电机学课后答案承林陈乔夫熊永前华中科技大学

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除电机学课后答案承林陈乔夫熊永前第1章导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？解:磁路:硅钢片。特点：导磁率高。电路：紫铜线。特点：导电性能好，电阻损耗小.电机:热轧硅钢片，永磁材料：铁氧体稀土钻铉铁硼变压器:冷轧硅钢片。1. 2磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？解:磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。与磁场交变频率£磁通密度6,材料,体积，厚度有关。涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的

2、感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与磁场交变频率£磁通密度,材料，体1 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除积，厚度有关。1.3变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势七=4.44心以。运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的6与磁密5,运动速度匕导体长度，匝数有关.1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数，随什

3、么原因变化？解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势.# / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除d5Le=-4Ldt对空心线圈：所以e=一4丁LLdt自感：匚=斗=*=牛Zi吟所以，2的大小与匝数平方、磁导率从磁路截面积A磁路平均长度】有关。闭合铁心"4所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为4是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。1。7在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压s、绕组电阻火、电流，时，问(1)绕组内为什么会感应出电动势？(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势

4、的正方向；(3)写出一次侧电压平衡方程式；(4)当电流工；增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。解：(1)的为正弦电压，.电流丸也随时间变化，由工；产生的磁通随时间变化，由电磁感应定律知e=N端产生感应电动势。# / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除(2)磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律勺方向:阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺旋定则:四指指向电势方向，拇指为磁通方向。(3)%=雄+必喏(4)工增加，如右图。减小1.8在图1。30中，如果电流工在铁心中建立的磁通是=电"sin勿，二次绕组的匝数是N?,试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式

5、，并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。解:三=加时吗=啜?,=岑吟电友=弓|900=-0.70。G乂中/90。1- 9有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上,如图1.31所示,试分别求出下列条件下线圈内的感应电动势:3 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除(1)导体中通以直流电流I,线圈以线速度-从左向右移动；(2)导体中通以电流，=乙sin©,线圈不动;(3)导体中通以电流i=/,”sin&,线圈以线速度I，从左向右移动。解:关键求磁通=朋(1) <二6BxdxAev=bB(a+c+vt)B(a4-1，)vB3+c+=("

6、;+'+=。2"二+：】="=+)-2皿，+。+同理a+vt处的B值_/,二=H°Ibv11)=ucn+l7-ZA)1+-()2.-2兀-a+vta+c+vt72兀(a+i")(a+c+y，)(2)只有变压器电势5一N嗑=BA=b'B曲|Hxl=NIN=1AHc27r(a+c)=iB、=h()H3t=刍=岩/?sin",*'xr0x24g+jv2tcma+x,力=Jsincotf-dx=.sincotn(a+x)=41msincotIn27rJa+x27ru27V,ua3 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请

7、联系改正或者删除3）运动电势&变为:_ Ho"川vcsin 3t2 兀 (a+vta+c+vt)（把（1）中的I用/川sin胡代）变压器电势变为:=小，Bdt=岑弛sin3tIn5+u/J6/4-vfZ7Ta+vt0=-华=-嘴ln铲cos血线圈中感应电势e=r+e7。10在图1.32所示的磁路中，两个线圈都接在直流电源上，已知小# / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除N、,回答下列问题:一（1）总磁动势b是多少?（2）若/2反向，总磁动势尸又是多少?（3）电流方向仍如图所示,若在八出切开形成一空气隙5,总磁动势尸是多少?# / 48此时铁心磁压降

8、大还是空气隙磁压降大?（4）在铁心截面积均匀和不计漏磁的情况下，比较（3）中铁心和气隙中用H的大小。（5）比较和（3）中两种情况下铁心中的8月的大小.（1）F=N/-N/有右手螺旋定则判断可知，两个磁势产生的磁通方向相反。(2) F=N3+N3（3）总的磁势不变仍为广=AV?磁压降心中铁心"=力空气隙,=备虽然1>5但丁氏）；RmEo，空气隙的磁压降大(4) 忽略漏磁.=%,而截面积相等：纥=BFeV国Hs>HFe（5）二第一种情况:大3>31. 9一个带有气隙的铁心线圈（参考图1.14）,若线圈电阻为R,接到电压为U的直流电源上，如果改变气隙的大小，问铁心内的磁通

