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电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案变压器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|0,产生励磁磁动势F o,在铁芯中产生交变主磁通 e 0,其频率与电源电压的频率相同,根据电磁感应定d d)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 i和e2, 且有巴- -N1,dt e2= _N2 d 0,显然,由于原副边匝数不等,即N产N2,原副边的感应电动势也就不等, dt即e i^e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U i~E i, 匕~ E?,故原副边电压不等,即U i^ U2,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k=N—2,能否一次线圈用2匝, N2二次线圈用1匝,为什么?答:不能。
由U1 E^ 4.44fN^J m可知,由于匝数太少,主磁通m将剧增,磁密B m过大,磁路过于饱和,磁导率卩降低,磁阻R m增大。
于是,根据磁路欧姆定律l0N1= R m「m可知,产生该磁通的激磁电流I。
必将大增。
再由p Fe^B m2f1.3可知,磁密B m过大,导致2铁耗P Fe大增,铜损耗I0 r1也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
1-5 有一台 S-100/6.3 三相电力变压器,U IN /U ZN =6.3/0.4kV , Y , yn (Y/Y ))接线,铭牌数据如下: l o %=7%P o =6OOWU k %=4.5%P kN =2250W试求:1。
电机学第二版习题答案
电机学第二版习题答案电机学是电气工程中的重要学科,它研究的是电动机的原理、设计和应用。
对于学习电机学的学生来说,理解和掌握习题的答案是非常重要的。
本文将为大家提供《电机学第二版》习题的答案,帮助大家更好地学习和应用电机学知识。
第一章:电动机基础知识1. 电动机是将电能转化为机械能的装置。
它由定子和转子两部分组成,其中定子是不动的,转子则可以旋转。
2. 电动机的分类有直流电动机和交流电动机两种。
直流电动机是通过直流电源供电,交流电动机则是通过交流电源供电。
3. 电动机的工作原理是根据洛伦兹力的作用,使得定子和转子之间产生力矩,从而实现转动。
4. 电动机的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来计算。
效率越高,表示电动机的能量转化效率越高。
第二章:直流电动机1. 直流电动机的主要特点是转子上有一个或多个永磁体,通过改变电流的方向和大小来改变转子的转动方向和速度。
2. 直流电动机的转矩与电流成正比,转速与电压成正比。
根据这个特性,可以通过改变电流和电压来控制直流电动机的转速和转矩。
3. 直流电动机的速度调节方式有电枢电阻调速、电压调速和外加磁场调速等。
第三章:交流电动机1. 交流电动机的主要特点是转子上没有永磁体,而是通过定子上的电流产生的磁场来实现转动。
2. 交流电动机根据转子类型的不同,分为异步电动机和同步电动机两种。
3. 异步电动机的转速略低于同步速度,转速与电源频率成反比。
同步电动机的转速与电源频率成正比。
4. 交流电动机的启动方式有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动等。
第四章:电动机的保护与控制1. 电动机的保护主要包括过载保护、短路保护和过热保护等。
这些保护装置可以保护电动机在工作过程中不受损坏。
2. 电动机的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。
根据实际需要选择合适的控制方式。
第五章:电动机的应用1. 电动机广泛应用于各个领域,如工业生产、农业生产和家庭用电等。
它们在生产和生活中起着重要的作用。
电机学第四版课后答案 (1)
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。
电机学第三版课后习题测验答案
电机学第三版课后习题测验答案原边接上电源后,流过激磁电流I0,产生励磁磁动势F0,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 e1和e2, 且有 , , 显然,由于原副边匝数不等, 即N1≠N2,原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 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,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。
