电机学-汤蕴谬主编第三版答案

1、电机学课后习题第一早磁路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RmA，单位:AWb1-2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。经验公式編ChfBmv。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Ph CFef 1.3BmG。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，

2、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7.5 10 4Wb，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2.9 10 4m22 2铁心、气隙截面 A A 0.025 1.25 100.93m（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I25 104m铁心长度I空 1.2521.250.0252

3、 cm12.45 10 2m铁心、气隙中的磁感应强度7.5 10 42A2 2.9 10 4丁 j29T（1）不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度H1.29410 71.0 106 A m磁势FIF H1.0 106 5 10 4A 500A电流I 旦 0.5AN(2)考虑铁心中的磁位降：铁心中B 1.29T查表可知：H 700 A m铁心磁位降Ff°H l 700 12.45 10 2A 87.15AFi FFFe 500 A 87.15A587.15A1 鳥 °59A1-4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

4、 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RPq Rm，则左边支路的磁阻为11F1 F2F PQF1150100 A1471.43A1-5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1.65 10 4 Wb时；(2) 气隙磁通为零时；(3) 右边心柱中的磁通为零时。4 解: (1) af ed fe 1.6510 Wb4BafBed ：65 4Y4T 0.66T2.5 10查磁化曲线得HafH ed 500 A m气隙中的磁场强度4H4 104 A m 477.71 103 A m41

5、02.75 10中间磁路的磁势Fad477.71 103 2.5 1 0 3 5 0 0 20 1 0 2 A1294.28A左边磁路的磁势Fdcba15001294.28 A 205.72AHF dcba dcba "Jl dcba205.72 A m 411.44A m0.5查磁化曲线得Bdcba0.56Tdcba0.564 10 4Wb2.24 10 4Wbaghd2.2441.6510 Wb 0.59410 WbBaghd学 T 0.12T5 10 40.59查磁化曲线得 Haghd 80A mFaghd 80 0.75A60A右边线圈应加磁动势F2FadFaghd1294.

6、28 60 A 1234.28A Fad 0H dcbaF1ldcba1500 A m 3000 A m0.5查磁化曲线得Bdcba1.5Tdcba1.5 4 10 4Wb 6 10 4Wbaghddcba6104WbBaghd6 10 44T 1.2T5 10 4查磁化曲线得Haghd 1270 A m1270 0.75A952 A右边线圈应加磁动势 F2Faghd 1270 0.75A 952A由题意得addcba由(1)、(2)可知 1.65 10 4Wbad 2.24 10 "Wb取 ad 1.75 10 4Wb4则 BafBed沙T°.7T查磁化曲线得HafHed

7、 550 A m气隙中的磁场强度1 7510 4H74 A m 506.7 103 A m4102.75 10中间磁路的磁势Fad506.7 103 2.5 10 3550 20 10 2 A1376.8 Adcbaad1.75 10 4WbBdcba学 T 0.4T4 101.75查磁化曲线得 Hdcba 310 A mFdcba 310 0.5A155 A已知 F11500 AF Fad Fdcba 155A 1376.8A1531AF F1 ,假设合理右边线圈应加磁动势 F2 F ad 1376.8A第二章变压器2-1什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？空载和负载时，主磁通的大小取决于哪

8、些因 素？答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交 链的磁通叫漏磁通。由感应电动势公式 E1 4.44 fN1可知，空载或负载情况下 U1E1，主磁通的大小取决于外加电压U1、频率f和绕组匝数N1。2-2 一台50Hz的变压器接到60Hz的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、 漏抗会怎样变化答：（1）额定电压不变，则 Uhn巳 4.44 fN14.44f'N1 '又丄60f 5050605 6 磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻R不变，励磁磁势lm N1sRm，I m56Im ；（2）铁耗：卩尸。Bmf ，铁耗稍有减小;6(3

9、)X12 f L1X1 ，5x22 f L265x22-3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E1E2、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

