电机及电力拖动课后习题答案 下载本文

2TN?EaE?Ra?Rp?a?1.540?Ra?Rp2IN

?Rp?1.540?0.25?1.29?

(2)不采用措施 反转到另一个转速

12.电动机的调速和转速变化有何区别?在同一条机械特性上,为什么转矩越大转速越低?

答:调速是为了生产需要而人为的对电动机转速进行的一种控制,它和电动机的负载变化时而引起的转速变化是两个不同的概念。调速需要人为的改变电气参数,而负载变化所引起的转速变化则是自动进行的,这时电气参数不变。

Ra?RpaUN由公式n?-T可知 ,在同一条机械特性上,转矩T越大 转速n越小。 2Ce?9.55(Ce?)

13.一台他励直流电动机,铭牌数据如下:PN?7.5kW,UN?220V,IN?40.8A, (1)在固有特性上工作时的电动机转nN?1500r/min,Ra?0.36?,设轴上负载转矩Tz?0.8TN时,求:速n;(2)若其他条件不变,当磁通减弱到0.5?N时,电动机的转速为什么? 解:(1)机械特性

nN?n?UN-INRaU-IR220?0.36?40.8?Ce??NNa??0.137Ce?nN1500

2200.36-T?n?1605?2.01T20.1379.55??0.137?T?0.8TN,TN?9.55?0.137?40.8?53.38N?mn?1605?2.01T?1605?2.01?53.38?1498r/min1(2)??0.5?N T?TN

21n?3210-3.141T?n?3210?3.141??53.38?3042r/min

2

14.根据题13的电动机,若电枢中串入电阻Rpa?0.5?,此时电动机的转速等于多少? 解:由题知 Rpa?0.5?

n?1605-0.36?0.59.55??0.137?2T?1605?4.80T

T?0.8TN

n?1605-4.80?53.38?1349r/min

15.何谓恒转矩调速?何谓恒功率调速?

答:恒转矩调速是指在调速过程中始终保持电磁转矩不变的调速。

恒功率调速是指在调速过程中始终保持输入的电功率不变的调速。

16.对恒转矩负载,应采用何种调速方法?为什么? 答:电枢回路串电阻调速和降低电枢电压调速。

因为这样既满足了负载要求,又是的电动机得到充分利用。

17.对恒功率负载,应采用何种调速方法?为什么? 答:弱磁调速适用于恒功率负载。

《电机与拖动基础》课后习题

第三章习题答案

3.励磁电抗Xm的物理意义如何?Xm大好还是小好?若将铁心抽出,Xm将如何变化?若一次绕组匝数增加5%,而其余不变,则Xm大致如何变化?若铁心叠片松散,片数不足,则Xm及I0如何变化?若铁心硅钢片接缝间隙较大时,对Xm及I0有何影响?

答: 励磁电抗Xm表示与主磁通相对应的电抗,其大小和磁路饱和程度有关。 Xm越大则空载电流越小,因此Xm大好。

若将铁心抽出,磁阻将急剧增大,Xm将显著变小。

若一次绕组匝数增加5%,而其余不变,由Xm?wLm?wN2?m可知,Xm大致增加10%。 若铁心叠片松散,片数不足,都将使磁阻增加,Xm下降,I0增大。 若铁心硅钢片接缝间隙较大,则I0将变大,Xm下降。

4.变压器空载运行时,一次侧加额定电压,为什么空载电流I0很小?如果接在直流电源上,一次侧也加额定电压,这时一次绕组的电流将有什么变化?铁心中的磁通有什么变化?二次绕组开路和短路时对一次绕组中电流的大小有无影响?

