《電機(jī)學(xué)》復(fù)習(xí)資料

PAGEPAGE32《電機(jī)學(xué)》復(fù)習(xí)資料第頁電機(jī)學(xué)復(fù)習(xí)資料基本電磁定律和磁路電機(jī)的基本工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律、磁路定律和電磁力定律等定律的基礎(chǔ)上的，掌握這些基本定律，是研究電機(jī)基本理論的基礎(chǔ)。全電流定律全電流定律式中，當(dāng)電流方向與積分路徑方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，電流取正號。在電機(jī)和變壓器的磁路計(jì)算中，上式可簡化為▲電磁感應(yīng)定律=1\*GB3①電磁感應(yīng)定律e=-式中，感應(yīng)電動勢方向與磁通方向應(yīng)符合右手螺旋關(guān)系。=2\*GB3②變壓器電動勢磁場與導(dǎo)體間無相對運(yùn)動，由于磁通的變化而感應(yīng)的電勢稱為變壓器電動勢。電機(jī)中的磁通Φ通常是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，線圈中感應(yīng)電動勢的有效值為=3\*GB3③運(yùn)動電動勢e=Blv=4\*GB3④自感電動勢=5\*GB3⑤互感電動勢eM1=-eM2=-▲電磁力定律f=Bli▲磁路基本定律磁路歐姆定律Φ===ΛmF式中，F(xiàn)=Ni——磁動勢，單位為A；Rm=——磁阻，單位為H-1；Λm=——磁導(dǎo)，單位為H。磁路的基爾霍夫第一定律上式表明，穿入（或穿出）任一封閉面的磁通等于零。3磁路的基爾霍夫第二定律上式表明，在磁路中，沿任何閉合磁路，磁動勢的代數(shù)和等于次壓降的代數(shù)和。磁路和電路的比較電路磁路電流I[A]電流密度J[A/m2]電動勢E[V]電阻[Ω]電導(dǎo)[S]基爾霍夫第一定律基爾霍夫第二定律電路歐姆定律磁通Φ[Wb]磁通密度B[T=Wb/m2]磁動勢F[A]磁阻[1/H]磁導(dǎo)[H]磁路節(jié)點(diǎn)定律全電流定律磁路歐姆定律直流電動機(jī)一、直流電機(jī)的磁路、電樞繞組和電樞反應(yīng)▲磁場是電機(jī)中機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的媒介。穿過氣隙而同時(shí)與定、轉(zhuǎn)子繞組交鏈的磁通為主磁通；僅交鏈一側(cè)繞組的磁通為漏磁通。直流電機(jī)空載時(shí)的氣隙磁場是由勵磁磁動勢建立的?？蛰d時(shí)，主磁通Φ0與勵磁磁動勢F0的關(guān)系曲線Φ0=f（F0）為電機(jī)的磁化曲線。從磁化曲線可以看出電機(jī)的飽和程度，飽和程度對電機(jī)的性能有很大的影響。電機(jī)的磁化曲線僅和電機(jī)的幾何尺寸及所用的材料有關(guān)，而與電機(jī)的勵磁方式無關(guān)。電機(jī)的運(yùn)行特性與磁化曲線密切相關(guān)。設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，一般使額定工作點(diǎn)位于磁化曲線開始彎曲的部分，這樣既可保證一定的可調(diào)節(jié)度，又不至于浪費(fèi)材料。直流電機(jī)電樞繞組各元件間通過換向器連接，構(gòu)成一個閉合回路，回路內(nèi)各元件的電動勢互相抵消，從而不產(chǎn)生環(huán)流。元件內(nèi)的電動勢和電流均為交變量，通過換向器和電刷間的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換。電刷的放置原則是：空載時(shí)正、負(fù)電刷之間獲得最大的電動勢，這時(shí)被電刷短路的元件的電動勢為零。因此，電刷應(yīng)放在換向器的幾何中性線上。對端接對稱的元件，換向器的幾何中性線應(yīng)與主極軸線重合。不同型式的電樞繞組均有①S=K=Z；②y1=Zi/2pε=整數(shù)；③y=y1+y2。其中，S為元件數(shù)，K為換向片數(shù)，Zi為虛槽數(shù)，p為極對數(shù)，y1為第一節(jié)距，y2為第二節(jié)距，y為合成節(jié)距，ε為小于1的分?jǐn)?shù)，用來把y1湊成整數(shù)。對單疊繞組，y=±1，y2小于0，并聯(lián)支路對數(shù)a=p，即每極下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。對單波繞組，y2大于零，a=1，即所有同極性下元件串聯(lián)構(gòu)成一條支路。當(dāng)電樞繞組中通過電流時(shí)，產(chǎn)生電樞磁動勢，此時(shí)氣隙磁場由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同建立。電樞磁動勢對主極磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。直流電機(jī)電樞磁動勢是空間分布固定的三角波，其幅值位于電樞表面導(dǎo)體電流改變方向處。當(dāng)電刷安裝在換向器的幾何中性線上時(shí)，只存在交軸電樞磁動勢Faq。Faq對氣隙磁場的影響稱為交軸電樞反應(yīng)，它使①氣隙磁場發(fā)生畸變；②物理中性線偏離幾何中性線一個角度，③不飽和時(shí)，每極磁通量不變，飽和時(shí)，有去磁作用。當(dāng)電刷偏離幾何中性線時(shí)，除了Faq外，還存在直軸電樞磁動勢Fad。Fad對氣隙磁場的影響稱為直軸電樞反應(yīng)，當(dāng)Fad與勵磁磁動勢同方向時(shí)，起助磁作用；當(dāng)Fad與勵磁磁動勢反方向時(shí)，起去磁作用。當(dāng)電刷在幾何中性線上時(shí)，交軸電樞反應(yīng)磁動勢的大小為Faq=Aτ（A/極）式中，A=——線負(fù)荷（A/m）； ——極距（m）；N——電樞圓周總導(dǎo)體數(shù)；Da——電樞外徑（m）Ia——支路電流（A）當(dāng)電刷從幾何中性線上移開機(jī)械角度時(shí)，β交直軸電樞磁動勢分別為Faq=A（-bβ）（A/極）Fad=Abβ（A/極）式中，bβ=——電刷在電樞表面移過的弧長（m）。電樞繞組感應(yīng)電動勢E是指正、負(fù)電刷間的電動勢，即一條支路的電動勢。電磁轉(zhuǎn)距Tem是指電樞電流和氣隙合成磁場相互作用產(chǎn)生的。感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)距公式是直流電動機(jī)的兩個重要的計(jì)算公式E=CeФn（V）Tem=CTФIa（Nm）式中，Ф——每極磁通量；n——電機(jī)轉(zhuǎn)速；Ia——電樞電流；Ce、CT——與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。其中；；=9.55直流電機(jī)的勵磁方式共有四種：他勵、并勵、串勵。復(fù)勵。電機(jī)端電流I、電樞電流Ia、勵磁電流If的關(guān)系如下表：不同勵磁方式電機(jī)各繞組之間的關(guān)系發(fā)電機(jī)電動機(jī)他勵I(lǐng)=Ia，If與Ia無關(guān)I=Ia，If與Ia無關(guān)并勵I(lǐng)=Ia-IfI=Ia+If串勵I(lǐng)=Ia=IfI=Ia=If復(fù)勵I(lǐng)=Ia-If,Is=IaI=Ia+If,Is=Ia對于復(fù)勵電機(jī)，Is為串勵繞組電流，If為并勵繞組電流。對于發(fā)電機(jī)：E>U，Ia與E同方向，Tem與n反方向，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；對于電動機(jī)：E<U，Ia與E反方向，Tem與n同方向，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。直流電機(jī)的基本方程式發(fā)電機(jī)電動機(jī)電動勢平衡方程式U=E-IaRaU=E+IaRa轉(zhuǎn)矩平衡方程式T1=Tem+T0Tem=T2+T0功率平衡方程式P1=Pem+P0P2=Pem-pCu-pCufP1=Pem+pCua+pCufP2=Pem-P0▲直流發(fā)電機(jī)空載特性曲線Uo=f(If)；外特性U=f(I)；調(diào)整特性I=f(I)▲并勵發(fā)電機(jī)的自勵必須滿足三個條件?！绷麟妱訖C(jī)的工作特性有：速率特性；轉(zhuǎn)矩特性；效率特性。當(dāng)輸出功率增加時(shí)，輸入功率必須增加，在端電壓不變的條件下，必須增加。因此隨的增加而增加。不同勵磁方式的直流電動機(jī)的工作特性有很大差異。并勵電動機(jī)的速率特性是一條略微下降的曲線，其轉(zhuǎn)矩特性近似為直線。串勵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著的增加而迅速下降，轉(zhuǎn)矩則隨著的增加而迅速上升。直流電動機(jī)使用時(shí)應(yīng)注意，并勵電動機(jī)勵磁回路不允許開路，串勵電動機(jī)不允許空載或輕載運(yùn)行?！妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系曲線稱為機(jī)械特性。當(dāng)電樞回路不串入調(diào)節(jié)電阻時(shí)的機(jī)械特性叫做自然機(jī)械特性，串入電阻叫做人工機(jī)械特性?！绷麟妱訖C(jī)的起動方法有：直接啟動；在電樞回路串電阻起動；降壓起動。不管采用哪種起動時(shí)，在起動時(shí)，勵磁回路的調(diào)節(jié)電阻要調(diào)到最小，以保證起動時(shí)達(dá)到最大?！绷麟妱訖C(jī)具有良好的調(diào)速性能。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為常用的調(diào)速方法有：改變勵磁電流調(diào)速；改變端電壓調(diào)速；改變電樞回路電阻調(diào)速?！绷麟姍C(jī)的制動方式有三種在：能耗制動；反接制動；回饋制動。這三種方法都不改變磁場的大小及方向而僅改變電樞電流的方向，從而得到制動轉(zhuǎn)矩。變壓器▲變壓器是一種靜止電磁裝置,一次繞組和二次繞組通過交變磁場聯(lián)系起來,利用電磁感應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)變.根據(jù)變壓器內(nèi)部磁場的實(shí)際分布和所起作用的不同,把磁場分成主磁通和漏磁通兩部分.主磁通沿鐵心閉合,起能量傳遞的媒介作用,所經(jīng)磁路是非線性的;漏磁通主要沿非鐵磁物質(zhì)閉合、僅起電抗壓降的作用，所經(jīng)磁路是線性的。在變壓器中，既有磁路的問題，又有電路問題。為了把電磁場問題轉(zhuǎn)化成電路問題，引入了電路參數(shù)：勵磁阻抗Zm，漏電抗X1σX2σ。Zm=Rm+jXm。勵磁電阻Rm不是一個實(shí)際存在的電阻，它只是一個代表鐵耗的電阻，其上消耗的功率等于鐵耗。勵磁電抗Xm與主磁通Φm對應(yīng)，X1σ和X2σ分別與一次繞組和二次繞組的漏磁通Φ1σ和Φ2σ對應(yīng)，它們分別與電源頻率、匝數(shù)的平方、對應(yīng)磁通所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)成正比，既式中，f——電源頻率；N1——一次繞組匝數(shù)——Φm所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)N2——二次繞組匝數(shù)——Φ1σ所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)——Φ2σ所經(jīng)磁路的磁導(dǎo)由于Φm經(jīng)鐵心閉和，受鐵心飽和的影響，故不是常數(shù)，隨著鐵心飽和程度的提高，變小。Φ1σ和Φ2σ主要經(jīng)非鐵磁物質(zhì)閉合，基本不受鐵心飽和程度的影響，故和基本上是常數(shù)。另外由于Fe》O，因此》、。為了簡化定量計(jì)算和得出變壓器一次、二次測有電的聯(lián)系的等效電路，引入了折算法。折算的方法是用一個匝數(shù)和一次繞組相同的繞組代替二次繞組。折算的原則是：保持折算前后二次繞組的磁動勢的大小及空間分布不變，從而使得一次繞組的各種物理量在折算前后保持不變。主磁通Фm在一次、二次繞組的感應(yīng)電動勢、的大小分別為E1=4.44FN1ФmE2=4.44FN2Фm在相位上，、均滯后于90°。變比k定義為E1和E2之比。K可以通過幾個途徑計(jì)算。其計(jì)算式為式中，U1NΦ、U2NΦ——三相變壓器一次繞組和二次繞組的額定相電壓。對于單相變壓器，k=U1N/U2N。在鐵心飽和時(shí)，為了得到正弦形變化的磁通，勵磁電流必然為非正弦。勵磁電流除基波外，主要包含三次諧波分量?？蛰d時(shí)，變壓器主磁通由空載電流建立，因此，空載電流就是勵磁電流。負(fù)載時(shí)，主磁通有一次和二次繞組共同建立。