电机学第五版课后答案

第一章磁路电机学
1・1磁路得磁阻如何计算？磁阻得单位就是什么?
答:磁路得磁阻与磁路得几何形状（长度、面积）与
性能有关，计算公式为，单位:
1・2铁心中得磁滞损耗与涡流损耗就是怎样产生得，它们各与哪
些因素有关?
答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴
间相互摩擦引起得损耗。

经验公式。

与铁磁材料得磁滞损耗
系数、磁场交变得频率、铁心得体积及磁化强度有关;
涡流损耗咬变得磁场产生交变得电场，在铁心中形成环流（涡
流）,通过电阻产生得损耗。

经验公式。

与材料得铁心损耗系数、
频率、磁通及铁心重量有关。

1・3图示铁心线圈，已知线圈得匝数N=1000,铁心厚度为0、025m（铁心由0、35inm得DR320硅钢片叠成），叠片系数（即
截面中铁得面积与总面积之比）为0、93,不计漏磁,试计算:（1）
中间心柱得磁通为Wb,不计铁心得磁位降时所需得直流励磁
电流;
（2）考虑铁心磁位降时，产生同样得磁通量时所需得励
磁电流。

解:磁路左右对称可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路得
情况:
铁心、气隙截面
(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙得长
度;气隙截面可以不乘系数)
气隙长度
-L25 X 2 +(5-L25-0.025)X 2C /M = 12.45xlO"^»
铁心、气隙中得磁感应强度
(1)不计铁心中得磁位降:
气隙磁场强度
电流
(2)考虑铁心中得磁位降:
铁心磁位降
1・4图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1、5A,线圈B 为50
匝，通入电流1A,铁心截面积均匀，求PQ 两点间得磁位降。

解:由题意可知，材料得磁阻与长度成正比，设PQ 段得磁阻为， 则左边支路得磁阻为:
1・5图示铸钢铁心，尺寸为
(7.5
.T 铁心中 査表可知:
左边线圈通入电流产生磁动势ISOOA。

试求下列三种情况下
右边线圈应加得磁动势值:
气隙磁通为Wb时;
气隙磁通为零时;
右边心柱中得磁通为零时。

解:⑴
査磁化曲线得
气隙中得磁场强度
中间磁路得磁势
左边磁路得磁势
査磁化曲线得
査磁化曲线得
右边线圈应加磁动势
第二章变压器
2-1什么叫变压器得主磁通，什么叫漏磁通？空载与负载时，主磁
通得大小取决于哪些因素?
答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链得磁通叫主磁通, 只与原边或副边绕组交链得磁通叫漏磁通。

由感应电动势公式可知，空载或负载情况下，主磁通得大小取决于外加电压、频率与绕组匝数。

2-2 一台50Hz得变压器接到60Hz得电源上运行时，若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化
答:⑴额定电压不变，则
又，即磁通降低，此时可认为磁路为线性得，磁阻不变，励磁磁势,;
(2)铁耗:，铁耗稍有减小;
⑶,
2-3在导出变压器得等效电路时，为什么要进行归算？归算就是在什么条件下进行得?
答:因为变压器原、副边只有磁得联系，没有电得联系,两边电压、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接得等效电路;
归算原则:保持归算前后副边得磁动势不变。

2-4利用T型等效电路进行实际问题计算时，算出得一次与二次侧电压、电流与损耗、功率就是否为实际值，为什么?
答:一次侧没有经过归算，所以为实际值;
二次侧电压、电流不就是实际值,因为归算前后绕组匝
2-5变压器得激磁阻抗与等效漏阻抗如何测定?
答:激磁阻抗由空载试验测量;等效漏阻抗由短路试验测量。

(具体测量方法略)
2-14有一台三相变压器，额定容量，额定电压,Y,d联结，试求:⑴一次、二次侧得额定电流;(2)—次、二次侧得额定相电压与相电流。

解:⑴
(2)原边Y联结:
副边联结:
2-16有一台单相变压器，已知参数为°当二次侧电压，电流,且(滞后)时:⑴画出归算到高压侧得T型等效电路;⑵用T型等效电路与简化等效电路求与，并比较其结果。

