第一章1.2一臺直流發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)為:額定功率PNN(1)額定電流IN;(2)額定負(fù)載時(shí)的輸入功率EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(P),1)N。解1）直流發(fā)電機(jī)的:額定功率P=UINNNK刷間的電動(dòng)勢和電阻各為多少?解：當(dāng)電樞繞組為單疊繞組時(shí),繞組并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù),為4,每一條支路串聯(lián)的元件數(shù)為30,換向器上放置4個(gè)電刷,假設(shè)一個(gè)電刷短路一個(gè)元件,每一條支路有一個(gè)元件被短路,則電刷間的電動(dòng)勢為a當(dāng)電樞繞組為單波繞組時(shí),繞組并聯(lián)支路數(shù)為2,每一條支路串聯(lián)的元件數(shù)為60,換向器上可以放置4個(gè)電刷,至少短路4個(gè)元件,則電刷間的電動(dòng)勢為a1.6一臺直流電機(jī),極數(shù)2p=6,電樞繞組總的導(dǎo)體數(shù)N=400,電樞電流Ia=10A,氣隙每極磁通Φ=0.21Wb。試求采用單疊繞組時(shí)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為多大?如把繞組改為單波繞組,保持支路電流i的數(shù)值不變,電磁轉(zhuǎn)矩又為多大?a如果把電樞繞組改為單波繞組,保持支路電流ia的數(shù)值不變,則電磁轉(zhuǎn)矩也不變,仍為的,保持支路電流ia不變,就保持了導(dǎo)體電流不變,也就保持了電磁轉(zhuǎn)矩不變。也可以用計(jì)算的方法:單疊繞組時(shí)并聯(lián)支路數(shù)為6,支路電流改為單波繞組,保持支路電流ia的數(shù)值不變,仍為A,而并聯(lián)支路數(shù)為2(a=1),電樞電流a(1)該電機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是電動(dòng)機(jī)狀態(tài)?(2)電磁轉(zhuǎn)矩是多大?(3)輸入功率、輸出功率、效率各是多少?解低于電源電壓U=220V,所以電機(jī)運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。a輸出功率1.8如果直流電機(jī)的電樞繞組元件的形狀如題1.8圖所示,則電刷應(yīng)放在換向器的什么位置上?y12N極元件的形狀解:電刷在換向器的位置應(yīng)使被電刷短路的元件感應(yīng)電動(dòng)勢為零。對于對稱元件,電刷中心線與磁極中心線重合。對于題中的不對稱元件,當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn),使該元件中心線與N極中心線對齊時(shí),電刷應(yīng)將該元件短路,若換向片寬度為B,則電刷中心線偏離磁極中心線的偏移量是元件第一節(jié)距。NNafN(4)電樞回路銅損耗;(5)勵(lì)磁回路銅損耗;22cufff(6)機(jī)械損耗與鐵損耗之和為NNNaNf(2)額定運(yùn)行時(shí)的電樞電動(dòng)勢E;aaNf(3)額定負(fù)載時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩NafNLNL(2)電樞電動(dòng)勢和電樞電流;NLMEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up1(P),cua)-32-3IIf/AE/Va試求:(2)如果將發(fā)電機(jī)改為并勵(lì),且n=nN,為保持同樣的空載電動(dòng)勢,磁場回路的電阻應(yīng)為多(3)如果保持磁場回路電阻不變,電機(jī)為并勵(lì),此時(shí)能夠自勵(lì)建壓的臨界轉(zhuǎn)速為多少?(4)如果保持n=nN,電機(jī)為并勵(lì),此時(shí)能夠自勵(lì)建壓的臨界電阻為多少?動(dòng)勢為變,得到方程式磁場回路的電阻為此時(shí)電機(jī)能夠自勵(lì)建壓的臨界轉(zhuǎn)速為若電機(jī)轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速,勵(lì)磁電流小于0.4A,電壓就建立不起來。時(shí)減減去電樞電阻第二章2.1變壓器能改變交流電的電壓和電流,能不能改變直流電的電壓和電流?為什么?答:變壓器能改變交流電的電壓和電流,但不能改變直流電的電壓和電流。因?yàn)樽儔浩魇菓?yīng)用電磁感應(yīng)原理而工作的,只有當(dāng)一次繞組接交流電源時(shí),一次繞組才會(huì)流過交流電流,在鐵心中產(chǎn)生變化的磁通,從而在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢;如果一次繞組接直流電源,則一次繞組流過的是直流電流,在鐵心中產(chǎn)生的磁通是恒定不變的,不能在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,所以變壓器只能改變交流電的電壓和電流,不能改變直流電的電壓和電流。2.2變壓器的鐵心為什么要用硅鋼片疊成而不用整塊鋼制成?答:變壓器的繞組流過交流電流時(shí)會(huì)在鐵心中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗,統(tǒng)稱為鐵損耗。