电机与拖动学习辅导与习题全解

t

由大连埋工大学唐介主编的《电机与拖动》教籽已由高等教育出版社出版发

行;为了给使用该教材的学生提供复习和自主学习的帮助，我仃编写了本书作

为与垓教科配套的教学参考书2本书也可供教师各摄和批改作业时参考2

本书包含了《电机与拖动》上篇“电机与拖动，基础”的全部内容“拿次与教

材一致,每章分“基本要求”、“思考题解答”和“练习题解答”三部分。

“基本妻求”说明了对各部分内容的要求，箕中重点部分属于''掌握”的

内容，其余属干“了解”的内容C

“思考题解答”给出了配套教材中全部思考题的解答，这些思考题多为基

本概念题，可供课堂讨论、教师提问和课后复习用。

“练习题解答”给出了配音教材中全部练习题的解题过程和答案，书中图

号则按本书顺序编号0

学习知巩和培养能力只有在端正学习态度的前提下通过科学的学习方法和

刻苦努力才能实现，希望读者能合理利用本书，对学习起到指导和辅导的

作用。

参加本书编写的有■唐介（主编）、刘婉（1,2章）、徐占国（3、4章）、刘凤春

（5、6章）、刘文琦（7、8章）、刘华毅（9、10章）。

本书经大连理工大挈马鉴教授仔细甯阅，提出了宝管的修改意见，在此谨

表示衷心感谢：

由于肝间仓促、学识有眼，难免存在不定和不妥之处，欢迎读者给予批甘

指正“

编者

2004年4月

目素

第1章磁路.......................................................1

第2章变压器....................................................7

第3章异步电机的基本理论......................................23

第4章异步电动机的电力拖动....................................33

第5章同步电机的基本理论............................4X

第6章同步电动机的电力拖动....................................60

第7章直流电机的基本理论......................................67

第8章直流电动机的电力施动..................................78

第9章控制电机................................................91

第10章电动机的选择............................................97

第H章电力拖动系统的动力学基础...............................103

第1章磁路

一、基本要求

1.了解磁场的基本物理量。

2.了解物质在磁性能方面的特点：

3.掌握磁路欧姆定律，了解磁路基尔霍夫定律，了解直流无分支磁路的

计算e

4,了解侏心线圈电路中电压与电流的关系和功率关系，掌握铁损耗的形

成和减少铁损耗的主要方法.

二、思考题解答

1.3(1)磁路的结构一定，陵路的磁阻是否一定，即磁路的磁阻是否是

线性的？

答由于酸性材料的磁导率/不是常数，B与〃不是正比关系，因此,

磁路的结构(即尺寸、形状和材料)一定时,磁路的磁阻并非一定，即磁路的磁

阻是非线性的°

1.3(2)当磁路中有几个磁通势同时作用时，磁路计算能否用叠加定理？

答由于磁路是非线性的，因此不能用叠加定理,

1.4(1)教材图1.4.1所示交流铁心线圈，漏阻抗可忽略不计，电压的有

效值不变.而将铁心的平均长度增加一倍，试间铁心中主资通最大值。的大

小是否变化？如果是直流铁心线圈，铁心中的主磁通0的大小是否变化？

答增加铁心的长度是不会改变铁心中主磁通最大值叱”的。因为在忽珞

漏阻抗时，0.尸]⑼，即中匠与磁路的儿何尺寸无关v如果是直流铁心线

圈,铁心的长度增加一倍，在相同的磁通势下，由于磁阻增加了，主磁通就要

减小2

1.4(2)两个匝数相同QY]=,%)的铁心绕圈，分别接到电压值相等(齿二

优)，而频率不同(方＞人)的两个交流电源匕时，试分析的个线圈中的主磁通

明m和中2m谁大谁小(分析时可忽略线圈的漏阻抗)。

答根据/=三/可知%n＜。

1.4(3)宜流电流通过电路时，会在电阻中产生功率损耗，恒定磁通通

过磁路时，会不会产生功率损耗"

