電機與拖動基礎第2版-(許建國-著)習題答案.docx

1、第一章1 1 一臺直流電動機的數(shù)據(jù)為：額定功率Pn =25 kW，額定電壓U N =220 V，額定轉速 nN =1 500 r/min,額定效率 n =86 .2 %。試求:(1 )額定電流In ;(2) 額定負載時的輸入功率 Pin O解：(1)直流電動機的：額定功率 Pn UnIn NPnI N 25 103131.83A220 0.862Pn(2) PinN2529 KW0.8621 . 2 一臺直流發(fā)電機的數(shù)據(jù)為：額定功率Pn =12 kW，額定電壓U N =230 V，額定轉速 nN =1 450 r/min,額定效率 n =83 .5 %o 試求：(1 )額定電流In ；(2)額

2、定負載時的輸入功率 Pin O解：(1)直流發(fā)電機的:額定功率Pn U NINPnI N Un23052.17 A(2) Pin 1214.37 KW0.8351.3 臺直流電機，已知極對數(shù)p=2,槽數(shù)Z和換向片數(shù) K均等于22,采用單疊繞組。(1 )計算繞組各節(jié)距；(2)求并聯(lián)支路數(shù)。解：(1)第一節(jié)距yi2p22 2-5，為短距繞組。44單疊繞組的合成節(jié)距及換向器節(jié)距均為1，即 y yK第二節(jié)距72 yi y 5(2)并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，為4。1 . 4 一臺直流電機的數(shù)據(jù)為 ：極數(shù)2 p=4 ,元件數(shù)8 = 120 M個元件的電阻為0.2 Q。當轉速為1 000 r /min時，每個元

3、件的平均感應電動勢為10 V ,問當電樞繞組為單疊或單波繞組時，電刷間的電動勢和電阻各為多少解：當電樞繞組為單疊繞組時，繞組并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，為4,每一條支路串聯(lián)的元件數(shù)為30,換向器上放置4個電刷，假設一個電刷短路一個元件，每一條支路有一個元件被短路,則電刷間的電動勢為Ea =29 10=290V;每一條支路的電阻為R 290.2 5.8 ,4條并聯(lián)支路的電阻，即電刷間的電阻為1.45R5.8Ra -44當電樞繞組為單波繞組時繞組并聯(lián)支路數(shù)為2,每一條支路串聯(lián)的元件數(shù)為60,換向器上可以放置4個電刷，至少短路4個元件，則電刷間的電動勢為Ea 5810 580V每一條支路的電阻為 R 58

4、 0.211.6電刷間的電阻為Ra1 - 5已知一臺直流電機的極對數(shù)p=2 ,元件數(shù)S=Z = K=21元，件的匝數(shù)N C =10，單波繞組，試求當每極磁通 =1 . 42 X 10 2 Wb,轉速n =1 000 r /min時的電樞電動勢為多少解：單波繞組并聯(lián)支路對數(shù)a=l,電樞總導體數(shù) N 2SNc 221 10 420電樞電動勢 Ea111.42 101000198.SV60a60 11 -6 一臺直流電機，極數(shù)2p=6,電樞繞組總的導體數(shù)N=400 ,電樞電流Ia=10A,氣隙每極磁，保持通 =0.21 Wb。試求采用單疊繞組時電機的電磁轉矩為多大如把繞組改為單波繞組 支路電流i a

5、的數(shù)值不變，電磁轉矩又為多大解：電樞繞組為單疊繞組時，并聯(lián)支路對數(shù)a=p=3,電磁轉矩TpN la2 a3 4002 3.1416 30.21 10 133.69N m如果把電樞繞組改為單波繞組，保持支路電流ia的數(shù)值不變，則電磁轉矩也不變，仍為N m，因為無論是疊繞組還是波繞組，所有導體產生的電磁轉矩的方向是一致的，保持支路電流ia不變，就保持了導體電流不變，也就保持了電磁轉矩不變。也可以用計算的方法：單疊繞組時并聯(lián)支路數(shù)為6,支路電流ia6改為單波繞組，保持支路電流ia的數(shù)值不變，仍為10_ A,而并聯(lián)支路數(shù)為62(a=l),電樞電流la2iIQ A33400電磁轉矩T 23.1416 1