基本方程式、等效電路和相量圖是分析變壓器問題的三種方法，三者是完全一致的，知道其中一種就可以推導(dǎo)出其他兩種。在實(shí)際工作中，可根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用。變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式為變壓器的電壓調(diào)整率的實(shí)用計(jì)算公式為ΔU=β（RK*COSΦ2+XK*SINΦ2）三相變壓器▲三相變壓器的一次繞組和二次繞組主要有兩種連接法：星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接。表示變壓器一次、二次繞組聯(lián)結(jié)法的組合稱為聯(lián)結(jié)組，共有四種：①Yy②Yd③Dy④Dd；其中Y或y表示星形聯(lián)結(jié)，D或d表示三角形聯(lián)結(jié)；Y和D表示高壓繞組，y和d表示低壓繞組。三相變壓器一、二次繞組對應(yīng)線電動勢或線電壓的相位差與繞組的繞向、首末端標(biāo)志和聯(lián)結(jié)組有關(guān)，各種聯(lián)結(jié)組的這種相位差都是30°的正倍數(shù)，用時(shí)鐘的時(shí)數(shù)表示，稱為聯(lián)結(jié)組標(biāo)號。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號等于低壓繞組線電動勢或線電壓滯后于高壓繞組的對應(yīng)的線電動勢或線電壓的相位差除以30°。Yy和Dd聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為偶數(shù)，Yd和Dy聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為奇數(shù)。三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分成各相磁路彼此無關(guān)的三相變壓器組和三相磁路彼此相關(guān)的三相心式變壓器兩種。不同磁路系統(tǒng)和繞組聯(lián)結(jié)法對空載電動勢波形有很大影響。當(dāng)空載電流為正弦形時(shí)，產(chǎn)生的主磁通為平頂波（主要包含三次諧波分量），從而感應(yīng)電動勢為非正弦；當(dāng)空載電流為尖頂波（主要包含三次諧波分量）時(shí)，產(chǎn)生的主磁通為正弦波，從而感應(yīng)電動勢為正弦波。在三相變壓器中，三相空載電流的三次諧波同大小同相位，能否流通與繞組的聯(lián)結(jié)法有關(guān)。三相三次諧波磁通也是同大小同相位，能否流通能否沿鐵心閉合則與三相磁路系統(tǒng)有關(guān)有關(guān)。Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，三次諧波電流不能流通，空載電流接近于正弦波，主磁通為平頂波。對Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器組，由于三相磁路彼此無關(guān)，三次諧波磁通能沿鐵心閉合，鐵心磁阻小，故三次諧波磁通較強(qiáng)，因此，相電動勢畸變?yōu)榧忭敳?，其中包含較強(qiáng)的三次諧波電動勢。對于Yy聯(lián)結(jié)的三相心式變壓器，由于三相磁路彼此相關(guān)，三次諧波磁通不能沿鐵心閉合，只能借油、油箱壁等形成閉合回路，對應(yīng)的磁路磁阻大，故三次諧波磁通很小，因此主磁通任接近于正弦波，從而相電動勢也接近于正弦波。故三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)結(jié)，而三相心式變壓器則可以采用Yy聯(lián)結(jié)。Dy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，一次側(cè)空載電流中的三次諧波電流可以流通，故主磁通及感應(yīng)電動勢為正弦波。Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器，雖然一次側(cè)空載電流中的三次諧波電流不能流通，主磁通和相電動勢中都含有三次諧波，但因二次側(cè)閉合三角形繞組中的三次諧波環(huán)流同樣起勵磁作用（去磁），故相電動勢的波形也接近于正弦形。為了達(dá)到變壓器最理想的并聯(lián)運(yùn)行情況，各臺并聯(lián)變壓器必須具備三個條件：①聯(lián)結(jié)組標(biāo)號相同；=2\*GB3②線電壓比相等；=3\*GB3③短路阻抗標(biāo)么值相等，且短路電阻與短路電抗之比相等。其中第①條必須嚴(yán)格滿足，不同標(biāo)號的變壓器絕對不能并聯(lián)運(yùn)行，否則會產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能燒壞變壓器。滿足第=2\*GB3②條可保證空載時(shí)不產(chǎn)生環(huán)流，滿足第=3\*GB3③條則保證各變壓器按與額定容量成正比的關(guān)系分擔(dān)負(fù)載，從而使裝機(jī)容量得到充分利用。變比不相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)會在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流的大小按下式計(jì)算式中，——兩臺變壓器二次側(cè)之間的環(huán)流；、——變壓器1和變壓器2的變比；、——變壓器1和變壓器2折算到二次側(cè)的短路阻抗。短路阻抗標(biāo)么值不相等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，各臺變壓器按與短路阻抗標(biāo)么值成反比的關(guān)系分配負(fù)載，短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器先達(dá)到滿載。電壓互感器和電流互感器的工作原理與變壓器相同。電壓互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于變壓器的空載運(yùn)行，電流互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于變壓器的短路運(yùn)行。電壓互感器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)絕對不能短路，電流互感器運(yùn)行時(shí)二次側(cè)絕對不能開路。為了確保安全，它們的二次繞組必須可靠接地。設(shè)計(jì)時(shí)，為了減小相角誤差和電壓比誤差，提高測量精度，應(yīng)盡可能減小勵磁電流和繞組漏阻抗。交流繞組極其電動勢交流電機(jī)繞組與磁場產(chǎn)生周期性相對運(yùn)動時(shí)，在交流電機(jī)繞組中就會感應(yīng)出交流電動勢其頻率f=pn/60，p為磁場極對數(shù)，n為交流繞組與磁場的相對運(yùn)動速度。多相繞組產(chǎn)生多相電動勢，多相電動勢存在大小、波形、頻率、對稱性等四個問題。三相繞組的構(gòu)成原則是：=1\*GB2⑴力求獲得較大的基波電動勢；=2\*GB2⑵保證三相電動勢對稱；=3\*GB2⑶盡量削弱諧波電動勢，力求波形接近正弦波；=4\*GB2⑷考慮節(jié)省材料和工藝方便。交流繞組通常分為雙層繞組和單層繞組兩大類。雙層繞組又分為疊繞組和波繞組兩種。雙層繞組的特點(diǎn)是可靈活地設(shè)計(jì)成各種短距來削弱諧波，對于疊繞組，采用短距還可以節(jié)省端部材料。單層繞組的特點(diǎn)是制造工藝簡單，但它不能向雙層繞組那樣設(shè)計(jì)成短距以削弱諧波。在正弦波磁場下，交流繞組相電動勢的計(jì)算公式為式中，N——每相每條支路串聯(lián)匝書；Φ——每相磁通量；Kw1——繞組系數(shù)。N和kw1的計(jì)算公式如下：kW1=ky1*kq1——繞組系數(shù)在上述各式中，NC為每線圈匝數(shù)，a為每相并聯(lián)支路數(shù)，y1為線圈節(jié)距，τ為極距，Z為槽數(shù)，m為相數(shù)?！€圈為整距時(shí)，（y1=τ），線圈的兩個邊在任何時(shí)刻的感應(yīng)電動勢的大小相等，方向相反（相位差為180°），因此線圈總的電動勢為每個邊的電動勢的兩倍。線圈為短距時(shí)，線圈的兩個邊的電動勢相位差小于180°，因此線圈總的電動勢比整距時(shí)小。故短距系數(shù)ky1表示了短距線圈同整距線圈相比其電動勢的減小程度，ky1≤1。當(dāng)q個線圈集中放置時(shí)，每個線圈的電動勢同相位，q個線圈串聯(lián)后的總電動勢為單個線圈電動勢的q倍。當(dāng)q個線圈分布放置時(shí)，相鄰線圈電動勢存在相位差，合成電動勢比集中放置時(shí)小。故分布系數(shù)表示了分布繞組同集中繞組相比其電動勢的減小程度，kq1≤1。當(dāng)磁極磁場沿空間不按正弦規(guī)律分布時(shí)，磁場中的高次諧波將在繞組內(nèi)感應(yīng)出相應(yīng)的諧波電動勢。υ次諧波電動勢計(jì)算公式為；注意在三相對稱繞組中，無論是Y接還是△接，均不存在3及3的倍數(shù)次諧波。削弱諧波電動勢的方法有：=1\*GB3①采用不均勻氣隙，改善氣隙磁場分布，使之接近正弦波形；=2\*GB3②采用短距繞組；=3\*GB3③采用分布繞組。感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行原理、功率和轉(zhuǎn)矩▲異步電機(jī)的重要物理量：轉(zhuǎn)差率，當(dāng)S,n1已知時(shí)，可算出n:當(dāng)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)（啟動瞬間），，則；當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，，則。正常運(yùn)行時(shí)，s僅在0.01~0.06之間。2轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個重要物理量，它反映了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的快慢或負(fù)載的大小。根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù)，可判定異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)：電動機(jī)狀態(tài)；電磁制動狀態(tài)；發(fā)電機(jī)狀態(tài)?！~定值:電動機(jī)的額定功率是指在額定狀況下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。對于三相異步電機(jī)：▲感應(yīng)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間只有磁的聯(lián)系，沒有電的直接聯(lián)系。為了得到等效電路，要進(jìn)行頻率和繞組折算。與變壓器相比，變壓器是靜止元件，不需要進(jìn)行頻率折算，變壓器是集中繞組，其繞組系數(shù)等于1。感應(yīng)電機(jī)一般是短距分布繞組，繞組系數(shù)小于1。▲在任何轉(zhuǎn)速下，感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁動勢與定子磁動勢相對靜止。定、轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止是一切電機(jī)能正常運(yùn)行的必要條件?！痉匠?、相量圖和等效電路是分析感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部電磁關(guān)系的三種不同方法，它們之間是統(tǒng)一的。▲掌握異步電機(jī)電磁平衡方程式及等效電路?！β势胶夥匠淌捷斎牍β孰姶殴β识ㄗ鱼~耗鐵耗轉(zhuǎn)子銅耗機(jī)械功率輸出功率是感應(yīng)電機(jī)的額定功率，是指電動機(jī)在額定情況下運(yùn)行時(shí)由軸端輸出的機(jī)械功率。只有在額定情況下，。電磁轉(zhuǎn)矩方程式掌握電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式。掌握最大轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩、臨界轉(zhuǎn)差率與參數(shù)的關(guān)系。電磁轉(zhuǎn)矩與電磁功率、機(jī)械功率的關(guān)系電磁轉(zhuǎn)矩平衡方程式。式中負(fù)載轉(zhuǎn)矩，空載轉(zhuǎn)矩掌握異步電動機(jī)空載試驗(yàn)中鐵耗的分離辦法。