元件電阻為，當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，每元件的平均電動(dòng)勢(shì)為10V?，F(xiàn)設(shè)電樞圓周上共有電流8400A并作均勻分布，已知電樞外徑為若電刷自幾何中性線前移機(jī)械角度，試求： （1）每極的交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)和直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)各為多少？ （2）當(dāng)略去交軸電樞反應(yīng)的去磁作用和假定磁路不飽和時(shí)，試求每極的凈有磁動(dòng)勢(shì)及每極下的合成磁通。2．56 一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，單波繞組，電樞導(dǎo)體總數(shù)根，額定勵(lì)磁電流，空載額定電壓時(shí)的磁通。 解： ∴ 2．57 一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電樞電路各繞組總電阻，勵(lì)磁繞組每極匝數(shù)匝，勵(lì)磁繞組電阻。2．59 一臺(tái)4極并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，主極繞組每極2800匝，總勵(lì)磁電阻。`2．60 兩臺(tái)完全相同的并勵(lì)直流電機(jī)，機(jī)械上用同一軸聯(lián)在一起，并聯(lián)于230V的電網(wǎng)上運(yùn)行，軸上不帶其它負(fù)載。 (2)電動(dòng)機(jī)： 發(fā)電機(jī)： ∴兩臺(tái)電機(jī)總的機(jī)械耗和鐵耗為： 電動(dòng)機(jī)： 發(fā)電機(jī)： 總的機(jī)械耗和鐵耗：(3)要改變兩臺(tái)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并保持轉(zhuǎn)速不變，應(yīng)減小甲臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流，同時(shí)增加乙臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流，當(dāng)兩臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電流相同時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)都是電動(dòng)機(jī)，最后乙為發(fā)電機(jī)，甲為電動(dòng)機(jī)。2．61一直流電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)上運(yùn)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(wèn)：此直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行？計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩和效率。 （2） ∴ （3）=+=(A) ==205=(W)100％=100％=％或者：=％=()=()2．62一臺(tái)、220V的并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，額定效率，電樞回路的總電阻（包括電刷接觸電阻），并勵(lì)回路電阻。在額定負(fù)載時(shí)突然在電樞回路中串入電阻，若不計(jì)電樞回路中的電感和略去電樞反應(yīng)的影響，試計(jì)算此瞬間的下列項(xiàng)目： （1）電樞反電動(dòng)勢(shì)； （2）電樞電流； （3）電磁轉(zhuǎn)矩；（4）若總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩不變，求達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)速。 ∴電樞電流不變 ∴ ∵ ∴2．64并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的。若總制動(dòng)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)）。