6、100.21 3133.69N nio1 . 7 一臺他勵直流電機，極對數(shù)p=2 ,并聯(lián)支路對數(shù)a =1，電樞總導體數(shù) N=372，電樞回路總電阻 Ra =0 .208 Q，運行在 U=220 V ,n =1 500 r/min,=0.011 Wb 的情況下。PFe =362W,Pmec=204 W,試問：(1 )該電機運行在發(fā)電機狀態(tài)還是電動機狀態(tài)(2 )電磁轉矩是多大(3) 輸入功率、輸出功率、效率各是多少pN2 372n 60a601所以電機運行在電動機狀態(tài)。解：(1) Ea0.0111500 204.6V,低于電源電壓U=220 V,laU Ea220 204.674 ARa0.208

7、2 3720.011 7496.39N m3.1416(3)輸入功率PlUI22016280W16.28KW輸出功率PlPcuaPFepmec16280 74 20.208 362 204= 14575W=效率14.5750.895 =%16.281 .8 如果直流電機的電樞繞組元件的形狀如題1 . 8圖所示，則電刷應放在換向器的什么位置上；NB:極2題1 .8圖某種電樞繞組元件的形狀，電刷解：電刷在換向器的位置應使被電刷短路的元件感應電動勢為零。對于對稱元件屮心線與磁極屮心線重合。對于題中的不對稱元件，當電樞旋轉，使該元件屮心線與N極中心線對齊時，電刷應將該元件短路，若換向片寬度為B,則電刷

8、中心線偏離磁極中心線的偏移量yi B,yi是元件第一節(jié)距。1 -9 一臺并勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：U N =220 V , I N =92 A , Ra =0 08 Q ,Rf =88 7 Q，n=86 %，試求額定運行時：(1 )輸入功率;(2 )輸出功率;(4) 電樞回路銅損耗；(5) 勵磁回路銅損耗；(6) 機械損耗與鐵損耗之和。解:(1 )輸入功率Pl U N I N220 9220240W20.24KW(2)輸出功率P2 Pl20.24 0.8617.406KW(3 )總損耗P120.2417.4062.834KWIf Rf22088.72.48AIn If 92 2.48 89.

9、52 A電樞回路銅損耗P cua2I aRa89.52 20.08641W(5 )勵磁回路銅損耗22.48Pcuf I fRf288.7 545.5W(6 )機械損耗與鐵損耗Z和為Pmec PFe P Pcua Pcuf 2834641545.51647.5W1 .10 一臺并勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為,Pn =17 kw, In=92 A，Un=220 V,Ra =0.08 Q, nN =1 500 r/min,電樞回路總電阻R=0 .1Q ,勵磁回路電阻 Rf =110 Q，試求:(1 )額定負載時的效率；(2 )額定運行時的電樞電動勢Ea ；(3 )額定負載時的電磁轉矩。解：(1 )額定負

10、載時的輸入功率PlU N In2209220240W 20.24KW17PnN Pl 20.240.84 =84%Un 220If Rf 110InIf 92 2 90 AEa U N Ria220 0.190 211V(3 )額定負載時的電磁轉矩Pn108.2N mN 2 n / 602 3.141615001 .11-臺并勵直流發(fā)電機，電樞回路總電阻Ra =0 25Q，勵磁回路電阻 R f =44 Q，當端電壓U N =220 V,負載電阻Rl=4時，試求:(1 )勵磁電流和負載電流； (2)電樞電動勢和電樞電流;(3 )輸出功率和電磁功率。解：(1) IfUn220Un1LEaRf442

11、2055A4II555 60 AUnRa la =220+ =235 V(3) 輸出功率 P2 U N Il=220 55 = 121OOW=電磁功率 Pm P2 Pcuapcuf=+60 20.25 103 52 44 10'=+ +=1 . 12 一臺他勵直流發(fā)電機，額定轉速為1 000 r/min,當滿載時電壓為 220 V,電樞電流為10 A ,勵磁電流保持為2 .5 A O已知在n =750 r/min時的空載特性如下表所列b AE/Va3378120150176180194206225試求:(1 )轉速為額定、勵磁電流保持 2.5 A時的空載電動勢 (2 )如果將發(fā)電機改為

12、并勵，且n = UN，為保持同樣的空載電動勢 ，磁場回路的電阻應為多少(4)如果保持解: Ea(3 )如果保持磁場回路電阻不變，電機為并勵，此時能夠自勵建壓的臨界轉速為多少n = nN，電機為并勵，此時能夠自勵建壓的臨界電阻為多少動勢為Ea176 wee- 234.7V750A, n lOOOr/min .la2.510 AU=220V,時的電壓'可知電樞電阻壓降為=,電樞電阻為10=0 ,將發(fā)電機改為并勵，設勵磁電流要增加 X,為+X),X比較小，可以認為Ea與勵磁電流成比例增大為dJ- (2.52.5X),保持同樣的空載電動勢不變14.7 (電阻壓降為(2510234.7 (2.5

