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