电机学答案第章
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绪论0—1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成,这种材料有那些主要特性?答:电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成,它的导磁率高,损耗小,有饱和现象存在。
0—2. 磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的?它们的大小与那些因素有关?答:磁滞损耗由于B 交变时铁磁物质磁化不可逆,磁畴之间反复摩擦,消耗能量而产生的。
它与交变频率f 成正比,与磁密幅值的α次方成正比。
涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时,在铁心中产生感应电势,再由于这个感应电势引起电流(涡流)而产生的电损耗。
它与交变频率f 的平方和的平方成正比。
0—3. 在图0—5中,当给线圈外加正弦电压u 1时,线圈内为什么会感应出电势?当电流i 1增加和减小时,分别算出感应电势的实际方向。
答:在W 1中外加u1时在 W 1中产生交变电流i 1,i 1在W 1中产生交变磁通ф,ф通过W 2在W 2中和W 1中均产生感应电势е2和e 1,当i 1增加时e 1从b 到a ,е2从d 到c ,当i 1减少时e 1从a 到b ,е2从c 到d 。
0—4. 变压器电势、运动电势(速率电势)、自感电势和互感电势产生的原因有什么不同?其大小与那些因素有关?答:在线圈中,由于线圈交链的磁链(线圈与磁势相对静止)发生变化而产生的电势就叫变压器电势。
它与通过线圈的磁通的变化率成正比,与自身的匝数成正比。
由于导体与磁场发生相对运动切割磁力线而产生的感应电势叫做运动电势,它与切割磁力线的导体长度、磁强、切割速度有关。
由线圈自身的磁场与本身相交链的磁通发生改变而在本线圈内产生的感应电势叫自感电势,它与L 有关。
互感电势是由相邻线圈中,由一个线圈引起的磁通变化,使邻近线圈中的磁通发生变化而引起的其它线圈中的感应电势。
它与两线圈的匝数、相隔距离、磁通(互感磁通)变化率等有关。
0—5. 自感系数的大小与那些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个的自感系数大?哪一个的自感系数是常数?哪一个是变数?随什么因素变化?答:因为L =ψ/i =wФ/i =Ф/F =/,从上式可以推出L 与成正比,与磁阻成反比。
第二篇 交流电机的共同理论第6章▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的?机械角度与电角度有什么关系?▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关? 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波?▲6-4 何谓相带?在三相电机中为什么常用60°相带绕组,而不用120°相带绕组?▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。
▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。
若采用长距线圈,其短距系数是否会大于1。
6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的?在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中,常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势,斜多少合适?∨6-8 已知Z=24,2p=4,a=1,试绘制三相单层绕组展开图。
解:2)34/(242/=⨯==pm Z q ,取单层链示,绕组展开图如下:∨6-9 有一双层绕组,Z=24,2p=4,a=2,τ651=y 。
试绘出:(1)绕组的槽电动势星形图并分相;(2)画出其叠绕组A 相展开图。
解:(1)槽电动势星形图如右: 2)34/(242/=⨯==pm Z q542465651=⨯==τy(2)画出其叠绕组A 相展开图如下 :6-10 一台两极汽轮发电机,频率为50H Z ,定子槽数为54槽,每槽内有两根有效导体,a=1,y 1=22,Y 接法,空载线电压为U 0=6300V 。
试求基波磁通量Φ1。
∨6-11 一台三相同步发电机,f=50H Z ,n N =1500r/min ,定子采用双层短距分布绕组:q=3,τ981=y ,每相串联匝数N=108,Y 接法,每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ,Φ3=0.66×10-3Wb ,Φ5=0.24×10-3Wb , Φ7=1.015×10-4Wb ,试求:(1)电机的极对数;(2)定子槽数;(3)绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7;(4)相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。
