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1、1-1 、鐵磁材料具有哪三種性質(zhì)？答 ：鐵磁材料具有“高導(dǎo)磁率” 、 “磁飽和”以及“磁滯和剩磁”等三種性質(zhì)。1-2 、交、直流接觸器電磁機(jī)構(gòu)有什么不同點(diǎn)？答：（ 1）鐵心構(gòu)造方面的不同 ：交流電磁鐵的鐵心由 硅鋼片 疊壓而成，且一般有短路環(huán) ；交流電磁鐵為了減少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。此外為了避免鐵心中因磁通過(guò)零而出現(xiàn)的吸力為零，從而出現(xiàn)銜鐵振動(dòng)現(xiàn)象，交流電磁鐵的鐵心一般設(shè)有短路環(huán)。直流電磁鐵的鐵心一般由 整塊鑄鐵 制成，且 不設(shè)短路環(huán)。 而直流電磁鐵因?yàn)榉€(wěn)定運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，為了簡(jiǎn)化工藝等，鐵心通常由整塊鑄鐵制成。直流電磁鐵鐵心產(chǎn)生的吸力恒定不變，因此

2、不需要設(shè)置短路環(huán)。（ 2）線圈結(jié)構(gòu)方面的不同：交流電磁鐵線圈是帶骨架的“矮胖形”線圈， 線徑粗，匝數(shù)少；直流電磁鐵線圈是不帶骨架的“細(xì)長(zhǎng)形”線圈， 線徑細(xì)，匝數(shù)多 。（ 3）工作原理方面存在的差異：交流電磁鐵是恒磁通型 的，對(duì)于交流電磁鐵，只要電源電壓和頻率不變，因?yàn)閁 E=4.44Nf，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。直流電磁鐵是恒磁勢(shì)型 的。對(duì)于直流電磁鐵，要電源電壓不變，推出電流I=U/R=常數(shù)，所以是 恒磁勢(shì)型1-3 、交流接觸器為什么要用短路環(huán)？答 ：交流接觸器用短路環(huán)是為了 避免銜鐵的振動(dòng)。 交流接觸器的線圈通過(guò)的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變

3、磁通。 在一個(gè)周期內(nèi)，交流電流和交變磁通都有兩個(gè)瞬時(shí)值為零的“過(guò)零點(diǎn)” 。在“過(guò)零點(diǎn)”瞬間，鐵心產(chǎn)生的電磁吸力為零。在“ 過(guò)零點(diǎn)” 銜鐵就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng) 。短路環(huán)是用良導(dǎo)體焊接成的，將鐵心的一部分套住。 接觸器工作時(shí)產(chǎn)生的交變磁通也通過(guò)被短路環(huán)套住的部分鐵心， 且在短路環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流。 短路環(huán)中的電流也會(huì)產(chǎn)生磁通， 避免鐵心兩部分產(chǎn)生的磁通同時(shí)為零， 從而避免銜鐵的振動(dòng)的。1-11 、交流接觸器銜鐵卡住為什么會(huì)燒毀線圈？答：交流電磁鐵是 恒磁通型的，只要電源電壓和頻率不變，因?yàn)閁- E=4.44Nf，其磁通基本不變,因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。但是， 銜鐵吸合前

4、，磁路的磁阻大，線圈通過(guò)的電流大；銜鐵吸合后， 磁路的磁阻小，線圈通過(guò)的電流小若接觸器工作時(shí)交流電磁鐵的銜鐵卡住，將使線圈一直保持較大的電流，產(chǎn)生的銅損耗增加，很容易使線圈因過(guò)熱而燒毀。第 2 章 變壓 器2-1 、額定電壓為 110/24V 變壓器，若將原邊繞組接于 220V 交流電源上，其結(jié)果如何？若將220/24V 的變壓器接于 110V 交流電源上，其結(jié)果又將如何？答 ：若將 110/24V 變壓器的原邊繞組接于220V 交流電源上，由于這時(shí)原邊電壓增加一倍，由于UE=4.44Nf8，就要求磁路的磁通也增加一倍。但一般變壓器設(shè)計(jì)時(shí)都讓其鐵心工作在半飽和區(qū) ， 在半飽和區(qū)再使磁通增加一倍