、第六章;三相異步電動機(jī)是電力拖動主要內(nèi)容有：（1）三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式和實(shí)用表達(dá)式，固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性（2）三相籠型異步電動機(jī)的直接啟動和降壓啟動方法，三相繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻啟動方法及分級啟動電阻的計(jì)算（3）三相異步電動機(jī)的能耗制動，反接制動及回饋制動方法及制動過程分析。（4）三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速、變頻調(diào)速、降壓調(diào)速、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速及串極調(diào)速方法等。第一部分變壓器一、填空題：1、電部機(jī)的鐵耗包括磁滯損耗和渦流損耗兩分。2、變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，銅損耗會增大，鐵損耗會基本不變。3、在本課程中，電機(jī)包括：直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)、和同步電動機(jī)。4、變壓器中的磁通包含主磁通和漏磁通，前者（主磁通）的路徑為：鐵心，后者的路徑為空氣及變壓器油。5、變壓器主磁通的性質(zhì)和作用與原、副邊繞組相交鏈，是變壓器實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的主要因素，漏磁通的性質(zhì)和作用是僅與原邊繞組或副邊繞組相交鏈，不傳遞能量，但起到電壓平衡作用。6、一臺單相雙繞組變壓器，額定容量SN=250KVA，額定電壓U1N/U2N=10/0.4KV，試求一次、二次側(cè)的額定電流I1N=25A，I2N=625A。7、一臺三相變壓器，額定容量SN=5000kVA，額定電壓U1N/U2N=10/6.3KV，Y，d聯(lián)結(jié)（即Y/△聯(lián)結(jié)），試求：（1）一次、二次側(cè)的額定電流；I1N=288.68A,I2N=458.21A（2）一次、二次側(cè)的額定相電壓和相電流U1N=5.77KV,U1N=6.3KV;I1N=288.68A,I2N=264.55A。8、鐵心的作用是為了提高磁路的導(dǎo)磁率。為什么要用厚度為0.35mm且表面土有絕緣漆的硅鋼片疊制成鐵心為了減小鐵心內(nèi)的渦流損耗。9、一臺單相變壓器在鐵心疊裝時(shí)，由于硅鋼片剪裁不當(dāng)，疊裝時(shí)接縫處留有較大的縫隙，那么此臺變壓器的空載電流將②。（選填：①減少；②增加；③不變）10、一臺單相變壓器，額定電壓為220/110V現(xiàn)將原邊接在電壓為250V的電源上，變壓器等效電路中的勵磁電抗則③。（選填：①不變；②變大；③變??；）11、一臺變比k=10的變壓器，從低壓側(cè)做空載試驗(yàn)求得勵磁阻抗為16Ω，那么高壓邊的勵磁阻抗值是②。（選填①16；②1600；③0.16）12、一臺單相變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)，當(dāng)高壓側(cè)加額定電壓進(jìn)行測量，或低壓側(cè)加額定電壓進(jìn)行測量，所測得損耗③。（選填①不相等且相差較大；②折算后相等；③相等）13、變壓器的短路損耗為③。（選填①全部為銅耗；②全部為鐵耗；③主要為銅耗）14、若電源電壓不變，變壓器產(chǎn)生的主磁通Φ，在空載和負(fù)載時(shí)，其值②。（選填①完全相等；②基本不變；③根本不同；）15、一臺單相變壓器，當(dāng)一次側(cè)電壓降至額定電壓一半時(shí)，變壓器等效電路中的勵磁電抗②。（選填：①不變；②變大；③變?。?6、一臺變壓器的額定頻率為50Hz，如果接到60Hz的電源上，且額定電壓的數(shù)值相等，則此變壓器鐵心中的磁通①。（選填：①減少；②不變；③增加）17、變壓器在空載時(shí)，線路電壓增加，鐵心耗損將①。（選填：①增加；②不變；③減少）18、Y/Y聯(lián)接的三相變壓器組，在空載運(yùn)行時(shí)，由于②③，使相電壓增大，有害于變壓器的正常運(yùn)行。（選填：①有三次諧波電流通過；②有三次諧波磁通通過；③有三次諧波感應(yīng)電勢）19、消除三相心式變壓器中的三次諧波磁通的主要方法是②③。（選填：①采用Y/Y聯(lián)接；②采用Y/△聯(lián)接；③采用△/△聯(lián)接）20、Y/Y聯(lián)接的組式變壓器，相電勢的波形是②。（選填：①正弦波；②尖頂波；③平頂波）21、變壓器并聯(lián)運(yùn)行，變比相等是為了無環(huán)流；短路電壓標(biāo)么值相等是為了負(fù)載分配合理；連接組別相同是為了不因過大的環(huán)流而燒毀變壓器繞組；短路阻抗角相等是為了變壓器副邊繞組的電流同相位，使在負(fù)載電流一定時(shí)每臺變壓器承擔(dān)的電流最小。通過和實(shí)驗(yàn)可求取變壓器的參數(shù)。答：空載和短路。23、一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏阻抗壓降條件下，其主磁通的大小決定于_______的大小，而與磁路的_______基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成_______關(guān)系。（外加電壓；材質(zhì)和幾何尺寸；非線性）24、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵磁電抗越_______，勵磁電流越_______。（越大；越小）25、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，其鐵損耗將_______，銅損耗將_______（忽略漏阻抗壓降的影響）。（不變；增加）26、當(dāng)變壓器負(fù)載（φ2>0°）一定，電源電壓下降，則空載電流I0_______，鐵損耗PFe_______。（減?。粶p?。?7、一臺2kV·A,400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V，高壓側(cè)開路測得I0=2A；P0=20W；當(dāng)高壓側(cè)加400V，低壓側(cè)開路，測得I0=_______A，P0=_______W。（0.5；20）28、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就_______，短路電流就_______。（大；?。?9、變壓器等效電路中的xm是對應(yīng)于_______電抗，rm是表示_______電阻。（主磁通的；鐵心損耗的等效）30、兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，第一臺先達(dá)滿載，說明第一臺變壓器短路阻抗標(biāo)么值比第二臺_______。（小）31、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的_______和_______有關(guān)，而且還與三相繞組的_______有關(guān)。（繞向；首末端標(biāo)記；聯(lián)結(jié)方式）32、變壓器空載運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低，這是由于_______。（空載時(shí)建立主、漏磁場所需無功遠(yuǎn)大于供給鐵損耗和空載時(shí)銅損耗所需的有功功率）二、判斷下列說法是否正確：1．變壓器的激磁阻抗Zm隨外加電壓的增大而增大?！?．變壓器從空載到負(fù)載主磁通將隨負(fù)載電流的增加而變大?！?．變壓器變比的定義是初級和次級繞組的負(fù)載電壓之比?！?變壓器短路實(shí)驗(yàn)常在高壓側(cè)進(jìn)行，測取外加電壓為額定電壓時(shí)的電流?！?、變壓器次級電流折算到初級要除以變比k2。×6、短路電壓uk越大，則變壓器隨負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓電壓波動越大，且在變壓器故障短路情況下，短路電流較小。7、按國家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)測出的電阻值和電抗值應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度（75℃）時(shí)的數(shù)值。×8、變壓器空載實(shí)驗(yàn)時(shí)，，為了使測出的參數(shù)能符合變壓器的實(shí)際運(yùn)行，應(yīng)選取額定電壓時(shí)的數(shù)據(jù)來計(jì)算激磁阻抗。9、變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，短路損耗可近似看成銅損耗。10、變壓器帶感性負(fù)載時(shí)，輸出電壓有可能比空載電壓還高?！?1、標(biāo)么值是實(shí)際值與該物理量所選定的同單位基值之比的形式表示。12、變壓器次級電阻的標(biāo)么值與次級電阻折算到初級后的的標(biāo)么值具有不同的值×13、變壓器帶額定負(fù)載時(shí)變壓器的效率最高?！?4、三相心式變壓器三相磁路長度不同，當(dāng)外加三相對稱電壓時(shí)，三相激磁電流不完全對稱，中間鐵心柱的一相磁路較短，激磁電流較大。×15、繞組的同名端只決定于繞組的繞向，與繞組的首末端標(biāo)志無關(guān)。16、聯(lián)接組號為Y/Y-4的變壓器次級繞組的線電動勢超前初級繞組的線電動勢120?×17、在三相變壓器中，總希望在初級或次級繞組中有一個接成三角形，以保證相電動勢接近正弦波，從而避免相電動勢波形發(fā)生畸變。18、磁路彼此相關(guān)的三相組式變壓器如采用Y/Y聯(lián)結(jié)會使相電動勢畸變成為尖頂波，可能危及繞組絕緣安全，故不允許采用Y/Y聯(lián)結(jié)?！?9、電流互感器不允許短路運(yùn)行。×20、單相變壓器額定容量SN=2KVA，原，副方額定電壓U1N/U2N=220/110V，今在原方施以22V的直流電壓時(shí)，副方的電壓為11V?！?1、儀用電壓互感器在工作時(shí)絕對不允許副方短路。22、變壓器中的磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，激磁電流波形也按正弦規(guī)律變化?！?3、不論變壓器帶什么性質(zhì)的負(fù)載，其負(fù)載電壓總比空載電壓低?！?4、變壓器低壓側(cè)電壓折算到高壓側(cè)時(shí)，低壓側(cè)電壓乘以變比K25、一臺變壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，如負(fù)載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等（）。（F）26、變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變壓器的主要磁通也大（）。（F）27、變壓器的漏抗是個常數(shù)，而其勵磁電抗卻隨磁路的飽和而減少（）。（T）28、自耦變壓器由于存在傳導(dǎo)功率，因此其設(shè)計(jì)容量小于銘牌的額定容量（）。（T）29、使用電壓互感器時(shí)其二次側(cè)不允許短路，而使用電流互感器時(shí)二次側(cè)則不允許開路（）。（T）三、選擇題1、變壓器的空載損耗為：（B）A、主要為銅耗B、主要為鐵耗C、全部為鐵耗D、全部為銅耗2、變壓器空載電流小的原因是：（A）A、變壓器的勵磁阻抗大B、一次繞組匝數(shù)多，電阻大C、一次繞組漏抗大3、當(dāng)一次側(cè)接額定電壓并維持不變時(shí)，變壓器由空載轉(zhuǎn)為滿載運(yùn)行時(shí)，其主磁通將會（C）A、增大B、減小C、基本不變4、一臺一次側(cè)額定電壓為220V的單相變壓器，接220V交流電源時(shí)，空載電流為1A；如果不慎錯誤地接到380V的交流電源，則空載電流為（C）A、1.727A;B、1.0A;C、大于1.727A5、下列哪種形式的變壓器在電力系統(tǒng)中不宜采用（D）A、Y,d接法的芯式變壓器；B、D,y接法的組式變壓器；C、Y,y接法的芯式變壓器；D、Y,y接法的組式變壓器6、一臺三相變壓器，SN=200kVA,U1N/U2N=1000/400V，Y/Δ接法，當(dāng)此變壓器額定運(yùn)行時(shí)，二次繞組中流過的電流值為（C）A、500A;B、288.7A;C、166.7A;D、115.5A。7、一臺變壓器設(shè)計(jì)的頻率為50Hz，現(xiàn)在將它接到60Hz的電網(wǎng)上運(yùn)行，當(dāng)額定電壓不變時(shí)，鐵心中的磁通將（C）A、增加；B、不變；C、減?。籇、為零不能運(yùn)行。