9、中和线圈中的电流I将如何变化？若线圈电阻可忽略不计，但线圈接到电压有效值为U的工频交流电源上,如果改变气隙大小，问铁心内磁通和线圈中电流是否变化?如气隙b增大磁阻鼠增大，如磁势不变，则。减小：“=Ri+e=Ri+华。在减小穿<0»增大但。仍然减小.接在交流电源上，同上直流电源:=0 i不变1.10一个有铁心的线圈，电阻为2Q资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除均长度/ = 空气隙5 = 0.5x10-3?绕组的匝数为600匝,试求产生磁通资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除o当将其接入110V的交流电源时，测得输入功率为90W,电流为2.

10、5A,试求此铁心的铁心损耗.电功率平衡可知（或能量守恒），输入的功率一部分消耗在线圈电阻上，一部分为铁耗Pfe=P-尸R=90-2.52x2=77.5wL 11对于图1.14，如果铁心用D23硅钢片叠成，截面积A=12.25x10t/，铁心的平# / 48=1O.9x1O4B7?时所需的励磁磁动势和励磁电流.磁密3=$=11=0.89(7)查磁化曲线Hhe=299(%?)气隙：“广。8%"。-，=708599x10-5（%）磁动势：F=HFel+H58=299x0.4+7.08599xlO5x0.5xl03=473.9(A)VF=NIAI=F/N=473。9/600=0.79(A)1

11、12设1. 11题的励磁绕组的电阻为120Q，接于110V的直流电源上，问铁心磁通是多少？先求出磁势：是直流电源。不变=«=0二/二呆二晋,E=A7=60°x晋=550(A)然后根据误差进行迭代设d=12.56xl()Ywb则W%=1(T)/.HFe=383(%)H8=加一'HS=%“|o_7i"38383x0.4*4*4exi(>"x0.5x10'尸=551.3-550=1.3很小，假设正确=551.3(A)L13设L12题的励磁绕组的电阻可忽略不计，接于50Hz的正弦电压110V（有效值）上，问铁心磁通最大值是多少?VeuAE=

12、110VE=4.44fN(bm,”="%.44360n=8.258x104W)L14图1-4中直流磁路由D23硅钢片叠成，磁路各截面的净面积相等，为4=2.5x10-3/,磁路平均长L=0.5/7/9、=0.2m9L=0.5/(包括气隙6)，d=0.2x102/7?©1J= 10300 A，求另外两支路中的1、2及己知空气隙中的磁通量=4.6xl。-皿，又N/一N/。83T=衰沿=LT)凡=%=1-464968x10小)=14600(%)(查表得到的)由右侧回路可求：/=乂/,-(/+声)=10300(14600X0.5+1。464968XX0。2Xlo-O=10300(7

13、300+2929.94)=70A二”2=7%.5=140(%)B2=0.41(7)BA=0.41x2.5x10-3=1.025x1003(Wb)-4):=(4.6-1.025)x10-3=3.575x10-Wb)用=%=1.43(7)=1420(%,).*M=1420X0。5-140X0.2=640(A)第二章直流电机2. 1为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向成直流电，如果没有换向器,电机不能发出直流电。2.2试判断下列情况下，电刷两端电压性质(1)磁极固定，电刷与电枢同时旋转;(2)电枢固定，电刷与磁极同时旋

14、转.(1)交流电刷与电枢间相对静止，电刷两端的电压性质与电枢的相同。(2)直流电刷与磁极相对静止，电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变.是直流。2.3在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢?资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩2.4直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么?这些部件的功能是什么？有7个主磁极换向极

15、，机座电刷电枢铁心，电枢绕组，换向器见备课笔记2.5从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好?一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小,但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，线圈太多，无处嵌放。2. 6何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关?主磁通：从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁匏闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。漏磁通:有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁匏闭合,不参

16、与机电能量转换，6与饱和系数有关.2.7什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近?磁化曲线：。=/（口。-主磁通，F°励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即同样的磁势产生较小的磁通。,如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的?。，若磁通。基本不变了，而我的需要是。（根据E和7；公式）选在膝点附近好处:材料利用较充分可调性好稳定性较好。电机额定点选在不饱和段有两个缺点：材料利用不充分磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。选在饱和点有三个缺点：励磁功率大增磁场调节困难电枢反应敏感2.8为什么直流电机的电枢绕组