5、，則勵(lì)磁電流（空載電流）將大大增加 ，使繞組的銅耗和 鐵心 損耗大大增加 ，變壓器將很快燒毀。若將 220/24V 的變壓器接于 110V 交流電源上，磁路的磁通減少，對(duì)于變壓器運(yùn)行沒(méi)有什么不良影響。只是此時(shí)磁路完全不飽和，變壓器鐵心的利用率降低而已。同時(shí)，變壓器副邊輸出電壓減小為12V,不能滿足原來(lái)負(fù)載的要求。2-5、一臺(tái)額定電壓為 220/110V的變壓器，原、副邊繞組匝數(shù)N、N2分別為2000和1000,若為節(jié)省銅線，將匝數(shù)改為 400 和 200，是否可以？答：不可以。根據(jù)U« E=4.44fNm可知，當(dāng)匝數(shù)減小而為了維持同樣電壓，必須導(dǎo)致磁通大大增加，必然使得磁路飽和，電流

6、顯著增大。題中條件下，匝數(shù)減少為原來(lái)的1/5,為了平衡電源電壓，磁通需要增加到原來(lái)的5倍，磁路嚴(yán)重飽和，電流增加的倍數(shù)可達(dá)原來(lái)的幾十倍，若沒(méi)有保護(hù)措施，線圈將瞬間燒毀。2-3、一臺(tái)三相變壓器，額定容量為SN=400kVA,額定電壓為 Ui/U2=36000/6000V, Y/連接。試求： 原、副邊額定電流；(2)在額定工作情況下，原、副邊繞組中的電流；(3)已知原邊繞組匝數(shù) Ni=600,問(wèn)副邊繞組匝數(shù) N2為多少？解：(1)原、副邊額定電流：由于額定電流、額定電壓分別為線電流、線電壓，因此：Iin=Sn/( "Uin)=400000/( V3 X36000)=6.415(A)I2n

7、=Sn/( 33 U2n)=400000/( J3 X 6000)=38.49(A)(2) 在額定工作情況下，原、副邊繞組中的電流：設(shè)，I ip、12P分別為額定工作情況下原、副邊繞組中的電流。對(duì)于 Y/連接的變壓器，原邊丫連接有：I ip=Iin=6.415(A)副邊連接有：I2p=I2n/、3 =38.49/ . 3 =22.22(A)(3) 求副邊繞組匝數(shù) N2：因?yàn)镮2/I 1=N1/N2,因此：N2=N1I 1P/I 2P=600 X 6.415/22.22 =173(匝)2-4、一臺(tái)三相變壓器，其額定值為SN=1800kVA, U1/U2=6300/3150 , Y/連接，繞組銅損

8、與鐵損之和為(6.6+21.2 ) kW求：當(dāng)輸出電流為額定值、負(fù)載功率因數(shù) cos =0.8時(shí)的效率。解：(1)額定輸出電流：I 2 n=Sn/( J3U2n)=1800/( V3 X 3.15)=329.9(A)(2) 輸出電流為額定值、負(fù)載功率因數(shù)COS =0.8時(shí)，副邊輸出的有功功率P2N：P2n=SnX cos =1800X0.8=1440kW(3) 輸出電流為額定值、負(fù)載功率因數(shù)cos =0.8時(shí)的效率 ：=P2/P 1 X 100%=P/(P 2+pFe+pcu) X 100%=1440/(1440+6.6+21.2) X 100%=98.1 %第3章異步電動(dòng)機(jī)3-1、什么叫轉(zhuǎn)差

9、率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率判斷異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)？答：所謂轉(zhuǎn)差率，就是轉(zhuǎn)差的比率，是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)差與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)比率。其定義式為 s=(n0-n)n。根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以判斷異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，具體如下：當(dāng)s<0時(shí)，n>nO,異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)s=0時(shí)，n=n。，異步電動(dòng)機(jī)處于理想空載運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)0vsv1時(shí)，nvn。，異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)s=1時(shí)，n=0,異步電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的瞬間；當(dāng)s>1時(shí)，n<0,異步電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。3-2 、異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和處于電磁(反接)制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和

