1、电机学（十五课本）第二章 变压器，AUSIN513063522. AIN2963512额定电压： kV7411k.1）低压侧开路实验： 24376802IpRm610UZ 41692472.X折算到高压侧（一次侧）： 21040mRk8316902.mk一次阻抗基值： 71254NbIUZ，83714R02698bmZX高压侧短路实验： 05231.kIp983.IUZ1057983022.kkRX，715.b 054987bkZX2）采用近似等效电路，满载且 （滞后）时，取 ，则：02cos02U，0836arcos 022 87368736914. kIIN260257849531 583
2、2. jUUkZk 若 ，则： ，而11U222405.kU VUN5741从而： ， ，V60732673，1 40945.arctnV571.，AZIm6821537862. AI 001 4637287379 . 3）电压调整率： % 5105749601057410221 kUUN或 sincos sincos 5431060549803212221 kk NkkXRI XIRI输出功率： WSPN456c输入功率： kpFeu61 额定效率： %.%59108402第三章 直流电机3-11 一台他励发电机的转速提高 20%，空载电压会提高多少（设励磁电流保持不变）？若为并励发电机，则
3、电压升高的百分值比他励发电机多还是少（设励磁电阻不变）？解：他励发电机 ，励磁电流不变，磁通不变，转速提高 20%，空载电压会提nCEUe0高 20%； 并励发电机， ，转速提高，空载电压提高，空载电压提高，励磁电fRI流提高，磁通提高，空载电压进一步提高，所以，并励发电机，转速提高 20%，空载电压升高的百分值大于他励时的 20% 。3-9、一台 4 极 82kW、230V、970r/min 的他励直流发电机，电枢上共有 123 个元件，每元件为 1 匝，支路数 。如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时的每极2a磁通，试计算当电机输出额定电流时的电磁转矩。解：转矩常数 304.7
4、812ZpCT感应电动势常数 2.813602aZpCe空载额定转速下具有额定电压时的每极磁通 09Wb.7.nENe额定输出电流 52A36208UPIa额定电流时的电磁转矩 36N.80752.38.4.ICTae 3-12、一台他励直流发电机的额定电压为 230V，额定电流为 10A，额定转速为 1000r/min，电枢总电阻 。已知在 750r/min 时的空载特性如下：5.1RaAIf0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 3.0 3.6 4.4 5.2VE033 78 120 150 176 194 2.6 225 240试求：1）额定转速、励磁电流为 2.5A 时的空载电压为多少
5、？2）如转速降为 900r/min，空载电压为多少？3）满载时电磁功率为多少？解：1） ，空载时励磁电流不变，主极磁通不变，所以 nCe 2347.0516nECe额定转速时空载电压 234.7V10.2347nEe2）转速为 900r/min 时 93）满载时端电压： ，感应电动势：0VUN 24V.1023RIUEaNa额定电磁功率： 5kW.IPae3-13、一台四极 82kW，230V,970r/min 的并励发电机， ，励磁绕组总电阻5907.，额定负载时并励回路串入 的调节电阻，电刷压降为 2V，铁耗和机械82075.fR3.损耗共 ，杂散损耗为额定功率的 0.5%,试求额定负载时
6、的输入功率、电磁功率和效率。kW解： A.UPIN5236201额定负载时励磁功率： W.RUSfNf 201538750，ARIfNf 48532 AIIfa 27365486VIUEaa 21092362.电磁功率： kEPNe 8751额定输入功率： kpFe 1089251 .% 额定效率： %.9008923-14、一台 100kW、230V 的并励发电机，励磁绕组每极有 1000 匝，在额定转速下产生额定电压需励磁电流 7A，额定电流时需 9.4A 的励磁电流才能达到同样的端电压。今欲将该机改为平复励，问每极应加多少匝串励绕组？解：空载端电压为 230V 时励磁磁动势为 70A1N
7、IFf0f 发电机额定电流为 78A.43201UPIN并励发电机额定状态时的励磁磁动势为 94.Iff为保持端电压不变，抵消电枢反应的去磁效应和电枢压降所增加的磁动势为 47940FffN这一磁动势有串励绕组提供时串励绕组的匝数为 匝652.78.430IFNS3-16、一台 17kW，220V 的并励直流电动机，电枢总电阻 ，在额定电压下电枢电1aR流为 100A，转速为 1450r/min，并励绕组与一变阻器串联以限制励磁电流为 4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为 9A,转速降低到 850r/min，电动机带有恒转矩负载，机械损耗等不计，试计算：1)励磁绕组电阻和变阻器电阻；2）变阻器
8、短路后，电枢电流的稳态值；3）电磁转矩。解：1） ， VU0变阻器短路时 ，所以ARIf924290.fR变阻器励磁限流时 ，从而fs340. 7264153fsR2） 时，min/r1450 VIUEaa 20120电磁功率： WIPe121电磁转矩： NmT386450.恒转矩负载，变阻器短路后： WTPe1230650122aaae IIRUIE.解得： A67.3-18、一台 96kW 的并励直流电动机，额定电压为 440V，额定电流为 255A，额定励磁电流为5A，额定转速为 500r/min，电枢总电阻为 0.078。不计电枢反应，试求：1）电动机的额定输出转矩；2）额定电流时的电
9、磁转矩；3）电动机的空载转速。解：1）额定输出转矩 m5N.8360259PTN2 2）额定电压、额定电流时的感应电动势 V.47.40RIUEaNa额定电流时的电磁转矩 74.20650IEae 3）额定时 ，从而5V.2nCea81.5nCNe，从而m74N.0ITeN 03.2.ITa电动机空载转矩 m24N.175.8374.20TeN0 空载时电磁转矩为空载转矩 ，此时电枢电流 69A.218.0347CTIea0电枢感应电动势 1V69.RIUEa0a电机空载转速 2r/min.5184.3Cne第五章 感应电机5-3、三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变
