电机学第四版课后答案(1)

1、电机学第四版课后习题答案第一章磁路 电机学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Rm7，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Ph Ch fBmV。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；，通过电阻产生的涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流）损耗。经验公式PhCFef1.3BmG。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。1-3图

2、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7.5 10 气隙长度IWb，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2242铁心、气隙截面 A A 0.025 1.25 100.93m2.9 10 m（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）25 10铁心长度I251.250.025 2cm

3、12.45 10 2m铁心、气隙中的磁感应强度2A（1）不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度1.2910Am1.0 106 Am磁势F| F1.01065 10 4A 500A0.5A电流I EN（2）考虑铁心中的磁位降:铁心中B 1.29T查表可知:H 700Am2铁心磁位降 FFe H l 700 12.45 10 A 87.15AFi FFpe 500 A 87.15A587.15A1 TT 0.59A1-4图示铁心线圈，线圈 A为100匝，通入电流 心截面积均匀，求 PQ两点间的磁位降。1.5A，线圈B为50匝，通入电流1A，铁解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ段的磁阻为Rpq

4、 Rm，则左边支11路的磁阻为llRm :3F1 F2Rm1-5FPQ F1图示铸钢铁心,yRm尺寸为15011 10014A 71.43A(1)解:(1)afedfe1.6510 4WbBafBed1.65 1042.5 104T 0.66T查磁化曲线得HafHed500 Am气隙中的磁场强度44110.675 21.75 10 4Am 477.71 103Am中间磁路的磁势F ad332477.71 102.5 10500 20 10 A1294.28A左边磁路的磁势Fdcba15001294.28 A 205.72AH dcbaFdcba l dcba懵 Am 411.44Am1500A

5、。试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值:左边线圈通入电流产生磁动势气隙磁通为1.65 10 4Wb时;气隙磁通为零时；右边心柱中的磁通为零时。查磁化曲线得Bdcba0.56T44dcba 0.56 4 10 Wb 2.24 10 Wbaghd 2.24 1.65104Wb 0.59 10 4WbBaghd05啤 T 0.12T5 10 4查磁化曲线得 Haghd80A/mF aghd 80 0.75A60A右边线圈应加磁动势F2 Fad Faghd 1294.28 60 A 1234.28 AFad0H dcba旦 1500 A/m 3000 A mldcbaO.5查磁化曲线得Bdcba1

6、.5Tdcba 1.5 4 10 4Wb 6 10 4Wb4aghddcba 610 WbBaghd1.2T5 10查磁化曲线得H aghd1270 A/mF aghd 1270 0.75A952A右边线圈应加磁动势 F2Faghd 1270 0.75A 952 A由题意得 ad dcba由(1)、(2)可知 1.65 10 4Wb4ad 2.24 10 Wb0.7T取 ad 1.75 10 4Wb则 Baf Bed查磁化曲线得HafHed 550 Am气隙中的磁场强度44110.75 2.75 10 4 Am 506.7 103Am中间磁路的磁势Fad506.7 103 2.5 10 355

7、0 20 10 2 A1376.8Adcbaad1.7510 4WbBdcba1.75环 0.4T4 10查磁化曲线得Hdcba310 AmFdcba 310 0.5A155A已知 Fj 1500 AF Fad Fdcba 155A 1376.8A1531AFFi ,假设合理 右边线圈应加磁动势 F2 Fad 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 E14.44 fN1可知，空载或负载情况下 U1 E1，主磁通

8、的大小取决于外加电压Uj、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U 1NE14.44 fN14.44 f N12-350605/6 磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻Rm 丄不变，励磁磁势s（2）铁耗：pFeImNiRm，1 m5/6lm ；Bmf ，铁耗稍有减小;65X2L1 |x1 ,5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?(3) x12 f'2 f L2EiE2、电流不匹答：因为变压器原、畐灿只有磁的联系，没有电的联系，两边电压2

9、-4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。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、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，电流和损耗、功率但损耗、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Sn 5000kKA，额定电压U1n/U2n 10kV/6.3kV ,Y,d联结，试求：（1） 一次、二次侧的额定电流；（2） 次、二次侧的额