10、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SN 5000kKA，额定电压U1nU2n 10kV 6.3kV，Y,d联结，试求: 电流。（1） 一次、二次侧的额定电流；（2） 次、二次侧的额定相电压和相解:（ 1）1 1NSN3U 1n5000 A3 10288.68A1 2NSN3U 2N5000 A6.3458.21A(2)原边Y联结:10 kV 5.77kV. 3副边联结:I1N1 1N288.68AU 1NU 1N6.3kVI1N1 1N3458321a 264.55A2-16有一台单相变压器，已知参数为:X20.964 ，Rm 1250，XmR12.19， x1

11、12600，N仁 N215.4， R20.15 ，876 260。当二次侧电压解:的T型等效电路；（2）用T型等效电路和简化等效电路求 U 1和I 1，归算到高压侧:并比较其结果。Ri2.19X115.4I1R,X!flf » IX2R,H0HI2-yww-Im1250Xm 12600U1U2ZLR2k2R228760.151.70260XmX2k2X28762600.96410.94(2)T型等效电路如图示:?1?设U2kU 2202150 V?1?-则12l.k 53.4236.88 A?1 ?1 ?1 ?E1E2U2 I2Z2202150V53.4236.88 A?E12064

12、2.4 1.15VIm?1.63Zm1250j12600? ?'11I m I21.6383.18 A53.42283.18 A36.88 A 54.5621279.4 2.70 VE1U1I1 Z1简化等效电路如右图：1.70 j 10.9420642.4 1.15 VI1R1X1(3»I|_onr38.12 AI2 X2 氏» <Y¥WdJ-QRkR1R23.89U1U2XkX1X226.341153.4236.88 AU1?I1 Zk21254.0 2.80 V由于在满载的情况下Im I 1，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

13、，在误差允许的范围之内。cx试判断联结组a和b的组号。beXCEabz由图可以看出两组均为Y,d7E aby e Ab.Ecay - -:x EcaABCczE:YazEcEca2- 19有一台lOOOkVA，10kV/6.3kV的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900W,空载电流为0.05（标幺值），额定电流下75 C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

14、压器的最大效率，发生最大效率时负载的大小（COS2 0.8）。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U 0 U 2N6300V， I。 I。Ln0.5 1000A 7.94A6.3折算到高压侧：Rm卫2卑1966.37.942ZmXm短路试验在高压侧进行020001 06.37.942 R2Rm2000219621990.4Uk%U1N 5.2% 10kV520V2Ukk2SN1000 A AkI 1NA 100AU1N 10所以：Rk75cPk75 c 140001 /2 21 .4121002ZkUk 520Ik 1005.2XkZk2 2Rk75 c5.221.42

15、5.0即：R1 R2R. 750.70，X1X2Xk22.5(2 )标幺值:高压侧的电阻基准值 ZbU1NI 1Nu；nSn100RRm1.96， XmZbX19.9ZbRk电 0.014， XkZb牙 q.q5(3 )变压器额定电压调整率和额定效率:Un IRk cos 2 Xk sin 2100%4.12%P°PkPNFq100% 97.69%P(4)变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗P)4900140000.5916最大效率:max 1F0 IPkNSn I COS 2P3 I97.97%PkN试验名称线电压V线电流A三相功率W备注开路试验63007.46800电压加在低压

16、侧短路试验55032318000电压加在咼压侧2-20有一台三相变压器,压器的开路及短路试验数据为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)Sn 5600kKA，U1N .U2N 10kV 6.3kV，Y,d11 联结组。变Rmk2P13I爲0.9162680037.4 . 3 2104.19cos 20.8 （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kU1Nph1030.916U2Nph6.3空载试验在低压侧，折算到高压侧：Zm 吒 09162 昙123726Xm Jlzj2Rm <1237.262104.19

17、21232.8短路试验在高压侧进行所以:RkPk 31800022I kph 3 3230.058Rk75c234.5 75 oRk234.5 250.069标幺值:ZkXkU kphI kph55033232Rk75 c高压侧的电阻基准值0.98310.981Z1NU 1NphI1 NphU；Nph17.857S1N 3Rk企0.00325，XkXk0.0549Z1N乙N（3）电压调整率和效率：U NI NRk cos 2Xksin2100%1(0.003250.80.05490.6) 100%0.036N1P。Pk100%99.45%Sn cos 2P°PRm字 5.84，Z1

