1、電機學第四版課后答案-（湯蘊璆）第一章磁路磁路的磁阻如何計算？磁阻的單位是什么？答：磁路的磁阻與磁路的幾何形狀（長度、面積）和材料的導磁性能有關，計算公式為Rm A，單位：AWb1-1鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗是怎樣產生的，它們各與哪些因素有關？答：磁滯損耗：鐵磁材料置于交變磁場中，被反復交變磁化，磁疇間相互摩擦引起的損耗。經驗公式Ph Ch fBmv。與鐵磁材料的磁滯損耗系數、磁場交變的頻率、鐵心的體積及磁化強度有關；渦流損耗：交變的磁場產生交變的電場，在鐵心中形成環流（渦流），通過電阻產生的損耗。經驗公式Ph CFefBmG。與材料的鐵心損耗系數、頻率、磁通及鐵心重量有1-2關。圖示鐵心線

2、圈，已知線圈的匝數N=1000,鐵心厚度為 0.025m （鐵心由0.35mm的DR320硅鋼片疊成），疊片系數（即截面中鐵的面積與總面積之比）為0.93，不計漏磁，試計算：（1）中間心柱的磁通為7.5 10 4Wb不計鐵心的磁位降時所需的直流勵磁電流;（2）考慮鐵心磁位降時，產生同樣的磁通量時所需的勵磁電流。解：磁路左右對稱可以從中間軸線分開，只考慮右半磁路的情況鐵心、氣隙截面 A A 0.025 1.25 10 2 0.93m2 2.9 10 4m2考慮邊緣效應時,通長在氣隙截面邊長上加一個氣隙的長度；氣隙截面可以不乘系數）氣隙長度I25 104m鐵心長度I空 1.2521.250.025

3、 2cm 12.45 10 2m鐵心、氣隙中的磁感應強度2A7.5 101.29T2 2.9 10 4（1）不計鐵心中的磁位降:氣隙磁場強度1.2910Am1.0 106 Am磁勢Fi F1.01065 10 4A 500A0.5A電流I EN（2）考慮鐵心中的磁位降:鐵心中B 1.29T查表可知:H 700Am鐵心磁位降FFe H2700 12.45 10 A 87.15AFIFFFe 500 A 87.15A 587.15AI F 0.59A1-3圖示鐵心線圈，線圈 A為100匝，通入電流1.5A，線圈B為50匝，通入電流1A,鐵心 截面積均勻，求 PQ兩點間的磁位降。解：由題意可知，材料

4、的磁阻與長度成正比，設PQ段的磁阻為Rpq Rm，則左邊支路11的磁阻為一Rm :3F1 F2Rm1-4F PQ F1圖示鑄鋼鐵心,yRm尺寸為15011 100 A 71.43A14(1)解:afedfe1.6510 4WbBafBed1.65 102.5 10 44T 0.66T查磁化曲線得HafHed500 Am氣隙中的磁場強度44 w65 10 4 Am 477.71 103 Am中間磁路的磁勢F ad332477.71 102.5 10500 20 10 A1294.28A左邊磁路的磁勢F dcba15001294.28 A 205.72AH dcbaFdcba l dcba懵Am

5、411.44Am1500A。試求下列三種情況下右邊線圈應加的磁動勢值:左邊線圈通入電流產生磁動勢氣隙磁通為1.65 10 4Wb時;氣隙磁通為零時；右邊心柱中的磁通為零時。查磁化曲線得Bdcba0.56T44dcba 0.56 4 10 Wb 2.24 10 Wb104Wbaghd 2.24 1.65104Wb 0.59Baghd吟二 0.12T5 10 4查磁化曲線得 Haghd 80 AmFaghd 80 0.75A60A右邊線圈應加磁動勢F2FadFaghd1294.28 60 A 1234.28AFad0Hdcba Fldcba1500 A/m 3000 A m0.5查磁化曲線得Bdc

