緒論01 電機(jī)和變壓器的磁路常采用什么材料制成，這種材料有那些主要特性？ 答：電機(jī)和變壓器的磁路常采用硅鋼片制成，它的導(dǎo)磁率高，損耗小，有飽和現(xiàn)象存在。02 磁滯損耗和渦流損耗是什幺原因引起的？它們的大小與那些因素有關(guān)？ 答：磁滯損耗由于B交變時(shí)鐵磁物質(zhì)磁化不可逆，磁疇之間反復(fù)摩擦，消耗能量而產(chǎn)生的。它與交變頻率f成正比，與磁密幅值的次方成正比。渦流損耗是由于通過鐵心的磁通發(fā)生變化時(shí)，在鐵心中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，再由于這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)引起電流（渦流）而產(chǎn)生的電損耗。它與交變頻率f的平方和的平方成正比。03 在圖05中，當(dāng)給線圈外加正弦電壓u1時(shí)，線圈內(nèi)為什么會(huì)感應(yīng)出電勢(shì)？當(dāng)電流i1增加和減小時(shí)，分別算出感應(yīng)電勢(shì)的實(shí)際方向。 答：在W1中外加u1時(shí)在 W1中產(chǎn)生交變電流i1，i1在W1中產(chǎn)生交變磁通，通過W2在W2中和W1中均產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)2和e1，當(dāng)i1增加時(shí)e1從b到a，2從d 到c，當(dāng)i1減少時(shí)e1從a到b，2從c 到d。04 變壓器電勢(shì)、運(yùn)動(dòng)電勢(shì)（速率電勢(shì)）、自感電勢(shì)和互感電勢(shì)產(chǎn)生的原因有什么不同？其大小與那些因素有關(guān)？ 答：在線圈中，由于線圈交鏈的磁鏈（線圈與磁勢(shì)相對(duì)靜止）發(fā)生變化而產(chǎn)生的電勢(shì)就叫變壓器電勢(shì)。它與通過線圈的磁通的變化率成正比，與自身的匝數(shù)成正比。由于導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線而產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)叫做運(yùn)動(dòng)電勢(shì)，它與切割磁力線的導(dǎo)體長(zhǎng)度、磁強(qiáng)、切割速度有關(guān)。由線圈自身的磁場(chǎng)與本身相交鏈的磁通發(fā)生改變而在本線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)叫自感電勢(shì)，它與L有關(guān)?；ジ须妱?shì)是由相鄰線圈中，由一個(gè)線圈引起的磁通變化，使鄰近線圈中的磁通發(fā)生變化而引起的其它線圈中的感應(yīng)電勢(shì)。它與兩線圈的匝數(shù)、相隔距離、磁通（互感磁通）變化率等有關(guān)。05 自感系數(shù)的大小與那些因素有關(guān)？有兩個(gè)匝數(shù)相等的線圈，一個(gè)繞在閉合鐵心上，一個(gè)繞在木質(zhì)材料上，哪一個(gè)的自感系數(shù)大？哪一個(gè)的自感系數(shù)是常數(shù)？哪一個(gè)是變數(shù)？隨什么因素變化？ 答：因?yàn)長(zhǎng)/iw/i/F/，從上式可以推出L與成正比，與磁阻成反比。又因兩線圈W相同，鐵的遠(yuǎn)小于木的，所以鐵質(zhì)上繞組的自感系數(shù)大，另一個(gè)小。因木質(zhì)是線性的，不變，鐵的要變，所以木質(zhì)上繞組L為常數(shù)，鐵質(zhì)上繞組L為變數(shù)。鐵為變數(shù)是因?yàn)楫?dāng)H改變時(shí)變化而引起的，所以根本因素是H改變了。06 電磁轉(zhuǎn)矩是怎樣產(chǎn)生的？它在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過程中起著什么作用？ 答：電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩是由載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而產(chǎn)生的，在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換中是機(jī)械能和電能轉(zhuǎn)換的完成者。07 電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)一般是根據(jù)什么原理和采用什么方法建立起來的？氣隙磁場(chǎng)在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過程中起著這么作用？ 答：電機(jī)中的氣隙磁場(chǎng)一般是根據(jù)載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，采用繞組通以電流來產(chǎn)生，建立起一定分布的氣隙磁場(chǎng)。氣隙磁場(chǎng)在機(jī)電能量轉(zhuǎn)換中起著傳遞能量的媒介作用，使定、轉(zhuǎn)子間磁的聯(lián)系及機(jī)電能量轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)。