17、必须是闭合绕组？直流电机电枢绕组是闭合的，为了换向的需要，如果不闭合，换向器旋转，电刷不动，无法保证正常换向。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除2.9何谓电枢上的几何中性线？何谓换向器上的几何中性线？换向器上的几何中性线由什么决定？它在实际电机中的位置在何处?电枢上几何中性线：相临两点极间的中性线换向器上几何中性线：电动势为零的元件所接两换向片间的中心线由元件结构决定，不对称元件：与电枢上的几何中性线重合。对称元件：与极轴轴线重合。实际电机中。2.10单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么？绕法上：单叠：任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面尤

18、=1单波:相临两串联元件对应边的距离约为2r形成波浪型节距上：必=冬土5y=±1(单叠)y=埠=牛yk=yy2=y-yi并联支路数2a=2p(单叠)2a=z(单波)2.11直流发电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机的额定空W电动势是230V,试问在下列情况下电动势的变化如何?(1)磁通减少10%；(2)励磁电流减少10%；(3)磁通不变，速度增加20%；(4)磁通减少10%,同时速度增加20%。直发：E=(1)。减少10%,则)=0.94即4=第=X*.E=0.9E=0.9X230=207(V)(2)励磁电流减少10%,如果饱和，贝不变，E也不变，如没有饱和，则。也减少1

19、0%,£=207(V)/.207<E<230V(3)f=-=757F=1.2F=276(V)tn1一9 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除(A_一、'力至一面T_0.94>1.2nE=0,9x1,2x230=2484(V)2.12台4极单叠绕组的直流电机，问：(1)如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的另外两组电刷是否可以?对电机的性能有何影响？端电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载(用额定功率的百分比表示)？(2)如有一元件断线，电刷间的电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载?(3)若只用相对的两组电刷是否能够运行？(4)若

20、有一极失磁，将会产生什么后果？(1)取出相临的两组电刷，电机能够工作，此时,电枢感应电动势不受影响，但电机容量会减小;设原来每条支路电流为I,4条支路总电流为41,现在两条支路并联，一条支路电阻为另一条支路的3倍，因此两条并联总电流为I+：1=*I,现在电流与原来电流之比为打：41=|,此容量减为原来容量的；11 / 48(2)只有一个元件断线时，电动势不受影响，元件断线的那条支路为零，因此现在相当于三条支路并联，总电流为原来的？(3)若只用相对的两组电刷，由于两路电刷间的电压为零,所以电机无法运行。(4)单叠：由于电刷不动，若有一磁极失磁，则有一条支路无电势，电刷间无感应电动势，电机内部产生

21、环流，电机不能运行。2。13如果是单波绕组，问2.12题的结果如何?(1)只用相邻两只电刷，电机能工作，对感应电势和电机容量均无影响，仅取一只电刷时，因仍是两条支路并联，所以电机还能工作，对电动势和电机容量均无影响。(2)一个元件断线，对电动势无影响，由于仅剩下一条支路有电流，电流为原来的业容量减为原来的十(3)只用相对的两只电刷时，由于两只电刷为等电位，电压为零，因此电机无法运行。(4)单波失去一个磁极，感应电动势减小孑,容量减小十且内部产生环流。2.14何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点?又有哪些主要区别?电枢反应：电枢磁场对励磁磁场的作

22、用交轴电枢反应影响：物理中性线偏离几何中性线发生畴变计及饱和时，交轴有去磁作用，直轴可能去磁，也可能增磁。使支路中各元件上的感应电动势不均.发电机：物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的。角电动机：物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的。角直轴电枢反应影响：电动机：电刷顺电枢转向偏移，助磁，反之去磁2.15直流电机空载和负责运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算?空载：仅由励磁磁动势2NJ,建立,负载：由2N/,和Ax共同建立：与+工由每极合成磁通计算，即负载磁通计算，负载时，导体切割的是负载磁通（即合成磁通）2.16一台直流电动机，磁路是饱和的，