6、ba1.5Tdcba1.5 4 10 4Wb 6 10 4Wbaghddcba 6104WbBaghd6 10 4T 1.2T5 10 4查磁化曲線得H aghd 1270 AmFaghd 1270 0.75A952A右邊線圈應加磁動勢F2Faghd12700.75A952A(3)由題意得addcba(2)可知 1.65 10 4Wbad 2.2410 4Wb取ad41.75 10 Wb則BafBed 肺T 0.7T查磁化曲線得 Haf Hed 550Am4氣隙中的磁場強度 H Y5 1074102.75 10Am 506.7 103Am332中間磁路的磁勢 Fad506.7 102.5 10

7、550 20 10 A1376.8Adcbaad 1.7510 4WbBdcba容T 0.4T查磁化曲線得Hdcba310 A/mFdcba 310 0.5A155 A已知 Fi 1500 AFad Fdcba 155A 1376.8A 1531AFFi ,假設合理右邊線圈應加磁動勢 F?F ad1376.8 A第二章變壓器2-12-3答：（1）額定電壓不變，則又f 60f 505060Rf不變，勵磁磁勢sUlNImNiE14.44 fN14.44 f N15/6 磁通降低，此時可認為磁路為線性的，磁阻Rm，1 m5/6lm ；(2)鐵耗：pFe Bmf ,鐵耗稍有減小;6（3） x-i2 f

8、 L1- x-i ,5在導出變壓器的等效電路時，為什么要進行歸算？歸算是在什么條件下進行的?X22 f L265X2答：因為變壓器原、畐燦只有磁的聯系，沒有電的聯系，兩邊電壓E1E2、電流不匹2-4配，必須通過歸算，才能得到兩邊直接連接的等效電路； 歸算原則：保持歸算前后副邊的磁動勢不變。利用T型等效電路進行實際問題計算時，算出的一次和二次側電壓、是否為實際值，為什么？答：一次側沒有經過歸算，所以為實際值；二次側電壓、電流不是實際值，因為歸算前后繞組匝數不同，電流和損耗、功率但損耗、功率為實際什么叫變壓器的主磁通，什么叫漏磁通？空載和負載時，主磁通的大小取決于哪些因 素？答：變壓器工作過程中，

9、與原、副邊同時交鏈的磁通叫主磁通，只與原邊或副邊繞組交 鏈的磁通叫漏磁通。由感應電動勢公式 Ei 4.44fNi可知，空載或負載情況下 Ui Ei，主磁通的大小取決于外加電壓Uj、頻率f和繞組匝數N1 。2-2一臺50Hz的變壓器接到60Hz的電源上運行時，若額定電壓不變，問激磁電流、鐵耗、 漏抗會怎樣變化值。2-5變壓器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何測定？答：激磁阻抗由空載試驗測量；等效漏阻抗由短路試驗測量。（具體測量方法略）2-14有一臺三相變壓器，額定容量Sn5000kKA，額定電壓Uin/U2n 10kV/6.3kV ,Y,d聯結，試求：（1） 一次、二次側的額定電流；（2） 次、二次側的

10、額定相電壓和相電流。解:( 1 ) l1NSn十輕 A 288.68AV3U1NV3 10I 2NSN73u2n 73500La 458.21A6.3(2)原邊Y聯結：SnU1N10-kV 5.77kVJ3I1NI1N288.68A副邊聯結：UjNU1N6.3kVI1NI 1N73常A 264.55A2-16有一臺單相變壓器，已知參數為:R 219，X115.4, R20.15X20.964 ，Rm 1250 ，Xm12600，N1/N2876 260。當二次側電壓U2600CV，電流 I2180A，且 cos 20.8 （滯后）時:(1)畫出歸算到高壓側的T型等效電路；(2)用T型等效電路和

11、簡化等效電路求 U 1和I 1，并比較其結果。歸算到高壓側:R12.19X115.4I1 0Rm1250Xm12600R2k2R22876 0.151.70260RmU11U21FXmzLImI2 X2R2X2k2X228760.96410.94260T型等效電路如圖示:設U2l/k 534236.88 A11? ?1 ?E2U2I2Z220215 0 V53.4236.88 A 1.70j10.9420642.4 1.15 VE1則I 2?E1kU 220215 0 VZmE "SV 1.631250 j1260083.18 A1 Im I21.6383.18 A 53.4236.