由可知,由于匝数太少,主磁通将剧增,磁密过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻增大。
于是,根据磁路欧姆定律可知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。
再由可知,磁密过大, 导致铁耗大增,铜损耗也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
1-5有一台S-100/6、3三相电力变压器,,Y,yn(Y/Y0)接线,铭牌数据如下:I0%=7% P0=600W uk%=4、5% PkN=2250W试求:1。
画出以高压侧为基准的近似等效电路,用标么值计算其参数,并标于图中;2。
当变压器原边接额定电压,副边接三相对称负载运行,每相负载阻抗,计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。
电机学(牛维扬第二版) 专升本必用,课后答案加详细解答
第一部分 变压器电力变压器的作用:一是变换电压等级(简称变压),以利于电能的高效传输和安全使用,这是变压器的基本作用;二是控制电压大小(俗称调压),以保证电能质量,这是电力变压器要满足的特殊功能。
第一章习题解答(Page 14)1-1 变压器是依据什么原理工作的?变压原理是什么?【解】变压器是依据电磁感应原理工作的。
变压原理如下:当外加交流电压u 1时,一次侧电流i 1将在铁心中建立主磁通Φ,它将在一、二次侧绕组中感应出主电动势11d e N dt Φ=-和22d e N dtΦ=-,于是二次侧绕组便有了电压u 2,负载时它流过电流i 2,由于工作时22u e ≈,11u e ≈,因此,当一、二次侧绕组的匝数N 1、N 2不相等时,则可获得与一次侧数值不同的二次侧电压,此即变压原理。
本题知识点是变压器的工作原理。
它还涉及下列术语。
变压器的变比111222e N u K e N u ==≈。
1K >时称为降压变压器,1K <时称为升压变压器。
接电源的绕组称为一次侧绕组,它吸收电功率u 1i 1;接负载的绕组称为二次侧绕组,它输出电功率u 2i 2;电压等级高或匝数多或电流小或电阻大或出线套管高而且间距的绕组称为高压绕组;反之就称为低压绕组。
注意!!高、低压绕组和一、二次绕组是不同的概念,不可混淆。
1-4 铁心在变压器中起什么作用?为什么要用两面涂漆的硅钢片叠成?叠片间存在气隙有何影响?【解】铁心的作用是传导变压器的工作主磁通,同时兼作器身的结构支撑。
铁心叠片的目的是减小交变磁通其中引起的铁耗。
叠片间存在气隙时,主磁路的导磁性能将降低,使激磁电流增大。
1-5 变压器油有什么作用?【解】变压器油的作用有两个:一是加强绕组绝缘;二是冷却。
1-6 变压器的额定值有哪些?一台单相变压器额定电压为220/110,额定频率为50Hz ,表示什么意思?若此变压器的额定电流为4.55/9.1A ,问在什么情况下称为变压器处于额定运行状态?【解】①额定值有:额定容量S N ,V A 或kV A ;额定电压U 1N 和U 2N ,V 或kV ,三相指线电压;额定电流I 1N 和I 2N ,A 或kA ,三相指线电流;额定频率f N 等。
(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。
电机学课后习题答案 辜承林
2.5 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈
求另外两支路中的 Φ1 、 Φ 2 及 N1I1 。
B3
=
Φ A
=
4.6×10−3 2.5×10−3
= 1.84(T )
Hδ
= B3 u0
= 1.84 4π ×10−7
= 1.464968×10−6 (Am)
HFe = 14600(A m) (查表得到的)
由右侧回路可求:
H 2l2 = N 2 I 2 − ( H Fel3 + H δ δ )
解:(1) E 2 =
2π fN 2Φ m =
2π
ω 2π
N 2Φ m
=
2 2
ω
N
Φ
2
m
(2) E 2 = E 2 9 0° = − 0 .7 0 7ω N 2 Φ m 9 0 °
1.9 有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上,如图 1.31 所示,试分别求出下列条件下线圈内的感应电动势:
(1)导体中通以直流电流 I,线圈以线速度 v 从左向右移动;
cos ωt
线圈中感应电势 e = ev + eT
1.10 在图 1.32 所示的磁路中,两个线圈都接在直流电源上,已知 I1 、 I 2 、 N1 、 N 2 ,回答下列问题:
(1)总磁动势 F 是多少?
