电机学课后答案汤蕴璆主编.pdf

第一章磁路 1 1 磁路的磁阻如何计算 磁阻的单位是什么 答 磁路的磁阻与磁路的几何形状 长度 面积 和材料的导磁性能有关 计算公式为 A l Rm 单位 Wb A 1 2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的 它们各与哪些因素有关 答 磁滞损耗 铁磁材料置于交变磁场中 被反复交变磁化 磁畴间相互摩擦引起的损 耗 经验公式VfBCp n mhh 与铁磁材料的磁滞损耗系数 磁场交变的频率 铁心的 体积及磁化强度有关 涡流损耗 交变的磁场产生交变的电场 在铁心中形成环流 涡流 通过电阻产生的 损耗 经验公式GBfCp mFeh 23 1 与材料的铁心损耗系数 频率 磁通及铁心重量有 关 1 3 图示铁心线圈 已知线圈的匝数 N 1000 铁心厚度为 0 025m 铁心由 0 35mm 的 DR320 硅钢片叠成 叠片系数 即截面中铁的面积与总面积之比 为 0 93 不计漏磁 试计 算 1 中间心柱的磁通为 4 105 7 Wb 不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流 2 考虑铁心磁位降时 产生同样的磁通量时所需的励磁电流 解 磁路左右对称 可以从中间轴线分开 只考虑右半磁路的情况 铁心 气隙截面 2422 109 293 0 1025 1 025 0 mmAA 考虑边缘效应时 通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度 气隙截面可以不乘系数 气隙长度ml 4 1052 铁心长度 mcml 2 1045 122025 0 25 1 5225 1 2 5 7 铁心 气隙中的磁感应强度TT A BB29 1 109 22 105 7 2 4 4 1 不计铁心中的磁位降 气隙磁场强度mAmA B H 6 7 0 100 1 104 29 1 磁势AAlHFFI500105100 1 46 电流A N F I I 5 0 2 考虑铁心中的磁位降 铁心中TB29 1 查表可知 mAH700 铁心磁位降AAlHFFe15 871045 12700 2 课后答案网 AAAFFF FeI 15 58715 87500 A N F I I 59 0 1 4 图示铁心线圈 线圈 A 为 100 匝 通入电流 1 5A 线圈 B 为 50 匝 通入电流 1A 铁 心截面积均匀 求 PQ 两点间的磁位降 解 由题意可知 材料的磁阻与长度成正比 设 PQ 段的磁阻为 mPQ RR 则左边支 路的磁阻为 m R 3 11 mm RR FF 3 11 21 AARFF mPQ 43 71100 14 11 150 3 11 1 1 5 图示铸钢铁心 尺寸为 左边线圈通入电流产生磁动势 1500A 试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值 1 气隙磁通为 4 1065 1 Wb 时 2 气隙磁通为零时 3 右边心柱中的磁通为零时 解 1 Wb feedaf 4 1065 1 TTBB edaf 66 0 105 2 1065 1 4 4 查磁化曲线得mAHH edaf 500 气隙中的磁场强度mAmAH 3 47 4 1071 477 1075 2 104 1065 1 中间磁路的磁势 AFad 233 1020500105 21071 477 A28 1294 左边磁路的磁势 AAFdcba72 20528 12941500 mAmA l F H dcba dcba dcba 44 411 5 0 72 205 查磁化曲线得TBdcba56 0 WbWb dcba 44 1024 2 10456 0 课后答案网 WbWb aghd 44 1059 0 1065 1 24 2 TTBaghd12 0 105 1059 0 4 4 查磁化曲线得mAHaghd80 AAFaghd6075 0 80 右边线圈应加磁动势 AAFFF aghdad 28 12346028 1294 2 2 0 ad F mAmA l F H dcba dcba 3000 5 0 1500 1 查磁化曲线得TBdcba5 1 WbWb dcba 44 1061045 1 Wb dcbaaghd 4 106 TTBaghd2 1 105 106 4 4 查磁化曲线得mAHaghd1270 AAFaghd95275 0 1270 右边线圈应加磁动势AAFF aghd 95275 0 1270 2 3 由题意得 dcbaad 由 1 2 可知WbWb ad 44 1024 2 1065 1 铁耗稍有减小 3 11 1 5 6 2xLfx 22 2 5 6 2xLfx 2 3 在导出变压器的等效电路时 