天大 电机学5组 参考资料Word文件下载.docx

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（2）励磁电流减少10%，由于磁路饱和，Φ减少不到10%，E亦减少不到10%，因此207V<

E<

230V。

（3）n增加20%，E亦增加20%，为276V。

（4）Φ减少10%，n上升10%，

。

3.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

、

可知

，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。

又U1E1,U2≈E2，因此

，当U1不变时，若N1减少,则每匝电压

增大，所以

将增大。

或者根据

，若N1减小，则

增大，又

，故U2增大。

4.设有一台10kV、2200/220V、单相变压器，其参数如下：

r1=3.6Ω、r2=0.036Ω、xk=x1+x2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗pFe=70W，空载电流I0为额定电流的5%。

假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T形等效电路和近似等效电路。

解：

在一次侧计算有：

I0=5%I1N=0.05×

4.55=0.228（A）

∴

T型等效电路近似等效电路

5.一台三相四极交流电机，定子三相对称绕组A、B、C分别通以三相对称电流iA=10sinωtA、iB=10sin（ωt-120）A、iC=10sin（ωt-240）A，求：

（1）当iA=10A时，写出各相基波磁动势的表达式以及三相合成磁动势基波的表达式，用磁动势矢量表示出基波合成磁动势的空间位置；

（2）当iA由10A降至5A时，基波合成磁动势矢量在空间上转过了多少个圆周？

第二组：

1.试述同步发电机作为发电机和电动机运行时，

和

角的变化范围。

2.有一三相电机，Z=36、2P=6，a=1，采用单层链式绕组，试求：

（1）绕组因数KN1、KN5、KN7；

（2）画出槽导体电动势星形图；

（3）画出三相绕组展开图（只画A相）；

3.设有一额定容量为5.5kW，50Hz的三相四极异步电动机，在某一运行情况下，达到输入的功率为6.32kW，定子铜耗为341W，转子铜耗为237.5W，铁芯损耗为167.5W，机械损耗为45W，杂散损耗为29W，试绘出该电机的功率流程图，并计算这一运行情况下：

（1）电磁功率、内功率和输出机械功率，以及电机效率；

（2）转差率、转速

（3）电磁转矩和机械转矩各为多少？

4.有一台三相异步电动机，UN=380V，三角形连接，起动电流倍数为6.5，起动转矩倍数为2，试求：

（1）应用星形-三角形起动，起动电流和起动转矩各为多少？

（2）应用自耦变压器起动，使起动转矩大于额定转矩的0.6倍，起动电流小于额定电流的3倍，此自耦变压器的低压抽头有80%、60%和40%三组，应该选哪一组抽头？

第三组：

1.如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？

它们的

的方向有何不同？

能量转换关系如何？

2.试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围？

）

单层绕组：

简单，下线方便，同心式端部交叉少，但不能做成短匝，串联匝数N小（同样槽数），适用于

异步机。

双层绕组：

可以通过短距节省端部用铜（叠绕组）或减少线圈但之间的连线（波绕），更重要的是可同时采用分布和短距来改善电动势和磁动势的波形，因此现代交流电机大多采用双层绕组。

3.变压器连接组

1）根据变压器接线图，画出高、低压侧电动势相量图，并判断其连接组；

2）根据变压器连接组，画出接线图和高、低压侧电动势相量图。

Dy5

4.一台并励发电机，PN＝6kW，UN＝230V，n＝1450r/m，电枢回路电阻

，励磁回路电阻

，额定负载时的附加损耗

W，铁耗

W，机械损耗

W，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。

答：

5.某工厂电力设备的总功率为4500kW，

（滞后）。

由于生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少？

第四组：

1.试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度

2.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？

（1）

增加一倍，

增加，

不变

（2）

减小，

减小

（3）

由50Hz变为60Hz，相当于

增加，且分母增大了∴

，

3.设有一三相电机，6极，双层绕组，星形接法，Z=54，y=7，Nc=10，a=1，绕组中电流f=50Hz，流入电流有效值I=16A，试求：

旋转磁动势的基波、5次和7次谐波分量的振幅及转速、转向？

由已知可得

2p=6、m=3、Z=54、y=7、Nc=10，a=1，f=50Hz

转向：

与基波相反

向：

与基波相同

4.设有一台50kVA，50Hz，6300/400V，Yy连接的三相铁芯式变压器，空载电流I0=0.075IN，空载损耗p0＝350W，短路电压uk*＝0.055，短路损耗pkN＝1300W。

（1）试求该变压器在空载时的参数r0及x0，以及短路参数rk、xk，所有参

数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。

（2）试求该变压器供给额定电流且cosθ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。

（1）在高压侧计算有

I0=0.075I1N=0.075×

4.58=0.344（A）

∵

（2）由题目知：

β=1、cosθ2=0.8，则有：

第五组：

1.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？

2.忽略定子电阻，试分析在下列情况下电枢反应的性质。

（1）三相对称电阻负载；

（2）纯电容性负载

，发电机同步电抗

；

（3）纯电感性负载

（4）纯电容性负载

，同步电抗

3.一台三相变压器，高低压绕组同名端和高压绕组的首末端标记如图所示，试将改变压器联接成Yd7。

4.一台串励直流电动机，PN=4.1kW，UN=110V，IN=50A，电枢回路各绕组电阻Ra=0.4Ω（包括电刷接触电阻），nN=1000r/min。

不考虑磁路饱和的影响，试求：

1）电动机的额定输出转矩；

2）额定电流时的电磁转矩；

3）当电机电流减小为20A时，电机的转速是多少？

5.一台四极、380V、定子三角形连接的异步电动机，其参数为R1==4.47Ω，

=3.18Ω，

=6.7Ω，

=9.85Ω，Xｍ=188Ω，Rm忽略不计。

试求：

1）最大转矩及临界转差率；

2）直接起动时起动电流和起动转矩；

3）若该电机为绕线式异步电机，欲在起动瞬间电机具有最大转矩，则转子回路中应串入电阻值Rp为多少？