(2)若 I 2 反向,总磁动势 F 又是多少? (3)电流方向仍如图所示,若在 a 、 b 出切开形成一空气隙 δ ,总磁动势 F 是多少?此时铁心磁压降大还是空气隙磁压降
×
0 .5
× 10 −3
= 551.3( A )
电机学(第二版)完整版答案
绪 论Δ0-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成,这类材料应具有哪些主要特性?0-2 在图0-3中,当给线圈N 1外加正弦电压u 1时,线圈N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势?电动势的大小与哪些因素有关? 0-3 感应电动势=edtd ψ-中的负号表示什么意思?Δ0-4 试比较磁路和电路的相似点和不同点。
0-5 电机运行时,热量主要来源于哪些部分?为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度?电机的温升与哪些因素有关?0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么?0-7 在图0-2中,已知磁力线l 的直径为10cm ,电流I 1 = 10A ,I 2 = 5A ,I 3 = 3A ,试求该磁力线上的平均磁场强度是多少?∨0-8 在图0-9所示的磁路中,线圈N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2,试问: (1) 电流方向如图所示时,该磁路上的总磁动势为多少?(2) N 2中电流I 2反向,总磁动势又为 多少?(3) 若在图中a 、b 处切开,形成一空气隙δ,总磁动势又为多少? (4) 比较1、3两种情况下铁心中的B 、H 的图0-9 习题0-8附图相对大小,及3中铁心和气隙中H 的相对大小?解:1)22111N I N I F -= 2)22112N I N I F +=3)221113N I N I F F -==不变4)由于31F F =,而31m m R R <<,所以31φφ>>,31B B >>,31H H >>。
在3)中,δB B Fe =,由于0μμ>>Fe ,所以0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=∨0-9 两根输电线在空间相距2m ,当两输电线通入的电流均为100A 时,求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少?并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向。
解:由H B I R H 0,2.μπ==,得每根输电线单位长度上所受的电磁力为m N lI R I BlI f .1022110010423270--=⨯⨯⨯⨯===πππμ当电流同向时,电磁力为吸力;当电流反向时,电磁力为斥力。
电机学课后习题答案(辜承林)
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 E fN 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 tLψ=-对空心线圈:LLi ψ= 所以di eL L dt=- 自感:2LLN N m miiiL N i 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。
电机学课后习题答案
电机学课后习题答案问题1:简述直流电机的工作原理。
答案:直流电机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电通过电机的定子线圈时,会在定子中产生磁场。
这个磁场与转子中的电流相互作用,产生力矩,使转子旋转。
转子的旋转方向取决于电流的方向以及磁场的方向。
问题2:解释同步电机和异步电机的区别。
答案:同步电机和异步电机的主要区别在于它们的转速与电网频率的关系。
同步电机的转速严格与电网频率同步,即转速等于电网频率乘以极对数。
而异步电机的转速则略低于同步转速,存在滑差,这是因为异步电机的转子电流是感应产生的,而不是直接供电。
问题3:三相异步电机的启动方式有哪些?答案:三相异步电机的启动方式主要有以下几种:1. 直接启动:将电机直接接入电网,适用于小型电机。
2. 星-三角形启动:在启动时将电机接成星形,以降低启动电流,启动后再切换为三角形连接。
3. 自耦变压器启动:使用自耦变压器降低启动时的电压,从而减小启动电流。
4. 软启动器启动:通过电子控制技术逐渐增加电机的启动电压和电流,实现平滑启动。
问题4:解释变压器的工作原理。
答案:变压器的工作原理基于电磁感应。
它由两个或多个线圈组成,这些线圈围绕同一个铁芯。
当交流电通过初级线圈时,会在铁芯中产生变化的磁通量,这个变化的磁通量会在次级线圈中感应出电动势。
变压器的输出电压与输入电压之比等于次级线圈与初级线圈的匝数比。
问题5:电机的效率如何计算?答案:电机的效率是输出功率与输入功率之比,通常用百分比表示。
