《电机与筢动基础》习题解普 第一章直流电机原理 P33 1-21一台并励直流发电机P=16kW,Ux=230V,Ix=6964,nx=1600min,电枢回路电阻 R=0.289,励磁回路电阻R=15092,额定效率7=855%6试求额定工作状态下的励磁电 流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。 解:1=0N230 =1.53A la=lx+l=696+153=71.134 EaN=U+laNR=230+71.13×0.128=239.1y pa=ln2R=71132×0.128=6476W E。Nln=239.1×71.13=17kW B1616 输出功率pns 18.7kW 1-29并励直流发电机=7.5kW,Ux=220V,Ix=40.64,nx=300 min. ra=0.2132.额定励 磁电流IN=0.683A不计附加损耗,求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出 转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。 解:=x-lm=406-0.683=404 P1=Uxlx=220×406=8932W 7500 =P×100989210090=84% 75 72=9550=9550×=24N·m P=l02Ra=402×0213=34H R=。220 3229 0.683 。·R=UN·l=220×0.683=150W
《电机与拖动基础》习题解答 第一章 直流电机原理 P33 1-21 一台并励直流发电机 PN =16kW, UN =230V, N I =69.6A, N n =1600r/min,电枢回路电阻 R a =0.128 ,励磁回路电阻 Rf =150 ,额定效率 N =85.5%.试求额定工作状态下的励磁电 流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。 解： fN I = N f U R = 230 150 =1.53A aN I = N I + fN I =69.6+1.53=71.13A EaN =UN + aN I R a =230+ 71.13 0.128 =239.1V cua p = 2 aN I R a = 2 71.13 0.128 =647.6W EaN aN I = 239.1 71.13 =17kW 输出功率 1N p = N N P = 16 85.5% 16 85.5% =18.7kW 1-29 并励直流发电机 PN =7.5kW, UN =220V, N I =40.6A, N n =3000r/min,Ra=0.213 .额定励 磁电流 fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出 转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。 解： a I = N I - fN I =40.6-0.683=40A P1=UN N I = 220 40.6 =8932W N = 1 N p p 100%= 7500 8932 100% =84% T2 =9550 N N p n =9550 7.5 3000 =24N·m cua p = 2 a I Ra= 2 40 0.213=341W 220 322 0.683 N f fN U R I = = = 2 cuf fN f p I R = • = 220 0.683 U I N fN • = =150W
Po=P-PN-pm-pa=8932-7500-341-150=941 BM=P1-Pm-Pa=8932-341-150=844W 7=9550M=9550 27N·m 3000 T=7-72=27-24=3N·m 第二章电力拖动系统的动力学 P48 2-9负载的机械特性又哪几种主要类型?各有什么特点? 谷:负载的机械特性有:恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性,其中 恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载,反抗性负载转矩的特点是它的 绝对值大小不变,但作用方向总是与旋转方向相反,是阻碍运动的制动性转矩,而位能性转 矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变,而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载特性的特 点是其转矩与转速的二次方成正比即7∝n2,这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载 特性的特点是在不同速度下负载转矩7与转速n差不多成反比即T·n≈常数 第三章直流电动机的电力拖动 3-28一台他励直流电动机,铭牌数据为B=60kW,UN=220,Ix=305A, ny=1000/min,试求:(1)固有机械特性并画在坐标纸上。(2)7=0.757时的转速。 (3)转速n=1100r/min时的电枢电流 解:(1)E=Ux-R R 1(U-P×103_1(220×305-60×103 0.389 3052 E=220-305×0.038,CΦ= E.220-305×0.0380.208, 1000 1058r/ Cd0.208 T=9.55cd/N=9.55×0208×305=606N·m 根据(1058,0)和(1000,606)两点可画出机械特性 (2)当T=0.757时的转速
