3版 胡幸鸣《电机及拖动基础》思考题与习题解答(2)

2）Rst?UN220?Ra??0.1?1? Ist200 U st ? IstRa?200?0.1?20V2-7 设有一台并励直流电动机接在一电源上，如把外施电源极性倒换，电动机的转向

是否改变？如何改变电动机的转向？接在直流电源上的电动机若为串励直流电动机又如何？

解：并励直流电动机的外施电源极性倒换，电枢电流和磁场的方向同时改变，电动机的转向不变。必须只能有一个方向改变，把其中一个绕组的极性改变。串励直流电动机同理。

2-8 什么叫电气调速？指标是什么？他励直流电动机的调速有哪几种方法？

解：电气调速是指：人为地改变电动机的参数，使新的人为机械特性与负载特性的交点变化，所得到的新的稳定转速。电气调速的指标有：调速范围、调速的相对稳定性、调速的平滑性、调速的经济性和调速时的容许输出；根据转速公式，他励直流电动机的调速方法有：降压、电枢回路串电阻、弱磁调速。

2-9 他励直流电动机，PN?18kW,UN?220V,IN?94A,nN?1000r/min,Ra?0.202?， 求在额定负载下：设降速至800r/min稳定运行，外串多大电阻？采用降压方法，电源电压应降至多少伏？

解： Ce?N?UN?IaRa220?94?0.202??0.201

nN10001）Rpa?U?Ce?N220?0.201?800?Ra??0.202?0.428?

Ia942）U?Ce?N?INRa?0.201?800?94?0.202?179.79V

2-10 他励直流电动机有几种制动方法，试说明它们之间有什么共同点？从电枢电压特

点、机械特性方程和功率平衡关系来说明他们有什么不同？

解：他励直流电动机有能耗制动、反接制动、再生制动的三种方法，共同的特点是电磁转矩T与转速n的方向相反，T是制动性质的。能耗制动U=0，机械特性过原点，电枢不从电网吸收电功率，从轴上吸收机械功率；反接制动中的电源反接制动U=-UN，机械特性过-n0点，倒拉反接制动U=UN，机械特性过n0，电枢从电网吸收电功率，也从轴上吸收机械功率；反向再生制动U=-UN，机械特性过-n0，从轴上吸收机械功率，电枢向电网回馈电能。

2-11 一台他励直流电动机，PN?17kW,UN?110V,IN?185A,nN?1000r/min,Ra?0.065?已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN，电动机拖动负载TL=0.8TN电动运行。试求： 1）若采用能耗制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

2）若采用反接制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

解： Ce?N?UN?IaRa110?185?0.065??0.098

nN1000 0.8TN时的转速 n?U?0.8INRa110?0.8?185?0.065 ??1024.29r/minCe?N0.0981）能耗制动瞬时n?1024.29r/min; U?0 Ibk?-1.8IN Rbk?U?Ce?Nn0?0.098?1024.29?Ra??0.065?0.23?6

Ibk?1.8?1852）反接制动瞬时n?1024.29r/min; U?-UN Ibk?-1.8IN

Rbk?

U?Ce?Nn?110?0.098?1024.29?Ra??0.065?0.567?

Ibk?1.8?185 2-12 他励直流电动机，试求： PN?5.5kW,UN?220V,IN?30.3A,nN?1000r/min,Ra?0.202?,TL?0.8TN。 1）如果用能耗制动、倒接反接制动以400r/min的速度下放位能负载，则应串入多大的

制动电阻？

2）电动机在反向再生制动运行下放重物，电枢回路不串电阻，求电动机的转速。

3）现用制动电阻Rbk=10Ω，求倒拉反接制动的稳定制动电流和稳定转速，并定性画出机械特性。

解： Ce?N?UN?IaRa220?30.3?0.847??0.194

nN1000U?Ce?Nn0?0.194?(?400)?Ra??0.847?2.35?

Ibk0.8?30.3U?Ce?Nn220?0.194?(?400)?Ra??0.847?11.43?

Ibk30.3?0.81) 能耗制动：Rbk?倒拉反接：Rbk?2）n?U?IbkRa?220?30.3?0.8?0.847???1239.85r/min

Ce?N0.1943) 与上面的各小题一样，稳定制动电流：Ibk?0.8?30.3A

n?U?Ibk(Ra?Rbk)220?30.3?0.8?(0.847?10)???221.308r/min

Ce?N0.194定性画机械特性略。

2-13 一台串励电动机与一台他励电动机都在额定负载下工作，它们的额定容量、额定电压和额定电流都相同，如果它们的负载转矩都同样增加50%，试问哪一台电动机转速下降得多？哪一台电动机电流增加得多？

解：串励直流电动机的转速下降的多（机械特性软）；他励直流电动机电流增加的多。

第三章 变压器

3-1 变压器是根据什么原理工作的？它有哪些主要用途？

解：变压器是根据电磁感应原理工作的，它主要有变压、变流、变换阻抗的作用。可作为电力变压器、仪用互感器、电子线路中的电源变压器等。

3-2 变压器的主要组成部分是什么？各部分的作用是什么？

解：变压器的主要组成部分是铁心和绕组。铁心是变压器的磁路，绕组是变压器的电路。

3-3 变压器的铁心为什么要用硅钢片叠成？为什么要交错装叠？

解：铁心作为变压器的磁路，应该是用导磁性能好的硅钢片叠成，交错装叠的目的是使各层磁路的接缝互相错开，以减小接缝处的气隙和磁路的磁阻，从而减小励磁电流，提高运行时的功率因数。