答恒定磁通通过磁路时，不会在磁路中产生功率损耗。这是因为磁路中

的功率损耗即铁损耗，如果磁通不变化，就不会在铁心中产生涡流和磁滞现

象，也就不会产生涡流损耗和避滞损耗，即不会产生铁损耗。

1.4(4)交流铁心线圈，电压大小保持小变，向频率由50Hz增加到

60Hz.设a=2.0,试问该磁路中的铁损耗是增加了还是减小了？

答忽略线圈的漏阻抗，则6n=益防，，由50H2增加至欣Hz,文。和

限将减少至原来的土，由公式PFe=(RJ%+K/2产琮内可知将减少C

三、练习题解答

1.2.1求下述两种情况下待钢中的磁场强度和磁导率：(1)3=0.5丁;

(2)B=1.3T,并比较饱和与不饱和两种情况下谯的〃大,

解本题目的是为了比较在磁路不饱和与魅路饱和两种情况下，磁性物质

的导磁能力。

(1)8=0.5T时

由磁化曲爱音得月=4A/Cm,因此

产=.二—H/m=0,00125H/m

(2)B=1.3TD't

由磁化曲线查得H=16A/cm,因此

B£3

〃=♦=H/m=0.0008125H/m

H16x10*

由于"=0.5T时，磁路未饱和，3=1,3T时，磁路已饱和，可见.磁路

不饱和时〃大C

1.2.2已知硅钢(含硅4%)的〃=4A/cm,铸铁的〃=9A/cm。求它们的

日和"，并比较谁的导磁能力强V

解本题目的是为r比较砰钢和铸铁两种磁性材料的导磁能力。

(I)硅钢，，=4AAm时

由筱化曲线查得T,而且磁路已饱和°由此求得

2

,ti=患=J，；&H/m=0.0027511/in

(2)铸铁，H=9A/cm时

内磁化曲线查得8=0.2T,而且磁路未饱和°由此求得

户=4=裳2H/m=0.000222H/m

产H9x1/

可见，硅钢的导磁能力强。_____—

13.1在如图】•】所示磁路中,铁心的平均长M|

度”lOOcm,铁心各处的截面积均为工二10cm2,叮广

空气隙长度/0=1当磁路中的磁通为0.0012Wb卜--------二/

时.铁心中磁场强度为6A/cme试求铁心和空气

隙部分的磁阻、磁位差和线圈的磁通势。超1」

解本题目的是为了了解磁路的磁阻、磁位差和磁通势“

取逐路空气隙部分的截面积与铁心的截面积相同，因而，遨路各处的磁感

应强度为

00.0012

彳一lOxlO：4T=1.2T

铁心的磁导率为

Me=掾=:L：-,H/rn=0.2X102H/m

,cHe6xIO

铁心和气隙部分的随阴为

_ie10(JxIO-3J6

Blc=芯-0.2xIo-WloT7历二H-=0.5xICH-

/o1x10-2

、，，.^r—，一.一.■一[1=7.96x1c6H-]

幺祖-4nxicT'x10x10"