为什么要进行归算 归算是在什么条件下进行的 答 因为变压器原 副边只有磁的联系 没有电的联系 两边电压 21 EE 电流不匹 配 必须通过归算 才能得到两边直接连接的等效电路 归算原则 保持归算前后副边的磁动势不变 2 4 利用 T 型等效电路进行实际问题计算时 算出的一次和二次侧电压 电流和损耗 功率 是否为实际值 为什么 答 一次侧没有经过归算 所以为实际值 二次侧电压 电流不是实际值 因为归算前后绕组匝数不同 但损耗 功率为实际 值 2 5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定 答 激磁阻抗由空载试验测量 等效漏阻抗由短路试验测量 具体测量方法略 2 14 有一台三相变压器 额定容量kKASN5000 额定电压kVkVUU NN 3 610 21 Y d 联结 试求 1 一次 二次侧的额定电流 2 一次 二次侧的额定相电压和相 电流 解 1 AA U S I N N N 68 288 103 5000 3 1 1 课后答案网 AA U S I N N N 21 458 3 63 5000 3 2 2 2 原边 Y 联结 kVkV U U N N 77 5 3 10 3 1 1 AII NN 68 288 11 副边 联结 kVUU NN 3 6 11 AA I I N N 55 264 3 21 458 3 1 1 2 16 有一台单相变压器 已知参数为 19 2 1 R 4 15 1 X 15 0 2 R 964 0 2 X 1250 m R 12600 m X 260876 21 NN 当二次侧电压 VU6000 2 电流AI180 2 且8 0cos 2 滞后 时 1 画出归算到高压侧 的 T 型等效电路 2 用 T 型等效电路和简化等效电路求 1 U和1 I 并比较其结果 解 1 归算到高压侧 19 2 1 R 4 15 1 X 1250 m R 12600 m X 70 1 15 0 260 876 2 2 2 2 RkR 94 10964 0 260 876 2 2 2 2 XkX 2 T 型等效电路如图示 设VUkU 020215 2 2 则AkII 88 3642 53 2 VjAV ZIUEE 15 1 4 2064294 1070 1 88 3642 53020215 2 2 2 21 A j V Z E I m m 18 8363 1 126001250 15 1 4 20642 1 m I 1 U 1 I 1 X 1 R 2 R L Z 2 X 2 U 2 I m R m X 课后答案网 AAAIIIm 12 3856 5488 3642 5318 8363 1 21 VZIEU 70 2 4 21279 1 111 简化等效电路如右图 89 3 21 RRRk 34 26 21 XXXk AII 88 3642 53 21 VZIUU k 80 2 0 212541 21 由于在满载的情况下 1 IIm 励磁支路可以忽落不计 所以两种方法计算的结果相差不 大 在误差允许的范围之内 2 17 在图中 各铅垂线上对应的高 低压绕组绕于同一铁心柱上 已知 A B C 为正相序 试判断联结组 a 和 b 的组号 由图可以看出两组均为Y d7 2 19 有一台 1000kVA 10kV 6 3kV 的单相变压器 额定电压下的空载损耗为 4900W 空载 abc xyz ax E by E cz E YZ CZ E ABC X BY E BY E ABC XYZ BY E BY E CZ E abc z y x ax E by E cz E ab E A E B E C E AB E BC E CA E A B C ay bz cx 1 2 EE 1 U 1 I 1 X 1 R 2 R L Z 2 X 2 U 2 I A E B E C E AB E BC E CA E A B C az bx cy ab E 课后答案网 电流为 0 05 标幺值 额定电流下c 75时的短路损耗为 14000W 短路电压为 5 2 百 分值 设归算后一次和二次绕组的电阻相等 漏抗亦相等 试计算 1 归算到一次 侧时 T 型等效电路的参数 2 用标幺值表示时近似等效电路的参数 3 负载功率因 数为 0 8 滞后 时 变压器的额定电压调整率和额定效率 4 变压器的最大效率 发生最大效率时负载的大小 8 0cos 2 解 1 归算到一次侧等效电路的参数 空载试验在低压侧进行VUU N 6300 20 AAIII N 94 7 3 6 1000 5 0 200 折算到高压侧 196 94 7 4900 3 6 10 2 2 2 0 0 2 I P kRm 2000 94 7 6300 3 6 10 2 0 0 2 I U kZm 4 19901962000 