23、当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响?电动机电刷逆电枢转向移动，直轴电枢反应去磁，交轴电枢反应总是去磁的2.17直流电机有哪几种励磁方式？分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流/、/.、/,的关系式。四种励磁方式:他励，并励，串励，复励电动机:他励：/=并励：1=10+If串励：/=/复励:/=/a+/=，/短复励/=，.+/长复励发电机:他励：/=/资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除并励：I=Ia+1f复励：/=/,+/=/短复励2. 18如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态?它们的心、/0的方

24、向有何不同？能量转换关系如何?如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态，反之为发电机状态。电动机：心.与n方向相同，是驱动转矩，与U方向相反，是反电动势，/“方向流向电枢，心与乙方向相反。EaIa=TemQ只有输入电能，克服反电势,才能产生电枢电流，进而产生电磁转矩。发电机：配,与n方向相反，是阻力转矩，E与U方向相同，心与方向相同，发出电功率，为克服阻力转矩&,不断输入机械能，才能维持发电机以转n旋转,发出电能。2.52 *台直流发电机2P = 8,当 = 600r/min，每极磁通中= 4x10、历时，E = 230V，求:(1)若为单叠绕组，则电枢绕组应有多少导体?(2)若

25、为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体?解：小弓0=春=晟】95.83=急单叠a=4:.TV=C=x95.83=5750Ci1匚单波：a=l乂=竽95.83=1438根2.53一台直流电机2=4,5=120,每元件电阻为0.2Q,当转速=100(k/min时，每元件的平均电动势为10V。问当电枢绕组为单叠或单波时，电枢端的电压和电枢绕组的电阻段各为多少？解:单叠绕组：每支路元件数:苧=30，电刷端电压U=30X10=300V电枢绕组电阻甲=1.5Q单波绕组：每支路元件数：掾=60电刷端电压：U=10X60=600VAm电枢绕组电阻：R尸"粤=6d(2) 61一直流电机并联于U=220V电

26、网上运行，已知4=1，P=2，N.=398nN=1500r/nin>=0.01031%,电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）R。=0.17。，底=1.83A，phe=276VV,pmec=379W,杂散损耗Pad=0864%，试问：此直流电机是发电机还是电动机运行？计算电磁转矩（和效率。解：(1)E=G二%二鬻x0.0103xl500=205(V)<220V；总电动机运行。(3) /.=铲啮笋=88.24(4)，“=。二残/.=x0.0103x88.24=U5.15(Nm)(4) /=/+/=88.24+1。83=90.07(A)P=UI=220x90.07=19864")

27、P2=PM-PEe-Pnicc-Pad=EIa-(PFe+Pmec+Pid)=205X88.24-276-379-0.86X19815%Oo=17263o79(W),z=|X100%=舞X100%=87.12%或者：Pli(l=R“=88.242x0.17=1323.67(W)匕,=1.83x220=402.6(W)%=0.86%X19815.4=170。41(卬)鸟=6-ZP=19815.44。一E“一？,一匕.一匕“二172637（卬）2. 57一台并励电动机,PN = 5.5kW 9 UN = 110V 9 IN = 58A， nN = 1470 r/min 9 /v/ rvzv勺=13

28、8Q,（=05Q（包括电刷接触电阻）。在额定负载时突然在电枢回路中串入0.5C电阻，若不计电枢回路中的电感和略去电枢反应的影响，试计算此瞬间的下列项目：（1）电枢反电动势；（2）电枢电流；（3）电磁转矩；（4）若总制动转矩不变，求达到稳定状态的转速。=%=好=装=0797（4）13 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除=4-=58-0.797=57.2(A)En=""w(=110-57.2x0.15=101.42(10在电枢串入电阻的瞬间,和n不变，电动势不变，£=101.42(7)/不变，不变，由于惯性,n不变(加讲串电阻调速过程)(

29、2)4=睛=f=13.2(A)(3)手=符=2&'=&lt&=9-55。仲乙或者：Ce不变乙=9.55C*/=9.55.金/；=9.55x惴x13.2=8.7(NM(4)二总制动转矩不变，却不变。A电枢电流力=57.2(A)不变AE=+/?n)=l10-57.2x(0.15+0.5)=72.82(V)隹=詈：.n=nNI=1470x=1055.5()2. 58并励电动机的4= 96AW，%=440V，I n = 255 A f / a = 5 A，nN = 500 r/nin已知15 / 48电枢电阻为0.078Q,试求:(1)电动机的额定输出转矩;(2)在额定