解:(1)归算到高压侧:5
1 r 0 0
£”寸
3 &寸3 E ”
寸
严订扌£
侏 V/6j
相变
(2)T 型等效电路如图示:
—E\ = —Ei =111+12 乙
=20215Z(ry + 53・42Z-36・88°A ・ (1.70+ jlO ・94)Q = 2064244 .GV
=^+/2 = 1・63Z-83・1&A + 53・42Z-36・88・A = 54・56Z-3&12°A
由于在满载得情况下，励磁支路可以忽落不计,所以两种方法 计算得结果相差不大，在误差允许得范围之内。

2-17在图中，各铅垂线上对应得高、低压绕组绕于同一铁心柱
上。

已知A 、B 、C 为正相序,试判断联结组a 与b 得组号。

ABC
ABC
简化等效电路如右图:
i
p
lj\
、
Z
A & Xb A Xp R\
0—I ------------------- »-yYY>A-i —
C
bz
%
Eg
z
X
由图舖
2-19
Eg
b>
z
I 压下得
X y
空载损耗为4900W,空载电流为0、05(标幺值),额定电流下时得短路损耗为14000W,短路电压为乞2%(百分值)。

设归算
后一次与二次绕组得电阻相等，漏抗亦相等，试计算:(1)归算到一次侧时T型等效电路得参数;(2)用标幺值表示时近似等
效电路得参数;(3)负载功率因数为0、8(滞后)时，变压器得额定电压调整率与额定效率;(4)变压器得最大效率，发生最大效率时负载得大小()。

解:(1)归算到一次侧等效电路得参数:
空载试验在低压侧进行,
折算到高压侧:
短路试验在高压侧进行
所以:
即:,
⑵标幺值:
高压侧得电阻基准值
(3)变压器额定电压调整率与额定效率:
(4)变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗
最大效率:
2-20有一台三相变压器…Xdll联结组。

变压器得开路及短路试验数据为
试求一次侧加额定电压时：(1)归算到一次侧时近似等效电路得参数(实际值与标幺值);(2)满载且(滞后)时，二次侧电压与一次侧电流;(3)满载且(滞后)时得额定电压调整率与额定效率。

解:(1)归算到一次侧时近似等效电路得参数
空载试验在低压侧，折算到高压侧:
短路试验在高压侧进行
所以:
标幺值:高压侧得电阻基准值
(3)电压调整率与效率:
满载时
设，则由简化等效电路可知
2-23某变电所有两台组号为Y,ynO得三相变压器并联运行，其数据为
试计算:(1)当总负载为400kVA时，每台变压器分担多少负载;(2)在每台变压器均不过载得情况下，并联组得最大输出就是多少?
解:⑴当时,
设第一台变压器分配负载为，则第二台变压器得负载，满足:
，带入数值计算可得:
⑵求:负载增加时，小得变压器（第二台）先满载，此时
2-25 一台5kVA,480V/120V得普通两绕组变压器，改接成
600V/480V得自耦变压器，试求改接后一次与二次得额定电
流与变压器得容量。

解:
第三章直流电机得稳态分析
3-9 一台四极82kW、230V、970r/min得她励宜流发电机，电枢上共有123个元件，每元件为一匝，支路数。

如果每极得合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极得磁通，试计算当电机输出额定电流时得电磁转矩。

