1、电机与拖动基础习题详细解答 绪论 0.8解：（ 1） F1=I1N1-I2N2 （ 2） F2=I1N1+I2N2 （ 3） F3=I1N1-I2N2，因为加入气隙并不改变磁路 总 磁动势大小 （ 4） 由于（ 3）中大部分磁动势都降落在气隙中，因此加在铁芯上的磁动势远小于（ 1）中铁芯上的磁动势，又因为两种情况下的铁芯长度大致相等，所以 H1H3， B1B3。因此在（ 3）中气隙和铁芯中的 B相同，由 B=H，可知由于气隙中的远 小于 铁芯中的 ，所以 H 气隙 H 铁芯 。 0.10解：铁芯中的铁耗为 PFe=P1-PR=22-2=20W 输入端的功率因素 cos=P1/S1=22/(11
2、01)=0.2 第一章 变压器的工作原理和结构 1.6 解：原边额定电流为 1 = 31= 5000335 = 82.5A 副边额定电流为 2 = 32= 5000310.5 = 274.9A 第 二 章变压器的运行原理与特性 2.4解：由 U1E1=4.44fN1m可知 ，变压器外加电压 U1不变，若减少原绕组的匝数 N1， 则 m增大， 变压器的铁芯的饱和程度上升， 空载电流上升，铁芯损耗上升，原边电动势 E1基本不变，由于 E2=E1N 2/N1，因此副边电动势 E2应上升。 2.10解： 1 = 14.44 14.44= 351034.44501.451120104 971 2 = 2
3、4.44 24.44= 6 1034.44501.45 1120104 166 = 12= 12= 5.8 2.11 解： （ 1） = 12= 6000230 = 26.1 = 1 +2 = 4.32+26.22 0.0063 = 8.61 = 1 +2 = 8.9 +26.22 0.013 = 17.76 = 2 + 2 = 19.74 （ 2） = 1 +2 = 0.0261 = 1 + 2 = 0.0261 = 2 + 2 = 0.029 （ 3） 1N = 11= 12= 360 = 1= 0.0239 = 1= 0.0493 = 1= 0.0548 2N = 22= 22= 0.5
4、29 = 2 = 0.0239 = 2 = 0.0493 = 2 = 0.0548 计算结果说明原副边短路参数的标幺值是相等的。 （ 4） = 100% = 5.48% = 100%= 2.39% = 100% = 4.93% （ 5） 当 2 = 1时， %= (2 + 2)100%= 2.39% 当 2 = 0.8（滞后）时， %= (2 + 2)100%= 4.87% 当 2 = 0.8(超前 )时， %= (2 +2)100% = 1.05% 2.12 解：（ 1） 励磁参数计算如下： 0 = 130 = 1233， 0 = 03 = 37.53 = 20= 10.66 = 002=
5、0.875 = 2 2 = 10.62 = 12= 10000/3400 = 14.43 折算到 高 压侧的值为： = 2 = 2220 = 2 = 182 = 2 = 2211 短路参数计算如下： = 3 = 259.8， = 13 = 2500， = 1 = 31= 43.3 = = 6 = 2 = 1.33 = 2 2 = 5.85 1 = 2 = 2 = 0.665 1 = 2 = 2 = 2.93 （ 2） （ 3） 满载及 cos2=0.8时的效率为： N = (1 p0 + 2pScos2 +p0 +2p)100%= 98.17% （ 4） = p0p= 0.702 max =
6、(1 p0 + 2 pScos2 + p0 + 2 p) 100%= 98.27% 第三章三相变压器 3.10 解： A、 a同极性时电压表读数是 U = U1 +U2 = 330 A、 a异 极性时电压表读数是 U = U1 U2 = 110 3.11 解： 3.13解： （ 1） ， 第一台变压器先达满载 设 = 1，则 = = 0.9 = + = 1000+5000.9 = 1450kVA （ 2） ， 第二台变压器先达满载 设 = 1，则 = = 0.9 = + = 10000.9+ 500 = 1400kVA 3.14 解： （ 1 ） = u= 76.5又 N + = 1000 +
7、 2000 =3000kVA = 1.05， = 0.975， = 1050kVA， = 1950kVA （ 2） u， 第一台变压器先达满载 设 = 1，则 = u= 0.9286 = + = 1000+20000.9286 = 2857kVA + =28573000 = 0.9523 3.15 解： （ 1） n = 30001000=3台 （ 2） = p0p= 0.6 n m= 30000.61000=5台 第五章三绕组变压器及其他变压器 5.5解：（ 1） = 1+22= 4.636 自耦变压器绕组容量为： = = 31500 自耦变压器额定容量为： = SZR1 1= 40163