222 2 mmm RZX 短路试验在高压侧进行VkVUUU Nkk 52010 2 5 1 AA U S II N N Nk 100 10 1000 1 1 所以 4 1 100 14000 22 75 75 k ck ck I P R 2 5 100 520 k k k I U Z 0 54 12 5 22 2 75 2 ck kk RZX 即 70 0 2 75 21 ck R RR 5 2 2 21 k X XX 2 标幺值 高压侧的电阻基准值 100 1 2 1 1 1 N N N N b S U I U Z 96 1 b m m Z R R 9 19 b m m Z X X 014 0 b k k Z R R 05 0 b k k Z X X 课后答案网 3 变压器额定电压调整率和额定效率 12 4 100 6 005 0 8 0014 0 1 100sincos 22 kkN XRIU 69 97 1001 0 0 PPP PP N k N 4 变压器效率最大时 可变损耗等于不变损耗 5916 0 14000 4900 0 k P P I 最大效率 97 97 cos 1 02 0 max kNN kN PIPIS PIP 2 20 有一台三相变压器 kKASN5600 kVkVUU NN 3 610 21 Y d11 联结组 变 压器的开路及短路试验数据为 试验名称线电压 V线电流A三相功率 W备注 开路试验 短路试验 63007 46800 55032318000 电压加在低压侧 电压加在高压侧 试求一次侧加额定电压时 1 归算到一次侧时近似等效电路的参数 实际值和标幺值 2 满载且8 0cos 2 滞后 时 二次侧电压 2 U和一次侧电流1 I 3 满载且 8 0cos 2 滞后 时的额定电压调整率和额定效率 解 1 归算到一次侧时近似等效电路的参数916 0 3 6 310 2 1 Nph Nph U U k 空载试验在低压侧 折算到高压侧 19 104 34 73 6800 916 0 3 2 2 2 0 0 2 ph m I P kR 26 1237 34 7 6300 916 0 2 0 0 2 I U kZm 8 123219 10426 1237 222 2 mmm RZX 短路试验在高压侧进行 所以 058 0 3233 180003 22 kph k k I P R 课后答案网 069 0 25 5 234 75 5 234 75 k ck RR 9831 0 323 3550 kph kph k I U Z 981 0 2 75 2 ck kk RZX 标幺值 高压侧的电阻基准值 857 17 3 1 2 1 1 1 1 N Nph Nph Nph N S U I U Z 84 5 1 N m m Z R R 10 69 1 N m m Z X X 00325 0 1 N k k Z R R 0549 0 1 N k k Z X X 3 电压调整率和效率 036 0 100 6 00549 0 8 000325 0 1 100sincos 22 kkNN XRIU 45 99 100 cos 1 02 0 PPS PP N k N 2 VVUUU Nph 2 6073036 0 163001 22 满载时AA U S II N N N 32 323 103 5600 3 1 11 设VU 0 2 6073 2 则由简化等效电路可知VII 88 3632 323 2 1 2 23 某变电所有两台组号为 Y yn0 的三相变压器并联运行 其数据为 第一台 kKASN180 kVkVUU NN 4 03 6 21 07 0 k Z 第二台 kKASN320 kVkVUU NN 4 03 6 21 065 0 k Z 试计算 1 当总负载为 400kVA 时 每台变压器分担多少负载 2 在每台变压器均 不过载的情况下 并联组的最大输出是多少 解 1 当kKAS400 时 设第一台变压器分配负载为 I S 则第二台变压器的负载 I SS 400 满足 kI k N I NI Z Z SS SS 带入数值计算可得 kVAS kVAS I 263 137 课后答案网 2 求 max S 负载增加时 k Z小的变压器 第二台 先满载 此时kVASS N 320 又 1 kI k I NI Z ZSS kVASI 1 167 kVAkVASSS NI 1 487 1 167320 max 2 25 一台 5kVA 480V 120V 的普通两绕组变压器 改接成 600V 480V 的自耦变压器 试 求改接后一次和二次的额定电流和变压器的容量 解 A U S II N N NaN 67 41 2 21 kVAVAIUS aNaNaN 2567 41600 11 AA U S I aN aN aN 08 52 480 