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第 2 章直流电机P57，2-9一台并励直流电动机，将其电枢单叠绕组改为单波绕组，试问对其电磁转矩会有何影响？答：因为直流电动机电磁转矩为pzT e I a2a所以1. 关于单叠绕组电动机支路对数 a = p，电枢电流 I a = 2ai apz pz(2 ai a )pzT e I a(2i a )2 a 2 a22.关于单波绕组电动机支路对数 a = 1，电枢电流 I a = 2i apz pz(2i a )pzT e I a(2 i a )2 a 2 12所以，当磁通Φ保持不变时，在保证支路电流i a不变的状况下，电磁转矩 T e是不变的P57，2-13电动机的电磁转矩是驱动性质大的转矩，当电磁转矩增大时，转速仿佛应当是上涨的，当从直流电动机的电磁转矩及特征上看，电磁转矩增大时，转矩反而是降落的，这是为何？答：1.关于并励直流电动机，直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增大而增大，电枢电流又随负载的增大而增大。
但由转速公式n U IaRa可知，并励直流电动机的电枢电流会使电阻电压降增C e大，只管电枢反响的去磁特征，会使转速体现增大趋向，但电枢电压降增大的重量要比去磁效应大一些，所以会使电动机的转速随负载的增大而有所降落。
2.关于串励直流电动机，电枢电流的增大会使电枢电压降和磁通同时增大。
这两个要素都会使电动机的转速随负载的增大而降落。
P57，2-15一台并励直流电动机在额定电压U N =220V 和额定电流 I N =80A 的状况运转，该电机的电枢回路总电阻R a=0.08Ω，2 U c =2V ，励磁回路总电阻 R f =0.08Ω，额定负载时的效率ηN= 85%，试求：(1)额定输入功率；(2)额定输出功率(3)总消耗；(4)电枢回路铜耗；(5)励磁回路铜耗；(6)电刷接触消耗；(7)附带消耗；(8)机械消耗和铁耗之和。
答：(1) 额定输入功率1NU NIN WP 2 2 0 8 0 1 7 6 0 0(2)额定输出功率P2N P1N N 17600 85% 14960 W(3) 总消耗p P1N P2 N17600 149602640 W(4)电枢回路铜耗（不考虑电阻温度换算）I f U N2202.48A R f88.8I a I I f80 2.4877.5 A于是 p Cua I a2 R a 77.520.08480W(5)励磁回路铜耗（不考虑电阻温度换算）pCua I f2 R f 2.48288.8546W(6)电刷接触消耗p c 2U c I a2 7 7 . 5W15(7)附带消耗p 1 %P2 N 1 % 1 4 9 6 0 W1 5 0(8)机械消耗和铁耗之和p mec p Fe p p Cua p Cuf p c p2640 480 546 155 150 1309P57，2-16一台它励直流电动机接在一个电压为U N= 220V 的电网上运转时，电枢电流为I a = 10A，电刷压降为2U C = 2V ，电枢回路电阻为0.5Ω，该电机内部反电动势为多少?假定因为某种原由，电网电压下降为 190V，但它励励磁电流和负载转矩皆保持不变，则达到新的平衡时，电机内部反电动势为多少?解：电动机接电压为U N = 220V 时，电机内部反电动势为E a U I a R a2 U C220 10 0.5 2213V电动机接电压为U N = 190V 时，因为励磁电流和负载转矩都不变，则I a和Φ也都不改变，于是电机内部反电动势为E a U I a R a2 U C190 10 0.5 2183VP57，2-17一台并励直流电动机， P N = 96kW ，U N = 440V，I N = 255A，n N= 500r/min，I fN = 5A，R a=0.078Ω，试求(1)电动机的额定输出转矩；(2)在额定电流时的电磁转矩；(3)当 I a≈0 时电动机的转速；(4)在总制动转矩不变的状况下，当电枢串入 0.1Ω电阻并稳准时的转速。
《直流电机》《变压器》课堂提问一、直流发电机工作原理、结构、励磁方式1.直流电机线圈内的电流是交流还是直流？电刷两端的是交流还是直流？线圈交流；电刷直流2.电刷和换向器是转动的还是静止的？电刷静止，换向器转动3.电刷加换向器在直流发电机和电动机中分别起什么作用？电刷和换向器起整流器作用；在直流发电机中，起“整流”作用，把电枢绕组的交变电流从换向器和电刷输出变成直流电流；在直流电动机中，起“逆变”作用，把输入的直流电流通过电刷和换向器送入电枢绕组转变为交变电流。
4.一台电机既可以作为发电机运行又可以作为电动机运行，这种原理称作什么？电机的可逆性，电机的可逆性适用于其他各种电机5.直流电机中I、I a、I f分别称为什么电流？I：电压电流；I a：电枢电流；I f：励磁电流6.他励机的I与I a之间的关系如何？I=I a7.串励机的I、I a、I f之间的关系如何？I=I a=I f8.并励电动机I、I a、I f之间的关系如何？I=I a+I f9.并励发电机I、I a、I f之间的关系如何？I a=I+I f10.串励与并励绕组产生的磁通（磁势）方向相同，称为什么复励？方向相反称为什么复励？积复励；差复励二、直流电机电枢绕组、单叠绕组展开图1.直流绕组是单层还是双层绕组？所有线圈是如何连接在一起的？双层绕组；线圈的连接规律是后一个线圈的首端与前一个线圈的末端通过换向片连接，所有线圈连成一个闭合回路。