30、电流时的电磁转矩;(3)电机的空载转速；(4)在总制动转矩不变的情况下，当电枢回路串入01。电阻后的稳定转速。解：(1)Q=£=1833.5(MM(2)EoN=U-InRfl=440-250x0.078=420.5(V)3得$=嗤黯=2007.74(NMIaN=IN-If=255-5=250(A)(3)c=餐=瑞=0.841=523.2%0)空载转速%=3=甯=523.2%0)(4)总制动转矩不变，黑不变，/'=*.=250AEg=Un-/0c(+/?,)=440-250x0.178=395.5V资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除得勺=器x500=470

31、.3%J2. 59一台并励电动机，Pv=7.2kWfUN=110V,nN=900r/nin，/N=85%，R.=0.08。(包括电刷接触电阻)，&=2A。若总制动转矩不变，在电枢回路串入一电阻使转速降低到45(Wmin,试求串入电阻的数值、输出功率和效率(假设一)。解：Lv=a=；黑：o=77(A)E"UN-IaN(=110(772)x0.08=104V(1)CfO=>=0.1156Ea=C®=UN-I(lN(Ra+R)即0.1156X450=110-75X(0.08+4)求解得r=o.6933Q第三章变压器3. 1变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么?

32、变压器的主要部件：铁心:磁路,包括芯柱和铁辗两部分绕组：电路油箱:加强散热，提高绝缘强度7:使高压引线和接地的油箱绝缘3.2变压器铁心的作用是什么？为什么要用厚0.35mm、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心？变压器铁心的作用是磁路。铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中？因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4变压器有哪些主要额定值？一次、二次侧额定电压的含义是什么？额定值，2N，外，U,S',/n资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或

33、者删除Um一次绕组端子间电压保证值Ln：空载时,一次侧加额定电压，二次侧测量得到的电压3.5变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次，二次绕组，但是能量从一次侧传递到二侧的媒介，使%=%=%,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组，作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通，匕和二次电压力的变化，以及限制二次绕组短路时短路电流的大小，在等效电路中用2反应磁通的作用，用灯,反应漏磁通的作用3.6电抗X-招、X,”的物理概念如何？它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?%:对应一次绕组的漏磁通，磁路的磁组很大，因此心很小，因为

34、空气的磁导率为常数，均为常数Xk="%+”2S叫短路电抗：对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心，其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此乙很大。另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小，磁阻与磁导率成反比，所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低，主磁通小,而负载试验时加额定电压，主磁通大，所以短路试验时/比空载试验时的七”大。正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，和，在空载试验，断路试验和负载运行时，数值相等,Z/=微叫短路阻抗4=勺+,匹=凶+&）+儿”+勺）是常数，不变（凡,凡随温度变化）

35、Z_耳_4.44网”_2呐：一不一内必一（资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除3.9为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗？负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么？解：殿展空载损耗局=*居+%空载时用很小，加泡可忽略4、心U匕匕=匕+4短路试验时外施电压很小,2 X'oc石2 cc负载很小，很小；铁耗很小，可忽略铁耗，小匕负载时心：与空载时无差别，这是因为当f不变时，PiB与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，%基本不变,则不变损耗,严格说,空载时，漏抗压降大，磁密略低，铁耗略少些:如果是同一电流,则无差别

36、。如果考虑到短路损耗包含少量的铁耗的话,负申真正的铜耗比短路时侧略小.310变压器的其它条件不变，仅将一、二次绕组匝数变化±10%,对X,”的±10%，影响怎样？如果仅将外施电压变化±10%,其影响怎样？如果仅将频率变化其影响又怎样?解：一，二次绕组匝数变比±10%.“如N|=M+1O%=1。1NJ内广叫2如八漏磁路的漏磁导，为常数x6=11”=1.21%6即小增力口21%如MM10%=0。9M则=0.92%=0.81L%即均减少19%,二次绕组匝数变化对均无影响Xm-xm=21也“=24科A”、=24加（早N1增加f/（）减少»U增大/<