磁滯損耗與鐵磁材料的磁滯回線面積有關(guān),硅鋼片的磁滯回線較窄,磁滯損耗較小。渦流損耗與鐵磁材料的電阻成反比,與鋼片厚度的平方成正比,硅鋼片是在電工鋼中加入少量的硅而制成,電阻率較大,用硅鋼片疊成的鐵心,鐵損耗較小,所以變壓器的鐵心要用硅鋼片疊成而不用整塊鋼制成。通和勵(lì)磁電流將如何變化?答:若忽略變壓器繞組漏阻抗壓降,則繞組的端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢相等。正常工作時(shí)鐵心磁路處于飽和狀態(tài)。若把額定電壓為110V的二次繞組接在220V交流電源上,二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢將增大一倍,感應(yīng)電動(dòng)勢與鐵心磁通成正比,所以鐵心磁通也將增大一倍,由于鐵心磁路處于飽和狀態(tài),勵(lì)磁電流將不只是增大一倍,而將增大許多倍。2.4一臺變壓器一次繞組額定電壓為220V,不小心把一次繞組接在220V的直流電源上,會(huì)出現(xiàn)什么情況?答:若把額定電壓為交流220V的變壓器一次繞組接在220V直流電源上時(shí),鐵心中產(chǎn)生的磁通將是恒定不變的,不會(huì)在一次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,一次繞組電流由于繞組電阻R1比較小,則一次繞組電流會(huì)很大,大大超過其額定電流,很快會(huì)將變壓器燒壞。2.5變壓器空載運(yùn)行時(shí),功率因數(shù)為什么很低?這時(shí)從電源吸收的有功功率和無功功率都消耗在什么地方?答:變壓器空載電流I0可分解為有功分量I0a和無功分量I0r,I0a會(huì)產(chǎn)生鐵損耗,I0r產(chǎn)生空載磁場,I0a與I0r相比小很多,I0a約為0.01I0r,所以功率因數(shù)很低?？蛰d時(shí)從電源吸收的有功功率轉(zhuǎn)變?yōu)殍F損耗,無功功率轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的磁場貯能。2.6何謂變壓器的主磁通?何謂變壓器的漏磁通?它們各有答:同時(shí)與一次和二次繞組相交鏈的磁通稱為主磁通,只與一次繞組或只與二次繞組相交鏈的磁通稱為漏磁通。主磁通經(jīng)過的是鐵心磁路,磁阻小,磁通量大;漏磁通經(jīng)過的磁路是空氣或變壓器油,磁阻大,磁通量小。主磁通起著傳遞電能的媒介作用;漏磁通不能傳遞能量,2.7何謂變壓器的勵(lì)磁電抗X?希望X是大好還是小好?為什么?答:變壓器的勵(lì)磁電抗X是表示變壓器繞組的勵(lì)磁電流I在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up4(E&),1),X表示單位勵(lì)I(lǐng)0m磁電流在繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,因而希望X大好,X越大,同樣的勵(lì)磁電流在繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢就越大。1、X2的物理意義如何?當(dāng)負(fù)載變化時(shí),它們的數(shù)值變化嗎?為什么?答:電抗X1是表示一次繞組電流I1產(chǎn)生的漏磁通在一次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢Eσ1的電;電抗X2是表示二次繞組電流I2產(chǎn)生的漏磁通在二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E的電抗E=IX。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)X、X數(shù)值不變因?yàn)槁┐磐ń?jīng)過的是由空氣,和變壓器油組成的線性磁路,沒有鐵磁材料的飽和現(xiàn)象,所以數(shù)值不變。2.9何謂折算?變壓器參數(shù)折算時(shí)應(yīng)該遵循什么原則?答:折算是在保持變壓器內(nèi)部原有電磁關(guān)系不變的前提下,把二次繞組的匝數(shù)變換為一次繞組的匝數(shù)，并對二次電磁量進(jìn)行折合的算法。折算時(shí)遵循的原則是保持原有電磁關(guān)系不變,即磁動(dòng)勢不變,輸出功率不變,銅損耗不變等等。答:某一物理量的實(shí)際值與其基準(zhǔn)值之比,稱為該物理量的標(biāo)么值。若一次電流的標(biāo)么值為0.5,則二次電流的標(biāo)么值也為0.5,因?yàn)楹雎钥蛰d電流時(shí),則磁動(dòng)勢平衡方程式為IN=IN2.11在一次側(cè)和二次側(cè)作空載試驗(yàn)時(shí),從電源吸收的有功功率相同嗎?測出的參數(shù)相同嗎?短路試驗(yàn)的情況又怎樣?答:在一次側(cè)和二次側(cè)作空載試驗(yàn)時(shí),從電源吸收的有功功率相同,測出的參數(shù)中,變比相同,但勵(lì)磁阻抗不相同,一次側(cè)測得的勵(lì)磁阻抗是二次側(cè)測得的勵(lì)磁阻抗的K2,因?yàn)闊o論是在一次側(cè)或二次側(cè)作空載試驗(yàn)時(shí)的電壓都是其對應(yīng)的額定電壓,鐵心磁通是額定磁通,鐵損耗相同,所以從電源吸收的有功功率相同。在一次側(cè)和二次側(cè)作短路試驗(yàn)時(shí),從電源吸收的有功功率也相同,一次側(cè)測得的短路阻抗也是二次側(cè)測得的短路阻抗的K2。