2.直流绕组的线圈数S、换向片数K、实槽数Q、每槽内的虚槽数u、虚槽数Q u之间的关系如何？S=K=Q u=uQ3.同一个线圈的上层边和下层边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？第一节距，y14.第一个线圈的下层边与相串联的第二个线圈的上层边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？第二节距，y25.相串联的两个线圈的对应边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？合成节距，y6.什么叫做极距τ？Q u=16、p=2的直流绕组，τ=？极距τ指一个磁极所跨过的距离，y1=τ±ε，τ=Qu/2p；τ=47.什么叫做整距绕组？短距绕组？长距绕组？τ，叫做整距绕组；当y1<τ时成为短距绕组；当y1>τ时成为长距绕组当ε=0时，y1=8.电刷放置的原则应使被短路线圈的感应电势为多大？该线圈处在什么位置？电刷放置的原则是使正、负电刷间引出的电动势为最大，被电刷短路的线圈电动势为零。
电机学习题集-电气2009一、填空题1.磁通恒定的磁路称为直流磁路，磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。
2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
3.铁磁材料的磁导率远大于非铁磁材料的磁导率。
4.在磁路中与电路中的电动势作用相同的物理量是磁动势。
5.三相变压器的额定电压一律是指线电压。
6.变压器负载运行时，铁心中的主磁通的大小取决于外加电压的大小。
7.变压器由空载到负载，其主磁通Φ的大小基本不变。
8.变压器副边的额定电压定义为原边为额定电压时副边的空载电压。
9.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
10.变压器副边的额定电压定义为原边为额定电压时副边的空载电压。
11.根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
12.一台三相变压器的变比为相电压之比。
13.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，折合到二次侧后大小为1Ω。
二、判断题1.变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（√）2.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
（×）3.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。
（√）4.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。
（√）5.在变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
（√）6.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。
（×）7.铁心叠片越厚，其损耗越大。
（√）8.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
（√）9.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
（×）10.在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。
（×）11.若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增大。
（√）12.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁通。
（√）13.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。
（√）E为14.电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载时空载时感应电势1常数。
（×）15.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。
