電機(jī)與拖動思考題與習(xí)題的解答

1、附錄:第2章 思考題及答案2-1 直流電機(jī)的主要部件是什么？各有什么作用？答：直流電機(jī)的主要包括定子、轉(zhuǎn)子定子部分：包括主磁極、換向磁極、機(jī)座、電刷裝置1）主磁極：建立主磁通，包括： 鐵芯：由低碳鋼片疊成 繞組：由銅線繞成2）換向磁極：改善換向，包括： 鐵芯： 中大型由低碳鋼片疊成。 小型由整塊鍛鋼制成。 繞組：由銅線繞成。3）機(jī)座：固定主磁極、換向磁極、端蓋等，同時構(gòu)成主磁路的一部分，用鑄鐵、鑄鋼或鋼板卷成。4）電刷裝置：引出（或引入）電流，電刷由石墨等材料制成。轉(zhuǎn)子部分：包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向片1） 電樞鐵心：構(gòu)成主磁路，嵌放電樞繞組。由電工鋼片疊成。2） 電樞繞組：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和

2、電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。由銅線繞成。3） 換向片：換向用，由銅線圍疊而成。4）2-2 在直流電機(jī)中，為什么要用電刷和換向器，它們起到什么作用？答：在直流發(fā)電機(jī)中，電刷和換向器起到整流的作用，將電樞繞組中的交流電整流成出線端的直流電。直流發(fā)電機(jī)中，起到逆變的作用，將端口的輸入的直流電變成電樞繞組中的交變電流。2-3 直流發(fā)電機(jī)是如何 發(fā)出直流電的？如果沒有換向器，直流發(fā)電機(jī)能否發(fā)出直流電？答： 直流發(fā)電機(jī)電樞繞組內(nèi)的感應(yīng)電動勢實(shí)為交變電動勢(如題圖2-3所示瞬間以導(dǎo)體a為例)， 電樞繞組的a導(dǎo)體處于N極底下， 由“右手發(fā)電機(jī)”定則判得電動勢方向?yàn)?，轉(zhuǎn)半圈后，處于S極下，電動勢方向變?yōu)?，再轉(zhuǎn)半

3、圈，又回到原來位置，電動勢又為。，它通過換向裝置后， 才把電樞繞組的交流變?yōu)橥怆娐返闹绷鳌Q向裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是電樞繞組盡管旋轉(zhuǎn)，而 A、B電刷固定不轉(zhuǎn)（電刷與磁極相對靜止），且A刷恒與N極下導(dǎo)體相連，B刷恒與S極底下導(dǎo)體相連），則由A刷引出的電動勢方向恒為（流出）， 若定義為正極， 則刷引出的電動勢方向恒為 (流入)， 為負(fù)極，因此，由，兩刷得到的就是直流。.NSa+_AB題圖1-3 直流電機(jī)模型 由上分析可知，由于內(nèi)電路的交流是通過換向裝置后才變?yōu)橥怆娐返闹绷?，故沒有換向裝置就不行。2-4 何謂電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對氣隙磁場有什么影響？答：直流電機(jī)在空載運(yùn)行時，氣隙磁場僅有勵磁磁動勢產(chǎn)生，而負(fù)

4、載運(yùn)作時，氣隙磁場是由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同產(chǎn)生的，顯然與空載時不同，因此把電樞磁動勢對主極磁場的影響稱為電樞反應(yīng). 電樞反應(yīng)結(jié)果可能使氣隙磁場畸變，同時還可能使氣隙磁場削弱或增強(qiáng).2-5 公式和中的應(yīng)是什么磁通？答：公式中的為每個極面下的氣隙磁通，它由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同產(chǎn)生的.IaUI=If串勵I(lǐng)a=If=IIaUfIf IU他勵I(lǐng)=Ia If=Uf/Rf2-6 直流電機(jī)有哪幾種勵磁方式？在各種不同勵磁方式的電機(jī)里，電機(jī)的輸入、輸出電流和勵磁電流有什么關(guān)系？答： 勵磁方式有：IaUIIf復(fù)勵I(lǐng)a=If+IIaUIIf并勵I(lǐng)a=If+IIf=U/Rf題圖2-6 直流電機(jī)的勵磁方式2

5、-7 “直流電機(jī)實(shí)質(zhì)上是一臺裝有換向裝置的交流電機(jī)”，你怎樣理解這句話？答：由上題可知，無論是直流發(fā)電機(jī)還是直流電動機(jī)，它們在電樞繞組內(nèi)的電流均為交流（而電刷兩端的外電路均為直流），故直流電機(jī)實(shí)為一臺交流電機(jī)。 這種交（內(nèi)電路）、直（外電路）流的轉(zhuǎn)換就是靠換向裝置來實(shí)現(xiàn)的。 發(fā)電機(jī)交流（內(nèi)電路） 直流（外電路） 電動機(jī)因此說，直流電機(jī)實(shí)質(zhì)上是一臺帶有換向裝置的交流電機(jī)。2-8 造成換向不良的主要電磁原因是什么？采取什么措施來改善換向？答：電磁原因主要是換向瞬間，在換向元件中的電流由正變成，產(chǎn)生電抗電動勢和電樞反應(yīng)電動勢，會產(chǎn)生以電火花等不良現(xiàn)象，造成換向不良。不良換向會引起火花和環(huán)火，使電機(jī)遭