12、88 A 54.5638.12 AU1 E1 I1 Z121279.4 2.70 V簡化等效電路如右圖：RkRiR23.89XkX1X226.34zL|153.4236.88 AU11 Zk21254.0 2.80 V由于在滿載的情況下Im I1，勵磁支路可以忽落不計，所以兩種方法計算的結果相差不大，在誤差允許的范圍之內。2-17在圖中，各鉛垂線上對應的高、低壓繞組繞于同一鐵心柱上。已知 試判斷聯結組AA、B、C為正相序,zaXa和b的組號。BE BYbEby 由圖可以看出兩組均為Y,d7E BYXE BYEczcEbyEaxy2-19有一臺1000kVA, 10kV/6.3kV的單相變壓器，

13、額定電壓下的空載損耗為4900W空載電流為0.05 （標幺值），額定電流下75 c時的短路損耗為14000W短路電壓為5.2% （百分值）。設歸算后一次和二次繞組的電阻相等，漏抗亦相等，試計算：（1 ）歸算到一次側時T型等效電路的參數；（2）用標幺值表示時近似等效電路的參數； （3）負載功率因 數為0.8 （滯后）時，變壓器的額定電壓調整率和額定效率；（4）變壓器的最大效率，發生最大效率時負載的大小（COS 20.8）。解：（1）歸算到一次側等效電路的參數:空載試驗在低壓側進行U0 U2N 6300V， I0 I0 I2N 0.51000A 7.94A6.3折算到高壓側：k2P0i2衛2警19

14、66.37.942ZmXmZm|2 Rm短路試驗在高壓側進行Uk Uk%106.363007.94J2OOO2 1962U1N5.2% 10kV20001990.452CVSnU1N叫 100A10P所以：Rk75c骨I k1400010021.4ZkUk 520Ik 1005.2XkpZk2 R 2樂75 cV5.221.425.0即: R1R20.70，X1X2Xa2.52100（2 ）標幺值:高壓側的電阻基準值 ZbU1N1 1NUNSnRm1.96， XmZby19.9ZbRk 0.014， XkZbH 0.05Zb（3 ）變壓器額定電壓調整率和額定效率:Un IRk cos 2 Xk

15、 sin 2100%所以: Rk 罟 黑0.058(0.014 0.8 0.05 0.6) 100%4.12%P_P100% 97.69%Pn R P（4）變壓器效率最大時，可變損耗等于不變損耗PPI 4900V140000.5916最大效率:max 1R 1PkN1PkNSn I COS 2 Fq97.97%2-20有一臺三相變壓器，Sn解：（1 ）歸算到一次側時近似等效電路的參數U1N phU2N ph譬 0.9165600kKA，U1N/U2N10kV/6.3kV，Y,d11 聯結組。變壓器的開路及短路試驗數據為試驗名稱線電壓V線電流A三相功率 W備注開路試驗短路試驗63007.4680

16、055032318000電壓加在低壓側電壓加在高壓側試求一次側加額定電壓時：（1）歸算到一次側時近似等效電路的參數（實際值和標幺值）；（2）滿載且COS 2 0.8 （滯后）時，二次側電壓U2和一次側電流I 1 ；（ 3）滿載且COS 20.8 （滯后）時的額定電壓調整率和額定效率。空載試驗在低壓側，折算到高壓側:Rmk2鶴 2¥0.9162loph68003 7.4 732104.19Zmk2沽 0916263007.4731237.26XmJZml2 Rm J1237.262 104.1921232.8短路試驗在高壓側進行0.069_234.575 rk75c 234.525 k

