【正文】 的機(jī)械功率，它是有功功率，不能用電容或電感代替。如果電源電壓下降，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的、有何影響？ ∵負(fù)載不變 ∴不變 如電壓下降過(guò)多，為保持不變，易燒毀電機(jī)。（3）定子電流； ∴基本不變。（6）輸出功率； （∵增大）（7）效率； ∵損耗減?。?）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩； （9）最大電磁轉(zhuǎn)矩。5．15 普通籠型異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，為什么起動(dòng)電流很大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大？但深槽式或雙籠電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流較小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，為什么？ 大的原因是：在剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以較大的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)環(huán)，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生較大的電勢(shì)，因而產(chǎn)生較大的電流，由磁勢(shì)平衡關(guān)系，定子中也將流過(guò)較大的電流。 對(duì)深槽和雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，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(dòng)，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(dòng)完畢后，很小，沒有集膚效應(yīng)，轉(zhuǎn)子電流流過(guò)的導(dǎo)體截面積增大，電阻減小，相當(dāng)于起動(dòng)時(shí)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(jī)的效率。5．17 兩臺(tái)同樣的籠型異步電動(dòng)機(jī)共軸連接，拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載。試問這樣的起動(dòng)方法，對(duì)起動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩的影響怎樣？ 通過(guò)串聯(lián)起動(dòng)，使每臺(tái)電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)候的因此為并聯(lián)時(shí)的，為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)的，而電網(wǎng)供給的起動(dòng)電流為并聯(lián)時(shí)的（∵電網(wǎng)供給的電流并聯(lián)是一臺(tái)起動(dòng)電流的2倍）5．18 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，試定性分析轉(zhuǎn)子回路突然串入電阻后降速的電磁過(guò)程。5．22 如果電網(wǎng)的三相電壓顯著不對(duì)稱，三相異步電動(dòng)機(jī)能否帶額定負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行？為什么？5．23 已知某一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流等于額定電流的6倍，試計(jì)算當(dāng)電網(wǎng)三相電壓不對(duì)稱、負(fù)序電壓分量的大小等于額定電壓10%、電機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行情況是否允許？為什么？5．24 三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)有一相斷線，能否繼續(xù)運(yùn)行？當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)之后，能否再起動(dòng)？5．25 怎樣改變單相電容電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？對(duì)罩極式電動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)由單相電網(wǎng)供電、當(dāng)作單相電動(dòng)機(jī)應(yīng)用時(shí)的接線原理圖。 5．30 一臺(tái)50Hz三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組Y聯(lián)接，在定子上加額定電壓。忽略定子漏阻抗壓降，試求額定運(yùn)行，時(shí)，（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(cè)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(shuō)明轉(zhuǎn)子上的電壓為 ∴ ∴（3）轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)的大??； ∵轉(zhuǎn)子開路時(shí)測(cè)得的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)為此時(shí)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，即，當(dāng)時(shí) （4）電機(jī)總機(jī)械功率。試求：（1）極數(shù)； 解：∵ ∴ ∴P=2，即2P=4（2）同步轉(zhuǎn)速； （3）額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子頻率； （4）繪出T型等效電路并計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的、和。試用T型、較準(zhǔn)確Г型和簡(jiǎn)化Г型三種等效電路計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的定子電流、功率因數(shù)和效率，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較。