铁心和气隙部分的磁位差为

忆=H4=6xl00A二600A

%=H%=9lo=r4^x1xlO-2A=9550A

4kx1。

线圈的磁通势为

f'=Umc+UM=(600+9550)A-10150A

1.3.2在一个铸钢制成的闭合铁心上绕有一个01数AZ1000的线图，铁

心的截面积、=205乙铁心的平均长度2=50皿。若要在铁心中产生中=

0.002Wh的磁通，试问线圈中应通人多大的直流电流，如果制作时不注意使

铁心中出现一长度"=0.20cm的气隙，若耍保持磁通不变，通人线圈的直流

电流应.增⑪多少？这时空气隙的横阻为多少？

3

解本题目的是为rr解空气隙的存在对磁路的影响。

（1）无气隙时

株心中的磁感应强度为

口①0.0021.下

H=-=---------3I=【I

A20x10-4

由酸化曲线查得，=9.2A/cm：,因而磁通势

F=m=9.2x必50乂10-2A=«0A

线圈电流

（2）有气隙时

气隙中的磁场强度为

〃产员-41m--1

-7HT=0：96XlO6H

4nx10

线圈磁通势应增加的数值

△F=Wo?o=0.796xIG^xOdx］（广2A=0」592x1"A

线圈电流的增加值

△F0.1592xIff1

A/=A=1.592A

1000

气隙的破阻

■=箓=包才】=0.7%><心限

1.3.3图1.2所示磁路中，铁心厚度均

为50mm,其余尺寸如图所不，单位为mm,

铁心1用硅钢、铁心2用铸钢制成，若要在

铁心中产生0.0012Wb的磁通，线圈的磁通

势为多少？

解本题目的是为了熟悉第一类直流无

分支破路的计算：

由图1.2求得磁路各部分的长度为图12

G=[2x(120-20)+(200-20)+(200-20-50-1)]mm=509mm=50.9on

I2=50mm=5cm

/Q=2x0.5mni=1tnm=0.]cm

磁路各郭分的截面积为

50X20mm*=1000mil?-10<m2

4

月2二/11=1000mm2=10cm2

.40二月[二1000nun2=]0cm2

感路各部分的磁感应强度为

卅R■-8B”_£的_-史4「_P10xI20iTT―-1L2OT丁

意磁化曲线，得

Hi=5.4A/cnm

=12.7A/on

6

//0=—=4L：,Vm=0.955x!0A/m=0.955xI。A/cm

jut}4rcx107

最后求得磁通势为

F+HR/(5,4x50.9+12.7x5+0.955xlGxO.1)A

1294A

1.3.4在一铸钢制成的闭合磁路中，有一段瓦=1mm的空气隙，铁心截

面积为,4=16cm\平均长度/=50cm.问磁通势M=1116A时，磁路中磁

通为多少？

解本题目的是为了了解第二类直流无分支磁路的计算.

采用试探法，先忽略铁心的磁位差，则

HQ=j-=Mm=I116x103A/m

%=〃o%=4"xlO-7xlU6xIO5T=1.4T

◎=BoAo=】.4X16x104Wb=0.00224Wb

考虑铁心磁位差后，在同样的F下，0将减少，故选手=0.002Wb重新

计机

5o=fi.=~=-f~pT^1.25T

16x10

H，i=—~~一^4^~7A/m=D,99,5x1伊A/m

,«o4nxi0-

查磁化曲线得H}-14A/cm

F=+Hj=(0.995x10^x1x10-s+14x50)A=1655A

计算结果说明①仍选得太大，再选0=0.0015Wb,

B°=&=f=匕T=0,9375T

月。16x*ioq

„%0.9375%,crMin6«/

%=—=;----rrr=A/m=0.746xl(rA/m

如4JTX0'

5

查磁化曲线得//|=8.4A/cm

F=a/()+=(0.746xl^xLxIO_3+8.4x50)A=J166A

再选①二0.00144Wh,

E、--"电1一6x。,U期).TTI-0"9"T】

&=--"=：~A/m=0.7166xA/m

〃041rx10-'

查破化曲线得从=8A/cm

F=H/o+=(0.7166xMLxIO_3+8x50)A=1116.6A

误船不大，在允许范围之内，故最后求得。=0.00144Wb。

1.4.1一交流铁心线图电路，线圈电压"=380V,电流/=1A,功率因

数;l=ros4=0.6,须率/=50Hz,匝数N=8650,电阻式=。4。，漏电抗

X=0.6d,求线圈中的电动势和主磁通最大值。

解本题目的是为了复习交流铁心线圄电路中电磁关系口

选择电压为参考相量，即。=380生。电压与电流的相位差

(jp=arecos<p-am0.6=53.1°

Ffl交流铁心线圈电路的电动势平衡方程求得

E=-0+(尺+jX"=I-38(W+(0.4+i0.6)X1/-53.1"V

=379.0006。V

由此求得

E切9

6=74."44^必?-4….44x:8黑650x5sCWb=0.0002Wb

1.4.2-铁心线圈，加上12V直流电压时，电流为1A;加上110V交流

电压时，电流为2A,消耗的功率为88W,求后一情况下线圈的铜损耗、铁投

耗和功率因数。

解本题目的是为了复习铁心线圈电路中的功率关系.