解:由题意可知，空载时:
所以额定情况下:
3-12 一台她励直流发电机得额定电压为230V,额定电流为10A, 额定转速为lOOOr/min,电枢总电阻，励磁绕组电阻，已知在
750r/min时得空载特性如下表所示:
0、4 1、01、62、0 2、5 3、
/A
0 3、64、4 5、2
33 78 120 150 176 194
/V
206 225 240
试求：(1)额定转速、励磁电流为2、5A时,空载电压就是多少？(2)若转速降为900r/min,空载电压为多少？(3)满载时得电磁功率为多少?
解:⑴空载时
时:750r/min,对应176V
当lOOOr/mim对应
(2)n=900r/niiii 时:
(3)满载情况下:
3-13 -台四极82kW、230V. 970r/min得并励直流发电机,，励磁
绕组总电阻,额定负载时并励回路中串入3、5 Q得调节电阻，电刷
压降为2V，铁耗与机械损耗共2、5kW,杂散损耗为额定功率得0、5%,试求额定负载时发电机得输入功率、电磁功率与效率。

解:电磁功率:
输入功率:
3-17 一台17kW、220V得串励直流电动机，串励绕组电阻为0、
12 Q,电枢总电阻为0、2 Q,在额定电压下电动机电枢电流为65A
时,转速为670r/inin,试确定电枢电流增为75A时电动机得转速与电磁转矩(磁路设为线性)<> 解：：时,转速
E«=U N-仁(& + 7?/ )= 220M - 65 X (0.12 + 0.2)V = 199.2V 时:
ft =- - // = - — - 670z/min = 5713r/min
G①瓦G①199.2 75 '
3-18 —台96kW得并励宜流电动机，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bOOr/min,电枢总电阻为0、078 Q,不计电枢反应,试求(1)电动机得额定输出转矩；⑵
额定电流时得电磁转矩；(3)电动机得空载转速。

解：(1)电动机得额定输出转矩:
(2)额定电流时得电磁转矩
，，所以
T厂务警=鑒詳X 60S = 2007.74m
(3)电动机得空载转速：
第四章交流绕组及其电动势与磁动势
4-11计算下列三相、两极、50Hz得同步发电机定子得基波绕组
因数与空载相电动势、线电动势。

已知定子槽数Q二4&每槽内有两根导体,支路数a=l,yl=20,绕组为双层、星形联结, 基波磁通
量©1=1、llWbo
解:极距
槽距角基波绕组系数
每相绕组串联匝数空载相电动势
线电动势
4-12有一三相双层绕组,0=36,2p=4/^5OHz…试求基波、5次、7次与一阶齿谐波得绕组因数。

若绕组为星形联结，每个线
解:
.qa
, sin ——
k ,=仁「匕=sin-^W ------- =sin7(r X …八 =0・902
sin 30°
5次谐波绕组系数
g =S •灯5 =sin5x^90
・U qa sin5x —
- ,5
------ 2- =sin35(rx — = -0-0378 ・ U a 3 X sin 50* qsmjx —
7次谐波绕组系数
■ sin 7 X 纟纟• . 0 ［仃。

=5
=sin7x —90 ---------- = sin490° x -------- = -0136
P
r • r a 3xsin7(r
qsin/x —
每相绕组串联匝数
Egi =4.44/,M,, . 4>, = 4.44 X 50 X 24 X 0.902 x 0.74V = 3556 V
E 粉=4.44 人皿艸齐凤琼=4.44X 5X 50X 24X 0.0378X 云 X jx0.74 = 5.96\/
E 护=4.44昇Nk 迪田?引=4.44x7x5Ox24xO.I36x^XyX0.74 = 10.94V
4-19试求题4-11中得发电机通有额定电流，一相与三相绕组所
产生得基波磁动势幅值。

发电机得容量为12000kW,,额定 电压（线电压）为6、3kV,星形联结。

12000x10’
解:0* 凤；郁=73x73x10^0.8 A = "746A
相磁动势幅值
有两匝，基波磁通d 1=0、74Wb,谐波磁场与基波磁场之比,,
每相只有一条支路，试求基波、5次与7次谐波得相电动势。

三相磁动势幅值
4-21试分析下列情况下就是否会产生旋转磁动势，转向怎样？ (1)
对称两相绕组内通以对称两相正序电流时;(2)三相绕组一 相(例如C 相)断线时。

