浙江科技學院《電機拖動》思考題與習題解答要點

1、優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔PAGEPAGE63優(yōu)選文檔PAGE第1章思慮題及答案1-1變壓器的電動勢的產(chǎn)生原理是哪一個定律？說明其原理。答：變壓器的電動勢的產(chǎn)生原理是法拉第電磁感覺定律，即設N匝線圈處在磁場中，它所交鏈的磁鏈N,當磁鏈發(fā)生變化時，會產(chǎn)生電場，并在線圈內(nèi)產(chǎn)生感覺電動勢。即：eNdddtdt1-2依照功能與用途，電機能夠分為哪幾類？答：依照功能與用途電機能夠分為：動力電機和控制電機。動力電機又分為：靜止的電機（變壓器）和旋轉(zhuǎn)電機（直流電機和交流電機）?？刂齐姍C是信號變換和信號傳達的裝置，容量和體積一般都比較小，在自動控制系統(tǒng)中常用于檢測、放大、執(zhí)行和校正等元件。靜止電機：變壓器動力電機直流電

2、機電機旋轉(zhuǎn)電機交流電機控制電機1-3一個電力拖動系統(tǒng)的組成有哪些組成部分，各部分的作用是什么？答：電力拖動系統(tǒng)包括：電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)機械、控制設備和電源等組成。電源電動機傳動機構(gòu)生產(chǎn)機械控制設備生產(chǎn)機械是執(zhí)行某一世產(chǎn)任務的機械設備，是電力拖動的對象；電源給動力機構(gòu)電動機以及控制設備供應電能，電動機把電能變換為機械能，經(jīng)過傳動機構(gòu)經(jīng)過中間變速或變換運動方式后，拖動生產(chǎn)機械工作；控制設備是由各種控制電機、電器、電子元件及控制計算機組成，用以控制電動機的運動，實現(xiàn)對生產(chǎn)機械運動的自動控制。第1頁共60頁1-4電機中涉及到哪些基本電磁定律？試說明它們在電機中的主要作用。答：全電流定律：電生磁的定

3、律，實現(xiàn)電磁變換；電磁感覺定律：磁生電的定律，電磁變換；電磁力定律：電磁產(chǎn)生運動的定律，電動機原理。1-5若是感覺電勢的正方向與磁通的正方向吻合左手螺旋關(guān)系，則電磁感覺定律應寫成deN，試說明原因。dt答：應為電磁感覺定律的描述是感覺電動勢的正方向與磁通方向吻合右手螺旋關(guān)系時：eNd，即電動勢總是阻攔磁通的變換。因此當感覺電動勢的正方向與磁通方dt向吻合右左手螺旋關(guān)系時，則產(chǎn)生的感覺電動勢為：eNd。dt第1章練習題題解及答案1-1在求取感覺電動勢時，式eLLdi、式eLd、式eLNd,以及eBlvdtdtdt等式中，哪一個式子擁有寬泛的形式？這些式子分別合用什么條件？解：式eLd是寬泛的形式

4、，此時是在感覺電動勢的正方向與磁鏈的正方向吻合右手dt螺旋關(guān)系條件下；式eLLdi合用于自感電動勢，表示由于線圈中電流i的變化使由i產(chǎn)生的交鏈該線圈dt的磁鏈發(fā)生變化時所產(chǎn)生的電動勢；式eLNd合用于線圈全部N匝的磁通同樣，均為時，即N的情況；dtB、l、v三者互相垂直，且吻合右手定則。式eBlv合用于運動電動勢，且1-2在以下列圖中，所示的磁路中，線圈N1,N2中通入直流電流I1,I2,試問：1）電流方向以下列圖時，該磁路的總磁動勢為多少？2）N2中電流I2反向時，總磁動勢又為多少？3）若在圖中a，b處切開，形成一空氣氣隙，總總磁動勢又為多少？第2頁共60頁I1I2e1N1N2解：1）該磁路

5、的總磁動勢為：F1I1N1I2N22）此時磁路的總磁動勢為：F2I1N1I2N23）此時磁路的總磁動勢為：F3I1N1I2N2。1-3以下列圖中，當電流i2產(chǎn)生的磁通按正弦規(guī)律變化（即：MsintMsin2ft）時，求其在N1線圈上產(chǎn)生的感覺電動勢e1，各參數(shù)參照方向以下列圖。i2e1N1N2解：由于感覺電動勢e1與磁通的參照方向為不為右手螺旋關(guān)系，依照法拉第電磁感覺定律得感覺電動勢為：第3頁共60頁e1N1dN1d(msint)N1mcostdtdtE1Mcost2E1sin(t900)可見感覺電動勢的幅值為：E1MN1m有效值為：E1mN1m2fN1m4.44fN1mE12221-4當線圈

6、N1中的電流i1減小時，標出線圈N1和N2產(chǎn)生的感覺電動勢e1和e2的實質(zhì)方向。i1u1N1N2解：依照右手螺旋定則，得由i1產(chǎn)生的磁通方向以以下列圖所示，由電磁感覺定律，依照磁通，感覺電動勢e1和e2的參照正方向與磁通磁通方向滿足右手螺旋關(guān)系，以下列圖，且：e1N1d，e2N2d，由于i1減小，因此其產(chǎn)生的磁與即為圖中的參照一dtdt致（見圖中虛線方向）。i1u1e1N1N2e2第4頁共60頁第2章思慮題及答案2-1直流電機的主要部件是什么？各有什么作用？答：直流電機的主要包括定子、轉(zhuǎn)子定子部分：包括主磁極、換向磁極、機座、電刷裝置1）主磁極：建立主磁通，包括：鐵芯：由低碳鋼片疊成繞組：由銅

7、線繞成2）換向磁極：改進換向，包括：鐵芯：中大型由低碳鋼片疊成。小型由整塊鍛鋼制成。繞組：由銅線繞成。3）機座：固定主磁極、換向磁極、端蓋等，同時組成主磁路的一部分，用鑄鐵、鑄鋼或鋼板卷成。4）電刷裝置：引出（或引入）電流，電刷由石墨等資料制成。轉(zhuǎn)子部分：包括電樞鐵芯、電樞繞組、換向片1）電樞斷念：組成主磁路，嵌放電樞繞組。由電工鋼片疊成。2）電樞繞組：產(chǎn)生感覺電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)機電能量變換。由銅線繞成。3）換向片：換向用，由銅線圍疊而成。4）2-2在直流電機中，為什么要用電刷和換向器，它們起到什么作用？答：在直流發(fā)電機中，電刷和換向器起到整流的作用，將電樞繞組中的交流電整流成出線端的直流

