浙江大学远程教育学院。
电机与拖动》课程作业。课后习题：
1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。
答： 此电机绕组是单迭所以。
不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组。
根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下。
1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2wb，电枢电流ia=800a，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？
解： 电机内的总导体数n=6z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2
改为单波绕组时，，若要保持支路电流不变，1-21 某他励直流电动机额定电压un=220v，额定电流in=10a，额定转速nn=1500r/min，电枢回路总电阻ra=0.5ohm，试求：
1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；
2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190v，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。
解： (1)
3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以不变，1-22 某并励直流电动机额定电压un=220v，额定电流in=75a，额定转速nn=1000r/min，电枢回路总电阻ra=0.26ohm，额定时励磁回路总电阻rfn=91ohm，铁耗及附加损耗pfe+pdelta=600w，机械损耗pohm=198w，电枢反应去磁作用不。试求：
1) 额定运行时的电磁转矩t与输出转矩tn；
2) 理想空载转速；
3) 实际空载电流i0及实际空载转速。
解： (1)
1-31 两台完全相同的并励直流电动机，电枢回路总电阻均为ra=0.1ohm，两机在1000r/min时的空载特性均为：
现将两机在机械上同轴联结，电路上并联于同一个230v的直流电源，轴上不带其他负载，电枢反应及附加损耗均忽略不计。已知当甲机励磁电流为1.4a，乙机的励磁电流为1.
3a时，机组的转速为n=1200rpm。试问：
1) 此时哪一台为发电机？哪一台为电动机？
2) 机组总的机械损耗和铁耗为多少？
3) 只调节励磁电流能否改变两机的运行状态**速不变）？
2-10 他励直流电动机额定数据如下：pn=60kw，un=220v，in=350a，nn=1000rpm，试问：
1) 如果将该机直接起动，则启动电流为多少？
2) 为使启动电流限制在2in，应在电枢回路串入多大电阻？
3) 如果采用降压启动且使启动电流限制为2in，端电压应降为多少？
解： (1)
2-15 某他励直流电动机额定数据如下：pn=3kw，un=220v，in=18a，nn=1000rpm。电枢回路总电阻ra=0.8ohm。试求：
1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停机，要求最大制动电流不超过2in，求制动电阻值；
2) 在项(1)的制动电阻时，如负载为tz=0.8tn位能转矩，求电机在能耗制动后的稳定速度；
3) 设该机带动tz=tn位能负载运行于额定状态，采用能耗制动使之最终以500rpm的速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流；
4) 该机采用能耗制动将tz=tn的位能负载稳速下放时，所能达到的最低下放转速为多少？
5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多少倍？
解：(1)
2-17 他励直流电动及额定数据为：pn=29kw，un=440v，in=76a，nn=1000rpm，ra=0.377ohm；试问：
(1) 该机以500rpm的速度吊起tz=0.8tn负载转矩，在电枢回路应串多大电阻？
2) 用哪几种方法可使tz=0.8tn的位能负载以500rpm的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。
解：(1)
(2) 可采用串接电阻能耗制动的方法。
3-12 一台单相变压器，sn=100kva，u1n/u2n=6000/230v，fn=50hz，原副边绕组的电阻和漏抗分别为：r1=4.32ohm，x1=8.