1025 3 2 2 NaN II 21 NaN UU 12 NN aN UU U 21 1 课后答案网 第三章 直流电机的稳态分析 3 9 一台四极 82kW 230V 970r min 的他励直流发电机 电枢上共有 123 个元件 每元件 为一匝 支路数22 a 如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的 磁通 试计算当电机输出额定电流时的电磁转矩 解 由题意可知 空载时 NNe UnCE 0 所以额定情况下 N N Ne N TN Ne N TaNTe U P nC U CI nC U CICT mNmN n P N N 3 807 970 1082 55 9 55 9 3 3 12 一台他励直流发电机的额定电压为 230V 额定电流为 10A 额定转速为 1000r min 电枢总电阻 5 1 a R 励磁绕组电阻 88 f R 已知在 750r min 时的空载特性如下表所 示 f I A 0 41 01 62 02 53 03 64 45 2 0 E V3378120150176194206225240 试求 1 额定转速 励磁电流为 2 5A 时 空载电压是多少 2 若转速降为 900r min 空载电压为多少 3 满载时的电磁功率为多少 解 1 空载时 nCEU e0 AIf5 2 时 n750r min 对应 n U176V 当 N n1000r min 对应VVU n n U n N N 67 234176 750 1000 0 2 n 900r min 时 VVU 2 211176 750 900 0 3 满载情况下 VVVRIUE aNNaN 2455 110230 kWWIEP NaNem 45 2 10245 3 13 一台四极 82kW 230V 970r min 的并励直流发电机 0259 0 75 a R 励磁绕组 总电阻 8 22 75 f R 额定负载时并励回路中串入 3 5 的调节电阻 电刷压降为 2V 铁耗和机械损耗共 2 5kW 杂散损耗为额定功率的 0 5 试求额定负载时发电机的输入功 率 电磁功率和效率 课后答案网 解 电磁功率 AA RR U I ff N fN 745 8 5 3 8 22 230 AA U P I N N N 52 356 230 82000 AAAIII NfNaN 267 365745 8 52 256 VVURIUE aNNaN 46 24120259 0 52 3562302 kWWIEP aNaNem 198 8846 241267 365 输入功率 pppPP mecFeem1 kWkW108 91 5 0825 2198 88 效率 90 100 108 91 82 100 1 P PN 3 17 一台 17kW 220V 的串励直流电动机 串励绕组电阻为 0 12 电枢总电阻为 0 2 在额定电压下电动机电枢电流为 65A 时 转速为 670r min 试确定电枢电流增为 75A 时电 动机的转速和电磁转矩 磁路设为线性 解 VUN220 AIa65 时 转速min670rn VVVRRIUE faaNa 2 199 2 012 0 65220 AIa75 时 VVVRRIUE faaNa 196 2 012 0 75220 min 3 571min670 75 65 2 199 196 rrn C C E E C E n e e a a e a mNmN IE T aa e 71 24560 3 5712 75196 3 18 一台 96kW 的并励直流电动机 额定电压为 440V 额定电流为 255A 额定励磁电流为 5A 额定转速为 500r min 电枢总电阻为 0 078 不计电枢反应 试求 1 电动机的额 定输出转矩 2 额定电流时的电磁转矩 3 电动机的空载转速 解 1 电动机的额定输出转矩 mNmN P T N 46 183360 5002 96000 2 2 额定电流时的电磁转矩 AIN255 AIfN5 所以AIII fNNaN 250 VAVRIUE aaNNaN 5 420078 0 250440 课后答案网 mNmN IEP T aNaNem e 74 200760 5002 250 5 420 3 电动机的空载转速 N aN Ne n E C min19 523min500 5 420 440 0 rrn E U C U n N aN N Ne N 课后答案网 第四章 交流绕组及其电动势和磁动势 4 11 计算下列三相 两极 50Hz 的同步发电机定子的基波绕组因数和空载相电动势 线电 动势 已知定子槽数 Q 48 每槽内有两根导体 支路数 a 1 y1 20 绕组为双层 星形联结 基波磁通量 1 1 11Wb 解 极距24 2 p Q 8 32 48 