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1、姓名：学 号：年级：学习中心：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=800A，问此时电磁转矩为多少？如改为单波
2、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=220V，额定电流IN=75A，额定转
3、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，轴上不带其他负载，电枢反应及附加损耗均忽略不
4、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）？解：（1）当甲励磁电流为1.4A，转速为1000r/min时，从空载特性解得此转速下的电动势为195.9V，则当转速为1200r/min时，甲 230(v),同理，你乙在转速为1200r/min时的电动势为：乙 230(v),因为甲 UN,UN,故甲为发电机，乙为电动机。（2） 据项（1）有： 电动机：乙； 由于电动机乙与发电机甲同轴联结，乙机的轴上输出功率
5、P2乙即为甲机的输入功率，即则：（3） 调节励磁电流可以改变两机的运行状态，例如将使的同时，将，使，这样就可以使甲机变为电动机，乙机成为发电机，也可以调If，使两机在1200r/min时都作电动机运行，它们都从电网吸收电功率，共同拖动轴上的同一个机械负载，但是不能使两机都作发电机运行（因为无源电动机）。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)
6、(2)(3)2-15某他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
7、用能耗制动停机而不接制动电阻，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.
8、32Ohm，X1=8.9Ohm，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
9、电压随电流增大而上升。3-15一台三相变压器，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-7Figure 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,d1Figure 4 D,D8EcECAEAB
10、ABCEBCEaEbFigure 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y1=5/6，并联支路数a=1，采用
11、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比为B5/B1=1/25，B7/B1
12、=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脉振磁动势表达式；(4)对于项2写出
13、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=1.04Ohm，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：