08 圖06是兩根無限長(zhǎng)的平行軸電線，P點(diǎn)與兩線在同一平面內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)體中通以直流電流I時(shí)，求P點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁通密度的大小和r1方向。解：對(duì)于線性介質(zhì)，迭加原理適用，A在P處產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度B在P出產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度 由于與方向相同，如圖所示則 +感應(yīng)強(qiáng)度 (+) 09 圖06中，當(dāng)兩電線分別通以直流電流（同向）I和異向電流I時(shí)，求每根導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上所受之電磁力，并畫出受力方向。解：由于兩根導(dǎo)體內(nèi)通以同樣大小的電流I，現(xiàn)在考慮其大小時(shí)，它們受力是相同的。一根導(dǎo)體在另一根導(dǎo)體處產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度B（）所以每根導(dǎo)體單位長(zhǎng)度受力f=BI=（）力的方向是通同向電流時(shí)相吸，通異向電流相斥。010。在圖05中，如果電流在鐵心中建立的磁通是Sint,副線圈匝數(shù)是，試求副線圈內(nèi)感應(yīng)電勢(shì)有效值的計(jì)算公式。 解：副線圈中感應(yīng)電勢(shì)的瞬時(shí)值 Cost 感應(yīng)電勢(shì)的有效值計(jì)算公式為： =011. 有一單匝矩形線圈與一無限長(zhǎng)導(dǎo)體同在一平面內(nèi)，如圖07所示。試分別求出下列條件下線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢(shì)：（1） 導(dǎo)體內(nèi)通以直流電流I，線圈以速度從左向右移動(dòng)：（2） 電流= Sint ，線圈不動(dòng)：（3） 電流= Sint，線圈以速度從左向右移動(dòng)。解：(1)導(dǎo)體內(nèi)通以電流I時(shí)離導(dǎo)體x遠(yuǎn)處的磁密為 B 所以，當(dāng)線圈以速度從左向右移動(dòng)時(shí)感應(yīng)電勢(shì)大小為 e（） （2） 當(dāng)線圈不動(dòng)時(shí)，電流是= Sint時(shí)， = =Sint 所以 Cost（4） 電流= Sint，線圈以速度從左向右移動(dòng)時(shí)= Sint 所以，+Cost+Cost012. 對(duì)于圖08，如果鐵心用硅鋼片迭成，截面積,鐵心的平均長(zhǎng)度0.4m，空氣隙m，線圈的匝數(shù)為600匝，試求產(chǎn)生磁通 韋時(shí)所需的勵(lì)磁磁勢(shì)和勵(lì)磁電流。解：在鐵心迭片中的磁密為11/12.250.9 (T)根據(jù)硅鋼片磁化曲線查出306 (A/m)在鐵心內(nèi)部的磁位降 *306*0.4122.4（A）在空氣隙處，當(dāng)不考慮氣隙的邊緣效應(yīng)時(shí) （T） 所以 7.15（A/m）故 357.5（A）則勵(lì)磁磁勢(shì)F+357.5+122.4479.9 安匝勵(lì)磁電流（A）018 磁路結(jié)構(gòu)如圖010所示，欲在氣隙中建立7韋的磁通，需要多大的磁勢(shì)？ 解：當(dāng)在氣隙處不考慮邊緣效應(yīng)時(shí)，各處的磁密 B硅鋼片磁路長(zhǎng)度（mm）鑄鋼磁路長(zhǎng)度（mm）查磁化曲線：（A/mm） （A/mm）空氣之中：（A/mm）故：各段磁路上的磁位降 （A） （A） （A） 則：F+1110+229.9+389.01728.9（A） 故需要總磁勢(shì)1728.9安匝。019 一鐵環(huán)的平均半徑為0.3米，鐵環(huán)的橫截面積為一直徑等于0.05米的圓形，在鐵環(huán)上繞有線圈，當(dāng)線圈中電流為5安時(shí)，在鐵心中產(chǎn)生的磁通為0.003韋，試求線圈應(yīng)有匝數(shù)。鐵環(huán)所用材料為鑄鋼，其磁化曲線見附錄3。解：鐵環(huán)中磁路平均長(zhǎng)度（m）圓環(huán)的截面積S鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度查磁化曲線得磁感應(yīng)強(qiáng)度H3180（A） FH故：線圈應(yīng)有的匝數(shù)為W（匝）020 設(shè)上題鐵心中的磁通減少一半，線圈匝數(shù)仍同上題中所求之值，問此時(shí)線圈中應(yīng)流過多少電流？如果線圈中的電流為4安，線圈的匝數(shù)不變，鐵心磁通應(yīng)是多少？解：在上題中磁通減少一半時(shí)磁密 查磁化曲線得出磁場(chǎng)強(qiáng)度646（A/m） 所以，（安/匝） 故此時(shí)線圈內(nèi)應(yīng)流過電流（安） 當(dāng)線圈中電流為4安時(shí)磁勢(shì)（安匝） 設(shè)所產(chǎn)生的磁通為0.0027韋，則：（T） 查磁化曲線得磁場(chǎng)強(qiáng)度 （安匝） 假設(shè)值小了，使比小了很多，現(xiàn)重新假設(shè)韋，則 查磁化曲線得磁場(chǎng)強(qiáng)度 （安匝） 在中采用插值得產(chǎn)生得磁通 0.002878（韋） 021 設(shè)有100匝長(zhǎng)方形線圈，如圖011所示，線圈的尺寸為a0.1米，b0.2米，線圈在均勻磁場(chǎng)中圍繞著連接長(zhǎng)邊中點(diǎn)的軸線以均勻轉(zhuǎn)速n1000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)，均勻磁場(chǎng)的磁通密度B0.8 w/。