10、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系是否一樣？應(yīng)該怎樣分析，才能區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)？答：只要處于制動(dòng)狀態(tài)，電磁轉(zhuǎn)矩的方向都是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反。要區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)可以從異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的關(guān)系(即轉(zhuǎn)差率)進(jìn)行判斷：當(dāng)SV0時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n高于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n。；當(dāng)s>1時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)處于反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0方向相反，若以氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 no方向?yàn)閰⒖颊较?，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n低于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0o 3-3、三相異步電動(dòng)機(jī)在滿載和空載下起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否一樣？答：三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與其所帶負(fù)載沒(méi)有任何關(guān)

11、系，因此在滿載和空載下起動(dòng)時(shí)，其起動(dòng)電 流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都是一樣的。3-4、如果電動(dòng)機(jī)的三角形連接誤接成星形連接，或者星形連接誤接成三角形連接，其后果將如何？答：如果電動(dòng)機(jī)的三角形連接誤接成星形，則定子每相繞組的端電壓下降為原來(lái)的1/ V3 ,主磁通將大大減小。當(dāng)接額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，繞組中電流將增加，超過(guò)額定值，致使保護(hù)器件動(dòng)作或者燒毀繞組。如果電動(dòng)機(jī)的星形連接被誤接為三角形，則定子每相繞組的端電壓將為原額定電壓的73倍，、/3倍，磁路將嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流大為了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電壓平衡，要求主磁通也要增加到為原來(lái)的 大增加，也會(huì)致使保護(hù)器件動(dòng)作或者燒毀繞組。3-5、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)已知如下數(shù)據(jù)：P

12、N=2.2kW, UN=380V, nN=1420r/min , cos =0.82,=81% 電源頻率f=50Hz,星形接法。試計(jì)算：(1)定子繞組中的相電流Ip,電動(dòng)機(jī)的額定電流In及額定轉(zhuǎn)矩Tn；(2)額定轉(zhuǎn)差率Sn及額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)子電流頻率f2。解：定子繞組中的相電流Ip,電動(dòng)機(jī)的額定電流In及額定轉(zhuǎn)矩Tn：I N= Pn /( U N 33 X cos )= 2200/( T3 X 380 X 0.81 X 0.82)=5(A);星形接法，I p=I n=5(A)TN=9550PN/n n=(9550 X 2.2)/1420=14.79(N- m)sn =(n 0-n)/n 0=(1

13、500-1420)/1500=0.0533f2=sn X f=0.0533 X50=2.67(Hz)3-22、一臺(tái)三相四極鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，已知其額定數(shù)據(jù)如下：PN=5.5kW, UN=380V, nN=1440r/min ,cos =0.84 ,=85.5%,過(guò)載系數(shù) =2.2 ,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) "=2.2 , I st/I n=7,電源頻率f=50Hz ,星形接法。試計(jì)算：額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)差率Sn、電流In和轉(zhuǎn)矩Tn,以及起動(dòng)電流I st、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst、最大轉(zhuǎn)矢I Tmaxo解：由于是三相四極電機(jī)，極對(duì)數(shù) p=2。n0=60f/p=3000/2 =1500r/min,所以：額定轉(zhuǎn)差

14、率 Sn 為：SN=(n 0-n)/n 0=(1500-1440)/1500=0.04額定電流 In 為：In=PN/( J'3UnX X cos )=5500/( X 380 X 0.855 X 0.84)=11.64(A)額定轉(zhuǎn)矩 Tn 為：Tn=9.55 X PN/nN=9.55 X 5500/1440=36.47(N m)起動(dòng)電流 I st為：Ist=7XIN=81.45(A)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst為：Tst=kTXTN=2.2 X36.47=80.24(N - m)最大轉(zhuǎn)矩 Tmax為：Tmax= X Tn=2.2 X 36.47=80.24(N - m)第4章同步電機(jī)4-1、同步