内线圈加直流电压町的电压和电流值可求得线圈的电阻为

N=+=夕Q=12U

由线圈加交流电压时的数据求得交流铁心线圈电路中的桐损耗、铁损耗和

功率因数分别为

22

PCu=^-12x2W=48W

。&=2一产5=(茂-48)W=40W

,P_88仆i

一I10X2-0，4

6

第2步变爪器

一、基本要求

I.掌握变压器的工作原理。

2.了解变压器的基本结构和主要种类，掌握变压器的额定值，

3.掌握变压器的等效电路及其运用；了解变压器的基本方程式和相量图.

4.掌握变压器的参数测定，

5.r解变压器的运行特性,掌握变压器的电压调整率.功率、损耗和效

率的计算，

6.『解三相变压器联结组的表示方法及冗判断。

7,掌握变压器理想并联运行的条件，

8.了解自耦变压器。

9.「解：跷组变压希。

io.r解仪用互感器•

"U.r解小容量变乐器的设计。

二、思考题解答

2.1(t)变压器能否用来变换直流电压？

答不能，因为这时的主磁通为恒定磁通，不会在变压器一、二次绕组中

产生感应电动势，二次绕组的输出电压为零。

2.1(2)在求变压器的电压比时，为什么一般都，用空载时高、低压绕组

电压之比来计算？

答因为变压器的电压比等于一、二次绕组的感应电动势之比，也即匝数

EN

之比，k屋,二节：.空载时，民=3;负载时，-当=〃-彳小，

心=%+242,显然用空载时一、二次绕组的电压之比来计算电压比精潴度

较高,

由于变压器既可能是高压绕组作一次绕组、低压绕组作二次绕组，也可能

反之。为统一起见，工程上-•殷都用空盘时高、低压绕组电压之比来计算变压

器的电压比C

2.1(3)为什么说变IE器一、二次绕组电流与匝数成反比，只有在满载

和接近满载时才成立，空载时不成立"