試寫出線圈中感應(yīng)電勢(shì)的時(shí)間表達(dá)式，算出感應(yīng)電勢(shì)的最大值和有效值，并說明出現(xiàn)最大值時(shí)的位置。圖011解：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度故在t秒時(shí)刻線圈中的感應(yīng)的電勢(shì)所以 168Sin104.9t （v）感應(yīng)電勢(shì)的最大值感應(yīng)電勢(shì)的有效值E出現(xiàn)感應(yīng)電勢(shì)最大值時(shí)，線圈平面與磁力線平行。022 設(shè)上題中磁場(chǎng)為一交變磁場(chǎng)，交變頻率為50Hz，磁場(chǎng)的最大磁通密度，（1） 設(shè)線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面與磁力線垂直時(shí)，求線圈中感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式；（2） 設(shè)線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面與磁力線成60度夾角，求線圈中感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式；（3） 設(shè)線圈以n1000r/m的速度旋轉(zhuǎn)，且當(dāng)線圈平面垂直于磁力線時(shí)磁通達(dá)最大值，求線圈中感應(yīng)電勢(shì)的表達(dá)式，說明電勢(shì)波形。解：（1）通過線圈的磁通 所以，線圈中的感應(yīng)電勢(shì) （2）當(dāng)線圈不動(dòng)，與磁力線成60度夾角時(shí) （3）當(dāng)線圈以n1000r/m轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 所以線圈中的感應(yīng)電勢(shì) 167.8Cos209.3t335.2Cos419t (v)023 線圈尺寸如圖011所示，a0.1m，b0.2m，位于均勻恒定磁場(chǎng)中，磁通密度B0.8T。設(shè)線圈中通以10安電流，試求：（1） 當(dāng)線圈平面與磁力線垂直時(shí)，線圈各邊受力多大？作用方向如何？作用在該線圈上的轉(zhuǎn)矩多大？（2） 當(dāng)線圈平面與磁力線平行時(shí)，線圈各邊受力多大？作用方向如何？作用在該線圈上的轉(zhuǎn)矩多大？（3） 線圈受力后要轉(zhuǎn)動(dòng)，試求線圈在不同位置時(shí)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式。 解：（1）當(dāng)線圈平面與磁力線垂直時(shí)，線圈兩條長(zhǎng)邊所受之力（每邊受力） 兩條短邊所受之力為 此時(shí)，各邊作用力或同時(shí)指向框外或同時(shí)指向框內(nèi)，線圈受力不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。（2）當(dāng)線圈平面與磁力線平行時(shí)，線圈中只有短邊受力，其大小仍為0.8（N），故其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為此時(shí)轉(zhuǎn)矩最大，方向是繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 （3） 在不同位置時(shí)，如果取線圈與磁場(chǎng)等位面的夾角為,則：在角處仍僅有短邊受力才能產(chǎn)生力矩。短邊受力 所以，在處線圈所受之力矩 0.8*0.2*Sin 0.16 Sin （N·m）024 一鐵心電抗器如圖012所示，線圈套在開口環(huán)形鐵心上，線圈匝數(shù)W，鐵內(nèi)磁路長(zhǎng)l，截面積A，開口寬度，試求：（1） 電抗器的電感（2） 當(dāng)電流為安時(shí)的【1】 電抗器的磁能和容量；【2】 電抗器的等效電路；【3】 二極間的吸力。解：（1）設(shè)磁路中磁通為，則鐵（相對(duì)磁導(dǎo)率為）中磁強(qiáng)空氣中不考慮邊緣效應(yīng)時(shí)故：產(chǎn)生所要磁勢(shì)所以：則所需的激磁電流故：電抗器的電感（2）電抗器的電抗故電抗器的磁能和容量為如銅耗電阻為r，鐵耗電阻為，則等效電路如右圖所示，其阻抗為Z兩極間氣隙（相距為x）中的磁場(chǎng)能量為 故兩極間的吸引力f為 第一部分11 答：直流由于換向器的作用，使電刷短接的元件始終切割相同磁極，感應(yīng)電勢(shì)在電刷兩端不變，故直流機(jī)能發(fā)出直流電。 如果沒有換向器，直流機(jī)不能發(fā)出直流電，而只能發(fā)出交流電。12 答：（1）電刷兩端的是交流電壓：（2）電刷兩端的是直流電壓。