電機學_張俊芳_第一篇習題.pdf

緒 論 習題解答 S0 3答 式中負號表明感應電動勢的方向和磁通量變化率 之間的關(guān)系 是楞次定律的數(shù)學表示 判斷時先任取 一個回路方向 繞行方向 并按右螺旋法則定出回路法 線n的方向 再定磁通量的正負 與n同向為正 異向 為負 最后由d dt的正負確定 的正負 顯然用這種方 法確定感應電動勢的方向很復雜 因此在實際解算中 常常是利用楞次定律來判斷電動勢的方向 而利用法 拉第電磁感應定律僅求電動勢的大小 磁路與電路的基本物理量的比較磁路與電路的基本物理量的比較 磁路磁路 電路電路 磁通 電流i 磁壓降Um 電壓U 磁通勢Fm 電動勢E 磁通密度B S 電流密度j I S 磁阻Rm 電阻R 磁導 電導G 磁路磁路 電路電路 磁路的歐姆定律Um Rm 歐姆定律U RI 磁路KCL 0 電路KCL I 0 磁路KVL U E 電路KVL HL Fm 磁路與電路的基本定律的比較磁路與電路的基本定律的比較 磁路和電路的不同點磁路和電路的不同點 1 磁路中有磁飽和現(xiàn)象 在一定磁路中 通過的磁 通量的大小受到嚴格的限制 而在充分冷卻的電路 中 流過的電流的大小幾乎是不受限制的 2 磁通在磁路中的傳播速度遠小于電路中電流的 傳播速度 3 電路中的電流表示帶電質(zhì)點的運動 因而通過電 阻時要消耗能量 使電阻發(fā)熱 而磁通并不代表質(zhì) 點的運動 只是描述磁場的一個物理量 它通過磁阻 時不消耗功率 因而不存在磁路的熱效應 1 12 2 100 1 550 1200 1 100 2 m HlN IN IA UHlHlA X0 2解 1 122 1 122 1 122 1 2 3 N IN I N IN I N IN I X0 3解 121 12 2Z HdlH lH lN IN IF 121 12 2Z H dlH lH lH lN IN IF 1212 H lH lH lH lH l 2 HHHHHHHH ll HH BHBB HH 4 情況 1 下 情況 3 下 所以 因為 又鐵芯磁導大于氣隙磁導 所以 第一章 習題解答 S1 6答 起逆變器的作用 67000 582 6 115 N N N P IA U X1 1解 X1 2解 1 1 125000 138 9 0 9 138900 631 6 220 N N N P PkW P IA U X1 3解 1 2 2 230 1 255 6 0 9 230000 1 230 2 230 255600 1 2 0 9 230 N N N N N N N P PkW P IkA U PPkW P IkA U 第二章 習題解答 S2 7答 若電刷偏離幾何中心線 則對發(fā)電機來說 電刷順轉(zhuǎn) 向偏移時為去磁 E U 逆轉(zhuǎn)向偏移時為增磁 E U 對電動機來說 電刷順轉(zhuǎn)向偏移時為增磁 逆轉(zhuǎn) 向偏移時為去磁 S2 10答 若不是閉合繞組 單個導體中的電勢不能疊加形成大 電勢 也不能形成電樞電流 在直流電機中至少有一對電刷 它將連接在與之相接觸的換向片上的導體短接使得原本構(gòu)成 一個閉環(huán)的繞組被分成至少兩個并聯(lián)支路 S2 13答 疊繞組有單疊繞組和復疊繞組之分 單疊繞組是 將同一磁極下相鄰的線圈依次串聯(lián)起來 構(gòu)成一條并聯(lián)支路 所以對應一個磁極就有一條并聯(lián)支路 波繞組有單波繞組和復波繞組 單波繞組的特點是將同極 性下的所有線圈按一定規(guī)律全部串聯(lián)起來 形成一條并聯(lián)支 路 所以整個電樞繞組只有兩條并聯(lián)支路 兩對極電機 y疊 1 第一個元件的上層邊在1號槽 第二 個元件的上層邊在2號槽 y波 K 1 可以在電機電樞繞組的 端部看出來 ym ap Km y p 1a 疊繞組是任何兩個相鄰的線圈都是后一個線圈疊在前一線圈的上 面 在制造上 這種繞組的一個線圈多為一次制造成 這種形式的線 圈也稱為框式繞組 這種繞組的優(yōu)點是短矩時節(jié)省端部用銅 也便于 得到較多的并聯(lián)支路 其缺點是端部的接線較長 在多極的大電機中 這些連接線較多 不便布置且用量也很大 故多用于中小型電機 波繞組是任何兩個串聯(lián)線圈沿繞制方向象波浪似的前進 在造上 這 種繞組的一個線圈多由兩根條式線棒組合而成 故也為棒形繞組 其 優(yōu)點是線圈組之間的連接線少 故多用于大型輪發(fā)電機 在現(xiàn)場 波 繞組的元件直接稱呼為 線棒 S2 13答 1 他勵式的改變勵磁電源極性 2 讓電機反轉(zhuǎn) X2 1解 1 21 4yyy 1 20 2 5 4 i yZp 2 圖略 3 見圖 4 2a 2p 4 1 k yy X2 2解 1 21 2yyy 1 19 1 2 5 4 i yZp 2 圖略 3 見圖 4 2a 2 115 1 7 2 K y p 左行繞組 左行繞組 X2 4解 1 230 0 9207 6060 1 207 0 00586 2 31 12 2850 aa a EUIRV aE Wb pZn 10000 43 5 230 N N N P IA U 2 3 1 1 10000 9 559 5539 2 0 855 2850 NN N PP TNm n X2 7解 1 378 43 29770 42 1 0 138 0 63 378 43 1015 875 88 2 1 a a a NI A p a NI FA pa 2 X2 10解 1 2 