《电机学》第四版课后答案
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能,其磁导率极高(可达到真空磁导率的数百乃至数千倍),能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅,增加了材料的电阻率,从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下,磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时,将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m 式中, β为频率指数,与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此,铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止,单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势,与变压器工作时的情况一样,并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时,单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢,磁导率减小,这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时,磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时,磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小,没有饱和,则可以用叠加原理。
电机及推动基础答案第四版
2-14 直流电动机的调速方法有几种?各有何特点?
答:由电动机的转速表达式可知调速方法有三种:
(1)改变励磁电流调速:通过调节励磁回路的附加电阻实现调速,由于励磁电流不大,消耗功率小,这是一种简单经济的方法;由于调节电阻为零时(即不串电阻)为最低转速,故只能从额定转速往上调,又称弱磁调速;机械特性斜率(又称为硬度)发生变化,并上下移动;由于受机械性能限制,调速范围不大;为使电机在调速过程中得到充分利用,对不同转速下的容许电流都为额定电流,则容许负载特性为恒功率特性,一般用于恒功率调速。
5-5等效电路中的 代表什么?能不能不用电阻而用电感和电容来代替,为什么?
答: 代表与机械负载对应的附加电阻,即该电阻消耗的电功率实际为电动机输出的机械功率。
因输出功率为有功功率故只能用电阻代替而不能用无功元件电感或电容代替。
注:异步电动机的等值电路与变压器的等值电路有无差别?作异步电动的等值电路时,用等效的不动的转子代替旋转的转子,要求保持哪些量不变?
2-5单迭绕组和单波绕组的元件联接规律有何不同?同样极对数为P的单迭绕组和单波绕组的支路对数为何相差P倍?
答:单迭绕组元件联接规律为:将同一磁极的元件串联构成电刷间的支路,故支路2a=磁极数2P;
单波绕组元件联接规律为:将同一极性的元件串联构成支路,由于电机只有两种磁极即N、S,故支路数2a=2.
2-7 直流电动机有那几种励磁方式?在不同励磁方式下,线路电流、电枢电流、励磁电流有何关系?
答:直流电机的励磁方式有4 种:他励、并励、串励和复励。
2-8 什么因素决定直流电动机电磁转矩的大小?电磁转矩的性质和电动机运行方式有何关系?
答:由电磁转矩的计算公式可知:其大小由取决于电机结构参数的转矩常数、每极磁通量(可通过改变励磁电流改变)、电枢电流(可通过改变电枢电压改变)所决定的。
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案Word版
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能,其磁导率极高(可达到真空磁导率的数百乃至数千倍),能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅,增加了材料的电阻率,从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下,磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时,将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m式中, β为频率指数,与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此,铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止,单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势,与变压器工作时的情况一样,并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时,单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢,磁导率减小,这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时,磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时,磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小,没有饱和,则可以用叠加原理。
04级电机学答案
四、计算题〔A〕〔1〕一台并励直流发电机,额定功率P N=10KW,额定电压U N=230V,额定转速n N=1450r/min,电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.532Ω;励磁绕组电阻R f=215Ω;额定负载时的电枢铁损耗P Fe=442W;机械损耗P m=104W,杂散损耗略去不计。
试求:①额定负载时的电枢绕组电动势E aN; 〔4分〕②额定负载时的电磁转矩;〔4分〕③额定负载时的效率。