18、NXm69.10Z1 N(2) U 2 U 2ph 1UN 6300 10.036 V 6073.2V满载时 I, I1NSn5600 A 323.32A<3U 1N 寸 3 109 ? ? ?设U 26073.2 0 V，则由简化等效电路可知丨1 I2 323.3236.88 V2-23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：Sn180kKA , U1N . U2N6.3kV 0.4kV ,Zk0.07 ；第二台：Sn320kKA , U1N U2N6.3kV 0.4kV ,Zk0.065。试计算：(1)当总负载为 400kVA时，每台变压器分担多少负载;（

19、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 S 400kKA 时，设第一台变压器分配负载为 S，则第二台变压器的负载 Sn 400 S，满足:Zkn*Zki，带入数值计算可得:S 137kVA5 263kVA 求Smax :负载增加时，Zk小的变压器（第二台）先满载，此时SnSen 320kVASenZkn*Zk!S 167.1kVA320 167.1 kVA 487.1kVA2-25 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：11aN 12N 41.67 AU

20、 2NSaN U1aNhaN 600 41.67VA 25kVA1 2aNSaNU 2aN325 1048052.08A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2a2。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：E0 CenN U N所以额定情况下：Te Ct laNCtUn ,1 NCenNCtCenN U N9.55也nN9.55 8210 m 807.3N m9703-12 一台他励直流发电机的额定电压为230

21、V，额定电流为10A，额定转速为1000r/min ,电枢总电阻Ra1.5 ，励磁绕组电阻Rf88,已知在750r/min时的空载特性如下表所示:I f/A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2Eo/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U0 EI f 2.5A 时:n 750r/min，对应 Un176V(2) n=900r/minnN时:1000r/min，对应 U0N1000170V234.67V

22、750U。EaNU N 1 NRa230V10 1.5V245VPem ErnIn 245 10W2.45kW3-13 一台四极82kW、230V、970r/min的并励直流发电机，&（75）0.0259 ，励磁绕组总900 176V211.2V750电阻Rf(75 )22.8 ，额定负载时并励回路中串入3.5Q的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共 磁功率和效率。 解：电磁功率: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I fNUnRf R'fPnI aN1 fN 1 N230 A 8.745A, In22.8 3.5U N256.52

23、A 8.745A365.267A空0A 356.52A230(3)满载情况下：EaN Un IaNR 2 U 230356.52 0.0259 2V 241.46VRmEaN I aN 365.267 241.46W88.198kW输入功率:RPem pFe pmec p88.1982.5 82 0.5% kW 91.108kW效率：Rn 100%82100%90%R91.1083-17 一台17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为 0.12Q，电枢总电阻为0.2Q,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

24、（磁路设为线性） 。解：Un 220V : Ia 65A时，转速 n 670r minEa Un Ia Ra Rf220V 65 （0.12 0.2）V 199.2VIa 75A时：Ea Un Ia Ra Rf220V 75 （0.12 0.2）V 196VEaEa Ce196 65 nn 一 一 n670r min 571.3r minCeEa Ce199.2 75EaIa196 75Te呼60N m 245.71N m2571.33-18 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 0.078Q，不

25、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：PN96000E -60N m 1833.46N m2500（2）额定电流时的电磁转矩In 255A, I fN 5A，所以 I aN In I fN 250 AEaNUn IaNRa 440V250A 0.078420.5VPemEaNI aN420.5 250250060N m2007.74N m（3）电动机的空载转速: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=

26、48，每槽内有两根导体，支路数a=1，%=20,绕组为双层、i=1.11Wb。解:极距 242p槽距角p 360Q360487.5基波绕组系数kw1k p1Kusin / 90sin-2星形联结，基波磁通量0qsi n24-12sin 75每相绕组串联匝数 N空载相电动势E1线电动势El有一三相双层绕组,sin 308 sin 3.75Q Nc 48ma4.44 fNkw14 44 50160 923160 9231 11V3639V3E3 3639V6303V齿谐波的绕组因数。7-，试求基波、5次、7次和一阶9若绕组为星形联结，每个线圈有两匝， 基波磁通01=0.74Wb，谐波Q=36， 2