17、標幺值:RmRkZkXkU kphI kphZk550/733232Rk75 c高壓側的電阻基準值R5.84 ,Z1N血 0.003250.98310.981Z1NU1N phI 1 NphU12Nph17.857S N /3XmXm乙N69.10Xk號厶1N0.0549(3)電壓調整率和效率:UnRk cos 2Xksin 2100%(0.003250.80.05490.6) 100%0.036PkP。(2) U2U 2ph 1U N 6300 10.036 V 6073.2V滿載時I1 I1NSn73U1N5600 A 323.32AV3 10100%99.45%Sn cos 2 R) P

18、? ? ?設U 2 6073.2 0 V，則由簡化等效電路可知11 I2 323.3236.88 V2-23某變電所有兩臺組號為Y,yn0的三相變壓器并聯運行，其數據為臺：SN 180kKA, U14U2N 6.3kV/0.4kV , Zk 0.07 ；第二臺:Sn 320kKA , U1N/U2N6.3kV/0.4kV , Zk0.065。(1)當總負載為400kVA時，每臺變壓器分擔多少負載；(2)在每臺變壓器均試計算：不過載的情況下，并聯組的最大輸出是多少?解：(1 )當 S 400kKA 時，設第一臺變壓器分配負載為Si，則第二臺變壓器的負載 Sn 400 Si，滿足:Sht尋，帶入數

19、值計算可得: 求Smax :負載增加時，Zk小的變壓器（第二臺）先滿載，此時SnSen 320kVAZknzLS 167.1kVASmaxSiSen320 167.1 kVA 487.1kVA2-25 一臺5kVA, 480V/120V的普通兩繞組變壓器，改接成600V/480V的自耦變壓器，試求改接后一次和二次的額定電流和變壓器的容量。解：haNSnI2n 二 41.67AU 2NSaNU1aN 1 1aN600 41.67VA 25kVAI 2aNSaNU2aN疇 A 52.03AUiaNU1N U2aN U 1 N第三章直流電機的穩態分析3-9 一臺四極82kW 230V、970r/mi

20、n的他勵直流發電機，電樞上共有123個元件，每元件 為一匝，支路數2a 2。如果每極的合成磁通等于空載額定轉速下具有額定電壓時每極的磁通，試計算當電機輸出額定電流時的電磁轉矩。解：由題意可知，空載時：E0 CenN U N所以額定情況下：Te CT IaNC Un c U nPnCTIN CTCe nNCehN U N9.55PnnN9.55970m 807.3N m3-12 一臺他勵直流發電機的額定電壓為230V,額定電流為10A,額定轉速為 1000r/min ,電樞總電阻Ra1.5，勵磁繞組電阻Rf 88 ，已知在750r/min 時的空載特性如下表I f/AE0/V解：（1）空載時U0

21、 ECenIf 2.5A 時:n 750r/min，對應 U n176V當nN1000r/min，對應 U0n1000 176V234.67V750所示:0.41.01.62.02.53.03.6 4.45.233 78120150176 194 206 225 240試求：（1 ）額定轉速、勵磁電流為 2.5A時，空載電壓是多少？ （ 2）若轉速降為900r/min， 空載電壓為多少？ （3）滿載時的電磁功率為多少？(2) n=900r/min 時：U0900 176V211.2V750(3) 滿載情況下：EaN Un gRa 230V10 1.5V245VPem EaNIN245 10W2

22、.45kW3-13 一臺四極 82kW 230V、970r/min的并勵直流發電機,&（75）0.0259 ，勵磁繞組總電阻Rf（75）22.8 ，額定負載時并勵回路中串入3.5 Q的調節電阻，電刷壓降為2V,鐵耗和機械損耗共2.5kW,雜散損耗為額定功率的0.5%，試求額定負載時發電機的輸入功率、電磁功率和效率。解：電磁功率:I fN230莎廠才 8.745A，IN UnPn空00 a 356.52A230I aNI fNIn256.52A8.745A365.267AEaNUnIaNR 2 U 230 356.52 0.02592 V 241.46VEmEaN I aN 365.26

