1、1-18 某六極直流電機電樞為單迭繞組， 每極磁通2.110-2Wb, 電樞總導體數N398，轉速n1500r/min，求電樞電動勢Ea；若其它條件不變， 繞組改變為單波， 求電樞電動勢Ea230V時的轉速。解： 單迭繞組并聯支路對數ap3；)(95.2081500101.23603983602VnapNnCeEa單波繞組并聯支路對數a1，p3；min)/(500101 . 2603983209602rapNEaCeEan1-18119 某四極直流電機， 電樞槽數Z36，單迭繞組， 每槽導體數為6， 每極磁通2.210-2Wb,電樞電流Ia800A， 問此時電磁轉矩為多少？如改為單波繞組， 保

2、持支路電流不變， 其電磁轉矩為多少？解： 極對數p2；單迭繞組時支路對數a2，電樞繞組總導體數N366216 )(35.605800102 . 222216222MNI apNICMaaMem單波繞組a1， 支路電流)(200228002AaIaia電樞電流)(40020022AiaIaa電磁轉矩)(35.6052MNIapNICMaaMem119120 某四極他勵直流電動機電樞繞組為單波， 電樞總導體數N372， 電樞回路的總電阻R0.208,運行于U220V的直流電網并測得轉速n1500r/min，每極磁通0.01Wb， 鐵耗pFe362W， 機械損耗p 204W， 附加損耗忽略不計， 試

3、問（1）此時該機是運行于發電機狀態還是電動機狀態？（2）電磁功率與電磁轉矩為多少？（3）輸入功率與效率為多少？120解：（1）單波繞組a1)(186150001.0160372260VnapNEaEaU, 所以該機運行于電動機狀態。UEaIaRa（2）電勢平衡式)(46.163208. 0186220AREUIaaa)(65.193150026056.30403602)(4 .3046.163186MNnPPMKWIEPMMemaaM(3) 電動機的功率平衡式ppPPpPPFeemcuem21;輸入功率：)(9635208. 05 .16356.30403221KW.RIPPaaem輸出功率：

4、(KW).ppPPFeem842920436256304032效率：%83%10096.3584.29%10012PP1-33答： ; n Ce ERIEUaaaa他勵：改變勵磁極性或電機的轉速；并勵：改變剩磁方向1-33 如何改變他勵及并聯直流發電機的端電壓極性？1-36aeaNSner電抗電動勢 （與換向前電流相同）旋轉電動勢 （與換向前電流相同）電樞電動勢 （與換向前電流相反）能改善換向136 某臺不裝換向極的小型直流電動機電刷逆轉向偏離幾何中性線一個角度，則在其換向元件中有哪些電動勢？其方向如何？能否用此法來改善換向？為什么？n27ABCD根據穩定點的判據，dndTdndTZem穩定點

5、：A、D點； 不穩定點：B、C點27 已知某電動機的機械特性入圖所示， 試問該機分別與特性2、特性3、特性4這三種負載配合時， 平衡點A、B、C、D中哪些是穩定哪些是不穩定？為什么？210解：)(86.314207. 0220 ARUIaNN直接起動：07. 021 2NNNNaIPIUR電樞電阻：)(244. 007. 035022202 aNNTRIUR串入電阻：)(4907. 03502R2I UaNV降壓：210 某他勵直流電動機額定數據如下：PN60kW,UN220V，IN350A，nN1000r/min.（1）如果該機直接起動， 起動電流為多少？（2）為使起動電流限制在2IN， 應

6、在電樞回路串入多大電阻？（3）如果采用降壓起動且起動電流限制在2IN， 端電壓應降為多少？2-162-16 他勵直流電動機額定數據：PN12kW，UN220V，IN64A，nN700r/min, 電樞回路總電阻Ra0.25。試問：（1）額定工況下采用電壓反接制動使之快速停機， 制動時電樞中串入RZ6 的制動電阻， 問最大制動電流及電磁轉矩為多少？停機時電流及電磁轉矩為多少？如果負載為反抗性且停機時不切斷電源， 系統是否會反向起動？為什么？（2）采用反接制動使TZ0.8TN的位能負載以300r/min的速度穩速下放， 求制動電阻值。解：根據電壓方程aNaNRIEU29.0700204 ),(20

7、425.064220nEaCeVEa電壓反接制動時：)(84.6725. 06204220ARREUITaaNT).(9 .18884.6729. 0260260mNICICMaeaMem停機時，n0).(5 .972 .3529. 0260)(2 .3525. 6220mNICMARRUIaMemZaNa反抗性恒轉矩負載， 負載轉矩大小與速度無關， 方向與轉向相反。).(7 .1637001295509550mNnPTNNZ結論：不能反向起動。 （2）n300r/min, Ia=0.864=51.2(A)(75. 525. 02 .5187220)(87)300(29. 0aaaNZRIEU