答因为空载时二次绕组的电流等于零,因此不存在电流比的关系，

因而满载和接近满载时，­-、二次绕组的电流远大于空载电流，在碳通势平衡

方程式中,忽略空载电流才能得到一.二次绕组电流与质数成反比.即彳二

•*2__1__¥交

所=7这一关冢“

2.1(4)阻抗变换公式,即教材中式(2.L1D是在忽略什么因素的情况下

得到的？

答阻抗变换公式是在忽略--、二次绕组的漏阻抗和空载励磁电流时.把

变压器当作理想变压器的情况F得到的-

2.2(1)额定电压为10000/230V的变压器，是否可以将低压绕组接在

380V的交流电源上工作？

答不可以。由于一次绕组电任通过了额定电压，e1r,大幅度增加，使得

励磁电流(空载电流)和铁损耗都大幅度增加，变压器发热严重,会烧坏变压

器:.血且，这时二次绕组电压也远大于10000V,会造成由其供电的用电设备

(负裁)的损坏。

2.2(2)变压器长期运行时，实际工作电流是否可以大于、等于或小广

顼定电流？

答可以等于或小于领定电流，不可■以长期大于额定电流。

2.2(3)变压器的额定功率为什么用视在功率而不用有功功率表示？

答变压器一定，则额定电压和额定电流一定，额定视在功率也就一定,

而有功功率还与负载的功率因数有关，不是由变乐器自身所能确定的，故额定

功率用视在功率来表示O

2.3(1)试根据丁型等效电路画出变压器空载时的等效电路。

答变压器空载运行时的等效电路如图

2.1所示,

2.3(2)变压器在空载和轻载运行时，可

否应用简化等效电路3

答不可以。

2.3(3)试根据简化等效电路画出简化相

量图。

图2.1

8

答画出的简化相量图如图2.2所示＞

⑶电感性负玻(b)中阻竹负战(0电容性负我

图2.2

2.4(1)为什么说5不变，则铁报耗不变，

答由铁损耗公式.即教材中式(1416)或式(1417)可知，与/和

纥「有关」由于变压器工作时/不变，由式⑦益力可知、当5也不变

时，基本不变，田,也就基本不变.故■不变，铁损耗不变。

2.4⑵外需从室温值换算成乃也值，而治为什么不需要换算？

答因为凡“是反映供损耗的等效电阻，与温度无关，故Rm不需要换算、

2.4(3)变压器在额定电压下进行空载试验和额定电流下进行短路试验

时，电压加在高压轲测得的乙和％与电压加在低压侧测得的结果是否相同？

答相同“

2.5(1)电压调费率与哪些因数有关，是否会出现负值？

答电位询整率与负载的功率因数有关，当负臧为电容性时，电压调整率

可能会出现负值“

2.5(2)最大效率、额定效率和实际效率有何区别？

答最大效率是负载系数万二伉1sx时的效率，额定效率是在规定的负载功

率因数下卜=1时的效率，实际效率是在实际的负载功率因数下/?为实际值时

的效率口

2.6(1)工相变质器的联结组号-共有几种？

答24种“

2.6(2)联结组号为Y,心的三相变压器，其高压绕组线电动势与对应

的低压绕组的线电动势的相位龙是多少？谁滞后谁，谁超前谁？

答相位差为5x妙=1妤，高压绕组线电动势超前，低压绕组线电动势

滞后,

2-6(3)如果已知联结组，你能否画出绕组的嵌结图？

答可以.一般步骤为先画出高压绕组联结图和电动势相量图，然后根据

联结组号函出低压绕组电动势相量图，最后画出低压绕组的联结图,

2.7(1)两台变压器并联运行，它们的容量相同而阻抗电压标么值不同.

9

试问谯分担的负载多？

答阴抗电压标么值小的变压器分担的负载多。

2.7(2)两台变压器并联运行，阻抗电压标么值相同而容量不同.试问

谁分担的负载多？

答容量大的变压器分担的负载多。

2,7(3)联结组分别为Y.y4和D,出的两台变压器能否并联运行？

答联结组不同不能并联运行。

2.10某三绕组变压器，高、中,低压三个烧组的绕组容量分别为100kVA.

1004；3和50田认，若高压绕组作一次绕组，中压绕组输出40k『A,低压

绕组输出60kV・A,这种情况是否可以？

答不可以,因为低压绕组输出60kV・A.超过了它的绕组容量50kV，九

三、练习题解答

2.1.1某单相变压器.一次绕组加10(XX)V的电压，空域时二次电压为

230V,满载时二次出流为217A..求这台变压器的电压比和满载时的一次

电流”

解

UiN10000V

230V

，2N2U

IN=7=43.5A=5A

2.1.2一单相变压器，一次绕组匝数M=867,电阻％=2.45"漏电

抗£=3.800;二次绕组匝数阳=20,电阻电=0.0062口，漏电抗必二

0.00950c设空载和负载时⑦妨不变,且内尸也O518WL,[/)=10000V,/=

50Hze空载时，&超前于&180-2。，负载阻抗ZL=00038-j。一0015Q,

求：(1)电动势4和%；(2)空载电流人(3)负我电流&和

解⑴求£和心

E]=4.44必/4=4.44x867x50*0.0518V=9970V

£*=4.443才0m=4.44x20x50x0.0518V=230V

⑵求4

5+Et_mooo/1802+997”或

石一=2.45+J3.80A=10.18/-187.87°

(3)求」和A

10

扁230上如

h=A=180007-38.66°A

Z2+Zio'o062+j0.0095+0.0038-jO.OOl5

人言第=43.35

?V?Zu

,h18000,.....