8、電。直流電dong機中，起到逆變的作用，將端口的輸入的直流電變成電樞繞組中的交變電流。2-3直流發(fā)電機是怎樣發(fā)出直流電的？若是沒有換向器，直流發(fā)電機可否發(fā)出直流電？答：直流發(fā)電機電樞繞組內(nèi)的感覺電動勢實為交變電動勢(如題圖2-3所示瞬時以導體a為例)，電樞繞組的a導體處于N極底下，由“右手發(fā)電機”定則判得電動勢方向為，轉(zhuǎn)半圈后，處于S極下，電動勢方向變成，再轉(zhuǎn)半圈，又回到原來地址，電動勢又為。，它經(jīng)過換向裝置后，才把電樞繞組的交流變成外電路的直流。換向裝置的構(gòu)造特點是電樞繞組盡管旋轉(zhuǎn)，而A、B電刷固定不轉(zhuǎn)（電刷與磁極相對靜止），且A刷恒與N極下導體相連，B刷恒與S極底下導N體相連），則由A刷引

9、出的電動勢方向恒為（流出），若定義為正極，則刷引出的電動勢方向恒為(流入)，為負極，因此，由，兩刷獲得的就是直流。A.+由上解析可知，由于內(nèi)電路的交流是經(jīng)過換向裝置后才a變成外電路的直流，故沒有換向裝置就不能夠。_2-4何謂電樞反響？電樞反響對氣隙磁場有什么影響？B答：直流電機在空載運行時，氣隙磁場僅有勵磁磁動勢產(chǎn)第5頁共60頁S題圖1-3直流電機模型生，而負載運作時，氣隙磁場是由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同產(chǎn)生的，顯然與空載時不同，因此把電樞磁動勢對主極磁場的影響稱為電樞反響.電樞反響結(jié)果可能賭氣隙磁場畸變，同時還可能賭氣隙磁場削弱或增強.2-5公式EaCen和TCMIa中的應是什么磁通？答：

10、公式中的為每個極面下的氣隙磁通，它由勵磁磁動勢和電樞磁動勢共同產(chǎn)生的.2-6直流電機有哪幾種勵磁方式？在各種不同樣勵磁方式的電機里，電機的輸入、輸出電流和勵磁電流有什么關(guān)系？答：勵磁方式有：IfII=If串勵IaIaU自勵并勵UfU復勵他勵他勵串勵Ia=If=II=IaIf=Uf/RfIIIaIfIaIfUU復勵并勵Ia=If+IIa=If+IIf=U/Rf題圖2-6直流電機的勵磁方式2-7“直流電機實質(zhì)上是一臺裝有換向裝置的交流電機”，你怎樣理解這句話？答：由上題可知，無論是直流發(fā)電機還是直流電動機，它們在電樞繞組內(nèi)的電流均為交流（而電刷兩端的外電路均為直流），故直流電機實為一臺交流電機。這

11、種交（內(nèi)電路）、直（外電路）流的變換就是靠換向裝置來實現(xiàn)的。發(fā)電機交流（內(nèi)電路）直流（外電路）電動機因此說，直流電機實質(zhì)上是一臺帶有換向裝置的交流電機。第6頁共60頁2-8造成換向不良的主要電磁原因是什么？采用什么措施來改進換向？答：電磁原因主若是換向瞬時，在換向元件中的電流由正ia變成ia，產(chǎn)生電抗電動勢和電樞反響電動勢，會產(chǎn)生以電火花等不良現(xiàn)象，造成換向不良。不良換向會引起火花和環(huán)火，使電機會到損壞。改進換向的方法有：裝設換向極。在電機大容量和工作深重時，在主磁極極靴上嵌放補償繞組。2-9直流電機的電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的大小取決于哪些物理量，這些量的物理意義怎樣？答：電樞電動勢EaCen其

12、中，Ce是電機的電動勢構(gòu)造數(shù)CepNN、主，它的大小決定于電樞繞組導體總根數(shù)60a磁極對數(shù)p及并聯(lián)支路數(shù)2a，是每個極面下的磁通，n是電機轉(zhuǎn)速。電磁轉(zhuǎn)矩TMCMIaCT是電機的電磁轉(zhuǎn)矩構(gòu)造常數(shù)，CTpNN、，它的大小決定于電樞繞組導體總根數(shù)2a主磁極對數(shù)p及并聯(lián)支路數(shù)2a，是每個極下的磁通，Ia是電樞電流。2-10怎樣判斷直流電機運行于發(fā)電機狀態(tài)還是運行于電動機狀態(tài)？它們的功率關(guān)系有什么不同樣？答：用感覺電動勢和端電壓的大小來判斷。當EaU時為發(fā)電機狀態(tài)，由原動機輸入的機械功率，空載耗費耗資后，變換為電磁功率TEaIa，再扣除電樞和勵磁耗費后，以電功率UI的形式輸出；當EaU時，為電動機運行狀

13、態(tài)，電源輸入的功率UI，扣除電樞和勵磁銅耗后，轉(zhuǎn)變成電磁功率EaIaT，再扣除空載耗費后，輸出機械功率。2-11并勵直流電動機在運行時勵磁回路突然斷線，電機遇有什么結(jié)果？若在起動時就斷線（電機有剩磁），又會有什么結(jié)果？答：并勵直流電動機在運行時勵磁回路突然斷線，勵磁電流消失（If0），主磁通將減小至剩磁通值，在斷線瞬時，由于慣性，電機轉(zhuǎn)速不會發(fā)生變化，則電樞電動勢第7頁共60頁IaUEaEaCen大大減小，從而電樞電流Ra急劇增大，電樞繞組可能被燒壞。對于電磁轉(zhuǎn)矩TMCMIa，當電樞電流Ia增大的速度大于主磁通減小的速度時，則也會增大。若是負載轉(zhuǎn)矩不變，致使電機轉(zhuǎn)速迅速高升，若在空載或輕載時，