13、 X)2.5X )，空載時電樞電流就是勵磁電流，產生的電樞14.7(2.5 X) 234.710，得到方程式Ce nEa與n成成正比，轉速為額定、勵磁電流保持 2.5 A時的空載電X=0.0398AIf=+=2.5398A234.7磁場回路的電阻為 Rf92.42.5398(3)當磁場回路的電阻為不變時，要產生如表屮的最小勵磁電流0.4A時，勵磁繞組電壓為 ，加上電樞電阻壓降10)，其和即為電電樞電動勢14.7Ea 36.96 0.4 37.548V10此時電機能夠自勵建壓的臨界轉速為n7502衛(wèi)8 853.4r/min33若電機轉速低于臨界轉速，勵磁電流小于 0.4A,電壓就建立不起來。(4

14、) n nN lOOOr / mini f壓降10)，其差 i4JI(4410Rcf3 3-J-000 44V，減減去電樞電阻7500.4 43.4V 即為勵磁繞組電壓，所以臨界電阻為0.4A 時，Ea43.4108.5 若勵磁電阻大于Q，電壓就建立不起來。0.4第二章2 . 1變壓器能改變交流電的電壓和電流，能不能改變直流電的電壓和電流為什么答：變壓器能改變交流電的電壓和電流,但不能改變直流電的電壓和電流。因為變壓器是應用電磁感應原理而工作的，只有當一次繞組接交流電源時，一次繞組才會流過交流電流，在鐵心屮產生變化的磁通，從而在二次繞組屮產生感應電動勢；如果一次繞組接直流電源，則一次繞組 流過

15、的是直流電流，在鐵心屮產生的磁通是恒定不變的，不能在二次繞組屮產生感應電動勢，所以變壓器只能改變交流電的電壓和電流，不能改變直流電的電壓和電流。2.2變壓器的鐵心為什么要用硅鋼片疊成而不用整塊鋼制成，統(tǒng)稱為鐵損耗。答：變壓器的繞組流過交流電流時會在鐵心屮產生磁滯損耗和渦流損耗磁滯損耗與鐵磁材料的磁滯回線面積有關，硅鋼片的磁滯回線較窄 ，磁滯損耗較小。渦流損耗與鐵磁材料的電阻成反比，與鋼片厚度的平方成正比，硅鋼片是在電工鋼中加入少量的硅而制成，電阻率較大，用硅鋼片疊成的鐵心，鐵損耗較小，所以變壓器的鐵心要用硅鋼片成而不用整塊鋼制成。2.3 一臺變壓器額定電壓為 220/110 V，若把二次繞組（

16、110V）接在220 V交流電源上，主磁通和勵磁電流將如何變化答：若忽略變壓器繞組漏阻抗壓降，則繞組的端電壓與感應電動勢相等。正常工作時鐵心路處于飽和狀態(tài)。若把額定電壓為110 V的二次繞組接在 220 V交流電源上，二次繞組感應電動勢將增大一倍，感應電動勢與鐵心磁通成正比，所以鐵心磁通也將增大一倍 ，由于鐵心磁路處于飽和狀態(tài)，勵磁電流將不只是增大一倍，而將增大許多倍。2.4一臺變壓器一次繞組額定電壓為220 V，不小心把一次繞組接在220 V的直流電源上， 會出現(xiàn)什么情況答：若把額定電壓為交流 220 V的變壓器一次繞組接在220 V直流電源上時，鐵心屮產磁電流在繞組屮產生的感應電動勢，因而

17、希望 X m大好，X m越大，同樣的勵磁電流在繞組中生空載磁場，lOa與l0相比小很多，lOa約為lOr ,COSIo0.01,所以功率因數(shù)很低?？蛰d時從電源吸收的有功功率轉變?yōu)殍F損耗，無功U生的磁通將是恒定不變的，不會在一次繞組屮產生感應電動勢，一次繞組電流I! ,由于R1繞組電阻Ri比較小，則一次繞組電流會很大，大大超過其額定電流，很快會將變壓器燒壞。2.5 變壓器空載運行時，功率因數(shù)為什么很低這時從電源吸收的有功功率和無功功率都消耗在什么地方答：變壓器空載電流Io可分解為有功分量lOa和無功分量lOr JOa會產生鐵損耗，I(h產I功率轉變?yōu)槔@組中的磁場貯能。2.6何謂變壓器的主磁通何謂

