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1、姓名:管玉顺学 号:714046204002年级:14秋学习中心:芜湖1-13已知直流电机的极对数p=2,槽数z=22,元件数及换向片数s=k=22,试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置,并画出并联支路图。答:此电机绕组是单迭所以不是整距绕组,采用省铜且有利于换向的短距绕组根据参数画出展开图,并作出并联支路图如下12345678910111213141516171819202122221234567891011121314151617181920212221N S N SA+B-1-19某四极直流电机,电枢槽数z=36,单迭绕组,每槽导体数为6,每极磁通2.2*10e-2Wb,电枢电流Ia=8
2、00A,问此时电磁转矩为多少?如改为单波绕组,保持支路电流不变,其电磁转矩为多少?解:电机内的总导体数N=6Z=36*6=216,单迭绕组时:a=p=2改为单波绕组时,若要保持支路电流不变,1-21某他励直流电动机额定电压UN=220V,额定电流IN=10A,额定转速nN=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.5Ohm,试求:(1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩;(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V,则稳定后的电枢电流与转速为多少?(电枢反应忽略不计)。解:(1) (3) 励磁电流不变时磁通不变,总负载转矩也不变,所以不变,1-22某并励直流电动机额定电压UN
3、=220V,额定电流IN=75A,额定转速nN=1000r/min,电枢回路总电阻Ra=0.26Ohm,额定时励磁回路总电阻Rfn=91Ohm,铁耗及附加损耗pFe+pdelta=600W,机械损耗POhm=198W,电枢反应去磁作用不。试求:(1) 额定运行时的电磁转矩T与输出转矩TN;(2) 理想空载转速;(3) 实际空载电流I0及实际空载转速。解:(1)(2)(3)1-31两台完全相同的并励直流电动机,电枢回路总电阻均为Ra=0.1Ohm,两机在1000r/min时的空载特性均为:I11.31.5U0186.7195.9现将两机在机械上同轴联结,电路上并联于同一个230V的直流电源,轴上
4、不带其他负载,电枢反应及附加损耗均忽略不计。已知当甲机励磁电流为1.4A,乙机的励磁电流为1.3A时,机组的转速为n=1200rpm。试问:(1) 此时哪一台为发电机?哪一台为电动机?(2) 机组总的机械损耗和铁耗为多少?(3) 只调节励磁电流能否改变两机的运行状态(转速不变)?2-10他励直流电动机额定数据如下:PN=60kW,UN=220V,IN=350A,nN=1000RPM,试问:(1) 如果将该机直接起动,则启动电流为多少?(2) 为使启动电流限制在2IN,应在电枢回路串入多大电阻?(3) 如果采用降压启动且使启动电流限制为2IN,端电压应降为多少?解:(1)(2)(3)2-15某他
5、励直流电动机额定数据如下:PN=3kW,UN=220V,IN=18A,nN=1000RPM。电枢回路总电阻Ra=0.8Ohm。试求:(1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停机,要求最大制动电流不超过2In,求制动电阻值;(2) 在项(1)的制动电阻时,如负载为Tz=0.8TN位能转矩,求电机在能耗制动后的稳定速度;(3) 设该机带动Tz=TN位能负载运行于额定状态,采用能耗制动使之最终以500rpm的速度放下重物,求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流;(4) 该机采用能耗制动将Tz=TN的位能负载稳速下放时,所能达到的最低下放转速为多少?(5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动
6、电阻,则制动电流为额定电流多少倍?解:(1)(2)(3)(4)(5)2-17他励直流电动及额定数据为:PN=29kW,UN=440V,IN=76A,nN=1000RPM,Ra=0.377Ohm;试问:(1)该机以500rpm的速度吊起Tz=0.8TN负载转矩,在电枢回路应串多大电阻?(2)用哪几种方法可使Tz=0.8TN的位能负载以500rpm的速度稳速下放?求每种方法的电枢回路串接的电阻值。解:(1)(2)可采用串接电阻能耗制动的方法3-12一台单相变压器,SN=100kVA,U1N/U2N=6000/230V,fN=50Hz,原副边绕组的电阻和漏抗分别为:R1=4.32Ohm,X1=8.9