2.12準(zhǔn)確地說變壓器的變比是空載時(shí)一次、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢之比,還是負(fù)載時(shí)一次、二次電壓之比?答:準(zhǔn)確地說變壓器的變比是空載時(shí)一次、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢之比,不是負(fù)載時(shí)一次、二次電壓之比。由于漏阻抗壓降較小,可以近似認(rèn)為變壓器的變比是負(fù)載時(shí)一次、二次電壓2.13變壓器的電壓變化率的大小與哪些因素有關(guān)?答:變壓器的電壓變化率與負(fù)載系數(shù)、短路阻抗和負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。負(fù)載系數(shù)大,電壓變化率大;短路阻抗大,電壓變化率大;電阻性負(fù)載電壓變化率較小,電感性負(fù)載電壓2.14變壓器的效率的高低與哪些因素有關(guān)?什么情況下變壓器的效率最高?答;變壓器效率的高低與負(fù)載系數(shù)及功率因數(shù)有關(guān)。在不變損耗(鐵損耗)與可變損耗(銅損耗)相等時(shí)變壓器效率最高。組標(biāo)號的標(biāo)號數(shù)是多少?答:變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件有三:一是各一次側(cè)、二次側(cè)額定電壓分別相等,即變比相同;二是聯(lián)結(jié)組相同;三是短路阻抗標(biāo)么值相等。其中第二個(gè)條件聯(lián)結(jié)組相同是要絕對滿足,因?yàn)槿袈?lián)結(jié)組不同,表明并聯(lián)變壓器二次側(cè)繞組線電動(dòng)勢之間有相位差,并聯(lián)運(yùn)行時(shí)在二次側(cè)繞組線之間會(huì)產(chǎn)生電壓差,而變壓器短路阻抗較小,這樣就會(huì)在繞組之間產(chǎn)生較大的環(huán)流,將2.17何謂變壓器容量?何謂繞組容量?在雙繞組變壓器中它們是相等還是不相等?在自耦變壓器中呢?答:變壓器容量就是變壓器的的視在功率,單相變壓器容量等于其端電壓與電流的乘積。繞組容量等于其端電壓與流過繞組電流的乘積。在雙繞組變壓器中變壓器容量與繞組容量相等;在自耦變壓器中它們不相等,變壓器容量等于繞組容量加上傳導(dǎo)容量,變壓器容量2.18電壓互感器和電流互感器在使用中應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?答:電壓互感器在使用中二次側(cè)不能短路,電流互感器在使用中二次側(cè)不能開路,無論是電壓互感器還是電流互感器在使用中二次側(cè)都要接地。2.19電焊變壓器外特性的特點(diǎn)是答:電焊變壓器的輸出電壓隨焊接電流的增大而急劇下降,具有急劇下降的外特性。N1N2N1N2NkV,Yd接法,試求一次、二次繞組額定電流I1N與I2N各為多少?2N試計(jì)算下列各臺變壓器的變比K:U1N/U2NU1N/U2NU1N/U2N(2)Yy接法的三相變壓器N1N2N2.22一臺三相電力變壓器Yd接法,額定容量SN1N2NEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up3(*),K)次側(cè)電流、二次側(cè)電流和二次側(cè)電壓?忽略短路阻抗角與負(fù)載阻抗角的不同,則變壓器一相的阻抗Z為KLN1N2N額定電流流過時(shí),漏阻抗壓降占額定電壓的6.5%,繞組中的銅損耗為9.5kW(認(rèn)為是75℃的值),當(dāng)一次繞組接額定電壓時(shí),空載電流占額定電流的5.5%,功率因數(shù)為0.10(1)變壓器的短路阻抗和勵(lì)磁阻抗各為多少?(2)當(dāng)一次繞組接額定電壓,二次繞組接負(fù)載ZL=80上40°Ω時(shí)的U2、I1及I22KKKKKK322L00)2LLKLU2N1N2NN1N2N短路試驗(yàn)時(shí),U=400V,I=.8（滯后)時(shí)的電壓變化率Δu及二次電壓U2;=0.8(超前)時(shí)的電壓變化率Δu及二次電壓U2。低壓側(cè)的勵(lì)磁電阻為勵(lì)磁阻抗22折算到高壓側(cè)的勵(lì)磁阻抗為2T型等值電路圖如題2.24圖Na1N2NEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up4(*),K)試求:(2)在兩臺變壓器均不過載的前提下,并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的最大輸出為多少?2.26有四臺三相變壓器,接線圖如題2.26圖所解:圖(a)中的變壓器繞組電動(dòng)勢相量圖如下圖V1w1uwUU11v2圖(b)中的變壓器繞組電動(dòng)勢相量圖如下圖V1VVwww1VuU21圖(c)中的變壓器繞組電動(dòng)勢相量圖如下圖V1w1VwVwWU2U2vV2WW2121由圖可見,一次繞組線電動(dòng)勢相量號數(shù)為8,變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號是Yy8。