10、定相电压和相电流。解: （ 1） I1NSnV3U1N288.68AI 2NSn血2N5叫6.3458.21A（2）原边Y联结:學 kV 5.77kVJ3副边联结:I1NI 1N288.68AU 1NU1N6.3kVI1NI 1N彎A 264.55A2-16有一台单相变压器，已知参数为:R12.19，X115.4 ， R2 0.15X20.964 ，Rm 1250，Xm12600, NJN 876260。当二次侧电压U2 600CV，电流I2 180A，且cos 2 0.8 （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 U 1和I 1，并比较其结果。

11、归算到高压侧:Ri2.19X115.4X2Rm1250Xm 12600R2k2R228760.151.70260Rm1LU2rL|FXmfzLU1I1 RX1I2IIm 12k2X2876X20.96410.94260T型等效电路如图示:设U2kU 220215 0 VI / k 53.4236.88 AE1E2 U2I2Z220215 0 V53.4236.88 A 1.70j10.9420642.4 1.15 V?E1206424 hSSV 1.63Zm1250j1260083.18 AIm I21.6383.18 A 53.4236.88 A 54.5638.12 AU1E1 I1 Z1

12、21279.4 2.70 V简化等效电路如右图:RkR1R23.89XkX1X226.34zLI153.4236.88 AU11 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，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Aa和b的组号。BCEbycxEby yxaM_l Eby 口 EczxEaxEcayEA EbccyEcazEcaEb Ebcbzbx由图可以看出两组均为Y,d72-19有一台1000kVA , 10kV/6.3kV的单相变压器

13、，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。U2N6300V， I0 I0 I2N 0.5 00 A 7.94A6.3折算到高压侧：Rk2理 1967.94

14、2ZmXm短路试验在高压侧进行所以：Rk75cPk75cI2ZkXk即：R1 R2k2U106.3630020007.94Zm|2 RmUk Uk%1 k 1 1N140001002J20002 19621990.4U1NSnU1N1.45.2% 10kV殴 A 100A1052CVUk 520Ik 1002 R 2乐75 c5.2J5.221.425.0R0.70，X1X22.52100X（2 ）标幺值:高压侧的电阻基准值ZbU1NI1NUNSinRmRm 1.96，Zbxm h 19.9ZbRkF o.014，Xk 争 o.。5厶bZb（3 ）变压器额定电压调整率和额定效率:Un IRk

15、cos 2 Xk sin 2100%(0.014 0.8 0.05 0.6) 100%4.12%PNP100% 97.69%（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗最大效率:4900#140000.5916max 197.97%Sn I COS 2 P02-20有一台三相变压器，Sn5600kKA，U1U2N10kV/6.3kV，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63007.46800电压加在低压侧短路试验55032318000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）；? ?（

16、2）满载且cos 2 0.8 （滞后）时，二次侧电压U2和一次侧电流11 ；（ 3）满载且cos 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U 1 NphU2N ph0.916空载试验在低压侧，折算到高压侧:Rmk2鹫 0.91626800Zmk2XmIoph半 09162JZmI2 Rm37.W32104.19空罕 1237.2674 J3J1237.262 104.1921232.8短路试验在高压侧进行所以:Rk12ph3 32320.058标幺值:RmRkZkXk234.5 75 DRk234.5 250.069U kphI kphZk5

17、50/3232Rk75c2高压侧的电阻基准值R5.84 ,Z厶1NXm0.98310.981Z1NXmZ1 N鼻 0.00325 ,乙NXkU 1 NphI 1Nph69.10U12NphSn/317.857XkZ1N0.0549（3）电压调整率和效率:UnRk cos 2Xksin 2100%(0.003250.80.05490.6) 100%0.036Pk(2) U2U 2ph 1U N 6300 10.036 V 6073.2V满载时11 I1NSn后U1N5600 A 323.32AV3 10设U 26073.2 0 V，则由简化等效电路可知11?12323.3236.88 V2-23

18、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/、口：Sn180kKA , U1N/U2N6.3kV/0.4kV,Zk 0.07 ；第二台：Sn320kKA , U1N/U2N6.3kV/0.4kV,Zk 0.065。100%99.45%Sn cos 2 R) P当总负载为400kVA时,每台变压器分担多少负载；（2 ）在每台变压器均试计算：（1）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:Sn 263kVA込 去，带入数值计算可得：S 137kVASn /SnN Zki求