八T百A二415A

2.1.3晶体管功率放大电路输出端需接一个电阻R.=8。的扬声器。对

扬声器而言，功率放大电路相当于一个交流电源，其电动势阮=8.5V,内电

阻心=72。°现采用卜述两种方法将扬声器接至功率放大电路输出端：（1）出

接接人；（2）经电压比4=3的变压器接入。试求这两种接法下功率放大电路的

缩出电流和输出功率,

解（1）直接接入

，飞f%=£sA=0」优A

P=RJ2=8x0.1062W=0.09W

（2）经变压器接入

凡即=3晨8。=72。

,雁8.5

IMM.・------..............A=0.059

氏§+&-72+72

P=%产=72x00592W=0.25W

2」.4三相变压器每相高、低压绕组的匝数比率=10。分别求变压器在

Y,y、Y,入0,d、D,y联结时空载线电压的比值。

解Y,y联结时

以一独一出

Y,d联结时

护_-当卷=1.73x10=17.3

V2LU2P八'2

D,d联结时

九/M

%二乐=瓦=】。

D,y联结时

1-11____L必_<7g

11

2.2.1•台单相变压器,5N=200kV-A,£/lN/t/2(s=10000/230V&⑴求

该变压器的额定色流；(2)如果用三台这种变压器组成一台D,y联结的三相组

式变田器.求这台二相变压器的额定电压.额定电流和容量。

解(1)单相变压器

叫驶A二870A

⑵二相变相器

5"3x200kV-A=600kV«A

储、^10000V

&N=再x230V=400V

_告_600x1炉

小\35「133乂10000

,8600xl(P.u

，2N=~F~~—A=H

J3U2NL73x40)

2.2.2SN=75k\'A的三相变压器，以400V的线电压供电给三相对称负

我，设负载为星形寐结,每相负载的阻抗力,=2-15d问此变压器前两担

负上述负载？

解负载阻抗模

|zjl)=2.5。

负毂相电压和相电流

A=92A

二相负载的视在功率

SL=3irLrZir-3x230x92kV»A=63.4Sk¥*A

由JsL<sN,故此变压器能担负该负载。

2.3.1某三相变压器，Y,yn联结。，%=梃kV・A,"小//=6.3/O.4kV,

⑹二611,一1二8Q,Wz=().0240,12」0.040，^,=15000,'.=60000,

高压绕组作一次绕组，加上额定电压，低压绕组向一星形联结的对称三相负载

供电，负载每相阻抗Zi.=2.4+jL2f)0试用T型等效电路求该变压器一、二

次电流的实际值，并分析该变压器是否过载，

便卜_外,£11/包_211_1575

僻上桥-%必旷0.4V一⑸乃

UN=~7=^=V=3641.62V

v!3i•/3

22

=4Z2=J5.75(0.024+jO.(M)。:(5.95+j9.92)fl

22

Zi=kZL=15.75(2.4+jE2>♦=(595.35+j297.68)D

Z；+7：=(5.95+j9.92+595.35+j297.68)0=(601.3+j307.6)fi

=675.41/27.09°C

7^zjz^zo[(1500+j6(XD)xg75.41/27.皎

乙/7+乙+扇+广[

26+]8+1500+j6000+ft)l3+j3G7?6Q

:637.61/3].8。Q

.U3641.62/01/

八二l三NP二由商=

0

£；=E,=Zl/J-t/inrzz[(6+j8)x5.71/-31.8-3641.62JV

=3588.49/-180.33°V

t?3588.49/-180.33°,一,…

h=不为=——717®，A=53」皿丝A

=5.31/152.58。A

/2=klz=15.75x5.31=83.63A

..SA63xIO3,.

