长江大学电机与拖动习题稻谷书苑

1、1-18 某六极直流电机电枢为单迭绕组， 每极磁通2.110-2wb, 电枢总导体数n398，转速n1500r/min，求电枢电动势ea；若其它条件不变， 绕组改变为单波， 求电枢电动势ea230v时的转速。解： 单迭绕组并联支路对数ap3；)(95.2081500101.23603983602vnapnnceea单波绕组并联支路对数a1，p3；min)/(500101 . 2603983209602rapneaceean1-181教学运用119 某四极直流电机， 电枢槽数z36，单迭绕组， 每槽导体数为6， 每极磁通2.210-2wb,电枢电流ia800a， 问此时电磁转矩为多少？如改为单波

2、绕组， 保持支路电流不变， 其电磁转矩为多少？解： 极对数p2；单迭绕组时支路对数a2，电枢绕组总导体数n366216 )(35.605800102 . 222216222mni apnicmaamem单波绕组a1， 支路电流)(200228002aaiaia电枢电流)(40020022aiaiaa电磁转矩)(35.6052mniapnicmaamem1192教学运用120 某四极他励直流电动机电枢绕组为单波， 电枢总导体数n372， 电枢回路的总电阻r0.208,运行于u220v的直流电网并测得转速n1500r/min，每极磁通0.01wb， 铁耗pfe362w， 机械损耗p 204w， 附

3、加损耗忽略不计， 试问（1）此时该机是运行于发电机状态还是电动机状态？（2）电磁功率与电磁转矩为多少？（3）输入功率与效率为多少？1203教学运用解：（1）单波绕组a1)(186150001.0160372260vnapneaeau, 所以该机运行于电动机状态。ueaiara（2）电势平衡式)(46.163208. 0186220areuiaaa)(65.193150026056.30403602)(4 .3046.163186mnnppmkwiepmmemaam4教学运用(3) 电动机的功率平衡式pppppppfeemcuem21;输入功率：)(9635208. 05 .16356.3040

4、3221kw.rippaaem输出功率：(kw).ppppfeem842920436256304032效率：%83%10096.3584.29%10012pp5教学运用1-33答： ; n ce erieuaaaa他励：改变励磁极性或电机的转速；并励：改变剩磁方向1-33 如何改变他励及并联直流发电机的端电压极性？6教学运用1-36aeansner电抗电动势 （与换向前电流相同）旋转电动势 （与换向前电流相同）电枢电动势 （与换向前电流相反）能改善换向136 某台不装换向极的小型直流电动机电刷逆转向偏离几何中性线一个角度，则在其换向元件中有哪些电动势？其方向如何？能否用此法来改善换向？为什么？

5、n7教学运用27abcd根据稳定点的判据，dndtdndtzem稳定点：a、d点； 不稳定点：b、c点27 已知某电动机的机械特性入图所示， 试问该机分别与特性2、特性3、特性4这三种负载配合时， 平衡点a、b、c、d中哪些是稳定哪些是不稳定？为什么？8教学运用210解：)(86.314207. 0220 aruiann直接起动：07. 021 2nnnnaipiur电枢电阻：)(244. 007. 035022202 anntriur串入电阻：)(4907. 03502r2i uanv降压：210 某他励直流电动机额定数据如下：pn60kw,un220v，in350a，nn1000r/min

6、.（1）如果该机直接起动， 起动电流为多少？（2）为使起动电流限制在2in， 应在电枢回路串入多大电阻？（3）如果采用降压起动且起动电流限制在2in， 端电压应降为多少？9教学运用2-162-16 他励直流电动机额定数据：pn12kw，un220v，in64a，nn700r/min, 电枢回路总电阻ra0.25。试问：（1）额定工况下采用电压反接制动使之快速停机， 制动时电枢中串入rz6 的制动电阻， 问最大制动电流及电磁转矩为多少？停机时电流及电磁转矩为多少？如果负载为反抗性且停机时不切断电源， 系统是否会反向起动？为什么？（2）采用反接制动使tz0.8tn的位能负载以300r/min的速度

7、稳速下放， 求制动电阻值。解：根据电压方程ananrieu29.0700204 ),(20425.064220neacevea电压反接制动时：)(84.6725. 06204220arreuitaant).(9 .18884.6729. 0260260mnicicmaeamem10教学运用停机时，n0).(5 .972 .3529. 0260)(2 .3525. 6220mnicmarruiamemzana反抗性恒转矩负载， 负载转矩大小与速度无关， 方向与转向相反。).(7 .1637001295509550mnnptnnz结论：不能反向起动。 （2）n300r/min, ia=0.864=