3-4 一台三相变压器，已知SN=5600kV·A,UIN/U2N=10kV/3.15kV,Yd11联结，试求：一次、二次绕组的额定相电流。

解：I1N??I1N?SN3U1N3??SN5600?1033?10?103?3?323.33A 5600?1033?3.15?103I2N??I2N3U2N3?592.60A

3-5 变压器主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？在等效电路中如何反映它们的作用？

解：变压器主磁通Φ通过铁心闭合，同时交链一次、二次绕组，并产生感应电动势Ｅ1

和Ｅ2，如果二次绕组与负载接通，则在电动势作用下向负载输出电功率，所以主磁通Φ起着传递能量的媒介作用；另有一小部分漏磁通主要由非磁性材料（空气或变压器油等）形成闭路，只与一种绕组交链，虽感应漏电动势，但不参与能量传递。在等效电路中， Xm是反映主磁通磁化能力的励磁电抗，rm 是反映主磁通交变时产生铁耗对应的励磁电阻；X1或X’2是反映漏磁通对应的漏电抗。

3-6 一台单相变压器，额定电压为220V/110V，如果不慎将低压侧误接到220V的电源上，对变压器有何影响？

解：如果不慎将低压侧误接到220V的电源上，则电压上升，磁通上升，空载电流增加的比例更大，大于额定电流，变压器绕组过热将“烧”掉。

3-7 有一台单相变压器，已知SN=10500kV·A,UIN/U2N=35kV/6.6kV，铁心的有效截面

2

SFe=1580cm，铁心中最大磁通密度Bm=1.415T,试求高低压侧绕组匝数和电压比（不计漏磁）。

U1N35?103解：电压比：k???5.3 3U2N6.6?10?m?SFe?Bm?1580?10?4?1.415?0.22357Wb U135?103N1???705

4.44f?m4.44?50?0.22357N2?N1705??133 k5.3

3-8 一台单相变压器，额定容量为5kV·A,高、低压侧绕组均为两个匝数相同的线圈，高、低压侧每个线圈额定电压分别为1100V和110V，现将它们进行不同方式的联结，试问每种联结的高、低压侧额定电流为多少？可得几种不同的电压比？ 解：1）高压绕组串联、低压绕组串联：I1N? I2N?5000?2.273A

1100?25000?22.73A

110?21100?2?10 电压比：k?110?2 2）高串、低并：I1N?2.273A

5000?45.45A 1101100?2?20 k?1105000?4.545A 3）高并、低并：I1N?1100 I2N? I2N?45.45A k?1100?10 110 4）高并、低串：I1N?4.545A I2N?22.73A

k?

3-9 有一台单相变压器，已知r1?2.19?,X1?15.4?,r2?0.15?,X2?0.964?,

1100?5

2?110N1?876匝，N2?260匝，U2?6000V，I2?180A，cos?2?0.8（滞后），用简化等效

电路求I1和U1。

解： k?N1876??3.37 N2260rk?r1?r2'?2.19?0.15?3.372?2.19?1.70?3.89?

'Xk?X1?X2?15.4?3.372?0.964?26.35?

Zk?rk?jXk?3.89?j26.35?26.64 81.6??

用简化等效电路求解：

?'?6000?3.37 0??20220设U 0?V 2?I180 ?36.87?'?I2?2??53.41 -36.87?A

k3.37???I?'??53.41I -36.87?A?53.41 143.13?A 12

???U?'?I?Z U121k??20220 0??(-53.41 -36.87??26.64 81.6?) ?-20220?(-1422.84 44.72?)??21254.59 182?.V7cos?1?cos(182.7?143.10)?0.77 ( 滞后)

? U1?21254.59V I1?53.41A

3-10 为什么变压器的空载损耗可以近似看成是铁耗，短路损耗可以近似看成是铜耗？

负载时的实际铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别？为什么？

解：电力变压器空载时，空载损耗p0是铁耗和空载铜耗之和。不过因I0、r1很小，因此空载铜耗pcu0可忽略不计，因此空载损耗p0近似为铁耗pFe;电力变压器做短路试验时，短路损耗是铜耗与铁耗之和，因为短路电压很低，磁通小,铁耗很小，故短路损耗pk近似为铜耗pCu；负载时的实际铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗对比情况是，铁耗基本不变（U1不

222变），但铜耗是与电流的平方正比，所以负载时的铜耗：p cu?I2rk?(I2I2N)2I2Nrk??pkN

3-11 变压器负载后的二次电压是否总比空载时的低？会不会比空载时高？为什么？ 解：变压器负载后的二次电压不一定总比空载时的低，可能会比空载时高，当

rkcos?2?Xksin?2,?U%?0,使二次电压大于空载电压。

3-12 有一三相变压器，已知SN=750kV·A,UIN/U2N=10000kV/400V，Yy0联结，空载及短路试验数据如下： 试验名称 空载 短路 电压/V 400 440 电流/A 60 43.3 功率/W 3800 10900 电源所加位置 低压侧 高压铡 试计算：1）折算到高压侧的参数。（不计温度影响）

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库3版 胡幸鸣《电机及拖动基础》思考题与习题解答(2)在线全文阅读。