圖(d)中的變壓器繞組電動(dòng)勢相量圖如下圖vv2uVVVVu1V21由圖可見,一次繞組線電動(dòng)勢相量2.27畫出下列聯(lián)結(jié)組標(biāo)號變壓器的接線圖:為90o,繞組電動(dòng)勢相量圖如圖(1)所示,這樣,二次繞組線電動(dòng)勢相量圖就有二個(gè)等邊三角形,V1U11UUuw1中,u1點(diǎn)已確定,則繞組u1u2的另一個(gè)個(gè)端點(diǎn)u2可以和v1連接在一起,也可以和u1v1wv1u1滿足圖(a)和圖(b)要求的接線圖分別如圖(c)和圖(111別如圖(e)和圖(f)所示。滿足圖(e)和圖(f)要求的接線圖分別如圖(g)和圖(h)所示。u1wuw222圖（f）w1u1(2)聯(lián)結(jié)組為Dy1的變壓器電動(dòng)勢相量圖如圖(2)所示,可得到表示二次側(cè)電動(dòng)勢相量的V1ww1v11UU1對二次側(cè)線電動(dòng)勢相量Δu1v1w1,其相電動(dòng)勢相量與線電動(dòng)勢相量的關(guān)系如圖(i)所示,對應(yīng)的接線圖如圖(j)所示。w12u111所示,對應(yīng)的接線圖如圖(m)所示。v1v21w2.28畫出下列聯(lián)結(jié)組標(biāo)號變壓器的接線圖:解:(1)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為Yy10的變壓器電動(dòng)勢相量圖如圖(a)所示,得到二次側(cè)電動(dòng)勢相量wv1w2V1VU222WU1U1w2111(2)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為Dd6的變壓器電動(dòng)勢相量圖如圖(d)所示,得到二次側(cè)電動(dòng)勢相量的兩個(gè)Vww1二次側(cè)電動(dòng)勢相量為uvw時(shí),6個(gè)端點(diǎn)的連接關(guān)系如圖w1uv2與圖(e)對應(yīng)的變壓器接線圖如圖(g)所示;與圖(f)對應(yīng)的變壓器接線圖如圖(h)所示。u1u1u2v1wv21與圖(i)對應(yīng)的變壓器接線圖如圖(k)所示;與圖(j)對應(yīng)的變壓器接線圖如圖(m)所示?？箟航禃r(shí),試求:(1)一次電流I1和公共繞組部分的電流I;第三章3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是哪幾部分?它們分別起什么作用?答:三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)分定子和轉(zhuǎn)子兩部分,定、轉(zhuǎn)子之間有空氣隙。定子是由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三個(gè)部分組成。定子鐵心是磁路的一部分,同時(shí)用來嵌放定子繞組;定子繞組通電時(shí)能產(chǎn)生磁場;機(jī)座用來固定與支撐定子鐵心。轉(zhuǎn)子部分有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心也是磁路的一部分,同時(shí)用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組;轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢、流過電流并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。3.2異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是什么?為什么異步電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速?答:異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電磁力的原理而工作的。電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間要有相對切割運(yùn)動(dòng),否則在轉(zhuǎn)子繞組中不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,不能產(chǎn)生電流,也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩,所以在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不能等于同步轉(zhuǎn)速,只能低3.3什么叫轉(zhuǎn)差率?三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為多少?為什么轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)最重要的一個(gè)技術(shù)參數(shù)?答:旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差(n1-n)稱為轉(zhuǎn)差。轉(zhuǎn)差(n1-n)與同步轉(zhuǎn)速n1之比,稱為轉(zhuǎn)差率,用s表示,即轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢也與轉(zhuǎn)差率相關(guān),所以轉(zhuǎn)差率是最重要的一個(gè)技術(shù)參數(shù)。NN.75,額定效率ηN=86%,問其額定電流IN為多少?3kW何連接?答:應(yīng)采用Y接法,出線盒內(nèi)三個(gè)繞組的末端U2、V2、W2連接在一起,三個(gè)首端出線3.6三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是如何組成的?