0 1 8932 7500 341 150 941 N cua cuf p P P p p = − − − = − − − = 1 8932 341 150 8441 P p p p M cua cuf = − − = − − = W T=9550 M N p n =9550 8.441 3000 =27 N·m T T T 0 2 = − =27-24=3 N·m 第二章 电力拖动系统的动力学 P48 2-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？ 答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中 恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的 绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转 矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载特性的特 点是其转矩与转速的二次方成正比即 2 T n L ，这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载 特性的特点是在不同速度下负载转矩 TL 与转速 n 差不多成反比即 T n L 常数。 第三章 直流电动机的电力拖动 P96 3-28 一台他励直流电动机，铭牌数据为 60 P kW N = ， 220 U V N = ， 305 N I A = ， 1000 / min N n r = ，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2） 0.75 T T = N 时的转速。 （3）转速 n r =1100 / min 时的电枢电流。 解：（1） E U I R a N N a = − ， 3 3 2 2 1 1 220 305 60 10 10 0.38 2 2 305 N N N a N U I P R I − − = = = ， 220 305 0.038 E a = − ， 220 305 0.038 0.208 1000 a e N E C n − = = = ， 0 220 1058 / min 0.208 N e U n r C = = = ， 9.55 9.55 0.208 305 606 T C I N m N e N = = = • 。 根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。 （2）当 0.75 T T = N 时的转速：
R 0.308 nC0.208955×028×0.75×606=1058-418=10162r/min (3)当n=1100/min时的l: 1=-E=220208×100-24 R 0.038 可见当n=1100/min>n=1058r/min时电动机运行在回馈制动状态 3-29电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性:(1)电枢回路总电阻为0.5R时 的人为特性。(2)电枢回路总电阻为2R的人为机械特性。(3)电源电压为0.5UN,电枢 回路不串入电阻时的人为机械特性。(4)电源电压为UN,电枢不串入电阻,Φ=0.54时 的人为机械特性。 解:已知R 1(U-P×103 =0.0382,CΦx U×-kR=0208, T=955C④lN=606N·m,R3= 2200.721 1x305 =1058/min C 208 (1)电枢回路总电阻为0.5R时: n=1058 0.5×0.721 ×606=1058-5287=529.3y/min,n=1058-0.8737, 9.55×0.208 根据(1058,0)和(529.3,606)两点可画出曲线1 (2)电枢回路总电阻为2R时 2×0.721 n=1058- ×606=1058-2115=-1057r/min,n=1058-0.76lT, 9.55×0.2082 根据(1058,0)和(-1057,606)两点可画出曲线2。 (3)电源电压为0.5N,R=0时 n=0.5×1058 0.038 0208×305=529-56=473r/min,n=529-0.0927, 根据(529,0)和(473,606)两点可画出曲线3。 (4)d=0.5,U R=0时