16 解：對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，故該電機(jī)的額定電流 17 解： 故該電機(jī)的額定電流 討論：此處為什么？112 解：此電機(jī)的額定輸入功率額定電流21 答：要通過空氣隙與主極和電樞繞組交鏈的磁通，就是主極磁通。 只與激磁繞組交鏈而不通過氣隙與電樞繞組交鏈的磁通稱為漏磁通。 漏磁通與電機(jī)磁極結(jié)構(gòu)、激磁繞組、氣隙等有關(guān)。22 答：計(jì)算極弧長(zhǎng)度，是磁極下磁密平均值時(shí)占極下的距離；電樞計(jì)算長(zhǎng)度，考慮徑向通溝及邊緣效應(yīng)時(shí)，電樞軸向的等效長(zhǎng)度；主極漏磁系數(shù)，表明電機(jī)中每個(gè)極主磁通與漏磁通關(guān)系的系數(shù)（漏磁大小的系數(shù)）；氣隙系數(shù)，在考慮電機(jī)齒槽影響時(shí)，等效的氣隙增長(zhǎng)系數(shù)；電機(jī)飽和系數(shù)，在空載額定狀況下對(duì)應(yīng)磁通所需磁勢(shì)與此時(shí)氣隙磁勢(shì)之比，表明電機(jī)飽和程度；計(jì)算極弧系數(shù)，計(jì)算極弧長(zhǎng)度與極弧長(zhǎng)度之比。23 答：當(dāng)隨著H增大而減小，即磁阻增大的現(xiàn)象叫做飽和現(xiàn)象。 電機(jī)磁路中由于有非線性鐵磁材料，所以會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 由于飽和現(xiàn)象的存在，使電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)H和B的值不能取得過高，材料利用率受到限制，激磁電流需要增大。24 解：氣隙磁勢(shì)3352.95（AC） 由和查磁化曲線得出，由和查鋼板和鑄鋼磁化曲線得，故每對(duì)極所需的勵(lì)磁磁勢(shì)2+2+ 3352.95+ 4896.63（AC/ap）飽和系數(shù)26 答：（1）對(duì)于四級(jí)單迭繞組直流電機(jī)，如果取出相鄰的兩組電刷、，用另外剩下的兩組電刷仍然可以運(yùn)行，僅因、去掉之后使，間元件產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)相互抵消，但端電壓仍是原來一條支路的端電壓保持不變。并聯(lián)之路數(shù)由原來的4變?yōu)榱?，能供給的負(fù)載為原來的50。 (2)如果有一元件斷線，使原來并聯(lián)支路數(shù)由4變成3，電刷間電壓不變，負(fù)載能力變?yōu)樵瓉淼?5。（3）若只用相對(duì)兩組電刷不能運(yùn)行，因?yàn)槿缰挥眠\(yùn)行時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)與感應(yīng)電勢(shì)相抵消，使端電壓為零，不能發(fā)電。（4）若有一極失磁，如圖所示，如假定失磁，則產(chǎn)生的磁勢(shì)比產(chǎn)生的磁勢(shì)大，故每極下磁通為+>+>+。由于磁通不等，故在每極下導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)也不等，這樣單迭繞組中使每條支路（并聯(lián)）產(chǎn)生的總感應(yīng)電勢(shì)不等，形成環(huán)流，由于電機(jī)繞組電阻很小，環(huán)流將很大，使電機(jī)過熱。28 解：（1） 1 1-5-4 a2 （2）5 1 1-5-4 a2（3） a1 954（4） a1 5展開圖略。 29 解：電機(jī)的總導(dǎo)體數(shù)N10 Z350根 根據(jù)直流電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)系數(shù)11.67 由得每極磁通0.0136（）故需每極磁通為0.0136韋。210 解：整個(gè)直流機(jī)的總導(dǎo)體數(shù)N2 S126根 根據(jù)直流電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)系數(shù)4.2 故正、負(fù)電刷間的感應(yīng)電勢(shì) 115伏211 解：由得電磁感應(yīng)系數(shù)95.833（1） 若為單迭繞組時(shí)，2a2P8，由得 故單迭繞組時(shí)的電勢(shì)繞組導(dǎo)體數(shù)N5750根（2）單波時(shí)，2a2，電樞繞組的總導(dǎo)體數(shù)N1438根211 （許實(shí)章電機(jī)學(xué)修訂本，1992；P63）解：由已知尺寸，計(jì)算出電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸： 極距 齒距 齒頂寬0.0203m（1） 氣隙所需磁勢(shì)： 極弧計(jì)算長(zhǎng)度 氣隙磁密氣隙系數(shù)氣隙磁勢(shì)（2） 齒部所需磁勢(shì)： 鐵心凈長(zhǎng) 查表得 （3） 電樞軛所需的磁勢(shì)：查得400A/m （4） 主極鐵心磁勢(shì)：查得： （5） 磁軛磁勢(shì)：查得：（6） 總磁勢(shì)： 4633+490+64+310.8+477 5974.8 A/對(duì)極 飽和系數(shù)213 解：電機(jī)每極元件數(shù)120/2P30（個(gè)/P） 當(dāng)電樞繞組為單迭繞組時(shí)a2 每條并聯(lián)支路串聯(lián)的元件 所以，電樞兩端的端電壓 伏 電樞繞組的電阻當(dāng)電樞繞組為單波繞組時(shí) 1 每條并聯(lián)支路串聯(lián)的元件 電樞兩端的端電壓 伏電樞繞組的電阻218 解：（1）產(chǎn)生的直軸電樞反應(yīng)磁勢(shì)起去磁作用（將8400A的電流在圓周上平分）（2） 總磁勢(shì)F 合成磁通韋234 答：用單波代單迭時(shí)，其它條件均不變，則電機(jī)額定容量不會(huì)變化，因?yàn)槊總€(gè)元件的感應(yīng)電勢(shì)、負(fù)載能力均不變，所以改變接法之后電機(jī)容量不變。