按什么規(guī)律連接?有什么特點(diǎn)?答:三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組由三個(gè)匝數(shù)相等、相位互差1200的繞組組成。三個(gè)繞組可以連接成Y聯(lián)接(星形聯(lián)接),也可以連接成聯(lián)接(三角形聯(lián)接)。其特點(diǎn)是對稱的三相3.7三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)注的額定功率P是輸入功率還是輸出功率?是電功率N還是機(jī)械功率?答:三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)注的額定功率P不是輸入功率,而是輸出功率,不是電功N3.8單相繞組通以單相交流電將在氣隙中產(chǎn)生什么性質(zhì)的磁場?三相對稱繞組通以三相對稱電流將在氣隙中產(chǎn)生什么性質(zhì)的磁場?兩種磁場之間有何內(nèi)在聯(lián)系?答:單相繞組通以單相交流電將在氣隙中產(chǎn)生脈動(dòng)磁場。三相對稱繞組通以三相對稱電流將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。脈動(dòng)磁場可以分解為基波與高次諧波磁場,三相對稱繞組的基波磁場疊加在一起就形成了基波旋轉(zhuǎn)磁場。3.9三相旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢的幅值與極數(shù)及繞組系數(shù)之間有什么關(guān)系?答:由三相旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢幅值表達(dá)式F1=1p成反比關(guān)系,與繞組系數(shù)kN1成正比。INp1kN1可知,磁動(dòng)勢幅值F1與極對數(shù)3.10若將三相異步電動(dòng)機(jī)三相電源的任何兩相引線對調(diào),異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向?qū)⒋?若將三相異步電動(dòng)機(jī)三相電源的任何兩相引線對調(diào),則電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組外接電源相序變化時(shí),定子旋轉(zhuǎn)磁場就反向,所以電動(dòng)機(jī)也就反向旋轉(zhuǎn)。3.11為什么三相異步電動(dòng)機(jī)空載電流的標(biāo)么值要比變壓器的大?答:變壓器的磁路是鐵心構(gòu)成的磁路,磁阻小,產(chǎn)生一定的額定磁通所需要的勵(lì)磁電流比較小;而三相異步電動(dòng)機(jī)的磁路中包含有定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙,氣隙的磁阻比較大,產(chǎn)生同樣大小的額定磁通所需要的勵(lì)磁電流就比較大,所以三相異步電動(dòng)機(jī)空載電流的標(biāo)么值要比3.12三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn),若定子繞組加額定電壓,將會(huì)產(chǎn)生什么答:當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)時(shí),若定子繞組加額定電壓,則流過繞組的電流會(huì)很大,使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重,導(dǎo)致燒壞電動(dòng)機(jī)。其原因是:轉(zhuǎn)子繞組短路并速為零,旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的相對切割速度為最大,在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大,轉(zhuǎn)子電流最大,定子電流也就最大,約為額定電流的5～7倍,會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)。流的頻率f2與定子頻率f1是什么關(guān)系?電機(jī)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率、電流的頻率f2與定子頻率f1成成正比,即3.14異步電機(jī)的時(shí)空相量圖中,答:異步電機(jī)的時(shí)空相量圖中,表示電流、電壓、感應(yīng)電動(dòng)勢的相量是時(shí)間相量,表示磁通、磁動(dòng)勢的相量是空間相量。答:一臺額定電壓380V、星形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī),如果誤連成三角形聯(lián)結(jié),并接到子繞組額定電壓為220V，若將星形聯(lián)結(jié)的定子繞組誤連成三角形聯(lián)結(jié),并接到380V的電源上,這時(shí)定子繞組電壓為380V,大大超過其額定電壓,會(huì)使定子電流變得很大,會(huì)燒壞電動(dòng)接到380V的電源上滿載運(yùn)行時(shí),會(huì)有什么后果?為什么?