8、一臺變壓器在高壓側(cè)做空載實(shí)驗(yàn)求得的參數(shù)與在低壓側(cè)做實(shí)驗(yàn)求得的參數(shù)相比（A）A、大K2倍；B、大K倍；C、相同；D、小K2倍；9、一臺變壓器原邊接在額定電壓的電源上，當(dāng)副邊帶純電阻負(fù)載時(shí)，則從原邊輸入的功率：③①只包含有功功率；②只包含無功功率；③既有有功功率，又有無功功率；④為零。10、變壓器中，不考慮漏阻抗壓降和飽和的影響，若原邊電壓不變，鐵心不變，而將匝數(shù)增加，則勵磁電流：②①增加；②減少；③不變；④基本不變。11、一臺變壓器在（）時(shí)效率最高。③①β=1；②P0/PS=常數(shù)；③PCu=PFe；④S=SN四、問答題1、電流互感器二次繞組為什么不許開路？電壓互感器二次繞組為什么不許短路？ 答：電流互感器正常運(yùn)行時(shí)，相當(dāng)于變壓器工作在短路狀態(tài)，一、二側(cè)磁動勢處于平衡狀態(tài)，磁場很弱。若二次側(cè)開路，一次側(cè)電流完全用于勵磁，磁場變得很強(qiáng)，將在二次側(cè)感應(yīng)出很高的電壓，將絕緣擊穿，危及人身及設(shè)備安全。因此，電流互感器二次側(cè)不得開路。電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載接電壓表，阻抗很大，接近于空載運(yùn)行。若二次繞組短路，則變成短路運(yùn)行，電流從空載電流變成短路電流，一、二次側(cè)電流均變得很大，造成互感器繞組過熱而燒壞。2、為什么三相變壓器組不能采用Yy聯(lián)結(jié)？而三相心式變壓器又可采用Yy聯(lián)結(jié)？答：Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，一、二次繞組中都不能流通3次諧波電流，勵磁電流基本接近正弦波。由于磁路飽和的原因，鐵心中主磁通基本為平頂波，其中含較強(qiáng)的3次諧波磁通。對于三相變壓器組，各相磁路彼此獨(dú)立，3次諧波磁通沿鐵心閉合。由于鐵心磁阻很小，故3次諧波磁通較大，加上3次諧波磁通的頻率為基波頻率的3倍，所以，由它所感應(yīng)的3次諧波相電動勢相當(dāng)大，在數(shù)值上可達(dá)基波幅值的45%-60%，甚至更大，結(jié)果使相電動勢波形畸變，最大值升高很多，可能使繞組絕緣擊穿，故不能采用Yy聯(lián)結(jié)。對于三相心式變壓器，由于三相磁路彼此相關(guān)，三次諧波磁通又彼此同相位、同大小，不能沿鐵心閉合，只能借油、油箱壁等形成閉合。由于這些磁路的磁阻很大，故3次諧波磁通很小，主磁通基本接近正弦波，因此可以采用Yy聯(lián)結(jié)。但由于3次諧波磁通通過油箱壁閉合，引起附加渦流損耗，因此對容量較大、電壓較高的三相心式變壓器，也不宜采用Yy聯(lián)結(jié)。3、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的最理想情況有那些？怎樣才能達(dá)到最理想的情況？答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的最理想情況是（1）空載時(shí)并聯(lián)的變壓器之間無環(huán)流；（2）負(fù)載時(shí)能按照各臺變壓器的容量合理地分擔(dān)負(fù)載；（3）負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)為同相。為了達(dá)到上述并聯(lián)運(yùn)行的理想情況，各臺變壓器必須具備下列三個條件（1）各臺變壓器的一次側(cè)額定電壓和二次側(cè)額定電壓應(yīng)分別相等。此時(shí)，各臺變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)線電壓之比相等；（2）各臺變壓器的二次側(cè)線電壓對一次側(cè)線電壓的相位差相等，即各臺變壓器應(yīng)屬于相同的連接組；（3）各臺變壓器用標(biāo)幺值表示的短路阻抗應(yīng)相等，短路電抗和短路電阻之比也應(yīng)相等。4、為什么變壓器一、二次繞組電流與匝數(shù)成反比，只有在滿載或接近滿載時(shí)才成立，空載時(shí)不成立？答：因?yàn)榭蛰d時(shí)，二次繞組的電流I2等于零，因此不存在電流比的關(guān)系。因而滿載和接近滿載時(shí)，一、二次繞組的電流遠(yuǎn)大于空載電流，在磁動勢平衡方程式中，忽略空載電流才能得到這一關(guān)系。5變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原線圈加額定電壓，這時(shí)原線圈電阻r1很小，為什么空載電流I0不大？如將它接在同電壓（仍為額定值）的直流電源上，會如何？答：因?yàn)榇嬖诟袘?yīng)電動勢E1,根據(jù)電動勢方程：可知，盡管很小，但由于勵磁阻抗很大，所以不大.如果接直流電源，由于磁通恒定不變，繞組中不感應(yīng)電動勢，即，，因此電壓全部降在電阻上，即有，因?yàn)楹苄?，所以電流很大?、為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，而短路損耗可近似看成為銅損耗？答變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度的大小，銅損耗的大小決定決定于繞組中電流的大小。變壓器空載和短路時(shí)，輸出功率都為零。輸入功率全部變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗。即銅損耗與鐵損耗之和?？蛰d時(shí)，電源電壓為額定值，鐵心中磁通密度達(dá)到正常運(yùn)行的數(shù)值，鐵損耗也為正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值。而此時(shí)二次繞組中的電流為零，沒有銅損耗，一次繞組中電流僅為勵磁電流，遠(yuǎn)小于正常運(yùn)行的數(shù)值，它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時(shí)的鐵損耗可以忽略不計(jì)，因而空載損耗可近似看成為鐵損耗。短路試驗(yàn)時(shí)，輸入功率為短路損耗。此時(shí)一次、二次繞組電流均為額定值，銅損耗也達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，而電壓大大低于額定電壓，鐵心中磁通密度也大大低于正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，此時(shí)鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計(jì)。因此短路損耗可近似看成銅損耗。7、電源頻率降低，其他各量不變，試分析變壓器鐵心飽和程度、勵磁電流、勵磁電抗、漏抗的變化情況。答據(jù)可知，當(dāng)降低時(shí)，（）增加，鐵心飽和程度增加，勵磁電流增加，勵磁電抗減小。8、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？答原邊額定電壓是指規(guī)定加在一次側(cè)的電壓。副邊額定電壓是指當(dāng)一次側(cè)加上額定電壓時(shí)，二次側(cè)的開路電壓。五、計(jì)算題1、有一臺630KVA、35/6.6KV、50Hz的單相變壓器，空載實(shí)驗(yàn)與穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所示：實(shí)驗(yàn)名稱電壓加于電壓電流功率空載實(shí)驗(yàn)低壓側(cè)6.6KV5.1A3.8KW短路實(shí)驗(yàn)高壓側(cè)2.27KV17.2A9.5KW求(1)歸算到高壓側(cè)的勵磁阻抗及短路阻抗;(2)假定繪出T型等效電路；（3）當(dāng)?shù)蛪簜?cè)接負(fù)載時(shí)，利用T型等效電路求高壓側(cè)電流及其功率因數(shù)。解：（1）勵磁阻抗勵磁電阻勵磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè):利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得:（2）T型等效電路如圖所示：（3）略。自己驗(yàn)算2、一鐵心線圈，加上12V直流電壓時(shí)，電流為1A；加上110V交流電壓時(shí)，電流為2A，消耗的功率為88W，求后一情況下線圈的銅損耗、鐵損耗和功率因數(shù)。解本題目的是為了復(fù)習(xí)鐵心線圈電路中的功率關(guān)系由線圈加直流電壓時(shí)的電壓和電流值可求得線圈的電阻為由線圈加交流電壓時(shí)的數(shù)據(jù)求得交流鐵心線圈電路中的銅損耗、鐵損耗和功率因數(shù)分別為3、一交流鐵心線圈電路，線圈電壓，電流，功率因數(shù)，頻率，匝數(shù)N=8650。電阻，漏電抗。求線圈的電動勢和主磁通最大值。解本題目的是為了復(fù)習(xí)交流鐵心線圈電路中的電磁關(guān)系。選擇電壓為參考相量，即，電壓與電流的相位差由交流鐵心線圈電路的電動勢平衡方程求得由此求得一單相變壓器，，，，，，，，，。當(dāng)該變壓器作降壓變壓器向外供電時(shí)，二次電壓，，功率因數(shù)（電感性）。試用基本方程式求該變壓器的、和。解5、一單相銅線變壓器，，，,,室溫。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，測得，，；在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)，測得，，。設(shè)，。求折算至高壓側(cè)時(shí)的T形等效電路中的各參數(shù)。解：（1）勵磁阻抗勵磁電阻勵磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè):（2）利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得：:（3）折算至，則6、SCL-1600/10型三相鋁線變壓器，D,yn聯(lián)結(jié)。，，。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，測得，，；在高壓側(cè)做短路試驗(yàn)，測得，，。實(shí)驗(yàn)時(shí)室溫為。求折算至高壓側(cè)時(shí)的、、和、、。解：三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)和短路實(shí)驗(yàn)測得的電壓為線電壓，電流為線電流，功率為三相功率。在參數(shù)計(jì)算時(shí)，應(yīng)用相電壓、相電流和每相功率。（1）勵磁阻抗勵磁電阻勵磁電抗變壓比歸算到高壓側(cè)（2）利用穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得：（3）折算至，則7、三相變壓器額定容量為20kV·A，額定電壓為10/0.4kV，額定頻率為50HZ，Y，y0聯(lián)結(jié)，高壓繞組匝數(shù)為3300。試求：（1）變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流；（2）高壓和低壓繞組的額定電壓；（3）繪出變壓器Y，y0的接線圖。解：（1）（2）8、判斷下列連接組別