6、到損壞。改善換向的方法有：裝設(shè)換向極。在電機(jī)大容量和工作繁重時，在主磁極極靴上嵌放補(bǔ)償繞組。2-9 直流電機(jī)的電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的大小取決于哪些物理量，這些量的物理意義如何？答：電樞電動勢 其中，Ce是電機(jī)的電動勢結(jié)構(gòu)數(shù)，它的大小決定于電樞繞組導(dǎo)體總根數(shù)N、主磁極對數(shù) p及并聯(lián)支路數(shù)2a ，是每個極面下的磁通，n是電機(jī)轉(zhuǎn)速。電磁轉(zhuǎn)矩 CT是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩結(jié)構(gòu)常數(shù)，它的大小決定于電樞繞組導(dǎo)體總根數(shù)N、主磁極對數(shù)p及并聯(lián)支路數(shù) 2a，是每個極下的磁通，是電樞電流。2-10 如何判斷直流電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)？它們的功率關(guān)系有什么不同？答：用感應(yīng)電動勢和端電壓的大小來判斷。當(dāng)時為

7、發(fā)電機(jī)狀態(tài)，由原動機(jī)輸入的機(jī)械功率，空載損耗消耗后，轉(zhuǎn)換為電磁功率，再扣除電樞和勵磁損耗后，以電功率的形式輸出；當(dāng)時，為電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，電源輸入的功率，扣除電樞和勵磁銅耗后，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶殴β?，再扣除空載損耗后，輸出機(jī)械功率。2-11 并勵直流電動機(jī)在運(yùn)行時勵磁回路突然斷線，電機(jī)會有什么后果？若在起動時就斷線（電機(jī)有剩磁），又會有什么后果？答： 并勵直流電動機(jī)在運(yùn)行時勵磁回路突然斷線，勵磁電流消失（），主磁通將減小至剩磁通值，在斷線瞬間，由于慣性，電機(jī)轉(zhuǎn)速不會發(fā)生變化，則電樞電動勢大大減小，從而電樞電流急劇增大，電樞繞組可能被燒壞。對于電磁轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電樞電流增大的速度大于主磁通減小的速度時，則也會增

8、大。 如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，致使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高，若在空載或輕載時，轉(zhuǎn)速會劇增，致使電機(jī)受損、甚至?xí)斐扇松韨κ鹿省?-12 試解釋他激和并激發(fā)電機(jī)的外特性為什么是一條下傾的曲線？答： 討論他勵和并勵發(fā)電機(jī) 他勵發(fā)電機(jī)：稍下傾曲線（端電壓U隨負(fù)載電流I增大稍有下降），原因有：IINUNU他并題圖2-12 機(jī)械特性曲線負(fù)載增大，電樞反應(yīng)去磁效應(yīng)增強(qiáng)，氣隙磁通減小，使電樞電動勢Ea減小。負(fù)載增加，電樞繞組電阻壓降IaRa增大。并勵發(fā)電機(jī)：下傾曲線（端電壓U隨負(fù)載電流增大下降幅度較他勵發(fā)電機(jī)大），原因是：除、兩原因與他勵發(fā)電機(jī)相同外，因并勵發(fā)電機(jī)的If =U/Rf， 因此由、原因引起U減小，致使If減

9、?。ㄋ麆畎l(fā)電機(jī)If不變），磁通減小，Ea進(jìn)一步減小，致使端電壓下降幅度較大。第2章 練習(xí)題題解及答案2-1 試判斷下列電刷兩端電壓的性質(zhì)1） 磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)；2） 電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)。解：由直流發(fā)電機(jī)原理可知，只有電刷和磁極保持相對靜止，在電刷兩端的電壓才為直流，由此：1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)時，因?yàn)殡娝⑴c磁極相對運(yùn)動，電刷兩端電壓為交流。2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，因?yàn)殡娝⑴c磁極相對靜止，電刷兩端電壓為直流。2-2 一臺直流電動機(jī)，額定功率為PN=160千瓦，額定電壓UN=220伏，額定效率N=85%，額定轉(zhuǎn)速nN=1500轉(zhuǎn)/分，求該電機(jī)的額定電流？解

10、：額定電流 2-3 一臺直流發(fā)電機(jī)，額定功率為PN=145千瓦，額定電壓UN=230伏，額定轉(zhuǎn)速nN=1450轉(zhuǎn)/分，額定效率N=85%，求該發(fā)電機(jī)的額定電流？解：額定電流 2-4 試比較直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)的電動勢、功率和轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系？ 解： 發(fā)電機(jī) 電動機(jī)電動勢平衡關(guān)系 功率平衡關(guān)系 轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系 2-5 一臺四極直流發(fā)電機(jī)，單迭繞組，每極磁通為馬，電樞總導(dǎo)體數(shù)為152根，轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分，求電機(jī)的空載電動勢？解：2-6 一臺四極直流電動機(jī)，nN=1460r/min，Z=36槽，每槽導(dǎo)體數(shù)為6，每極磁通為馬，單迭繞組，問電樞電流為800安時，能產(chǎn)生多大的電磁轉(zhuǎn)矩？解： 2-7 直流發(fā)