27、p=4， f=50Hz， y磁场与基波磁场之比B5. B1 1 25， B7. B1 1 49，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:槽距角p 360Q皿2036基波绕组系数kw1k p1sin W90sinl2sin30qsi n2sin70 厲帀 0 9025次谐波绕组系数sin5kw5kp5 kd5 sin 5si n350sin150qsin523 sin 500 03787次谐波绕组系数kw7kp7 kd7sin 7上90sin7 q2sin 490sin 210每相绕组串联匝数Q Ncqsin72 36243 sin700 136E 14.44 f1Nkw114

28、.44 50 24 0.9020.74V3556VE 54.44 f5Nkw5B55I 4.44 5 50 240.037811 0.745.96V255E 74.44 f?Nkw7B77l 4.44 7 50 240.1361-0.7410.94V4973ma4-19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, cos N 0.8，额定电压（线电压）为6.3kV，星形联结。解：IIlpN.3Un cos N12000 103、3 6.3 103 0.8A 1374.6ANk相磁动势幅值0.9 w1 I 18271Ap三相磁动势幅值

29、 Fm1F1 1.5 18271A 27407A24- 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 iA I m cos t,则 iB I m cos( t 90 )fA1F 1 cos x cos tfB1F 1 cos(x 90 ) cos( t 90 )所以合成磁势A1B1 F1 cosxcos tF 1 cos(x 90 )cos( t90 )1F 1 cos( t22 F 1 cos(x) cos( tt x)cos(F 1 cos( t x)即合成磁势为正向旋转的圆形磁势,(

30、2) C相断线的情况下iC 0设 i A Im cos t,则 i BA1 F 1 cosxcos tx)t x 180)且幅值等于为单相基波I m cos tfB1F 1 cos(x 120 ) cos所以合成磁势A1B1 F 1 cosxcost F 1 cos(x 120 ) cos tF 1 cos tcosx cos(x120 )一 3F 1 cos t cos(x 30 )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。+ a电角，若iA Im cos t，问要使A和B的基波合成磁动势成为正向推移(从A到B

31、)的恒幅解：设iBIm cos(t)A相:iAI m costB相:i bI m cos(t )所以f1f A1fB1F1 cosxcos t21cos(tx) cos( tF1cos(tx902旋转磁动势时，i B的表达式应是怎样的?fB1 F 1 cos(x 90)cos( t )F 1 cos(x 90)cos( t )x)cos( t x90)F 1 cos x cos tiA21 cos tfA1F 1cosx cos ti b21 cos( t240 )fB1 F 1cos(x120 )cos( t240)i c、2I cos( t120 )fC1F 1cos(x240 )cos(

32、 t120 )所以f1f A1f B1f C1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：F 1 cosxcos tF 1 cos(x 120 ) cos( t 240 ) F 1 cos(x 240 ) cos( t1F 1cos( t x)1尹1【cos( tcos( tx) 1F1cos( t x 120 ) cos( t x 360x 120) cos( t x 360 )1 cos( tx)120)逆向旋转波相互抵消，则cos( tx)cos( t x90)cos( t x90)得90此时 iBI m cos t (90)f11F 1cos( t x)c

33、os( tx 2 )幅值点cos( t x) 1dxdt即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势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答：不变。设气隙磁场旋转速度为n1，转子的转速为 n，转差率为s耳一n，则转子感应电动势和电流的频率为f2sf1，由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为n 60f2 s60fl sn（,则相对于定子的转速为n n m，与转子转速无关。P P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 1-SR2代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去s代替？为什么？1 s '答：R2代表与转子所

34、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s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Tem1P（2）用总机械功率表达Tem（3）用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达TemCt 11 2 COS 25-13有一台丫联结，380V，50Hz,额定转速为1444r/min的三相绕线型感应电动机，其参数为 R1 =0.4， R2=0.4， X1 = X2 =1，

35、Xm=40，Rm 略解: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。（1）额定转差率ns nNns1500144415000.0373（2）T形等效电路图如右219.39 0 v，则|1Rjx1U1R2jXm (jX2 ) SR,j(Xm sX2 )0.4j1219.39 0八0Aj40(-°j1)0.03730.41 410.037320.1124.20 A?I2?I1 rR2jXm20.1124.20j(Xm X2 )s0.0373 j 1 18.98 170.46所以I2 K l24