15、發(fā)電機(jī)在三相對(duì)稱負(fù)載下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電樞電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是否與勵(lì)磁繞組交鏈？它會(huì)在 勵(lì)磁繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？答：同步發(fā)電機(jī)電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是與勵(lì)磁繞組交鏈的。由于發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 相同，雖然電樞磁場(chǎng)與勵(lì)磁繞組交鏈，但交鏈的磁通不變化，所以不會(huì)在勵(lì)磁繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4-2、什么是同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的效應(yīng)由什么決定？答：同步發(fā)電機(jī) 負(fù)載時(shí)，三相電樞繞組流過(guò)三相對(duì)稱電流，產(chǎn)生電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使氣隙合成磁場(chǎng)的大小和位置發(fā)生變化。 電樞繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)。有了電樞反應(yīng)，同步發(fā)電機(jī)氣隙中的磁場(chǎng)就由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和電樞磁場(chǎng)共同產(chǎn)生。電樞反應(yīng)的性質(zhì)(交磁反應(yīng)、直

16、軸增磁反應(yīng)或直軸去磁 反應(yīng))與 這兩個(gè)磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置有關(guān)，也就是與負(fù)載電動(dòng)勢(shì)和電樞電流間的夾角(內(nèi)功角)有關(guān)， 其實(shí)質(zhì)是與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。4-3、有一臺(tái)三相同步發(fā)電機(jī)，PN=500kVV UN=400V, 丫形接法，cos =0.8(滯后)，單機(jī)運(yùn)行，已知同步電抗為0.13 ,電樞電阻不計(jì)，每相勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)Ed=410V,求下列幾種負(fù)載下的電樞電流，并說(shuō)明電樞反應(yīng)的性質(zhì)：(1)每相負(fù)載電阻7.52 的三相對(duì)稱純電阻負(fù)荷；(2)每相負(fù)載阻抗ZL=7.52+j7.52 的三相對(duì)稱感性負(fù)荷。解：設(shè)，該同步發(fā)電機(jī)為隱極式同步發(fā)電機(jī)，三相負(fù)載都是三角形連接。每相負(fù)載電阻為 7.52 的三相對(duì)稱純電阻

17、負(fù)荷時(shí)的電樞電流：I=E0/(R l2+Xs2) 0.5=410/(7.52 2+0.13 2) 0.5=54.51(A)每相負(fù)載阻抗為 ZL=7.52+j7.52的三相對(duì)稱感性負(fù)荷時(shí)的電樞電流：I=E0/R l2+(Xs+Xl)2 0.5=410/(7.52 2+7.65 2) 0.5=38.22(A)由于同步電抗Xs的存在，即使在發(fā)電機(jī)每相負(fù)載電阻7.52的三相對(duì)稱純電阻負(fù)荷時(shí)，電樞電流I仍然是滯后勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)日一個(gè)角度。因此，在這兩種情況下，電樞反應(yīng)都是0 V <90°的情況，其電樞反應(yīng)性質(zhì)都是：既有交軸電樞反應(yīng)也有直軸去磁電樞反應(yīng)。4-4、一臺(tái)隱極式同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)

18、行，電網(wǎng)電壓為380V,定子繞組為 Y接法，每相同步電抗為Xs=1.2 ,發(fā)電機(jī)輸出電流為 I=69.5A ,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電勢(shì) Eo=270V, cos =0.8(滯后)，若減少勵(lì)磁電 流，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電勢(shì) Eo=250V,保持原動(dòng)機(jī)輸入不變，并不計(jì)電樞電阻，試求：(1)改變勵(lì)磁電流前發(fā)電機(jī)輸出的有功功率和無(wú)功功率；(2)改變勵(lì)磁電流后發(fā)電機(jī)輸出的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)和電樞電流。解：電網(wǎng)電壓為380V,則發(fā)電機(jī)每相定子繞組的端電壓為：U=380/%'13 =219.4Vo改變勵(lì)磁電流前發(fā)電機(jī)輸出的有功功率P和無(wú)功功率 Q cos =0.8,則sin =0.6P=用 UIcos =

19、 J3 X 380 X 69.5 X 0.8=36594.77(W)Q=居 UIsin =祁 x 380X 69.5 x 0.6=27446.08(Var)改變勵(lì)磁電流后發(fā)電機(jī)輸出的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)和電樞電流：由于減少勵(lì)磁電流，使發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電勢(shì)Eo=250V,保持原動(dòng)機(jī)輸入不變。所以發(fā)電機(jī)輸出有功功率P不變，仍為：P=36594.77(W)由于P不變，根據(jù)功角特性有E0sin。不變，因此：一%幣sin 。2=XsP/(3EoU)=1.2 X 36594.77/(3 X 250X 219.4)=0.26688cos 9 2=0.96373再由右圖所示的同步發(fā)電機(jī)相量圖，利用余弦定理有