37、;19%O外施电压变比±10%,/不变，u*由磁化曲线知，/0比，变化快，xU:.UT/（）】工J-：32心小为漏磁路的漏磁导A"为常数/变化±10%,/变化±10%.乙：乙除与/成正比外，还与心成正比E=4.44小0，/变化±10%,E不变变化±10%,如/增加io%,则减小io%,也增大，4的增加大于10%o/减小10%,则增加10%,Fe减小，工%的减小于10%。19 / 483.12一台变压器，原设计的额定频率为50Hz,现将它接到60Hz的电网上运行,额定电压不变，试问对励磁电流、铁耗、漏抗、电压变化率等有何影响?解：/也5

38、0%变为60比，额定电压不变。U产片=4.44加总”/变为原来的3则团变为原来的看励磁电流减小，即A)1,4为原来的5/=%(3附力=L2L6虽然频率变为原来的寺倍，但频率的1。6次方与铁耗成正比但R”减小看倍，练减小I倍,但Bm的平方与七成正比最终仍是铁耗减小，即4，励磁电抗/=2"四力,”=2万网23/3饱和程度降低，心随频率增大而增大。漏电抗：均=21册M A"为漏;i磁导可认为是常数电压变化率AU%=夕(火；cos我+x：sin人)二工T,；AU增大3.15在分析变压器时，为何要进行折算？折算的条件是什么？如何进行具体折算？若用标么值时是否还需要折算?(1)V变压器

39、一，二次绕组无直接电联系，且一，二次绕组匝数不等，用设有经过折算的基本解公司无法画出等效电路，工要折算。(2)如果将二次绕组折算到一次侧，因为二次绕组通过其磁动势E对一起绕组起作用，只要保持八不变，就不会影响一次绕组的各个量(3)具体方法是将二次绕组的匝数折合到与一次绕组相同的匝数，即E=人，2,2=%,立2=饱，=k2R2=k2R2,x2a=k-x2aRL=k-RL,XL=k2XL(4)若用标么值时不需要折算,因为用标么值表示时折算前后数值相等例r广2llN23. 16一台单相变压器，各物理量的正方向如图3.67所示，试求:(1)写出电动势和磁动势平衡方程式;绘出COS6=1时的相量图。(1

40、)“=&+4,+/4氏=邑+4y+八4iN+iM=3RM=Nj0(要注意方向，如与图中相反，则为：/附一加2=山。)令E=，0乙9=儿Ab=&=/4.444立“(没有"一”号)E=./4.44.刘露(没有“一”号)口=E+/圈+=瓦+=%+吊七1+£,2=0苒=卜&=必必=-忆(2)cos6=1时相量图3. 35有一台单相变压器,额定容:SN =250女弘4,2N = 10/0.4攵V , 试求一、二次侧的额定电流。zhv=25(A)I2N=625(A)3-36有一台三相变压器，额定容量又=5000日4,；定电压1NI2N1I,Yd联接,试求：1 1

41、)一、二次侧的额定电流;一、二次侧的额定相电压和相电流。(1)儿=德=瑞=288.76=急=瑞=458.2(4)(2)%=%=5-77"kV)=乙=6.3(4"即=公=288.7(A)&,=，%="=264.5(A)2 .43有一台单相变压器，额定容量力=100k%额定电压qjG=6000/230V,f=50Hz.一二次侧绕组的电阻和漏电抗的数值为：叫=4.32。；&=0.0063。；X1c=8.9C;X2a=0.0130,试求：(1)折算到高压侧的短路电阻此、短路电抗相及短路阻抗乙;(2)折算到低压侧的短路电阻发、短路电抗土及短路阻抗z;(3)将

42、上面的参数用标么值表示;(4)计算变压器的阻抗电压及各分量;(5)求满胃；及时=1、cos%=0.8(滞后)及cos%=0.8(超前)等三种情况下的AU,并对结果进行讨论.(1)R2=k2R2=(徵2x0.063=4.287Q攵=26.1%=k2x2a=26.12x0.013=8.8557Q&=4+W=432+4.287=8.607Q=玉°=8.9+8.8557=17.457QzK=+x=>/8.6072+17.4572=19.467Q(2)折算到低压测：R产*=端=00063C%=*=蠡=0.0。资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除,.凡=