计算公式为:\[ \text{效率} = \left( \frac{\text{输出功率}}{\text{输入功率}} \right) \times 100\% \]输出功率是指电机轴上的实际输出功率,而输入功率是电机消耗的电能功率。
结束语:电机学的学习不仅需要理解理论知识,还需要通过课后习题来加深对知识点的掌握。
希望上述答案能够帮助你更好地理解电机学的基本概念和原理。
电机学第五版汤蕴课后答案Andre
电机学第五版汤蕴课后答案Andre第一章简介1. 选择题1.A2.B3.C4.D5.A2. 填空题•电机学是研究电机的原理、操作和应用的学科。
•基础电机有直流电机和交流电机。
•电机是将电能转变为机械能的设备。
3. 简答题1.描述电机的工作原理。
电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律,即当线圈中有电流通过时,会在其周围产生一个磁场。
当线圈周围有一个永久磁体时,由于磁场的相互作用,线圈会受到一个力的作用,使其开始旋转。
这样,电能就被转变为了机械能。
2.什么是定子和转子?在电机中,定子是静止不动的部分,通常由线圈构成。
而转子是旋转的部分,通常也是由线圈构成。
4. 计算题根据提供的参数,计算以下内容:•电源电压(V):220V•电流(I):5A•功率因数(cosφ):0.8•频率(f):50Hz•线圈绕组直径(d):0.1m•线圈绕组圈数(N):500•电机效率(η):0.91.计算电机的实际功率(P)。
P = V * I * cosφ = 220V * 5A * 0.8 = 880W2.计算电机的转速(n)。
n = f * 60 / p = 50Hz * 60 / 2 = 1500rpm3.计算电机的角速度(ω)。
ω = 2 * π * n / 60 = 2 * π * 1500 / 60 = 314.16 rad/s 4.计算电机的线速度(v)。
v = ω * d / 2 = 314.16 * 0.1 / 2 = 15.71 m/s5.计算电机的输出功率(P_out)。
P_out = P * η = 880W * 0.9 = 792W第二章直流电机1. 选择题1.B2.A3.C4.B5.D2. 填空题•直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电动机。
•直流电机的结构包括定子、转子和永磁体。
3. 简答题1.描述直流电机的工作原理。
直流电机的工作原理是基于安培定律和洛伦兹力定律。
当电流通过电枢线圈时,电枢线圈在磁场作用下受到一个力的作用,使得转子开始旋转。
最新《电机学》胡虔生-课后答案
精品文档2-1设有一台500kVA、三相、35000/400V双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。
解:由已知可得:S N =500kVA、U IN = 35000V、U 2^ 400V,则有:高压侧:IS N500 103825(A) I IN8.25(A)、3U 3 35000低压侧:S 二S N—= 500 10l 721.7(A) 73U2N屁4002-2设有一台16MVA、三相、110/11kV、Yd连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。
试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。
解:由已知可得:S N =16MVA、U1N =110kV、U2N=11kV,则有:高压侧额定线电压:5N = 110kV额定线电流:l1N = —= __ = 84.0(A)X-3U1N J3X110X03额定相电压:U1© =卩 < == 63.5kV额定相电流:I 1 = I 1 N = 84 ( A )低压侧额定线电压:U2N =11kV额疋线电流:|2N = ■- =厂3= 840(A)V3U2N V3X1X103额定相电压:U2,U2N =11kV额定相电流:12$ =丄尹二8^ = 485( A)精品文档2-6、设有一台 10kV 、2200/220V 、单相变压器,其参数如下:r i =3.6Q 、r 2=0.036Q 、 X k =x i +X 2‘=26Q ,在额定电压下的铁芯损耗 p Fe =70W 空载电流I o 为额定电流的5%假 定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等,试求各参数的标么值, 并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。
解:在一次侧计算有:x 2 二.7.22262 =27.0(")T 型等效电路近似等效电路2-11、设有一台50kVA ,50 Hz ,6300/400V ,Yy 连接的三相铁芯式变压器,空载电流I O =0.075I N ,空载损耗 p o = 350W ,短路电压 U k* = 0.055,短路损耗 p kN = 1300W 。
《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。