11、電機(jī)和直流電動機(jī)的電樞 電動勢的性質(zhì)有何區(qū)別，它們是怎樣產(chǎn)生的？直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)有何區(qū)別，它們又是怎樣產(chǎn)生的？解； 直流發(fā)電機(jī)電樞電動勢為電源電動勢（Ea與Ia同向），直流電動機(jī)為反電動勢（Ea與Ia反方向），它們均由電樞繞組切割磁場產(chǎn)生。 直流發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩（Tem與n反向），直流電動機(jī)為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（同向），它們均由電樞載流導(dǎo)體在主磁極場作用下產(chǎn)生電磁力而形成轉(zhuǎn)矩。2-8 把一以他勵發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高20%，空載電壓會提高多少（勵磁電阻保持不變）？若是一臺并勵發(fā)電機(jī)，則電壓升高得多還是少（勵磁電阻保持不變）？解： 對于他勵發(fā)電機(jī)： ， 即=C，故 ，空載電壓增加1

12、.2倍。對于并勵發(fā)電機(jī)：若=C情況同上，空載電壓Uo增加1.2倍，但由于Uo增加的同時， 也相應(yīng)加，從而導(dǎo)致也增大。所以并勵發(fā)電機(jī)空載電壓增加的程度比他勵發(fā)電機(jī)大。2-9 他勵直流電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：，估計(jì)電樞回路總電阻的值。解：由于一般電機(jī)額定運(yùn)行時效率最高，最高效率時可變損耗與不變損耗相等，即所以估計(jì)電樞回路的電阻為：2-11 一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，勵磁回路電阻負(fù)載電阻，電樞回路電阻，端電壓U=220V。 試求：（1）勵磁電流和負(fù)載電流I；（2）電樞電流和電動勢（忽略電刷電阻壓降）；（3）輸出功率和電磁功率。解：(1) 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

13、磁功率 或 2-12 一臺并勵直流發(fā)電機(jī)，電樞回路電阻，一對電刷壓降，勵磁回路電阻，求額定時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩？解：勵磁電流 負(fù)載電流 電樞電流 電樞電動勢 電磁功率 電磁轉(zhuǎn)矩 2-13 并勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：，。電樞總電阻，電樞反應(yīng)忽略不計(jì)。求：（1）額定運(yùn)行時的輸出轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩。（2）理想空載轉(zhuǎn)速與實(shí)際空載轉(zhuǎn)速。（3）如果額定運(yùn)行時總負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，則串入電阻瞬間電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？（4）保持額定運(yùn)行時總負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，則串入而穩(wěn)定后的電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？解: (1) 輸出轉(zhuǎn)矩 額定運(yùn)行時，電樞電流：額定運(yùn)行時，電樞電動勢：額定運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩：（2）由于額定勵磁下，且不計(jì)

14、電樞反應(yīng)，所以空載時的主磁通與額定磁通相同，則額定運(yùn)行時所以：得，理想空載轉(zhuǎn)速為： 實(shí)際空載有損耗，由額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)矩平衡方程為：為不變損耗引起的轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，所以空載時的制動轉(zhuǎn)矩也為此轉(zhuǎn)矩。 又 得： 則實(shí)際空載轉(zhuǎn)速為： （3）串入電阻，由于慣性轉(zhuǎn)速瞬間不變，瞬間電流為： 電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？（4）由于磁通和負(fù)載都不變，所以串入電阻穩(wěn)定時的電樞電流為： 不變。而穩(wěn)態(tài)時的反電動勢為： 則最后的轉(zhuǎn)速為n： 穩(wěn)態(tài)時：額定時： 由以上兩個式子可得串入電阻后最后穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速為：一、填空題： 1、并勵直流發(fā)電機(jī)自勵建壓的條件是_;_;_。(主磁路存在剩磁；并聯(lián)在電樞兩端的勵磁繞組極性要正確，使勵磁電流

15、產(chǎn)生的補(bǔ)充磁通方向與剩磁磁通方向相同；勵磁回路的總電阻必須小于臨界電阻) 2、可用下列關(guān)系來判斷直流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)_時為電動機(jī)狀態(tài)，當(dāng)_時為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 （EaU；EaU）3、直流發(fā)電機(jī)的繞組常用的有_和_兩種形式，若要產(chǎn)生大電流，繞組常采用_繞組。（疊繞組；波繞組；疊） 4、直流發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向_，直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向_。 （相反；相同）5、單迭和單波繞組，極對數(shù)均為p時，并聯(lián)支路數(shù)分別是_，_。（2p；2） 6、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）7、直流電機(jī)電樞反應(yīng)的定義是_，當(dāng)電刷在幾何中線時，電動機(jī)產(chǎn)生_性質(zhì)

16、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）二、判斷題 1、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。（  ）（F） 2、一臺直流發(fā)電機(jī)，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（  ） （T）3、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） 4、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，大的電磁轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速就高。（  ） （F）三、選擇題 1、直流發(fā)電機(jī)主磁極磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢存在于（&#

17、160; ）中。 （1）（1）電樞繞組；（2）勵磁繞組；（3）電樞繞組和勵磁繞組 2、直流發(fā)電機(jī)電刷在幾何中線上，如果磁路不飽和，這時電械反應(yīng)是（  ） （3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、如果并勵直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升20%，則空載時發(fā)電機(jī)的端電壓U0升高（  ）。（2） （1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、簡答題 1、直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式有哪幾種？（他勵；自勵（包括并勵，串勵和復(fù)勵） 2、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)？ （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)

18、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。）3、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。 （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

