最新电机学第五版课后答案-(汤蕴璆)

1、精品好文档，推荐学习交流第一章磁路电机学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l ，单位：AAR m1-2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。与铁磁材p C Vnhhm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。与p C f1.3BG2hFem材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。1-3 N=1000 0.025m（铁心由

2、 0.35mm 的 DR320 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Wb，不计铁心的磁位降时所需7.5104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:仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢1精品好文档，推荐学习交流A A 0.0251.250.93m 2.9224m2(度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度l 5104m铁心长度7.52 l 1.252 51.250.025 2cm 12.4510 2m铁 心 、 气 隙 中 的 磁 感

3、应 强 度7.5104B B T T 222.9104A(1)不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度B1.29 10H A m 1.0106 A m70磁势F F H l 1.05 AA64I电流FINI A(2)考虑铁心中的磁位降：铁心中查表可知：BTH 700A m铁心磁位降F H l 12.45FeA87.15A2F F F 500A87.15A587.15AIFINI A1-4图示铁心线圈，线圈A为 100 匝，通入电流1.5A B为50 匝，通入电流，铁心截面积均匀，求PQ两点间的磁位降。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2精品好文档，推荐学习交流解：由题意可知，材料的磁阻与长度

4、成正比，设 PQ 段的磁：mR3PQm 12R R3mm11F F R 150 100A71.43A141131m1-5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Wb 时；1.6510 4(2) 气隙磁通为零时；(3) 右边心柱中的磁通为零时。解：(1)4 1.65 10 Wbafedfe104B B T T104查磁化曲线得H H A mafed1.65104气隙中的磁场强度H A m477.71A m3 4 2.7574中间磁路的磁势F 477.71 2.5 332Aad1294.28A左边磁路的磁势F 1500

5、1294.28 A 205.72AF205.720.5HA m 411.44A ml查磁化曲线得B T仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3精品好文档，推荐学习交流 0.5644 2.244dcba 10 Wb10 Wb440.59104T TA m B5104查磁化曲线得HaghdA A0.75 Faghd右边线圈应加磁动势F FFaghdA A 1294.28 1234.282ad(2)F 015000.5HA m 3000A ml查磁化曲线得B 1.5T 1.544 64dcba 610 Wb46104T T B5104查磁化曲线得H A maghdA A0.75 Faghd右边

6、线圈应加磁动势F FA A0.75 2aghd(3) 由题意得 由(1)、(2)可知1.65 2.24 44ad取 1.75 4ad1.75104则B B T T2.5104查磁化曲线得H H A mafed仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4精品好文档，推荐学习交流1.75104 4 2.75气隙中的磁场强度中间磁路的磁势H A m506.73 A m742 AF 506.7 2.5 33adA 1.754addcba104T T B4104查磁化曲线得H310A mF3100.5A155A已知F F F 155A1376.8A1531AF 1500A1， 假设合理F F1右边线圈

7、应加磁动势F F 1376.8A2仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5精品好文档，推荐学习交流第二章 变压器2-1 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。由感应电动势公式可知，空载或负载情况下E 4.44fN 11，主磁通的大小取决于外加电压 、频率 和绕组匝数UU Ef111。N1仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢6精品好文档，推荐学习交流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1）额定电压不变，则U E 4.44 4.

8、44fN 1N1116050 ， 即又f磁通降低，此时可认为磁路5 6 fl s，；R I N R5 6I I mm1mmm（2）铁耗：，铁耗稍有减小； p B fFem66（3）xfL xxfL x552-3 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、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边E E12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；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？（具体测量方法略）仅供学习与

9、交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢7精品好文档，推荐学习交流2-14 有一台三相变 压器，额定容量，额定电压S 5000kKAN，Y,d ）一次、二次侧的U U 10kV 6.3kV1N2N）一次、二次侧的额定相电压和相电流。1）SNU5000I 1NA288.68AA458.21A3101NSNU5000I 2N36.32N（2）原边 Y联结：U3U 5.771N31NI I 288.68A1N1N副边 联结：UU 6.3kV1N1NI1N3458.213I 1NA264.55A2-16 有一台单相变压器，已知参数为：，R X 15.41，R X 0.964R 1250mX 12600m22