〔4分〕〔2〕并励直流电动机,额定功率P N=7.5KW,额定电压U N=220V,额定电流I N=41.2A,额定转速n N=1500r/min,额定励磁电流I fN=1.2A,电枢绕组回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕Ra=0.55Ω,略去电枢反响影响,且C TΦ=9.55C eΦ。
试求:①额定情况下,励磁回路的电阻;〔2分〕②额定负载时的电磁转矩;〔4分〕③如果电网压降低到200V,求此时电机的转速为多少?〔该电动机在200V电压下运行时,励磁电流I f=1.09A,对应的C eΦ=0.127Wb,并设负载转矩保持不变。
〕〔4分〕四、计算题〔B〕〔1〕一台并励直流发电机,励磁回路电阻R f=44Ω,负载电阻R L=4Ω,电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.25Ω,端电压U=220伏。
试求:①励磁电流I f和负载电流I;〔4分〕②电枢电流I a和电枢电动势E a;〔4分〕③电磁功率P e和输出功率P2;〔4分〕〔2〕一台并励直流电动机,P N=17KW,U N=220V,n N=3000r/min,I N=88.9A电枢回路总电阻〔包括电刷接触电阻〕R a=0.114Ω,励磁回路电阻R f=181.5Ω,略去电枢反响影响。
试求:①额定负载时的电磁转矩〔C TΦ=9.55C eΦ〕;〔4分〕②额定负载时的效率;〔2分〕③当电枢回路串入电阻r a=0.15Ω时,在额定输出转矩时的转速。
〔4分〕B卷:程小华电机学下试题直流电机之第4和5两章22分判断题5个:5分〔Yes / No〕1. 空载特性是指n=n N=常值,I=0时,电枢的空载端电压与励磁电流之间的关系。
电机与拖动基础答案(第四版)
电机与拖动基础答案(第四版)电机与拖动基础答案(第四版)第一章电机基础知识1.1 电机的定义及分类电机是一种将电能转化为机械能的设备。
根据电源类型和工作原理的不同,电机可分为直流电机和交流电机两大类。
1.2 电机的工作原理直流电机的工作原理基于电流的方向和大小来决定磁场的方向和大小,从而产生电磁力。
交流电机则是通过电流的频率和大小的变化来产生旋转磁场,从而实现转动。
1.3 电机的结构及组成电机主要由定子、转子、电磁铁、机械轴等部件组成。
定子和转子之间的磁场交互作用使电机能够产生转动。
1.4 电机的性能参数主要包括额定功率、额定转速、效率、启动方式、绝缘等级等。
这些参数可以帮助我们选择合适的电机来满足特定的工作需求。
第二章拖动系统基础知识2.1 拖动系统的定义和组成拖动系统是由电机和负载设备组成的一套驱动装置,用于实现设备的运动和控制。
它包括电机、传动装置、控制装置等。
2.2 传动装置的分类传动装置通常分为机械传动和电子传动两种类型。
机械传动包括齿轮传动、带传动、链传动等,而电子传动主要使用变频器等电子设备来实现。
2.3 拖动系统的控制方式拖动系统可以采用手动控制、自动控制和远程控制等方式。
不同的应用场景需要选择合适的控制方式来实现对拖动系统的灵活控制。
第三章电机和拖动系统的选型和设计3.1 选型要点和方法根据实际工作负载和运行环境条件,我们需要明确电机的功率、转速、绝缘等级等要求,并结合实际情况进行合适的选型。
3.2 设计要点和方法拖动系统的设计需要考虑传动装置的类型、传动比、传动效率等因素。
同时,还需要综合考虑安全性、可靠性和经济性等方面的要求。
3.3 电机和拖动系统的故障分析与排除当电机和拖动系统发生故障时,我们需要进行故障分析,找出问题的原因,并采取相应的措施进行排除,以确保系统的正常运行。
结语电机与拖动基础答案(第四版)对于理解电机的基本原理和拖动系统的选型设计具有重要的参考价值。
通过深入学习和理解这些知识,我们可以更好地应用电机和拖动系统,为各行各业提供高效、安全的驱动方案。
电机学第四版课后答案
电机学第四版课后答案电机学第四版课后习题答案第⼀章磁路电机学1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的⼏何形状(长度、⾯积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m µ=,单位:Wb A1-2 铁⼼中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产⽣的,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的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁⼼的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产⽣交变的电场,在铁⼼中形成环流(涡流),通过电阻产⽣的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁⼼损耗系数、频率、磁通及铁⼼重量有关。
1-3 图⽰铁⼼线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁⼼厚度为0.025m (铁⼼由0.35mm 的DR320硅钢⽚叠成),叠⽚系数(即截⾯中铁的⾯积与总⾯积之⽐)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间⼼柱的磁通为4105.7-?Wb ,不计铁⼼的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁⼼磁位降时,产⽣同样的磁通量时所需的励磁电流。
解:磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁⼼、⽓隙截⾯2422109.293.01025.1025.0m m A A --?===δ(考虑边缘效应时,通长在⽓隙截⾯边长上加⼀个⽓隙的长度;⽓隙截⾯可以不乘系数) ⽓隙长度m l 41052-?==δδ铁⼼长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+-= 铁⼼、⽓隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244==Φ==--δ (1) 不计铁⼼中的磁位降:⽓隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1?=?==-πµδδ磁势A A l H F F I 500105100.146==?==-δδδ电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁⼼中的磁位降:铁⼼中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=铁⼼磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=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 两点间的磁位降。