答:变压器空载运行时,由于励磁阻抗很大,因此即使一次侧加额定电压,空载电流I0都很小。

若接在直流电源上,则一次侧漏电抗和励磁电抗都为0,此时一次绕组电流将非常大。

铁心中的磁通也变为恒定磁通。一、二次绕组之间不存在电磁感应作用,而次绕组开路和短路对一次绕组中的电流大小没有影响。

6.一台50Hz单相变压器,若接在60Hz的电网上运行,额定电压不变,问空载电流、铁心损耗、漏抗、励磁阻抗及电压调整率有何变化?

答:由U1??E1?4.44fN1?m可知,当f由50Hz变为60Hz时,?m将减小,空载电流下降,铁心损耗下降,而漏抗X??wL??2?fL?将随f的增大而增大,;励磁阻抗将增大,由于Xk增大,因此电压调整率将变

大。

7.一台单相变压器,额定电压为220V/110V,如果不慎将低压侧误接到220V电源上,变压器将发生什么现象?

答:此时变压器的磁通将急剧增大,磁路严重饱和,励磁电流非常大,铁耗和铜耗都将显著增大,变压器将过热,同时噪声过大,震动明显。

8.有一台单相变压器,已知:SN?5000铁心的有效截面积kV?A,UN1/UN2?35kV/6.6kV,SFe?1120cm2,铁心中最大磁通密度Bm?1.45T,试求:高、低压绕组的匝数和电压比各为多少? 解:?m?BmSFe?1.45?1120?10-4?1624?10-4wb

UN135?103N1???971匝 -44.44f?m4.44?50?1624?10UN26.6?103N2???183匝

4.44f?m4.44?50?1624?10-4电压比 k?

9.一台单相变压器,额定容量为5kV?A,高、低压绕组均有两个匝数相同的线圈,高、低压侧每个线圈的额定电压分别为1100V和110V,现在它们进行不同方式的联结。试问:可得几种不同的电压比?每种联结时的高、低压侧额定电流为多少?

答:可得四种不同的电压比,分别是1100/110,1100/220,2200/110,2200/220;对应的高、低压侧额定电流分别是4.55A/45.5A,4.55A/22.7A,2.27A/45.5A,2.27A/22.7A。

10.两台单相变压器,电压为220V/110V,一次侧匝数相等,但空载电流I0I?2I0II。今将两台变压器一次绕组顺极性串联起来加440V电压,问两台变压器二次侧的空载电压各为多少?

UN1N1971???5.3 UN2N2183

解:根据题意,I0I?2I0II,则Z0I?串联后 U1I?1Z0II 24404401?1?293V,U1II???146.7V 1121?1?22U1N220?293??146.7V U2N110U1N220?146.7??73.4V U2N110U2I?U1I? U2II?U1II?12.有一台三相变压器,已知:SN?100kV?A,UN1/UN2?6.3kV/0.4kV,联结组为Y,yn0因电源压改为10kV,如果用改绕高压绕组的方法来满足电源电压的改变,而保持低压绕组每相为55匝不变,则新的高压绕组每相匝数应为多少?如果不改变高压绕组匝数会产生什么后果? 解:改绕后变压器中主磁通的幅值应保持不变。 改绕前

UN1?N1UN1?6.3,则?N1??N2?N2UN2?UN2?0.433?55?866匝

?U?N1?103N110???866?1375匝 改绕后 ,则N1??6.3N1UN1?6.33若不改高压绕组匝数,则变压器铁心将严重饱和,二次侧电压也将升高,变压器将过热并产生振动和噪声。

13.有一台1000匝的铁心线圈接到110V、50Hz的交流电源上,由安培表和瓦特表的读数得知I1?0.5A、(1)两种情况下的参P1?10w,把铁心抽出后电流和功率就变为100A和1000w。若不计漏磁,试求:

数和等效电路;(2)两种情况下电流的无功分量和有功分量;(3)两种情况下磁通的最大值。 解:(1)有铁心时 Z1?U110??2200? I10.5 R1?P110??40? 22I10.522-R1?22002-402?219.96? X1?Z1 无铁心时 Z2?U110??1.1? I2100