43、3;+&=0.0063+0.0063=0.0126QXk=X+X2a=0.0131+0.013=0.026IQzk=+x'k=Vo.01262+0.02612=0,029Q(3)阻抗机值：.笑=耿=nS2=36。0R；=%=0.012/?；=4.2%。=0.01191d=锵=0.0247£产嚅=0.0246R；=鬻=0.0239匕=曙=0.0485z；=爵=0.05408(4) C/,=ZA/bY=(8.607+J17.457)xl6.667=143.33+;290.95%=舒=*=16.667A=W=理蕊幽也可以，但麻烦。：U；=Z；AU；=5.4%U；r=R；=2

44、.39%=X：=4.85%(5)AU=P(R；COS92+X；sin°2),.是满载，A=1(a) cos(p2=1sin仍=°=0.0239x1=2.39%(b) COS*2=08(滞后)sin=0.6At/=1x(0.0239x0.8+0.0485x0.6)=4.822%(C)cos?2=0.8(超前)sin6=-0.6U = 1X(0.0239X0.8-0.CM85x0.6) = -0.968% 说明:电阻性和感性负载电压变化率是正的,即负载电压低于空载电压,容性负载可能是负载电压高于空载电压。3.44有一台单相变压器，已知：&=2.19Q,Xla=15.40

45、,/?2=0.15Q,X2(7=0.964。,Rm=12500,Xm=126000,N1=876匝,N2=260匝；资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,请联系改正或者删除当cos%=0.8(滞后)时，二次侧电流=180A,t/2=6000V,试求：用近似“r”型等效电路和简化等效电路求氏及小并将结果进行比较;(2)画出折算后的相量图和型等效电路.(1)4=父=爵=3.37月=3.37?x0.15=1.7035(C)P型等效电路简化等效电路P型：设=5叵则=3.37x6000叵=2022血(V)二二黑136.87,53.411-36.87=42.728-/32.046U.=U2+(Rl+R+j

46、xla+jx)/，22b2=20200+(2.19+1.7035+jl5.4+yl0.948)x53.4lz36187=20220+(3.8935+J26.348)x53.41卜36.8r=20220+1422.52|44.72=20220+1010.78+j000.95=20220+1422.52|44.72=20220+1010.78+j000.95=21230.78+j1000.95=21254.36|2.699(V)/。=*=167861-81.63,=0.2443-jl.6607=/n+/,=0.2443-/L6607+42-728-/32,046=42,9723-/33,7067=

47、54,615|-38,1Z:.t/,=21254(V)/,=54.615(A)用简化等效电路：U=21254(V)(不变)/I=/2=53.41(A)21 / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除比较结果发现，电压不变，电流相差2.2%,但用简化等效电路求简单.T型等效电路23 / 483.45一台三相变压器，Ydll接法，=2.19Q,Xxa=15.40,R2=0.15Q,X2a=0.964Q,变比攵= 3.37。忽略励磁电流，当带有cos。？=0.8(滞后)的负载时,U?=6000V,12=3124,求U、乙、cos。1.设区=20220叵贝!I%=现也%产53.4

48、1|-36.87，U一 = 21254|2.699(见上题)，U、=技% =36812(V) /1=/=53.43A6=2.699-(-36.87)=40.8牙cos=0.76(滞后)3.46一台三相电力变压器，额定数据为:NkN2N",Yy接法。在高压方加电压进行短路试验，Uk=400V,Ik=51.1A甘=11.6ZW。试求：(1)短路参数之、X-4；(2)当此变压器带/l 155A,COS%= 0.8(滞后)负载时,低压方电压力.(1)求出一相的物理量及参数，在高压侧做试验，不必折算心照=谖=25%=%=230.95%=57.74(A)%=%=3.867(kW)Z&=蹩

49、=-%74=4(。)凡=修=3%74?=1.16(。)%=焰-R：=%一1.16?=3.83(0)(2)方法一：P=今&=德=禺=1443.42(A)I.尸=靛=0.8Z"=若=嬴=黑=57,74(A)=力资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除AZh=99.99«100/.=77=0.0116x*=0.0383sin(p2=0.6:.AU=0(R；cos(p2+X：sin外)=0.8x(0.0116x0.8+0.0383x0.6)=0.02581AU=1-骅；2NU“=(l-M/)4V,U?NO=%=%=230.94700'=0-02581