电机学习题集变压器题库及答案变压器9－3 为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和时，空载电流各成何种波形？为什么？9－4 试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。
9－5 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？9－6 变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化10％，试问对和的影响怎样？如果仅将外施电压变化10％，其影响怎样？如果仅将频率变化10％，其影响又怎样？9－8 一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
试问对激磁电流，铁哈，漏抗，电压变化率有何影响？9－13 将一台1000匝的铁心线圈接到110伏，50赫兹的交流电源上，由安培表的读数得知，，把铁心抽去后电流和功率为100A和10kw。
假设不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数、等效电路和矢量图（用同一尺寸画）（2）磁化电流和铁耗电流；（3）两种情况下的相同最大值。
9－14 有一台单相变压器，额定容量KVA，原副边额定电压伏，赫兹。
原副线圈的电阻及漏抗为欧，，，。
试求：（1）折算到高压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（2）折算到低压边的短路电阻，短路电抗及阻抗；（3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示；（4）计算变压器的短路电压百分比及其分量，。
（5）求满载及超前等三种情况下的电压变化率并讨论计算结果。
9－15 一台单相变压器，已知，，，，，，，，，当滞后时，副边电流，。
试求：(1) 用近似T形等效电路和简化等效电路求，并将结果进行比较(2) 画出折算后的矢量图和T形等效电路。
9－16 一台单相变压器，，，，空载及短路实验的结果如下：实验名称电压（伏）电流（安）功率（W）电源加在空载 6300 10.1 5000 低压边短路 3240 15.15 14000 高压边试计算（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定，（2）画出折算到高压边的T型等效电路；（3）计算短路电压的百分值及其二分量；（4）满载及滞后时的电压变化率及效率（5）最大效率。
直流电机习题答案1、说明直流发电机的⼯作原理。
答：1）⽤原动机拖动电枢绕组旋转2）电机内部有磁场存在；3）电枢绕组旋转切割磁场，产⽣交变的感应电势（右⼿定则）；4）通过电刷将交变感应电势引出变成直流；5）将机械能变为电能。
2、说明直流电动机的⼯作原理。
答：1）将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。
2）机内部有磁场存在。
3）载流的转⼦（即电枢）导体将受到电磁⼒ f 作⽤ f=Bli a（左⼿定则）4）所有导体产⽣的电磁⼒作⽤于转⼦，使转⼦以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。
3、直流电机的额定值有哪些？答：额定值有额定功率、额定电压、额定电流和额定转速等4、答：直流电机的励磁⽅式分为他励和⾃励两⼤类，其中⾃励⼜分为并励、串励和复励三种形式。
1）他励他励直流电机的励磁绕组由单独直流电源供电，与电枢绕组没有电的联系，励磁电流的⼤⼩不受电枢电流影响。
2）并励发电机：Ia =If+I电动机：：I =Ia +If3）串励：Ia =If=I4）复励5、直流电机有哪些主要部件？各部件的作⽤是什么。
答：⼀、定⼦1、主磁极：建⽴主磁通，包括：铁⼼：由低碳钢⽚叠成绕组：由铜线绕成2、换向磁极：改善换向，包括：铁⼼：中⼤型由低碳钢⽚叠成。
⼩型由整块锻钢制成。
绕组：由铜线绕成。
3、机座：固定主磁极、换向磁极、端盖等，同时构成主磁路的⼀部分，⽤铸铁、铸钢或钢板卷成。
4、电刷装置：引出（或引⼊）电流，电刷由⽯墨等材料制成。
⼆．转⼦1．电枢铁⼼：构成主磁路，嵌放电枢绕组。
由电⼯钢⽚叠成。
2．电枢绕组：产⽣感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3．换向器：换向⽤，由换向⽚围叠⽽成。
6、直流电机的换向装置由哪些部件构成？它在电机中起什么作⽤？答：换向装置由换向⽚、换向极铁⼼和换向极绕组构成。
主要作⽤是改善直流电机的换向，尽可能地消除电⽕花。
7、直流电枢绕组由哪些部件构成？答：电枢绕组是由很多个线圈按照⼀定的规律连接⽽成的。
第二章 直流电机2．1 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电，如果没有换向器，电机不能发出直流电。
2．2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质 （1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转； （2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。