2 220 0.308 0.75 606 1058 41.8 1016.2 / min 0.208 9.55 0.208 N a e e T U R n T r C C C = − = − = − = （3）当 n r =1100 / min 时的 a I ： 220 0.208 1100 232 0.038 N a a a U E I A R − − = = = − 。 可见当 0 n r n r = = 1100 / min 1058 / min 时电动机运行在回馈制动状态。 3-29 电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为 0.5RN 时 的人为特性。（2）电枢回路总电阻为 2RN 的人为机械特性。（3）电源电压为 0.5UN ，电枢 回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为 UN ,电枢不串入电阻， 0.5 = N 时 的人为机械特性。 解：已知 3 2 1 10 0.038 2 N N N a N U I P R I − = = ， 0.208 N N a e N N U I R C n − = = ， 9.55 606 T C I N m N e N N = = • ， 220 0.721 305 N N N U R I = = = ， 0 220 1058 / min 0.208 N e N U n r C = = = 。 （1） 电枢回路总电阻为 0.5RN 时： 2 0.5 0.721 1058 606 1058 528.7 529.3 / min 9.55 0.208 n r = − = − = ，n T = − 1058 0.873 ， 根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线 1。 （2） 电枢回路总电阻为 2RN 时： 2 2 0.721 1058 606 1058 2115 1057 / min 9.55 0.208 n r = − = − = − ，n T = − 1058 0.761 ， 根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线 2。 （3） 电源电压为 0.5UN ， 0 R c = 时： 0.038 0.5 1058 305 529 56 473 / min 0.208 n r = − = − = ，n T = − 529 0.092 ， 根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线 3。 （4） 0.5 = N ，U U= N ， 0 R c = 时：
220 =2115r/min,n=2115-0368T, 0.5CΦx0.5×0.208 R 0.038×305 n=n05C=2115 =2115-111=2004r/ 0.5×0.208 根据(2115,0)和(2004,6062)两点可画出曲线4 (图略) 3-30Z2-71型他励直流电动机,B=7.5kW,I=852A,nx=750r/min R=0.129g2,采用电枢串电阻分三级起动,最大起动电流为2/,试计算各级起动电阻 解:1=2lN=2×852=170.4A, 2(UI-P×10)2110×852-7.5×103 =0.172g, RR2 85.2 110 0.6460, o646=1.71 1 1704 0.12 171=9964=1.7Vy,满足要求 R1=AR=1.71×0.129=02262, n2=2R=1.71×0.129=0.3779, R3=0.646g2 ra1=Rn-R=0.226-0.129=0.0972, R,-R1=0.377-0.226=0.1512 r3=Rn3-R2=0.646-0.377=02692。 3-35他励直流电动机B=29W,U=440,IN=76A,n=1000r/min, R=0376Ω2,采用降低电源电压及弱磁调速,要求最低理想空载转速 n0mn=250/min,最高理想空载转速no-=1500r/min,试求:(1)T=T时的最 低转速及此时的静差率。(2)拖动恒功率负载P2=B时的最高转速。(3)调速范围
0 220 ' 2115 / min 0.5 0.5 0.208 N e N U n r C = = = ， n T = − 2115 0.368 ， 0 0.038 305 ' 2115 2115 111 2004 / min 0.5 0.5 0.208 a a e N R n n I r C = − = − = − = ， 根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线 4。 （图略） 3-30 2 Z −71 型他励直流电动机， 7.5 P kW N = ， 85.2 N I A = ， 750 / min N n r = ， 0.129 R a = ，采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为 2 N I ，试计算各级起动电阻 值。 解： 1 2 2 85.2 170.4 N I I A = = = ， 3 3 2 2 2 2 110 85.2 7.5 10 10 0.172 3 3 85.2 N N N a N U I P R I − − = = = ， 3 1 110 0.646 170.4 N st U R I = = = ， 3 3 3 0.646 1.71 0.129 st a R R = = = ， 1 2 170.4 99.6 1.17 1.71 N I I A I = = = = ，满足要求。 