电机学_张俊芳_第一篇习题.pdf

绪 论 习题解答 S0 3答 式中负号表明感应电动势的方向和磁通量变化率 之间的关系 是楞次定律的数学表示 判断时先任取 一个回路方向 绕行方向 并按右螺旋法则定出回路法 线n的方向 再定磁通量的正负 与n同向为正 异向 为负 最后由d dt的正负确定 的正负 显然用这种方 法确定感应电动势的方向很复杂 因此在实际解算中 常常是利用楞次定律来判断电动势的方向 而利用法 拉第电磁感应定律仅求电动势的大小 磁路与电路的基本物理量的比较磁路与电路的基本物理量的比较 磁路磁路 电路电路 磁通 电流i 磁压降Um 电压U 磁通势Fm 电动势E 磁通密度B S 电流密度j I S 磁阻Rm 电阻R 磁导 电导G 磁路磁路 电路电路 磁路的欧姆定律Um Rm 欧姆定律U RI 磁路KCL 0 电路KCL I 0 磁路KVL U E 电路KVL HL Fm 磁路与电路的基本定律的比较磁路与电路的基本定律的比较 磁路和电路的不同点磁路和电路的不同点 1 磁路中有磁饱和现象 在一定磁路中 通过的磁 通量的大小受到严格的限制 而在充分冷却的电路 中 流过的电流的大小几乎是不受限制的 2 磁通在磁路中的传播速度远小于电路中电流的 传播速度 3 电路中的电流表示带电质点的运动 因而通过电 阻时要消耗能量 使电阻发热 而磁通并不代表质 点的运动 只是描述磁场的一个物理量 它通过磁阻 时不消耗功率 因而不存在磁路的热效应 1 12 2 100 1 550 1200 1 100 2 m HlN IN IA UHlHlA X0 2解 1 122 1 122 1 122 1 2 3 N IN I N IN I N IN I X0 3解 121 12 2Z HdlH lH lN IN IF 121 12 2Z H dlH lH lH lN IN IF 1212 H lH lH lH lH l 2 HHHHHHHH ll HH BHBB HH 4 情况 1 下 情况 3 下 所以 因为 又铁芯磁导大于气隙磁导 所以 第一章 习题解答 S1 6答 起逆变器的作用 67000 582 6 115 N N N P IA U X1 1解 X1 2解 1 1 125000 138 9 0 9 138900 631 6 220 N N N P PkW P IA U X1 3解 1 2 2 230 1 255 6 0 9 230000 1 230 2 230 255600 1 2 0 9 230 N N N N N N N P PkW P IkA U PPkW P IkA U 第二章 习题解答 S2 7答 若电刷偏离几何中心线 则对发电机来说 电刷顺转 向偏移时为去磁 E U 逆转向偏移时为增磁 E U 对电动机来说 电刷顺转向偏移时为增磁 逆转 向偏移时为去磁 S2 10答 若不是闭合绕组 单个导体中的电势不能叠加形成大 电势 也不能形成电枢电流 在直流电机中至少有一对电刷 它将连接在与之相接触的换向片上的导体短接使得原本构成 一个闭环的绕组被分成至少两个并联支路 S2 13答 叠绕组有单叠绕组和复叠绕组之分 单叠绕组是 将同一磁极下相邻的线圈依次串联起来 构成一条并联支路 所以对应一个磁极就有一条并联支路 波绕组有单波绕组和复波绕组 单波绕组的特点是将同极 性下的所有线圈按一定规律全部串联起来 形成一条并联支 路 所以整个电枢绕组只有两条并联支路 两对极电机 y叠 1 第一个元件的上层边在1号槽 第二 个元件的上层边在2号槽 y波 K 1 可以在电机电枢绕组的 端部看出来 ym ap Km y p 1a 叠绕组是任何两个相邻的线圈都是后一个线圈叠在前一线圈的上 面 在制造上 这种绕组的一个线圈多为一次制造成 这种形式的线 圈也称为框式绕组 这种绕组的优点是短矩时节省端部用铜 也便于 得到较多的并联支路 其缺点是端部的接线较长 在多极的大电机中 这些连接线较多 不便布置且用量也很大 故多用于中小型电机 波绕组是任何两个串联线圈沿绕制方向象波浪似的前进 在造上 这 种绕组的一个线圈多由两根条式线棒组合而成 故也为棒形绕组 其 优点是线圈组之间的连接线少 故多用于大型轮发电机 在现场 波 绕组的元件直接称呼为 线棒 S2 13答 1 他励式的改变励磁电源极性 2 让电机反转 X2 1解 1 21 4yyy 1 20 2 5 4 i yZp 2 图略 3 见图 4 2a 2p 4 1 k yy X2 2解 1 21 2yyy 1 19 1 2 5 4 i yZp 2 图略 3 见图 4 2a 2 115 1 7 2 K y p 左行绕组 左行绕组 X2 4解 1 230 0 9207 6060 1 207 0 00586 2 31 12 2850 aa a EUIRV aE Wb pZn 10000 43 5 230 N N N P IA U 2 3 1 1 10000 9 559 5539 2 0 855 2850 NN N PP TNm n X2 7解 1 378 43 29770 42 1 0 138 0 63 378 43 1015 875 88 2 1 a a a NI A p a NI FA pa 2 X2 10解 1 2 572 0 017 1500243 1 6060 2 2 57230000 0 017201 222230 