b（連接組為Yd5的連接組。）b(圖略,組別Y,d11)第二部分直流電機(jī)一、填空題：1、一臺他勵調(diào)速直流電動機(jī)，當(dāng)勵磁電流減小時(shí)，將使該電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高。2、直流電機(jī)以勵磁方式來分類，有他勵，并勵，串勵和復(fù)勵四類。3、直流電動機(jī)常用的制動方式有能耗制動、反接制動、回饋制動。4、直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨負(fù)載電流的增大而降低、其中串勵和他勵發(fā)電機(jī)相比，電壓降更大的是串勵電機(jī)。5、并勵直流發(fā)電機(jī)自勵電壓的建立滿足電機(jī)中要有剩磁、勵磁繞組并接到電樞繞組兩端的極性要正確，使勵磁電流產(chǎn)生的磁通與剩磁同方向、勵磁回路的電阻值要小于建立臨界電阻值三個條件。6、串勵電動機(jī)電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)的現(xiàn)象是飛車現(xiàn)象。7、直流電動機(jī)恒功率調(diào)速應(yīng)采用的方法是調(diào)勵磁電流調(diào)速。8、直流并勵電動機(jī)的輸出功率等于A。（選填：①UNINηN；②UNIN-If）；③UNIN）9、直流發(fā)電機(jī)電樞導(dǎo)體中的電流是B。（選填：①直流電；②交流電；③脈動的直流）10、要改變并勵直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以C。（選填：①增大勵磁；；②改變電源極性；③改變勵磁繞組）11、直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)速的方向B。（選填：①相同；②相反；③無關(guān)）12、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，在500rpm時(shí)建立空載電壓120V，若把轉(zhuǎn)速提高到1000rpm，則該電機(jī)空載電壓B。（因?yàn)镋=CeФn，Ф在變）A：等于240VB：大于240VC：大于120V但小于240VD：無法判斷13、一臺串勵直流電動機(jī)，若把電刷順旋轉(zhuǎn)方向偏離幾何中心線一個角度，設(shè)電機(jī)的電樞電流保持不變，此時(shí)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將A。（選填：①降低；②升高；③保持不變）14、一臺直流發(fā)電機(jī)，由額定運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降為原來的30%，而勵磁電流及電樞電流均不變，則A。（選填：①E下降30%；；②Tem下降30%；③E和Tem都下降30%）15、直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距是制動轉(zhuǎn)距，而直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距是驅(qū)動轉(zhuǎn)距。16、如果把直流發(fā)電機(jī)的電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度，負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)是去磁性的；如果把電樞反方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)是助磁性的。17、直流電機(jī)空載時(shí)損耗有機(jī)械損耗、鐵心損耗、勵磁損耗，它們分別是由機(jī)械摩擦、電樞鐵心相對磁場運(yùn)動、勵磁繞組銅耗引起的。18、直流電機(jī)負(fù)載時(shí)損耗有電樞回路電阻上的損耗及電刷與換向器表面的接觸電阻的損耗；鐵耗和機(jī)械損耗在負(fù)載變化時(shí)可看成是不變損耗。19、一臺直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由額定值下降為原來的50%，而勵磁電流If、電樞電流Ia不變，則感應(yīng)電勢下降50%，電磁轉(zhuǎn)距保持不變。20、他勵直流電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，若不慎將勵磁回路斷開，電機(jī)轉(zhuǎn)速將A。（1、飛車2、升至新的值穩(wěn)定運(yùn)行3、減速直至停車）21、直流電機(jī)電樞反應(yīng)的定義是_______，當(dāng)電刷在幾何中線時(shí)，電動機(jī)產(chǎn)生_______性質(zhì)的電樞反應(yīng)，其結(jié)果使_______和_______，物理中性線朝_______方向偏移。（電樞磁動勢對勵磁磁動勢的作用；交磁；氣隙磁場產(chǎn)生畸變；對主磁場起附加去磁作用；逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)）22、交軸電樞反應(yīng)對電機(jī)的影響是（1）使氣隙磁場發(fā)直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_______和_______共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；電樞電流）生畸變；（2）使物理中性線偏移；（3）使每極磁通減少，具有去磁效應(yīng)。23、可用下列關(guān)系來判斷直流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)_______時(shí)為電動機(jī)狀態(tài)，當(dāng)_______時(shí)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（Ea〈U；Ea〉U）24、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_______和_______共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；電樞電流）二、判斷下列說法是否正確：1．直流電機(jī)中電刷所短路的繞組的感應(yīng)電動勢為最大?！?．直流電機(jī)的電刷的實(shí)際位置是在電機(jī)的磁極中性線上。3．單迭繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于該電機(jī)的極對數(shù)。4．并勵電動機(jī)的電樞電流Ia，勵磁電流If，輸入電流I的關(guān)系為：Ia=I+If?！?．復(fù)勵電動機(jī)的每個主極鐵心上不止有一套勵磁繞組。6．直流電動機(jī)中電樞電流為直流?！?．直流發(fā)電機(jī)的額定功率PN是指輸入功率?！?．直流電動機(jī)其它條件不變，減小勵磁電流，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速會減小?！?．一般地，具有上升機(jī)械特性的電機(jī)帶負(fù)載會穩(wěn)定運(yùn)行?！?0．直流電動機(jī)改變電樞電壓調(diào)速會使電動機(jī)的機(jī)械特性變軟?！?1．直流電動機(jī)調(diào)勵磁電流調(diào)速是恒轉(zhuǎn)距調(diào)速。×12．直流測速電機(jī)實(shí)際是一個直流電動機(jī)?！?3．要把一個重物以高于直流電動機(jī)理想空載轉(zhuǎn)速no的速度勻速放下，可以采用能耗制動方式或電動勢反向的反接制動方式。×14、欲使直流發(fā)電機(jī)的端電壓保持恒定，其勵磁電流隨負(fù)載電流變化的關(guān)系曲線稱為外特性曲線。×15、直流電動機(jī)帶恒定負(fù)載工作時(shí)，若減小勵磁電流，則電樞電流會增大。16、直流發(fā)電機(jī)軸上輸入的功率即為發(fā)電機(jī)的額定功率?！?7、直流電動機(jī)起動時(shí)，若不考慮電樞反應(yīng)的去磁作用，起動電流為額定電流5倍，起動轉(zhuǎn)距也為額定轉(zhuǎn)距的5倍。18、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，正轉(zhuǎn)能自勵，若反轉(zhuǎn)也能自勵。（