电机学第五版课后参考答案
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,单位:1-2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。
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。
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(铁心由的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,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为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(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)气隙长度铁心长度铁心、气隙中的磁感应强度(1)不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度磁势电流(2)考虑铁心中的磁位降:铁心中查表可知:铁心磁位降1-4图示铁心线圈,线圈A为100匝,通入电流,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,则左边支路的磁阻为: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Wb时;(2) 气隙磁通为零时;(3) 右边心柱中的磁通为零时。
解:(1)查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势左边磁路的磁势查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(2)查磁化曲线得查磁化曲线得右边线圈应加磁动势(3) 由题意得由(1)、(2)可知取则查磁化曲线得气隙中的磁场强度中间磁路的磁势查磁化曲线得已知,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。
电机学第三版习题答案
电机学第三版习题答案电机学是电力工程专业中的一门重要课程,它主要研究电机的工作原理、性能特点以及控制方法。
对于学习电机学的学生来说,习题是巩固知识、提高技能的重要途径。
本文将为大家提供电机学第三版习题的答案,帮助大家更好地掌握电机学的知识。
第一章:电机基础知识1. 电机是将电能转化为机械能的装置。
它由定子和转子两部分组成,其中定子是固定不动的部分,转子则是可以旋转的部分。
2. 电机的工作原理是利用电磁感应定律,通过电流在磁场中产生力矩,从而使转子旋转。
3. 电机的分类有直流电机和交流电机两大类。
直流电机是通过直流电源供电,交流电机则是通过交流电源供电。
4. 电机的性能特点包括额定功率、额定电压、额定转速、额定电流等。
这些参数可以通过电机的型号和技术参数进行查询。
第二章:电机的启动与制动1. 电机的启动方式有直接启动、自耦变压器启动、星三角启动等。
不同的启动方式适用于不同的电机类型和功率等级。
2. 电机的制动方式有机械制动、电磁制动、电阻制动等。
制动方式的选择要根据具体的应用需求和电机的特性进行判断。
第三章:电机的转矩和转速控制1. 电机的转矩控制可以通过调节电机的电流、电压和磁通等参数来实现。
常用的控制方法有电流反馈控制、磁通反馈控制等。
2. 电机的转速控制可以通过调节电机的电压、频率和极数等参数来实现。
常用的控制方法有电压调制控制、频率调制控制等。
第四章:电机的热特性1. 电机在工作过程中会产生热量,这是由于电机的电阻和铁心损耗所导致的。
热特性是电机性能的重要指标之一。
2. 电机的热特性包括温升、热阻、热容等参数。
这些参数可以通过实验和计算来确定。
第五章:电机的保护与维修1. 电机在运行过程中可能会遇到过载、短路、过热等故障。
为了保护电机的安全运行,需要采取相应的保护措施。
2. 电机的维修包括日常保养、故障排除和更换零部件等。
维修工作需要具备一定的电机知识和技术。
通过对电机学第三版习题的答案进行总结和归纳,我们可以更好地理解和掌握电机学的知识。
电机学第三版课后答案详解
第一章 磁路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》(华中科技大学出版社)课后答案
解:关键求磁通 BA
(1)∵
b
aa
cvt vt
Bxdx
∴ ev bB(a c vt) B(a vt)v
B(a
c
vt)
0H (a
c
vt)
0
2
(a
I c
vt)
∵ I Hl H(acvt) 2 (a c vt)
= 2990.4 7.08599105 0.5103
=473.9(A)
∵F=NI ∴I=F/N=473.9/600=0.79(A)
1.12 设 1.11 题的励磁绕组的电阻为120 ,接于 110V 的直流电源上,问铁心磁通是多
少?