23、7 241.46W88.198kW輸入功率:PemPFe P mec P88.198 2.5 82 0.5% kW 91.108kW效率:PnP100%82100%90%91.108串勵繞組電阻為 0.12 Q,電樞總電阻為 0.2 Q,轉速為670r/min，試確定電樞電流增為 75A時電3-17 一臺17kW 220V的串勵直流電動機, 在額定電壓下電動機電樞電流為 65A時, 動機的轉速和電磁轉矩（磁路設為線性）解: Un 220V :Ia65A 時,670r/m nEaUnIaRaRf220V65 (0.120.2)V199.2VIa 75A 時:EaUn IaRaRf220V 75

24、(0.12 0.2)V196V196199.265號 670i7min571.3minTeEala196 752571.36ON m245.71N m臺96kW的并勵直流電動機，額定電壓為0.078 Q,不計電樞反應，試求（ （3）電動機的空載轉速。m 1833.46N3-185A,額定轉速為500r/min，電樞總電阻為 定輸出轉矩；（2）額定電流時的電磁轉矩； 解：（1）電動機的額定輸出轉矩：96000 C“ 60N2500440V,額定電流為255A，額定勵磁電流為1）電動機的額250A420.5V（2）額定電流時的電磁轉矩I N 255A， I fN 5A，所以 I aN I N I

25、fNEaN Un IaNRa 440V250A 0.078TePemEaN 1 aN420-55050 60N m 2007-74N m(3)電動機的空載轉速:EaN / /nNCe NnoUnCe NUnnNEaN440420.5500i7mi n 523.19min第四章 交流繞組及其電動勢和磁動勢4-111=1.11Wb。解:極距 Q 242pQq 2mp482 3槽距角p 360Q基波繞組系數kw1 k p1kd1sin 上90sin 2計算下列三相、兩極、50Hz的同步發電機定子的基波繞組因數和空載相電動勢、線電 動勢。已知定子槽數 Q=48每槽內有兩根導體，支路數 a=1, y1=

26、20，繞組為雙層、 星形聯結，基波磁通量020qsi n 2sin 75sin 308 sin 3.750 923每相繞組串聯匝數 NQ Nc 48ma 316空載相電動勢E14.44 fNkw14 44 50 16 0 9231 11V3639V線電動勢El J3e屁 3639V6303V4-12有一三相雙層繞組，0=36, 2p=4, f=50Hz，y1-，試求基波、5次、7次和一階齒9諧波的繞組因數。若繞組為星形聯結，每個線圈有兩匝，基波磁通01=0.74Wb，諧波磁場與基波磁場之比，BjB1解:Qq 2mp槽距角p 360Q2 360361/25, B7/B11/49每相只有一條支路，

27、試求基波、5次和7次諧波的相電動勢。y sin 2sin 30基波繞組系數kw1kp1 kd1sin Z 90 乙 sin 70 0 9023 sin 10 qsi n?4-195次諧波繞組系數kw5kp5 kd5 sin 57次諧波繞組系數kw7kp7 kd7每相繞組串聯匝數解:4-21解:sin 74.44 f1Nkw14.44f5Nkw54.44f7Nkw7B5B7Q Ncma4.44sin5 sin 350qsin5 2sin7 q-J sin 490qsin72 3650 245l 4.44 57l 4.44 7240.902 0.74V50 24 0.037850 24 0.136

28、試求題4-11中的發電機通有額定電流，電機的容量為12000kW，額定電壓（線電壓）為I IlPntZ3u n cos Nsin1500 03783 sin 50Sin 2103 sin703556V1251490 1361-0.745.96V51-0.74 10.94V7一相和三相繞組所產生的基波磁動勢幅值。6.3kV，星形聯結。12000 103133 A 1374.6A6.3 103 0.8Nk相磁動勢幅值F 1 0.9一w11P三相磁動勢幅值m1 FTF118271A1.5 18271A 27407A試分析下列情況下是否會產生旋轉磁動勢， 兩相正序電流時；（2）三相繞組一相（例如轉向怎