答:額定電壓380V、三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī),如果誤連成星形聯(lián)結(jié),并接到380V的電源上滿載運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),不能運(yùn)行。額定電壓380V、三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī),如果誤連成星形聯(lián)結(jié),并接到380V的電源上時(shí),其一相繞組電壓降為由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與繞組電壓的平方成正比,這時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低為原來的,故而在滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng),不能運(yùn)行,時(shí)間一長會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī)。3.17三相異步電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載額定運(yùn)答:電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的損耗有定子銅損耗P定子鐵損耗P轉(zhuǎn)子銅損耗P機(jī)械摩3.18三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅損耗和機(jī)械功率之間在數(shù)量上存在著什么答:三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅損耗和機(jī)械功率之間存在著比例關(guān)系,三者之比3.19三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí),其T形等值電路為什么不能簡化成一字形等值電路?答:在電動(dòng)機(jī)T形等值電路中,轉(zhuǎn)子的等值電阻為2,s很小,約為0.015～0.05,2就并沒有大到可以去掉而對電路沒有影響的程度,所以不能去掉勵(lì)磁阻抗而將T形等值電路簡化成一字形等值電路。3.20異步電動(dòng)機(jī)的過載倍數(shù)λ、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)K有何意義?它們是否越大越好?答:異步電動(dòng)機(jī)的過載倍數(shù)λ表示電動(dòng)機(jī)的過載能力,用最大轉(zhuǎn)矩T與額定轉(zhuǎn)矩T之比來表示,即起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)K表示電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)帶負(fù)載的能力,等于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T與額定轉(zhuǎn)矩TN即λ較大時(shí),電動(dòng)機(jī)的過載能力較大,K較大時(shí),電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)帶負(fù)載的能力較大,但它們不是越大越好,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩T是一定的,λ過大時(shí),TN載的能力降低,這是不可取的,一般λ為mK3.21異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)答:異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng),起動(dòng)電流與負(fù)載大小無關(guān),并不是負(fù)載越大,起動(dòng)電流就越無關(guān),所以起動(dòng)電流即定子電流也與負(fù)載無關(guān),只不過負(fù)載越大,起動(dòng)加速3.22異步電動(dòng)機(jī)在何種條件下的機(jī)械特性是固有機(jī)械特性?答:異步電動(dòng)機(jī)定子繞組接額定頻率的額定電壓,定、轉(zhuǎn)子回路不串接任何元器件得到的機(jī)械特性就是固有機(jī)械特性。3.23試簡述三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能優(yōu)劣主要通過哪些技術(shù)指標(biāo)來反映?答:三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能優(yōu)劣主要通過功率因數(shù)和效率等技術(shù)指標(biāo)來反映,功率因數(shù)越高,運(yùn)行性能越優(yōu)越;效率越高,能量利用率高,運(yùn)行性能越優(yōu)越。另外，最大轉(zhuǎn)矩T越大，電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載能力越大;起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T越大，電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)能力越大。3.24三相異步電動(dòng)機(jī)T形等值電路的參數(shù)主要通過什么實(shí)驗(yàn)來測定?