8、自耦变压器传递容量为： = = 8663 （ 2） 双绕组变压器的效率为 N = (1 p0 + 2pScos2 +p0 +2p)100%= 98.78% 自耦变压器的效率为 ZN = (1 p0 + 2pScos2 +p0 +2p) 100%= 99.04% 第六章交流电机的电枢绕组及其电动势 6.9 解：（ 1） q = 2 = 2， y1 = 56 = 5， = 360 = 30，槽电动势星形图如下图所示： （ 2） 叠绕组 A相展开图如下图所示 6.11 解：（ 1） n = 60 ， = 60 = 2 （ 2）定子槽数 Z=2pmq=36 （ 3）绕组系数 1 = 11 =22 si
9、n( 2) = 0.9453 3 = 33 =3232sin(3 2) = 0.577 5 = 55 =5252sin(5 2) = 0.1398 7 = 77 =7272 sin(7 2) = 0.0607 （ 4） 1 = 4.4411 = 230 3 = 4.44333 = 27.4 5 = 4.44555 = 4 7 = 4.44777 = 1 = 12 +32 +52 +72 = 231.7 = 312 +52 +72 =398.4V（这里要注意在线电动势中三次谐波不存在） 第七章交流电机的磁动势 7.10 解：（ 1）额定相电流 = 3 = 135.7 = 2 = 6， = 360
10、 = 10， = 2 = 18， =2 = 216 1 = 11 =22 sin( 2) = 0.9236 3 = 33 =3232sin(3 2) = 0.4553 5 = 55 =5252sin(5 2) = 0.051 7 = 77 =7272 sin(7 2) = 0.0376 1 = 0.9 1 = 12182 3 = 0.9 1 = 2002 5 = 0.9 1 = 134.5 7 = 0.9 1 = 70.8 各相基波磁动势的瞬时表达式为： A1 = 12182， 1 = 12182cos ( 120） sin (120) 1 = 12182cos (240） sin (240)
11、 （ 2） 基波合成磁动势： 1 = 321 = 18273A， 1 = 18273sin() ,转向正转，极对数为 2，转速为 n = 60 = 1500/ 5次谐波合成磁动势： 5 = 325 = 231.8A， 1 = 18273sin ( +5) ,转向反转，极对数为 10，转速为 n = 605 = 300/ 7此谐波合成磁动势： 7 = 327 = 106.2A， 1 = 18273sin ( 7) ,转向正转，极对数为 14，转速为 n = 607 = 214.3/ （ 3）由上面的计算可知，基波绕组系数值远大于 5、 7次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组可大大削弱高次谐
12、波幅值，而对基波幅值影响不大。这样使得电机中磁动势波形近似于正弦波。 7-11 解： （ 1） 磁动势基波幅值计算同 7-10，这里省略 A1 = 31351 1 = 31351cos (120） sin ( 120) 1 = 31351cos (240） sin (240) （ 2）三相合成基波磁动势幅值 为： 1 = 321 = 47027A 1 = 47027sin( ) （ 3） 7-13 解： （ 1）合成磁动势的基波为椭圆形旋转磁动势 （ 2）若要产生圆形旋转磁动势，则电流 = 2 (60) 第八章异步电动机的基本工作原理和主要结构 8.5解：（ 1）因为 nN=975r/min，
13、 所以 p=60 = 60501000 = 3，电动机的极数 2p=6 （ 2）额定负载下的转差率 = 11= 10009751000 = 0.025 （ 3）额定负载下的效率： = 3= 0.9 第九章异步电动机的运行分析 9.9 解：采用 型等效电路计算： 2 = (1 + 2)+ (1 +2 )= 9.68 10.02 0 = (1 + +)+ (1 +)= 4.2185.55 1 = 2 +0 = 11.48 30.82 功率因数为： cos= cos30.82 = 0.86 输入功率为： 1 = 31cos = 338011.48 cos30.82 = 11239 效率为： = 1= 89%