8、51.2(a)(75. 525. 02 .5187220)(87)300(29. 0aaanzrieurvnceea11教学运用解： 根据电压平衡式可求得额定运行时：)(35.411377. 076440vriueaana（1） n500r/min， ia0.8in=0.876=60.8(a)(48. 3377. 08 .6035.4115 . 0440aaanzrieur2-172-17 他励直流电动机额定数据：pn29kw，un440v，in76a，nn1000r/min, 电枢回路总电阻ra0.377。试问：(1) 该机以500r/min的速度吊起tz0.8tn负载转矩， 在电枢回路应串

9、入多大电阻？(2) 用哪几种方法可使tz0.8tn的位能负载以500r/min的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接电阻值。12教学运用（2） n500r/min, ia=0.8in=60.8(a)能耗制动： u0)(3377. 08 .6035.4115 . 0aaazrier反接制动： （电枢电势反向的反接制动）)(2 .10377. 08 .6035.4115 . 0440aaanzrieur13教学运用2-222-22 他励直流电动机额定数据：pn5.6kw，un220v，in30a，nn1000r/min, 电枢回路总电阻ra0.4, tz=0.8tn.试求：（1）如果电枢回路中串

10、入电阻ra0.8, 求稳定后的转速和电流；（2）采用降压调速使转速降为500r/min,端电压应降为多少？稳定后电流为多少？（3）如将磁通减少15， 稳定后的转速与电流；（4）如果端电压与磁通都降低10， 求稳定后的转速与电流。解： 额定运行时， )(2084 . 030220vriunceaanean（1）串入电阻rz0.8(), tz=0.8tn稳定后， 因电磁转矩不变， 所以ia10.8in=24(a)min)/(919208. 0)8 . 04 . 0(24220/111rneriucennanaanea14教学运用（2）n2500r/min， 因负载转矩不变，所以稳定后电流不变，ia

11、20.8in=24(a) )(6 .1134 . 024500208. 0222vrieuaaan3 0.85 )3(因负载转矩不变， 稳定后电流)(2 .2885. 0/308 . 08 . 033aiinnamin)/(1180208. 085. 04 . 02 .28220333rceena（4）u40.9un, n4 0.9稳定后电流：)(67.269 . 0/308 . 08 . 044aiinnamin)/(7 .1000208. 09 . 04 . 067.269 . 0220444rceena15教学运用227227 他励直流电动机的额定数据与题222相同， 该机采用调压调速，

12、 试问：（1）若该机带动tztn的恒转矩负载， 当端电压降为u1/3un时， 电动机的稳定电流与转速为多少？能否长期运行？（2）若该机带动pz1/2pn的恒功率负载， 当u1/3un时， 电动机的稳定电流与转速为多少？能否长期运行？解： (1) tz=tn, 所以iain30（a）min)/(295208.04.0303/220rceean能长期运行。(2) npicmamem9550150001000305 . 0 ,212222nininianana16教学运用aaarieu222224 .0208.03 .73ain1500022nia解得：min)/(3 .129);(116)1()1

13、(22rnaiamin)/( 1 .223);(25.67)2()2(22rnaia都处于过载， 不能长期运行。17教学运用313 一台单相变压器， sn1000kva， u1n/u2n60/6.3 kv，fn=50hz。空载试验在低压侧进行， 当电压为额定值时， 测得i010.1a, p0=5000w；短路试验在高压侧进行， 当uk3240v时， pk14000w， ik15.15a, 求：（1）设r1r2rk/2, x1=x2 =xk/2, 折算到高压侧的参数。 （2）画出折算到高压侧的t形等效电路；（3）用标么值表示的短路阻抗及其分量和用百分值表示的短路电压及其分量；（4）用简化等效电路

14、计算满载， 且cos20.8滞后时副边电压、电压变化率、原边电流和效率。 31318教学运用解：根据额定电压比， 可求得变比5 . 93 . 66021nnuuk短路试验在高压侧， 求得折算到高压侧的短路阻抗；)(205zx )(61ipr )( 86.21315.15324022kk2kkkkkkkriuz开路试验在低压侧， 求得折算到低压侧的激磁阻抗)(83.621)(49 )(76.6231 .1063002220000mmmmmrzxipriuz折算到高压侧的激磁阻抗)(56392 )(7 .444322mmmmxkxrkr19教学运用（2）画出t形等效电路1i1ulz12ee2umi

15、2i30.530.5102.5102.54443.75639220教学运用（3）求标么值阻抗基值057. 0x 017. 0 ,059. 0360086.213 )(3600*k*2111bkbkkbkknnnnnbzxzrrzzzsuiuzz%7 . 5 %7 . 1 %,9 . 5*kkxkkrkkxuruzu短路电压及其分量21教学运用（4） 求电压变化率048. 06 . 0057. 08 . 0017. 0sincos2*2*kkxru副边电压标么值)(86.59986300952. 0952. 0048. 0112*22*2vuuuuun副边电压实际值副边满载时额定电流)(73.1