10、。当二次侧电压，电流，且N N 876 260U 6000VI 180A1222）画出归算到高压侧的T型等效电cos 22）用T型等效电路和简化等效电路求 和 ，并比较UI11其结果。1）归算到高压侧：12I RXIXRR 1X 15.412ImR 1250mX 12600mURmL122R k2R 1.70X22m仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8精品好文档，推荐学习交流2X k2X （2）T型等效电路如图示：设则U kU 0V22I I k A2122220 V A VI A11250 12600mZmI I I 83.18A53.4236.88A54.5638.12A1m22

11、I RXIXR11U E I Z V21111简化等效电路如右图：U1EEU3.892R R R2ZLk12X X X 26.34k12I I A12U U I Z 21254.02.80V121k由于在满载的情况下，励磁支路可以忽落不计，所以两I Im1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AC为正相序，试判断联结组a 和 b 的组号。ABCABCEEEEEEBYBYXYZcXYcZabab9仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢EEEbyax精品好文档，推荐学习交流BBEEEEABBCABBCEcycxAE

12、AazCayEACCAECECAECAbxabbzab由图可以看出两组均为 Y,d7仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢10精品好文档，推荐学习交流2-19 有一台 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流下 时的短路损耗为 14000W，短路电压为（百分75c1）归算到一次侧时T）用3 0.8）变压器的最大效率，发生最大效率时负载的大小（1）归算到一次侧等效电路的参数：空 载 试 验 在 低 压 侧 进 行cos 2，U U V02N6.3I I I 0.5A7.94A002N2折算到高压侧：R km 196206.3 7.94I

13、220UI2Z km 2000206.3 7.940X Z R2 2000 196 222mmm短路试验在高压侧进行U U %U 5.2%10kV Vkk1N100010SI I A 100ANk1NU1NPkcI所以：R 1002kc2k520100UIZ 5.2kkkX Z2kc 222kk仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢11精品好文档，推荐学习交流R即：，XR R10.70 X k 2X22（2）标幺值：高压侧的电阻基准值UUS21NZ 1001NIb1N1NRZ1.96，XR X 19.9 0.05mmbZmmbR，XZR 0.014X kkZkkbb（3）变压器额定电压调

14、整率和额定效率：U I R cos XNk2k21(0.0140.05 1100% 97.69%0kP P PNN0（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗4900P0PI 0.591614000k最大效率：197.97%0kNmaxS Icos P I PN20kN2-20 有一台三相变压器，Y,d11S 5600kKA U U 10kV 6.3kVN1N2N联结组。变压器的开路及短路试验数据为三相功率 W开路试验63007.4电压加在低压侧6800仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢12精品好文档，推荐学习交流短路试验323电压加在高压侧180001）归算到一次侧时近似等效电2

15、）满载且（滞后）cos 2 和一次侧电流 3（滞cos UI212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U10 3k 1Nph0.916U2Nph空载试验在低压侧，折算到高压侧：P6800 03R k0.916 104.1922I23 7.4 32m0ph6300UIZ k0.916 1237.262027.4 3m0X Z2R 1237.26104.19 222mmm短路试验在高压侧进行所以：PkI3 18000R 3323k22kph234.5234.5RR 0.069 ckkUI550 3Z 0.9831323k

16、kphX Z2kc 0.9812kkUUS2标幺值：高压侧的电阻基准值Z 1Nph1Nph 31NI1Nph1N仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢13精品好文档，推荐学习交流R，XZ 5.84X 69.10m RmZmm1N1NR，XR 0.00325X 0.0549kkZZkk1N1N(3) 电压调整率和效率：U I R X 100%NN221(0.003250.80.6)100% 1 100% 99.45%0kS cos P PNN20（2）U U 1U 10.036 V .2V22phN5600满载时SI I A323.32ANU31011N1N设， 则 由 简 化 等 效 电

17、 路 可 知U 6073.20V2I I 323.3236.88V122-23 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：第二台：，S 180kKA U U 6.3kV 0.4kV，；ZZ 0.07N1N2Nk，S 320kKA U U 6.3kV 0.4kV。 0.065N1N2Nk 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？1）当SkKA时，设第一台变压器分配负载为 ，则第二台变压器的负载S，满足：S 400S仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢14精品好文档，推荐学习交流S 137kVAS S NS SZZ*，带入数值计算可得：S k