先求出磁势: ∵是直流电源
∴
不变, e
d dt
N1
d dt
(4) i1 增加,如右图。i1 减小
1.8 在图 1.30 中,如果电流 i1 在铁心中建立的磁通是 m sint ,二次绕组的匝数是 N 2 ,试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式,并写出感应电动势与磁通量关系
的复数表示式。
解:(1) E2
2 fN2m
2
10.9 104Wb 时所需的励磁磁动势和励磁电流。
磁密 B
A
10.9104 12.2510 4
0.89(T)
查磁化曲线 HFe 299( A m)
气隙: H 0.89 4 107 7.08599105 ( A m)
磁动势: F HFel H
383 0.4
1 4 107
0.5103
电机学第三版课后习题答案解析(最新整理)
电机学第三版课后习题答案变压器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-=, 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, dtd Ne 022φ-=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,能否一次线圈用2匝,221==N N k 二次线圈用1匝,为什么答:不能。
由可知,由于匝数太少,主磁通将剧增,磁密过m fN E U Φ=≈11144.4m Φm B 大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻增大。
于是,根据磁路欧姆定律m R 可知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。
再由可知,磁密m m R N I Φ=100I 3.12f B p m Fe ∝过大, 导致铁耗大增, 铜损耗也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
m B Fe p 120r I1-5有一台S-100/6.3三相电力变压器,,Y ,yn kV U U N N 4.0/3.6/21=(Y/Y 0)接线,铭牌数据如下:I 0%=7%P 0=600Wu k %=4.5%P kN =2250W试求:1。
《电机学》第三版中国电力胡敏强黄学良课后答案
《电机学》第三版中国电力胡敏强黄学良课后答案1. 引言《电机学》是中国电力胡敏强黄学良合作编写的一本著名教材,广泛应用于电力工程及相关专业的教学。
本文是《电机学》第三版的课后答案,旨在帮助读者更好地理解和掌握本书的内容。
2. 第一章线圈和磁场2.1 选择题1.答案:A2.答案:B3.答案:C2.2 解答题问题1:请简要解释线圈磁场的产生原理。
答案:当电流通过一根导线时,会形成一个磁场。
根据安培环路定理,磁场的方向与电流方向垂直,且随距离导线的距离增加而减小。
当多根导线并排布置成线圈时,它们的磁场相互叠加,形成一个较强的磁场。
问题2:什么是磁感应强度?答案:磁感应强度(B)是一个矢量,表示单位面积上垂直于磁场方向的磁通量。
它的单位是特斯拉(T)。
3. 第二章磁路基础3.1 判断题1.正确2.错误3.错误3.2 解答题问题1:解释磁路的基本公式:1.$\\Phi = Li$2.$\\Phi = L\\frac{di}{dt}$3.$f = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$答案: 1. 在恒定磁场中,磁通量($\\Phi$)与电感(L)和磁链(i)之间的关系为$\\Phi = Li$。
2. 在变化磁场中,磁通量($\\Phi$)与电感(L)和电流变化率($\\frac{di}{dt}$)之间的关系为$\\Phi = L\\frac{di}{dt}$。
3. 在电路谐振条件下,频率(f)与电感(L)和电容(C)之间的关系为$f =\\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$。
4. 第三章电机基本知识4.1 填空题1.电机的输入功率等于电机输出功率和电机损耗功率之和。
2.电机效率等于电机输出功率与电机输入功率之比。
4.2 解答题问题1:解释直流电机的工作原理。
答案:直流电机是一种将电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于洛伦兹力,即当有一导体在磁场中运动时,导体中的电流会受到磁力的作用。