若制動(dòng)總轉(zhuǎn)矩為額定值，外施電壓減到150V，試求此時(shí)電樞電流及轉(zhuǎn)速（假設(shè)電機(jī)不飽和）。當(dāng)允許的最大力矩也為 時(shí)，應(yīng)串入的制動(dòng)電阻為多大？2．69一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，試求下列制動(dòng)方式制動(dòng)時(shí)，進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)瞬間的電樞回路的損耗和電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。第三章 變壓器3．1 變壓器有哪幾個(gè)主要部件？各部件的功能是什么？ 變壓器的主要部件:鐵心:磁路,包括芯柱和鐵軛兩部分繞組:電路油箱:加強(qiáng)散熱，提高絕緣強(qiáng)度套管:使高壓引線和接地的油箱絕緣3．2 變壓器鐵心的作用是什么？、表面涂絕緣漆的硅鋼片制造鐵心？ ,用涂絕緣漆的薄硅鋼片疊成鐵心,可以大大減小鐵耗.3．3 為什么變壓器的鐵心和繞組通常浸在變壓器油中？ 因變壓器油絕緣性質(zhì)比空氣好，所以將鐵心和繞組浸在變壓器油中可加強(qiáng)散熱和提高絕緣強(qiáng)度.3．4 變壓器有哪些主要額定值？一次、二次側(cè)額定電壓的含義是什么？ 額定值 ,:一次繞組端子間電壓保證值:空載時(shí),一次側(cè)加額定電壓,二次側(cè)測(cè)量得到的電壓3．5 變壓器中主磁通與漏磁通的作用有什么不同？在等效電路中是怎樣反映它們的作用的？ 主磁通:同時(shí)交鏈一次，二次繞組,但是能量從一次側(cè)傳遞到二側(cè)的媒介,使,實(shí)現(xiàn)變壓功能漏磁通:只交鏈自身繞組,作用是在繞組電路中產(chǎn)生電壓降,負(fù)載時(shí)影響主磁通, 和二次電壓的變化,以及限制二次繞組短路時(shí)短路電流的大小,在等效電路中用反應(yīng)磁通的作用,用,反應(yīng)漏磁通的作用3．6 電抗、的物理概念如何？它們的數(shù)據(jù)在空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)及正常負(fù)載運(yùn)行時(shí)是否相等？為什么定量計(jì)算可認(rèn)為和是不變的？的大小對(duì)變壓器的運(yùn)行性能有什么影響？在類變壓器的范圍如何？ :對(duì)應(yīng)一次繞組的漏磁通,磁路的磁組很大，因此很小,因?yàn)榭諝獾拇艑?dǎo)率為常數(shù),∴為常數(shù)叫短路電抗:對(duì)應(yīng)于主磁通,主磁通所走的磁路是閉合鐵心,其磁阻很小,而電抗與磁阻成反比,鐵心的磁導(dǎo)率不是常數(shù),它隨磁通密度的增加而變小，磁阻與磁導(dǎo)率成反比,所以勵(lì)磁電抗和鐵心磁導(dǎo)率成正比由于短路時(shí)電壓低,主磁通小，而 負(fù)載試驗(yàn)時(shí)加額定電壓，主磁通大，所以主磁通和空載試驗(yàn)時(shí)基本相同,即負(fù)載運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電抗與空載試驗(yàn)時(shí)基本相等，,在空載試驗(yàn),斷路試驗(yàn)和負(fù)載運(yùn)行時(shí),數(shù)值相等,叫短路阻抗 是常數(shù)∴不變(隨溫度變化)(見(jiàn)背面)3．7 為了得到正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)鐵心不飽和與飽和時(shí)，空載電流應(yīng)各呈何種波形？為什么？ 鐵心不飽和時(shí),空載電流與成正比,如感應(yīng)電勢(shì)成正弦,則也為正弦變化，∴也為正弦鐵心飽和時(shí): 為尖頂波,3．8 試說(shuō)明磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念極其在分析變壓器中的作用？一次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)和二次電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)共同作用在磁路上，等于磁通乘磁組,即 其中是考慮鐵心的磁滯和渦流損耗時(shí)磁動(dòng)勢(shì)超前磁通的一個(gè)小角度,實(shí)際鐵心的很小，而,則,即這就叫磁動(dòng)勢(shì)平衡,即一二次磁動(dòng)勢(shì)相量的大小相等，方向相反，二次電流增大時(shí),一次電流隨之增大.