29、樣？ （ 1）對稱兩相繞組內通以對稱 C相）斷線時。(1)設iAIm cos t ,則 iB I m cos(t 90 )fA1F 1 cosxcos tfB1F 1 cos(x 90 ) cos( t 90 )所以合成磁勢B?AAiB1f A1fB1F12 F 1 cos( t1-F 1cos(1 cosxcos tX) cos( tt X)cos(F 1 cos(x 90 )cos( t 90 )X)t X 180)F 1 cos( t X)即合成磁勢為正向旋轉的圓形磁勢,且幅值等于為單相基波(2) C相斷線的情況下iC 0設iAIm cos t,則 iBIm cos tfA1F 1 co

30、sxcos tfB1F 1 cos(X 120 ) cos所以合成磁勢1fA1fB1 F1 cosxcost F 1 cos(X 120 ) cosF 1 cos tcosx cos(X120 )J3F 1 cos t cos(X 30 )即合成磁勢為脈振磁勢，且幅值為單相基波幅值的4-25兩個繞組 A和B,其匝數和繞組因數均相同,A在空間超前于B90。+ a電角，若iA Im cos t ,問要使A和B的基波合成磁動勢成為正向推移(從A到B)的恒幅旋解：設iBI m cos( t)A相：iA-COS tfA1B相：iBI m cos( t)fB1所以F 1 cos(xf1FtB1轉磁動勢時，

31、i B的表達式應是怎樣的?1 cosxcosF 1 cos X cos tfA190)cos( t )F 1 cos(x 90)cos(1f22 F 1cos(1cos(x) cos(90X)cos( t X90)逆向旋轉波相互抵消，則cos( tx) cos( t x90) cos( t x90)90此時 iBI m cos t (90)12 F icos( t x)cos( t x 2 )iA42cos tfA1F1 cosx cos ti BJ2icos( t240 )fB1F1 cos(x120 )cos( t240 )ic佢Icos( t120 )fC1F1 cos(x240 ) c

32、os( t120 )所以f1f A1f B1f C1F 1 cosxcos tF 1 cos(x補充題：解析法證明三相繞組通以負序電流時將形成反向推移的旋轉磁動勢 證明：1一 F 1cos( t x)1尹 1cos( tcos( t120)cos( t 240) F 1 cos(x 240 ) cos( t 120)x) 1F 1cos( t x 120 ) cos( t x 360 )x 120) cos( t x 360 )|F1 cos( tx)幅值點cos(x)dxdt即該磁動勢為反向推移的圓形旋轉磁動勢4-11計算下列三相、 動勢。已知定子槽數 結，基波磁通量01=1.11Wb。兩極

33、、50Hz的同步發電機定子的基波繞組因數和空載相電動勢、線電 Q=48每槽內有兩根導體，支路數 a=1, y1=20，繞組為雙層、星形聯解：極距242pq 2座82mp 2 3槽距角p 360Q40 7.5-qsi n基波繞組系數kw1 kp1 kd1sin兇90 qsi n 2sin 75sin 308 sin 3.750 923每相繞組串聯匝數 NQ Nc 48ma 316空載相電動勢E14.44 fNkw14 44 50 16 0 9231 11V3639V線電動勢el Tse3639V6303V4-12 有一三相雙層繞組，0=36，2p=4，f=50Hz，y17 ，試求基波、5次、7次

34、和一階齒91=0.74Wb，諧波諧波的繞組因數。若繞組為星形聯結，每個線圈有兩匝，基波磁通0磁場與基波磁場之比 BB11/25, BjB11/49 ,每相只有一條支路，試求基波、5次和7次諧波的相電動勢。解：q 2mp槽距角p 360Q0基波繞組系數kw1kp1 kd1sin / gosin _2_qsi n-sin70 噩 0 9025次諧波繞組系數kw5kp5 kd5 sin 590sin5 qsin 350sin150qs in5 3 sin 500 03787次諧波繞組系數kw7kp7 kd7 Sin7出90sin7 q2sin 490qs in7 sin 2103 sin700 13