16、583 . 6100022ausinn%3 .97%100)1695050008 . 010000001695050001 ( %100)cos1 (2*202*22*20knkpipsipip满载运行时铜耗：)(16950)15.1567.16(14000)(221wiippknkkn22教学运用315 一台三相变压器，原、副边绕组的12个端点和各相绕组的极性如图338所示 试将此三相变压器联接成y/-7和y/y-4， 并画出联接图、相量图和标出各相绕组的端点标志。 315（1） y/-7aebeceabebcecaeabcabeabcxyzaxebyeczeabcxyzaxebyeczeb

17、cayzxbyeczeaxeabcxyzaxebyecze23教学运用(2) y/y-4abcxyzaxebyeczeczeabcxyzaxebyeaebeceabebcecaeabcabe24教学运用316316 画出相量图， 根据相量图标出联接组号。abcxyzaxebyeczexyzabcaebeceabebcecaeabcabeabcxyzaxebxecxeyzxbcaaebeceabebcecaeabcy/-1abey/y-825教学运用4-104-10 某三相交流电机定子槽数z136， 极距 9槽，线圈节距y1(8 /9), 定子三相双层绕组y接法。 每个线圈匝数ny2， 并联支路

18、数a1， 气隙每极基波磁通10.74（wb）， 气隙谐波磁密与基波磁密的幅值之比为b5/b1=1/25, b7/b1=1/49, 基波及各次谐波磁场转速相等， 均为1500r/min. 试求：（1）基波、五次谐波和七次谐波的绕组系数；（2）相电动势中基波、五次谐波和七次谐波分量有效值；（3）合成相电势的有效值；解：根据已知条件， 电机极对数292362zp每相的串联匝数：24232221apqnny对应于基波的槽距角01020363602360zp33223621pmzq每极每相槽数26教学运用（1） 绕组系数2sin2sin)90sin(01qqykkkqyw基波五次谐波七次谐波短距系数0.

19、9840.643-0.342分布系数0.960.218-0.177绕组系数0.9450.140.06127教学运用（2）相电动势的有效值vwvvknfe144.4)( 9 . 4)7174. 0491(061. 024)750(44. 4)(08.22)5174. 0251(14. 024) 550(44. 4)( 8 .372574. 0945. 0245044. 4751veveve（3） 合成电势)(9 .3725272521veeee28教学运用4-134-13） 分析下图所示的定子绕组所生成的磁动势的性质。 )60cos(2)cos(011111xtfxtffffca合成磁动势为椭圆

20、形旋转磁动势。 abc（a）)240cos(2 0 cos20tiiitiicba)240cos()240cos(coscos001111xtffxtffca29教学运用b相绕组和c相绕组串联后再与a相绕组并联；tiitiitiicbacos22 cos22 cos2)240cos(cos2)120cos(cos2coscos01101111xtffxtffxtffcbaxtfffffcbacoscos2311111为脉振磁动势abc（b）30教学运用)30cos(cos30111xtffffba该磁动势为正弦脉振磁动势。 abc（c）tiitiibacos2cos2)120cos(cosco

21、scos01111xtffxtffba31教学运用abc（d）0111cbaffff磁动势为零 cos2 cos2 cos2tiitiitiicba)240cos(cos)120cos(coscoscos01101111xtffxtffxtffcba32教学运用414414 某四极单相电机定子绕组串联匝数n1100匝， 基波绕组系数kw10.946, 三次谐波绕组系数kw30.568。求（1）当通入相电流为 时， 单相绕组所生的基波和三次谐波磁动势的幅值及脉振频率；)(314sin52ati )(5026 .42532568. 01009 . 039 . 021352946. 01009 .

22、09 . 03113131111hzffipknfipknfww33教学运用(2)若通入的相电流为 时， 相电流中的三次谐波电流能否产生基波磁动势。)(3143sin(352314sin52atti能。 因为三次谐波电流只决定了磁动势的脉振频率， 与磁动势的空间分布无关。 （3）对于项（2）， 写出绕组所生的基波磁动势的表达式。xtxtfffxtxtipknxtffxtxtipknxtffwwcos942cos71cos314cos213cos942cos71cos3143cos9 . 0cos3coscos314cos213cos314cos9 . 0coscos311113113131111111134教学运用（4）对于项（2）， 写出绕组所生的三次谐波磁动势的表达式。xtxtf