皿小丽：必丽一卯O八1

由于1?V/邢，所以未过载o

2.3.2试用简化等效电路求上题中变压器输出的相电流、相电压和线电

流、线电压.

解U^[>--rr=V=3641.62V

v31•万

,UINP[外/g6,3..„

卜=斤]—=----=/=15.75

“NPU“430.4

22

Zj=iZ2=15.75(0.024+p.(M)Q=(5.95+J9.92)Q

=C%.=15,75?(2.4+j1.2)。=(595,35+1297.68)H

)r==_____________364].62_____________

1_-2-Z]+Z[+Zj=6+j84-5.95+j9.92+595.35+]297768A

=5.32/-27.46°.A

5=邮=15.75x5.32A=83.79A

%=ZL|左二八&fL2*x83.79V=224.56V

13

7Jr=7^=83.79A

f2L=8U2r=1.73x224,56V=388.48V

2.3.3一单相变压器，SN=50kV-A,t/1N/(/2X=10000/230V,=

40n,Xj=6onf%=。.02口，M=^=24000,im=12000^当

该变压器作降压变压器向外供电时,二次电压%=215V,电流/.180A,功

率因数A,=0.8(电感性)。试用基本方程式求该变压器的为、八和

解八部蜜…

E2=t)2+Z2/2=f215/01+(0.02+jO.Oi)X180/-36.87,1V

三222.23/3-93°V

瓦二成二43.48*222.23/色筌V=9662.56/0.93。V

,£19662.56/0.93°

A=0.79/102.24。A

户乜=_24a)7ji2o66-

==^0.79/102.24s-180/-36.87°\/

—…「EA=4.76/136.96°A

43.48f

+-9662.56/0.930+(40ij6Q)x4.76/136.96^]V

=9998/-178.65°V

2.4.1一单相铜线变压器，SN=20000kV-A,%“％、=127/11kV,

%〃2N=157.5/1818A,a=50Hz,室温8=15T。在低压恻做空载试验，测

得“GlkV,4)=45.5A,Po=47kW;在高压侧做短路试验，测得外=

9.24kV,；1=157.5A,Ps=129k也设兄=是，X1=莅，求折算至高压侧

75七时的T形等效电路中的各参数。

解(D由空载试验求得

IZg|="y^-I；：yfl=241.76O

/Q4J.3

*Qa，•n

人=J|Zm12一定=vz24l.762-22.72£1=240,690

L%127V..„

八匹=rrvM'