35、6¥244-19每相繞組串聯匝數解:4-21解:Q Ncma4.44 f1Nkw14.44f5Nkw54.44f7Nkw7B5B74.4450 24 0.902 0.74V5l 4.44 57l 4.44 7試求題4-11中的發電機通有額定電流,50 24 0.037850 24 0.1363556V1251491-0.745.96V51-0.74 10.94V7一相和三相繞組所產生的基波磁動勢幅值。發電機的容量為12000kW cos N 0.8，額定電壓（線電壓）為 6.3kV，星形聯結。IlPn73U12000 103相磁動勢幅值F1三相磁動勢幅值cos NV30.9也 IP3

36、 A 1374.6A6.3 103 0.818271A1.5 18271A 27407A試分析下列情況下是否會產生旋轉磁動勢， 兩相正序電流時；（2）三相繞組一相（例如轉向怎樣？ （ 1）對稱兩相繞組內通以對稱 C相）斷線時。(1)設 IaIm COS t ,則 Ib I m cos(t 90 )B?fA1F 1 cosxcos tiBfB1F 1 cos(x90 )cos( t90 )所以合成磁勢1 f A1 fB11 cosxcosF 1 cos(x90 )cos/t 90 )2f1cos(2f1cos(x) cos(t x)x)cos(t x 180)T AIaF 1 cos( t x)

37、即合成磁勢為正向旋轉的圓形磁勢,且幅值等于為單相基波（2）C相斷線的情況下iC 0設 Ia Im cos t,則 IbIm cos tfA1F 1 cosxcos tfB1F 1 cos(x 120 ) cos所以合成磁勢1 f A1 fB1F1 cosxcost F 1 cos(x 120 ) cosF 1 cos tcosx cos(x120 )J3F 1 cos t cos(x 30 )即合成磁勢為脈振磁勢，且幅值為單相基波幅值的a/3 倍。4-25兩個繞組 A和B,其匝數和繞組因數均相同,A在空間超前于B90。+ a電角，若A到B）的恒幅旋12 F 1cos( t x)iA Im co

38、s t，問要使A和B的基波合成磁動勢成為正向推移（從解：設iBJI m cos( t)A 相:iAIm costfA1F 1cos x cos tB 相:iBI m COS(t)fB1F 1cos(x90)cos(所以f1fA1fB1 F1 cosxcos tF 1 cos(x90)cos(t )1f21cos( tx)cos( tx)1f2icos( tx90)cos(t x90)逆向旋轉波相互抵消,則cos( tx)cos(t x90)cos(t x90得90此時iBI m COSt(90)cos( t)1轉磁動勢時，i B的表達式應是怎樣的?x 2t )補充題：解析法證明三相繞組通以負序

39、電流時將形成反向推移的旋轉磁動勢 證明：iA72icos tfA11 cosx cos tic所以ficos( tcos( tf A1 f B1240 )120 )F 1 cosxcos t12F 1cos( t x)1-F 1cos( t3f2F 1 cos(xcos( t幅值點fB1fc11 cos( tx)1 cos(x 120 )cos( t 240 )1 cos(x 240 ) cos( t 120 )120)cos( t 240) F 1 cos(x 240 ) cos( t 120) x) 1 F 1cos( t x 120 )cos( t x 360 )x 120) cos(

40、t x 360 )cos( tx)dxdt即該磁動勢為反向推移的圓形旋轉磁動勢第五章感應電機的穩態分析5-3三相感應電機的轉速變化時，轉子所生磁動勢在空間的轉速是否改變?為什么？答:不變。設氣隙磁場旋轉速度為n1，轉子的轉速為n,轉差率為n n-，則轉子感ni應電動勢和電流的頻率為f2sf1，由此電流產生的磁動勢相對于轉子的速度為60 f260 f1n h ssn1，則相對于定子的轉速為n n n1，與轉子轉速無關。 即轉速變化時，轉子產生的磁動勢在空間的轉速不變。5-6感應電動機等效電路中的 Jr；代表什么？能否不用電阻而用一個電抗去代替s什么？答： Jr；代表與轉子所產生的機械功率對應的等