第一章 第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=,dt d N e 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等,即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?答:由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此,2211N U N U ≈, 当U 1 不变时,若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大,所以1122N UN U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4,若 N 1 减小,则m Φ增大, 又m fN U Φ=2244.4,故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?为什么? 答:不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成? 答:变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗,采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么?答:铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
第一章 磁路 电机学1-11-2 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材1-3 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式VfB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-4 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ(1) 不计铁心中的磁位降:(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1=查表可知:铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-1-5 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ 段的磁阻为m PQ R R =,则左边支路的磁阻为1-6 图示铸钢铁心,尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500A 。
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?答:由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N e N e =,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此,2211N U N U ≈, 当U 1 不变时,若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大,所以1122N U N U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4,若 N 1 减小,则m Φ增大, 又m fN U Φ=2244.4,故U 2增大。
1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?为什么?答:不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成?答:变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗,采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么?答:铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
第一章自测题参考答案(一)填空题l.直流电动机的电枢电动势与电枢电流的方向担豆,电磁转矩与转速的方向相同。
2.直流发电机的电枢电动势与电枢电流的方向担显,电磁转矩与转速的方向相反。
3.并励直流发电机自励建压的条件是主磁路存在剩磁;并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确,使励磁电流产生的磁通方向与剩磁磁通方向相同;励磁回路的总电阻必须小于临界电阻值。
4.直流发电机和直流电动机除能量转换关系不同外,还表现于发电机的电枢电动势Ea比端电压U大;而电动机的电枢电动势Ea比端电压U小。
5.电机的电磁功率是指机械功率与电功率相互转换的那一部分功率,所以电磁功率P em的表达式既可用机械量T em来表示,也可用电量E a I a来表示。
6.直流电动机的电磁转矩是由每极气隙磁通量和电枢电流共同作用产生的。
7.直流电动机电枢反应的定义是电枢磁动势对励磁磁动势的作用,当电刷在几何中性线上,电动机产生交磁性质的电枢反应,其结果使气隙磁场发生畸变和对主磁场起附加去磁作用,物理中性线朝电枢旋转相反方向偏移。
8.并励直流发电机的外特性曲线下降的原因有(1)随着负载的增大,电枢反应去磁作用增强,使电枢电动势E a下降;(2)负载增大,电枢绕组电阻压降I a Ra增大,导致U下降;(3)当由(1)和(2)原因引起U减小,致使I f减小,磁通中减小,E a进一步下降,导致端电压U进一步下降。