）×19、一臺直流發(fā)電機(jī)，若把電樞固定，而電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（

）（T）20、一臺并勵直流電動機(jī)，若改變電源極性，則電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變。（F）21、直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的，因此穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，大的電磁轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速就高。（

）（F）三、選擇題1、若并勵直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高15％，則空載時(shí)發(fā)電機(jī)的端電壓將升高（B）A、15&B、>15%C、<15%2、直流電動機(jī)降壓調(diào)速穩(wěn)定后，若磁場及負(fù)載轉(zhuǎn)速不變，則（C）不變A、輸入功率B、輸出功率C、電樞電流3、直流發(fā)電機(jī)由主磁通感應(yīng)的電動勢存在于AA、電樞繞組B、電樞和勵磁繞組C、勵磁繞組4、電源電壓不變時(shí)，直流電動機(jī)的啟動電流決定于（B）A、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小B、電樞回路的總電阻C、勵磁電流D、由上述因素共同作用5、在直流電動機(jī)中，公式Ea=CeΦn和T=CMΦIa中的Φ是（B）A、主磁極每極磁通；B、每極合成磁通；C、每極電樞反應(yīng)磁通；D、所有磁極的總磁通。6、直流并勵電動機(jī)起動時(shí)，串聯(lián)在勵磁回路中的變阻器應(yīng)處于的位置（B）A、阻值最大；B、阻值最??；C、斷開；D、任意。7、一臺直流發(fā)電機(jī)，在額定狀態(tài)下，拖動轉(zhuǎn)速下降了30％，假設(shè)勵磁電流及電樞電流不變，則（C）A、電磁轉(zhuǎn)矩T下降30％；B、端電壓下降30％；C、感應(yīng)電勢Ea下降30％；D、Ea和T均下降30％8、直流發(fā)電機(jī)主磁極磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢存在于（

）中。（1）（1）電樞繞組；（2）勵磁繞組；（3）電樞繞組和勵磁繞組9、直流發(fā)電機(jī)電刷在幾何中線上，如果磁路不飽和，這時(shí)電樞反應(yīng)是（

）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。四、問答題1、他勵直流發(fā)電機(jī)由空載到額定負(fù)載，端電壓為什么會下降？并勵發(fā)電機(jī)與他勵發(fā)電機(jī)相比，哪一個電壓變化率大？答：他勵發(fā)電機(jī)由空載到額定負(fù)載，電樞電流Ia由0增加到額定值IaN，電樞回路電阻壓降IaRa增加，且電樞反應(yīng)的去磁作用使主磁通Φ下降，從而使感應(yīng)電動勢E下降。由公式U=E-IaRa可知，端電壓U隨Ia的增加而下降。對于并勵發(fā)電機(jī)，除上面兩個原因外，端電壓下降，引起勵磁電流If下降，使得Φ下降和E下降，從而引起U進(jìn)一步降低，所以并勵發(fā)電機(jī)的電壓變化率比他勵發(fā)電機(jī)的電壓變化率要大些。一臺直流并勵電動機(jī)，在維修后作負(fù)載實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速很高，電流超過正常值，停機(jī)維修發(fā)現(xiàn)線路無誤，電動機(jī)的勵磁電流正常。試分析這一故障的可能原因并說明理由。答：如果直流電動機(jī)的電刷不在幾何中性線上，則在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，除了具有交軸電樞磁動勢外，還存在直軸電樞磁動勢。如果電刷位置是從幾何中性線逆電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移開的話，則直軸電樞磁動勢是去磁的，即與主磁通方向相反。而當(dāng)氣隙磁通削弱時(shí)，便會使轉(zhuǎn)速n=增高。同時(shí)在一定電磁轉(zhuǎn)距下，因?yàn)門em=CMΦIa，電樞電流會增加。如果電動機(jī)具有起穩(wěn)定作用的串勵繞組，則可能是串勵繞組反接，而不是電樞位置不對，或者兩種原因兼有。3、為什么在供給相同的負(fù)載電流時(shí)，并勵發(fā)電機(jī)的端電壓下降比他勵發(fā)電機(jī)的端電壓大？4、試述并勵直流電動機(jī)的調(diào)速方法，并說明各種方法的特點(diǎn)。答并勵直流電動機(jī)的調(diào)速方法有以下三種：（1）改變勵磁電流調(diào)速。這種調(diào)速方法方便，在端電壓一定時(shí)，只要調(diào)節(jié)勵磁回路中的調(diào)節(jié)電阻便可改變轉(zhuǎn)速。由于通過調(diào)節(jié)電阻中的勵磁電流不大。故消耗的功率不大，轉(zhuǎn)速變化平滑均勻，且范圍寬廣。接入并勵回路中的調(diào)節(jié)電阻為零時(shí)的轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速，故只能“調(diào)高”，不能“調(diào)低”。改變勵磁電流，機(jī)械特性的斜率發(fā)生變化并上下移動。為使電機(jī)在調(diào)速過程中得到充分利用，在不同轉(zhuǎn)速下都能保持額定負(fù)載電流，此法適用于恒功率負(fù)載的調(diào)速。（2）改變電樞端電壓調(diào)速。當(dāng)勵磁電流不變時(shí)，只要改變電樞端電壓，即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高電樞端電壓，轉(zhuǎn)速升高。改變電樞端電壓，機(jī)械特性上下移動，但斜率不變，即其硬度不變。此種調(diào)速方法的最在缺點(diǎn)是需要專用電源。在保持電樞電流為額定值時(shí)，可保持轉(zhuǎn)矩不變，故此法適用于恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載調(diào)速。（3）改變串入電樞回路的電阻調(diào)速。在端電壓及勵磁電流一定、接入電樞回路的電阻為零時(shí)，轉(zhuǎn)速最高，增加電樞路電阻轉(zhuǎn)速降低，故轉(zhuǎn)速只能“調(diào)低”不能“調(diào)高”。增加電樞電阻，機(jī)械特性斜率增大，即硬度變軟，此種調(diào)速方法功率損耗大，效率低，如果串入電樞回路的調(diào)節(jié)電阻是分級的，則為有級調(diào)速，平滑性不高，此法適用于恒轉(zhuǎn)矩的負(fù)載調(diào)速。5、如何確定換向極的極性，換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯(lián)？答使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應(yīng)磁通方向相反。對于直流發(fā)電機(jī)而言，換向極性和電樞要進(jìn)入的主磁極性相同；而對于直流電動機(jī)，則換向極極性和電樞要進(jìn)入的主磁極極性相反。換向極繞組與電樞組相串聯(lián)的原因是：使隨著電樞磁場的變化，換向極磁場也隨之變化，即任何負(fù)載情況下都能抵消電樞反應(yīng)的影響。6、試比較他勵和并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性有何不同？并說明影響曲線形狀的因素。答并勵直流發(fā)電機(jī)的外特性比他勵的軟。他勵：影響因素有兩個(1)隨著Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)隨著Ia增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng)，使磁通φ減少，電樞電動勢Ea減少，最后使U下降。并勵：影響因素有三個(1)隨著Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)隨著Ia增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng)，使磁通φ減少，電樞電動勢Ea減少，最后使端電壓U下降。(3)兩端電壓下降，磁通φ下降，電樞電動勢Ea進(jìn)一步減少，端電壓U進(jìn)一步下降。7、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)上，若原動機(jī)停止供給機(jī)械能，將發(fā)電機(jī)過渡到電動機(jī)狀態(tài)工作，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩方向是否變？旋轉(zhuǎn)方向是否改變？答電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變。五、計(jì)算題1、一并勵直流發(fā)電機(jī)，PN=35KW，UN=115V，nN=1450r/min，電樞電路各繞組總電阻ra=0.0243Ω，一對電刷壓降2△Ub=2V，并勵電路電阻Rf=20.1Ω。求額定負(fù)載時(shí)的電磁轉(zhuǎn)距及電磁功率。解：額定電流：額定勵磁電流：額定電樞電流:額定電樞電動勢:電磁功率：電磁轉(zhuǎn)距:2、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，勵磁回路總電阻Rf=44W，負(fù)載電阻RL=4W，電樞回路總電阻Ra=0.25W，端電壓U=220V，使求：（1）勵磁電流If和負(fù)載電流I；（2）電樞電流Ia和電樞電動勢Ea（忽略電刷接觸壓降）；（3）輸出功率P2和電磁功率Pem。解：勵磁電流負(fù)載電流（2）電樞電流電樞電動勢(3)輸出功率電磁功率或3、一臺他勵發(fā)電機(jī)，額定電樞電壓230V，額定電樞電流100A，電樞電阻0.2Ω。求（1）空載電壓；（2）如果磁通減小10％，求滿載時(shí)的輸出電壓。解（1）（2）當(dāng)Φ減小10％時(shí)，滿載時(shí)4、某直流發(fā)電機(jī)，已知，，，。求該發(fā)電機(jī)的電磁功率、輸出功率、輸入功率和效率。解5、一臺并勵直流電動機(jī)，額定功率PN=2.2KW，額定電壓UN=220V，額定效率，額定轉(zhuǎn)速，電樞電路電阻，勵磁電路電阻。求該電機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的輸入電流I、勵磁電流If、電樞電流Ia、電動勢E和電磁轉(zhuǎn)矩T。解6、一臺他勵電動機(jī)，在時(shí)，，n=1500rpm，。求該電機(jī)的輸出功率P2、電磁功率Pe、輸入功率P1、銅損耗PCu和空載損耗P0。解7、一臺并勵直流電動機(jī),銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min,電樞電阻Ra=1Ω，△Ub=1V，勵磁回路電阻R1=440Ω，空載實(shí)驗(yàn)：當(dāng)U=220V,n=1000r/min時(shí)，I0=2A，試計(jì)算當(dāng)電樞電流Ia=10A時(shí),電機(jī)的效率（不計(jì)雜散損耗）。解：勵磁電流：勵磁損耗：空載時(shí)：輸入功率：勵磁功率：電樞銅損耗：電刷接觸損耗：附加損耗：則：當(dāng)時(shí)，輸入功率：輸出功率：效率：8、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻Rf=177Ω，額定負(fù)載時(shí)的電樞鐵損PFe=234W，機(jī)械損耗為Pmec=61W，求：（1）額定負(fù)載時(shí)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負(fù)載時(shí)的效率。解：（1）所以（2）9、一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，勵磁回路電阻Rf=57.5Ω，電樞電阻Ra=0.1Ω,不計(jì)電樞反應(yīng)磁路飽和?，F(xiàn)將這臺電機(jī)改為并勵直流電動機(jī)運(yùn)行，把電樞兩端和勵磁繞組兩端都接到220V的直流電源：運(yùn)行時(shí)維持電樞電流為原額定值。求（1）轉(zhuǎn)速n；（2）電磁功率；(3)電磁轉(zhuǎn)矩。解：（1）電動機(jī)運(yùn)行：（2）（3）第三部分直流電動機(jī)的電力拖動1、他勵直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性是指在____條件下，___和____的關(guān)系。（U=UN、φ=ΦN，電樞回路不串電阻；n；Tem2、直流電動機(jī)的起動方法有_____。（降壓起動、電樞回路串電阻起動）3、如果不串聯(lián)制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞電流的_______倍。（2）4、當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過_______時(shí)，出現(xiàn)回饋制動。（理想空載轉(zhuǎn)速）5、拖動恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時(shí)，應(yīng)采_調(diào)速方法，而拖動恒功率負(fù)載時(shí)應(yīng)采用_調(diào)速方法.（降壓或電樞回路串電阻；弱磁）二、判斷題1、直流電動機(jī)的人為特性都比固有特性軟。（