如一臺(tái)六極電機(jī)由單波改為單迭，保持元件數(shù)和元件匝數(shù)不變，則電機(jī)額定容量不變，其它額定電壓由原來的變成/3，額定電流由原來的變?yōu)?，其它的額定量不變。這是因?yàn)槊總€(gè)極下繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)和每根導(dǎo)體內(nèi)流過的電流并沒有改變。235 答：因繞組修理前后保持轉(zhuǎn)速和勵(lì)磁電流不變，而空載電壓卻減小一半，從不變可知為修改前的一半，所以可以認(rèn)為修改前為波繞組，而修改后為迭繞組。 如保持電樞導(dǎo)體電流不變，則總電流為原來的2倍，故修改前后發(fā)電機(jī)功率P保持不變。242 解：根據(jù)感應(yīng)電勢(shì)知，當(dāng)一臺(tái)結(jié)構(gòu)一定的電機(jī)，它的電勢(shì)與磁通和轉(zhuǎn)速有關(guān)。（1）磁通減少10時(shí)，207伏（2） 勵(lì)磁電流減少10時(shí)，由于磁路有飽和現(xiàn)象存在，當(dāng)磁路不飽和時(shí)使磁通減少10，即207伏，當(dāng)磁路飽和時(shí)，磁通減小很多，感應(yīng)電勢(shì)比230伏小但比207伏大。（3）磁通不變，轉(zhuǎn)速增加20時(shí)，276伏 （4）磁通減少10，同時(shí)轉(zhuǎn)速增加20， 248.4伏 ，此時(shí)，電勢(shì)增加了10。264 解：（1）發(fā)電機(jī)的電勢(shì)常數(shù) 則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)611.52伏 （2）轉(zhuǎn)速為900r/min時(shí)，感應(yīng)電勢(shì) 458.64伏 （3）磁通為0.0435韋，轉(zhuǎn)速為900 r/min時(shí)，感應(yīng)電勢(shì)伏 （4）若每線圈流過50安電流，則總電樞電流 在（3）的情況下運(yùn)行時(shí)的電磁功率 266 解：（1）電樞總導(dǎo)體數(shù)NZ 200 根（2）根據(jù)得電機(jī)得電勢(shì)常數(shù)由得繞組并聯(lián)支路對(duì)數(shù)a因?yàn)?P2a4，所以電樞繞組為單迭繞組，換向片數(shù) K片31（章名濤直流發(fā)電機(jī) 78） 解：（1）KA 當(dāng)短路電流時(shí)發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì) 伏 在空載曲線上對(duì)應(yīng)的安 故：當(dāng)時(shí)電樞反應(yīng)去磁等效的并勵(lì)電流 安 電機(jī)額定狀態(tài)時(shí) 121.5 伏在空載曲線上查出安所以，激磁電流安去掉負(fù)載空載電壓伏 電壓變化率（2）并勵(lì)時(shí)達(dá)到額定點(diǎn)時(shí)與他勵(lì)時(shí)相等 所以，歐將磁化曲線在3035A內(nèi)線性化為：而勵(lì)磁回路有解聯(lián)立方程的伏所以，（3）當(dāng)時(shí)查得18.10安 在時(shí)等效合成勵(lì)磁電流安感應(yīng)電勢(shì)伏，所以端電壓 伏32 解：此發(fā)電機(jī)的總導(dǎo)體數(shù) N123*2*1246根 電勢(shì)系數(shù)轉(zhuǎn)矩常數(shù)空載電壓為額定電壓時(shí)所以 韋則額定負(fù)載時(shí)的額定磁通韋電機(jī)額定負(fù)載電流A故電機(jī)額定電磁轉(zhuǎn)矩（N·m）39 解：電機(jī)的額定電流勵(lì)磁繞組中通過的電流電樞電流為 +356.5+8.75365.25 A電機(jī)中電樞繞組感應(yīng)電勢(shì) 230+365.25*0.0259+2 241.46 伏所以在額定負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸入功率 241.46*365.25*0.001+2.3+0.005*82 90.89 kw電機(jī)的電磁功率 88.19 kw電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 （N·m）發(fā)電機(jī)的效率310 解：電機(jī)空載時(shí)產(chǎn)生額定電壓 在空載特性曲線上利用線性插值得5.5+(230-220)（6.5-5.5）/（244-240） =5.92 A 故并聯(lián)回路應(yīng)串入的電阻值為 （2302）/5.9222.8 15.7 歐在額定轉(zhuǎn)速下的臨界電阻勵(lì)磁回路應(yīng)串入的臨界電阻311 解：（1）電機(jī)的，（從39中知） 