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2-1一台单相变压器,S N =5000kV A,U 1N /U 2N =35/6.0kV ,f N =50H Z ,铁心有效面积A=1120cm 2,铁心中的最大磁密B m =1.45T ,试求高、低压绕组的匝低压绕组的匝数26183.5152412===k N N 2-2 有一台单相变压器,已知r1=2.19Ω,x1σ=15.4 Ω ,r2=0.15 Ω ,x2σ=0.964 Ω ,rm= 1250 Ω ,xm= 12600 Ω ,N1 = 876匝, N2 = 260匝,当cos φ2 = 0.8滞后时, 二次侧电流I2 = 180A , U2N= 6000V ,试用“Г”形近似等效电路和简化等效电路求 u 1及 i1 。
下面用“Г”形近似等效电路求解。
令369.326087621===N N k Ω=⨯=='Ω=⨯=='94.10964.0369.3703.115.0369.321222222σσx k x r k r V kU U A I k I 202156000369.34.53180369.3112222=⨯=='=⨯=='Ω=+='+=Ω=+='+=3.2694.104.1589.3703.119.22121σσx x x r r r k k ︒︒∠=∠'='020215022U U因为cos φ2 = 0.8,则φ2 = 36.87° ,所以而用简化等效电路求解:可见用简化等效电路求解与用“Г”形近似等效电路求解的相同;画出折算后的矢量图和T 形等效电路。
︒︒-∠=-∠'='87.364.5387.3622I I ()()()()︒︒︒∠=--=-++-=∠-+⨯-∠-='-+'-=7.1826.21249100121226202153.2689.304.327.420202153.2689.387.364.5322j j j j U jx r I k k 1U ()︒︒︒︒∠=-∠=+∠=+=37.98678.133.847.182852.126616.212491260012507.1826.212491j jk r U I m m m ()()︒︒︒∠=+-=--+-=-∠-∠='-=89.14163.54718.33988.42058.32744.4266.12443.087.364.5337.98678.12j j j I I m 1I ()12221249182.7k k U I r jx U ︒''=-+-=∠︒∠='-=13.1434.5321I I∨2-8一台三相变压器,S N =750kV A,U 1N /U 2N =10000/400V ,Y,d 接法,f=50H Z 。
试验在低压侧进行,额定电压时的空载电流I 0=65A ,空载损耗p 0=3700W ;短路试验在高压侧进行,额定电流时的短路电压U k =450V ,短路损耗p kN =7500W (不考虑温度变化的影响)。
试求:1) 折算到高压边的参数,假定R 1=R '2=k R 21,x 1σ=x '2σ=k x 21;2) 绘出T 形电路图,并标出各量的正方向;3) 计算满载及cos ϕ2=0.8(滞后)时的效率ηN ; 4) 计算最大效率ηmax 。
解:1)W W p p 12333700313100=⨯==ϕ,A I I 53.37365300===ϕΩ===≈66.1053.37400020''VIUZZN mϕϕ Ω==≈875.0)53.37(12332200'A WI p R m ϕϕ2) T 形电路图如下:4) 满载时的效率702.0750037000==W W p p kN m β%27.98%100)7.328.0750702.07.321(%100)2cos 21(020max =⨯⨯+⨯⨯⨯-=⨯+-=kW kVA kWp S p N m ϕβη7.2有一三相电机,z=48,2p=4,a=1,每相串联导体数N=96,f=50Hz,双层短距绕组,星型接法,每极磁通21 1.11510Wb φ-=⨯,230.36510Wb φ-=⨯,250.2410Wb φ-=⨯,270..9310Wb φ-=⨯,试求:(1) 力求削弱5次和7次谐波电动势,节距y 应选多少? (2) 此时每相电动势E φ; (3) 此时线电动势E 1;解:(1)同时削弱5次和7次谐波电动势,节距应选短距角为11(~)57τ,现取y=10,槽数Z=48,4极,极距2p Z p τ=,48124p τ==,p y τ<短距,短距角00()21530p y βτα=-=⨯=。
(2)每极每相槽数42Zq mp==,060q α=相带 槽距角006015q α==基波分布因数1sin20.958sin2d q K q αα== 基波节距因数1cos0.9662p K β==基波绕组因数1110.9580.9660.925N d p K K K ==⨯= 同法分别可以得到3次、5次、7次谐波的绕组因数分别为:30.462N K =,50.053N K =,70.041N K =每相绕组串联的匝数N=9611114.44219.81N E f NK V φφ== 33334.44107.82N E f NK V φφ== 55554.4413.55N E f NK V φφ== 77774.44 5.69N E f NK V φφ==则每相电动势为245.26E V φ==(3)由于三相绕组采用星型接法,故在线电动势中不含有三次谐波分量, 则线电动势为:2113381.55E E E V φφ=+=7-1 一台三相异步电动机,定子采用双层短距分布绕组。