19、Smax :负载增加时,SmaxSZkn*ZkiSenSi 167.1kVA320 167.1 kVA 487.1kVA的普通两绕组变压器，改接成 求改接后一次和二次的额定电流和变压器的容量。2-25 一台 5kVA，480V/120V600V/480V的自耦变压器，试解：haNSNI 2NU2N41.67ASaNU1aN 1 1aN600 41.67VA 25kVA1 2aNSaNU2aN25 10 A 52.08A480I 1aN I 2NU1aNU1N U2n2aN U 1 NZk小的变压器（第二台）先满载，此时SeSo 320kVA第三章直流电机的稳态分析3-9 一台四极82kW、23

20、0V、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2a 2。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 IaNCtIn CtUCenNCenN U N9.55pNnN9.55 8120： N970m 807.3N m3-12 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Ra1.5,励磁绕组电阻Rf 88，已知在750r/min时的空载特性如下表所I f/AE0/V解：（1）

21、空载时U0 ECenI f 2.5A 时:n 750r/min，对应 U n176V当nN1000r/min，对应 U0n1000 176V234.67V750示:0.41.01.62.02.53.03.64.45.23378120150176194206225240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？(2) n=900r/min 时：900 U0176V211.2V750(3) 满载情况下：EaNU N 1 N Ra230V10 1.5V245VPem EaNiN 245 10W

22、2.45kW3-13 一台四极 82kW、230V、970r/min的并励直流发电机，R（75 ）0.0259 ，励磁绕组总电阻Rf（75）22.8 ，额定负载时并励回路中串入3.5 Q的调节电阻，电刷压降为2V ,试求额定负载时发电机的输入功铁耗和机械损耗共 2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5% ,率、电磁功率和效率。解：电磁功率：Rf230A 8.745A , IN22.8 3.5PnUn8200£a356.52A230I aNI fN256.52A 8.745A365.267 AEaNUnIaNR 2 U 230 356.52 0.02592 V 241.46VEmEaN

23、I aN 365.267 241.46W88.198kW输入功率:PemPFe P mec P88.198 2.5 82 0.5% kW 91.108kW效率:Pn100%82100%90%91.1083-17 一台17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为 0.12 Q,电枢总电阻为 0.2 Q, 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: UN 220V :la65A 时,670r/m nEa UnlaRaRf220V65 (0.120.2)V199.2VIa 75A 时:EaUn I

24、aRaRf220V 75 (0.12 0.2)V196Vn CeCeCe196199.265II 670min 571.3r/minTe196 752571.360 N m245.71N m台96kW的并励直流电动机，额定电压为0.078 Q,不计电枢反应，试求（ （3）电动机的空载转速。3-185A,额定转速为500r/min，电枢总电阻为 定输出转矩；（2）额定电流时的电磁转矩； 解：（1）电动机的额定输出转矩：十Pn96000T2 60N2500（2）额定电流时的电磁转矩440V,额定电流为255A，额定励磁电流为1）电动机的额m 1833.46 N mI N 255A , I fN 5

25、A，所以 I aN IN I fN 250 AEaNU N 1 aN Ra440V250A 0.078420.5V440TPemEaN 1 aN420.5 竺 60N m 2007.74N m500(3)电动机的空载转速:Ce NEaN / nNnoUnCe N単nNEaN420.5500i7mi n 523.19i7min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0i=1.11Wb。解:极距 242p484-1

26、2解:槽距角p 360Q40 7.5基波绕组系数kw1 k p1kd1sin ' 90si*2qsi n-sin 75sin 308 sin 3.750 923每相绕组串联匝数 N空载相电动势E1线电动势El J3eQ Nc 48ma 34.44 fNkw1164 44 50 16 0 9233639V6303V1 11V3639V7-，试求基波、5次、7次和一阶9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0有一三相双层绕组，Q=36, 2p=4，f=50Hz， y1=0.74Wb，谐波磁场与基波磁场之比，B5/B1 1/25，B/B1 1/49每相只有一条支路，试求

27、基波、5次和7次谐波的相电动势。Qq 2m槽距角p 360Q基波绕组系数kw1kp1 kd1sin 凶 90sin2qsi n 2sin70 sin 300 9023 sin 105次谐波绕组系数sin5kw5kp5 kd5 sin 590q_2sin 3507次谐波绕组系数kw7kp7 kd7sin7每相绕组串联匝数Q Ncma4.44 f1Nkw14.444.44f5Nkw5B54.44 f7Nkw7B7qs in5 sin7 q2sin 490qsin72 3650 24240.902 0.74V5I 4.44 5 50 24 0.0378714.44 7 50 24 0.136sin