14、轉(zhuǎn)速會劇增，致使電機受損、甚至會造成人身傷害事故。2-12試講解他激和并激發(fā)電機的外特點為什么是一條下傾的曲線？答：談論他勵和并勵發(fā)電機UEaIaRa他勵發(fā)電機：稍下傾曲線（端電壓U隨負載電流I增大稍有下降），原因有：負載增大，電樞反響去磁效應增強，氣隙磁通減小，使電樞電動勢Ea減小。負載增加，電樞繞組電阻壓降IaRa增大。并勵發(fā)電機：下傾曲線（端電壓U隨負載電流增大下降幅度較他勵發(fā)電機大），原因是：除、兩原因與他勵發(fā)電機同樣外，因并勵發(fā)電機的If=U/Rf，因此由、原因引起U減小，致使If減?。ㄋ麆畎l(fā)電機If不變），磁通減小，Ea進一步減小，致使端電壓下降幅度較大。U他UN并IIN題圖2-1

15、2機械特點曲線第2章練習題題解及答案2-1試判斷以下電刷兩端電壓的性質(zhì)1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)；2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)。解：由直流發(fā)電機原理可知，只有電刷和磁極保持相對靜止，在電刷兩端的電壓才為直流，由此：1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)時，由于電刷與磁極相對運動，電刷兩端電壓為交流。2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，由于電刷與磁極相對靜止，電刷兩端電壓為直流。2-2一臺直流電動機，額定功率為PN=160千瓦，額定電壓UN=220伏，額定效率N=85%，額定轉(zhuǎn)速nN=1500轉(zhuǎn)/分，求該電機的額定電流？INPN160103UNN220856A解：額定電流0.85第8頁共60頁

16、2-3一臺直流發(fā)電機，額定功率為PN=145千瓦，額定電壓UN=230伏，額定轉(zhuǎn)速nN=1450轉(zhuǎn)/分，額定效率N=85%，求該發(fā)電機的額定電流？解：額定電流INPN145103630.4AUN2302-4試比較直流發(fā)電機和直流電動機的電動勢、功率和轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系？解：發(fā)電機電動機電動勢平衡關(guān)系EaUIaRaEaUIaRa功率平衡關(guān)系P1P2pP1P2p轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系T1TemT0TemT2T02-5一臺四極直流發(fā)電機，單迭繞組，每極磁通為3.79106馬，電樞總導體數(shù)為152根，轉(zhuǎn)速為1200轉(zhuǎn)/分，求電機的空載電動勢？EapNn21523.791061081200115V解：603042-6一

17、臺四極直流電動機，nN=1460r/min，Z=36槽，每槽導體數(shù)為6，每極磁通為2.2106馬，單迭繞組，問電樞電流為800安時，能產(chǎn)生多大的電磁轉(zhuǎn)矩？解：TempNIa23662.2106108800605.35Nm242-7直流發(fā)電機和直流電動機的電樞電動勢的性質(zhì)有何差異，它們是怎樣產(chǎn)生的？直流發(fā)電機和直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)有何差異，它們又是怎樣產(chǎn)生的？解；直流發(fā)電機電樞電動勢為電源電動勢（Ea與Ia同向），直流電動機為反電動勢（Ea與Ia反方向），它們均由電樞繞組切割磁場產(chǎn)生。直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩（Tem與n反向），直流電動機為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（TM與n同向），它們均由電樞載流導體

18、在主磁極場作用下產(chǎn)生電磁力而形成轉(zhuǎn)矩。2-8把一以他勵發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提升20%，空載電壓會提升多少（勵磁電阻保持不變）？若是一臺并勵發(fā)電機，則電壓高升得多還是少（勵磁電阻保持不變）？第9頁共60頁解：U0EaCenIfUfCRf對于他勵發(fā)電機：，即=C，故U0EaCenCe(1.2n)1.2Cen1.2U0，空載電壓增加1.2倍。對于并勵發(fā)電機：若=C情況同上，空載電壓Uo增加1.2倍，但由于Uo增加的同時，U0IfRf也相應加，從而致使也增大。因此并勵發(fā)電機空載電壓增加的程度比他勵發(fā)電機大。2-9他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)以下：PN96kW,UN440V，,IN255A,nN500r/min，估

19、計電樞回路總電阻Ra的值。解：由于一般電機額定運行時效率最高，最高效率時可變耗費與不變耗費相等，即p2IN2RaUNINPN因此估計電樞回路的電阻為：Ra1UNINPN44025596000)2IN2225520.1246(2-11一臺并勵直流發(fā)電機，勵磁回路電阻Rf44,負載電阻RL4，電樞回路電阻Ra0.25，端電壓U=220V。試求：（1）勵磁電流If和負載電流I；2）電樞電流Ia和電動勢Ea（忽略電刷電阻壓降）；3）輸出功率P2和電磁功率PM。U220If5A解：(1)勵磁電流Rf44第10頁共60頁U220I55A負載電流RL4(2)電樞電流IaIIf55560A電樞電動勢EaUIa

20、Ra220600.25235V(3)輸出功率P2UI2205512100W電磁功率PMEaIa2356014100W或PMP2Ia2RaIf2Rf121006020.25524414100W2-12一臺并勵直流發(fā)電機，PN35kW,UN115V,nN1450r/min，電樞回路電阻Ra0.0243，一對電刷壓降2Ub2V，勵磁回路電阻Rf20.1，求額準時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩？IfU1155.72ARf20.1解：勵磁電流INPN35000304.3AUN115負載電流電樞電流IaINIf304.35.72310A電樞電動勢EaUNIaRa2Ub1153100.02432124.533V電磁功

21、率PMEaIa124.53331038605.23WTM9550PM955038.605254.2Nm電磁轉(zhuǎn)矩nN14502-13并勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)以下：第11頁共60頁PN96kW，UN440V，IN255A，IfN5A，nN500r/min。電樞總電阻Ra0.078，電樞反響忽略不計。求：（1）額定運行時的輸出轉(zhuǎn)矩TN與電磁轉(zhuǎn)矩T。（2）理想空載轉(zhuǎn)速n0與實質(zhì)空載轉(zhuǎn)速n0。（3）若是額定運行時總負載轉(zhuǎn)矩不變，則串入電阻R0.122瞬時電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？（4）保持額定運行時總負載轉(zhuǎn)矩不變，則串入R0.122而牢固后的電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？PNPN96000601833.5Nm解