(二)判断题l.一台并励直流发电机,正转能自励,反转也能自励。
(×)2.一台直流发电机,若把电枢固定不动,电刷与磁极同时旋转,则在电刷两端仍能得到直流电压。
(√)3.一台并励直流电动机,若改变电源极性,则电机转向也改变。
(×)4.直流发电机正常运行时,由于主磁通既交链电枢绕组又交链励磁绕组,因此主磁通在这两个绕组中均感应电动势。
(×)5.一台接到直流电源上运行的直流电动机,换向情况是良好的。
如果改变电枢两端的极性来改变转向,换向极线圈不改接,则换向情况变坏。
第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d L e d t Lψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势?(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式;(4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
电机学习题解答第⼀篇变压器⼀、思考题(⼀)、变压器原理部分1、变压器能否⽤来变换直流电压?不能。
磁通不变,感应电动势为零,111R U I =,1R 很⼩,1I 很⼤,烧毁变压器。
2、在求变压器的电压⽐时,为什么⼀般都⽤空载时⾼、低压绕组电压之⽐来计算?电压⽐应为绕组电动势之⽐,绕组电动势的分离、计算和测量⽐较困难。
空载时22202E U U U N ===,11011Z I E U N +-=,10I 很⼩,⼀次侧阻抗压降很⼩,11E U N ≈,所以NN U U E E k 2121≈=,变压器⼀、⼆侧电压可以⽅便地测量,也可以通过铭牌获得。
3、为什么说变压器⼀、⼆绕组电流与匝数成正⽐,只是在满载和接近满载时才成⽴?空载时为什么不成⽴?012211I N I N I N =+,0I 和满载和接近满载时的1I 、2I 相⽐很⼩,02211≈+I N I N ,所以kN N I I 11221=≈。
空载时,02=I ,⽐例关系不成⽴。
4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的?在忽略1Z 、2Z 和0I 的情况下得到的。
从⼀侧看L e Z k I U k kI kU I U Z 22222211====(21kU U =,忽略了1Z 、2Z 。
kI I 21=,忽略了0I )。
(⼆)、变压器结构部分1、额定电压为V 230/10000的变压器,是否可以将低压绕组接在V 380的交流电源上⼯作?不允许。
(1)此时,V U 3802=,V U 7.16521230100003801=?=,⼀、⼆侧电压都超过额定值1.65倍,可能造成绝缘被击穿,变压器内部短路,烧毁变压器。
(2)m fN UΦ=2244.4,磁通超过额定值1.65倍,磁损耗过⼤,烧毁变压器。
2、变压器长期运⾏时,实际⼯作电流是否可以⼤于、等于或⼩于额定电流?等于或⼩于额定电流。
铜耗和电流平⽅成正⽐,⼤于额定电流时,铜耗多⼤,发热烧毁变压器。
习题集目录第1章绪论 (1)第2章变压器的运行原理及理论分析 (2)第3章三相变压器及运行 (13)第4章三相变压器的不对称运行 (16)第5章特种变压器 (22)第6章交流绕组及其感应电动势 (27)第7章交流绕组及其感应磁动势 (32)第8章(略) (36)第9章三相异步电机的理论分析与运行特性 (37)第1章 绪论P17:1-1解:T S B 53.1025.0003.02==Φ=π14.3748.155.1304048.153.130=⇒--=--x x H H 匝1400530214.37≈⨯⨯===πI l H I F N xP17:1-2 解:(1)匝16435.2434.139951.010453.151.030214.37721=+=⨯⨯+-⨯⨯=+=-ππN N N(2)设B 在(1.48~1.55)之间()()(与假设相符)486.1417.34180651.26913715.79570001.03023048.148.155.13040101045140037=⇒-+=⇒-⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--+⨯⨯=⨯==--B B B B B NI F ππw b 10918.2025.0486.1BS 32-⨯=⨯==ΦπP18:1-4解:2621020m s -⨯=(1)t dt td dt dB NS dt d Ne 314cos 096.20314sin 8.010*******-=⨯⨯⨯-=-=Φ-=- (2) t dt dBNS dt d N e 314cos 048.1060cos -=︒-=Φ-=(3)s rad n /31006010002602πππ=⨯==Ω()tcos cos 1cos 0t cos cos t Ω='='=+Ω=''θθθθθ则时,当,,则为时刻平面与磁力线夹角设ttt t t dtt t d dt dB NS dt d N e 314cos 72.104cos 096.20314sin 72.104sin 699.63100cos314sin 8.020200cos 2-=⋅⨯⨯-='-=Φ-=πθ第2章 变压器的运行原理及理论分析p42:2-1 设有一台500kV A 、三相、 35000/400V 双绕组变压器,一、二次绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。