28、1503 sin 500 0378Sin 2103 sin703556V0 1361 1 -0.745.96V25 51 1一0.74 10.94V4974-19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 ,额定电压（线电压）为 6.3kV，星形联结。解：IIlPn_ 1200010373u N cos N433 A 1374.6A6.3 103 0.8Nk相磁动势幅值F 10.9一w11P18271A三相磁动势幅值m1匚TF11.5 18271A 27407A4-21试分析下列情况下是否会产生旋转磁动势，转向怎样？（ 两相正序电

29、流时；（2）三相绕组一相（例如 C相）1）对称两相绕组内通以对称 断线时。解：（1）设iAIm cos t,则 iB I m cos( t 90 )B°fA1F 1 cosxcos tfB1F 1 cos(x 90 ) cos( t 90 )所以合成磁势iBT A iA1f A1fB1F12 F 1 cos( t1-F 1cos(1 cosxcos tx) cos( tt x)cos(F 1 cos(x 90 )cos( t90 )x)t x 180)F 1 cos( t x)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iC 0设 iA Im cos

30、t,则 iBIm cos tfA1F 1 cosxcos tfB1F 1 cos(x 120 ) cos所以合成磁势1fA1fB1 F1 cosxcost F 1 cos(x 120 ) cos tF 1 cos tcosx cos(x120 )J3F 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)的恒幅旋转磁动势时，i B的表达式应是怎样的?解：设iBlmCOS( tA相:iA Im cosfA

31、1 F 1 cosxcos tB 相:iB I m cos(B1 F 1 cos(x90)cos( t )所以f1f A1 f B11F 1cos(2 F 1cos(F 1 cosxcost x) cos(90F 1 cos(x 90)cos(x)cos( t x90)逆向旋转波相互抵消，则cos( tx) cos( t x90) cos( t x90)90此时 iBI m cos t (90)12 F 1cos( t x)cos( t x 2 )iA42cos tfA1F1 cosx cos ti BJ2icos( t240 )fB1F1 cos(x120 )cos( t240 )ic佢Ic

32、os( t120 )fC1F1 cos(x240 ) cos( t120 )所以f1f A1f B1f C1F 1 cosxcos tF 1 cos(x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：1一 F 1cos( t x)1尹 1cos( tcos( t120)cos( t 240) F 1 cos(x 240 ) cos( t 120)x) 1F 1cos( t x 120 ) cos( t x 360 )x 120) cos( t x 360 )|F1 cos( tx)幅值点cos(x)dxdt即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势4-11计算下列三相、 动

33、势。已知定子槽数 结，基波磁通量01=1.11Wb。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 Q=48，每槽内有两根导体，支路数 a=1, y1=20,绕组为双层、星形联解：极距242pQq 2mp槽距角p 360Q40 7.5-qsi n基波绕组系数kw1 kp1 kd1sin凶90 qsi n 2sin 75sin 308 sin 3.750 923每相绕组串联匝数 NQ Nc 48ma 316空载相电动势E14.44 fNkw14 44 50 16 0 9231 11V3639V线电动势el Tse3639V6303V7 ，试求基波、5次、7次和一阶9齿谐波的绕组

34、因数。若绕组为星形联结，每个线圈有两匝，基波磁通04-12 有一三相双层绕组，Q=36, 2p=4，f=50Hz， y1i=0.74Wb，谐波磁场与基波磁场之比BjB11/25 , BBi 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:q 2m槽距角p 360Q2 3603620基波绕组系数kw1kp1 kd1sin /90sin _2_sin70 0 902qsi n-5次谐波绕组系数kw5kp5 kd5 sin 590sin5 qsin 350sin150qs in5 3 sin 500 03787次谐波绕组系数kw7kp7 kd7 Sin7sin7 q2sin 4

35、90qs in7 sin 2103 sin700 136¥24每相绕组串联匝数Q Ncma4.44 f1Nkw14.4450 24 0.902 0.74V3556V4.44f5Nkw5B55l 4.44 5 50 24 0.03784.44f7Nkw7B77l 4.44 7 50 24 0.1361251491-0.745.96V51-0.74 10.94V74-19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：IIlPn73U12000 103cos N3