）（F）2、直流電動機(jī)串多級電阻起動。在起動過程中，每切除一級起動電阻，電樞電流都將突變。（

）（T）3、提升位能負(fù)載時(shí)的工作點(diǎn)在第一象限內(nèi)，而下放位能負(fù)載時(shí)的工作點(diǎn)在第四象限內(nèi)。（

）（T）4、他勵直流電動機(jī)的降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。（

）（F）5、他勵直流電動機(jī)降壓或串電阻調(diào)速時(shí)，最大靜差率數(shù)值越大，調(diào)速范圍也越大。（

）（T）三、選擇題1、電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋轉(zhuǎn)體的重量與旋轉(zhuǎn)體直徑平方的乘積，它沒有任何物理意見；（2）系統(tǒng)機(jī)械慣性的大小，它是一個整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個整體物理量。2、他勵直流電動機(jī)的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性一定是：（3）（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性；（3）弱磁的人為特性。3、直流電動機(jī)采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（2）（1）為了使起動過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動電流；（3）為了減小起動轉(zhuǎn)矩。4、當(dāng)電動機(jī)的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機(jī)械功率都大時(shí)，這時(shí)電動機(jī)處于：（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài)；（3）回饋制動狀態(tài)。5、他勵直流電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行串電阻調(diào)速，設(shè)調(diào)速前、后的電樞電流分別為I1和I2，那么：（2）（1）I1<I2；（2）I1=I2；(3)I1>I2。四、簡答題：1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？（電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)，且在交點(diǎn)處，滿足:）2、何謂電動機(jī)的充分利用？:(所謂電動機(jī)的充分利用是指電動機(jī)無論在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,還是調(diào)速過程中處于不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,其電樞電流都等于額定值。)1、一臺他勵直流電動機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，電樞回路電阻Ra=0.1014Ω，求：（1）U=UN，Φ=ΦN條件下，電樞電流Ia=60A時(shí)轉(zhuǎn)速是多少？（2）U=UN條件下，主磁通減少15%，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TN不變時(shí)，電動機(jī)電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少？（3）U=UN，Φ=ΦN條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.8TN，轉(zhuǎn)速為（—800）r/min，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？解：（1）（2）不變時(shí)，不變，即（3）不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，，故：解得：2、有一臺直流電動機(jī)，帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，額定功率PN=22KW，額定電壓UN=220V，額定電流IN=115A，額定轉(zhuǎn)速nN=1500rpm，電樞回路總電阻Ra=0.1Ω，忽略空載轉(zhuǎn)矩T0，電動機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，要把轉(zhuǎn)速降到1000rpm，求采用串電阻法需串多大電阻？解：電機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，忽略空載轉(zhuǎn)矩，所以T=CMΦIa恒定，即Ia=IN=115恒定不變，第四部分異步電機(jī)一、填空題：1、異步電動機(jī)定子繞組采用的單層迭繞組是整距繞組，采用的雙層迭繞組是短距繞組（選短距、整距、或長距）2、三相對繞組通以三相電流時(shí)，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，單相繞組通以三相電流時(shí)，將產(chǎn)生脈振磁場。3、在電機(jī)中，參數(shù)rm稱為激磁電阻。Xm稱為激磁電抗。當(dāng)電源電壓升高時(shí)，Xm會下降。4、某三相交流電機(jī)定子槽數(shù)為36，極對數(shù)為3，雙層短距分布繞組相鄰兩槽內(nèi)導(dǎo)體基波電動勢的相位差a為30°。5、產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的條件是三相對稱繞組通入三相對稱電流，若在p=1的三相對稱繞組里通入ia=I3msin3wt，ib=I3msin（3wt+120°），ic=I3msin（3wt-120°）的三相電流，w=314電弧度/秒，則產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速為9000rpm，轉(zhuǎn)向?yàn)閍-c-b，當(dāng)wt=70°瞬間，磁動勢幅值在c相繞組軸線上。6、基波脈振磁勢可以分解為兩個幅值相等、轉(zhuǎn)向相反、轉(zhuǎn)速相同的圓形旋轉(zhuǎn)磁勢。7、一臺三相6極50Hz的異步電動機(jī)，其S=0.05，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為950rpm，轉(zhuǎn)子磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為50rpm，轉(zhuǎn)子磁勢相對于定子的轉(zhuǎn)速為1000rpm，定子磁動勢相對于轉(zhuǎn)子磁動勢的轉(zhuǎn)速為0。8、一臺異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為0.02，由定子經(jīng)氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率Pem中的2％部分供給轉(zhuǎn)子銅耗，98％部分供給總的機(jī)械功率。9、當(dāng)采用短距繞組同時(shí)削弱定子繞組中的五次和七次波磁勢，下列哪一種繞組是我們應(yīng)該選用的：③；①繞組跨距為（4/5）τ；②繞組跨距為（6/7）τ；③繞組跨距為（5/6）τ；10、由三相定子繞組產(chǎn)生的五次空間磁勢諧波，它的轉(zhuǎn)速是：②；①靜止不動；②是基波磁場轉(zhuǎn)速的1/5；③等于基波磁場轉(zhuǎn)速；④五倍于基波磁場轉(zhuǎn)速；11、由三相定子繞組產(chǎn)生的七次空間磁勢諧波，它產(chǎn)生的磁通切割定子繞組感應(yīng)電勢的頻率是：②；①等于零；②等于基波頻率；③等于基頻的1/7；④1等于基頻的7倍；12、三相交流繞組每相感應(yīng)電勢公式E=4.44fkN1φM中的φM是：③；①磁通隨時(shí)間交變的最大值；②一臺電機(jī)的總磁通量；③一個極的總磁通量。13、異步電機(jī)定子表面在空間相距α電角度的兩根導(dǎo)體，它們的感應(yīng)電勢大小相等，相位互差α電角度。14、公式F=1.35（NkN/P）I是指：③；①一相的磁勢幅值；②三相一對極的合成磁勢幅值；③三相一個極的合成磁勢幅值；15、異步電動機(jī)的頻率折算，就是用一個靜止的等效轉(zhuǎn)子來代替實(shí)際旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子電路的頻率與定子電路的頻率相等16、380V星形連接的三相異步電動機(jī)，電源電壓為220V時(shí)才能接成三角形。380V三角形連接的電動機(jī)，電源電壓為660V時(shí)，才能接成星形。17、三相對稱繞組的構(gòu)成原則是___;____;____。(各相繞組的結(jié)構(gòu)相同;阻抗相等;空間位置對稱（互差120度電角度）)18、當(dāng)s在_______范圍內(nèi)，三相異步電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為_______；在_______范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為_______。（0～１；驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；－∞～０；制動轉(zhuǎn)矩）19、三相異步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為______和_______兩類。（籠型異步電動機(jī)和繞線型異步電動機(jī)）20、一臺6極三相異步電動機(jī)接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05，則此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為__r/min，定子旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_r/min。（950；50）21、三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_______和_______共同作用產(chǎn)生的。（主磁通；轉(zhuǎn)子電流的有功分量）22、三相異步電動機(jī)電源電壓一定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速_______，定子電流_______。（減??；增加）23、三相異步電動機(jī)等效電路中的附加電阻是模擬_______的等值電阻。（總機(jī)械功率）24、三相異步電動機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率s一般在_______范圍內(nèi)。（0.01～0.06）25、如果感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率為，則電磁功率，機(jī)械功率和轉(zhuǎn)子銅耗之間的比例是:=。答26、當(dāng)三相感應(yīng)電動機(jī)定子繞組接于的電源上作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子電流的頻率為，定子繞組感應(yīng)電勢的頻率為，如轉(zhuǎn)差率為，此時(shí)轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢的頻率，轉(zhuǎn)子電流的頻率為。答50Hz，50Hz，50sHz，50sHz感應(yīng)電動機(jī)起動時(shí)，轉(zhuǎn)差率，此時(shí)轉(zhuǎn)子電流的值，,主磁通比，正常運(yùn)行時(shí)要，因此起動轉(zhuǎn)矩。答1，很大，很小，小一些，不大28、一臺三相八極感應(yīng)電動機(jī)的電網(wǎng)頻率，空載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速為735轉(zhuǎn)/分，此時(shí)轉(zhuǎn)差率為，轉(zhuǎn)子電勢的頻率為。當(dāng)轉(zhuǎn)差率為0.04時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)子的電勢頻率為。答0.02，1Hz，720r/min，2Hz29、三相感應(yīng)電動機(jī)空載時(shí)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)內(nèi)損耗包括，，，和，電動機(jī)空載輸入功率與這些損耗相平衡。答定子銅耗，定子鐵耗，機(jī)械損耗，附加損耗30、三相感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為，當(dāng)時(shí)為運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)時(shí)為運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)與反向時(shí)為運(yùn)行狀態(tài)。答電動機(jī)，發(fā)電機(jī)，電磁制動二、判斷下列說法是否正確：1．異步電動機(jī)與直流電動機(jī)相比，前者具有較大的啟動轉(zhuǎn)距。×2、異步電動機(jī)nN=1470rpm，則其轉(zhuǎn)差率S為0.01?！?、兩相對稱繞組，通入兩相對稱交流電流，其合成磁通勢為旋轉(zhuǎn)磁通勢。（