20、：(XsI)2=(Eo)2+(U) 2-2EoUcos9 =(250) 2+(219.4) 2-2 X 250 X 219.4 X 0.96373=4915.5(V 2)電樞電流 I=(XsI)/Xs=4915.5-0.5/1.2=58.4(A)功率因數(shù) cos =P/( 33 UI)=36594.77/( 33 X 380X 58.4)= 0.9516 ,貝U sin =0.3072無(wú)功功率 Q=j3 UIsin = V3 x 380X 58.4 x 0.3072=11813.96(Var)答：改變勵(lì)磁電流前同步發(fā)電機(jī)輸出的有功功率約為36.6kW,無(wú)功功率約為 27.4kVar。改變勵(lì)磁電

21、流后發(fā)電機(jī)輸出的有功功率不變，仍為36.6kW,無(wú)功功率約為11.8 kVar,功率因數(shù)約為0.95,電樞電流約為58.4A。第5章直流電機(jī)5-2、直流電機(jī)中感應(yīng)電勢(shì)與哪些因素有關(guān)？感應(yīng)電勢(shì)的性質(zhì)與電機(jī)的運(yùn)行方式有何關(guān)系？其方向如何判 斷？答：Ea=Ce n要判斷直流電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)的性質(zhì)，可以根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)與電樞電流的方向進(jìn)行判斷：直流發(fā)電機(jī)， 感應(yīng)電勢(shì)與電樞電流方向相同；直流電動(dòng)機(jī)，感應(yīng)電勢(shì)與電樞電流方向相反。5-3、直流電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩與哪些因素有關(guān)？電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)與電機(jī)的運(yùn)行方式有何關(guān)系？ 答：電磁轉(zhuǎn)矩公式 T=CrIa直流電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)可分為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩兩種。如果電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)

22、行，直流電動(dòng)機(jī)將電源提供的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，因此電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；如果電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，電磁轉(zhuǎn)矩要與原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械轉(zhuǎn)矩相 平衡，起阻礙電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，因此其電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙性質(zhì)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。5-4、何謂自勵(lì)起壓？直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓的條件是什么？答：自勵(lì)起壓是指，自勵(lì)發(fā)電機(jī)在沒(méi)有外加勵(lì)磁電源的情況下，原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)電樞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，電樞繞 組自動(dòng)建立起電壓。直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)起壓的條件是：發(fā)電機(jī)要有剩磁；勵(lì)磁電流磁場(chǎng)與剩磁場(chǎng)方向相同(或者說(shuō)，電樞繞組與勵(lì)磁繞組接線正確)；勵(lì)磁電路的電阻要小于建壓臨界電阻(或者說(shuō)，勵(lì)磁電路的電阻足夠小)。5-5、直流電機(jī)在各種

23、不同勵(lì)磁方式下，外部電流 I、電樞電流I a以及勵(lì)磁電流If三者之間的關(guān)系如何？答：直流電機(jī)的勵(lì)磁方式一般有四種：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)，如右圖所示。其中，復(fù)勵(lì)還可根據(jù) 串勵(lì)繞組的位置不同分為短復(fù)勵(lì)和長(zhǎng)復(fù)勵(lì)。勵(lì)磁繞組電阻=110.1 Q,額定5-6、某直流電動(dòng)機(jī)銘牌的參數(shù)為：UN=220V, nN=1000r/min ,I n=40A,電樞電路電阻 R=0.5 qo若電樞回路不串聯(lián)起動(dòng)電阻在額定電壓下 直接起動(dòng)，則起動(dòng)電流為多少？解：設(shè)，該直流電動(dòng)機(jī)為并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。若電樞回路不串聯(lián)起動(dòng)電阻，在額定電壓下直接起動(dòng)的電流為：Ist=UN/Ra=220/0.5=440(A)5-11、一臺(tái)并勵(lì)直流電