18、VAN(2) 求 ：负载增加时， 小的变压器（第二台）先满载，SZ maxk此时S S 320kVA又S SZZ*kVASN1S S S 320167.1kVA 487.1kVA2-25 一台 ，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。I I解：SI I 41.67AN2N U2NS U I 600VA 25kVA UU11NU2NS3A52.08AUUIaN2aN1N2aNU4802aN仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢15精品好文档，推荐学习交流第三章 直流电机的稳态分析3-9 一台四极 82k

19、W230V970r/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。如果每极的2a 2仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢16精品好文档，推荐学习交流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：E C n U0eNN所以额定情况下：T C I CUNC nU PNC n UI CNeTTNTeNeNNP39.55 9.55N m807.3N mNn970N3-12 一台他励直流发电机的额定电压为230V 10A，额定转速为 1000r/min，电枢总电阻，励磁绕组电阻R 1.5a，已知在 750r/min时的空载特性如下表所示：R 88f/0.

20、41.62.02.53.0A 3.64.45.2/33120150176 194E0V 206 225240）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？1）空载时U E C n0e时： 750r/min，对应 176VI 2.5AU nfn当1000r/min ， 对 应nNnU U V VN0Nnn（2）n=900r/min 时：U V 211.2V0（3）满载情况下：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢17精品好文档，推荐学习交流E U I R V 101.5V 245VNNaP E I 2

21、4510W 2.45kW N3-13 一台四极 82kW、230V、970r/min 的并励直流发电机，励磁绕组总电阻R ，额定负载时并励回R0.0259a(75)f(75 )路中串入 3.5 2V，杂散损耗为额定功率的 ，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。解：电磁功率：82000U2308.745A，PI AN A356.52AINR R22.83.5230UfNNffNI I I 256.52A8.745A365.267AaNfNNE U I R2U 230356.520.02592V VNP E I 365.267241.46W 88.198kW 输入功率：P P p p

22、p1 88.1982.5820.5% kW 91.108kW效率：PNP182100% 100% 90%91.1083-17 一台 220V 0.12，电枢总电阻为 0.2，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 时电动机的转解：U V：I 65A时，转速n670r Na E U I R R V (0.120.2)V .2VaNaaf仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢18精品好文档，推荐学习交流 时：IAEU I R R 220V 75V 196VaaNaafEEC nn 670r min 571.3r minaaeC E C 1

23、99.2 75eaeEIa aTNmNm2 e3-18 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 0.078，不计电枢反应，试求（1）电动机的额定输出解： （1）电动机的额定输出转矩：PNT 2Nm1833.46Nm 2 （2）额定电流时的电磁转矩I 255A，I 5A，所以I I I 250ANNE U I R V 250A0.078 420.5VNaPemE I420.5250T eaN aN60N m2007.74N m2 500（3）电动机的空载转速：EC aNneNNUUn 0n Nr

24、523.19r NNCE420.5eN仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢19精品好文档，推荐学习交流仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢20精品好文档，推荐学习交流第四章 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，绕组为双层、星形联结，基波磁通量。解：极距QQq 82p2 23槽距角 p3607.5Q48qsin基波绕组系数y2k k k sin 90111d1qsin2 083.75仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢21精品好文档，

25、推荐学习交流QN3每相绕组串联匝数N c空载相电动势E 4.44fNk 111 44450160923111V VE 3E 33639V 6303V线电动势L7y 1 94-12 有一三相双层绕组，=36，p=4，f=50Hz，试求基波、5次、7 1=0.74Wb与基波磁场之比，每相只有一条支B B 1 25B B 1 495171路，试求基波、5次和 7 次谐波的相电动势。解：Qq 32 34槽距角 p36020Q36基波绕组系数qsinsin30y2k k k sin 90sin700902111d1qsin25 次谐波绕组系数qsin150y2k k k sin5 90sin350003