8、RVnCeEa解： 根據電壓平衡式可求得額定運行時：)(35.411377. 076440VRIUEaaNa（1） n500r/min， Ia0.8IN=0.876=60.8(A)(48. 3377. 08 .6035.4115 . 0440aaaNZRIEUR2-172-17 他勵直流電動機額定數據：PN29kW，UN440V，IN76A，nN1000r/min, 電樞回路總電阻Ra0.377。試問：(1) 該機以500r/min的速度吊起TZ0.8TN負載轉矩， 在電樞回路應串入多大電阻？(2) 用哪幾種方法可使TZ0.8TN的位能負載以500r/min的速度穩速下放？求每種方法的電樞回路

9、串接電阻值。（2） n500r/min, Ia=0.8IN=60.8(A)能耗制動： U0)(3377. 08 .6035.4115 . 0aaaZRIER反接制動： （電樞電勢反向的反接制動）)(2 .10377. 08 .6035.4115 . 0440aaaNzRIEUR2-222-22 他勵直流電動機額定數據：PN5.6kW，UN220V，IN30A，nN1000r/min, 電樞回路總電阻Ra0.4, TZ=0.8TN.試求：（1）如果電樞回路中串入電阻Ra0.8, 求穩定后的轉速和電流；（2）采用降壓調速使轉速降為500r/min,端電壓應降為多少？穩定后電流為多少？（3）如將磁通

10、減少15， 穩定后的轉速與電流；（4）如果端電壓與磁通都降低10， 求穩定后的轉速與電流。解： 額定運行時， )(2084 . 030220VRIUnCEaaNeaN（1）串入電阻RZ0.8(), TZ=0.8TN穩定后， 因電磁轉矩不變， 所以Ia10.8IN=24(A)min)/(919208. 0)8 . 04 . 0(24220/111rnERIUCEnNaNaaNea（2）n2500r/min， 因負載轉矩不變，所以穩定后電流不變，Ia20.8IN=24(A) )(6 .1134 . 024500208. 0222VRIEUaaaN3 0.85 )3(因負載轉矩不變， 穩定后電流)(

11、2 .2885. 0/308 . 08 . 033AIINNamin)/(1180208. 085. 04 . 02 .28220333rCeEna（4）U40.9UN, N4 0.9穩定后電流：)(67.269 . 0/308 . 08 . 044AIINNamin)/(7 .1000208. 09 . 04 . 067.269 . 0220444rCeEna227227 他勵直流電動機的額定數據與題222相同， 該機采用調壓調速， 試問：（1）若該機帶動TZTN的恒轉矩負載， 當端電壓降為U1/3UN時， 電動機的穩定電流與轉速為多少？能否長期運行？（2）若該機帶動PZ1/2PN的恒功率負

12、載， 當U1/3UN時， 電動機的穩定電流與轉速為多少？能否長期運行？解： (1) Tz=TN, 所以IaIN30（A）min)/(295208.04.0303/220rCeEan能長期運行。(2) nPICMaMem9550150001000305 . 0 ,212222nInInIaNaNaaaaRIEU222224 .0208.03 .73aIn1500022nIa解得：min)/(3 .129);(116)1()1(22rnAIamin)/( 1 .223);(25.67)2()2(22rnAIa都處于過載， 不能長期運行。313 一臺單相變壓器， SN1000kVA， U1N/U2N

13、60/6.3 kV，fN=50Hz。空載試驗在低壓側進行， 當電壓為額定值時， 測得I010.1A, P0=5000W；短路試驗在高壓側進行， 當Uk3240V時， Pk14000W， Ik15.15A, 求：（1）設R1R2Rk/2, X1=X2 =Xk/2, 折算到高壓側的參數。 （2）畫出折算到高壓側的T形等效電路；（3）用標么值表示的短路阻抗及其分量和用百分值表示的短路電壓及其分量；（4）用簡化等效電路計算滿載， 且cos20.8滯后時副邊電壓、電壓變化率、原邊電流和效率。 313解：根據額定電壓比， 可求得變比5 . 93 . 66021NNUUk短路試驗在高壓側， 求得折算到高壓側

14、的短路阻抗；)(205ZX )(61Ipr )( 86.21315.15324022kk2kkkkkkkrIUZ開路試驗在低壓側， 求得折算到低壓側的激磁阻抗)(83.621)(49 )(76.6231 .1063002220000mmmmmrZXIprIUZ折算到高壓側的激磁阻抗)(56392 )(7 .444322mmmmXkXrkr（2）畫出T形等效電路1I1ULZ12EE2UmI2I30.530.5102.5102.54443.756392（3）求標么值阻抗基值057. 0X 017. 0 ,059. 0360086.213 )(3600*k*2111bkbkkbkkNNNNNbZXZ