1 1.71 0.129 0.226 = = = R R st a ， 2 2 2 1.71 0.129 0.377 R R st a = = = ， 3 0.646 Rst = ， 1 1 0.226 0.129 0.097 st st a r R R = − = − = ， 2 2 1 0.377 0.226 0.151 st st st r R R = − = − = ， 3 3 2 0.646 0.377 0.269 st st st r R R = − = − = 。 3-35 他 励直 流电 动 机 29 P kW N = ， 440 U V N = ， 76 N I A = ， 1000 / min N n r = ， 0.376 R a = ， 采 用 降 低 电 源 电 压 及 弱 磁 调 速 ， 要 求 最 低 理 想 空 载 转 速 n r 0min = 250 / min ，最高理想空载转速 0max n r =1500 / min ，试求：（1） T T= N 时的最 低转速及此时的静差率。（2）拖动恒功率负载 P P 2 = N 时的最高转速。（3）调速范围
解:采用降低电源电压调速时对应于基速以下,基速以上采用弱磁调速 (1)Mx=10-nx,CΦy 1R2-410-76×0.376 =0.411, 1000 Ux_440 =1070.6r/min,M=10706-1000=706r/min CΦ,0411 nm=1omn-Mnx=250-70.6=1794r/min,d= △nN70.6 28.24% (2)拖动恒功率负载尸2=P时应采用弱磁调速。 几-m=1500/min,n=1070.6/min d UInC n=C ap =0.411× 1070.6 =0.293 1500 Cd=0.713Cx,B=79x=79,nmx= 1000 1402.5r/min。 0.7130.713 (3)调速范围应将两种方法合并考虑。 1402.5 1794 3-36一台他励直流电动机B=3HW,UN=1107,Ix=352A,n=750r/min, R=0.3592,电动机原工作在额定电动状态下,已知最大允许电枢电流为Ims=2/y,试 求:(1)采用能耗制动停车,电枢中应串入多大电阻?(2)采用电压反接制动停车,电枢 中应串入多大电阻?(3)两种制动方法在制动到n=0时,电磁转矩各是多大?(4)要使 电动机以-500r/min的转速下放位能负载,T=T,采用能耗制动运行时,电枢应串入多 大电阻? 解:(1)C=0-A=10-352×035=013 750 Ea-Ra= 975 E。=CΦn=0.13×750=975,Rmn-Iams -0.35=1035g 2×35.2 (2)反接制动时: 110+97.5 R R -0.35=2.5979 2×35.2 (3)采用能耗制动方法在制动到n=0时,电磁转矩T=0
解：采用降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采用弱磁调速。 （1） N N 0 = − n n n ， 440 76 0.376 0.411 1000 N N a e N N U I R C n − − = = = ， 0 440 1070.6 / min 0.411 N e N U n r C = = = ， 1070.6 1000 70.6 / min N = − = n r ， min 0min 250 70.6 179.4 / min N n n n r = − = − = ， 0min 70.6 28.24% 250 N n n = = = 。 （2）拖动恒功率负载 P P 2 = N 时应采用弱磁调速。 0max n r =1500 / min ， 0 n r =1070.6 / min ， 0max 0 0 0max / 1070.6 0.411 0.293 / 1500 N e e N e N N U n n C C C U n n = = = = ， 0.713 C C e e N = ， P T T N N N = = ， max 1000 1402.5 / min 0.713 0.713 N n n r === 。 （3）调速范围应将两种方法合并考虑。 max min 1402.5 7.82 179.4 n D n = = = 。 3-36 一台他励直流电动机 3 P kW N = ， 110 U V N = ， 35.2 N I A = ， 750 / min N n r = ， 0.35 R a = ，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为 max 2 a N I I = ，试 求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢 中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到 n = 0 时，电磁转矩各是多大？（4）要使 电动机以 −500 / min r 的转速下放位能负载， T T= N ，采用能耗制动运行时，电枢应串入多 大电阻？ 解：（1） 110 35.2 0.35 0.13 750 N N a e N N U I R C n − − = = = ， 0.13 750 97.5 E C n V a e N N = = = ， min max 97.5 0.35 1.035 2 35.2 a c a a E R R I = − = − = （2）反接制动时： min max 110 97.5 0.35 2.597 2 35.2 N a c a a U E R R I + + = − = − = （3）采用能耗制动方法在制动到 n = 0 时，电磁转矩 T = 0