答:三相異步電動(dòng)機(jī)T形等值電路的參數(shù)主要通過空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)來測定。通過空載實(shí)驗(yàn)測定電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁阻抗Z=R+jX和鐵損耗P及機(jī)械損耗P。通過短路3.25為什么三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的?答:三相異步電動(dòng)機(jī)要從電網(wǎng)吸收滯后的勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場;定子和轉(zhuǎn)子繞組都是感性負(fù)載,所以三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的。3.26為什么要進(jìn)行頻率折算?折算應(yīng)遵循什么樣的基本原答:三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),定子電流頻率為f1,轉(zhuǎn)子電流頻率為f2=sf1,定、轉(zhuǎn)子電流頻率不相等,對不同頻率的電量列出的方程組不能聯(lián)立求解,也不能根據(jù)它們求出等值電路和相量圖。所以要把轉(zhuǎn)子的頻率折合,使定、轉(zhuǎn)子有相同的頻率。頻率折算的原則是保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up4(F&),2)不變,也就是保持轉(zhuǎn)子電流EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up3(I&),2)不變。轉(zhuǎn)子一相繞組的電阻和電抗折算到定子的折算值;R、X分別表示勵(lì)磁電阻和電抗。轉(zhuǎn)N電磁功率有百分之幾消耗在轉(zhuǎn)子電阻上?有百分之幾轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率?3.29一臺三相異步電動(dòng)機(jī),額定功率P=25kWNNNNN輸入功率P1和額定電流IN。NNNNNNN求額定負(fù)載運(yùn)行時(shí):(6)畫出功率流程圖,標(biāo)明各部分功率及損耗。f2=NMEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up0(P),cu)(6)功率流程圖如題3.30圖NNEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(P),cu)2NNNm(1)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式;轉(zhuǎn)矩的實(shí)用公式m(3)利用機(jī)械特性的線性表達(dá)式,認(rèn)為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成成正比,即NNNmNEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(2),m)21)NN速nN=720r/min,過載倍數(shù)λm=2.2,求:3.35設(shè)一臺三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌標(biāo)明其額定頻率fN=50Hz,額定轉(zhuǎn)速nN=965r/min,問電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)和額定轉(zhuǎn)差率為多少?若另一臺三相異步電動(dòng)機(jī)極數(shù)為2p=10,fN=額定轉(zhuǎn)差率(2)額定運(yùn)行時(shí)的sN和f2;(3)轉(zhuǎn)子銅損耗P;(5)定子電流I1。電動(dòng)機(jī)是6極電機(jī);f2=mPNMmmEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(P),cu)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(P),cu)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(P),mec)NN4極,IN=19A,fN=50Hz。額定運(yùn)行時(shí),定子銅損耗Pcu1=470W,轉(zhuǎn)子銅損耗(1)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速n;N(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2;NNNNNN解:估算額定運(yùn)行時(shí)的ENNNTNNeNNAB6.5一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額NNaL流是多大?NNT恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及電樞電NNTNaLNaNaNaN0設(shè)電壓降到U=150V時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速為n,則有NDEEFNANNNa各段的起動(dòng)電阻值為多少。