B?
=—/^,[cos(cyr -x) + cos (釧 + %)] + —&][cos®-x) + cos(Qf+ X —180。

)] 2
即合成磁势为正向旋转得圆形磁势，且幅值等于为单相基
(2)C 相断线得情况下
设，则
所以合成磁势
即合成磁势为脉振磁势，且幅值为单相基波幅值得倍。

4-25两个绕组A 与B,其匝数与绕组因数均相同,A 在空间超前于 B90o + a 电角，若,问要使A 与B 得基波合成磁动势成为正
所以合成磁势
/1 = Al + Al = COSXCOSdV + cos(x-
------- I,
向推移（从A到B）得恒幅旋转磁动势时，得表达式应就是怎样得?
解:设
A相:
B相:
所以
/| = /川 + 九1 =耳| cosAcos<yf + F机COS(Y-90'一a)cos(曲一0) =—仃Jcos® - X)+ cos ⑹ + X)]
+ — ^Jcos@f-x-0 + 9O° +a) +cos(£yf + x-/3-W - a}] 2
逆向旋转波相互抵消，则
cos(期 + X)= -cos伽 + X-/7-9O* -a) = cos(曲+ x — J3 + 90。

一a)
此时
补充题:解析法证明三相绕组通以负序电流时将形成反向推移得
旋转磁动势
证明:
所以
=耳I cosxcostwr + 心 cos(v- 120*)cos(<yf - 240°) + 编]cos(%- 240")cos(twf -120*)
=-/^Jcos 紳-x) + cos (曲 + x)] + —耳Jcos 伽一x-12(r)+ cos (曲+ x-360 )] 2 2
+ —7^,[cos(cyr-% + 120*) + cos(<yf + A--360 )| 2 3
= -&]Cos(<yf + Ar) 厶
幅值点
即该磁动势为反向推移得圆形旋转磁动势
4- 11计算下列三相、两极、50Hz 得同步发电机定子得基波绕组
因数与空载相电动势、线电动势。

已知定子槽数Q==4&每槽内有 两根导体,支路数a=l,yl=20,绕组为双层、星形联结，基波磁通量
4>1=1. llWbo
解:极距
槽距角 基波绕组系数
每相绕组串联匝数 空载相电动势
线电动势
4-12有一三相双层绕组,0=36,2p 二4/^50H 冇试求基波、5次、7
次与一阶齿谐波得绕组因数。

若绕组为星形联结，每个线圈 有两匝，基波磁通e 1=0. 74Wb,谐波磁场与基波磁场之比,, 每相只有一条支路，试求基波、5次与7次谐波得相电动势。

解: 槽距角
5次谐波绕组系数
.-qa
sin5x-i — • -s
2 ・ *2 sml50 c c"。

=sin 350 X = -0• 0378 ・ V a 3xsin5(y ^sm5xy
7次谐波绕组系数
,
sin7x —
.加仃。

fc “ =ka7 •如=sin7x —90 ---------- = sin 490° x ------- = -0 136
P
r
</sin7x|
3570。

每相绕组串联匝数
E 侃=4・44/；皿创・e, =4.44x50x24x0,902 X0.74V = 3556V
ds =4・44/5"紜5・85 叩= 4・44X 5X 50X 24X 0・0378X —x-xO ・74 = 5・96V
25 5
E 炉=4.44邸".B,r/ = 4.44x7x50x24x0J36x^Xyx0.74 = l0,94V
4- 19试求题4-11中得发电机通有额定电流，一相与三相绕组所
产生得基波磁动势幅值。

发电机得容量为12000kW”额定 电压（线电压）为6、3kV,星形联结。

解U "广
=
VSxIsxlO^O.S A = 1374"
相磁动势幅值 三相磁动势幅值
4- 21试分析下列情况下就是否会产生旋转磁动势，转向怎样？⑴
・qa
sin —
— 2
”•…严二皿、册"902 S=S ・5=sin5x¥90 12000x10
对称两相绕组内通以对称两相正序电流时;(2)三相绕组一 相(例如C 相)断线时。