19、作用增強(qiáng)，使磁通減少，電樞電動勢Ea減少，最后使端電壓U下降。(3) 兩端電壓下降，磁通下降，電樞電動勢Ea進(jìn)一步減少，端電壓U進(jìn)一步下降。）4、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，此時電磁轉(zhuǎn)矩方向是否變？旋轉(zhuǎn)方向是否改變？ （電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變。）第3章 思考題及答案3-2 直流電動機(jī)為什么不能直接起動？一般的他勵直流電動機(jī)為什么不能直接起動？采用什么起動方法比較好？答： 不能直接起動。這是因?yàn)槭艿綋Q向器的限制，起動瞬間電樞回路相當(dāng)于短路，如不加以限制，電流太大會燒毀換向器，所以，直流電動機(jī)不允許直接起動。通常采用電樞回路串電

20、阻起動，或降壓起動，以降壓起動為最好。因?yàn)榻祲浩饎訒r，可以實(shí)現(xiàn)無電流沖擊，做到平滑、無級的連續(xù)起動，甚至可以做到恒力矩起動。3-3 衡量調(diào)速性能的好壞時，采用哪些指標(biāo)，說明各項(xiàng)指標(biāo)的意義。答：就調(diào)速指標(biāo)而言，有靜差率、調(diào)速范圍、平滑性等，靜差率與硬度是有區(qū)別的。靜差率按低速機(jī)械特性校核。靜差率與調(diào)速范圍D是互相制約的。調(diào)速范圍反映了電機(jī)的額定工作時的速度變化范圍，平滑性，反映了系統(tǒng)調(diào)速過程中的連續(xù)性、勻速性的特點(diǎn)。3-4 直流他勵電動機(jī)常用哪幾種方法進(jìn)行調(diào)速？它們的主要特點(diǎn)是什么？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：直流電動機(jī)通常采用三種方法調(diào)速，它們是電樞回路串電阻調(diào)速；調(diào)整電樞電壓調(diào)速；弱磁調(diào)速。其中，

21、串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都是屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，而弱磁調(diào)速則屬于恒功率調(diào)速。其特點(diǎn)是, 串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都適用于亞同步調(diào)速,即空載轉(zhuǎn)速以下調(diào)速,而弱磁調(diào)速一般都用于空載轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。3-5 何謂恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式？何謂恒功率調(diào)速方式？為什么要考慮調(diào)速方式與負(fù)載類型的配合？怎樣配合才合適？答：根據(jù)定義，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中始終保持電磁轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速。在保持勵磁不變、負(fù)載不變的條件下，通過改變電樞電阻和電樞電壓可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。恒功率調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中始終保持輸入的電功率不變的調(diào)速。在保持電樞電壓不變、負(fù)載不變的條件下，通過改變勵磁電流可以實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速。對恒定負(fù)載采用恒

22、轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式；對額定轉(zhuǎn)速以上的調(diào)速采用恒功率調(diào)速。3-6 哪些制動方法可以獲得穩(wěn)速制動運(yùn)行？哪些制動方法沒有穩(wěn)速運(yùn)行，只有過渡性制動運(yùn)行？哪些制動方法可以兼而有之？答：所謂穩(wěn)速制動是指電機(jī)拖動系統(tǒng)能使動轉(zhuǎn)矩在保持恒定的條件下起動或制動。改變電壓可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)速制動和起動。能耗制動只有過渡性制動運(yùn)行，轉(zhuǎn)子串電阻的方法是二者兼而有之。 3-7 比較各種電磁制動方法的優(yōu)缺點(diǎn)，它們各應(yīng)用在什么地方？答： 電源反接串電阻制動和能耗制動制動速度快，但對電機(jī)（機(jī)械）沖擊大，能量完全消耗在制動電阻上；電樞回路串電阻制動，制動速度快，可實(shí)現(xiàn)分級制動，但制動后需迅速切除電樞回路中所串電阻，多用于起動和制動的過程中；回

23、饋制動主要是指帶有逆變裝置的電壓調(diào)速，通過降低電樞電壓，使直流電機(jī)在一段時間內(nèi)，處于發(fā)電狀態(tài)，并將發(fā)出的電回饋電網(wǎng)。3-8 采用能耗制動、轉(zhuǎn)速反向的反接制動及回饋制動都能實(shí)現(xiàn)恒速下放重物，從節(jié)能的觀點(diǎn)看，哪一種方法最經(jīng)濟(jì)？哪一種方法最不經(jīng)濟(jì)？答： 回饋制動最經(jīng)濟(jì)；能耗制動最不經(jīng)濟(jì)。第3章 練習(xí)題題解及答案3-3 他勵直流電動機(jī)的數(shù)據(jù)為：PN13 kW，UN110V，IN135A，nN =680rmin，Ra=0.05，求直流電機(jī)的固有機(jī)械特性。解：電勢系數(shù)c=0.152 轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55 c=9.550.1521.452則電機(jī)的固有機(jī)械特性為n=-T=-T723.7-0.227T=724-

24、0.227T.3-4 一臺他勵直流電動機(jī)，PN7.6kw，UN110V，IN85.2A，nN =750rmin，Ra=0.13，起動電流限制在2.1IN 。（1）采用串電阻起動，求起動電阻；（2）若采用降壓起動，電壓應(yīng)降為多少？（3）求出這二種情況下的機(jī)械特性。解：（1）所串電阻R = -R=-0.130.48.（2）降壓起動的電壓為U=2.1IR=2.185.20.13v23.3v.（3）電勢系數(shù)c=0.13轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55 c=9.550.131.26串電阻時，機(jī)械特性n=-T=-T846.2-3.72T=874-3.72T降壓時，機(jī)械特性n=-T=-T179.2-0.79T=180-