采用电压反接制动方法在制动到n=0时: UN×9.55cc110×955×0.13 =-46.3N·m R+r 2.597+0.35 (4)当n=-500r/min时 R=-Cn-R=013×500 0.35=1.59 3-37一台他励直流电动机,PN=13kW,Ux=220,I=68.7A,nx=1500r/min, R=0.19592,拖动一台起重机的提升机构,已知重物的负载转矩T=T,为了不用机械 闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动,问此时电枢回路应串入多大电阻? 解:重物吊在空中不动,则n=0,RUR-620195=32 220 3-44他励直流电动机的数据为P=56kW,UN=220V,I=31A,n=1000/min Rn=0.452。系统总飞轮矩GD2=98N·m2,在固有特性上从额定转速开始电压反接制 动,制动的起始电流为2Ⅰ。试求反抗性负载及位能性负载两种情况,求:(1)反接制动使 转速自ny降到零的制动时间。(2)从制动到反转整个过渡过程的n=f()及l=f(m)的解 析式,并大致画出过多过程曲线 解:(1)CΦy UN-lR220-31×0.45 =0.206,T=955×0.206×3l=61N·m n 1000 应串入电阻RUN+E_R.= 220+0.206×1000 -0.45=6429 2×31 R+R 98045+642 Tn35955(c4)375^9.55×02850445 9.55×0.206=-63N·m, r+r 0.45+642 to=Tm In 04431n-2×61-61 =0.127s 63-61 (2)l=- 220 =32A R+R2045+642
采用电压反接制动方法在制动到 n = 0 时： min 9.55 110 9.55 0.13 46.3 2.597 0.35 N e a c U C T N m R R − = = − = − • + + （4）当 n r = −500 / min 时 0.13 500 0.35 1.5 35.2 e N c a N C n R R I − = − = − = 3-37 一台他励直流电动机， 13 P kW N = ， 220 U V N = ， 68.7 N I A = ， 1500 / min N n r = ， 0.195 R a = ，拖动一台起重机的提升机构，已知重物的负载转矩 T T L N = ，为了不用机械 闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路应串入多大电阻？ 解：重物吊在空中不动，则 n = 0 ， 220 0.195 3 68.7 N c a N U R R I = − = − = 。 3-44 他励直流电动机的数据为 5.6 P kW N = ， 220 U V N = ， 31 N I A = ， 1000 / min N n r = ， 0.45 R a = 。系统总飞轮矩 2 2 GD N m = • 9.8 ，在固有特性上从额定转速开始电压反接制 动，制动的起始电流为 2 N I 。试求反抗性负载及位能性负载两种情况，求：（1）反接制动使 转速自 N n 降到零的制动时间。（2）从制动到反转整个过渡过程的 n f t = ( ) 及 ( ) a I f t = 的解 析式，并大致画出过多过程曲线。 解：（1） 220 31 0.45 0.206 1000 N N a e N N U I R C n − − = = = ， 9.55 0.206 31 61 T N m N = = • 应串入电阻 max 220 0.206 1000 0.45 6.42 2 31 N a c a a U E R R I + + = − = − = ， ( ) 2 2 2 9.8 0.45 6.42 0.443 375 375 9.55 0.206 9.55 a c m e N GD R R T s C + + = • = = ， 220 9.55 9.55 0.206 63 0.45 6.42 N c e N a c U T C N m R R = − = − = − • + + ， 0 2 61 61 ln 0.443ln 0.127 63 61 B D m c D T T t T s T T − − − = = = − − − 。 （2） 220 32 0.45 6.42 N c a c U I A R R = − = = + +