572 0 017 1500243 1 6060 2 2 57230000 0 017201 222230 a N N N pN EnkV a PpN TNm aU X2 11解 2 152 2 53 6060 2 2 53 0 035 1200106 26 2 152 24 2 222 24 2 0 035 50 4169 4 2 152 5 06 6060 1 2 152 48 4 221 210 1185 77 min 5 06 0 035 48 4 e ae T Ta e T a e Ta pN C a ECnV pN C a TCINm pN C a pN C a E nr C TCI 0 035 50 2169 4Nm 第三章 習題解答 S3 4答 建壓條件 a 電機中要有剩磁 b 勵磁繞組與 電樞繞組并接正確 c 勵磁回路總電阻應小于建壓時 臨界電阻 建立的電壓受負載電流 轉(zhuǎn)速等外界條件 的影響 極性相反又轉(zhuǎn)向已定 可以通過對調(diào)勵磁繞 組的接線 X3 1解 1 10000 43 48 230 230 1 07 215 43 48 1 0744 55 2 23044 55 0 4862253 65 253 65 44 5511 3 11300 9 559 5574 42 1450 11300442 10 N N N N f f aNf aNaa emaa em em emFemec P IA U U IA R IIIA EUI RU V PE IkW P TNm n PPpp 1 411846 10000 100 100 84 4 11846 N W P P X3 2解 00 00 0 00 0 4 130 330 0 55 140 3301300 4 0 39 130 1400 40 55 0 39 330128 7 9000 78 3 115 115 0 35 330 78 30 3578 65 211578 65 0 07 ff ff f ff N N N N fN f aNNfN NNaNa II II IA EIRV P IA U U IA R IIIA EUIRU 0 0 2122 5 122 5 120130 120 0 4 0 320 40 32 0 40 390 01 0 01 6506 5 128 7 115 100 100 12 115 fN fN faqfNf aqfaq N N V IA I IIIA FNIA UU U U X3 3解 1 1 6000 26 09 230 2 23026 09 0 612247 91 247 91 26 096 47 6470 9 559 5542 61 1450 6470295606 825 6 100 100 87 9 6 825 N aN N aNNaa emaa em em emFemecad N P IIA U EUI RU V PE IkW P TNm n PPpppkW P P 第四章 習題解答 S4 2 答 由圖分析可知 作為發(fā)電機和作為電動 機運行時電機運行方向一致 不同的是電流的 方向和轉(zhuǎn)矩的方向 單純改變電源極性轉(zhuǎn)向不 變 需單獨對調(diào)勵磁繞組或電樞繞組的極性 S4 7 答 起動電流過大會損傷電機的電樞繞組 對電網(wǎng) 也有較大的沖擊 根據(jù)電機的轉(zhuǎn)矩表達式 知道 起動電流過小會使起動轉(zhuǎn)矩減小導致電機無法 正常起動 X4 3 解 ta TCI 2 2 2 2 1 1 22088 9 0 26196 886 196 886 7514 766 14766600 19813 968 13968 9 559 55133 394 1000 13968 2 100 100 84 65 220 75 aNNNa emaNN emFemec N EUI RV PEIkW PPppkW P TNm n P P X4 4 解 2 0 17000 1 9 559 5554 12 3000 22088 9 0 0896 88 9 2 9 559 5560 01 3000 17000 3 100 100 86 92 220 88 9 22088 9 0 0896 4 0 07 3000 220 0 0 N N N NNaN em N N NN NNa e N N e P TNm n UI R I TNm n P U I UI R C n U n C 3142 86 min 7 r X4 5 解 補充條件Ra 0 1 22 2 02 2 11020 1 0 1 1 0 036 3000 1100 1 3055 568 08 0 0369 55 0 036 3055 56 1450 2 198 71 8 08 1750 9 559 5511 53 1450 198 71 11 53187 18 50 NNa e N Na eet emN N N N emNN UI R C n UR nTTT CC C TNm P TNm n TTTNm T 20 11 53 0 55 765 50 5 765 187 18192 945 3055 568 083055 568 08 192 9451496 56 3055 563055 56 1500 3 192 52 8 088 08 192 52 560 9 559 55 0 036 N emN em em a e Nm TTTNm nTNm n TNm T IA C X4 6 解 2 2 1 2 2 372 1 1 1 1015