18、變壓器的漏磁通它們各有什么特點各起什么作用答：同時與一次和二次繞組相交鏈的磁通稱為主磁通，只與一次繞組或只與二次繞組相鏈的磁通稱為漏磁通。 主磁通經過的是鐵心磁路，磁阻小，磁通量大；漏磁通經過的磁路是空；漏磁通不能傳遞能量氣或變壓器油，磁阻大，磁通量小。主磁通起著傳遞電能的媒介作用只產生電壓降。2.7何謂變壓器的勵磁電抗X m希望X m是大好還是小好為什么答：變壓器的勵磁電抗Xm是表示變壓器繞組的勵磁電流I 0在繞組中產生感應電動勢E| 的電抗，即-E| I 0 (Rm jX m ) , X m » Rm，所以 E1 I 0 X m , X m - , X m 表示單位勵Io產生的感

19、應電動勢就越大。2.8電抗X1 、X 2的物理意義如何當負載變化時，它們的數(shù)值變化嗎為什么E I的電答：電抗X I是表示一次繞組電流11產生的漏磁通在一次繞組產生感應電動勢抗，E , IlXl ；電抗X 2是表示二次繞組電流12產生的漏磁通在二次繞組產生感應電動勢E2的電抗，E 2 12X2。當負載變化時,X1 、X2數(shù)值不變，因為漏磁通經過的是由空氣和變壓器油組成的線性磁路，沒有鐵磁材料的飽和現(xiàn)彖，所以數(shù)值不變。，把二次繞組的匝數(shù)變換2.9 何謂折算變壓器參數(shù)折算時應該遵循什么原則答：折算是在保持變壓器內部原有電磁關系不變的前提下為一次繞組的匝數(shù)，并對二次電磁量進行折合的算法0折算時遵循的原

20、則是保持原有電磁關系不變，即磁動勢不變，輸出功率不變，銅損耗不變等等。2 .10 何謂標么值若一次電流的標么值為0. 5，問二次電流的標么值為多少為什么答：某一物理量的實際值與其基準值之比，稱為該物理量的標么值。若一次電流的標么為0. 5，則二次電流的標么值也為，因為忽略空載電流時，則磁動勢平衡方程式為1N 1 I 2 N 21 2IlNiN2KI1KI I12 T12即一次與二次電流的標么值相等。1N KI 1N2N2. 11在一次側和二次側作空載試驗時，從電源吸收的有功功率相同嗎測出的參數(shù)相同嗎短路試驗的情況又怎樣答：在一次側和二次側作空載試驗時，從電源吸收的有功功率相同，測出的參數(shù)屮，變

21、比相同，但勵磁阻抗不相同，一次側測得的勵磁阻抗是二次側測得的勵磁阻抗的K2,因為無論是在一次側或二次側作空載試驗時的電壓都是其對應的額定電壓，鐵心磁通是額定磁通，鐵損相同，所以從電源吸收的有功功率相同。在一次側和二次側作短路試驗時，從電源吸收的有功功率也相同，一次側測得的短路阻抗也是二次側測得的短路阻抗的2 . 12準確地說變壓器的變比是空載時一次、二次繞組感應電動勢Z比，還是負載時一次、答：準確地說變壓器的變比是空載時一次、二次繞組感應電動勢Z比，不是負載時一次、二次電壓Z比。由于漏阻抗壓降較小，可以近似認為變壓器的變比是負載時一次、二次電壓之比。2 . 13 變壓器的電壓變化率的大小與哪些

22、因素有關答：變壓器的電壓變化率與負載系數(shù)、短路阻抗和負載的功率因數(shù)有關。負載系數(shù)大電壓變化率大；短路阻抗大，電壓變化率大 ；電阻性負載電壓變化率較小，電感性負載電壓變化率較大。2 . 14 變壓器的效率的高低與哪些因素有關什么情況下變壓器的效率最高答；變壓器效率的高低與負載系數(shù)及功率因數(shù)有關。在不變損耗（鐵損耗）與可變損耗（銅損耗）相等時變壓器效率最高。2. 15 若三相變壓器的一次、二次繞組線電動勢 EUW領先Einv 90°，試問這臺變壓器聯(lián)結 組標號的標號數(shù)是多少答：將三相變壓器的一次繞組線電動勢Euw作為時鐘的長針指向鐘面的 “12”，二次繞組線電動勢Euw落后Euw 90