50、)x230.947=225(V).e.U2=闻2©=x225=389.7(V)方法二：利用简化等效电路=竽=譬=46.2(A)设心=4但则几=46.2l-36.87-=心(勺+)*)+嚷曰雁=号©=5773.67©5773.67cos0+)5773.67sin0=46.2|-36.87x4|73.15+U中=184.8|36.28+。,土=149.16+)109.35+U冷5773.67cos6>=149.16+6/24.5773.67sin，=109.35解得：4。=5623.5(V)；击=孕=224.9/.U2=73x225=389.7(V)3.48一台

51、三相变压器,Nk1NI2nI'Ydll接法。在低压侧加额定电压力N作空载试验，测得,P。=6720W,/()=8.2Aoo在高压侧作短路试验,短路电流4=/LV,Pk=17920W,Uk=550V,试求:(1)用标么值表示的励磁参数和短路参数;电压变化率3=0时负载的性质和功率因数cos%;(3)电压变化率四最大时的功率因数和AU值;(4)cos%=09(滞后)时的最大效率。先求出一相的物理量资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,请联系改正或者删除人逢二%n56%如。=323.35(A)%版自%=5773.673)力唧=63匹4限="%h%E为=296.3(A)庶©

52、=672%=2240(W)/。小=%=8%=4.73(A)%=3%=5973.33(卬)小=/.=323.35(A)=%=%=317.55(V)女=吃=中'6%皿=0.9164=寝=536%"35=17.856(0)Z,"=瞿=嚅=1331.92(0)4=震=2/元=io°2g)Xj,Z；=41331.922 -93.42?=1328.64Q折算到高压侧:25 / 48Z,”=/Z,”=0.916?x1331.92=1117.6(0)Z*=凭=腮=62.59/?,=0.9162x100.12=84(Q)R*=%856=4.7州MXm=0.9162x1328

53、.64=1114.8(0)X二山/.二62.43短路参数:1M4=蹩=豁=0.982(。)Z；=搬=0.055&=聋=畿=0.057&=制=0,0032X：=Jz7一瓦2=”,0552一(100322=00549(2)/=1=0=&cos%+X；sin外，吆%=一4=一懒=一。5829人A是容性负Jj cos(p2=0.998 (超前)(3)P=1端=_R：sinq>2+X：cos=0，吆外=学=粽=17.156%=86.66(感性)cosq=0.0583(滞后)Umax=。32x0.0583+0.0549xsin86.66=0.055(4)乩=必(即凡=虏3时效

54、率最大)二厢=0。06124n=1*点乩6721Ho.06124x17920_i5623.22x17319.68_99A(/max第Sn8sS+R广£M-0.06i24x5600x|fro.9+6720+0.06124xl79202981.16x10x5623.22一,加资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除3. 49有一台三相变压器，ni,，/2n/,Ydll联接组。变压器的空载及短路试验数据为:试验名称线电压u：/v线电流L/A三相功率P/W备注空载63007.46800电压加在低压侧短路550323.318000电压加在高压侧试求:(1)变压器参数的实际值及标

55、幺值;(2)求满载cos%=08(滞后)时，电压调整率及二次侧电压u2和效率;(3)求cos%=0.8(滞后)时的最大效率。解：分产%X1()3=5773.67")几产泼儒=323.355=6300(V)加产蠲丹=296.3(A)空载低压侧心=做=2266.7”)/。产=4.27(A)Z,”=筌=翳=1475.4(Q)Rm=管=粤=124.32(。)X'm=>/1475.42-124.322=1470.15(。)变比%=矣=湍Z=0.916Zm=k2zm=0.9162x1475.4=1238(C)%=0.916?x124.32=104.3(C)4=0.9162xl470.15=1233.5(。)短路参数计算：U"贵=317.55M.323.3(A)# / 48资料内容仅供您学习参考，如有不当之处,请联系改正或者删除Pg=网町=6000(W)=登=霁=0.9822(0)&="=筌=0.0574(0)Xk=Vo.98222-O.O5742=0.9805(。)Z、=森=登=17.86Z；=%78b=69.32R；n=,拓加=5.84X：=j69.322-5.842=69.07Z；=098%,86=0.055R；=(,05%,86=0.003214X；=0