25、0.79T3-5 一臺直流他勵電動機(jī)，PN =10 kW，UN220V，IN54A，nN1000rmin，Ra0.5，=N ，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變的情況下工作，不串電阻，將電壓降至139V。試求：（1）電壓降低瞬間電動機(jī)的電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩；（2）進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)時的電樞電流和轉(zhuǎn)速；（3）求出新的穩(wěn)定狀態(tài)時，電動機(jī)的靜差率和效率。解：瞬間時E=U-IR=220-540.5v=193v. 電勢系數(shù)c=0.193 轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55 c=9.550.1931.84（1）降壓瞬間的電樞電流I=A=-108A 電磁轉(zhuǎn)矩T= cI=1.84（-108）N·M= -198.72 N

26、3;M.（2）新的穩(wěn)態(tài)時，電樞電流I=I=54A. 轉(zhuǎn)速n=r/min580.3r/min=581r/min. (3)降壓后的理想空載轉(zhuǎn)速 n=n=1140r/min720.3r/min=721r/min. 靜差率=100%19.4%輸入功率P=UI=13954w=7506w.降壓后輸出功率P=P=1010w=5810w.則效率=100%77.4%3-6 一并勵直流電動機(jī)，UN110V，IN28A，nN1500rmin，勵磁回路總電阻Rf 110，電樞回路電阻Ra0.15，在額定運(yùn)行狀態(tài)下突然在電樞回路串入0.5的電阻，忽略電樞反應(yīng)和電磁慣性，計(jì)算：（1）串入電阻后瞬間的電樞電勢、電樞電流、電

27、磁轉(zhuǎn)矩；（2）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，求串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。解：勵磁電流I=A=1A. 電樞電流I=I- I=28-1A=27A.感應(yīng)電動勢E=U-IR=220-270.15V=105.95V.電勢系數(shù)c=0.071轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55 c=9.550.0710.678(1) 電阻瞬間 E=E=105.95V電樞電流I=A6.23A.電磁轉(zhuǎn)矩T= cI=0.6786.23N·M4.22 N·M.(2) 若負(fù)載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，則電樞電流I=0.5I=0.527A=13.5A.則串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=r/min1425.7r/min=1426r/min.3-7 一他勵

28、直流電動機(jī)，PN2.5kW，UN =220V，IN =12.5A，nN =1500r/min，Ra=0.8。試求：（1）電動機(jī)以1200rmin的轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，采用能耗制動停車，要求制動開始后瞬間電流限制為額額定電流的兩倍，求電樞回路應(yīng)串入的電阻值；（2）若負(fù)載為位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，TZ 0.9TN，采用能耗制動，使負(fù)載以420rmin的轉(zhuǎn)速恒速下放，電樞回路應(yīng)串入的電阻。解：（1）電勢系數(shù)c=0.14 以n=1200r/min運(yùn)行時，感應(yīng)電動勢E=cn=0.141200V=168V. 制動開始瞬時，要求I= -2I=-212.5V= -25V. 則串入的電阻R= -R=-0.8=5.92.(2)

29、 若T=0.9T, 則電樞電流I=0.9I=0.912.5A=11.25A.感應(yīng)電動勢E= -cn= -0.14420V= -58.8V則串入的電阻R= -R=-0.85.23-0.8=4.43.3-8 他勵直流電動機(jī)，PN5.6 kW，UN220V，IN31A，nN =1000rmin，Ra=0.4。在額定電動運(yùn)行情況下進(jìn)行電源反接制動，制動初瞬電流為2.5IN ，試計(jì)算電樞電路中應(yīng)加入的電阻，并繪出制動的機(jī)械特性曲線。如果電動機(jī)負(fù)載為反抗性額定轉(zhuǎn)矩，制動到n0時，不切斷電源，電動機(jī)能否反轉(zhuǎn)？若能反轉(zhuǎn)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？解：制動前運(yùn)行于額定狀態(tài)，則E=U-IR=220-310.4V=207.6

30、V.制動后開始瞬時, I=-2.5I=-2.531A= -77.5A.則串入的電阻R=-R=-0.45.52-0.4=5.12.電勢系數(shù)c=0.21轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55 c=9.550.212.01機(jī)械特性曲線n=-T=-T-1047.6-13.1T=-1048-13.1T當(dāng)轉(zhuǎn)速n=0時，T= -N·M=-80 N·M.(負(fù)號表示方向與開始時相反).忽略空載制動轉(zhuǎn)矩，額定電磁轉(zhuǎn)矩為T=9.55=N·M=53.48N·M.穩(wěn)態(tài)時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=T=53.48N·M.|T|> T，故電動機(jī)能反轉(zhuǎn)。穩(wěn)定轉(zhuǎn)速n=-1048-13.1(-53.48)

31、r/min-1048+701r/min=-347r/min.一、填空題： 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、=N，電樞回路不串電阻；n；Tem 2、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)行時電樞電流的_倍。 （2）4、當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過_時，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，應(yīng)采_調(diào)速方法，而拖動恒功率負(fù)載時應(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。（  ）（

32、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)載時的工作點(diǎn)在第一象限內(nèi)，而下放位能負(fù)載時的工作點(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，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

33、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，這時電動機(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

34、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。) 第4章 思考題及答案4-1 變壓器能否對直流電壓進(jìn)行變換？答：不能。變壓器的基本工作原理是電磁感應(yīng)原理，如果變壓器一次繞組外接直流電壓，則在變壓器一次繞組會建立恒定不變的直流電流i1，則根據(jù)F1= i1N1，我們知道直流電流i1會建立直流磁動