第一章电机的基本原理习题解答:1、何为相对磁导率?答:材料的磁导率定义为该位置处的磁通密度与磁场强度之比,决定于磁场所在点的材料特性,单位为H/m。
根据材料的导磁性能,可将其分为铁磁材料和非铁磁材料。
非铁磁材料的磁导率可认为与真空的磁导率μ0相同,为4π⨯10-7H/m。
铁磁材料主要是铁、镍、钴以及它们的合金,其磁导率是非铁磁材料磁导率的几十倍至数千倍。
由于材料的磁导率变化范围很大,常采用相对磁导率μr来表征材料的导磁性能,μr为材料的磁导率与真空磁导率的比值。
2、磁路的磁阻如何计算?答:磁路的磁阻可用公式R m=L/(μA)计算,其中L为磁路的长度,单位为m,μ为材料的磁导率,单位为H/m,A为磁路的截面积,单位为m2。
从公式可以看出,磁路的磁阻主要取决于磁路的几何尺寸和材料的磁导率,大小上与磁路长度成正比,与磁路的截面积和磁导率成反比。
3、叙述磁路与电路的类比关系。
答:从电路和磁场的方程上看,两者形式上非常相似。
电路和磁路的类比关系可用下表表示:4、为什么希望磁路中的空气隙部分尽可能小?答:与磁路中铁磁材料相比,空气的磁导率小得多,如果磁路中的气隙部分长度增加,使得磁路的总磁阻大大增大,要想产生同样大小的磁通,需要的磁动势大大增加。
5、何为铁磁材料?为什么铁磁材料的磁导率高?答:铁磁材料包括铁、镍、钴及它们的合金、某些稀土元素的合金和化合物、铬和锰的一些合金等。
根据铁磁材料的磁化过程可知,当铁磁材料放置到磁场中之后,磁场会显著增强,表现为铁磁材料的导磁能力更强,因此磁导率大。
6、何为铁磁材料的饱和现象和磁滞现象?答:将未磁化的铁磁材料置于外磁场中,当磁场强度很小时,外磁场只能使少量磁畴转向,磁通密度增加不快,此时磁导率 较小;随着外磁场的增强,大量磁畴开始转向,磁通密度增加很快,磁导率很大;当外磁场增大到一定程度时,大部分磁畴已经转向,未转向的磁畴较少,继续增大外磁场时,磁通密度增加缓慢,磁导率逐渐减小,这种现象称为饱和。
电 机 学 习 题 集备注:作业时抄写题目,题与题之间空一行。
绪论和第一章:磁路1-1:简述右手螺旋法则,左手定则和右手定则,以及电磁感应定律。
1-2:简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。
假定作用在某段磁路上的磁动势为HL ,该段磁路磁阻为Rm ,则通过该段磁路的磁通量是多少?1-3:电机中为什么要使用铁磁材料,直流磁路和交流磁路有什么区别?1-4:有一闭合磁路,由铁心和气隙组成。
铁心截面积24109m S -⨯=,磁路平均长度m l 3.0=,铁心磁导率05000μμ=Fe ;气隙长度m 0005.0=δ,气隙截面积按1.1S 计算。
套装在铁心上的励磁绕组500匝,问电流0.5A 时,磁路中磁通为多少?作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少?70104-⨯=πμH/m 。
第二章:变压器2-1:简述变压器的组成。
变压器的最基本组成是什么?2-2:什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流?2-3:什么是变压器的主磁通?什么是变压器的漏磁通?主磁通的大小主要取决于哪些因素?2-4:单相变压器计算1)一台单相变压器,S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ,50Hz ,高压侧开路,在低压侧施加额定电压并进行测量,测得电流45.5A ,损耗47kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)。
(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)2)上述变压器,低压侧短路,在高压侧施加一电压使电流达到额定电流,进行测量,测得电压9.24kV ,损耗129kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。
(I1N=157.48A,Rk= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)3)上述变压器,利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小,额定功率因数cos φ=0.8(按负载电流滞后电源电压计算)。
(Z 总=645.08Ω+j483.81Ω,Z L =639.8Ω+j425.4Ω)2-5:什么是时钟表示法,组号表达了变压器的什么性能?说明联结组别Yd11的含义。
电机学第四版课后习题答案第一章 磁路 电机学1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:Wb A1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性?解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小.电机:热轧硅钢片, 永磁材料: 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关?解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势4.44m E fN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d L e d tLψ=-对空心线圈:LLi ψ= 所以di eL L dt=- 自感:2LLN N m miiiL N i N φψ===∧=∧Am lμ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势?