解:⑴设，则
即合成磁势为正向旋转得圆形磁势，且幅值等于为单相基
(2)C 相断线得情况下
设，则
所以合成磁势
即合成磁势为脉振磁势，且幅值为单相基波幅值得倍。

4- 25两个绕组A 与B,其匝数与绕组因数均相同,A 在空间超前于
B90o + a 电角，若,问要使A 与B 得基波合成磁动势成为正
向推移(从A 到B)得恒幅旋转磁动势时，得表达式应就是怎
样得?
B?
所以合成磁势
fl = Zu + Al =厲j cosxcosdV + /cos(x-A
* ------ L
=—打1 [cos 細-X)+ cos (釧 + X)]
+ —/^,[cos(cyf-x) + cos(6yf+ X-180")] 2
解:设
A相:
B相:
所以
/| =办| + 扁=^cosxcos<yr + GcosU-9(y-a)cos(/-0)
=—件Jcos細-X)+ COSfdV + X)] 2
+ —坊[cos細一X- 0 + 90° + a) + cos伽 + x - 0 -90° - a)] 2
逆向旋转波相互抵消，则
cos(6yr+ X)= -cos伽 + x-0-90* -a) = cos(期+ x — J3 + 90* — a)
此时
补充题:解析法证明三相绕组通以负序电流时将形成反向推移得旋转磁动势
证明:
所以
=F机 COSXCOS6ZV + cos(v- 120*)cos(<yf 一240°) + F创 c os (x - 240")
cos (eat -120*)
=-心[cos0-x) + cos(曲 + x)] + —你Jcos伽一x-12(r)+ cos(曲 + X-
360 )]
+ —耳][cos(tyf-x + 120°) + cos(tyf+ X- 360 )] 2
3
=-心cos(£yr+ X)
幅值点
即该磁动势为反向推移得圆形旋转磁动势
第五章感应电机得稳态分析
5-3三相感应电机得转速变化时，转子所生磁动势在空间得转速就是否改变?为什么?
答:不变。

设气隙磁场旋转速度为,转子得转速为n,转差率为，则转子感应电动势与电流得频率为，由此电流产生得磁动势相
对于转子得速度为，则相对于定子得转速为,与转子转速无
关。

即转速变化时，转子产生得磁动势在空间得转速不变。

5-6感应电动机等效电路中得代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去代替?为什么?
答:代表与转子所产生得机械功率对应得等效电阻，消耗在该电阻上得功率代表总得机械功率。

它不能由电抗代替,因为电
抗上损耗得就是滞后得无功功率，不能代替转换成机械功率
得有功功率。

5-11试写出感应电动机电磁转矩得三种表达形式:(1)用电磁功率表达;(2)用总机械功率表达;(3)用主磁通，转子电流与转子得内功率因数表达。

答：(1)用电磁功率表达
(2)用总机械功率表达
⑶用主磁通,转子电流与转子得内功率因数表达
5-13有一台Y联结,380V,50H厶额定转速为Md^/min得三相绕
=0 .
线型感应电动机，其参数为二0、4
去不计，定，转子得电压比为
4。

试求：(1)额定负载时得转差
率;(2)额定负载时得定,转子电
流;(3)额定负载时转子得频率
与每相电动势值。

解:⑴额定转差率
(2)T形等效电路图如右
设，
则
所以
5-14有一台三相四级得笼型感应电动机，额定转差率，电动机得容量=17kW, =380V（D 联结），参数为=0. 715 , =1
74 , =0. 416 , 二3、03 ,二6、2 , =75，电动机得
机械损耗=139W,额定负载时得杂散损耗=320Wo试求额定负载时得定子电流,定子功率因素，电磁转矩，输出转矩
与效率。

解:等效电路如题5・13,设则
所以定子电流定子功率因数
电磁功率
电磁转矩
输出功率
输出转矩
输入功率
5-25试述极对数比为2:1得双速感应电动机得变极原理。