26、781w5p5d53 sin50qsin527 次谐波绕组系数仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢22精品好文档，推荐学习交流qsin7sin210y2013613sin70p7qsin72QN2每相绕组串联匝数N c3E 4.44f Nk 4.4450240.9020.74V V11111 1E 4.44f Nk B l 4.44550240.0378 0.74 5.96V25 555w1 1E 4.44f Nk B l 4.44750240.136 0.7410.94V49 77777 7w4-19 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

27、机的容量为 12000kW定电压（线电压）为 ，星形联结。12000103解：pI I A1374.6AN3 cos36.310 0.8U3LNNNkp相磁动势幅值F 0.91I 18271Am三相磁动势幅值F 1F 1.518271A27407A12 14-21 ）2）三相绕组一相（例如 C 相）断线时。解 ： (1) 设,则i I costBAmii I cos(t 90 )BBmf F cosxcos t11仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢AiA精品好文档，推荐学习交流f F cos(x)t )11所以合成磁势f f f F cosxcos t Fx t cos( 90 )c

28、os( 90 )111121 F cos( t x ) t x180 )21F cos( t x)1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i 0C设i I cost, 则i I costAmBmf F cosxcost11f F cos(x)t11所以合成磁势f f f F cosxcos t Fcos( 120 )cosxt111cosx 3F cos t cos( 30 )x1即合成磁势为脉振磁势，且幅值为单相基波幅值的 倍。34-25 两个绕组 A 和 ，其匝数和绕组因数均相同，A 在空间超前于 B90i I cost，问要使 A和 B的基波Am合成

29、磁动势成为正向推移（从 A到 ）的恒幅旋转磁动势时， 的表达式应是怎样的？iB解：设i I cos(t )Bm仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢24精品好文档，推荐学习交流A相：i I cost f F cosxcost1Am1B相：i I cos(t )fF x t ) )11Bm所以xcos( 90 )cos( )t 1111) 21 F cos( t x 90 ) t x 90 )21逆向旋转波相互抵消则cos(t x) cos(t x90 ) cos(t x90 )得 90 此时i I cost (90 ) Bm1f F cos( t x)t x)2 11旋转磁动势证明：f

30、F cosxcos t1i 2I t 240 )Bf Fxcos( 120 )cos( 240 )t B1 120 )i 2I cos( t C 120 )fF1cos( 240 )cos( xtC1所以f f f f111C1xcos( 120 )cos( 240 )t cos( 240 )cos( 120 )xt 11) t x120 ) 360 )221120 ) 360 )t x23 F cos( t x)21仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢25精品好文档，推荐学习交流幅值点即cos( t x) 1t x 0即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势dt4-11 计算下列三相、两

31、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 ，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。解：极距QQq 82p2 23槽距角 p360360487.5Qqsin基波绕组系数y2k k k sin 90111d1qsin230 083.75QN每相绕组串联匝数空载相电动势N c314.44fNk 1144450160923111V VE 3E 33639V 6303V线电动势L7y 1 94-12 有一三相双层绕组，=36，p=4，f=50Hz，试求基波、5次、7 1=0.74Wb与基波磁场之比，每相只有一条支B B

32、1 25B B 1 495171仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢26精品好文档，推荐学习交流路，试求基波、5次和 7 次谐波的相电动势。解：Qq 32 34槽距角 p36020Q36基波绕组系数qsinsin30y2k k k sin 90sin700902111d1qsin25 次谐波绕组系数qsin150y2k k k sin5 90sin350003781w5p5d53sin50qsin527 次谐波绕组系数qsin210y2sin49001361w7p7d7qsin72QN2每相绕组串联匝数N c3E 4.44f Nk 4.4450240.9020.74V V11111 1

33、E 4.44f Nk B l 4.44550240.0378 0.74 5.96V25 5555w1 1E 4.44f Nk B l 4.44750240.136 0.7410.94V49 77777 7w4-19 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，0.8，额定电压（线电压）为 ，星形联结。cosN仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢27精品好文档，推荐学习交流120001033 6.3 10 0.8解：pI I A1374.6AN3 cosU L3NNNkp相磁动势幅值F 0.91I 18271Aw1m三相磁动