35、勢F1，該直流磁動勢F1就不會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，也就不會在二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故不會在負(fù)載側(cè)有電壓輸出。4-2 變壓器鐵芯的主要作用是什么？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)怎樣？答：變壓器鐵芯的作用是為變壓器正常工作時提供磁路，為變壓器交變主磁通提供流通回路。為了減小磁阻，一般變壓器的鐵芯都是由硅鋼片疊成的，硅鋼片的厚度通常是在0.35mm-0.5mm之間，表面涂有絕緣漆。4-3為分析變壓器方便，通常會規(guī)定變壓器的正方向，本書中正方向是如何規(guī)定的？答：變壓器正方向的選取可以任意。正方向規(guī)定不同，只影響相應(yīng)變量在電磁關(guān)系中的表達(dá)式為正還是為負(fù)，并不影響各個變量之間的物理關(guān)系。變壓器的一次側(cè)正方向規(guī)定符合電

36、動機(jī)習(xí)慣，將變壓器的一次繞組看成是外接交流電源的負(fù)載，一次側(cè)的正方向以外接交流電源的正方向?yàn)闇?zhǔn)，即一次側(cè)電路中電流的方向與一次側(cè)繞組感應(yīng)電動勢方向相同；而變壓器的二次側(cè)正方向則與一次側(cè)規(guī)定剛好相反，符合發(fā)電機(jī)習(xí)慣，將變壓器的二次繞組看成是外接負(fù)載的電源，二次側(cè)的正方向以二次繞組的感應(yīng)電動勢的正方向?yàn)闇?zhǔn)，即二次側(cè)電路中電流方向與二次側(cè)負(fù)載電壓方向相同。感應(yīng)電動勢的正方向和產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的磁通正方向符合右手螺旋定理，而磁通的正方向和產(chǎn)生該磁通的電流正方向也符合右手螺旋定理。各個電壓變量的正方向是由高電平指向低電平，各個電動勢正方向則由低電平指向高電平。4-4 變壓器空載運(yùn)行時，為什么功率因數(shù)不會很

37、高？答：變壓器空載運(yùn)行時，一次繞組電流就稱為空載電流，一般空載電流的大小不會超過額定電流的10%，變壓器空載電流可以分為兩個分量：建立主磁通所需要的勵磁電流和由磁通交變造成鐵損耗從而使鐵芯發(fā)熱的鐵耗電流。其中勵磁電流與主磁通同相位，稱為空載電流的無功分量；鐵耗電流與一次繞組的相位相反，超前主磁通90o,稱為空載電流的有功分量。其中的鐵耗電流與勵磁電流相比非常小，所以一次繞組電流就近似認(rèn)為是勵磁電流，在相位上滯后一次繞組電壓90º，所以空載運(yùn)行時功率因數(shù)不會很高。4-5 變壓器負(fù)載運(yùn)行時，繞組折算的準(zhǔn)則是什么？答：折算就是用一個匝數(shù)和一次繞組完全相同的假想繞組來替代原有的二次繞組，雖然

38、折算前后二次繞組匝數(shù)改變了，但是變壓器二次繞組折算之前的能量關(guān)系、電磁關(guān)系和磁動勢大小并不受影響，這是變壓器折算的基本準(zhǔn)則。4-6 研究變壓器特性時，如何定義變壓器的電壓變化率？它的大小與哪些因素有關(guān)？答：電壓變化率就是變壓器一次繞組外接工頻額定電壓，負(fù)載功率因數(shù)一定時，變壓器空載運(yùn)行時的二次側(cè)輸出空載電壓U20與變壓器負(fù)載運(yùn)行時的二次側(cè)輸出負(fù)載電壓U2之差和二次側(cè)額定輸出電壓U2N之比，且當(dāng)變壓器空載運(yùn)行時，有U1= U1N，I2= 0，U2= U2N，則有：電壓變化率是是衡量變壓器輸出電壓穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，與變壓器的短路阻抗、負(fù)載大小和負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。4-7 三相變壓器是如何連接的？

39、答：三相變壓器的一次繞組和二次繞組對應(yīng)的線電動勢相量之間的相位關(guān)系與繞組的繞向、首末端標(biāo)志及繞組接法有關(guān)，但是其相位一定為30º的整數(shù)倍，因此可以采用時鐘方法表示，當(dāng)一次繞組和二次繞組接法相同時，即Y/Y或者/，其連接組別號一定為偶數(shù)；當(dāng)一次繞組和二次繞組接法不同時，即Y/或者/Y，其連接組別號一定為起奇數(shù)。4-8 額定電壓為380/110的變壓器，如果將二次繞組誤接到380V電壓上，對變壓器磁路會產(chǎn)生哪些影響？答：變壓器一次繞組外接電壓和主磁通的關(guān)系滿足,當(dāng)外接電壓的大小和頻率不變時，鐵芯中流通的主磁通和繞組匝數(shù)成反比，即。設(shè)一次繞組外接電壓為380V時，空載電流為，此時。如果誤把