2 mp Q q 槽距角 5 7 48 360360 Q p 基波绕组系数 2 sin 2 sin 90sin 1 111 q q y kkk dpw 9230 75 3 sin8 30sin 75sin 每相绕组串联匝数16 3 48 ma NQ N c 空载相电动势 111 44 4 w fNkE VV363911192301650444 线电动势VVEEL6303363933 4 12 有一三相双层绕组 Q 36 2p 4 f 50Hz 9 7 1 y 试求基波 5 次 7 次和一阶 齿谐波的绕组因数 若绕组为星形联结 每个线圈有两匝 基波磁通 1 0 74Wb 谐 波磁场与基波磁场之比251 15 BB 491 17 BB 每相只有一条支路 试求基波 5 次和 7 次谐波的相电动势 解 3 43 36 2 mp Q q 槽距角 20 36 3602360 Q p 基波绕组系数9020 10sin3 30sin 70sin 2 sin 2 sin 90sin 1 111 q q y kkk dpw 5 次谐波绕组系数 课后答案网 03780 50sin3 150sin 350sin 2 5sin 2 5sin 905sin 1 555 q q y kkk dpw 7 次谐波绕组系数 1360 70sin3 210sin 490sin 2 7sin 2 7sin 907sin 1 777 q q y kkk dpw 每相绕组串联匝数24 3 362 ma NQ N c VVNkfE w 355674 0 902 0 245044 4 44 4 1111 VlBNkfE w 96 5 74 0 5 1 25 1 0378 0 2450544 4 44 4 55555 VlBNkfE w 94 1074 0 7 1 49 1 136 0 2450744 4 44 4 77777 4 19 试求题 4 11 中的发电机通有额定电流 一相和三相绕组所产生的基波磁动势幅值 发 电机的容量为 12000kW 8 0cos N 额定电压 线电压 为 6 3kV 星形联结 解 AA U p II NN N L 6 1374 8 0103 63 1012000 cos3 3 3 相磁动势幅值AI18271 p Nk 0 9F w1 1 三相磁动势幅值AA27407182715 1F 2 m F 1 1 1 4 21 试分析下列情况下是否会产生旋转磁动势 转向怎样 1 对称两相绕组内通以对称 两相正序电流时 2 三相绕组一相 例如 C 相 断线时 解 1 设tIi mA cos 则 90cos tIi mB txFfA coscos 11 90cos 90cos 11 txFfB 所以合成磁势 A i A B B i 课后答案网 180cos cos 2 1 cos cos 2 1 90cos 90cos coscos 1 1 11111 xtxtF xtxtF txFtxFfff BA cos 1 xtF 即合成磁势为正向旋转的圆形磁势 且幅值等于为单相基波 2 C 相断线的情况下0 C i 设tIi mA cos 则tIi mB cos txFfA coscos 11 txFfB cos 120cos 11 所以合成磁势 30cos cos3 120cos coscos cos 120cos coscos 1 1 11111 xtF xxtF txFtxFfff BA 即合成磁势为脉振磁势 且幅值为单相基波幅值的3倍 4 25 两个绕组 A 和 B 其匝数和绕组因数均相同 A 在空间超前于 B90 电角 若 tIi mA cos 问要使 A 和 B 的基波合成磁动势成为正向推移 从 A 到 B 的恒幅 旋转磁动势时 B i的表达式应是怎样的 解 设 cos tIi mB A 相 tIi mA cos txFfA coscos 11 B 相 cos tIi mB cos 90cos 11 txFfB 所以 90cos 90 cos 2 1 cos cos 2 1 cos 90cos coscos 1 1 11111 xtxtF xtxtF txFtxFfff BA 课后答案网 逆向旋转波相互抵消 则 90cos 90cos cos xtxtxt 得 90 此时 90 cos tIi mB 2cos cos 2 1 11 xtxtFf 补充题 解析法证明三相绕组通以负序电流时将形成反向推移的旋转磁动势 证明 120cos 2 240cos 2 cos2 tIi tIi tIi C B A 120cos 240cos 240cos 120cos coscos 11 11 11 txFf txFf txFf C B A 所以 1111CBA ffff cos 2 3 360cos 120 cos 2 1 360cos 120 cos 2 1 cos