根據(jù)得出場(chǎng)阻線OC如圖，OC與空載特性曲線交于P點(diǎn)，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)伏故（2）從39題中可以得到特性AEB，然后在210伏處降A(chǔ)EB作出，對(duì)應(yīng)，故勵(lì)磁回路應(yīng)串312 解：（1）根據(jù)知，空載端電壓 而時(shí)，176伏 所以空載電壓伏 （2）滿載時(shí)，電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)大小為E220+4224伏在轉(zhuǎn)速為750r/min時(shí)， 8.25伏根據(jù)在空載特性曲線上查處去磁電流 故每極的去磁安匝數(shù)（3）過載25時(shí)， （安匝/極） A根據(jù)0.25A查得伏故伏端電壓伏313 解：此時(shí)電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì) 伏 而n時(shí)伏，則 此時(shí)空載電壓伏當(dāng)轉(zhuǎn)速不變，而改變時(shí)，根據(jù)在空載特性上查得：所以，勵(lì)磁電流應(yīng)增加到此時(shí)空載電壓伏314 解：額定負(fù)載時(shí)的負(fù)載電流負(fù)載時(shí)電樞反應(yīng)的去磁安匝 如將該發(fā)電機(jī)改為平復(fù)勵(lì)，則串聯(lián)繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)應(yīng)補(bǔ)償電樞反應(yīng)去磁所以， （匝）故應(yīng)每極加入6匝串聯(lián)繞組。315 解：假定在1200r/min場(chǎng)阻增大一倍時(shí)保持不變， 由于假定不變，所以E正比于轉(zhuǎn)速n， 故1200r/min時(shí)空載端電壓伏當(dāng)伏時(shí)實(shí)際的為 與假定不變相符，故電機(jī)空載電壓為250伏。336 解：不計(jì)電樞電阻時(shí)，伏， 額定電樞電流 由得 又，而 所以，故額定負(fù)載時(shí)的電磁功率及電磁轉(zhuǎn)矩 264.56 （N·m） 339 解：（1）根據(jù)230伏，在空載曲線上查得 所以 故勵(lì)磁回路應(yīng)串入的電阻 （2）電機(jī)額定時(shí)勵(lì)磁電阻， 我們將空載曲線在內(nèi)線性化，得到電壓 171.74+31.48 而代入上式得到空載端電壓伏 故：電壓變化率 （3）額定電流 在額定條件下電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì) 230+2+85.4*0.183 247.6伏 在空載特性上查得等效勵(lì)磁總電流 2.532 A 所以，在額定情況下電樞反應(yīng)等效去磁安匝 880*（2.79-2.532） 227 （AT/P）341 解：伏故： w （N·m）（w）342 解：（1）電機(jī)的額定電流安 則額定電流的電樞感應(yīng)電勢(shì) 230+500*0.0179+2 241伏 電磁功率kw（2）根據(jù)在空載特性曲線上可以查得等效合成勵(lì)磁電流 安 等效去磁勵(lì)磁電流安 所以額定勵(lì)磁電流安 對(duì)應(yīng)的空載感應(yīng)電勢(shì)（空載曲線上查找） 伏 故發(fā)電機(jī)的電壓變化率 （3）附加損耗kw 故 120.5+1.15+1.062+1.444 124.156 kw不計(jì)算勵(lì)磁繞組損耗時(shí)的效率 當(dāng)考慮時(shí)，kw 所以41 答：可以根據(jù)反電勢(shì)（感應(yīng)電勢(shì)）E的大小來判斷直流 的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)E>U時(shí)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，反之處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。 發(fā)電狀態(tài)時(shí)于n反向，E于同向，于反向；電動(dòng)機(jī)于n同向，E于、反向。 發(fā)電機(jī)從機(jī)械能電能，電動(dòng)機(jī)從電能機(jī)械能。解：空載時(shí) 伏 電機(jī)空載損耗w 當(dāng)n600r/m時(shí)伏 所以，電磁功率w 而輸出功率w 輸入功率w 所以效率 電樞串入電阻上的功率損耗 66003277.530×30×0.25 3097.5 w47 解：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的額定電流安 設(shè)電樞起動(dòng)變阻器電阻為，則有起動(dòng)時(shí)， 其電阻的電流容量安若不用起動(dòng)器而直接起動(dòng)，則起動(dòng)電流 起動(dòng)電流是額定電流倍數(shù)倍48 解：額定勵(lì)磁電流A則 額定時(shí)伏當(dāng)忽略串入電阻后，瞬間n未及改變，而也不變此時(shí)，伏電樞電壓方程：所以，此時(shí)瞬間安額定時(shí)（N·m） ，串入瞬間，（N·m）當(dāng)不變時(shí)，安此時(shí)，伏所以，49 解：（1）突然將磁通減少15時(shí)，轉(zhuǎn)速未及變化，此時(shí) 伏根據(jù)得電樞電流 