36、 A 1374.6A6.3 103 0.8相磁动势幅值F10.9也 IP18271A三相磁动势幅值1.5 18271A 27407A4-21试分析下列情况下是否会产生旋转磁动势，转向怎样？（ 两相正序电流时；（2）三相绕组一相（例如C 相)1）对称两相绕组内通以对称 断线时。解：（1）设iAIm cos t,则 iB I m cos( t90 )B?fA1F 1 cosxcos tIbfB1F 1 cos(x90 )cos( t90 )所以合成磁势1 f A1 fB11 cosxcos1 cos(x90 )cos/t 90 )2f1cos(2f1cos(x) cos(t x)x)cos(t x

37、 180)0 AiAF 1 cos( t x)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iC 0设 iA Im cos t,则 iBIm cos tfA1F 1 cosxcos tfB1F 1 cos(x 120 ) cos所以合成磁势1fA1fB1 F1 cosxcost F 1 cos(x 120 ) cos tF 1 cos tcosx cos(x120 )J3F 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a/3 倍。A在空间超前于 B90 + a电角，若解：设iBImcos( tA相:iAIm cosfA1 F 1

38、cosxcos tB 相:iBI m cos(B1 F 1 cos(x90)cos( t )所以f1fA1B11 cosxcosF 1 cos(x90)cos(1f212 F 1cos(1 cos(x)cos(x)逆向旋转波相互抵消，则90cos(90)cos( tx) cos(90cos(90)90此时 iBlmCOS t(90)12 F 1cos( t x)cos( t)4-25两个绕组 A和B,其匝数和绕组因数均相同,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）的恒幅旋转磁动势时，i B的表达式应是怎样的?补充题：解析法证明三相绕组通以负序电流时将形成反

39、向推移的旋转磁动势 证明：i A72l coS t240 )fA1 F 1 cosx cos tiBa/21cos( tfB1 F 1 cos(x 120 )cos( t240 )ic72icos( t120 )fC1F 1 cos(x 240 ) cos( t120 )所以f1fA1f B1f C1F 1 cosxcos tF 1 cos(x120 ) cos( t 240 ) F 1 cos(x 240 ) cos( t120)12 F 1cos( tx) cos( tx) 1 F 1cos( t x 120 )cos( t x 360)12F 1cos(t x 120)cos( t x

40、360 )X)|f1 cos( t幅值点cos( tX)dxdt即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势5-3答:5-660 f260 f1第五章感应电机的稳态分析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？n n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 ，则转子感ni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 SJ sn,，则相对于定子的转速为n n n1，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。感应电动机等效电路中的 口瓦代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去S代替？为什么？答：代表与转子所产

41、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（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5-13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 =0.4，=0.4=1=40略去不计，定，转子的电压比为4。试求：额定负载时的转差率；（2）额定负载时

42、 的定，转子电流；（3）额定负载时转子的解：（1）额定转差率（2）T形等效电路图如右频率和每相电动势值。，则所以5-14 有一台三相四级的笼型感应电动机，额定转差率，电动机的容=1.74=0.416=3.03=6.2=75 ，电动机的机械损耗量 =17kW，=380V（D 联结 ），参数为 =0.715=139W,额定负载时的杂散损耗=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，设定子功率因数所以定子电流电磁功率电磁转矩输出功率输出转矩输入功率效率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），转子每相电阻5-

43、26 有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速。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/mi n,问转子每相应串入多大的调速电阻?解：额定转差率调速后的转差率设串入调速电阻为 ,调速前后负载转矩不变所以满足补充题：三相感应电动机,=380V（D 联结 ）,=7.5kW ,额定负载时求：额定情况下的和 （线值）。解：额定转差率转子侧频率总机械功率所以电磁功率转子铜耗输入功率效率定子电流第六章 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

44、的相对位置，即激磁电动势和负载电流 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，又不等于，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 既不等于 ，又不等于，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。a6-8 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试求额定负载时发电机的激磁电动势（不计磁饱和与定子电阻）。解：额定功率因数，则6-15 有一台 =0.8，5 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滞后)，电枢电阻略去不计。试求发电机的： (1)；(2)( 保持上面的值 )。解： (1)设，则，得取 cos>0 则此时：6-17 一台 31250KVA（星形联结）,