电机学课后 思考题 习题 答案
1.2 变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电压吗,为什么? 答:若一次绕组接直流电源,则铁心中将产生恒定的直流磁通,绕组中不会产生感应电动势,所以 二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3 变压器铁心的作用是什么?为什么要用 0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答:变压器铁心的主要作用是形成主磁路,同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料 是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗,而用薄的(0.35mm 厚)表面绝缘的硅钢片叠成 是为了减小铁心中的涡流损耗(涡流损耗与硅钢片厚度成正比)。 1.4 变压器有哪些主要部件,其功能是什么? 答:变压器的主要部件是器身,即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路,也是绕组的机械骨架; 绕组构成变压器的电路,用来输入和输出电能。除了器身外,变压器还有一些附属器件,如绝缘套管、 变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答:变压器一次绕组加额定电压,二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答:变压器传递电能时,内部损耗很小,其效率很高(达 95%以上),二次绕组容量几乎接近一次 绕组容量,所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么? 答:变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质,起绝缘和冷却作用。
1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压,而不能改变频率? 答:变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通,根据电磁感
应定律 e N d 可知,原、副绕组的感应电动势(即电压)与匝数成正比,所以当原、副绕组匝数 dt
《电机学》课后习题答案(3-7单元)
第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心? 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83.8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上,等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小,而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么? 解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些cu P :如果是同一电流,则无差别。
电机原理及拖动 第4版 习题及答案(边春元) 第八章思考与习题解答
第八节思考题及答案.什么是特种电机?特种电机的分类?答:与传统直流电机、异步电机和同步电机相比,在工作原理、励磁方式、技术性能或功能及结构上有较大特点的电机统称为特种电机。
特种电机大致划分为如下几类:永磁电机、磁阻类电机、伺服电动机、直线电动机、信号检测与传感电机以及非传统电磁原理电机等。
1.永磁同步电动机与电励磁同步电动机在结构上有什么相似之处,又有什么不同之处?两者相比,永磁同步电动机有什么特点?答:永磁同步发电机与电励磁同步发电机在结构上的不同在于前者采用永磁体建立磁场,取消了励磁绕组、励磁电源、集电环和电刷等,结构简单、运行可靠。
假设采用稀土永磁,可以提高气隙磁密和功率密度,具有体积小、重量轻的优点。
但永磁同步发电机制成后,难以通过调节励磁磁场以控制输出电压,使其应用受到了限制。
2.永磁同步电动机径向式和切向式转子磁极结构各有什么优点?答:径向式结构:漏磁系数小、转轴上不需采取隔磁措施、转子冲片机械强度相对较高、安装永磁体后转子不易变形等。
切向式结构:在于一个极距下的磁通由相邻两个磁极并联提供,可得到更大的每极磁通。
尤其当电动机极数较多,而径向式结构又不能提供足够的每极磁通时,这种结构便具有明显的优势。
此外,这种转子结构的凸极效应明显,产生的磁阻转矩在电机总转矩中的比例可达40%,这对充分利用磁阻转矩,提高电动机功率密度和扩展电动机的恒功率运行范围都是有利的。
3.简述永磁无刷电动机的构成,其中位置传感器有哪几种?答:永磁无刷直流电动机由电动机本体、转子位置检测装置和功率驱动电路三局部组成。
常用的位置传感器主要有电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置传感器,其中,磁敏式位置传感器种类有多种,如霍尔元件、磁敏晶体管以及磁敏电阻器等。
4.永磁无刷直流电动机为什么一定要有位置传感器或间接位置传感器?答:永磁无刷直流电机位置传感器的作用是为控制器提供当前转子磁极所处位置,控制器根据转子位置和电机转向来确定各功率管的导通状态。
(完整版)《电机学》课后习题答案