(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止，∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
（2）直流 电刷与磁极相对静止，∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 ∴是直流。
2．3 在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N 极下，还是S 极下，都能产生同一方向的电磁转矩2．4 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？ 有7个 主磁极 换向极， 机座 电刷 电枢铁心，电枢绕组，换向器 见备课笔记2．5 从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好？一个线圈产生的直流脉动太大，且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小，但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，∴线圈太多，无处嵌放。
2．6 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关？主磁通： 从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁轭闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。
漏磁通： 有一小部分不穿过气隙进入电枢，而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合，不参与机电能量转换，δΦ与饱和系数有关。
2．7 什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近？磁化曲线：00()f F Φ= 0Φ-主磁通，0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”，则没有充分利用铁磁材料，即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的0F ，若磁通0Φ基本不变了，而我的需要是0Φ（根据E 和m T 公式）选在膝点附近好处：①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
电机与变压器习题答案电机与变压器习题答案电机和变压器是电力系统中常见的电气设备，它们在能量转换和传输中起着重要的作用。
掌握它们的原理和运行特性对于电气工程师来说至关重要。
在学习过程中，我们常常会遇到一些习题，下面为大家提供一些电机和变压器习题的详细解答。
1. 电机的转矩和功率之间的关系是什么？电机的转矩和功率之间有着密切的关系。
转矩是电机输出的力矩，表示电机对外部负载的扭矩能力。
功率则是电机单位时间内所做的功，表示电机输出的能量。
根据物理学的基本原理，功率等于力乘以速度，而转矩则是力和力臂的乘积。
因此，电机的转矩和功率之间的关系可以表示为：转矩 = 功率 / 转速这个关系表明，电机的转矩与功率成反比，转速越高，转矩越小；转速越低，转矩越大。
这也是为什么在启动电机时需要较大的转矩，而在运行时需要较小的转矩的原因。
2. 变压器的效率如何计算？变压器的效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比值，表示变压器的能量转换效率。
计算变压器的效率可以使用以下公式：效率 = 输出功率 / 输入功率× 100%其中，输出功率是指变压器的输出端所提供的功率，输入功率是指变压器的输入端所消耗的功率。
通常情况下，变压器的效率可以达到90%以上，这意味着变压器能够高效地传输电能，减少能量的损耗。
3. 电机的启动方式有哪些？电机的启动方式主要有直接启动、自耦变压器启动和星角启动等。
直接启动是最简单的一种方式，即将电机直接连接到电源上，通过电源提供的电能来启动电机。
自耦变压器启动则是通过自耦变压器来降低电压，减小电机的起动电流，避免对电网造成冲击。
星角启动是通过星形连接和三角形连接两种不同的接线方式来实现，通过星形连接使电机在启动时产生较小的起动电流，待电机达到额定转速后再切换到三角形连接。
4. 变压器的类型有哪些？变压器的类型主要包括配电变压器、电力变压器和特殊变压器等。
配电变压器用于城市和工业区域的配电系统，将高压电能转换为低压电能供给用户使用。
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 U Φ=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。