cos 2 1 120cos 240cos 240cos 120cos coscos 1 1 11 111 xtF xtxtF xtxtFxtxtF txFtxFtxF 幅值点1 cos xt 即0 xt t d dx 即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势 课后答案网 第五章感应电机的稳态分析第五章感应电机的稳态分析 5 3三相感应电机的转速变化时 转子所生磁动势在空间的转速是否改变 为什 么 答 不变 设气隙磁场旋转速度为 1 n 转子的转速为 n 转差率为 1 1 n nn s 则转子感 应电动势和电流的频率为 12 sff 由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为 1 12 6060 sn P f s P f n 则相对于定子的转速为 1 nnn 与转子转速无关 即转速变化时 转子产生的磁动势在空间的转速不变 5 6感应电动机等效电路中的 2 1 R s s 代表什么 能否不用电阻而用一个电抗去 代替 为什么 答 2 1 R s s 代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻 消耗在该电阻上的功率代表 总的机械功率 它不能由电抗代替 因为电抗上损耗的是滞后的无功功率 不能代替 转换成机械功率的有功功率 5 11 试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式 1 用电磁功率表达 2 用总机 械功率表达 3 用主磁通 转子电流和转子的内功率因数表达 答 1 用电磁功率表达 1 em em P T 2 用总机械功率表达 P Tem 3 用主磁通 转子电流和转子的内功率因数表达 221 cos ICT Tem 5 13 有一台 Y 联结 380V 50Hz 额定转速为 1444r min 的三相绕线型感应电 动机 其参数为 1 R 0 4 2 R 0 4 1 X 2 X 1 m X 40 m R略 去不计 定 转子的电压比为 4 试求 1 额定负载时的转差率 2 额定负 载时的定 转子电流 3 额定负载时转 子的频率和每相电动势值 解 1 额定转差率 0373 0 1500 14441500 s Ns N n nn s 2 T 形等效电路图如右 课后答案网 设v U U N 039 2190 3 1 则 A A j jj j xxj s R jx s R jx jxR U I m m 20 2411 20 41 0373 0 4 0 1 0373 0 4 0 40 14 0 039 219 2 2 2 2 11 1 1 46 17098 18 41 0373 0 4 0 40 20 2411 20 2 2 1 2 A j j xxj s R jx II m m 3 所以AAIkI i 7698 184 22 3 HzHzfsf N 865 1 500373 0 12 Vj s R IE35 2041 2 2 2 V k E E e 09 51 2 2 5 14 有一台三相四级的笼型感应电动机 额定转差率02008 0 N s 电动机的容 量 N P 17kW N U1 380V D 联结 参数为 1 R 0 715 1 X 1 74 2 R 0 416 2 X 3 03 m R 6 2 m X 75 电动机的机械损耗 P 139W 额定负载时的杂散损耗 P 320W 试求额定负载时的定子电流 定子功率因素 电磁转矩 输出转矩和效率 解 等效电路如题 5 13 设VUU 03800 1 1 则 2 2 2 2 11 1 1 xxj s R R jx s R jxR jxR U I mm mm 课后答案网 AA j jj j 35 2657 18 03 3 75 0200 0 416 0 2 6 03 3 0200 0 416 0 752 6 74 1 715 0 0380 所以定子电流AI57 18 1 定子功率因数896 0 35 26cos cos 1 A j j jx s R jxR jx s R II mm m 72 4 03 3 75 0200 0 416 0 2 6 03 3 0200 0 416 0 57 18 2 2 2 2 1 A j j xxj s R R jxR II mm mm 94 16 03 3 75 0200 0 416 0 2 6 752 6 57 18 2 2 1 2 电磁功率WW s R IPe19 17835 02008 0 416 0 64 1933 2 2 2 2 电磁转矩mNmN P T s e e 54 113 60 1500 2 19 17835 输出功率WsppPsP e 06 17018 32013919 17835 