安轉(zhuǎn)矩（N·m）穩(wěn)定時(shí)根據(jù)不變，得到穩(wěn)定時(shí)的電樞電流 安感應(yīng)電勢(shì)伏所以，轉(zhuǎn)速r/min（2）將端電壓突然變?yōu)?0伏，安 所以 伏 安 （N·m）穩(wěn)定時(shí)安 伏所以 r/min411 解：（1）電動(dòng)機(jī)的額定輸入轉(zhuǎn)矩 （N·m） （2）伏 因?yàn)楣试陬~定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩（N·m）（3）因 故（vm/r） 故理想的空載轉(zhuǎn)速r/min（1） 在不變的情況下，電樞回路不串入電阻時(shí) 當(dāng)電樞回路串入電阻時(shí) 聯(lián)立解得 r/min串入0.1歐電阻之后得穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為470r/min。412 解：額定時(shí)安 伏當(dāng)時(shí)，不變感應(yīng)電勢(shì)伏因?yàn)椴蛔?，磁通不變，所以安電壓方程則串入電阻輸出功率，當(dāng)時(shí)有 （kw）輸入功率（kw）故此時(shí)效率413 解：額定勵(lì)磁電流安在額定負(fù)載時(shí)等效勵(lì)磁電流安根據(jù)在空載曲線上查得，伏額定時(shí)電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電勢(shì) 22076*0.08142 211.81 伏 r/min（2）額定負(fù)載時(shí)串勵(lì)繞組磁勢(shì)合成并勵(lì)電流 安 電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的感應(yīng)電勢(shì) 伏在積復(fù)勵(lì)時(shí)安在曲線查得伏，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速r/m差復(fù)勵(lì)時(shí)，安在曲線查得伏此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速r/m414 解：（1）在n1200r/m時(shí)甲的感應(yīng)電勢(shì)235.08伏 乙電機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)伏 >U，故甲電機(jī)處于發(fā)電機(jī)，乙電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。 （2）根據(jù)得甲電樞電流安根據(jù)得乙電機(jī)電樞電流安故總的機(jī)械損耗和鐵耗為： w（3）能改變其運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)甲的安，乙的安即可達(dá)到要求。（4）由于機(jī)組有存在，故在安之間總可以找到一個(gè)電流，當(dāng)時(shí)使電機(jī)在1200r/m時(shí)同時(shí)從電網(wǎng)吸收功率。 反之由于機(jī)組無原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，根本不可能同時(shí)向電網(wǎng)輸出功率（根據(jù)能量守恒定律）。415 解：（1）此臺(tái)電機(jī) 的電勢(shì)常數(shù) 所以此時(shí)電機(jī)內(nèi)的感應(yīng)電勢(shì) 伏 故直流電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)（E<U）.（2）根據(jù)得負(fù)載電流 安此電機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)則電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（N·m）電機(jī)的輸入功率（kw）電機(jī)的輸出功率 （kw）故電機(jī)的效率442 解：（1）作發(fā)電機(jī)運(yùn)行安作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行安作發(fā)電機(jī)時(shí) 115+（165.22+4.97）*0.0587+2 127 伏作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 110（187.334.97）×0.05872 97.3 伏當(dāng)不計(jì)電樞反應(yīng)影響（安不變）時(shí) 有 則r/m（2）電機(jī)空載（）時(shí)空載伏 所以r/m故：446 解：安時(shí)，伏 負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大到4倍時(shí) 因 故160安 此時(shí)，伏 由知 r/m447 解：安 安 伏 所以 r/m若總制動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大一倍，不變有不變則 安 伏由于磁通不變，故r/m448 Answer :(1)when the motor having the circuit of armature that it is half of , we find the on the No-load characteristics: we