22、:(1)輸出轉(zhuǎn)矩TN2nN2500N60額定運行時，電樞電流：IaNINIfN2555250A額定運行時，電樞電動勢：EaNUNIaNRa4402500.078420.5V額定運行時，電磁轉(zhuǎn)矩T：TPMEaNIN420.525060m2nN25002008NM60（2）由于額定勵磁下，且不計電樞反響，因此空載時的主磁通與額定磁通同樣，0N，則額定運行時CeNnNEaN因此：CeNEaN420.50.841nN500第12頁共60頁n0UN440Cen523.2r/min得，理想空載轉(zhuǎn)速為：0.841實質(zhì)空載有耗費，由額定運行時轉(zhuǎn)矩平衡方程為：TTNT0T0為不變耗費引起的轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，因此空

23、載時的制動轉(zhuǎn)矩也為此轉(zhuǎn)矩。T0TTN20081833.5174.5Nm又CMN9.55CeN9.550.8418.032Ia0T0174.521.73ACMN8.032得：則實質(zhì)空載轉(zhuǎn)速為：n0UNIaNRa44021.730.078Cen0.841521.2r/min（3）串入電阻R，由于慣性轉(zhuǎn)速瞬時不變nnN500r/min，瞬時電流為：IaUNEaN440420.597.5ARaR0.0780.122電樞電流與轉(zhuǎn)速各為多少？（4）由于磁通和負載都不變，因此串入電阻穩(wěn)準時的電樞電流為：IaTZTNT0IaN250ACMCMN不變。而穩(wěn)態(tài)時的反電動勢為：EaUNIa(RaR)440250(0

24、.0780.122)390V則最后的轉(zhuǎn)速為n：穩(wěn)態(tài)時：EaCen額準時：EaNCenN由以上兩個式子可得串入電阻后最后牢固的轉(zhuǎn)速為：第13頁共60頁第3章思慮題及答案3-1設某單軸電力拖動系統(tǒng)的飛輪矩為GD2，作用在軸上的電磁轉(zhuǎn)矩T、負載轉(zhuǎn)矩Z及T轉(zhuǎn)速n的實質(zhì)方向以下列圖。分別列出以下幾種情況系統(tǒng)的運動方程式，并判斷系統(tǒng)是運行于加速、減速還是勻速運動狀態(tài)？nTTZnTTZnTZnTTZT（1）TZT（2）TTZ（3）T=TZ（4）T=TZ答：電動狀態(tài)；工作在第l象限。制動狀態(tài)；工作在第2象限。(3)反電勢狀態(tài)；工作在第4象限。(4)反向電動狀態(tài)；工作在第3象限。3-2直流電動機為什么不能夠直接

25、起動？一般的他勵直流電動機為什么不能夠直接起動？采用什么起動方法比較好？答：不能夠直接起動。這是由于碰到換向器的限制，起動瞬時電樞回路相當于短路，如不加以限制，電流太大會燒毀換向器，因此，直流電動機不同樣意直接起動。平時采用電樞回路串電阻起動，或降壓起動，以降壓起動為最好。由于降壓起動時，能夠?qū)崿F(xiàn)無電流沖擊，做到圓滑、無級的連續(xù)起動，甚至能夠做到恒力矩起動。3-3衡量調(diào)速性能的利害時，采用哪些指標，說明各項指標的意義。答：就調(diào)速指標而言，有靜差率、調(diào)速范圍、圓滑性等，靜差率與硬度是有區(qū)其余。靜差率按低速機械特點校核。靜差率與調(diào)速范圍D是互相限制的。調(diào)速范圍反響了電機的額定工作時的速度變化范圍，

26、圓滑性，反響了系統(tǒng)調(diào)速過程中的連續(xù)性、勻速性的特點。3-4直流他勵電動機常用哪幾種方法進行調(diào)速？它們的主要特點是什么？比較它們的優(yōu)缺點。答：直流電動機平時采用三種方法調(diào)速，它們是電樞回路串電阻調(diào)速；調(diào)整電樞電壓調(diào)速；弱磁調(diào)速。其中，串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都是屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，而弱磁調(diào)速則屬于恒功率調(diào)速。其特點是,串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都合用于亞同步伐速,即空載轉(zhuǎn)速以下調(diào)速,而弱磁調(diào)速一般都用于空載轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。第14頁共60頁3-5何謂恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式？何謂恒功率調(diào)速方式？為什么要考慮調(diào)速方式與負載種類的配合？怎樣配合才合適？答：依照定義，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中向來保持電磁轉(zhuǎn)矩

27、不變的調(diào)速。在保持勵磁不變、負載不變的條件下，經(jīng)過改變電樞電阻和電樞電壓能夠?qū)崿F(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。恒功率調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中向來保持輸入的電功率不變的調(diào)速。在保持電樞電壓不變、負載不變的條件下，經(jīng)過改變勵磁電流能夠?qū)崿F(xiàn)恒功率調(diào)速。對恒定負載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式；對額定轉(zhuǎn)速以上的調(diào)速采用恒功率調(diào)速。3-6哪些制動方法能夠獲得穩(wěn)速制動運行？哪些制動方法沒有穩(wěn)速運行，只有過渡性制動運行？哪些制動方法能夠兼而有之？答：所謂穩(wěn)速制動是指電機拖動系統(tǒng)能使動轉(zhuǎn)矩在保持恒定的條件下起動或制動。改變電壓能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)速制動和起動。能耗制動只有過渡性制動運行，轉(zhuǎn)子串電阻的方法是二者兼而有之。3-7比較各種電磁制動方法的優(yōu)

28、缺點，它們各應用在什么地方？答：電源反接串電阻制動和能耗制動制動速度快，但對電機（機械）沖擊大，能量完好耗資在制動電阻上；電樞回路串電阻制動，制動速度快，可實現(xiàn)分級制動，但制動后需迅速切除電樞回路中所串電阻，多用于起動和制動的過程中；回饋制動主若是指帶有逆變裝置的電壓調(diào)速，經(jīng)過降低電樞電壓，使直流電機在一段時間內(nèi)，處于發(fā)電狀態(tài)，并將發(fā)出的電回饋電網(wǎng)。3-8采用能耗制動、轉(zhuǎn)速反向的反接制動及回饋制動都能實現(xiàn)恒速下放重物，從節(jié)能的觀點看，哪一種方法最經(jīng)濟？哪一種方法最不經(jīng)濟？答：回饋制動最經(jīng)濟；能耗制動最不經(jīng)濟。3-9什么叫做過渡過程？電力拖動的過渡過程是怎樣產(chǎn)生的？研究過渡過程有何實質(zhì)意義？答：