9ohm，r2=0.0063ohm，x2=0.018ohm，求：
(1) 折算到高压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？
(2) 折算到低压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？
(3) 短路电阻，短路电抗和短路阻抗的标幺值？
(4) 用百分值表示的短路电压及其分量？
5) 满载及cos=1，0.8（滞后），0.8（超前）三种情况下的电压变化率？并对计算结果进行比较和讨论。
解：(1)
负载为容性，负载为感性，当负载为纯电阻性的时候，由于线圈中电阻的存在，输出电压会略下降。
当负载为电感性时，变压器输出电压会比纯电阻性下降。外特性为一条下垂曲线。
当负载为电容性时，变压器输出电压随电流增大而上升。
3-15 一台三相变压器，原、副边绕组的12个端点和各相绕组的极性如图所示。试讲此三相变压器联结成y/delta-7和y/y-4，并画出联接图、相量图和标出各相绕组的端点标志。
3-16 画出3-39所示各种联接法的相量图，根据相量图标出联接组号。
4-4 某三相感应电动机的额定数据如下：pn=30kw, un=380v, nn=1450r/min, cosφn=0.80, ηn=88%, fn=50hz，试求：
（1）该机的极数；（2）额定转速差；（3）额定电流。
解：(1) 该机的同步转速可以写成：
当极对数p=2时，n1=1500，略高于n1，所以极对数必为：
4-6 已知某三相交流电机的极对数p=3，定子槽数z1=36，线圈节距y1=5/6τ，并联支路数a=1，采用双层分布短距迭绕组。试求：
(1) 用三种不同颜色画出三相绕组展开图，并将之连结成三角形接法。
(2) 该绕组可以接成哪几种并联支路数？
解：(1)
2) 双层绕组每相有2p=6个线圈组。可全部并联，得到最大并联支路数amax=2p=6。若全部串联，可得到每相最少支路数amin=1。
也可以两串联，再三并联，得到a=3条支路并联。或三串联，两并联，得到a=2条支路并联。
4-10 某三相交流电机定子槽数z1=36，极距τ=9槽，绕组跨距y1=7槽，定子三相双层绕组y接法。每个线圈匝数ny=2，并联支路数a=1，气隙每极基波磁通ф1=0.74wb，气隙谐波磁密与基波磁密的幅值之比为b5/b1=1/25，b7/b1=1/49，基波及各次谐波磁场转速相等，均为1500rpm。
试求：(1) 基波、五次谐波和七次谐波的绕组系数；
(2) 相电动势中的基波、五次谐波和七次谐波分量有效值；
(3) 合成相电势有效值。
解：(1)
4-14 某四极单相电机定子绕组串联匝数n1=100匝，基波绕组系数为kω1=0.946，三次谐波绕组系数kω3=0.568。试求：
1) 当通入相电流为i=1.414*5sin314ta时，单相绕组所生的基波和三次谐波磁动势的幅值及脉振频率；
2) 若通入的相电流为a时，相电流中的三次谐波电流能否产生基波磁动势？为什么？
3) 对于项2写出相绕组所生的基波脉振磁动势表达式；
4) 对于项2写出相绕组所生的三次谐波脉振磁动势表达式；
5) 若通入的相电流为i=5a的直流电流，求相绕组所生的基波及三次谐波磁动势幅值各为多少？这时该磁动势是什么性质？
解：(1)
2) 三次谐波电流不能产生基波磁动势。因为沿圆周分布的绕组可以使三次谐波磁动势互相抵消。
5) 通入直流电流时，绕组电流无交流分量，所以也没有基波和谐波磁动势产生。此时定子绕组上电流无变化，转子也无法产生感应电流。
4-27 某三相四极50hz感应电动机，pn=10kw，un=380v，nn=1455rpm，定子绕组三角形接法。r1=1.375ohm，x1=2.
43ohm，r2=1.04ohm，x2=4.4ohm，rm=8.
34ohm，xm=82.6ohm。额定负载时pohm+pdelta=205w。
试用简化等值电路计算额定负载时的定子电流、功率因数、输入功率和效率。
解。4-28 某三相四极50hz感应电动机，已知输入功率p1=10.7kw，定子铜耗pcu1=450w，铁耗pfe=200w，转差率s=0.
029。试求此时该机的电磁功率pm，总机械功率pohm，转子铜耗pcu2及电磁转矩t各为多少？
解： 4-36 某三相四极50hz笼式感应电动机pn=3kw，un=380v，in=7.25a，y接法，r=2.
01ohm。空载试验数据：当空载线电压u1=380v时，i0=3.
64a，p0=246w，pω=11w；短路试验数据：当ik=7.05a时，短路线电压uk=100v而pk=470w。
假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性，且x1σ=x2σ’。试求：
(1) 参数x1σ,rm,xm,r2’；
(2) 该机的cosφn及ηn（不考虑温度的影响）
解：(1)5-1 某三相绕绕式感应电动机的额定数据如下：pn=7.
5kw，un=380v，in=15.1a，nn=1450rpm，λm=2.0。
试求：(1)临界转差率sm和最大转矩tm；（2）写出固有机械特性实用表达式；（3）该机的固有启动转矩倍数km。
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