+r 45+6.42 c、ca、1y=0206-026 ×31=-2102r/min 位能性负载n=n2e+n1(1-e)=1000c04-2102(1 IN( )=-62e/043 +31(1-e-04 反抗性负载 -UN R,+R 200.45+642 C4 CCTΦ 02069.55×0.2062X61=-106796+103407=-3389r/min n=10004-21021-e0)B→C段)「n=-2102+3102e043 0.443 C→E段) n=-33.89(1-e t/0.443 n=-32c-04-31-e-04C→E段)|n=-31-e"y n=-62e4+31(1-e04.B→C段)「n=31-93e4 第四章变压器 42一台三相变压器,U1/Ubx=10/6.3kVS=100kH,Y,d联结,求一次侧和二次侧额定电流 5000 解:NJ1N-3×0=2897 I2N2N√×63 =458.2A 48单相变压器SN=50064,U/U2x=35/66kV铁心柱有效截面积为S=120cm2 Bm=1.45T,求高,低绕组匝数 解:φm=BmS=145×1120×10=0.1624Wb 35×10 N44n444×50×0.1624=971匝 N2444/m4150×016241890 U 6.6×10 4-9一台单相变压器,UN2N=220/110V,M1=300匝,N2=150匝,户=50H2铁心密度为Bm=1.2T, 求铁心柱有效面积 解:φ 3.3×10-3Wb 444NVf14.44×300×50 S=pm_33×10-3 2.75×10-3m B 2
220 0.45 6.42 31 2102 / min 0.206 0.206 N a c D N e N e N U R R n I r C C − + + = − = − − = − ， 位能性负载 / / / 0.443 / 0.443 (1 ) 1000 2102(1 ) t T t T M M t t n n e n e e e B D − − − − = + − = − − ， / / / 0.443 / 0.443 (1 ) 62 31(1 ) t T t T M M t t a B N I I e I e e e − − − − = + − = − + − 。 反抗性负载 2 2 220 0.45 6.42 61 1067.96 1034.07 33.89 / min 0.206 9.55 0.206 N a c E L e e T U R R n T r C C C − + − + = − = + = − + = − / 0.443 / 0.443 / 0.443 / 0.443 / 0.443 1000 2102(1 )( ) 2102 3102 33.89(1 )(C E ) 33.89(1 ) t t t t t n e e B C n e n e n e − − − − − = − − → = − + = − − → = − − 段 段 / 0.443 / 0.443 / 0.443 / 0.443 / 0.443 / 0.443 62 31(1 )( ) 31 93 ) 32 31(1 )(C E ) 31 ) t t t t t t n e e B C n e n e e n e − − − − − − = − + − → = − = − − − → = − − 段 段 第四章 变压器 P131 4-2 一台三相变压器, U1N/U2N=10/6.3kV SN=100kVA, Y，d 联结，求一次侧和二次侧额定电流。 解： N 5000 1N= 288.7 3 1 3 10 S I A U N = = N 5000 2N= 458.2 3 2 3 6.3 S I A U N = = 4-8 单相变压器 SN=5000kVA，U U kV kV 1 2 N N = 35 6.6 铁心柱有效截面积为 S=1120cm2， Bm =1.45T，求高，低绕组匝数。 解： 4 m m B S Wb 1.45 1120 10 0.1624 − = = = • 3 1 1 1 35 10 971 4.44 4.44 50 0.1624 N m U N f = = = 匝 3 2 2 1 6.6 10 183 4.44 4.44 50 0.1624 N m U N f = = = 匝 4-9 一台单相变压器，U1N/U2N=220/110V,N1=300 匝，N2=150 匝，f=50Hz,铁心密度为 Bm=1.2T， 求铁心柱有效面积。 解： 1 3 1 1 220 3.3 10 4.44 4.44 300 50 N m U Wb N f − = = = 3 3.3 10 3 2 2.75 10 1.2 m m S m B − − = = =
4-18单项变压器S=200N4U/MU2N=10k/0.38V在低压侧加电压做空载实验,测的 数据为U2N=380J,Ⅰ20=395A,PO=1100W。在高压侧加电压做短路实验测的数据为 Uk=450J,k=20A,Pk=4100W,实验温度25℃为求折算到高压侧的励磁参数和 短路参数,画出工形等值电路 U1N10 解:变比k= =26.3 U2N0.38 在低压侧做空载实验则z=2=389=969 折算后高压侧Zm=k2Zn=2632×96=6640224 1100 =0.7059 1202395 m=√89092-4882=886g2 折算后高压侧rm=k2rn=26.32×0.705=488g2 在高压侧做电压做短路实验则:x≈C 450 k20 Pk4100 =10.259 k220 K=√z2-m2=√253-10252=20032 234.5+75 10.25=12.22g 234.5+25 Zn3c=√mx°2+x2=√h22+20032=23469 Z1≈Z2=2n°cm×2346=11.7392 1222=6.11g xk=-×20.03=1002g