29、電機從一個牢固（勻速）運行狀態(tài)，過渡到一個新的條件下的牢固（勻速）運行狀態(tài)的過程。過渡過程平時是由電樞電壓、電樞回路電阻和勵磁，以及負載發(fā)生變化時引起的。研究過渡過程的實質(zhì)意義在于電機機電時間常數(shù)（包括電機的各個參數(shù)）對電機起動和抽動的速度和時間的影響，以便采用合適的起動和抽動方法，縮短過渡過程所需的時間，以提升生產(chǎn)效率。3-10決定過渡過程的三要素是什么？怎樣確定轉(zhuǎn)速（電流、轉(zhuǎn)矩）的初步值和穩(wěn)態(tài)值，怎樣理解這些量都是代數(shù)量（可正可負）？機電時間常數(shù)是與哪些參數(shù)有關(guān)？為什么機電時間常數(shù)的大小能影響過渡過程的快慢？答：前一牢固狀態(tài)下的參數(shù)，主要包括：電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電樞電流值，和牢固狀態(tài)下的電磁

30、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電樞電流值。第15頁共60頁電機的機電時間常數(shù)為：TmGD2RaR2375CeCMN機電時間常數(shù)反響了電機拖動系統(tǒng)的慣性大小，因此，Tm大，系統(tǒng)慣性大，起動和制動過程都要慢，反之，會快。第3章練習題題解及答案3-1以下列圖的某車床電力系統(tǒng)中，已知切削力F=2000N，工件直徑d=1500mm，電動機轉(zhuǎn)速n=1450r/min，傳動機構(gòu)的各級速比：j1=2，j2=1.5，j3=2，各轉(zhuǎn)軸的飛輪矩為GDM2=3.5Nm2，GD12=2Nm2，GD22=2.7Nm2，GD32=9Nm2，各級傳動效率分別都是=0.9，試求：1）切削功率；2）電動機輸出功率；3）系統(tǒng)總的飛輪矩；4）忽略電動

31、機的空載制動轉(zhuǎn)矩時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩；（5）車床開車未切削時，若電動機轉(zhuǎn)速加速度dn/dt=800r/mins，略去電動機的空載制動轉(zhuǎn)矩但不忽略傳動機構(gòu)的耗費轉(zhuǎn)矩時，求電動機的電磁轉(zhuǎn)矩。電動機解：22GDmGD2j1j3j22工件GD12GD3車刀題圖1附圖（車床傳動機構(gòu)）（1）系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)速比j=j1j2j3=21.52=6負載轉(zhuǎn)速n1450725nZ=r/min=r/min.j633.147251.53負載的直線速度L=dnZm/s19m/s.=6060第16頁共60頁切削功率PZ=FZ=200019w=38kW.32）系統(tǒng)總的效率c=0.9=0.729電動機輸出功率PZ=PZ=38kW=5

32、2.1kW.c0.729（3）系統(tǒng)總的飛輪矩22+GD21221212+GD21212(1)2GD=GDM1()+GD2()()3()()j1j1j2j1j2j3=3.5+21+2.7114+9362.9=4.55NM（4）忽略電動機的空載制動轉(zhuǎn)矩，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T=9.55PL=9.5552100NM=343.14NM.n1450（5）由運動方程得，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩9.55PL(13dnT=）GD2n+375dt9.5552100(10.9)34.55800=1450+375=10.1NM.3-2如圖4所示的起重機中，已知齒輪箱減速比j=34，提升重物效率=0.83，卷筒直徑Dp=0.22

33、m，空鉤重量G0=150kg，重物重量G1=900kg，電動機飛輪矩GDd2=10Nm2，提升的速度v=0.4m/s，求第17頁共60頁Tnv下放提升圖2.40題2附圖（提升/下放重物的電力拖動系統(tǒng)）1）電動機的轉(zhuǎn)速；2）折算到電動機軸上的等值轉(zhuǎn)矩；3）以v=0.4m/s下放該重物時，電動機軸的等值轉(zhuǎn)矩。解：1）把刨床運動分為旋轉(zhuǎn)和直線運動兩部分旋轉(zhuǎn)部分（不包括GD2）的飛輪矩GD2：MaGDa2=GD12+(GD22+GD32)(z1)2+(GD42+GD52)(z1)2(z3)2+z2z2z42z1)2z32z52GD6()()z2z4z6=8.25+(40.2+19.6)(202+(56

34、.8+37.25)(202382+137.2(20238230255)()()(78)55645564=8.25+7.92+4.39+0.95=21.51N?M2.直線運動部分的GDb2：齒輪6的轉(zhuǎn)速n6=nz1z3z5=203830n=0.083nr/min.z2z4z6556478齒輪6的直徑D6=k6z6=0.0278m=0.5m.3.14第18頁共60頁切削速度Z=D6n63.140.50.083n=0.0022n6060即Z=0.0022n365（G1G2)Z22=365(147009800)0.002222GDb=n2=43.28N?M.折算到電動機軸上的總飛輪矩GD2=GDM2+

35、GDa2+GDb2=230+21.51+43.28=294.79N?M2.折算到電動機軸上的負載轉(zhuǎn)矩9.55FZ(G1G2)TZ=3nc0.00229.5598000.1(147009800)=0.83=301.6N?M.（2）切削時電動機的輸出功率FZ(G1G2)ZPZ=3c98000.1(147009800)4360=0.83=10kW.3-3他勵直流電動機的數(shù)據(jù)為：PN13kW，UN110V，IN135A，nN=680rmin，Ra=0.05，求直流電機的固有機械特點。解：電勢系數(shù)ceN=UNINRa=1101350.050.152nN680轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.1

36、521.452則電機的固有機械特點為第19頁共60頁n=UN-Ra2T=110-0.05T723.7-0.227T=724-0.227T.ceNcecMN0.1520.1521.4523-4一臺他勵直流電動機，PN7.6kw，UN110V，IN85.2A，nN=750rmin，Ra=0.13，起動電流限制在2.1IN。1）采用串電阻起動，求起動電阻；2）若采用降壓起動，電壓應降為多少？3）求出這二種情況下的機械特點。解：（1）所串電阻R=UN-Ra=110-0.130.48.85.22.1IN2.1（2）降壓起動的電壓為U=2.1INRa=2.185.20.13v23.3v.（3）電勢系數(shù)ce