當(dāng)僅考慮數(shù)量關(guān)系時(shí),有即或∴利用磁動(dòng)勢(shì)平衡的概念來(lái)定性分析變壓器運(yùn)行時(shí),可立即得出結(jié)論,一,二次電流之比和他們的匝數(shù)成反比.3．9 為什么變壓器的空載損耗可以近似地看成是鐵耗，短路損耗可以近似地看成是銅耗？負(fù)載時(shí)變壓器真正的鐵耗和銅耗與空載損耗和短路損耗有無(wú)差別，為什么？ 解： ∵空載損耗 空載時(shí)很小，∴可忽略 ∴ ∵∵短路試驗(yàn)時(shí)外施電壓很小, ∴很小, 很小 ∴鐵耗很小,可忽略鐵耗, 負(fù)載時(shí)：與空載時(shí)無(wú)差別，這是因?yàn)楫?dāng)f不變時(shí)，負(fù)載與空載時(shí)一次繞組側(cè)施加的電壓基本不變，∴基本不變，則不變損耗，嚴(yán)格說(shuō)，空載時(shí)，漏抗壓降大∴磁密略低，鐵耗略少些：如果是同一電流，則無(wú)差別。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(duì)，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。如+10％= ∵漏磁路的漏磁導(dǎo)，為常數(shù) ∴即增加21％如－10％=％，二次繞組匝數(shù)變化對(duì)無(wú)影響 增加，減少∴u增大 ∴19％。10％，不變，由磁化曲線知， 比 變化快 ∴∴③ 為漏磁路的漏磁導(dǎo) ∴為常數(shù) ∴變化177。10％。10％，E不變 ∴變化177。減小10％，則增加10％，減小，∴的減小于10％。3．12 一臺(tái)變壓器，原設(shè)計(jì)的額定頻率為50Hz，現(xiàn)將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變，試問(wèn)對(duì)勵(lì)磁電流、鐵耗、漏抗、電壓變化率等有何影響？解：也50變?yōu)?0，額定電壓不變。⑤電壓變化率∵，∴3．13 一臺(tái)額定頻率為50Hz的電力變壓器，接到頻率為60Hz、電壓為額定電壓5/6倍的電網(wǎng)上運(yùn)行，問(wèn)此時(shí)變壓器的空載電流、勵(lì)磁電抗、漏電抗及鐵耗等將如何變化？為什么？ 解： 原來(lái)現(xiàn)在 ∴如改為60Hz電力變壓器，接到50Hz電網(wǎng)上，電壓為倍，則現(xiàn)在 ∴(1)∵磁通未變 ∴不變(2)∵不變 ∴飽和程度不變 ∴不變 故 ∴減小為原來(lái)的倍(3) ∴也減小為原來(lái)的倍，副方電抗也一樣，(4) 不變 ∴隨的減小而減小。在低壓方做： 為低壓方做空載試驗(yàn)時(shí)所測(cè)得的電壓，電流。(2)如果將二次繞組折算到一次側(cè)，因?yàn)槎卫@組通過(guò)其磁動(dòng)勢(shì)對(duì)一起繞組起作用，∴只要保持不變，就不會(huì)影響一次繞組的各個(gè)量(3)具體方法是將二次繞組的匝數(shù)折合到與一次繞組相同的匝數(shù)，即 ∴， ，(4)若用標(biāo)么值時(shí)不需要折算，因?yàn)橛脴?biāo)么值表示時(shí)折算前后數(shù)值相等例3．16 一臺(tái)單相變壓器，試求： （1）寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式；（2）繪出時(shí)的相量圖。此時(shí)將二次側(cè)的三角形打開(kāi)一角測(cè)量開(kāi)口處的電壓，再將三角形閉合測(cè)量電流，試問(wèn)當(dāng)此三相變壓器是三相變壓器組或三相心式變壓器時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值有無(wú)不同？為什么？3．19 有一臺(tái)Yd聯(lián)接的三相變壓器，一次側(cè)（高壓方）加上對(duì)稱正弦電壓，試分析： （1）一次側(cè)電流中有無(wú)3次諧波？ （2）二次側(cè)相電流和線電流中有無(wú)3次諧波？ （3）主磁通中有無(wú)3次諧波？ （4）一次側(cè)相電壓和線電壓中有無(wú)3次諧波？（5）二次側(cè)相電壓和線電壓中有無(wú)3次諧波？3．20 并聯(lián)運(yùn)行的理想條件是什么？要達(dá)到理想情況，并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器需滿足什么條件？3．