（略）
5-26有一台三相四极得绕线型感应电动机额定转速，转子每相
电阻。

设负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从
1485r/min下调到1050r/min,问转子每相应串入多大得调速
电阻?
解:额定转差率
调速后得转差率设串入调速电阻为，调速前后负载转矩不变所以满足,
补充题:三相感应电动机，=380V（D联结），=7、5kW,额定负载
求:额定情况下得，，，与（线值）。

解:额定转差率
转子侧频率
总机械功率
所以电磁功率
转子铜耗
输入功率
定子电流第六章同步电机得稳态分析
6-4同步发电机电枢反应得性质取决于什么？交轴与直轴电枢反应对同步发电机得运行有何影响?
答:同步发电机电枢反应得性质取决于电枢磁动势与主磁场在空间得相对位置,即激磁电动势与负载电流之间得相角差。

交轴电枢反应产生交轴电枢磁动势，与产生电磁转矩
及能量转换直接相关;直轴电枢反应产生直轴电枢磁动势,
起到增磁或者去磁得作用，与电机得无功功率与功率因数得
超前或滞后相关。

6-6为什么分析凸极同步电机时要用双
反应理论？凸极同步发电机负载运行时，若既不等于，又不等
于，问电枢磁场得基波与电枢磁动势得基波在空间就是否同相,为什么（不计磁饱与）?
答:因为凸极电机得气隙不均匀，分析时需用双反应理论。

当负
电枢磁动势得基波在空间得相位不同，因为交、直轴得磁路不
同，相同大小得磁势产生得磁通不同，如右图。

6-8有一台70000KVA,60000KW,13. 8KV,（星形联结）得三相水
轮发电机,交直轴同步电抗得标幺值分别为试求额定负载时发电机得激磁电动势（不计磁饱与与定子电阻）。

解:额定功率因数,
设，则
6-15有一台=0、& 5得凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机得端电压与负载为,,（滞后），电枢电阻略去不计。

试求发电机得：（1）, ；（2）（保持上面得值）。

解:⑴设，则
令，得
取cos >0则
此时:
6-17 一台31250KVA（星形联结），（滞后）得汽轮发电机与无穷大
电网并联运行，已知发电机得同步电抗，额定负载时得激磁电动势（相），不计饱与与电枢电阻，试求:⑴发电机得额定负
及过载能力各为多少？（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机得输出，使发电机输出得有功功率减少一半，问此时得、、及将变成多少?
解：（1）额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率
设电网相电压为U为参考向量，则, ，即
得方程得解
由数学与原理上讲，两组答案均可以考虑取第一组答案（2）If不变,所以,电网电压U不变
设则
6-24某工厂电力设备得总功率为4500kW,（滞后）。

由于生产发展,
欲新添一台lOOOkW得同步电动机，并使工厂得总功率因数提高到0、8（滞后），问此电动机得容量与功率因数应为多少（电动机得损耗忽略不计）?
解:添加前:,（滞后）
所以新添加得电动机:
=20.11Z-24.20° A
,(超前)
答：(1)用电磁功率表达
(2)用总机械功率表达 (3)用主磁通,转子电流与转子得内功率因数表达
5-13有一台Y 联结,380V ，50Hz,额定转速为1444r/min 得三相绕
解：(1)额定转差率
(2)T 形等效电路图如右
设，则
21939Z0*
, ~n A
几（冬+应） *0（而而+门）
尺+九+ ——-04+*+ —
Y + jg + 心） 0.0373 + " *U\ 1\ =
士亍丄—一20心 - 24.20、V A
7 +丿仇+吃丿 而方r4i ⑶
= 18.98470.46°
所以
5-14有一台三相四级得笼型感应电动机，额定转差率，电动机得
容量=17kW,=380V （D 联结），参数为=0、715,=1^ 74尸0、 416,=3. 03,=6. 2,=75,电动机得机械损耗=139W,额定负载
时得杂散损耗=320Wo 试求额定负载时得定子电流，定子功 率因素，电磁转矩，输出转矩与效率O
解:等效电路如题5・13,设则
Qon /A® ------------ 竺仝一 ------------ A = 18・57Z-26・35°A
(6.2 + /75)(—— + /3.03) 0.715+.74 + --------- 补 °0200 — (6,2 + ——) + 7(75 + 3.03) 0.0200 八
电磁功率 电磁转矩 输出功率A=o-.) •Pc -Pa-P 、=((1-5)x1783519-139-320) = 1701&06W
所以定子电流 定子功率因数
R.・ —+丿尬 S _______________ 傀+几)(冬+凡) S =18.57 X ,0.416
( ----- + 73.03)
0.0200) (6.2+
= 4.72 A
输出转矩
输入功率
= (17835 .19+ 3x4.722 x6.2 + 3x 18.572 xO.715)W = 18989 .26W
5-25试述极对数比为2:1得双速感应电动机得变极原理。