23、°，作為時鐘的短針指向鐘面的“ 3”，所以聯(lián)結組標號的標號 數(shù)是3。2 . 16變壓器并聯(lián)運行的條件是什么其中哪一個條件要絕對滿足為什么答：變壓器并聯(lián)運行的條件有三 ：一是各一次側、二次側額定電壓分別相等，即變比相同；，因為二是聯(lián)結組相同；三是短路阻抗標么值相等。其屮笫二個條件聯(lián)結組相同是要絕對滿足,并聯(lián)運行時在二次側繞若聯(lián)結組不同，表明并聯(lián)變壓器二次側繞組線電動勢之間有相位差組線Z間會產生電壓差，而變壓器短路阻抗較小，這樣就會在繞組Z間產生較大的環(huán)流，將 繞組燒壞。2.17何謂變壓器容量何謂繞組容量在雙繞組變壓器屮它們是相等還是不相等在自耦變壓器屮呢答：變壓器容量就是變壓器的的視在

24、功率，單相變壓器容量等于其端電壓與電流的乘積。繞組容量等于其端電壓與流過繞組電流的乘積。在雙繞組變壓器屮變壓器容量與繞組容量相等；在自耦變壓器屮它們不相等，變壓器容量等于繞組容量加上傳導容量,變壓器容量大于繞組容量。2 . 18 電壓互感器和電流互感器在使用中應注意哪些事項答：電壓互感器在使用中二次側不能短路，電流互感器在使用中二次側不能開路，無論是電壓互感器還是電流互感器在使用屮二次側都要接地。2.19 電焊變壓器外特性的特點是什么，具有急劇下降的外特性。答：電焊變壓器的輸出電壓隨焊接電流的增大而急劇下降2.20 一臺三相電力變壓器，額定容量Sn =2 000 kV A,額定電壓U 1 N

25、/ U 2 N =6/0.4kV,Yd接法，試求一次、二次繞組額定電流Xn與I2N各為多少解：I 1N變壓器額定容量 SnSn 2000 103Al U 31IN IN 2N 2N192.5 A2N2000 1()3石 0.4 1032886.8A152.21試計算下列各臺變壓器的變比K:(1 ) U IN / U 2N =3 300 /220 V 的單相變壓器；(2 ) UiN/U2N=6/0.4kV的Yy接法的三相變壓器；(3 ) U iN/U2N=10/0.4kV的Yd接法的三相變壓器。3300解：(1)單相變壓器K 旦U 2N 220U1(2) Yy接法的三相變壓器KU IN Vs U

26、 INT 6 103(3) Yd接法的三相變壓器L UU 1 UiN 妙 3'NK 廠3U2N14.4U2u2N2. 22 一臺三相電力變壓器Yd接法，額定容量Sn =1 000 kv A,額定電壓 U 1N/U2N =10/3.3 kV，短路阻抗標么值Zk*=0.053 ,二次側的負載接成三角形,ZL=(50+j85) Q ,試求一次側ZkS/U,N電流、二次側電流和二次側電壓ZkUins0.053(10 1()3 )21000 105.3Zl KZl1.752 V 502852302忽略短路阻抗角與負載阻抗角的不同，則變壓器一相的阻抗l2U2ZkUiKIiZl 5.3302307.

27、3HOOl 679AV3 307.31.75 18.7932.88AI2ZL32.88 V50 2852 32.88 98.63242VU1UiN #3101()3U2U2N廠33.3 103UkI IN Z KZkZkZUiUiUl/IlNINZkUiZkUinC zkU INZkUkI NI IN妁IN解：KL UK I N2.23 臺單相雙繞組變壓器，額定容量為SN=600 kV - A, U i n / U 2 N =35/6.3kV,當有額定電流流過時，漏阻抗壓降占額定電壓的6.5%,繞組中的銅損耗為9 .5 kW （認為是75 °C的值），當一次繞組接額定電壓時，空載電流

28、占額定電流的5.5%,功率因數(shù)為0. 10。試求:(1)變壓器的短路阻抗和勵磁阻抗各為多少(2)當一次繞組接額定電壓，二次繞組接負載Z L =8040 °Q時的U2、11及12各為解：(1)RkUkXkZkPoRmXmK u2NFcu 'llN?U IN351035.566.3 1039,51017.PRk jXKU IN Io COS 0Po 1()2 (17.1Rm(2) Zl=80=80 ( cos 40°Zk32.535INJ 1332 32.5232.5 jl2935 心 17.13292Ri7jXm40737220.055)2SnIN uI N600 1