36、 18.98A76A(3) f2SN10.0373 50 Hz 1.865 HzE2 'R2I2 s j1204.35VE2呂 51.09V5-14有一台三相四级的笼型感应电动机，额定转差率Sn0.02008，电动机的容量 Pn =17kW，U1N =380V（D 联结），参数为R1 =0.715， X1 =1.74，R2 =0.416 ，X2 =3.03 ，Rm =6.2，Xm=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U1 U1 0380 0 V则|1?U

37、1R2'(Rm jXm)(jX2 ) R1 jx1百 J(Rm 氏)j(Xm X2 )s380 00416A 18.5726.35 A(6.2j75)(j3.03)0.715了仃彳0.02003.03)(6.2所以定子电流I118.57 A定子功率因数cos 1 cos( 26.35 )0.896输出转矩输入功率R2jX2 s= i(RmjXm)(RmR2)j(Xm X2 )sPe'23123 196sTePe17835.19 .Ns2150060P2(1 s)PeP PTF217018.06(Rm18.572电磁功率电磁转矩输出功率(1S) 17835.19m0.020081

38、2 I1R2 ' jXm)(jX2 ) s'231218.57(6.2(6.2113.54N(00400 j3.03)0.0200黑0)j(75 3.03)0.0200(6.2j75)00042060) j(75 32 3)17835.19W139 320)1701806WN m 110.5N 1500(1 s) 2604.72A16.94A0.715)W18989.26W效率P2100%89.6%P15-25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nN1485 r min，转子每相电阻R20.012。设负载转矩保持

39、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sNm nN 15001485ni15000.01调速后的转差率s屮 1500 他00.3n11500设串入调速电阻为 R ，调速前后负载转矩不变所以满足R2氏一Snss0 3得R U 1)R2 (而 1)0.012048补充题：三相感应电动机， 5n=380V（D联结），Pn =7.5kW，n” 960r min额定负载时 cos N 0.824，pCu1 474W，pFe 231W，p 45W，p 37.5W求：额定情况下的Sn，f2，Pcu2，和11 （线值）解：额定转差率

40、Smn1 nN100096010000.04转子侧频率f2 sN f10.04 50Hz 2Hz总机械功率RPnpp(75004537.5)W7582.5W所以电磁功率Rm1 P17582.5W7898.44W1SN10.04转子铜耗Pcu2SN Pem0.047898.44W316W输入功率RRmpcu1pFe(7898.44474231)W8603.44W效率2100%7500-100%87.2%定子电流I1R- 3U1 cos N8603.443 380 0.82415.86AR8603.44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

41、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Eo和负载电流I之间的相角差 °。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°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

42、，电Bad1Fa1Baq1F aq1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xd 1.0,xq 0.7,试求额定负载时发电机的激磁电动势E0（不计磁饱和与定子电阻）。P 66-9解：额定功率因数 cos n N ， n 31Sn7? ?设 U 1 0 ，则 I 131? ? ?E Q U jI xq 1 0 j 310.7 1.486 23.8n 23.8 0nn 3123.854.8E 0 Eq Id

43、（Xd Xq） Eq I Sin 0（Xd Xq）1.486 sin 54.8 （1.00.7）1.7316-15有一台Xd =0.8， xq 0.5的凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机 的端电压和负载为U 1， I 1，cos 0.8 （滞后），电枢电阻略去不计。试求发电机的：E 0 , N ； (2)Pe(max)( E 0保持上面的值)。? ?解：设U1 0，则I 136.87? ?E QUjlXq 100 j36.870.51.3617.1即 N 17.100N 36.8717.153.97ld Isin0sin 53.97°E 0Eqld(xdXq)1.36sin53.9700.31.603* *2*eUu11(2) PeJ sin(r r)sin2Xd2 XqXd1.603 1111sin ()si n22.00si n0.375si n20.82 0.50.8*dP2令丄 0,得 2.00cos0.75cos201.5cos 2cos 0.750