(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式;(4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d Le dt Lψ=- 对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2L L N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势?(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式;(4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心? 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83.8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上,等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小,而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么? 解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些cu P :如果是同一电流,则无差别。
电机学第五版课后答案汤蕴璆HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一章 磁路 电机学1-1 磁路的磁阻如何计算磁阻的单位是什么1-2答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式1-3 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nmh h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p mFe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-4 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度m l 41052-⨯==δδ(1)不计铁心中的磁位降:磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ(2)考虑铁心中的磁位降:铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-1-5 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
第一章磁路电机学1-1磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为,单位:1-2铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为(铁心由的DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为Wb,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解:磁路左右对称可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度铁心长度铁心、气隙中的磁感应强度(1)不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度磁势电流(2)考虑铁心中的磁位降:铁心中查表可知:铁心磁位降1-4图示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流,线圈B为50匝,通入电流1A,铁心截面积均匀,求PQ两点间的磁位降。
解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ段的磁阻为,则左边支路的磁阻为:1-5图示铸钢铁心,尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500A。
试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值:(1) 气隙磁通为Wb时;(2) 气隙磁通为零时;(3) 右边心柱中的磁通为零时。
解:(1)查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势左边磁路的磁势查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(2)查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(3) 由题意得由(1)、(2)可知取则查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势查磁化曲线得已知,假设合理右边线圈应加磁动势第二章变压器2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通?空载和负载时,主磁通的大小取决于哪些因素?答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