电机学题解一．填空题（20分，每小题2分）1. 变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，主磁通将，励磁电流将。
2. 一台单相变压器进行空载试验，在高压侧加额定电压测得的损耗和在低压侧加额定电压测得的损耗______。
3. 三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免。
4.不考虑铁心损耗时，当变压器的磁通随时间正弦变化时，磁路饱和的非线性性质将导致激磁电流成为与磁通同相位的波。
5.变压器的绕组归算，实质上是在保持为不变量的条件下，对绕组的电压、电流所进行的一种线性变换。
6. 直流电机的主磁路包括以下几段：电枢齿两个、电枢轭一段、主极铁心两个、定子轭一段以及。
7.直流电机单叠绕组的并联支路对数为，单波绕组的并联支路对数。
8.直流电机的交轴电枢反应结果是：引起气隙磁场畸变；使物理中性线偏离几何中性线一个角度；计及饱和时，对主磁场有。
9. 一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电枢电流为倍的额定电枢电流（假设磁路不饱和）。
10.一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩同样增加1 N.m，则可知：电动机转速下降得多，而电动机的电流增加得多。
1.不变，增加；2.相等；3.电压波形畸变；4.尖顶波；5.一次或二次侧磁动势；6.两段气隙；7. 2p，2；8.去磁作用；9. 1.25倍；10.串励，并励。
二．问答题（40分）v U 110=的电源上运行时，问：励磁电流，铁耗，一、二次侧漏抗，负载能力如何变化？为什么？（8分）答：由式m fN E U Φ=≈11144.4可知，前后两种情况主磁通相同。
从磁路欧姆定律知，励磁电流不变。
主磁通未变，磁密不变，频率减小，则铁耗减小（3.12f B p m Fe ∝）。
一、二次侧的漏电抗随频率的减小成正比减小。
另外，二次侧感应电动势比原来减少一倍，故负载能力减小一倍。
2.变压器在额定电压和额定频率的电源下空载运行时，当频率保持不变，电源电压增加到1.1N U ，励磁电抗和铁耗如何变化，为什么？若变压器二次侧短路，励磁电抗和铁耗如何变化，为什么？（8分）.答：（1）此时主磁通增大，主磁路饱和程度增加，铁心磁导率减小，磁阻增大，由磁路欧姆定律知，励磁电流大大增加，反映在等效电路中就是励磁电抗减小。
（2）二次侧短路，二次侧电流大大增加，由磁动势平衡知一次侧电流也大大增加，再从一次侧电压平衡方程式知，电压U 1不变，漏阻抗压降大大增加，则电动势E 1减小很多，主磁通随之减小，可知励磁电抗有所增加。
计算题（30分）3.已知一台两极直流电机，主磁极不加励磁电流，只在电刷通以直流电流且电枢以一定的转速旋转，问电枢导体是否感应电动势、电刷两端的感应电动势为多少？为什么？（8分） 答：此时气隙磁密友电枢磁动势单独产生，而正、负电刷间导体电流的大小和方向不变，故气隙磁密相对于定子时静止的，旋转的电枢导体切割此气隙磁密而感应电动势。
电刷两端的感应电动势为零，因正、负电刷间（支路间）导体感应电动势彼此抵消了。
从辜承林教材图2.35可清楚的知道这一点。
4.一台直流发电机，定子为6极，电枢绕组为单叠型式。
正常运行时有三对电刷，如保持额定运行时转速及励磁电流不变，因故去掉一对电刷，忽略电枢反应的影响，试分析电机可能发出的最大功率。
（8分）答：单叠绕组的并联支路数为2p ，故原来有6条并联支路数，去掉相邻一对电刷后，支路数变为4条，其中三条是原来的，另一条由原来的三条支路串联而成。
正常运行时，a a a i ai I 62== ； 现在，a a a a I i i I 95313'=+=，a a I U P =。
P I U P a a 95'max ==，此为电机可能发出的最大功率。
5. 一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机的电枢电流增加时，电动机电枢电流有何变化？机组转速有何变化？分析其原因。
设电动机和发电机的励磁电流均保持不变。
（8分）答： 直流电动机的电枢电流也增加。
因为直流发电机电流增加时，输出功率、电磁功率增加，电磁转矩增大（磁通不变），根据能量守恒原理，发电机必须增大输入转矩即电动机应增加输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。
电动机电枢电压为固定值，根据电压平衡方程知，机组转速略有下降。
三．变压器负载运行原理示意图如图题三所示，当图中二次侧的电磁量正方向全部与图中相反时，列出变压器的六个基本方程式并画出相应的相量图（10分）图题三 . 变压器负载运行原理图解：此时变压器的基本方程式为：四．计算题（30分）1. （12分）一台单相变压器50kV A 、7200/480V 、60Hz 。