《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d L e d t Lψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能,其磁导率极高(可达到真空磁导率的数百乃至数千倍),能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅,增加了材料的电阻率,从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下,磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时,将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m 式中, β为频率指数,与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此,铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止,单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势,与变压器工作时的情况一样,并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时,单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢,磁导率减小,这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时,磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时,磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小,没有饱和,则可以用叠加原理。
《电机学》课后习题答案解析
《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性?解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小.电机:热轧硅钢片,永磁材料铁氧体稀土钴钕铁硼变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f,磁通密度B,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与。
磁场交变频率f,磁通密度,材料,体积,厚度有关1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d Le dtLψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am lμ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中,若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时,问 (1)绕组内为什么会感应出电动势?(2)标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向; (3)写出一次侧电压平衡方程式;(4)当电流i 1增加或减小时,分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
电机学 第四版 汤蕴璆 (十五课本)课后答案
电机学 第四版 汤藴 (十五课本)第二章 变压器2-2、一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化?解:ΦfN E U N 444.=≈ ,50=f 时,N U N 5044450⨯=.Φ,60=f 时,NU N6044460⨯=.Φ,655060=ΦΦ。
磁通减小为原来的5/6,不考虑磁路饱和,磁通和激磁电流成正比,激磁电流减小; 铁耗变小:50705023125023150312603160606565566556Fe Fe m Fe m Fe Fe P P G B f C G B f C P .....⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=≈漏磁回路磁阻不变,漏电感不变,漏抗变大。
2-14 有一台三相变压器,额定容量kVA S N 5000=,额定电压kV U U N N 361021.=,Y ,d 联结,试求:(1)一次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。
解:(1)一次、二次侧的额定电流:A U S I N N N 68.2881035000311=⨯==;A U S I N N N 23.4583.635000322=⨯==(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流:一次Y 连接:A I I N N 6828811.==φ;kV U U N N 77375310311.===φ; 二次∆连接:A I I N N 57264323458322..===φ;kV U U N N 3622.==φ;2-16 一台单相变压器,其一次电压为220V ,50Hz ,一次绕组的匝数N 1=200匝,铁心的有效截面积241035m A -⨯=,不计漏磁。
试求:(1)铁芯内主磁通的幅值和磁通密度。
(2)二次侧要得到100V 和36V 两种电压时,二次绕组的匝数。
(3)如果一次绕组有%5±匝数的抽头,如图所示,二次绕组的电压是多少? 解:(1)主磁通的幅值m ΦWb fN U fN E m 311111095.42005044.422044.444.4-⨯=⨯⨯=≈=Φ磁通密度m BT AB mm 41.110351095.443=⨯⨯==--Φ(2)二次绕组的匝数2N212121N N E E U U =≈912201002001212≈⨯=⨯=U U N N 匝33220362001212≈⨯=⨯=U U N N 匝(3)当210200%)51(1=⨯+=N 匝时,3.95210912201212=⨯=⨯=N N U U 匝5.34210332201212=⨯=⨯=N N U U 匝当190200%)51(1=⨯-=N 匝时,4.105190912201212=⨯=⨯=N N U U 匝2.38190332201212=⨯=⨯=N N U U 匝2-20、有一台三相变压器,kV kV U U kVA S N N N 3610560021.,==,Y,d11联结组。
电机学第四版课后习题答案