較準(zhǔn)確P型電路5．33 某三相異步電動(dòng)機(jī)，（線電壓），4極，Y聯(lián)接。短路試驗(yàn)中的一點(diǎn)為：（線電壓）。空載試驗(yàn)： 忽略 或者 短路試驗(yàn)： 5．34 ，定子銅耗為450W，鐵耗為200W，轉(zhuǎn)差率為s=，試計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及總機(jī)械功率。 （1） ∴（2） （3） =7500+45+= （4）=474+316+213+45+=（5）5．36 一臺(tái)4極中型異步電動(dòng)機(jī)，定子Δ聯(lián)接，定子額定電流，頻率50Hz，定子銅耗，轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗，機(jī)械損耗，附加損耗。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(guò)載能力）和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。試求： （1）產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率；（2）s=。在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為額定電流的6倍，試求用YΔ起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流是多少？ 解： 直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：用Y△起動(dòng)時(shí)： 5．39 一臺(tái)三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，Y聯(lián)接。現(xiàn)要求把起動(dòng)電流限制為3倍額定電流，試計(jì)算應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路每相中接入多大的起動(dòng)電阻？這時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多少？ 解： 起動(dòng)時(shí)阻抗： ∴每相接入的起動(dòng)電阻為：]5．40 一臺(tái)4極繞線型異步電動(dòng)機(jī)，50Hz，轉(zhuǎn)子每相電阻，額定負(fù)載時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，要求把轉(zhuǎn)速降到1100r/min，問應(yīng)在轉(zhuǎn)子每相串入多大的電阻？ 解： ∵負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變 ∴電磁轉(zhuǎn)矩不變 5．41一臺(tái)三相4極異步電動(dòng)機(jī)，定子Y接法，（滯后），機(jī)械損耗和附加損耗之和為288W，設(shè) ，試求： （1）額定運(yùn)行時(shí)輸出功率、電磁功率和輸入功率；（2）額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩。5．43 一臺(tái)三相6極籠型異步電機(jī)，定子繞組Y接法。 第六章 同步電機(jī)6．1 同步電機(jī)和異步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有哪些區(qū)別？同步電機(jī)：轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁，產(chǎn)生主磁場(chǎng)，包括隱極和凸極異步電機(jī)：轉(zhuǎn)子隱極，是對(duì)稱繞組，短路，繞組是閉合的，定子兩者都一樣。6．4汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？為什么有這樣的特點(diǎn)？氣輪發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)速高，一般為一對(duì)極，考慮到轉(zhuǎn)子受離心力的作用，為很好的固定勵(lì)磁繞組，轉(zhuǎn)子作成細(xì)而長(zhǎng)的圓柱形，且為隱極式結(jié)構(gòu)。水輪發(fā)電機(jī)：低，2P較多，直徑大，扁平形，且為立式結(jié)構(gòu)，為使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和加工工藝簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子為凸極式，勵(lì)磁繞組是集中繞組，套在磁極上，磁極的極靴行裝有阻尼繞組。6．6 為什么水輪發(fā)電機(jī)要用阻尼繞組，而汽輪發(fā)電機(jī)卻可以不用？水輪發(fā)電機(jī)一般為凸極結(jié)構(gòu)，為使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，即能異步起動(dòng)，加阻尼繞組。6．7 一臺(tái)轉(zhuǎn)樞式三相同步發(fā)電機(jī)，電樞以轉(zhuǎn)速n逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電樞的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向如何？對(duì)定子的轉(zhuǎn)速又是多少？對(duì)電樞的轉(zhuǎn)速為，為定子的轉(zhuǎn)速為0，方向?yàn)轫槙r(shí)針?！嚯姌蟹磻?yīng)磁勢(shì)對(duì)定子也是相對(duì)靜止的，而轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)，∴它必須順時(shí)針轉(zhuǎn)，方能在空間靜止。 （1）三相對(duì)稱電阻負(fù)載； （2）純電容性負(fù)載，發(fā)電機(jī)同步電抗； （3）純電感性負(fù)載； （4）純電容性負(fù)載，同步電抗。為什么同步電抗的數(shù)值一般較大，不可能做得很小？請(qǐng)分析下面幾種情況對(duì)同步電抗有何影響？ （1）電樞繞組匝數(shù)增加； （2）鐵心飽和程度提高； （3）氣隙加大；（4）勵(lì)磁繞組匝數(shù)增加。 （1）電樞繞組匝數(shù)增加，產(chǎn)生的直軸交軸電樞反應(yīng)磁通增大，∴ ，增加，（∵∴電流不變） （2）鐵心飽和程度提高，磁阻增大，∴ ，減小。 （4）同步電抗反應(yīng)的是電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)性質(zhì)與勵(lì)磁繞組無(wú)關(guān)，不管什么電抗都有， 6．12 試根據(jù)不飽和時(shí)的電動(dòng)勢(shì)相量圖證明下列關(guān)系式。 6．13 試證明不考慮飽和時(shí)和的公式為 6．15 為什么在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用飽和值，而在短路時(shí)卻采用不飽和值？為什么一般總只采用不飽和值？正常運(yùn)行時(shí)軸是飽和的，∴用 的飽和值，而在短路時(shí)，由于的去磁作用，使軸不飽和，∴用不飽和值。當(dāng)時(shí)，∵和都與轉(zhuǎn)速成正比減小，而與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，∴在電動(dòng)勢(shì)方程中所占分量已較大，不能忽略∴隨，6．17 為什么同步發(fā)電機(jī)三相對(duì)稱穩(wěn)態(tài)短路特性為一條直線？∵短路時(shí)，電極磁勢(shì)基本上是一個(gè)純?nèi)ゴ抛饔玫闹陛S磁勢(shì)，即合成電動(dòng)勢(shì)所以起對(duì)應(yīng)的氣隙合成磁通很大，電機(jī)磁路不飽和，而 ∴ ∴是一條直線。氣輪機(jī)的小一些，水輪機(jī)∵水電站輸電距離長(zhǎng)，穩(wěn)定問題較嚴(yán)重。6．21 同步發(fā)電機(jī)供給一對(duì)稱電阻負(fù)載，當(dāng)負(fù)載電流上升時(shí)，怎樣才能保持端電壓不變？電阻負(fù)載，說(shuō)明輸出為有功功率，要增大負(fù)載電流，端電壓不變，而增大有功功率輸出，∴應(yīng)增加原動(dòng)機(jī)的輸入功率。如不滿足條件，在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)間產(chǎn)生環(huán)流，導(dǎo)致發(fā)生電磁沖擊和機(jī)械沖擊。6，37 同步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，如，若在此勵(lì)磁電流下空載運(yùn)行，如何變？ 6．38 從同步發(fā)電機(jī)過(guò)渡到電動(dòng)機(jī)時(shí)，功率角、電流、電磁轉(zhuǎn)矩的大小和方向有何變化？ 6．39 為什么當(dāng)滯后時(shí)電樞反應(yīng)在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行里為去磁作用而在電動(dòng)機(jī)中卻為助磁作用？ 6．40 一水電廠供應(yīng)一遠(yuǎn)距離用戶，為改善功率因數(shù)添置一臺(tái)調(diào)相機(jī)，此機(jī)應(yīng)裝在水電廠內(nèi)還是在用戶附近？為什么？ 6．41 有一臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，功率角為。 6．42 同步電動(dòng)機(jī)為什么沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？其起動(dòng)方法有哪些？ 6．43 為什么變壓器的正、負(fù)序阻抗相同而同步電機(jī)的卻不同？同步電機(jī)的負(fù)序阻抗與感應(yīng)電機(jī)相比有何特點(diǎn)？ 6．44 負(fù)序電抗的物理意義如何？它和裝與不裝阻尼繞組有何關(guān)系？ 6．45 有兩臺(tái)同步發(fā)電機(jī)，定子完全一樣，但一個(gè)轉(zhuǎn)子的磁極用鋼板疊成，另一個(gè)為實(shí)心磁極（整塊鍛鋼），問哪臺(tái)電機(jī)的負(fù)序阻抗要小些？ 6．46 為何單相同步發(fā)電機(jī)通常都在轉(zhuǎn)子上裝阻尼作用較強(qiáng)的阻尼繞組？6．55 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理是怎樣的？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)與極數(shù)有何聯(lián)系？ 6．56 有一、Y聯(lián)接、（滯后）的汽輪發(fā)電機(jī)，電樞電阻略去不計(jì)，試求額定負(fù)載下發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)及與的夾角。 6．58 有一臺(tái)三相1500kW水輪發(fā)電機(jī)，額定電壓為6300V，Y聯(lián)接，額定功率因數(shù)（滯后），已知它的參數(shù)，電樞電阻可略去不計(jì)，試?yán)L相量圖并計(jì)算發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)。電機(jī)的空載、短路和零功率因數(shù)特性如下： 空載特性0．551．01．211．271．330．521．01．511．762．09短路特性0100．965零功率因數(shù)特性（時(shí)）1．02．115設(shè)，試求：（1）（不飽和值），（飽和值），和短路比；（2）和。已知定子有48槽，每槽兩個(gè)導(dǎo)體，繞組節(jié)距槽，一條并聯(lián)支路，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組每極240匝。在時(shí)，,試求： （1）同步電抗（不飽和值）； （2）額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電流及電壓調(diào)整率。該發(fā)電機(jī)并聯(lián)在額定電壓的無(wú)窮大電網(wǎng)上。（2）若保持此輸入有功功率不變，當(dāng)發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁時(shí)等于多少？發(fā)電機(jī)還能穩(wěn)定運(yùn)行嗎？此時(shí)定子電流、各為多少？發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁 則 ∴ ∵ ∴發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)過(guò)勵(lì)，（滯后），時(shí)， （1）作相量圖，求，； （2）移去愿動(dòng)機(jī)，不計(jì)損耗，作相量圖，求； （3）改作同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，和同第（1）項(xiàng)，作相量圖； （4）機(jī)械負(fù)載不變，同第（1）項(xiàng)，使，作相量圖，求此時(shí)的