其空载和短路实验数据如下：''2'21'21'21'2'2'2'2'211111)()()(L mm m mZ I U jx r I E I I I E E jx r I E U jx r I E U =+-==--=+-=++-=σσ试求：（1）短路参数及其标么值；（2）空载和满载时的铜耗和铁耗；（3）额定负载电流、功率因数9.0cos 2=φ滞后时的电压变化率、副边电压及效率。
解： 11 6.944N N N S A I U ==； 22104.167N N NS A I U == (1) 短路参数 15722.427k k k U Z I ===Ω Ω===55.12761522k k k I P R Ω=-=-=58.1855.1242.222222k k k R Z X 其阻抗基值 11172001036.876.944N N NU Z I ===Ω 所以 10.0216k k NZ Z Z ∙== 0121.087.103655.121*===N k k Z R R ；0179.087.103658.181*===N k k Z X X (2) 空载时铁耗 W P p Fe 2450=≈; 铜耗 0≈cu p 满载铜耗 W P I I P k k N kN 2.605615)7944.6()(221=⨯==; 铁耗 W p Fe 245=(3) 额定负载电流时 22104.167N A I I ==根据电压变化率近似公式%100)sin cos (2*2*⨯+=∆φφβk k X R u 得%87.1%100)81.010179.09.00121.0(1=⨯-⨯+⨯⨯=∆u此时副方电压 22(1 1.87%)471.02N V U U =⨯-=所以 2222471104.1670.944158.64N Cos U P I ϕ==⨯⨯=wW P p P P kN 64.450082.60524564.44158021=++=++= 21100%98.11%P P η=⨯= 2. 一台直流电机，42=p ，电枢总导体数N=120，每元件电阻为Ω2.0，当转速n=1000r/min时，每元件的平均电动势为10V 。
问当电枢绕组分别为单叠和单波时，正负电刷端的电压U 和电枢绕组电阻a R 各是多少？（8分）解： 电枢绕组为单叠绕组时，422===p a ，每条支路串联的元件数为120/4=30。
因此端电压U 和电枢绕组电阻a R 分别为V V U 3003010=⨯=Ω=Ω⨯=5.14302.0a R 电枢绕组为单波绕组时，22==a ，每条支路串联的元件数为120/2=60，故有V V U 6006010=⨯=Ω=Ω⨯=62602.0a R 3． 一台并励直流电动机，kw P N 4.4=，v U N 220=，%80=N η，min /1500r n N =，励磁绕组电阻Ω=440f r ，电枢电阻Ω=8.0a R （包括电刷接触电阻）。
为了改善换向，移动了电刷，使得在额定电枢电流下转速偏高了额定值的4%。
现将此电动机作发电机运行，转向不变，若输出电压为230v ，电枢电流保持为电动机运行时的额定值，并设铁耗、机械损耗和附加损耗不变，不计磁路饱和。
求：作发电机运行时电机的转速和输入功率。
（10分）解： A R U I f N fN 5.0440220===；A U P I N N N N 258.02204400=⨯==η； AI I I fN N aN 5.245.025=-=-=v R I U E a aN N aN 4.2008.05.24220=⨯-=-=；1336.015004.200===N aN N e n E C φ 移刷后，转速min /156004.015001500%4r n n n N N =⨯+=⨯+=移刷后，电枢电流保持为额定不变，不计饱和时有 ⎩⎨⎧==nC E n C E e aN N N e aN φφ（电枢电流不变，则电动势不变） 所以，12846.01336.015601500=⨯==N e N e C n n C φφ 从以上分析可知，移刷后直轴电枢反应起去磁作用，所以 φφφe ad N e C C =-)(，00514.0=-=φφφe N e ad e C C C ， 改作发电机运行时，若转向不变，则电枢电流必改变方向，adφ为助磁作用。
所以保持发电机运行的电枢电流为电动机运行时的aN I 时，所求转速：min /8.17231448.08.05.24230)(r C R I U n ad g e aaN gN g =⨯+=++=φφ （不考虑电枢反应，幷励电机有:1397.0221336.023220230,=⨯====mN e g e g e mN e gf mf g m C C C C I I U U φφφφ） 电动机运行时的空载损耗：wI E P P p M an aN M M em m 8.50944008.490844005.244.2004400)()(2)()(0=-=-⨯=-=-=发电机的输入功率：w p P P g g em g 66278.5094.61158.5095.24*)8.05.24230()(0)()(1=+=+⨯+=+=。