34、势幅值F 1F 1.518271A27407A12 14-21 ）2）三相绕组一相（例如 C 相）断线时。解 ： (1) 设,则BAmii I cos(t 90 )BBm)t )1所以合成磁势Aif f f F cosxcos t Fx t cos( 90 )cos( 90 )A111121 F cos( t x ) t x180 )21F cos( t x)1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i 0C设, 则i Ii I cos tcostAmBm仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢精品好文档，推荐学习交流f F cosxcost11f F

35、cos(x )t11所以合成磁势cos( 120 )cosxt111cosx 3F cos t cos( 30 )x1即合成磁势为脉振磁势，且幅值为单相基波幅值的 倍。34-25 两个绕组 A 和 ，其匝数和绕组因数均相同，A 在空间超前于 B90i I cost，问要使 A和 B的基波Am合成磁动势成为正向推移（从 A到 ）的恒幅旋转磁动势时， 的表达式应是怎样的？iB解：设i I cos(t )BmA相：i I cost f F cosxcost1Am1B相：i I cos(t )fF x t ) )11Bm所以f f f F cosxcos t Fxcos( 90 )cos( )t 11

36、11) 21 F cos( t x 90 ) t x 90 )21逆向旋转波相互抵消则cos(t x) cos(t x90 ) cos(t x90 )得 90 此时i I cost (90 ) Bm仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29精品好文档，推荐学习交流1f F cos( t x ) )t x2 11旋转磁动势证明：f F cosxcos t1i 2I t 240 )Bf Fxcos( 120 )cos( 240 )t B1 120 )i 2I cos( t C 120 )fF1cos( 240 )cos( xtC1所以f f f f111C1xcos( 120 )cos( 2

37、40 )t cos( 240 )cos( 120 )xt 11) t x120 ) 360 )221120 ) 360 )t x23 F cos( t x)21幅值点即cos( t x) 1t x0即该磁动势为反向推移的圆形旋转磁动势dt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为什么?答：不变。设气隙磁场旋转速度为 ，转子的转速为 n，转差n1率为 n ，则转子感应电动势和电流的频率为，s f 1n121由 此 电 流 产 生 的 磁 动 势 相 对 于 转 子 的 速 度 为仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢30精品好文档，推荐

38、学习交流60f60f nn11n s sn21PP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。1s5-6 感应电动机等效电路中的代表什么？能否不用电阻2Rs而用一个电抗去代替?为什么?1s答：代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻，消2Rs耗在该电阻上的功率代表总的机械功率。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；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。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

39、内功 率因数 表达5-13 有一台 Y联结，380V，额定转速为 1444r/min 的三相绕线型感应电动机，其参数仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢31精品好文档，推荐学习交流为 =0.4 ， =0.4 ， = =1 ， =40 ， 略去不计， 4(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（2）T 形等效电路图如右设，则(3)所以（3）5-14 有 一 台 三 相 四 级 的 笼 型 感 应 电 动 机 ， 额 定 转 差 率仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢32精品好文档，推荐学习交流，电动机的容量

40、 =17kW， =380V(D 联结，参数为 =0.715 ， =1.74 ， =0.416 ， =3.03 ，=6.2 ， =75 ，电动机的机械损耗 =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，设则所 以 定 子 电 流定 子 功 率 因 数电磁功率电磁转矩输出功率仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢33精品好文档，推荐学习交流输入功率效率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)5-26 有 一 台 三 相 四 极 的 绕 线 型 感 应 电 动 机 额 定 转

41、 速，转子每相电阻。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/min，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得，补充题：三相感应电动机，额定负载时=380V(D 联结)， =7.5kW，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34精品好文档，推荐学习交流求：额定情况下的 ， ， ， 和 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

42、发电机电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在 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。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢35精品好文档，推荐学习交流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 既不等于 ，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 既不等于 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

43、大小的磁势产生的磁通不同，如右图。6-8 有一台 ，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，设，则仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢36精品好文档，推荐学习交流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， ，(1) ， (2)保持上面的值。(解：设，则即（2）令，得取 cos 0 则此时：6-17 一台 星形联结，(滞后) 的汽轮发电机 与 无 穷 大 电 网 并 联 运