24、動(dòng)機(jī)，在額定電壓UN=220V,額定電流In=80A的情況下運(yùn)行，電樞繞組電阻Ra=0.0992 Q ,電刷接觸壓降 2AUS=2V,負(fù)載時(shí)的效率引n=85%求：(1) 額定輸入功率Pn;(2) 額定輸出功率P2；(3) 總損耗2巳(4) 勵(lì)磁回路銅耗 Pcuf；(5) 電樞回路銅耗Pcua；(6) 電刷接觸損耗Ps；(7) 附加損耗P(設(shè)PE%R);(8) 機(jī)械損耗和鐵耗之和Pq + PFe。解：額定輸入功率 Pn：Pn=UNX I n=220X 80=17.6(kW)額定輸出功率 P2：P 2二刀 nX Pin=17.6 X 0.85=14.96(kW)總損耗2 P:2 P= P1N-P2

25、=17.6-14.96=2.64(kW)勵(lì)磁回路銅耗 PCuf： P C u f =UN2/Rf=2202/110.1=439.6(W)電樞回路銅耗 PCua： Pc u a = I a n2X R a =(I n-Un/R° 2 X 0.0992= 603.53(W)電刷接觸損耗 Ps：P S=2A USX I a n=2A USX (I N-UN/Rf)=2 X (80-220/110.1)= 156(W)附加損耗 Pa; P=1%R=0.01 X 17600=176(W)機(jī)械損耗和鐵耗之和P q+PF e；Pq+PF e= 2 P-Pc u f-Pc u a-Ps-P =264

26、0-439.6- 603.53-156-176=1.265(kW)第6章控制電機(jī)6-1、轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，異步測(cè)速發(fā)電機(jī)為何沒(méi)有電壓輸出？轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為何輸出電壓值與轉(zhuǎn)速成正比，但頻率卻與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)？答：當(dāng)異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁繞組在其軸線方向上產(chǎn)生的脈振磁通與輸出繞組的軸線方向垂直，因而不能在輸出繞組中感應(yīng)電勢(shì)，也就無(wú)電壓輸出。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)速發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子切割勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈振磁通，將在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)、產(chǎn)生電流；此電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁通與輸出繞組軸線方向基本一致，因而輸出繞組將有電壓輸出。由于切割勵(lì)磁磁通的 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電勢(shì)的大小與勵(lì)磁磁通和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，勵(lì)磁磁通是脈振磁通(幅值不變，頻率為勵(lì)磁

27、電源頻率)，所以異步測(cè)速發(fā)電機(jī)感應(yīng)的電勢(shì)為交變電勢(shì)，電勢(shì)的大小正比于轉(zhuǎn)速，交變電勢(shì)的頻率為勵(lì)磁電源的頻率，與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。6-2、改變交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些？答：要改變交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可單獨(dú)改變它的勵(lì)磁繞組的接線(即，將其兩根引線脫開對(duì)調(diào)一下再接上)；或可單獨(dú)改變它的控制繞組的接線(即，將其兩根引線脫開對(duì)調(diào)一下再接上)。也可不改變接線，僅通過(guò)控制裝置，單使控制電壓相位變反 來(lái)實(shí)現(xiàn)。第7章電力拖動(dòng)基礎(chǔ)7-2 、一臺(tái)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的工作參數(shù)為：PN=30kw， UN=380V， I N=57.5A， f 1=50Hz， p=2， sN=0.02,刀=90% Tst/T n=1.

28、2,I st/I n=7,試求：(1)用Y-A換接降壓起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；如負(fù)載轉(zhuǎn)矩分別為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的60%F口 25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？(2) 用自耦變壓器降壓起動(dòng)， 使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的85%時(shí)，自耦變壓器的變比應(yīng)為多少？此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和線路上的起動(dòng)電流各為多少？解 ：要計(jì)算起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，應(yīng)該先計(jì)算額定轉(zhuǎn)速nN 和額定轉(zhuǎn)矩TN ：nn=(1-s N)ni=(1-s N)60f/p=(1-0.02)60 x 50/2=1470(r/min)TN=9550PN/n n=9550X30/1470=194.88(N m)用Y-A換接降壓起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；如負(fù)載轉(zhuǎn)矩分