（略）5-26有一台三相四极得绕线型感应电动机额定转速，转子每相
电阻。

设负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从
1485r/min下调到1050r/min,问转子每相应串入多大得调速
电阻?
解:额定转差率
调速后得转差率设串入调速电阻为，调速前后负载转矩不变所以满足,
补充题:三相感应电动机尸380V（D联结）=7、5kW,额定负载时”
求:额定情况下得”，与（线值）。

解:额定转差率
转子侧频率
总机械功率
所以电磁功率
转子铜耗
输入功率+ 几“]+ P& = (7898.44 + 474 + 231)1^ = 8603 MW
定子电流第六章同步电机得稳态分析
6-4同步发电机电枢反应得性质取决于什么？交轴与直轴电枢
反应对同步发电机得运行有何影响?
答:同步发电机电枢反应得性质取决于电枢磁动势与主磁场在
空间得相对位置,即激磁电动势与负载电流之间得相角差。

交轴电枢反应产生交轴电枢磁动势，与产生电磁转矩及能量
转换直接相关;直轴电枢反应产生直轴电枢磁动势，起到增
磁或者去磁得作用，与电机得无功功率与功率因数得超前或
需用双反应理论。

当负载运行时，若既不等于，又不等于，电枢
磁场得基波与电枢磁动势得基波在空间得相位不同，因为
滞后相关。

答:因为凸极电机得气隙不均匀,分析时
6-6
交、直轴得磁路不同，相同大小得磁势产生得磁通不同，如右
6-8有一台70000KVA,60000KW43. 8KV,（星形联结）得三相水
轮发电机,交直轴同步电抗得标幺值分别为试求额定负载时发电机得激磁电动势（不计磁饱与与定子电阻）。

解:额定功率因数，
设，则
6-15有一台二0、& 5得凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机得端电压与负载为滞后），电枢电阻略去不计。

试求发电机得:（1）,;（2）（保持上面得值）。

解:⑴设，则
E Q=U +〃•x；=lZ0° +jZ-36.87° X 0.5 = 1.364 7.1°
即
1,603x1
0.8 sin% （—丽）sin2"2.00sin5 + 0.375sin2d
令，得
取cos>0则此时:
6-17 一台31250KVA（星形联结），（滞后）得汽轮发电机与无穷大
电网并联运行，已知发电机得同步电抗，额定负载时得激磁电动势（相），不计饱与与电枢电阻，试求:⑴发电机得额定负载时,端电压U、电磁功率、功率角、输出得无功功率及过载能力各为多少？
（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机得输出,使发电机输出得有功功率减少一半，问此时得"及将变成多少?
解:⑴额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率
设电网相电压为U为参考向量，则, ，即
(1.72 X10')- =U- + 2 x 47062 .5 x 10’ +( 47062 .5 x 10°十62750 xlOj
U U
得方程得解由数学与原理上讲，两组答案均可以考虑取第一组答案
（2）If不变，所以，电网电压U不变
设则
詈』駕工严%—曲
6-24某工厂电力设备得总功率为4500kW,（滞后）。