）(T)4、改變電流相序，可以改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。（

）(T)5、不管異步電機(jī)轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢都是相對靜止的（

）。（T）6、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子不動時(shí)，經(jīng)由空氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅損耗（

）。（T）7、通常三相籠型異步電動機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)不相等，而三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子相數(shù)則相等。（

）（T）8、三相異步電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與定子電流的頻率相同（

）。（T）9、三相感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子為任意轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，定、轉(zhuǎn)子合成基波磁勢轉(zhuǎn)速不變。（）答對10、三相感應(yīng)電動機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的。（）答對11、感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，總要從電源吸收一個滯后的無功電流。（）答對12、只要電源電壓不變，感應(yīng)電動機(jī)的定子鐵耗和轉(zhuǎn)子鐵耗基本不變。（）答錯13、感應(yīng)電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在任何時(shí)候都絕不可能大于額定轉(zhuǎn)矩。（）答錯14、在機(jī)械和工藝容許的條件下，感應(yīng)電機(jī)的氣隙越小越好。（）答對15、定、轉(zhuǎn)子磁動勢相對靜止是一切電機(jī)能正常運(yùn)行的必要條件。 （）答對16、感應(yīng)電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)很高。 （）答錯三、選擇題1、異步電動機(jī)空載電流比同容量變壓器大的原因是（C）A、異步電動機(jī)的輸出機(jī)械功率大B、異步電動機(jī)的電磁功率大C、異步電動機(jī)有氣隙2、三相異步電動機(jī)空載時(shí)氣隙磁通的大小取決于（A）A、電源電壓B、電機(jī)鐵心材質(zhì)C、氣隙大小3、異步電動機(jī)等效電阻中附加電阻上消耗的功率為（B）A、電磁功率B、總機(jī)械功率C、輸入功率4、電源頻率不變而三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁勢在空間的轉(zhuǎn)速將：（C）A、升高；B、降低；C、不變5、如果異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率s>1，則它的運(yùn)行狀態(tài)為（C）A、發(fā)電機(jī)狀態(tài)；B、電動機(jī)狀態(tài)；C、制動狀態(tài)6、空間按矩形分布的磁場以n（r/min）轉(zhuǎn)速切割一短距線圈感應(yīng)的電動勢與切割整距線圈時(shí)相比，感應(yīng)電勢（C）A、無變化；B、基波增加，諧波減小；C、基波略下降，諧波下降明顯；D、基波與諧波按相同的比例下降。7、一臺三相感應(yīng)電動機(jī)，額定電壓為380V，在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，如果電網(wǎng)電壓突然下降到320V，此時(shí)電動機(jī)將（C）A、能繼續(xù)安全運(yùn)行；B、拖不動負(fù)載停止運(yùn)轉(zhuǎn)；C、過載易于燒壞；D、轉(zhuǎn)速升高。8、一臺50三相感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為，該電機(jī)的級數(shù)和同步轉(zhuǎn)速為（）。Ａ４極，；Ｂ６極，；Ｃ８極，；Ｄ１０極，。答C9、籠型三相感應(yīng)電動機(jī)的額定狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降，該電機(jī)轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢相對于定子的轉(zhuǎn)速（）。 A上升；B下降；C上升；D不變。答D10、國產(chǎn)額定轉(zhuǎn)速為的三相感應(yīng)電動機(jī)為（）極電機(jī)。A2；B4；C6；D8。答B(yǎng)11、三相異步電動機(jī)氣隙增大，其他條件不變，則空載電流（）。A增大；B減小C不變；D不能確定。答A12、三相感應(yīng)電動機(jī)等效電路中的附加電阻上所消耗的電功率應(yīng)等于（）：A輸出功率；B輸入功率；C電磁功率；D總機(jī)械功率。答D13、國產(chǎn)額定轉(zhuǎn)速為的感應(yīng)電動機(jī)為（）電機(jī)。A2極；B4極；C6極；D8極。答C14、如果有一臺三相感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行在轉(zhuǎn)差率為，此時(shí)通過氣隙傳遞的功率有（）。A的轉(zhuǎn)子銅耗；B是轉(zhuǎn)子銅耗；C是輸出功率；D是機(jī)械損耗。答A四、問答題1、三相異步電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)的功率因數(shù)為什么很低？答空載時(shí)，，而，其中，為有功分量電流，用來供給空載損耗；為無功分量電流，用來建立磁場。由于，所以空載電流基本上是一無功性質(zhì)的電流，因而電動機(jī)的功率因數(shù)很低。2、感應(yīng)電機(jī)等效電路中的所消耗的功率在各種運(yùn)行狀態(tài)下有什么意義？答：稱為模擬電阻，其消耗的功率等于總的機(jī)械功率。轉(zhuǎn)差率S的大小說明了電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)0〈S〈1時(shí)，電機(jī)處于電動機(jī)狀態(tài)，〉0，PMEC=m1〉0，電機(jī)軸上輸出機(jī)械功率；當(dāng)S〈0時(shí)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，〈0，PMEC〈0，電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率；當(dāng)S〉1時(shí)，電機(jī)處于電磁制動狀態(tài)，〈0，電機(jī)從軸上吸收機(jī)械功率。3、感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子電流的頻率是多少？轉(zhuǎn)子電流的頻率是多少？由定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢基波以什么速度切割定子和轉(zhuǎn)子？由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢基波以什么速度切割定子和轉(zhuǎn)子？兩個基波磁動勢的相對速度多大？答：定子電流的頻率