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电机与拖动》课程作业。课后习题：
1）、计算绕组数据：因为是单迭，所以 y = yk =1,
第一节距 y1 = 22/ 2/2 +/22/4 – 5， 为短距绕组。
2）、绕组展开图：
3）、并联支路图：
1）、极对数p=2，单迭绕组时，支路对数a=2,电枢绕组总导体数n=36×6=216
2）、改为单波绕组：a=1，支路电流。
电枢电流 电磁转矩
1）、他励电机：, 所以。
电磁功率：
电磁力矩：
2）、由于不变且电枢反应忽略不计，则有；又因tz不变，所以有。
电枢电流。反电势。
由于，所以
即稳定后的转速为 1291 rpm.
1）、对于并励电机，有：
电枢电流。反电势
转矩为 2）、由于电枢反应去磁作用不计且u=un不变，所以，则。
理想空载转速：
3）、实际空载电流：
实际空载转速：
对甲电机，其反电势：
对乙电机，其反电势：
因为，故甲为发电机，乙为电动机。
乙为电动机：
甲为发电机：
由于电动机乙与发电机甲同轴联结，乙机的轴上输出功率p2乙即为甲机的输入功率，即。
则：，得。总损耗
3）、调节励磁电流可以改变两机的运行状态。例如：将if甲↓使得ea甲2－10
1）、电枢电阻为：
直接启动时，启动电流：
所以串入电枢回路的电阻值为：r
3）、降压启动时，
电枢端电压为：u=2x350x0.0694=48.58(v)
1）、反电势：
最大制动电流
因为 所以电阻值为：
转速为：
稳定后： 制动电流： ，负号代表制动时电流反向。
4）、不串电阻时，下放速度最低。
所以最低下放转速为：
5）、制动电流为：
制动电流倍数为：
1）、设额定运行点为下图（a）的a点，对应：
设tz=0.8tn且串电阻时，对应图（a）的b点，有：据
2) 有两种办法：
) 采用能耗制动，对应图（b）特性①的b点，) 采用电动势反向的反接制动，对应图（b）特性②的b点，440=-205.5+60.8(0.377+
1）、y/△-7：
联接图向量图。
2）、y/y-4：
联接图向量图。
a) b) c)d)
1)、由于nn=1450(r/min) 与n1=1500(r/min) 较接近，所以 n1=1500(r/min),p=60f/n1=3000/1500=2, 为4极电机。
2）、滑差率。
3）、额定电流：
1）、计算绕组数据：
划分相带（只划分每槽上层边的相属，下层边的位置由y1决定，与相带划分无关）
画绕组展开图，并连成△接法（a=1）,如下图所示。
2）、由于每相有2p=6个线圈组，所以若将每相的线圈全部并联，可得每相最大并联支路数amax=2p=6；若全部串联，可得每相最少支路数amin=1；也可以三个串联后再两个并联，得每相有a=2条并联支路；或者两串再三并，每相有a=3条并联支路数。
1）、 极数：2p=
每极每相槽数：
槽距角： 定子每相串联匝数：
基波绕组系数：
五次谐波绕组系数：
kw5=ky5·kq5=-0.1736×0.2176=-0.0378
七次谐波绕组系数：
2）、相电动势基波有效值：
e1=4.44f1n1kw1φ1=4.44×50×24×0.9019×0.74=3556(v)
相电动势五次谐波有效值：
其中： 相电动势七次谐波有效值：
其中： 3）、合成相电势有效值：
1）、基波磁动势幅值：
基波磁动势脉振频率：
三次谐波磁动势幅值：
三次谐波磁动势脉振频率：
2）、电流的三次谐波为时间波，通入单相绕组产生在空间矩形波分布的脉振磁动势，其中包括基波和一系列高次谐波磁动势，因而可以产生基波磁动势，只是其脉振频率为基波电流产生的脉振频率的3倍。
3）、此时相绕组产生的基波磁动势是由两部分组成，一部分由基波电流产生，另一部分由三次谐波电流产生，可以表示为： fφ1(θ·t)=fφ11sinωtcosθ-fφ13sin3ωtcosθ
其中，由基波产生电流产生的基波磁动势幅值为：
由三次谐波电流产生的三次谐波磁动势幅值为：
故相绕组所产生的基波脉振磁动势的表达式为：
fφ1(θ·t)=212.85sinωtcosθ-70.95sin3ωtcosθ
4）、同3）可得：fφ3(θ·t)=42.6sinωtcosθ-14.2sin3ωtcosθ
5）、当i=5a直流，相绕组磁动势为空间上矩形波分布，幅值不随时间变化的恒定矩形波，可分解为基波及各项奇次谐波。
基波磁动势幅值：
三次谐波磁动势幅值：
额定运行转差率：
简化等值电路如图示，以定子相电压为参考相量，
激磁支路阻抗：zm=(r1+rm)+j(x1σ+xm)=(1.37+8.34)+j(2.43+82.6)
9.715+j85.03=85.58∠83.48°
负载支路阻抗：
36.04+j6.83=36.68∠10.73°
总阻抗： 定子相电流：
定子额定电流：
定子功率因数：cosφ1=cos30.69°=0.86
输入功率：p1=3u1nφ·i1nφcosφ1=3×380×12.42×0.86=12.176(kw)效率：
电磁功率：pm=p1-pcu1-pfe=10.7-0.45-0.2=10.05(kw)
总机械功率：pω=(1-s)pm=(1-0.029) ×10.05=9.758(kw)
同步转速：
电磁转矩：
1）、由空载试验求得。
空载阻抗：
空载总电阻：
空载总电抗：
铁耗： 励磁电阻：
由短路试验求得：
短路阻抗：
短路电阻：
短路电抗：
由，得定子漏电抗：
转子电阻： r′2=rk-r1=3.15-2.01=1.14(ω)
励磁电抗：xm=x0-x1σ=60.12-3.78=56.34(ω)
2）、额定运行时定、转子总铜耗。
输入功率：
效率： 由，得额定运行时的功率因数。
1）、 额定转差率：
临界转差率：
额定转矩：
最大转矩：
2）、 固有机械特性实用表达式：
即 3）、在固有机械特性表达式中，令s=1，得固有起动转矩。
固有起动转矩倍数：
1）、直接起动时电流
直接起动时的起动转矩。
2）、由直接起动时等值电路可知，短路阻抗为：
设则短路电阻为
短路阻抗为
据题意， 则所串电抗：
此时起动转矩
3）、 若采用y-△起动。
所以不能带动1000n·m的负载起动。
4）、若采用自藕变压器起动，设变化比为ka，则副边的抽头电压，则。
抽头为55%时，
抽头为64%时，
抽头为73%时，
故只有64%抽头一档满足要求，选择64%抽头档。
感应电动机定转子之间的机电能量转换，是通过电磁感应实现的，因而必须在气隙中建立磁场才能进行这种转换，建立气隙磁场所需励磁电流是一个滞后的无功电流，而回馈制动时由动能和位能转换成的反馈电网的电能是有功功率，因此，还必须从电网吸收滞后的无功功率在电机气隙建立磁场才能完成将动能或位能转换成电能的过程。
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