最大起動(dòng)電阻起動(dòng)電流比第一段外串電阻為R第二段外串電阻為RΩ2第三段外串電阻為R3-R2NANNNa(1)直接起動(dòng)時(shí)的電流為多少?(2)若限制最大起動(dòng)電流為額定電流的兩倍,有幾種方法可以做到?并計(jì)算出所采用方法的a(2)限制最大起動(dòng)電流為額定電流的兩倍,有兩種方法,一是降低電源電壓,二是電樞回路NaNNNN(3)拖動(dòng)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩運(yùn)行在最低轉(zhuǎn)速時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出功率和外串電阻上消耗的功率。aNeNNn0NN調(diào)速范圍0帶額定負(fù)載電樞回路串入最大電阻R與不串電阻時(shí)的轉(zhuǎn)速降落之比為NTNNeNN拖動(dòng)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩運(yùn)行在最低轉(zhuǎn)速時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出功率為外串電阻上消耗的功率為2NNNNNamax低電源電壓調(diào)速,計(jì)算:(1)系統(tǒng)能達(dá)到的調(diào)速范圍是多少?(2)上述調(diào)速范圍內(nèi)電源電壓最小值與最大值是多少?NN0NNNNNNaNNN0N對應(yīng)的外串電阻為R,則有(2)轉(zhuǎn)速公式n=UCIa,額定轉(zhuǎn)速,這樣轉(zhuǎn)速與磁通成反比,即NNNNa升某重物吊裝時(shí)抱閘壞了,需要用電動(dòng)機(jī)把重物吊在空中不動(dòng),已知重物的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=LT,問此時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞回路應(yīng)串入多大電阻?NN0N6.20一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)某起重機(jī)提升機(jī)構(gòu),他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的NNNNaLN矩T=0.7T,若欲使重物在電動(dòng)機(jī)電源電壓不變時(shí)以n=-550r/min轉(zhuǎn)速下放,LN機(jī)可能運(yùn)行在什么狀態(tài)?計(jì)算該狀態(tài)下電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少?N0NTLNNTN欲使重物在電動(dòng)機(jī)電源電壓不變時(shí)以n=-550r/min轉(zhuǎn)速下放,電動(dòng)機(jī)可運(yùn)行在轉(zhuǎn)速反向電樞回路應(yīng)串入的電阻為R,則有aNNNNa(1)電動(dòng)機(jī)在回饋制動(dòng)狀態(tài)下工作,I=-60A,電樞電路不串電阻,求電動(dòng)機(jī)的a機(jī)向電網(wǎng)回饋的功率;(2)電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載在能耗制動(dòng)狀態(tài)下工作,轉(zhuǎn)速n=-500r/min,I=I,求電樞電路串入的電阻及電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩;(3)電動(dòng)機(jī)在反接制動(dòng)狀態(tài)下工作,n=-600r/min,I=50A,求電樞電路串入的電阻、電a動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩、電網(wǎng)供給的功率、從軸上輸入的功率、在電樞電路中電阻上消耗的功率,解:(1)電動(dòng)機(jī)在回饋制動(dòng)狀態(tài)下工作時(shí),(2)能耗制動(dòng)時(shí)U=0,電樞電路串入的電阻為R,則有1(3)在電樞電路串入較大電阻R2,使電動(dòng)機(jī)工作在轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)狀態(tài),即倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)23從軸上輸入的功率為電樞電路中電阻上消耗的功率為的功率和軸上輸入的功率全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌须娐分须娮枭系南墓β?。NNNNNINNNI轉(zhuǎn)矩倍數(shù)K=1.8試求:T(1)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;L采用Y-Δ降壓起動(dòng)方法起動(dòng)?stINTTN1(2)若采用Y-Δ降壓起動(dòng)方法起動(dòng),則起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都都降低為直接起動(dòng)時(shí)的3,即Y-Δ降壓起動(dòng)時(shí),雖然起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,但是起動(dòng)電流超過變壓器允許的起動(dòng)電流,所NNNNNITN(2)電網(wǎng)電壓降到多少