电机学第四版课后习题答案1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?答:不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。
性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器,变比221==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。
于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12fB p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增, 铜损耗120r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
电机及拖动基础第4版思考题与习题解答
思考题与习题解答《电机及拖动基础》(4版)第一章直流电机1-1 在直流电机中,电刷之间的电动势与电枢绕组某一根导体中的感应电动势有何不同?解:前者是方向不变的直流电动势,后者是交变电动势;前者由多个电枢元件(线圈)串联而成,电动势相对后者的绝对值要大。
1-2 如果将电枢绕组装在定子上,磁极装在转子上,则换向器和电刷应怎样放置,才能作直流电机运行?解:换向器放置在定子上,电刷放置在转子上,才能作直流电机运行1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别?它们是怎样产生的?而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势,a E 又有何区别?它们又是怎样产生的?解:直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的,直流电动机的电磁转矩T 是驱(拖)动性质的,它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力,形成了电磁转矩;直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ,直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ,电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。
1-4 直流电机有哪些主要部件?各起什么作用?解:直流电机的主要部件有定子:主磁极(产生主极磁场)、机座(机械支撑和导磁作用)、换向极(改善换向)、电刷(导入或导出电量);转子:电枢铁心(磁路的一部分,外圆槽中安放电枢绕组)、电枢绕组(感应电动势,流过电流,产生电磁转矩,实现机电能量转换)、换向器(与电刷一起,整流或逆变)1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用?解:换向器与电刷滑动接触,在直流发电机中起整流作用,即把线圈(元件)内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。
在直流电动机中起逆变作用,即把电刷间的直流电逆变成线圈(元件)内的交变电,以保证电动机能向同一个方向旋转。
1-6 一台直流发电机,min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。
解: A U P I N N N 43.630230101453=⨯==1-7 一台Z4-250-42他励直流电动机,min,/1000%,46.90,440,160r n V U kW P N N N N ===-η求其额定电流和额定负载时的输入功率。
电机及拖动基础第4版思考题与习题解答
思考题与习题解答《电机及拖动基础》(4版)第一章直流电机1-1 在直流电机中,电刷之间的电动势与电枢绕组某一根导体中的感应电动势有何不同?解:前者是方向不变的直流电动势,后者是交变电动势;前者由多个电枢元件(线圈)串联而成,电动势相对后者的绝对值要大。
1-2 如果将电枢绕组装在定子上,磁极装在转子上,则换向器和电刷应怎样放置,才能作直流电机运行?解:换向器放置在定子上,电刷放置在转子上,才能作直流电机运行1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别?它们是怎样产生的?而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势,a E 又有何区别?它们又是怎样产生的?解:直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的,直流电动机的电磁转矩T 是驱(拖)动性质的,它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力,形成了电磁转矩;直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ,直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ,电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。
1-4 直流电机有哪些主要部件?各起什么作用?解:直流电机的主要部件有定子:主磁极(产生主极磁场)、机座(机械支撑和导磁作用)、换向极(改善换向)、电刷(导入或导出电量);转子:电枢铁心(磁路的一部分,外圆槽中安放电枢绕组)、电枢绕组(感应电动势,流过电流,产生电磁转矩,实现机电能量转换)、换向器(与电刷一起,整流或逆变)1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用?解:换向器与电刷滑动接触,在直流发电机中起整流作用,即把线圈(元件)内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。
在直流电动机中起逆变作用,即把电刷间的直流电逆变成线圈(元件)内的交变电,以保证电动机能向同一个方向旋转。
1-6 一台直流发电机,min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。
解: A U P I N N N 43.630230101453=⨯==1-7 一台Z4-250-42他励直流电动机,min,/1000%,46.90,440,160r n V U kW P N N N N ===-η求其额定电流和额定负载时的输入功率。