44、行 ， 已 知 发 电 机 的 同 步 电 抗，额定负载时的激磁电动势 (相，不计饱1）发电机的额定负载时，端电压、电磁功率 、功率角 、输出的无功功率 及过载能力仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢37精品好文档，推荐学习交流各为多少？（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出， 、 、 及将变成多少?1）额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率设 电 网 相 电 压 为 U 为 参 考 向 量 ， 则，即由数学和原理上讲，两组答案均可以考虑取第一组答案（2）If 不变，所以，电网电压 U不变仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢38精品好文档，推荐学习交流又设则6-24 某工

45、厂电力设备的总功率为 4500kW，由于生产发展，欲新添一台 1000kW 的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到 0.8和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不计）？解：添加前：，（滞后）添加后：，（滞后）所以新添加的电动机：，（超前）仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢39精品好文档，推荐学习交流1）用电磁功率表达T P1（2）用总机械功率表达T emP（3） 用主磁通 ，转子电 流和转 子的内功 率因数 表达C IcosT 1 2T25-13 有一台 Y联结，380V，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 ，RR12= =1 ，

46、=40 ， 略XX XR2mm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；额定负载时转子的频率和每相电动势值。1）额定转差率s N0.0373sNn1500s（2）T 形等效电路图如右仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢40精品好文档，推荐学习交流设U，则U 0219.390vN31UA112mj20.0373sm20.1124.20 Ajxj40I I Am21R(3)sm170.46所以I k I 418.98A76A2i2（3）f s f 0.037350Hz 1.865Hz2N1RE2I21 204.35VsEk2E 51.09

47、V2e5-14 有 一 台 三 相 四 级 的 笼 型 感 应 电 动 机 ， 额 定 转 差 率，电动机的容量 =17kW， =380V(D 联结)，s 0.02008NPNU1N参数为 =0.715 ， =1.74 ， =0.416 ， =3.03 ，RXRX 1122=6.2 ， =75 ，电动机的机械损耗 =139W，额定负RXPmm载时的杂散损耗 =320W。试求额定负载时的定子电流，P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，设则U U 03800V11仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢41精品好文档，推荐学习交流U11R(R jx )( jx

48、)mmR jx 1R2s(R )j(x x )2mmA18.5726.35 A0.4160.02000.416(6.2)j(750.0200所 以 定 子 电 流定 子 功 率 因 数I 18.57A1cos cos(26.35 ) 0.8961R0.416jx(js18.574.72A1R(6.2)j(75(R jx jx )20.0200smmII 18.5716.94Amm1R(6.2)j(75(R )j(x x )2smm电磁功率R23I2 319.64 WWPe22s17835.191500Nm113.54Nme2 s60输出功率P s)P p p s)17835.19139320)

49、 W2eP17018.06T Nm110.5Nm21500602s)2 输入功率R23I2 3I R 3I RP1222s11mm.1934.72 6.2318.57 W 18989.26W22效率p100% 89.6%2p1仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢42精品好文档，推荐学习交流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)5-26 有 一 台 三 相 四 极 的 绕 线 型 感 应 电 动 机 额 定 转 速n 1485r minNR 2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

50、率s NN1n1调速后的转差率 n n s0.31n1设串入调速电阻为 ，调速前后负载转矩不变R所以满足 RsR，22sN得s0.3R ( R (0.012s2N补充题：三相感应电动机，=380V(D 联结)， =7.5kW，UP1NN额 定 负 载 时，n 960r minNcos 0.824p Wcu1N，p 231Wp Wp 37.5W求：额定情况下的 ， ， ， 和 sfpI221N解：额定转差率n1s NNn1转子侧频率f s f 0.0450Hz 2Hz2N1总机械功率P P p p (75004537.5)W 7582.5WN仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢43精品好

51、文档，推荐学习交流11所以电磁功率P P 7582.5W W1s10.04N转子铜耗输入功率p s P 0.047898.44W W2NP P p p (7898.44474W 8603.44W1cu1效率P 100%100%87.2%2P1定子电流P8603.44I 1A15.86A1U cos33800.8241N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 和负载电流 之间的相角EI0差 。交轴电枢反应产生交轴电枢磁动势，与产生电磁转0矩及能量转换直接相关；直轴电