37、N=UNINRa=11085.20.130.13nN750轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.131.26串電阻時，機械特點n=UNRRaT=1100.480.13T846.2-3.72T=874-3.72TceN-2-0.131.26cecMN0.13降壓時，機械特點n=U-Ra2T=23.3-0.13T179.2-0.79T=180-0.79TceNcecMN0.130.131.263-5一臺直流他勵電動機，PN=10kW，UN220V，IN54A，nN1000rmin，Ra0.5，=N，在負載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變的情況下工作，不串電阻，將電壓降至139V。試求：1）電壓降低瞬時電動

38、機的電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩；2）進入新的牢固狀態(tài)時的電樞電流和轉(zhuǎn)速；3）求出新的牢固狀態(tài)時，電動機的靜差率和效率。解：瞬不時Ea=UN-INRa=220-540.5v=193v.第20頁共60頁電勢系數(shù)ceN=Ea=193=0.193nN1000轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.1931.84（1）降壓瞬時的電樞電流Ia=U1Ea=139193A=-108ARa0.5電磁轉(zhuǎn)矩T=cMNIa=1.84（-108）NM=-198.72NM.（2）新的穩(wěn)態(tài)時，電樞電流Ia=IN=54A.U1RaIa=1390.554轉(zhuǎn)速n1=0.193r/min580.3r/min=581r/min.ceN(

39、3)降壓后的理想空載轉(zhuǎn)速n0=U1n0=1391140r/min720.3r/min=721r/min.UN220靜差率n0n1=721581100%19.4%n0721輸入功率P1=U1IN=13954w=7506w.降壓后輸出功率P2=n1PN=581nN100031010w=5810w.則效率=P2=5810100%77.4%P175063-6一并勵直流電動機，UN110V，IN28A，nN1500rmin，勵磁回路總電阻Rf110，電樞回路電阻Ra0.15，在額定運行狀態(tài)下突然在電樞回路串入0.5的電阻，忽略電樞反響和電磁慣性，計算：1）串入電阻后瞬時的電樞電勢、電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩；2

40、）若負載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，求串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。解：第21頁共60頁勵磁電流If=UN=110A=1A.Rf110電樞電流Ia=IN-If=28-1A=27A.感覺電動勢Ea=UN-IaRa=220-270.15V=105.95V.電勢系數(shù)ceN=Ea=105.950.071nN1500轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.0710.678(1)電阻瞬時Ea=Ea=105.95V電樞電流Ia=UNEa=110105.95A6.23A.RaR0.150.5電磁轉(zhuǎn)矩T=cM=0.6786.23NM4.22NM.NIa(2)若負載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，則電樞電流I=0.5Ia=0.527A=

41、13.5A.則串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速UN(RaR)I1100.6513.5n=r/min1425.7r/min=1426r/min.ceN0.0713-7一他勵直流電動機，PN2.5kW，UN=220V，IN=12.5A，nN=1500r/min，Ra=0.8。試求：1）電動機以1200rmin的轉(zhuǎn)速運行時，采用能耗制動停車，要求制動開始后瞬時電流限制為額額定電流的兩倍，求電樞回路應串入的電阻值；（2）若負載為位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，TZ0.9TN，采用能耗制動，使負載以420rmin的轉(zhuǎn)速恒速下放，電樞回路應串入的電阻。解：（1）電勢系數(shù)ceUNINRa22012.50.8N=1500=0.14nN

42、以n=1200r/min運行時，感覺電動勢Ea=ceNn=0.141200V=168V.第22頁共60頁制動開始瞬時，要求Ia=-2IN=-212.5V=-25V.則串入的電阻R=-Ea-Ra=168-0.8=5.92.Ia25(2)若TZ=0.9TN,則電樞電流Ia=0.9IN=0.912.5A=11.25A.感覺電動勢Ea=-ceNn=-0.14420V=-58.8V則串入的電阻R=-Ea-Ra=58.8-0.8=4.43.Ia11.253-8他勵直流電動機，PN5.6kW，UN220V，IN31A，nN=1000rmin，Ra=0.4。在額定電動運行情況下進行電源反接制動，制動初瞬電流為

43、2.5IN，試計算電樞電路中應加入的電阻，并繪出制動的機械特點曲線。若是電動機負載為抗爭性額定轉(zhuǎn)矩，制動到n0時，不切斷電源，電動機可否反轉(zhuǎn)？若能反轉(zhuǎn)，牢固轉(zhuǎn)速是多少？解：制動前運行于額定狀態(tài)，則Ea=UN-INRa=220-310.4V=207.6V.制動后開始瞬時,Ia=-2.5IN=-2.531A=-77.5A.則串入的電阻R=UNEa-Ra=220207.6-0.4=5.12.Ia77.5電勢系數(shù)ceN=UNINRa=220310.40.21nN1000轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.212.01機械特點曲線n=UN-RRa2T=220-5.120.4T-1047.6-13

44、.1T=-1048-13.1TceNcecMN0.210.212.01當轉(zhuǎn)速n=0時，T=-1048NM=-80NM.(負號表示方向與開始時相反).13.1忽略空載制動轉(zhuǎn)矩，額定電磁轉(zhuǎn)矩為第23頁共60頁TNPN=9.555.6103=9.55NM=53.48NM.nN1000穩(wěn)態(tài)時，負載轉(zhuǎn)矩TZ=TN=53.48NM.|T|TZ，故電動機能反轉(zhuǎn)。牢固轉(zhuǎn)速n=-1048-13.1(-53.48)r/min-1048+701r/min=-347r/min.3-9他勵直流電動機，PN12kW，UN220V，IN64A，nN685r/min，Ra=0.25，系統(tǒng)的總飛輪矩為GD249Nm2，在空載（

45、假設為理想空載）情況下進行能耗制動停車，求：1）使最大制動電流為2IN，電樞應串入多大電阻？2）能耗制動時間；3）求出能耗制動過程中nf(t)，Iaf(t)表達式并畫出曲線。解：（1）制動前運行于理想空載狀態(tài)，則Ea=UN=220V.制動后開始瞬時，Ia=-2IN=-264A=-128A.則串入的電阻R=-Ea-Ra=220-0.25=1.47.Ia128(2)電勢系數(shù)ceN=UNINRa=220640.250.298nN685轉(zhuǎn)矩系數(shù)cMN=9.55ceN=9.550.2982.846TmGD2RRa2=491.470.25機電時間常數(shù)=3750.298s0.265s.375cecMN2.8