15、rrZZZSUIUZZ%7 . 5 %7 . 1 %,9 . 5*kkxkkrkkXUrUZU短路電壓及其分量（4） 求電壓變化率048. 06 . 0057. 08 . 0017. 0sincos2*2*kkXru副邊電壓標么值)(86.59986300952. 0952. 0048. 0112*22*2VUUUuUN副邊電壓實際值副邊滿載時額定電流)(73.1583 . 6100022AUSINN%3 .97%100)1695050008 . 010000001695050001 ( %100)cos1 (2*202*22*20kNkpIpSIpIp滿載運行時銅耗：)(16950)15.1

16、567.16(14000)(221WIIppkNkkN315 一臺三相變壓器，原、副邊繞組的12個端點和各相繞組的極性如圖338所示 試將此三相變壓器聯接成Y/-7和Y/Y-4， 并畫出聯接圖、相量圖和標出各相繞組的端點標志。 315（1） Y/-7AEBECEABEBCECAEABCabEABCXYZAXEBYECZEabcxyzaxEbyEczEbcayzxbyEczEaxEABCXYZAXEBYECZE(2) Y/Y-4ABCXYZAXEBYECZEczEabcxyzaxEbyEAEBECEABEBCECAEABCabE316316 畫出相量圖， 根據相量圖標出聯接組號。ABCXYZAX

17、EBYECZExyzabcAEBECEABEBCECAEABCabEABCXYZAXEBXECXEyzxbcaAEBECEABEBCECAEABCY/-1abEY/Y-84-104-10 某三相交流電機定子槽數Z136， 極距 9槽，線圈節距y1(8 /9), 定子三相雙層繞組Y接法。 每個線圈匝數Ny2， 并聯支路數a1， 氣隙每極基波磁通10.74（Wb）， 氣隙諧波磁密與基波磁密的幅值之比為B5/B1=1/25, B7/B1=1/49, 基波及各次諧波磁場轉速相等， 均為1500r/min. 試求：（1）基波、五次諧波和七次諧波的繞組系數；（2）相電動勢中基波、五次諧波和七次諧波分量有效

18、值；（3）合成相電勢的有效值；解：根據已知條件， 電機極對數292362Zp每相的串聯匝數：24232221apqNNy對應于基波的槽距角01020363602360Zp33223621pmZq每極每相槽數（1） 繞組系數2sin2sin)90sin(01qqykkkqyw基波五次諧波七次諧波短距系數0.9840.643-0.342分布系數0.960.218-0.177繞組系數0.9450.140.061（2）相電動勢的有效值vwvvkNfE144.4)( 9 . 4)7174. 0491(061. 024)750(44. 4)(08.22)5174. 0251(14. 024) 550(44

19、. 4)( 8 .372574. 0945. 0245044. 4751VEVEVE（3） 合成電勢)(9 .3725272521VEEEE4-134-13） 分析下圖所示的定子繞組所生成的磁動勢的性質。 )60cos(2)cos(011111xtFxtFfffCA合成磁動勢為橢圓形旋轉磁動勢。 ABC（a）)240cos(2 0 cos20tIiitIiCBA)240cos()240cos(coscos001111xtFfxtFfCAB相繞組和C相繞組串聯后再與A相繞組并聯；tIitIitIiCBAcos22 cos22 cos2)240cos(cos2)120cos(cos2coscos0

20、1101111xtFfxtFfxtFfCBAxtFffffCBAcoscos2311111為脈振磁動勢ABC（b）)30cos(cos30111xtFfffBA該磁動勢為正弦脈振磁動勢。 ABC（c）tIitIiBAcos2cos2)120cos(coscoscos01111xtFfxtFfBAABC（d）0111CBAffff磁動勢為零 cos2 cos2 cos2tIitIitIiCBA)240cos(cos)120cos(coscoscos01101111xtFfxtFfxtFfCBA414414 某四極單相電機定子繞組串聯匝數N1100匝， 基波繞組系數kw10.946, 三次諧波繞組

21、系數kw30.568。求（1）當通入相電流為 時， 單相繞組所生的基波和三次諧波磁動勢的幅值及脈振頻率；)(314sin52Ati )(5026 .42532568. 01009 . 039 . 021352946. 01009 . 09 . 03113131111HzffIpkNFIpkNFww(2)若通入的相電流為 時， 相電流中的三次諧波電流能否產生基波磁動勢。)(3143sin(352314sin52Atti能。 因為三次諧波電流只決定了磁動勢的脈振頻率， 與磁動勢的空間分布無關。 （3）對于項（2）， 寫出繞組所生的基波磁動勢的表達式。xtxtfffxtxtIpkNxtFfxtxtIpkNxtFfwwcos942cos71cos314cos213cos942cos71cos3143cos9 . 0cos3coscos314cos213cos314cos9 . 0coscos3111131131311111111（4）對于項（2）， 寫出繞組所生的三次諧波磁動勢的表達式。xt