10、？为什么？解：转子所生磁动势在空间的转速保持为同步转速不变； 因为：转子转速为 ，转子导体切割同步旋转磁场的转差转速为 ，转子感应电流n ns的频率为 ，转子磁动势相对于转子的转速为 ，转子磁动势的转向602pf pfn260与转子同向，所以转子磁动势相对于定子的转速为 。 sn5-14（5-15）、有一台三相四极的笼型感应电动机，电动机的容量 ，额定电压kWPN17，D 联结，参数为 ，VUN3801 ,.,.,.,. 0346071750221 XRXR电动机的机械损耗 ，额定负载时的杂散损耗 ，7526mXR,. Wp39p2试求额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出
11、转矩和效率。解：假设额定负载时的转差率为 ，则电机参数：28.Ns011 76140jjZ35726. 02 389228 jjjXsR 0021 4260893147614750 175589360741. . jjj jjZm定子电流： AZUIm21 14. 功率因数： 89604cos输入功率： kWIP 91860131定子铜耗： WRImpcu7421506832121激磁电流： AjjZI 00018974158294618 03. . 定子铁耗： RImpFe 3263电磁功率： WpPFecu41同步转速： ，in/rns50 srads/.08157电磁转矩： mNTe63
12、8174总机械功率： Ps 4602输出功率： p17028382 输出转矩： mNnsN 610561 效率： %.%90897201PN例 5-6、P1755-23（24）、有一台三相绕线型感应电动机，定转子均为 Y 联结， ，,min,/, VUrnkWPNN3801450151 890.,.cosN参数 ， ，激磁电流略去不计。现要把该622.,. XR731.iek机的起动电流限制在 1.5 ，试计算起动电阻的值以及起动转矩倍数。I解：额定输入功率： WP7489051额定输入容量： kSN61cos额定输入电流： AUI 52738031.起动电流： st 4695.忽略激磁电流，
13、根据 2121ZcI21 XRIstst4530120603468221 RXIURstst 起动电阻： 573142iesttkR起动转矩： mNXRUmTsttst 9176064530120861523 22 额定转矩： mNPTN4起动转矩倍数： 7381029.st5-26（27）、有一台三相四极的绕线型感应电动机，额定转速 ，转子每相min/rnN1485电阻 。设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从 下调到02.R，问转子每相应串入多大的调速电阻？min/r15解：转矩转差率特性： 21212121 RsUscXsRcUmTse 负载转矩保持为额定值不变，则： stNstsNs
14、eURmT22121额定转差率： 015480.调速后转差率： 31s应串电阻： 34801202. RNt第六章 同步电机6-1、汽轮发电机和水轮发电机在结构上有何区别？原因何在？解：汽轮发电机转子采用隐极式结构，转子细而长； 水轮发电机转子采用凸极式结构，转子短而粗，有明显的磁极； 因为：汽轮发电机转速高，转子细而长的隐极式转子转动惯量小，运行稳定； 水轮发电机转速低，凸极式结构转子短而粗，转动惯量大，运行平稳； 6-8、有一台 、 、 （星形联结）的三相水轮发kVASN70kWPN60kVUN813.电机，交直轴同步电抗的标幺值分别为 ，试求额定负载时发电机的激磁70,.qdX电动势 （
15、不计磁饱和与定子电阻）。0E解：额定功率因数： ， 85170.cosNS5112.sin 00 8548710arctncosinartcosinart NqNqRIUXRIUX 激磁电动势： qdqdIjjIjjE 0以激磁电动势为参考相量： 098549854 .sin.sinNdI00cocoq73214058170435910 708549. cossin jj jXIjIjUEqd6-15（19）、有一台 的凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机的.,.qd（滞后），电枢电阻略去不计，试求发电机的：1） ；cos,IU ?NE02） （ 保持为上值）。?maxeP0E解：1）功率
16、因数角： 0873608.,.sin,.0 95.arctcosinrct XIq额定功率角： 00019753N激磁电动势： 603147958.sino dIUE2）保持激磁电动势不变， 和 分别为max1ePax2e0486301maxdeXP 3750815212max dqeXUP于是有 870351axe由图 6-40 查得，此时 ，所以有1.maxeP142071071.maxaxeeP6-17、一台 31250kVA（星形联结）、 （滞后）的汽轮发电机与无穷大电网并联8.cosN运行，已知发电机的同步电抗 ，额定负载时的激磁电动势 （相），537.XkVE0.不计饱和与电枢电阻
17、，试求：1）发电机在额定时，端电压 、电磁功率 、功率角 、UeN输出的无功功率 及过载能力 各为多少？2）维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出，2Qpk使发电机输出的有功功率减少一半，问此时的电磁功率 、功率角 、功率因数 、输ePcos出的无功功率 将变成多少？解：1） kWmUIPe 508.31cos电压方程： ssaXjIUXIjRE 0从而 23232320 10710515 .cossincoiUI58376032 .U025141754 和 （舍掉）V6. V8. 000 631270352arcsinarcsinsin NseNe mEXPXUEmPkASIQ18756325.i71610sinipk2） kWkUIPe 02co 00 34176217035arcsinarcsinsi NseUmEXPXEm AIIjIjs0 8561234712 . kVUQ6586.siin