a N N N pN EnkV a PpN TNm aU X2 11解 2 152 2 53 6060 2 2 53 0 035 1200106 26 2 152 24 2 222 24 2 0 035 50 4169 4 2 152 5 06 6060 1 2 152 48 4 221 210 1185 77 min 5 06 0 035 48 4 e ae T Ta e T a e Ta pN C a ECnV pN C a TCINm pN C a pN C a E nr C TCI 0 035 50 2169 4Nm 第三章 习题解答 S3 4答 建压条件 a 电机中要有剩磁 b 励磁绕组与 电枢绕组并接正确 c 励磁回路总电阻应小于建压时 临界电阻 建立的电压受负载电流 转速等外界条件 的影响 极性相反又转向已定 可以通过对调励磁绕 组的接线 X3 1解 1 10000 43 48 230 230 1 07 215 43 48 1 0744 55 2 23044 55 0 4862253 65 253 65 44 5511 3 11300 9 559 5574 42 1450 11300442 10 N N N N f f aNf aNaa emaa em em emFemec P IA U U IA R IIIA EUI RU V PE IkW P TNm n PPpp 1 411846 10000 100 100 84 4 11846 N W P P X3 2解 00 00 0 00 0 4 130 330 0 55 140 3301300 4 0 39 130 1400 40 55 0 39 330128 7 9000 78 3 115 115 0 35 330 78 30 3578 65 211578 65 0 07 ff ff f ff N N N N fN f aNNfN NNaNa II II IA EIRV P IA U U IA R IIIA EUIRU 0 0 2122 5 122 5 120130 120 0 4 0 320 40 32 0 40 390 01 0 01 6506 5 128 7 115 100 100 12 115 fN fN faqfNf aqfaq N N V IA I IIIA FNIA UU U U X3 3解 1 1 6000 26 09 230 2 23026 09 0 612247 91 247 91 26 096 47 6470 9 559 5542 61 1450 6470295606 825 6 100 100 87 9 6 825 N aN N aNNaa emaa em em emFemecad N P IIA U EUI RU V PE IkW P TNm n PPpppkW P P 第四章 习题解答 S4 2 答 由图分析可知 作为发电机和作为电动 机运行时电机运行方向一致 不同的是电流的 方向和转矩的方向 单纯改变电源极性转向不 变 需单独对调励磁绕组或电枢绕组的极性 S4 7 答 起动电流过大会损伤电机的电枢绕组 对电网 也有较大的冲击 根据电机的转矩表达式 知道 起动电流过小会使起动转矩减小导致电机无法 正常起动 X4 3 解 ta TCI 2 2 2 2 1 1 22088 9 0 26196 886 196 886 7514 766 14766600 19813 968 13968 9 559 55133 394 1000 13968 2 100 100 84 65 220 75 aNNNa emaNN emFemec N EUI RV PEIkW PPppkW P TNm n P P X4 4 解 2 0 17000 1 9 559 5554 12 3000 22088 9 0 0896 88 9 2 9 559 5560 01 3000 17000 3 100 100 86 92 220 88 9 22088 9 0 0896 4 0 07 3000 220 0 0 N N N NNaN em N N NN NNa e N N e P TNm n UI R I TNm n P U I UI R C n U n C 3142 86 min 7 r X4 5 解 补充条件Ra 0 1 22 2 02 2 11020 1 0 1 1 0 036 3000 1100 1 3055 568 08 0 0369 55 0 036 3055 56 1450 2 198 71 8 08 1750 9 559 5511 53 1450 198 71 11 53187 18 50 NNa e N Na eet emN N N N emNN UI R C n UR nTTT CC C TNm P TNm n TTTNm T 20 11 53 0 55 765 50 5 765 187 18192 945 3055 568 083055 568 08 192 9451496 56 3055 563055 56 1500 3 192 52 8 088 08 192 52 560 9 559 55 0 036 N emN em em a e Nm TTTNm nTNm n TNm T IA C X4 6 解 2 2 1 2 2 372 1 1 1 1015