5. 1什么叫转差率?如何根据转差率来判断异步机的运行状态?0 s 1为电动机状态, s 1为电磁制动状态。
5. 2异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时, 这两种运行状态? 发电机运行和电磁制动运行时,电磁转矩方向都与转向相反,是制动转矩;但发电机的转向与旋转磁场 转向相同,转子转速大于同步速,电磁制动运行时,转子转向与旋转磁场转向相反。
5. 3有一绕线转子感应电动机,定子绕组短路,在转子绕组中通入三相交流电流,其频率为磁场相对于转子以 n 1 60 f 1 / P ( p 为定、转子绕组极对数)沿顺时针方向旋转,问此时转子 转向如何?转差率如何计算?假如定子是可转动的,那么定子应为顺时针旋转(与旋转磁场方向相同)但因定子固定不动不能旋转,口 n _所以转子为逆时针旋转。
S —( n 为转子转速)5. 4为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多? 在额定电压时异步机空在电流标么值为30%左右,而变压器的空载电流标么值为50%左右。
这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙,使转子能在定子内圆内自动转动,这样异步机的磁路磁阻 就较大,而变压器磁路中没有气隙,磁阻小,因此,相对变压器而言,异步电动机所需励磁磁动 势大,励磁电流大。
5. 5三相异步电机的极对数P 、同步转速n i 、转子转速n 、定子频率f i 、转子频率f 2、转差率s 及转子磁动势F 2相对于转子的转速 n 2之间的相互关系如何?试填写下表中的空格。
F&相对于转子的转速 门2n F&相对于定子的转速 n 15. 6试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度 转子磁势是由转子三相(或多相)对称绕组感应的三相(或多相)对称电流产生的一个旋转磁势,这个磁势相对转子的转速由转子电流的频率决定,当转子的转速为转差率为转子转速n 与同步转速之差对同步转速 之比值S 罟 Sni0为发电机状态。
电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样?怎样区分f 1,旋转n 1。
F 2相对于转子的转速 n ,转差率为S 时,转子电流的频率 f 2 st ,则这个磁动势相对转子的转速为srn ,它相对定子的转向永远n, n相同,相对定子的转速为 sni n —n 厂比 n m ,即永远为同步速。
5. 7试说明转子绕组折算和频率折算的意义,折算是在什么条件下进行的?绕组来替代原来的转子绕组,保持极对数不变。
频率折算:用一个等效的静止转子来代替原来的旋转的转子,在该静止转子回路中串入一个 』R 2的模拟电阻,而定子方各物理量不变。
s2折算的条件:保持转子磁动势不变,及转子上有功,无功率不变。
5. 8异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系,为什么负载增加时, 定子电流和输入功率会自动增力廿,试说明其物理过程。
从空载到满载,电机主磁通有无变化?电磁势平衡方程式:知 & & &L 当负载时,定子电流只有一个分量&,用以产生磁时来抵消转子磁势的作用,.••虽然定转子无直接电联系,定子电流会自动增加的原因。
从空载到满载,由电势平衡方程式UE E &乙• UE 基本不变,& ,iz 略有••• E 略有下降,代替?等效电路T 形等效电路 形准确P 形等效电路(为复数)换准确P 形等效电路、为实数) 简化形等效电路( =1 ) 消耗在 F &上的电功率就是电动机所产生的机械功率5. 10异步电动机带额定负载运行时,若电源电压下降过多,I 1易烧毁电机。
U1 E14.44 f1 N1kN1 m — U1绕组折算:将异步电机转子绕组折算成一个相数为m,,匝数为N 1,绕组系数为的等效转子故主磁通m 略为下降。
5. 9异步电动机的等效电路有哪几种?等效电路中的1 S / S R 2代表什么意义?能否用电感或电容P mec ,它是有功功率,不能用电容或电感代替。
会产生什么严重后果?试说明其原因。
如果电源电压下降,对感应电动机的Tmax 、Tst 、 m 、I 2、s 有何影响?•- T em T 2T0负载不变…T em 不变T em C M m i 2 cos 2如电压下降过多 m ,为保持T em 不变,Tmax1 ________ __ 12(R 1捋(召mU11r •U 1T maxX2 ))T maxU 12T stm 1U 12R,J _________________'2 '1(R R )(为X )~ •- U1T st T st U i 2l&E fe1二 E 1转矩 Tem C M m I2COs2 不变,m不变二n s )5. 11漏电抗大小对异步电动机的运行性能, 响?为什么?•••漏电抗与l st ,T st ,T max 成反比,与cos5. 12某绕线转子异步电动机,如果(1)转子电阻增加一倍;(2)转子漏电抗增加一倍;(3)定子电 压的大小不变,而频率由50Hz 变为60Hz ,各对最大转矩和起动转矩有何影响?f i 由50Hz 变为60Hz ,相当于x X 2增加,且分母增大了 •••T st , T max 减小5. 13 一台笼型异步电动机,原来转子是插铜条的,后因损坏改为铸铝的,在输岀同样转矩的情况下, 下列物理量将如何变化?转速n ;定子功率因数 cos 1 ; (5)输入功率 R ;T 2基本不变•••P 1基本不变。