折算至高压侧，则

&|=11.55zx241.76Q=32251.39n

心产11.552x22.7Q=3028。

Xm=II.55"x240.69(1=32110fl

(2)由短踣试验求得

14

：59.24x1&门<o

7二〒=--—U=58.67Snz

111J/.3

RPi129xl&c_c

/或二w=n=5.2II

7i157.5Z

A=J|Zs|2-Rg=V58,672-5.22Q=58.44n

换算至75t,则

&=§^'526,450

%=58.44。

Ri=R；=[R0=-yx6.45£1=3.225。

Ar工

莅=益=：卷=/X58.440=29.22n

2.4.25CL-1600/10型三相相线变压器，D,即联结。SN=1600kV-A,

UI/U2N=10/0.4kV,5/小=92.5/2312A。在低压侧做空载试脸，测得

5L=400V,d=104A,%=3950W;在高压侧做短路试验，测得。北二

600V,/lt=92.5A,Ps=13300Wc实验时室温为20七。求折算至高压恻

75t时的7m、7m、IZml和慨、心、|ZS|。

解(1)由空载试验求得

II■U】i/g400门cisc

।7M"七=1^7^°=2.223°

口3950cciv>c

Rf=57i^a=°」22Q

xm=/42-峻=n=2.22。

-NP匕IN10小乂

“如=6席=0,4473=43口

折算至高压侧为

此643.25?x0.122。=22s.21R

心=43.252'2.22H=4152.65C

'Zj=43.252x2.2230=4158.26。

(2)由短路试验求得

IJU$仅600门ii”，、

14sl=-r-----c-Q=11.22C

h八J后92.5/1.73

_fs_Ps_Ps13300八i<<八

"3"一久/n/内产="=■「=i'55。

15

2

*E="1Zsl-=VH.222-I.552a=n.iin

换算至75七为

||^xL55n=1.89n

R,=

Xs=11.11Q

2

|Zs|=、/眠+忌=^1789+1117n=11.27n

2.5.1求用练习题2.4.1中变压器向入2=0,8（电感性）、而=1（电阻性）

和心」08（电容性）三种负载供电时的电压调整率。

解由练习瘟2.4.1已求得Rs=6.45Q,居=58.44①

⑴改=08（电感性）时

R=(«scos<jp2+,Y$sinx100%

=(6.45x0.8+58.44x0⑹潦缶K100%

-4.99%

(2)M=1(电阻性)时

VR=(/?j,cos<p2+向x100%

IS

=(6.45x1458.44x0)^^x100%

=0.8%

(3)幻=0.8(电容性)时

I、-(Rcos<P2+X$8inMx100%

s普(

=(6,45x0.8-58.44x0.6)

=-3.71%

2.5.2用练习题2.4.2中的三相变压器向一电感性对称三相负载供电。

求:（1”2=0.8和义=0.6时的电压调整率;（2）瞑忽略不计，入2=08负载

系数月=1和,9=0.5时的效率；（3）在刈=0.8效率最大时的负载系数以皿和最

大效率%皿

解由练习题242已求得色=1.89。，K=H.1I

LNP=保=等*A=53.47A

U=%=10xl（^V=10000v

（1）求电压调整率

16

当抬=0.8时

唳=(/?s8s勺2+入辟山中2)X100%

切用

S347

=(1.89x68+11.11x0.6)^^xl00%

1UVAAJ

=4.37%

当22=0.6时

=(R§cos02+A-ssin仍)x100%

%JN"P

、《a47

二(1.89x0.6+11.11xO.8)^^x】00%

JLIJlAAJ

=5.36%

(2)求效率

当g=1时

部入2

7x100%

-为NA+/O+『PS

1x1600x0.8

*100%

-lx1600x0.8+3.95+12x13.3

=98.67%

当f=0,5时

二公7书片而x1必％

7

由N，2+ro+prs

0.5x1600x0.8

=0.5x1600x0.8+3.95+0.52x13.3x100%

=98.87%

(3)求区2和7

0.545

0nl2

mX100%

回电岛入工+Po+第/s

_0545x1600x0^8__________100夕

=0.545x160?0x0.8+3.95+0.5452xj3,3X尻7c

=98.88%

2.5.3求练习题2.3.3中变压器的输出功率匕、铜损耗Pj铁损耗Pft

和效率¥(可利用教材书后该题答案)0

解P,=t/272coe^=215x180x0.8W=30960W

Pc”=4"+尺26=(40x4.7652+0.02X1802)W=1556W

17

尸Fe=Rm*=2400x0,T92W=149HW

x1（X）%=9i%

3=P*+P；+PF+xl00%=30960+1556IT颐

2.6.1画北图2.3所示三相变压器的电动势框量图，确定其联结组。

解

、图2.3

2.6.2画出联结组为Y.”和Y,d5的绕组联结图。

解电动势相量图和绕组联结图如图2.4所示。

2.7.1三台电压比、联结组和阻抗电压的标么值都相等的变压器并联运

行e它们的容量分别是限1=1伽kV・A,SN2=200kV-A,SN3=400kV・A。试

求：（1）总负载为560kV-A时，它们各自分担的负载是多少；（2）它伍;能承担

的最大总负载是多少？

解(1)由于各变压器承担的负载与容量成正比，故

SL；S2：&=，〃1；5心5>3=100：200：400

Si==Jx560kV'A=80kV*A

177

22

52=ySL=yx560kV-A=160kV-A

44

Sj=-ySL--x560kV*A-320kV■A