29、別為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的60%F口 25%寸，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？IstY=IstA/3=7I n/3=7 X 57.5/3=134.2(A)TstY=TstA/3=i.2T n/3=1.2 X 194.88/3=77.95(N m)對(duì)于60煩定負(fù)載轉(zhuǎn)矢I,即為： 0.6 X 194.88=116.93N m>TstY=77.95N m,不能起動(dòng)；對(duì)于25%額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即為：0.25 X 194.88=48.72N m< TstY=77.95N m,可以起動(dòng)。用自耦變壓器降壓起動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的85%寸，自耦變壓器的變比應(yīng)為多少？此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和線路上的起動(dòng)電流各為多少

30、？設(shè)：自耦變壓器的變比為 k,則k2等于電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)轉(zhuǎn)矩I st與采用自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tsts=0.85T n之比。因此，自耦變壓器的變比應(yīng)k為：k=(1.2TN/0.85T N) 0.5=(1.2/0.85) 0.5=1.188電動(dòng)機(jī)繞組電壓為直接起動(dòng)時(shí)的 1/k ，因此，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流I st 為：Ist=I stA/k=7 x 57.5/1.188=338.8(A)線路中的電流就是自耦變壓器原邊電流I sts 為：Ists=Iss/k 2=7X57.5/1.188 2=285.1(A)第 8 章 電動(dòng) 機(jī)的自動(dòng) 控制基礎(chǔ)8-6 、直流接觸器線圈中串經(jīng)濟(jì)電阻的作

31、用是什么？答：直流接觸器線圈中串經(jīng)濟(jì)電阻的作用主要有兩個(gè)：在接觸器吸合后減小線圈的電流，從而減少損耗；延長(zhǎng)直流接觸器線圈的壽命。恒磁勢(shì)型銜鐵吸合前Rm大，()=IN/ RM()小，吸力小銜鐵吸合后RM小，()=in/ RM()大，吸力大所以吸合后串經(jīng)濟(jì)電阻減小直流接觸器線圈的電流，但還有足夠的 吸力保持吸合第 9 章 船舶甲板機(jī)械電 力拖 動(dòng)與 控制9-4 、船舶起貨機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)有哪些要求？如何滿足？答 ：船舶起貨機(jī)對(duì)電力拖動(dòng)的要求主要分四個(gè)方面：提高生產(chǎn)率方面的要求主要有： 提高空鉤速度， 選用飛輪慣量GD2 小的電動(dòng)機(jī)以縮短電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間。對(duì)調(diào)速范圍的要求主要是要求起貨機(jī)的調(diào)速范圍

32、大：一般直流起貨機(jī)調(diào)速性能良好，調(diào)速范圍為10:1 ； 交流起貨機(jī)的調(diào)速性能不如直流起貨機(jī)好， 但為了滿足起貨的調(diào)速要求， 調(diào)速范圍一般應(yīng)在為 7:1 。對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求主要有：必須選用防水式、重復(fù)短期工作制的電動(dòng)機(jī)以適應(yīng)甲板工作條件，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有起動(dòng)力矩大而機(jī)械特性軟的特點(diǎn)， 以滿足輕載高速， 重載低速， 耐沖擊負(fù)載等實(shí)際工作需要。直流起貨機(jī)的電動(dòng)機(jī)一般采用積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)，交流起貨機(jī)的電動(dòng)機(jī)一般采用深槽式(或雙籠式)的變極調(diào)速籠式異步電動(dòng)機(jī)，也可選用繞線式異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)起貨機(jī)對(duì)控制電路的要求主要有：采用三檔調(diào)速控制，并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè) 置短路、過(guò)載、繞組過(guò)熱、失壓欠壓、缺相保護(hù)環(huán)節(jié)等，采用主令控制器實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作，以保證起貨機(jī) 操作靈活，工作可靠，電動(dòng)機(jī)要求有通風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，并設(shè)置風(fēng)道的風(fēng)門對(duì)風(fēng)機(jī)和起貨電動(dòng)機(jī)之間 的聯(lián)鎖控制，設(shè)置從零檔至上升(或下降)高速檔的自動(dòng)延時(shí)起動(dòng)控制，以防止快速操作引起電動(dòng)機(jī)過(guò) 大的沖擊電流以及起貨機(jī)過(guò)大