29、0335 10317.1A1030.06517.11290.055 0.11333292WUINIo35 1033721417.1 0.055I372142372223722 j37027j sin 40°)80 (0.76586Zl KZl 5.562(513 j51.4)189537027j 0.64279 )61.3 j51.4jl589一相的阻抗 Z 為 Z Zk Zl (32.5jl29) (1895jl589) =258240 ° 42u. 325821*56 AI2 KI 1 5.5613.56 75.4 AU2 I2ZL 75.4806032V2 .24 一

30、臺三相電力變壓器Yy聯(lián)結，額定容量為SN=750 kV - A,額定電壓U 1N/U2N =10/0.4 kV ;在低壓側做空載試驗時，U 20 =400 V, Io =60 A，空載損耗Po =3 . 8 kW ;在高壓側做短路試驗時U 1K =400 V , 1| K =Il N =43 .3 A，短路損耗Pk =10 -9 kW ,鋁線繞組，室溫20 C，試求:(1 )變壓器各阻抗參數(shù)，求阻抗參數(shù)時認為R1R2,XiX2，并畫出T型等值電路圖；(2 )帶額定負載,cos2 =0.8 (滯后)時的電壓變化率U及二次電壓U2(3 )帶額定負載,COS2 =0.8 (超前)時的電壓變化率U及二

31、次電壓U 2U1解：(1) KU2U 1 N人廠3 了3低壓側的勵磁電阻為勵磁阻抗ZmU2IoU1NU2NPo/3I o'400/f 3勵磁電抗Xm皿250.4 1033.8 10/30.3523.850.35223.834折算到高壓側的勵磁阻抗為KZm 252(0.352 j3.834)220j2396Zk40(533I IK V 3 43.3Pk/3 10.9 1035IiK? 3 43.32XkJzQ RQ (5.332 19424.96RK75°C22875228 75228 Rk228 201.94 237zK75°CRk" 75«c

32、X K?V2.37 24.962Rk R1R22R1RkRi 2.371.185同理X1Xk4.962.48Z1 R1jXi M85 j248R2X2R2X2Ri1.1850.0019K2252Xi2.480.004Z2R2 jX2 0.0019 j 0.004K2252T型等值電路圖如題圖jX；UPL題圖I R cos、(2) U-*N_K22)100%U I100%3.65%4? 3 9 37 0 84? ? 4 M n 610 1()3 / 乜400 (1 Q.0365)V 3222.5V(3)100% 0.81%4?,? 2,?7 0公 4?,? 4.960.610 10 Va400

33、(1 0.0081)r232.8V兩臺三相變壓器并聯(lián)運行，有關數(shù)據(jù)如下Swa=1 250 kVA, UN/U2Nh5/105kV,Z =0 .065 ,Ydll。Sn=2 000 kVA, UN / U 2n =35 /lO . 5 kV , Zk* =o . 06 ,Ydll。試求:(1) 總輸出為3 250 kV - A時海臺變壓器輸出為多少(2 )在兩臺變壓器均不過載的前提下，并聯(lián)運行時的最大輸出為多少解：(1)Zk0.0612Zk0.06513S SSSnSn12131212(SnSn )C-1250131332501.031123153.813Sn2000) 32501.0310.9

34、5 12501188 KVASSn12130.951.03120002062KVA1213(2) 兩臺變壓器均不過載時，令12S 一 1250 1154 KVA13S S S 115420003154 KVA226有四臺三相變壓器，接線圖如題2 .26圖所示，通過畫繞組電動勢相量圖，確定它們 的聯(lián)結組標號。題圖變壓器接線圖解：圖（a）屮的變壓器繞組電動勢相量圖如下圖Euv的相位差為150。，當5,變壓器聯(lián)結組標號是由圖可見，一次繞組線電動勢相量Euv與二次繞組線電動勢相量Euv指向時鐘鐘面”12”時，Euv則指向時鐘鐘面的”5”，故標號數(shù)為Yd5o圖（b）屮的變壓器繞組電動勢相量圖如下圖Euv

35、的相位差為90°,當9,變壓器聯(lián)結組標號是由圖可見，一次繞組線電動勢相量Euv與二次繞組線電動勢相量Euv指向時鐘鐘面”12”時，Euv則指向時鐘鐘面的”9”，故標號數(shù)為Yd9o圖（C）中的變壓器繞組電動勢相量圖如下圖U 1uv由圖可見，一次繞組線電動勢相量 Euv與二次繞組線電動勢相量 Euv的相位差為120°,標號數(shù)為8,變壓器聯(lián)結組標號是Yy8o圖（d）屮的變壓器繞組電動勢相量圖如下圖W1由圖可見，一次繞組線電動勢相量Euv與二次繞組線電動勢相量 Eu¥的相位差為90°,標號數(shù)為9,變壓器聯(lián)結組標號是Dy9o227 畫出下列聯(lián)結組標號變壓器的接線圖