4-18 单项变压器 S kNA U U kV kV N N N = = 200 10 0.38 ，1 2 在低压侧加电压做空载实验，测的 数据为 U V I A P W 2 20 N = = = 380 39.5 0 1100 ， ， 。 在高压侧加电压做短路实验测的数据为 U V I A P W K K K = = = 450 20 4100 ， ， ，实验温度 25℃为求折算到高压侧的励磁参数和 短路参数，画出 形等值电路。 解：变比 k= 1 2 10 26.3 0.38 N N U U = = 在低压侧做空载实验则 2 ' 20 380 9.6 39.5 N m U Z I = = = 折算后高压侧 2 ' 2 Z 26.3 9.6 6640.224 m Z k m = = = 0 ' 20 1100 0.705 39.5 m 2 2 P r I = = = 2 2 Xm = − = 8909 488 8896 折算后高压侧 2 ' 2 m r k r m = = = 26.3 0.705 488 在高压侧做电压做短路实验则： 450 22.5 20 K K K U Z I = = = 2 2 2 2 X Z r K K k = − = − = 22.5 10.25 20.03 o 75 C 234.5 75 10.25 12.22 234.5 25 rk + = = + o o 2 2 2 2 Z r X k k k 75 C 75 C = + = + = 12.22 20.03 23.46 ' o 75 C= 2 1 1 1 23.46 11.73 2 2 Z Z Z = = k ' o 1 75 C= 2 1 1 12.22 6.11 2 2 r r r = = = k ' 1 k= 2 1 1 x 20.03 10.02 2 2 x x = = = 2 2 4100 10.25 20 K k K P r I = = =
F形等值电路: 418三相变压器SN=1800kV,U/U2N=63kV315,Y,d1联结,加额定电压时的 空载损耗P=6.6k,短路电流额定时的短路损耗为P=21.2k,求额定负载cosφ2=0.8时的效 率及效率最大时的负载参数B Po+ B2PNK 6600+12×21200 7=( )×100%=(l l×1800000×0.8+6600+12×21200 )×100% BSN cos2+ Po+B-2P 6.6 Bm 0.559 VPN 4-24画出三相变压器的Y,ys,Y,yo,Y,d,Y,d连接组的接线图 解:(1)Y,y8 W EuI1 /1l'1 向量图 E11
形等值电路： 4-18 三相变压器 SN=1800kVA， U U kV kV 1 2 N N = 6.3 3.15 ，Y，d11 联结,加额定电压时的 空载损耗P0=6.6kW,短路电流额定时的短路损耗为PK=21.2kW,求额定负载cos 2 =0.8时的效 率及效率最大时的负载参数 . 解： 2 0 2 2 2 2 0 6600 1 21200 (1 ) 100% (1 ) 100% cos 2 1 1800000 0.8 6600 1 21200 NK N NK P P S P P + + = − = − + + + + =98.1% 0 6.6 0.559 21.2 m NK P P = = = 4-24 画出三相变压器的 Y,y8 ,Y, y10,Y,d7, Y ,d9 连接组的接线图. 解:(1)Y,y8
E Yd7 Ul 4-33一台自耦变压器U1=220,U2=180,cosp=1,12=2004试求绕组各 部分电流,传导功率和感应功率 解:变比k=01=20=122 U2180 2200 K =163.6 12=12-l1=364A 感应功率(电磁功率)PM=U2l1=180×364=6552W 传导功率P导=U2I1=180×163.6=29448 第五章三相异步电动机原理 P178 5-6一台三相交流电机,定子是三相对称单层绕组,已知极数2p=4,定子槽数Z1=36,并联 支路数a=1,元件节距y=t(1)画出槽电动势星形图,(2)画出U相绕组展开图;(3)求基波 绕组系数kn:;(4)如果每极磁通φ=00172w频率f=50H每个元件的匝数N=10,求基波相电 动势。 解:()槽距角a=2D=4z=20 (2)U相绕组展开图(略
(3) Y,d7 4-33 一台自耦变压器 U V 1 = 220 ，U V 2 =180 ， cos 1 = ,I2=200A 试求绕组各 部分电流，传导功率和感应功率。 解：变比 1 2 220 1.22 180 U k U = = = 2 1 200 163.6 1.22 I I K = = = I I I A 12 2 1 = − = 36.4 感应功率（电磁功率） P U I W M = = = 2 12 180 36.4 6552 传导功率 P 传导=U2I1=180 163.6=29448 第五章 三相异步电动机原理 P178 5-6 一台三相交流电机，定子是三相对称单层绕组，已知极数 2p=4，定子槽数 Z1=36,并联 支路数 a=1,元件节距 y=t. (1)画出槽电动势星形图，（2）画出 U 相绕组展开图；（3）求基波 绕组系数 w k ；（4）如果每极磁通 =0.0172w,频率 f=50Hz,每个元件的匝数 N=10,求基波相电 动势。 解：(1)槽距角 = 2 4 20 36 p Z = = (2) U 相绕组展开图（略）