电机与拖动技术 第四版 电机与拖动习题解答 (本章节完整)
第1章 思考题与习题1-1直流电机由哪些主要部件构成?各部分的主要作用是什么? 答:(一)定子1.主磁极:建立主磁通,包括: 铁心:由低碳钢片叠成绕组:由铜线绕成2.换向磁极:改善换向,包括: 铁心: 中大型由低碳钢片叠成。
小型由整块锻钢制成。
绕组:由铜线绕成。
3.机座和端盖:固定、支撑、保护,同时构成主磁路的一部分,用铸铁、铸钢或钢板卷成。
4.电刷装置:与换向器配合,引出(或引入)电流,电刷由石墨等材料制成。
(二)转子1. 电枢铁心:构成主磁路,嵌放电枢绕组。
由硅钢片叠成。
2. 电枢绕组:产生感应电动势和电磁转矩,实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3. 换向器:与电刷配合,引入、引出电流,由换向片围叠而成。
4. 转轴和轴承:使电枢和换向器灵活转动。
1-2简述直流发电机的工作原理答:直流发电机主磁极通电产生主磁场,电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体a 为例), 电枢绕组的a 导体处于N 极底下, 由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙,转半圈后,a 处于S 极下,电动势方向变为⊕,再转半圈,又回到原来位置,电动势又为⊙……,它通过电刷和换向器,把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
这就是直流发电机的工作原理。
1-3简述直流电动机的工作原理答:直流电动机主磁极通电产生主磁场,电枢绕组通过电刷引入直流电,(如图示瞬间以导体a 为例),电枢绕组的a 导体处于N 极底下,电流方向为⊙,由“电磁生力”定则判得产生电磁转矩势方向为逆时针,转半圈后,a 处于S 极下,电流方向变为⊕,产生电磁转矩势方向仍为逆时针,再转半圈,又回到原来位置……,它通过电刷和换向器,把外电路的直流电变为电枢绕组内部的交流电,从而产生恒定方向的电磁转矩,使直流电动机沿着一个方向旋转。
这就是直流电动机的工作原理。
1-4在直流电机中,为什么要用电刷和换向器,它们各自起什么作用?答:在直流电机中,用电刷和换向器配合,把发电机电枢绕组内部的交流电流引出到外电路.N S a +_AB . N S a-+AB变为直流电。
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电机学第四版课后习题答案第一章 磁路 电机学1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:Wb A1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,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的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=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 两点间的磁位降。
解:由题意可知,材料的磁阻与长度成正比,设PQ 段的磁阻为m PQ R R =,则左边支路的磁阻为m R 311: mm R R F F 31121+-=Φ A A R F F m PQ 43.7110014111503111=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-=⋅Φ-= 1-5 图示铸钢铁心,尺寸为左边线圈通入电流产生磁动势1500A 。
试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值:(1) 气隙磁通为41065.1-⨯Wb 时; (2) 气隙磁通为零时;(3) 右边心柱中的磁通为零时。
解:(1)Wb fe ed af41065.1-⨯=Φ=Φ=ΦT T B B ed af 66.0105.21065.144=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 500==气隙中的磁场强度m A m A H 34741071.4771075.21041065.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ ∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020500105.21071.477--⨯⨯+⨯⨯⨯=A 28.1294=∴左边磁路的磁势()A A F dcba 72.20528.12941500=-= m A m A l F H dcba dcba dcba 44.4115.072.205===查磁化曲线得T B dcba 56.0=∴W b W b dcba 441024.210456.0--⨯=⨯⨯=Φ ∴()W b W b aghd 441059.01065.124.2--⨯=⨯-=Φ∴T T B aghd12.01051059.044=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H aghd 80=∴A A F aghd 6075.080=⨯=∴右边线圈应加磁动势()A A F F F aghd ad 28.12346028.12942=-=-=(2) 0=ad F m A m A l F H d c b ad c b a30005.015001=== 查磁化曲线得T B dcba 5.1=∴W b W b dcba 441061045.1--⨯=⨯⨯=Φ ∴W b dcba aghd 4106-⨯=Φ=Φ∴T T B aghd2.110510644=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H aghd 1270=∴A A F aghd 95275.01270=⨯=∴右边线圈应加磁动势A A F F aghd 95275.012702=⨯==(3) 由题意得dcba ad Φ=Φ由(1)、(2)可知W b W b ad 441024.21065.1--⨯<Φ<⨯ 取W b ad 41075.1-⨯=Φ则T T B B ed af 7.0105.21075.144=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 550==气隙中的磁场强度m A m A H 3474107.5061075.21041075.