1 1 2 输出转矩mNmN s P T 5 110 60 1500 2 1 06 17018 2 2 输入功率 1 2 1 2 2 2 21 333RIRI s R IP mm WW26 18989 715 0 57 1832 672 4 319 17835 22 效率 6 89 100 1 2 p p 5 25 试述极对数比为 2 1 的双速感应电动机的变极原理 略 5 26有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速min1485rnN 转子每相 电阻 012 0 2 R 设负载转矩保持为额定值不变 今欲把转速从 1485r min 下调到 1050r min 问转子每相应串入多大的调速电阻 解 额定转差率01 0 1500 14851500 1 1 n nn s N N 课后答案网 调速后的转差率3 0 1500 10501500 1 1 n nn s 设串入调速电阻为 R 调速前后负载转矩不变 所以满足 s RR s R N 22 得 348 0 012 0 1 01 0 3 0 1 2 R s s R N 补充题 三相感应电动机 N U1 380V D 联结 N P 7 5kW min960rnN 额 定 负 载 时824 0 cos N Wpcu474 1 WpFe231 Wp45 Wp 5 37 求 额定情况下的 N s 2 f 2cu p 和 1 I 线值 解 额定转差率04 0 1000 9601000 1 1 n nn s N N 转子侧频率HzHzfsf N 25004 0 12 总机械功率WWppPP N 5 7582 5 37457500 所以电磁功率WWP s P N em 44 7898 5 7582 04 0 1 1 1 1 转子铜耗WWPsp emNcu 31644 789804 0 2 输入功率WWppPP Fecuem 44 8603 23147444 7898 11 效率 2 87 100 44 8603 7500 100 1 2 P P 定子电流AA U P I N 86 15 824 0 3803 44 8603 cos3 1 1 1 课后答案网 第六章 同步电机的稳态分析第六章 同步电机的稳态分析 6 4同步发电机电枢反应的性质取决于什么 交轴和直轴电枢反应对同步发电 机的运行有何影响 答 同步发电机电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置 即激磁电 动势0 E和负载电流 I之间的相角差 0 交轴电枢反应产生交轴电枢磁动势 与产生 电磁转矩及能量转换直接相关 直轴电枢反应产生直轴电枢磁动势 起到增磁或者去 磁的作用 与电机的无功功率和功率因数的超前或滞后相关 6 6为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论 凸极同步发电机负载运行 时 若 0 既不等于 0 又不等于 90 问电枢磁 场的基波与电枢磁动势的基波在空间是否同相 为什么 不计磁饱和 答 因为凸极电机的气隙不均匀 分析时需用双反应理论 当负载运行时 若 0 既不等于 0 又不等于 90 电 枢磁场的基波与电枢磁动势的基波在空间的相位不 同 因为交 直轴的磁路不同 相同大小的磁势产生 的磁通不同 如右图 6 8有一台 70000KVA 60000KW 13 8KV 星形联结 的三相水轮发电机 交直轴同步电抗的标幺值分别为 7 0 0 1 qd xx试求额定负载时发电机的 激磁电动势 0 E 不计磁饱和与定子电阻 解 额定功率因数 7 6 cos N N N S P 31 N 设 01 U 则 311 I 8 23486 1 7 03101 jxIjUE q Q 8 23 N 8 54 8 2331 0 NN sin 0 0 qdQqddQ xxIExxIEE 731 1 7 00 1 8 54sin486 1 6 15 有一台 d x 0 8 0 q x5 的凸极同步发电机与电网并联运行 已知发电机 d 1aq F 1a F q 1ad F 1ad B 1aq B 1a B 课后答案网 的端电压和负载为1 U 1 I 8 0cos 滞后 电枢电阻略去不计 试求发电机的 1 0 E N 2 max e p 0 E保持上面的值 解 1 设 01 U 则 87 361 I 1 1736 1 5 087 3601 0 jxI jUE q Q 即 0 1 17 N 97 53 1 1787 36 0 N 0 0 97 53sinsin IId 0 qddQ xxIEE603 1 3 097 53sin36 1 0 2 2sin 11 2 sin 2 0 dqd e xx U x UE P 2sin375 0 sin00 2 2sin 8