已知定子总槽数 Z=36,极对数 p=3,线圈的节距 y1=5 槽,每个线圈串联的匝数 Wy=20,并联支路数 a=1,频率f=50Hz ,基波每极磁通量 Ф=0.00398Wb ,求: 1导体基波电动势; 2线匝基波电动势; 3线圈基波电动势;4极相组基波电动势; 5相绕组基波电动势。
解:(1)导体基波电动势(2)极距为由于线圈节距为 y1=5槽,则短距系数为线匝基波电动势(3)线圈基波电动势(4)每极每相槽数(分布线圈数)槽距角为基波分布系数 极相组基波电动势为(5)每相串联的总匝数Vf E 442.000398.05022.222.2=⨯⨯=Φ=槽6636==τ9848.0265sin 2sin =⋅==ππy k y Vfk E k E y y T 854.000398.0966.05044.444.42=⨯⨯⨯=Φ==VW fk E W E y y T y y 1700398.020966.05044.444.4=⨯⨯⨯⨯=Φ==2332362=⨯⨯==mp Z q ︒=︒⨯=︒⨯=30363603360Z p α965.015sin 2152sin 2sin 2sin =︒⨯︒⨯==ααq qk q VW k fqk k qE E y q y q y q 94.3200398.020965.0966.025044.444.4=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=⋅=2402012322=⨯⨯⨯==y W a pq W绕组系数为相绕组基波电动势8-1 一台四极三相同步电机定子绕组是双层短距分布绕组,每极每相槽数q=3,线圈节距y 1=7/9τ,每相的总串联匝数W 1 =96,并联支路数a=2。
通入频率f 1=50Hz 的三相对称电流,电流有效值为15A ,求:(1)三相合成基波磁动势的幅值和转速;(2)三相合成五次和七次谐波磁动势的幅值和转速。
解:该电机为双层绕组,有2p 个极相组,每相总线圈为2pq 个,并联支路数a=2。
每相串联匝数W 1 =96,三相共有槽数Z=3×2pq =36,槽距角α=2×3600/36=200。
(1)j 基波磁动势幅值及转速计算分布系数 k d1 =sin (q α/2)/qsin (α/2)=sin (3×200/2)/3×sin (200/2)=0.9598 短距系数 k p1 =sin (y π/2)=sin (7/9×π/2)=0.9397 绕组系数 k dp1=k d1 ·k p1=0.9598×0.9397=0.9019幅值 F 1=1.35 W 1 /p ·I ·K dp1 =1.35 ×96 /2×15×0.9019 =876.7 A 转速 n 1=60f 1/p =60×50/2=1500 r/min(2)五次和七次谐波磁动势的幅值和转速计算 先计算五次谐波的分布系数 k d5 =sin (5q α/2)/qsin (5α/2)=sin (5×3×200/2)/3×sin (5×200/2)=0.2176 短距系数 k p5 =sin (5y π/2)=sin (5×7/9×π/2)=-0.1736 绕组系数 k dp5=k d5 ·│k p5│=0.2176×0.1736=0.0378 幅值 F 5=1/5×1.35 W 1 /p ·I ·K dp5 =1/5×1.35 ×96 /2×15×0.0378 =7.35 A 转速 n 5=-1/5×n 1=-1/5×1500=-300 r/min再计算七次谐波的分布系数 k d7 =sin (7q α/2)/qsin (7α/2)=sin (7×3×200/2)/3×sin (7×200/2)=-0.1774 短距系数 k p7 =sin (7y π/2)=sin (7×7/9×π/2)=0.766绕组系数 k dp7=│k d7 │·k p7=0.1774×0.766=0.1359 幅值 F 7=1/7×1.35 W 1 /p ·I ·K dp5 =1/7×1.35 ×96 /2×15×0.0378 =18.87 A 932.0965.0966.0=⨯==q y W k k k VfWk k k W apq f E a p E W q y y q 6.19700398.0932.02405044.444.4244.42=⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ⋅⋅⋅==φ转速n7=1/7×n1=1/7×1500=-214.3 r/min。