由于生产发展, 欲新添一台lOOOkW得同步电动机，并使工厂得总功率因数提高到
0、8（滞后），问此电动机得容量与功率因数应为多少（电动机得
损耗忽略不计）?
解:添加前：,（滞后）
所以新添加得电动机:
,（超前）
第一章磁路电机学
1・1磁路得磁阻如何计算？磁阻得单位就是什么?
答:磁路得磁阻与磁路得几何形状（长度、面积）与
性能有关，计算公式为，单位:
1・2铁心中得磁滞损耗与涡流损耗就是怎样产生得，它们各与哪
些因素有关?
答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴
间相互摩擦引起得损耗。

经验公式。

与铁磁材料得磁滞损耗
系数、磁场交变得频率、铁心得体积及磁化强度有关;
涡流损耗咬变得磁场产生交变得电场，在铁心中形成环流（涡
流）,通过电阻产生得损耗。

经验公式。

与材料得铁心损耗系数、
频率、磁通及铁心重量有关。

1・3图示铁心线圈，已知线圈得匝数N=1000,铁心厚度为0、025m（铁心由0、35mm得DR320硅钢片叠成），叠片系数（即
截面中铁得面积与总面积之比）为0、93,不计漏磁,试计算:（1）
中间心柱得磁通为Wb,不计铁心得磁位降时所需得直流励磁
电流;
（2）考虑铁心磁位降时，产生同样得磁通量时所需得励磁电流。

解:磁路左右对称可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路得
情况:
铁心、气隙截面
(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙得长 度;气隙截面可以不乘系数)
气隙长度
-L25 x2 +(5-L25-0.025)x2t7M = 12.45xlO"^»
铁心、气隙中得磁感应强度
⑴不计铁心中得磁位降:
气隙磁场强度 磁势 电流
(2)考虑铁心中得磁位降:
铁心磁位降 1・4图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1、5A,线圈B 为50
匝，通入电流1A,铁心截面积均匀，求PQ 两点间得磁位降。

解:由题意可知，材料得磁阻与长度成正比，设PQ 段得磁阻为, 则左边支路得磁阻为:
1・5图示铸钢铁心，尺寸为
左边线圈通入电流产生磁动势ISOOA 。

试求下列三种情况下 右边线圈应加得磁动势值:
(7.5 铁心中
査表可知:
气隙磁通为Wb时;
气隙磁通为零时;
右边心柱中得磁通为零时。

解:⑴
査磁化曲线得
气隙中得磁场强度
中间磁路得磁势
左边磁路得磁势
査磁化曲线得
査磁化曲线得
右边线圈应加磁动势
査磁化曲线得
査磁化曲线得
右边线圈应加磁动势
⑶由题意得
由(1)、(2)可知
査磁化曲线得
气隙中得磁场强度
中间磁路得磁势
査磁化曲线得
已知
，假设合理右边线圈应加磁动势
第二章变压器
2-1什么叫变压器得主磁通，什么叫漏磁通？空载与负载时，主磁通得大小取决于哪些因素?
答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链得磁通叫主磁通,
只与原边或副边绕组交链得磁通叫漏磁通。

由感应电动势公式可知，空载或负载情况下，主磁通得大小取决于外加电压、频率与绕组匝数。

2-2 一台50Hz得变压器接到60Hz得电源上运行时，若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化
答:⑴额定电压不变，则
又，即磁通降低，此时可认为磁路为线性得，磁阻不变，励磁磁势,;
(2)铁耗:，铁耗稍有减小;
⑶,
2-3在导出变压器得等效电路时，为什么要进行归算？归算就是在什么条件下进行得?
答:因为变压器原、副边只有磁得联系，没有电得联系,两边电压、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接得等效电路;
归算原则:保持归算前后副边得磁动势不变。

2-4利用T型等效电路进行实际问题计算时，算出得一次与二次侧电压、电流与损耗、功率就是否为实际值，为什么?。