46、46制動時間tP=4Tm=40.265=1.06s.UN220(3)理想空載轉(zhuǎn)速n0=ceN=0.298r/min738.3r/min=739r/min.ttTm+0=739e0.265n=f(t)=(n0-0)e第24頁共60頁I0=Ia=-128A.ttIa=f(t)=(I0-0)eTm+0=-128e0.2653-10直流他激電動機銘牌數(shù)據(jù)以下：PN16kW，UN220V，IN=86A，nN670rmin，TZ0.5TN，電機電流過載倍數(shù)2.5。設電機轉(zhuǎn)子的GD20.6Nm2，生產(chǎn)機械的飛輪慣量折算到電機軸上的GDZ20.08Nm2。1）試計算起動電阻值；2）計算起動過程nf(t)動向特

47、點；3）計算起動過程Tf(t)動向特點；（4）計算起動過程Iaf(t)動向特點。UNINPN20.1974解：（1）Ra2IN2UN2201.023.R總=2.5IN2.586于是，所串電阻為R串R總Ra0.8256(2)電勢系數(shù)ceN=UNINRa=0.303nN機電時間常數(shù)Tm=GD2RRa2=2.1103s375cecMNBG0，nEDUN0.5INR總580/minnCerNTBG2.5TN622.135Nm，TED0.5TN124.43NmIBG2.5IN215A，IED0.5IN43At(2)n580(1eTm)ttt(3)T622.135eTm124.43(1eTm)124.43

48、497.705eTmttt(4)Ia215eTm43(1eTm)43172eTm第25頁共60頁第4章思慮題及答案4-1變壓器可否對直流電壓進行變換？答：不能夠。變壓器的基本工作原理是電磁感覺原理，若是變壓器一次繞組外接直流電壓，則在變壓器一次繞組會建立恒定不變的直流電流i1，則依照F1=i1N1，我們知道直流電流i1會建立直流磁動勢F1，該直流磁動勢F1就不會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，也就不會在二次繞組中產(chǎn)生感覺電動勢，故不會在負載側(cè)有電壓輸出。4-2變壓器鐵芯的主要作用是什么？其構(gòu)造特點怎樣？答：變壓器鐵芯的作用是為變壓器正常工作時供應磁路，為變壓器交變主磁通供應流通回路。為了減小磁阻，一般

49、變壓器的鐵芯都是由硅鋼片疊成的，硅鋼片的厚度平時是在之間，表面涂有絕緣漆。4-3為解析變壓器方便，平時會規(guī)定變壓器的正方向，本書中正方向是怎樣規(guī)定的？答：變壓器正方向的采用能夠任意。正方向規(guī)定不同樣，只影響相應變量在電磁關(guān)系中的表達式為正還是為負，其實不影響各個變量之間的物理關(guān)系。變壓器的一次側(cè)正方向規(guī)定吻合電動機習慣，將變壓器的一次繞組看作是外接交流電源的負載，一次側(cè)的正方向以外接交流電源的正方向為準，即一次側(cè)電路中電流的方向與一次側(cè)繞組感覺電動勢方向同樣；而變壓器的二次側(cè)正方向則與一次側(cè)規(guī)定恰巧相反，吻合發(fā)電機習慣，將變壓器的二次繞組看作是外接負載的電源，二次側(cè)的正方向以二次繞組的感覺電動

50、勢的正方向為準，即二次側(cè)電路中電流方向與二次側(cè)負載電壓方向同樣。感覺電動勢的正方向和產(chǎn)生感覺電動勢的磁通正方向吻合右手螺旋定理，而磁通的正方向和產(chǎn)生該磁通的電流正方向也吻合右手螺旋定理。各個電壓變量的正方向是由高電平指向低電平，各個電動勢正方向則由低電平指向高電平。4-4變壓器空載運行時，為什么功率因數(shù)不會很高？答：變壓器空載運行時，一次繞組電流就稱為空載電流，一般空載電流的大小不會超過額定電流的10%，變壓器空載電流I0能夠分為兩個重量：建立主磁通m所需要的勵磁電流I和由磁通交變造成鐵耗費從而使鐵芯發(fā)熱的鐵耗電流IFe。其中勵磁電流I與主磁通m同相位，稱為空載電流的無功重量；鐵耗電流IFe與

51、一次繞組E1的相位相反，超前主磁通m90o,稱為空載電流I0的有功重量。其中的鐵耗電流與勵磁電流對照特別小，因此一次繞組電流就近似認為是勵磁電流，在相位上滯后一次繞組電壓90o，因此空載運行時功率因數(shù)不會很高。4-5變壓器負載運行時，繞組折算的準則是什么？答：折算就是用一個匝數(shù)和一次繞組完好同樣的假想繞組來取代原有的二次繞組，雖然折算前后二次繞組匝數(shù)改變了，但是變壓器二次繞組折算從前的能量關(guān)系、電磁關(guān)系和磁動勢大小其實不受影響，這是變壓器折算的基本準則。4-6研究變壓器特點時，怎樣定義變壓器的電壓變化率？它的大小與哪些要素有關(guān)？答：電壓變化率就是變壓器一次繞組外接工頻額定電壓，負載功率因數(shù)一準

52、時，變壓器空載運行時的二次側(cè)輸出空載電壓U20與變壓器負載運行時的二次側(cè)輸出負載電壓U2第26頁共60頁之差和二次側(cè)額定輸出電壓U2N之比，且當變壓器空載運行時，有U1=U1N，I2=0，U2=U2N，則有：uu20u2100%u2Nu2100%u2Nu2N電壓變化率是是衡量變壓器輸出電壓牢固性的一項重要性能指標，與變壓器的短路阻抗、負載大小和負載性質(zhì)有關(guān)。4-7三相變壓器是怎樣連接的？答：三相變壓器的一次繞組和二次繞組對應的線電動勢相量之間的相位關(guān)系與繞組的繞向、首尾端標志及繞組接法有關(guān)，但是其相位必然為30o的整數(shù)倍，因此能夠采用時鐘方法表示，當一次繞組和二次繞組接法同樣時，即Y/Y也許/