40、二次繞組接到380V電壓上，則有，并且由變壓器的變比可以知道，。當(dāng)變壓器鐵芯不飽和的時候，可以根據(jù)磁路歐姆定律，有，所以可以得到；如果考慮到磁路飽和情況，則鐵芯處于嚴(yán)重飽和狀態(tài)，變壓器發(fā)熱，嚴(yán)重的會損壞變壓器。4-9 為什么三相組式變壓器一般不采用Y/y連接，而常常采用Y/或/Y連接？ 答：Y/y連接的變壓器，一次繞組和二次繞組沒有諧波電流流通，勵磁電流成正弦波，根據(jù)飽和磁化曲線的對應(yīng)關(guān)系，磁通波形為平頂波，如果將磁通按照傅立葉級數(shù)展開，磁通可以分解為波形形狀為正弦波的基波和波形形狀同為正弦波，但頻率為基波三倍的三次諧波磁通分量。(1)Y/Y接法對于三相組式變壓器，三次諧波磁通可沿各自主磁路閉

41、合，產(chǎn)生幅值可達(dá)基波幅度為60%左右的三次諧波相電動勢。當(dāng)基波電動勢達(dá)到峰值的時候，三次諧波電動勢也同時達(dá)到峰值，會使相電動勢最大值升高很多，對絕緣不利。但是線電動勢中沒有三次諧波分量，因?yàn)橥辔坏娜嗳沃C波線電動勢相互抵消了。所以三相組式變壓器一般不會采用Y/Y接法。對于三相芯式變壓器，三相磁路相互連通，所以同相位的三次諧波磁通不能在主磁通路中閉合，只能經(jīng)變壓器油箱形成回路，磁阻大，三次諧波磁通被削弱，三次諧波電動勢較小，所相電動勢接近于正弦，但三次諧波磁通在油箱中引起損耗，導(dǎo)致變壓器局部過熱，效率降低。所以容量較大、電壓較高的三相芯式變壓器也不宜用Y/Y接法。（2）/Y或/接法三次諧波電

42、流可以在原邊三相繞組中流過，所以根據(jù)飽和磁化曲線，可以知道主磁通與相電動勢基本上均為正弦波，不會產(chǎn)生過高的相電動勢，所以也不會對變壓器造成損壞。（3）Y/接法一次繞組中三次諧波電流無法流通，根據(jù)飽和磁化曲線可知，鐵芯中的三次諧波磁通在一、二次繞組中會產(chǎn)生三次諧波電動勢，二次繞組的三次諧波電動勢在接法中就可有三次諧波電流流通，對一次側(cè)產(chǎn)生的三次諧波磁通起削弱作用，從而使主磁通及相電動勢接近正弦。所以，不論三相芯式或組式變壓器，為使主磁通及相電動勢為正弦波，常將一次繞組或二次繞組接成。4-10 什么電壓互感器在工作時不允許二次側(cè)短路？電流互感器在工作時不允許二次側(cè)開路？答：由于電壓互感器二次側(cè)所接

43、的電壓表或者功率表等儀表，內(nèi)阻很大，所以實(shí)際上電壓互感器工作時相當(dāng)于一太降壓變壓器的空載運(yùn)行，此時二次側(cè)短路，會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞變壓器繞組，所以不允許二次側(cè)短路。電流互感器正常工作時，二次側(cè)相當(dāng)于短路，二次側(cè)電流所產(chǎn)生的磁動勢近似與一次側(cè)磁動勢大小相等，方向相反，所以建立鐵芯中主磁通的合成磁動勢和勵磁電流很小。但是如果二次側(cè)開路，則一次側(cè)電流全部為勵磁電流，在鐵芯中產(chǎn)生的磁通會很大，鐵芯過飽和，鐵損耗增大，互感器發(fā)熱。而且二次繞組匝數(shù)很多，將會感應(yīng)出危險的高電壓，危機(jī)操作人員安全。第4章 練習(xí)題題解及答案4-1 有一臺單相變壓器，額定容量，額定電壓，求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：4-

44、2 有一臺三相變壓器，額定容量，額定電壓，Y/連接。求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：4-3 一臺三相變壓器，容量為，用400V的線電壓給三相對稱負(fù)載供電，設(shè)負(fù)載為Y形連接，每相負(fù)載阻抗為，問此變壓器是否可以帶動該負(fù)載？解： 負(fù)載阻抗的模值為：負(fù)載的相電壓和相電流分別為：三相負(fù)載的視在功率為：因?yàn)?所以變壓器不能帶動該負(fù)載。4-4 實(shí)驗(yàn)室有一單相變壓器如圖327，其數(shù)據(jù)如下：， 。今將它改接為自耦變壓器，接法（a）和（b）所示，求此兩種自耦變壓器當(dāng)?shù)蛪哼吚@組ax接于110V電源時，AX邊的電壓及自耦變壓器的額定容量各為多少？題圖327 某單相變壓器接線圖解：（1）按照圖1（a）接線的自耦變壓器變

45、比AX邊額定電壓變壓器額定容量（2）按照圖1（b）接線的自耦變壓器變比AX邊額定電壓變壓器額定容量4-9 畫出圖328所示的各種聯(lián)接法的相量圖，并判斷接線組別。圖428 作業(yè)題39的附圖答：ab.c.d.10、一臺三相變壓器，一次繞組和二次繞組的12個端點(diǎn)和各相繞組的極性如圖329所示，試將次變壓器聯(lián)接成Y/-7和Y/Y-4，畫出聯(lián)接圖和相量圖，并標(biāo)出各相繞組的端點(diǎn)標(biāo)志。圖429 作業(yè)題310的附圖之一答：（1） Y/-7 圖330 作業(yè)題410的附圖之二根據(jù)Y/-7畫出一次繞組和二次繞組線電動勢的相量圖，使得A和a重合在一點(diǎn)，注意和相差210o,所以判斷處接線組別是Y/-7。觀察圖中，可以知