41、效電阻，消耗在該電阻上的功率代表 s總的機械功率。它不能由電抗代替，因為電抗上損耗的是滯后的無功功率，不能代替 轉換成機械功率的有功功率。5-11試寫出感應電動機電磁轉矩的三種表達形式:（1）用電磁功率表達；（2）用總機械功率表達；（3）用主磁通，轉子電流和轉子的內功率因數表達。答：（1）用電磁功率表達(2)用總機械功率表達 (3)用主磁通，轉子電流和轉子的內功率因數表達5-13有一臺丫聯結，380V, 50Hz,額定轉速為1444r/min的三相繞線型感應電動機，其參數為 =0.4=0.4=1=40略去不計，定，轉子的電壓比為4。試求：(1)額定負載時的轉差率;(2)額定負載時的定，轉子電流

42、；(3)額定負載時轉子的頻率和每相電動勢值。解：(1)額定轉差率(2)T形等效電路圖如右，則所以5-14有一臺三相四級的籠型感應電動機，額定轉差率，電動機的容量=17kW，=380V（D 聯結 ），參數為 =0.715=1.74=0.416=3.03=6.2=75 ，電動機的機械損耗=139W額定負載時的雜散損耗 =320W試求額定負載時的定子電流，定子功率因素,電磁轉矩，輸出轉矩和效率。解：等效電路如題 5-13 ，設所以定子電流定子功率因數電磁功率電磁轉矩輸出功率輸出轉矩輸入功率效率5-25試述極對數比為 2:1 的雙速感應電動機的變極原理。 （ 略）5-26有一臺三相四極的繞線型感應電動

43、機額定轉速，轉子每相電阻。設負載轉矩保持為額定值不變，今欲把轉速從1485r/min 下調到1050r/min ，問轉子每相應串入多大的調速電阻？解：額定轉差率調速后的轉差率設串入調速電阻為，調速前后負載轉矩不變所以滿足補充題：三相感應電動機，=380V（D 聯結 ） ， =7.5kW，額定負載時求：額定情況下的 和 （線值）。解：額定轉差率轉子側頻率總機械功率所以電磁功率轉子銅耗輸入功率效率定子電流第六章同步電機的穩態分析6-4 同步發電機電樞反應的性質取決于什么？交軸和直軸電樞反應對同步發電機的運行有 何影響？答：同步發電機電樞反應的性質取決于電樞磁動勢和主磁場在空間的相對位置，即激磁電動

44、勢和負載電流 之間的相角差。交軸電樞反應產生交軸電樞磁動勢，與產生電磁轉矩及能量轉換直接相關；直軸電樞反應產生直軸電樞磁動勢，起到增磁或者去 磁的作用，與電機的無功功率和功率因數的超前或滯后相關。6-6 為什么分析凸極同步電機時要用雙反應理論？凸極同步發電機負載運行時，若既不等于，又不等于問電樞磁場的基波與電樞磁動勢的基波在空間是否同 相，為什么（不計磁飽和）？答：因為凸極電機的氣隙不均勻，分析時需用雙反應理論。當負載運行時，若 既不等于 ，又不等于，電樞磁場的基波與電樞磁動勢的基波在空間的相位不同， 因為交、直軸的磁路不同，相同大小的磁勢產生的磁 通不同，如右圖。a6-8 有一臺 70000KVA 60000KW 13.8KV，（星形聯結）的三相水輪發電機，交直軸同步電抗的標幺值分別為試求額定負載時發電機的激磁電動勢（不計磁飽和與定子電阻）。解：額定功率因數，則6-15 有一臺=0.8，5 的凸極同步發電機與電網并聯運行，已知發電機的端電壓和負載為滯后），電樞電阻略去不計。試求發電機的：(1)；(2)保持上面的值 ） 。解： （1） 設，