36、(2 ) Dyl o解:（1 ） Yd3,表示變壓器一次繞組線電動勢相量Euv與二次繞組線電動勢相量Euv的相位差 為90°，繞組電動勢相量圖如圖（1）所示，這樣,二次繞組線電動勢相量圖就有二個等邊三角形 即 U1V1W1 和 U1V1W1 OW1圖（1）在U1 VI W1屮，U|點已確定，則繞組U1U2的另一個個端點U2可以和VI連接在一起，也可以和W1連接在一起,所以變壓器二次繞組 6個端點連接規(guī)律如圖（a）和圖（b）所示。2圖(b)滿足圖（a）和圖（b）要求的接線圖分別如圖（C）和圖（d）所示。0-6V叫VIWIUIwiU1VI9QoooW2U2V2圖（d）對U1V1W1，為了

37、方便，將W1改為W1，這樣，對應的二次繞組的六個端點也有兩種組合，分別如圖（e）和圖所示。滿足圖（e）和圖要求的接線圖分別如圖（g）和圖（h）所示。V2u 2VlU 2 W1W2VI圖（e）wiVIU15 V3U1 W1VIU2 W2 V2圖（h） 聯(lián)結組為Dyl的變壓器電動勢相量圖如圖（2）所示，可得到表示二次側電動勢相量的兩個等邊三角形，即UI VI W1和U1V1W1 O圖(2 )對二次側線電動勢相量U1 VI W1，其相電動勢相量與線電動勢相量的關系如圖（i）所示，對應的接線圖如圖（j）所示。U1 W1 VIv»6W,6U2 W2 V2圖（j）對線電動勢相量U1V1 WI，將

38、WI改為W1，其相電動勢相量與線電動勢相量的關系如圖（k）所示，對應的接線圖如圖（m）所示。Vl W1 UiV2 W2 U2圖(k)6 V, w,6 Vj MQ-228畫出下列聯(lián)結組標號變壓器的接線圖(1 )YylO;圖（m）(2 ) Dd6 o解：（1）聯(lián)結組標號為YylO的變壓器電動勢相量圖如圖的兩所示，得到-次側電動勢相量個等邊三角形，即uiviwi和uiviwi o1 U 1Wi圖（a）二次側線電動勢相量為U1 VI WI的變壓器，其接線圖如圖（b）所示。0005 V, W,圖(d)二次側電動勢相量為 U1 VI W1時,6個端點的連接關系如圖（e）和圖所示。U1圖(e)與圖（e）對應

39、的變壓器接線圖如圖（g）所示；與圖對應的變壓器接線圖如圖（h）所示。VlW1U1U1VlW1a0paQQU2 V2 W2V2 W2 U 2圖(h)圖（g）二次側電動勢相量為 Uivi W1時，將W1改為Wi ,6個端點的連接關系如圖（i）和圖（j）所U2圖（i）圖0）（m）所示。U1W1VIOO0W2V2U2(k)WiU06VI U1 W1V2 U2 W2圖(m)2.29 一臺單相自耦變壓器數(shù)據(jù)為U I =220 V, U2 =180 V , I 2 =400 A，當不計損耗和漏阻 抗壓降時，試求:(1 )一次電流11和公共繞組部分的電流 I;（2）二次繞組容量S2及傳導容量SCo解：(1 )

40、 K U22201.22180【211 K400327.3AI l2400 327.3 72.7 A1.22(2) S2IU272.7 180 10 3 13KWScI1U2327.3 180 10 3 59KW第三章3 - 1三相異步電動機的結構主要是哪幾部分它們分別起什么作用答：三相異步電動機的結構分定了和轉了兩部分，定、轉子之間有空氣隙。定子是由定了鐵心、定了繞組和機座三個部分組成。定子鐵心是磁路的一部分，同時用來嵌放定了繞 組；定了繞組通電時能產生磁場；機座用來固定與支撐定子鐵心。轉子部分有轉了鐵心和轉 了繞組。轉了鐵心也是磁路的一部分，同時用來嵌放轉了繞組；轉了繞組的作用是產生感應電