46、道：a. 變壓器的一次繞組和二次繞組相電動勢和纏繞在同異根鐵芯柱上，且相位相反； 和纏繞在同異根鐵芯柱上，且相位相反；和纏繞在同異根鐵芯柱上，且相位相反，說明同一根鐵芯柱上的一次繞組首端和二次繞組末端是同名端?？梢韵葘⒔泳€圖中一次繞組的末端X,Y,Z聯(lián)接在一起，得出Y形聯(lián)接，同時標(biāo)出一次繞組和二次繞組的相電動勢，注意相電動勢永遠(yuǎn)從首端指向末端；b. 一次繞組和二次繞組首端永遠(yuǎn)是順時針排列，因此可以得出各個繞組的末端，得到圖4-30中的相量圖。（2） Y/Y-4圖431 作業(yè)題410附圖之三由相量圖可以知道，和， 和，和相位相同，并分別纏繞在同一根鐵芯柱上。其它畫法同上。一、填空題： 1、一臺接

47、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） 2、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）3、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時，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）4、當(dāng)變壓器負(fù)載（2>0°）一定，電源電壓下降，則空載電流I0_，鐵損耗PFe_。（ 減??；減?。?、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)

48、開路，測得I0=_A，P0=_W。（0.5；20） 6、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就_，短路電流就_。（大；?。?7、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）8、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）9、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）10、變壓器空載運(yùn)行時功率因數(shù)很低，這是由于_ _。（空載時建立主、漏磁場所需無功遠(yuǎn)大于供給鐵損耗和空載時銅損耗所需的有功功率） 二、判斷題 1、一臺變壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接

49、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）2、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） 3、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） 4、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）5、使用電壓互感器時其二次側(cè)不允許短路，而使用電流互感器時二次側(cè)則不允許開路（  ）。 （T）三、單項(xiàng)選擇題 1、變壓器空載電流小的原因是：一次繞組匝數(shù)多

50、，電阻很大；一次繞組的漏抗很大；變壓器的勵磁阻抗很大；變壓器鐵心的電阻很大。 2、變壓器空載損耗： 全部為銅損耗；全部為鐵損耗； 主要為銅損耗；主要為鐵損耗 3、一臺變壓器原邊接在額定電壓的電源上，當(dāng)副邊帶純電組負(fù)載時，則從原邊輸入的功率： 只包含有功功率；只包含無功功率； 既有有功功率，又有無功功率；為零。 4、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： 增加；減少；不變；基本不變。 5、一臺變壓器在（ ）時效率最高。=1；P0/PS=常數(shù)；PCu=PFe；S=SN四、簡答題 1、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

51、銅損耗？ （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，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，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)行時的數(shù)值。而此時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，輸入功率為短路損耗。此時一次、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)行時的數(shù)

52、值，此時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。）2、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。 （據(jù)可知，當(dāng)降低時，增加，鐵心飽和程度增加，勵磁電流增加，勵磁電抗減小。）3、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？ （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，二次側(cè)的開路電壓。）第5章 思考題及答案5-6 怎樣才能改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向?為什么?答：任意改變?nèi)嗑€的兩根線的連接相序，使旋轉(zhuǎn)磁場的方向反向，使電機(jī)轉(zhuǎn)向。5-7 一臺三角形聯(lián)接的定子繞組，若繞組內(nèi)有一相斷線，產(chǎn)生的磁勢是什么

53、磁勢?若電源有一相斷電，產(chǎn)生的磁勢是什么磁勢？答：若繞組內(nèi)有一相斷線，產(chǎn)生的磁勢將是單相脈振磁動勢，此時，如電機(jī)正在轉(zhuǎn)動則電機(jī)照樣轉(zhuǎn)，但是，如果是靜止或停車后再起動，則是起動不了的。在這種條件下，動者恒動；靜者恒靜。5-8 為什么異步電動機(jī)(電動狀態(tài))的轉(zhuǎn)速n總低于同步轉(zhuǎn)速n1？答：只有在同步轉(zhuǎn)速n1總是高于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的情況下，才能在旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間存在著相對運(yùn)動，轉(zhuǎn)子上的有效導(dǎo)體才能夠有機(jī)會切割磁力線，并在轉(zhuǎn)子繞組和鋁條中中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在感生電動勢的作用下產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電磁力矩。帶動負(fù)載或生產(chǎn)設(shè)備工作。5-9 異步電動機(jī)的氣隙為什么要做得很小？答：三相異步電動機(jī)又名叫做感應(yīng)電動機(jī)，表明在電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程中，能量都是通過磁場傳遞的，在磁場能量傳遞的磁路中兩次穿過氣隙。為了減少在能量轉(zhuǎn)換的過程中電機(jī)自身的損耗，提高電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率，必須減小氣隙磁阻，從而減少磁場在氣隙中的損耗，降低在氣隙兩側(cè)的磁壓降。由于氣隙構(gòu)成的磁阻大小與氣隙的寬度成正比，所以，要減小氣隙磁阻，必須將定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙做得盡可能的小。5-10 什么叫電角度？電角度與機(jī)械角度是什么關(guān)系？答：機(jī)械角度每轉(zhuǎn)一圈所對應(yīng)的機(jī)械或幾何角度稱為機(jī)械角度。電角度是指轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，定子和轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流變化的角度。當(dāng)所謂的“一圈”用定子內(nèi)表面圓周上的槽數(shù)Z來表示，磁極對