52、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d反应理论？凸极同步发电机负载运F1Fad1 既不等于 ，00Bad1问电枢磁场的基波与电枢磁动势的qB1F1仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢44精品好文档，推荐学习交流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00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 ，60000KW，

53、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x x E0dq磁饱和与定子电阻)。解：额定功率因数P67， NSNNN设，则U 0I E U jI x 0j310.71.48623.8Qq23.8 N 31 23.8 54.80NNE E I (x x )E I (x x )0QddqQ0dq1.486sin54.8 0.7)1.7316-15 有一台 =0.8， 5的凸极同步发电机与电网并联运行，xxdq已知发电机的端电压和负载为，（滞U 1 I1 cos 0.8 (1)， ；E0N(2

54、)( 保持上面的值)。pe(max)E0仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢45精品好文档，推荐学习交流解：设，则U 0I E U jI x 0j36.8736.87 17.1 53.970.51.3617.10Qq即17.10 N0NI I sinsin53.970*d0E E I (x x ) 1.36sin53.97 0.31.60300Qddq（2）E*sin ( )sinP *02 x xx*edqd1.60311 11sin ()sin 2.00sin 0.375sin0.82 0.5 0.8令 *，得02.00cos0.75cos2 0e1.5 2 0.75 022 44

55、1.521.5取 cos 0 则 此时：72.240p*e2sin0.375sin2.136-17 一台 星形联结，cos(滞后) 的汽轮发电0.8N机 与 无 穷 大 电 网 并 联 运 行 ， 已 知 发 电 机 的 同 步 电 抗，额定负载时的激磁电动势(相，不计饱x 7.53sE 17.2kV01）发电机的额定负载时，端电压 、功率角 、输出的无功功率 及过载能力PeQN2各为多少？（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出，使发电机输出的有功功率减少一半，问此时的 、 、Pcos e及 将变成多少?Q21）额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除

56、 谢谢46精品好文档，推荐学习交流P P S cos 312500.8kW22500kWeNNNQ S sin 312500.6kVar 18750kVar2NN设 电 网 相 电 压 为 U 为 参 考 向 量 ， 则，0U U0SI 0NU，即SE UjI xE 0 x s36.87 )00NU0s0N0.6Ns0NE sin 0.8NsU0N47062.51.7210 cos U 1033UN1.7210 sin 1033UN47062.5103103 ) U 247062.5 () (2)223UUU4201.7156U26152441 0912N1N2 1.677 3.515kksi

57、nsin1P2N1N2由数学和原理上讲，两组答案均可以考虑取第一组答案k 2.0)则 (3040)PN（2）If 不变，所以，电网电压 U不变E 不变011P P 25000kW12500kW22eeEV0 xPmesPx125007.5336.1217.2 arcsinarcsin17.34esmEU0仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢47精品好文档，推荐学习交流设则U 0E 17.340 E U jI x0s 63.52 I0sP cos cos63.52 0.446Q sin 25087kVar2ecos6-24 某工厂电力设备的总功率为 4500kW，cos 0.7由于生产发

58、展，欲新添一台 1000kW 的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到 0.8和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不计）？解：添加前：，cos0.7（滞后）P 4500kWP0.7 6429ScosQ Ssin 0.714P PP (45001000)kW5500kW，（滞cos 0.8N后）P0.8 6875ScosQ S sin 68750.6kVar 4125kVar所以新添加的电动机：P 1000kW，Q QQ 466kVar（超前）NNS PQ 1000 466 kVAkVA2222NNNP NSNN仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢48精品好文档，推荐学习交流第一章磁路电

59、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l ，单位：AAR m1-2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。与铁磁材p C Vnhhm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。与p C f1.3BG2hFem材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。1-3 N=1000 0.025m（铁心由 0.35mm 的 DR320 叠片

60、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Wb，不计铁心的磁位降时所需7.5104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。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢49精品好文档，推荐学习交流解： 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:AA 0.0251.250.93m2.9224m2(度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度l 5104m铁心长度7.52 l 1.252 51.250.025 2cm 12.4510 2m铁 心 、 气 隙 中 的 磁 感 应 强 度7.5104B B T T