53、，其連接組又名必然為偶數(shù)；當一次繞組和二次繞組接法不同樣時，即Y/也許/Y，其連接組又名必然為起奇數(shù)。4-8額定電壓為380/110的變壓器，若是將二次繞組誤接到380V電壓上，對變壓器磁路會產(chǎn)生哪些影響？答：變壓器一次繞組外接電壓和主磁通的關(guān)系滿足u1e14.44fN1m,當外接電壓的大小和頻率不變時，鐵芯中流通的主磁通和繞組匝數(shù)成反比，即1。設一次繞組mN1外接電壓為380V時，空載電流為i0，此時1380V電壓m。若是誤把二次繞組接到N113.45m。當變壓器鐵芯不飽上，則有m，而且由變壓器的變比能夠知道，mN2和的時候，能夠依照磁路歐姆定律，有mN1i0mN2i0，因此能夠獲得i012

54、i0；RR若是考慮到磁路飽和情況，則鐵芯處于嚴重飽和狀態(tài)，變壓器發(fā)熱，嚴重的會損壞變壓器。4-9為什么三相組式變壓器一般不采用Y/y連接，而常常采用Y/或/Y連接？答：Y/y連接的變壓器，一次繞組和二次繞組沒有諧波電流流通，勵磁電流成正弦波，依照飽和磁化曲線的對應關(guān)系，磁通波形為平頂波，若是將磁通依照傅立葉級數(shù)張開，磁通能夠分解為波形形狀為正弦波的基波和波形形狀同為正弦波，但頻率為基波三倍的三次諧波磁通重量。(1)Y/Y接法對于三相組式變壓器，三次諧波磁通可沿各自主磁路閉合，產(chǎn)生幅值可達基波幅度為60%左右的三次諧波相電動勢。當基波電動勢達到峰值的時候，三次諧波電動勢也同時達第27頁共60頁到

55、峰值，會使相電動勢最大值高升很多，對絕緣不利。但是線電動勢中沒有三次諧波重量，由于同相位的三相三次諧波線電動勢互相抵消了。因此三相組式變壓器一般不會采用Y/Y接法。對于三相芯式變壓器，三相磁路互相連通，因此同相位的三次諧波磁通不能夠在主磁通路中閉合，只能經(jīng)變壓器油箱形成回路，磁阻大，三次諧波磁通被削弱，三次諧波電動勢較小，所相電動勢湊近于正弦，但三次諧波磁通在油箱中引起耗費，致使變壓器局部過熱，效率降低。因此容量較大、電壓較高的三相芯式變壓器也不宜用Y/Y接法。2）/Y或/接法三次諧波電流能夠在原邊三相繞組中流過，因此依照飽和磁化曲線，能夠知道主磁通與相電動勢基本上均為正弦波，不會產(chǎn)生過高的相

56、電動勢，因此也不會對變壓器造成損壞。3）Y/接法一次繞組中三次諧波電流無法流通，依照飽和磁化曲線可知，鐵芯中的三次諧波磁通在一、二次繞組中會產(chǎn)生三次諧波電動勢，二次繞組的三次諧波電動勢在接法中即可有三次諧波電流流通，對一次側(cè)產(chǎn)生的三次諧波磁通起削弱作用，從而使主磁通及相電動勢湊近正弦。因此，無論三相芯式或組式變壓器，為使主磁通及相電動勢為正弦波，常將一次繞組或二次繞組接成。4-10什么電壓互感器在工作時不同樣意二次側(cè)短路？電流互感器在工作時不同樣意二次側(cè)開路？答：由于電壓互感器二次側(cè)所接的電壓表也許功率表等儀表，內(nèi)阻很大，因此實質(zhì)上電壓互感器工作時相當于一太降壓變壓器的空載運行，此時二次側(cè)短路

57、，會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞變壓器繞組，因此不同樣意二次側(cè)短路。電流互感器正常工作時，二次側(cè)相當于短路，二次側(cè)電流所產(chǎn)生的磁動勢近似與一次側(cè)磁動勢大小相等，方向相反，因此建立鐵芯中主磁通的合成磁動勢和勵磁電流很小。但是若是二次側(cè)開路，則一次側(cè)電流全部為勵磁電流，在鐵芯中產(chǎn)生的磁通會很大，鐵芯過飽和，鐵耗費增大，互感器發(fā)熱。而且二次繞組匝數(shù)很多，將會感覺出危險的高電壓，危機操作人員安全。第4章練習題題解及答案4-1有一臺單相變壓器，額定容量SN500kVA，額定電壓U1N/U2N10/0.4kV，求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：I1NSN50010350AU1N10103I2NSN5001031

58、250AU2N0.4103第28頁共60頁4-2有一臺三相變壓器，額定容量SN2500kVA，額定電壓U1N/U2N10/6.3kV，Y/連接。求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：SN2500103144.3AI1N3101033U1NSN2500103229.1AI2N33U2N36.3104-3一臺三相變壓器，容量為SN60kVA，用400V的線電壓給三相對稱負載供電，設負載為Y形連接，每相負載阻抗為ZL3j1，問此變壓器可否能夠帶動該負載？解：負載阻抗的模值為：ZL32122負載的相電壓和相電流分別為：ULP400/3230VILPULP/ZL230/2115A三相負載的視在功率為：SUIk

59、VAL3LPLP323011579.35由于SLSN,因此變壓器不能夠帶動該負載。4-4實驗室有一單相變壓器如圖327，其數(shù)據(jù)以下：SN1kVA，U1NU2N220110V，I1NI2N4.559.1A。今將它改接為自耦變壓器，接法（a）和（b）所示，求此兩種自耦變壓器當?shù)蛪哼吚@組ax接于110V電源時，AX邊的電壓U1及自耦變壓器的額定容量SN各為多少？AAaU1aN1N2U2U1N1N2U2xXXx(a)(b)第29頁共60頁題圖327某單相變壓器接線圖解：（1）依照圖1（a）接線的自耦變壓器變比N1N22N2N23N2N2AX邊額定電壓U1U23110330V變壓器額定容量SNI1U14

60、.553301500VA（2）依照圖1（b）接線的自耦變壓器變比N1N22N2N21N2N2AX邊額定電壓U1U2110V變壓器額定容量SNI1U14.55110500VA4-5一單相變壓器，一次繞組匝數(shù)N1867，電阻R12.45，漏電抗X13.80；二次繞組匝數(shù)N220，電阻R20.0062，漏電抗X20.0095。設空載和負載時m不變，且m0.0518Wb，U110000V，f50Hz。空載時，U1超前于E1180.2，負載阻抗ZL0.0038j0.0015。求：（1）電動勢E1和E2；（2）空載電流I0；3）負載電流I2和I1。解：（1）求E1和E2E14.44N1fm4.448675