7、Ohm,R2=0.0063Ohm,X2=0.018Ohm,求:(1)折算到高压方的短路电阻,短路电抗和短路阻抗?(2)折算到低压方的短路电阻,短路电抗和短路阻抗?(3)短路电阻,短路电抗和短路阻抗的标幺值?(4)用百分值表示的短路电压及其分量?(5)满载及cos=1,0.8(滞后),0.8(超前)三种情况下的电压变化率?并对计算结果进行比较和讨论。解:(1)(2) (3)(4)(5),负载为容性,负载为感性,当负载为纯电阻性的时候,由于线圈中电阻的存在,输出电压会略下降。当负载为电感性时,变压器输出电压会比纯电阻性下降。外特性为一条下垂曲线。当负载为电容性时,变压器输出电压随电流增大而上升。3
8、-15一台三相变压器,原、副边绕组的12个端点和各相绕组的极性如图所示。试讲此三相变压器联结成Y/delta-7和Y/Y-4,并画出联接图、相量图和标出各相绕组的端点标志。EcEbEBAa(z)(b(x)(c(y)(ACyzxbcaZYXCBAa(z)(b(x)(c(y)(ECEAEaFigure 1Y/Delta-7BFigure 2Y/Y-4BEaEAECcABCXYZzxycabCAbaEBEbEc3-16画出3-39所示各种联接法的相量图,根据相量图标出联接组号。Figure 3 (a) Y/delta-1 or Y,d1EaEAECEABEcABCcbEBEbEaEAEcAcbFig
9、ure 4 D,D8EcECAEABABCEBCEaEbFigure 5 (c)Y/Y-8EaEAECEABEcABCcbEBEbEaaaECAEABACBEBCEaEbbEccFigure 6 (d) D,Y54-4某三相感应电动机的额定数据如下:PN=30kW, UN=380V, nN=1450r/min, cosN=0.80, N=88%, fN=50Hz,试求:(1)该机的极数;(2)额定转速差;(3)额定电流。解:(1)该机的同步转速可以写成:当极对数p=2时,n1=1500,略高于n1,所以极对数必为:(2)(3)4-6已知某三相交流电机的极对数p=3,定子槽数z1=36,线圈节距
10、y1=5/6,并联支路数a=1,采用双层分布短距迭绕组。试求:(1)用三种不同颜色画出三相绕组展开图,并将之连结成三角形接法。(2)该绕组可以接成哪几种并联支路数?解:(1) (2) 双层绕组每相有2p=6个线圈组。可全部并联,得到最大并联支路数amax=2p=6。若全部串联,可得到每相最少支路数amin=1。也可以两串联,再三并联,得到a=3条支路并联。或三串联,两并联,得到a=2条支路并联。4-10某三相交流电机定子槽数z1=36,极距=9槽,绕组跨距y1=7槽,定子三相双层绕组Y接法。每个线圈匝数Ny=2,并联支路数a=1,气隙每极基波磁通1=0.74Wb,气隙谐波磁密与基波磁密的幅值之
11、比为B5/B1=1/25,B7/B1=1/49,基波及各次谐波磁场转速相等,均为1500rpm。试求:(1)基波、五次谐波和七次谐波的绕组系数;(2)相电动势中的基波、五次谐波和七次谐波分量有效值;(3)合成相电势有效值。解:(1) (2) (3) 4-14某四极单相电机定子绕组串联匝数N1=100匝,基波绕组系数为k1=0.946,三次谐波绕组系数k3=0.568。试求:(1)当通入相电流为i=1.414*5sin314tA时,单相绕组所生的基波和三次谐波磁动势的幅值及脉振频率; (2)若通入的相电流为A时,相电流中的三次谐波电流能否产生基波磁动势?为什么?(3)对于项2写出相绕组所生的基波
12、脉振磁动势表达式;(4)对于项2写出相绕组所生的三次谐波脉振磁动势表达式;(5)若通入的相电流为I=5A的直流电流,求相绕组所生的基波及三次谐波磁动势幅值各为多少?这时该磁动势是什么性质?解:(1)(2)三次谐波电流不能产生基波磁动势。因为沿圆周分布的绕组可以使三次谐波磁动势互相抵消。(3)(4) (5)通入直流电流时,绕组电流无交流分量,所以也没有基波和谐波磁动势产生。此时定子绕组上电流无变化,转子也无法产生感应电流。4-27某三相四极50Hz感应电动机,PN=10kW,UN=380V,nN=1455rpm,定子绕组三角形接法。R1=1.375Ohm,X1=2.43Ohm,r2=1.04Oh
13、m,X2=4.4Ohm,rm=8.34Ohm,Xm=82.6Ohm。额定负载时pOhm+pdelta=205W。试用简化等值电路计算额定负载时的定子电流、功率因数、输入功率和效率。解: 4-28某三相四极50Hz感应电动机,已知输入功率P1=10.7kW,定子铜耗Pcu1=450W,铁耗pfe=200W,转差率S=0.029。试求此时该机的电磁功率PM,总机械功率Pohm,转子铜耗Pcu2及电磁转矩T各为多少?解: 4-36某三相四极50Hz笼式感应电动机PN=3kW,UN=380V,IN=7.25A,Y接法,r=2.01Ohm。空载试验数据:当空载线电压U1=380V时,I0=3.64A,p0=246W,P=11W;短路试验数据:当Ik=7.05A时,短路线电压