(6)输岀功率P 2 ; p 2(•.•R 2P Cu2增大)(7)效率 ;(4) •「损耗减小1112 •- 11基本不变。
1为常数T em 不变P2R em 不变 s 許••• P Cu2m 1l 2R 2 •/ I ?pem --Pcu2- - s(或者U 1,T em 成平方下降,而负载转矩包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影1成正比(1)R 2增加一倍,T st 增加,T max 不变 (2)x X 2增加一倍,T st 减小,T max 减小R 2 Tem+(n Tem 而负载转矩不变,• n下降(2) 转子电流负载转矩不变, T em 基本不变,-T em C m m l 2 COS 2 • • I 2基本不变。
(3)定子电流 l i ;(1)(8)起动转矩T st ;(9)最大电磁转矩T maxT max不变5. 14绕线式三相异步电动机转子回路串人适当的电阻可以增大起动转矩, 串入适当的电抗时,是否也有相似的效果?转子侧串入电抗,不能增大起动转矩•••串如电抗后12 虽然m增大了,但COS 2下降.••总起来起动转矩T st C m mJCOS 2仍然不能增大。
5. 15普通笼型异步电动机在额定电压下起动时,为什么起动电流很大而起动转矩不大?但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时,起动电流较小而起动转矩较大,为什么?1st大的原因是:在刚启动时,转子处于静止状态,旋转磁场以较大的转速切割转子导环,在转子中产生较大的电势,因而产生较大的电流,由磁势平衡关系,定子中也将流过较大的电流。
T st不大的原因是:在刚起动时, n =0, s=i,转子频率较高,转子电抗较大,转子边的功率因数很低, 由T em C m m 1 2 COS mst i m知,最初起动时,虽然I 2较大,但因cos 2 很低,••• T st仍然不大。
对深槽和双鼠笼异步电动机在起动时f2 f1,有明显的集肤效应,即转子电流在转子导体表面流动, 相等于转子导体截面变小, 电阻增大,即相等于转子回路串电阻,使1st ,T st当起动完毕后,f2 sf1很小,没有集肤效应,转子电流流过的导体截面积增大,电阻减小,相当于起动时转子回路所串电阻去掉,减小了转子铜损耗,提高了电机的效率。
5.16绕线转子异步电动机在转子回路中串人电阻起动时,为什么既能降低起动电流又能增大起动转矩?试分析比较串入电阻前后起动时的、I2、cos 2、I st是如何变化的?串入的电阻越大是否m起动转矩越大?为什么?绕线式转子串入电阻R后,转子电流减小,定子电流也减小,但起动转矩增大,这是因为:在起动时, s 1,虽然串入R导致12减小,但却使得E1 U1设串电阻前由于R1 R2, X, X2 •••② m较大,接近正常运行时的主磁通,转子回路功率因数5. 29已知某异步电动机的额定频率为 50Hz ,额定转速为970r/min ,问该电机的极数是多少?额定转差率是多少?•••n N 970 %in rn 1000 隘 n 1 需p 籍5. 30 一台50Hz 三相绕线式异步电动机,定子绕组丫(1) 转子电流的频率;(2) 转子电流的大小;③cos2麻—增大,综合三个因素,TstX 2般情况下,串入电阻后,12和11将变小,m 基本不变,严格地讲,随11变小,m 会大一点(•••E L& &Z ,变小,m ),cos 2将明显提高T st 明显增加,1st因为cos 2最大为1,接近1时变化不大了,相反,电阻率大了,电流明显减小,T st 反而会变小,•••并不是串电阻越大,起动转矩越大。
5. 17两台同样的笼型异步电动机共轴连接,拖动一个负载。
如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上,起动完毕后再改接为并联。
试问这样的起动方法,对起动电流和转矩的影响怎样?通过串联起动,使每台电动机定子绕组电压为并联起动时候的2因此T st 为并联时的1,1st 为并联起动时的1,而电网供给的起动电流为并联时的1 (•••电网供给的电流并联是一台起动电流的2 倍)5. 28已知一台型号为 JO 2-82-4的三相异步电动机的额定功率为55kW ,额定电压为 380V ,额定功率因数为0.89,额定效率为 91.5%,试求该电动机的额定电流P N ^/SU N I N cos55 103N N…1 NJ 3U N cos N N 筋 380 0.89 91.50102.62( A)3极数为6极。
联接,在定子上加额定电压。
当转子开路时,其滑环上测得电压为 72V , 转子每相电阻 R 2 0.6 ,每相漏抗 X 2 4。
忽略定子漏阻抗压降,试求额定运行 s N0.04,时,转子电流的频率 f 2 s N f 10.04 50 2( Hz)滑环上测得电压为 72V ,这是线电压,相电压为% •••转子开路,且忽略定子漏阻抗压降,说明转子上的电压为V 2R 2 k e k i R 2 X 2k e k i X 2...]'U 2k e U 2…2博(X 2 )2k e k i JG )2X ;(3) 转子每相电动势的大小; k j (004)2422.%•••12 k i l 2 2.68(A)•• •转子开路时测得的转子感应电势为E2 %41.57(V)此时转子不转,即 S 1,当S N 0.04 时 E 2s SE 2 0.04 41.57 1.66(V)(4)电机总机械功率。