21 并聯(lián)運(yùn)行的變壓器若短路阻抗的標(biāo)么值或變比不相等時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果各變壓器的容量不相等，則以上兩量對(duì)容量大的變壓器是大些好呢還是小些好呢？為什么？3．22 試說(shuō)明變壓器的正序、負(fù)序和零序阻抗的物理概念。3．25 試畫(huà)出Yny、Dyn和Yy聯(lián)接變壓器的零序電流流通路徑及所對(duì)應(yīng)的等效電路，寫(xiě)出零序阻抗的表達(dá)式。 3．36 有一臺(tái)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。(1) (2) 3．38 兩臺(tái)單相變壓器，一次側(cè)的匝數(shù)相等，但空載電流?！郔的主磁通是II的 ，即 ∴ 而 ∴ 3．39 有一臺(tái)單相變壓器，當(dāng)在高壓側(cè)加220V電壓時(shí)，空載電流為，主磁通為。鐵柱有效截面積為，鐵柱中磁通密度的最大值，試求高、低壓繞組的匝數(shù)及該變壓器的變比。設(shè)不計(jì)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。一二次側(cè)繞組的電阻和漏電抗的數(shù)值為：；；；，試求： （1）折算到高壓側(cè)的短路電阻、短路電抗及短路阻抗； （2）折算到低壓側(cè)的短路電阻、短路電抗及短路阻抗 （3）將上面的參數(shù)用標(biāo)么值表示； （4）計(jì)算變壓器的阻抗電壓及各分量； （5）求滿載及、（滯后）及（超前）等三種情況下的，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論?！? ∴ (5) ∵是滿載 ∴(a) (b) (滯后) (c) (超前) 說(shuō)明：電阻性和感性負(fù)載電壓變化率是正的，即負(fù)載電壓低于空載電壓，容性負(fù)載可能是負(fù)載電壓高于空載電壓。 (1) P型等效電路 簡(jiǎn)化等效電路P型：設(shè)則 = = = = =+=∴ 用簡(jiǎn)化等效電路：（不變） 比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電壓不變，％，但用簡(jiǎn)化等效電路求簡(jiǎn)單 。忽略勵(lì)磁電流，當(dāng)帶有（滯后）的負(fù)載時(shí)，求、。在高壓方加電壓進(jìn)行短路試驗(yàn)。 (1)求出一相的物理量及參數(shù)，在高壓側(cè)做試驗(yàn)，不必折算 (2)方法一： ∴ ∴ ∴ ∴ ∴∴∴方法二：利用簡(jiǎn)化等效電路設(shè) 則 ∴ = 解得：∴ ∴（V）3．47 一臺(tái)三相電力變壓器的名牌數(shù)據(jù)為：，Yd11接法， 。 答案 3．48 一臺(tái)三相變壓器，Yd11接法。在高壓側(cè)作短路試驗(yàn)，短路電流，試求：（1）用標(biāo)么值表示的勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)； （2）電壓變化率時(shí)負(fù)載的性質(zhì)和功率因數(shù)； （3）電壓變化率最大時(shí)的功率因數(shù)和值； （4）（滯后）時(shí)的最大效率。變壓器的空載及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)為：試驗(yàn)名稱線電壓 U1/V線電流 I1/A三相功率P/W備注空載63007．46800電壓加在低壓側(cè)短路550323．318000電壓加在高壓側(cè)試求： （1）變壓器參數(shù)的實(shí)際值及標(biāo)幺值；（2）求滿載（滯后）時(shí)，電壓調(diào)整率及二次側(cè)電壓和效率； （3）求（滯后）時(shí)的最大效率。 (1) 設(shè)∴ ∴∴ （2） (a) 聯(lián)結(jié)組別為：Yy10（b） 聯(lián)結(jié)組別：Yd3 (c) 聯(lián)結(jié)組別：Dy1(4) 聯(lián)結(jié)組別：Dd6第四章 交流電機(jī)繞組的基本理論4．1 交流繞組與直流繞組的根本區(qū)別是什么？ 交流繞組：一個(gè)線圈組彼此串聯(lián) 直流繞組：一個(gè)元件的兩端分別與兩個(gè)換向片相聯(lián)4．2 何謂相帶？在三相電機(jī)中為什么常用60176。相帶繞組？ 相帶：每個(gè)極下屬于一相的槽所分的區(qū)域叫相帶，在三相電