41、動勢、 流過電流并產生電磁轉矩。，其轉3 . 2異步電動機的基本工作原理是什么為什么異步電動機在電動運行狀態(tài)時 了的轉速總是低于同步轉速答：異步電動機是應用通電導體在磁場屮產生電磁力的原理而工作的。電動機在工作時定了旋轉磁場與轉了之間要有相對切割運動，否則在轉子繞組屮不能產生感應電動勢，不能產生電流，也就沒有電磁轉矩，所以在電動運行狀態(tài)時，轉了的轉速不能等于同步轉速，只能低 于同步轉速。3 . 3什么叫轉差率三相異步電動機的額定轉差率為多少為什么轉差率是異步電動機最重要的一個技術參數(shù)答：旋轉磁場轉速即同步轉速m與轉了轉速n Z差（nin）稱為轉差。轉差（ni - n）與同步轉速m Z比，稱為轉

42、差率，用S表示，即m ns =ni額定轉差率SN很小，約為轉了轉速n= ni （ 1 - s）,用轉差率S能表示轉了轉速，轉了的感應電動勢也與轉差率相關，所以轉差率是最重要的一個技術參數(shù)。3 .4已知一臺三相異步電動機的額定功率 P N=10kW擷定電壓Un =380 V,額定功率因數(shù)cos n=0.75,額定效率n=86%,問其額定電流In為多少*解：由 Pn = Hu N In cos n n x 10 彳 kwPn 1O310 1()3則有I N=23.6A3Un n cos n J 3 380 0.86 0.753 .5 一臺異步電動機定了繞組有6根引岀線，其銘牌上標明“電壓380/2

43、20 V,®法Y/” O如果三相電源電壓是 380 V,定子繞組應采用哪種接法出線盒內的接線端子應如 何連接答：應采用 Y接法，出線盒內三個繞組的末端 U2、V2、W2連接在一起，三個首端出線頭U1、V1、W1接三相電源,120°的繞組組成。三個3 . 6 三相異步電動機的定子繞組是如何組成的按什么規(guī)律連接有什么特點答：三相異步電動機的定了繞組由三個匝數(shù)相等、相位互差繞組可以連接成 Y聯(lián)接（星形聯(lián)接），也可以連接成聯(lián)接（三角形聯(lián)接）。其特點是對稱的三相繞組。3 .7三相異步電動機銘牌上標注的額定功率Pn是輸入功率還是輸出功率是電功率還是機械功率答：三相異步電動機銘牌上標注的

44、額定功率Pn不是輸入功率，而是輸出功率，不是電功率，而是機械功率。3 8 單相繞組通以單相交流電將在氣隙中產生什么性質的磁場三相對稱繞組通以三相對稱電流將在氣隙中產生什么性質的磁場兩種磁場之間有何內在聯(lián)系三相對稱繞組通以三相對稱電流答：單相繞組通以單相交流電將在氣隙屮產生脈動磁場。將在氣隙屮產生旋轉磁場。脈動磁場可以分解為基波與高次諧波磁場，三相對稱繞組的基波 磁場疊加在一起就形成了基波旋轉磁場。39三相旋轉磁動勢的幅值與極數(shù)及繞組系數(shù)之間有什么關系答：由三相旋轉磁動勢幅值表達式kN I可知，磁動勢幅值Fl與極對數(shù)P成反比關系，與繞組系數(shù)kNi成正比。3 - 10若將三相異步電動機三相電源的任

45、何兩相引線對調，異步電動機轉子的轉向將作何變化為什么答：若將三相異步電動機三相電源的任何兩相引線對調，則電動機反轉。因為當電動機定了繞組外接電源相序變化時，定了旋轉磁場就反向，所以電動機也就反向旋轉。3 . 11為什么三相異步電動機空載電流的標么值要比變壓器的大答：變壓器的磁路是鐵心構成的磁路，磁阻小，產生一定的額定磁通所需要的勵磁電流比較小；而三相異步電動機的磁路中包含有定、轉了Z間的氣隙，氣隙的磁阻比較大，產生同樣大小的額定磁通所需要的勵磁電流就比較大，所以三相異步電動機空載電流的標么值要比變壓器的大。3 . 12三相異步電動機轉了繞組短路并堵轉，若定了繞組加額定電壓，將會產生什么后果并分析原因。答：當三相異步電動機轉了繞組短路并堵轉時，若定了繞組加額定電壓 ，則流過繞組的電流會很大，使電動機發(fā)熱嚴重，導致燒壞電動機。其原因是:轉了繞組短路并堵轉時，轉了轉速為零，旋轉磁