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ ∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020550105.2107.506--⨯⨯+⨯⨯⨯=A 8.1376=∴W b ad dcba 41075.1-⨯=Φ=Φ ∴T T B dcba4.01041075.144=⨯⨯=--查磁化曲线得m A H dcba 310=∴A A F dcba 1555.0310=⨯=A A A F F F dcba ad 15318.1376155=+=+= 已知A F 15001=1F F ≈,∴假设合理∴右边线圈应加磁动势A F F ad 8.13762==第二章 变压器2-1 什么叫变压器的主磁通,什么叫漏磁通?空载和负载时,主磁通的大小取决于哪些因素?答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链的磁通叫主磁通,只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知,空载或负载情况下11E U ≈,主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。
2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时,若额定电压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化答:(1)额定电压不变,则'1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N又5060'=f f ⇒6050'=ΦΦ, 即Φ=Φ65'磁通降低,此时可认为磁路为线性的,磁阻sl R m μ=不变,励磁磁势m m R N I Φ=⋅1,∴m m I I 65'=; (2)铁耗:βαf B p m Fe ∝,βα> 铁耗稍有减小;(3)σσσπ11''1562x L f x =⋅=, σσσπ22''2562x L f x =⋅= 2-3 在导出变压器的等效电路时,为什么要进行归算?归算是在什么条件下进行的? 答:因为变压器原、副边只有磁的联系,没有电的联系,两边电压21E E ≠、电流不匹配,必须通过归算,才能得到两边直接连接的等效电路;归算原则:保持归算前后副边的磁动势不变。
2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时,算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率是否为实际值,为什么?答:一次侧没有经过归算,所以为实际值;二次侧电压、电流不是实际值,因为归算前后绕组匝数不同,但损耗、功率为实际值。
2-5 变压器的激磁阻抗和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。
2-6 标准连接组别:Y,yn0;Y,d11;YN,d11;YN,y0;Y,y0 五种,其中最为常用:Y,yn0 连接的二次绕组可以引出中线,成为三相四线制,用作配电变压器时可兼供动力和照明负载。
Y,d11连接用于低压侧电压超过400V 的线路中。
YN,d11连接主要用于高压输电线路中,使电力系统的高压侧可以接地。
三相变压器中,三相磁路彼此无关,考虑三次谐波影响,因2-14 有一台三相变压器,额定容量kKA S N 5000=,额定电压kV kV U U N N 3.61021=,Y ,d 联结,试求:(1)一次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。
解:(1)A A U S I N N N 68.2881035000311=⨯==A A U S I N N N 21.4583.635000322=⨯==(2)原边Y 联结:kV kV U U N N 77.5310311===Φ A I I N N 68.28811==Φ 副边∆联结:kV U U N N 3.611==Φ A A I I N N 55.264321.458311===Φ 2-16 有一台单相变压器,已知参数为:Ω=19.21R ,Ω=4.151σX ,Ω=15.02R ,Ω=964.02σX ,Ω=1250m R ,Ω=12600m X ,26087621=N N 。
当二次侧电压V U 60002=,电流A I 1802=,且8.0cos 2=ϕ(滞后)时:(1)画出归算到高压侧的T 型等效电路;(2)用T 型等效电路和简化等效电路求1∙U 和1∙I ,并比较其结果。
解:(1)归算到高压侧:Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω⎪⎭⎫ ⎝⎛==70.115.0260876222'2R k R''LZ ''Ω=Ω⎪⎭⎫ ⎝⎛==94.10964.0260876222'2σσX k X(2)T 型等效电路如图示:设V U k U0202152'2∠==∙∙ 则A k I I88.3642.53'2-∠==∙∙()Vj A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215'2'2'2'21∠=Ω+⋅-∠+∠=+=-=-∙∙∙∙()A j VZ E I mm 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω+∠=-=∙∙∙A A A I I I m12.3856.5488.3642.5318.8363.1'21-∠=-∠+-∠=+=∙∙∙V Z I E U70.24.212791111∠=⋅+-=∙∙∙ 简化等效电路如右图:Ω=+=89.3'21R R R kΩ=+=34.26'21σσX X X k A I I 88.3642.53'21-∠==∙∙V Z I U U k 80.20.21254121∠=⋅+=∙∙∙由于在满载的情况下1I I m 〈〈,励磁支路可以忽落不计,所以两种方法计算的结果相差不大,在误差允许的范围之内。