apply the equation of E.M.F. of the D.C.motor we have r/m (2) when . We find the on the No-load characteristics : = and obtain we apply the equation of E.M.F again and obtain When ,the speed of Motor is 3980r/m , when , the speed of Motor is 6000 r/m.457 解：由電磁轉(zhuǎn)矩而 當(dāng)不變時(shí)，也不變所以外施電壓150伏時(shí)，40安由于為變，所以也不變額定點(diǎn)伏當(dāng)外施電壓降到150伏時(shí)，伏因磁通不變，則 有 r/m458 解：（1）當(dāng)電機(jī)磁路不飽和時(shí)， k為常數(shù)30安時(shí)，伏所以有r/m而 （N·m）（2）當(dāng)電機(jī)飽和時(shí)，按磁化曲線可得： 韋，韋。因 伏所以 r/m則 （N·m）461 解：電動(dòng)機(jī) 則額定 N·m當(dāng)電動(dòng)機(jī)不變時(shí)，而電動(dòng)機(jī)他勵(lì)，不變，所以安額定時(shí)電動(dòng)機(jī)伏當(dāng)轉(zhuǎn)速n300r/m時(shí)電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電勢(shì) 伏 因?yàn)榉鶕?jù)伏在空載特性曲線上查處 安匝所以安故：此時(shí)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓伏。463 解：額定運(yùn)行時(shí)電樞電流安反電勢(shì)伏在能耗制動(dòng)時(shí)初瞬，因不變，n也未及改變所以感應(yīng)電勢(shì)伏初瞬電流安電磁轉(zhuǎn)矩（N·m） 110×（1854.02）×0.056617000 1053.94 w （N·m）減速轉(zhuǎn)矩（N·m）464 解：額定運(yùn)行時(shí)：額定電流安 電樞電流安 （1） 反接制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)伏所串電阻歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩MN·m（2） 反饋制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)伏串電阻歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩MN·m（3） 能耗制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)伏串電阻歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩MN·m466 解：轉(zhuǎn)矩（kg·m） 轉(zhuǎn)速（r/m） 自然特性上M13.125kg·m時(shí)，r/m A根據(jù)M13.125kg·m得電流安， 則 得歐 故應(yīng)串入11.205歐的電阻。467 解：（1）A A 歐電樞繞組銅耗 w電刷接觸損耗 W （2）勵(lì)磁損耗 w（1） 鐵耗和機(jī)械損耗 1110 w468 解：電機(jī)220×72.115862 w A而伏空載 伏故 13168.14 w所以516 解：（1）使換向良好要求增加的換向極磁勢(shì) 所以換向極繞組增加 （2）因交軸電樞反應(yīng)而 所以故：應(yīng)將氣隙減小變壓器習(xí)題93 答：為了得到正弦感應(yīng)電勢(shì)，根據(jù)知，就必須使磁通也是正弦量，當(dāng)鐵心不飽和時(shí)，故，此時(shí)空載電流也是正弦變化量，即呈正弦波。 當(dāng)鐵心飽和時(shí)，空載電流比磁通變化大，此時(shí)空載電流呈尖頂波形。94 答：磁勢(shì)平衡就是在變壓器中，當(dāng)副邊有電流產(chǎn)生時(shí)，使得整個(gè)磁勢(shì)減小，那么原邊就要增加，試，這就是磁勢(shì)平衡。 在分析變壓器中，可據(jù)此從一個(gè)已知電流求出另一個(gè)電流，并知其電磁本質(zhì)。 95 答：因?yàn)榭蛰d時(shí)電流很小，在空載損耗中鐵耗占絕大多數(shù)，所以空載損耗近似看成鐵耗。 而短路時(shí)，短路電壓很低，因而磁通很小，鐵耗也很小，短路損耗中銅耗占絕大多數(shù)，所以近似把短路損耗看成銅耗。 實(shí)際負(fù)載時(shí)鐵耗和銅耗與空載時(shí)的鐵耗和銅耗有差別，因?yàn)楹笠粋€(gè)是包含有其它損耗。96 答：因?yàn)?，所以?dāng)原、副邊匝數(shù)變化10時(shí)，變化20。由于w變化10，而U不變，使變化10。又因?yàn)?，磁通變?0時(shí)由于飽和影響，變化k，所以的變化大于20。 將外施電壓變化10時(shí)，也將變化10，使不變，的變化大于10。 這是因?yàn)樽兓?0，由于磁路飽和影響，變化大于10。 如果將頻率變化10，所以變化10，而f變化10，則因?yàn)閁不變，使變化10。同樣使的變化大于10。98 答：因?yàn)?，?dāng)U不變而f改變后，將下降到原來的5/6，所以激磁電流將減小。漏抗，所以增大6/5倍。電壓變化率隨增大而增大。 又因?yàn)?，而，所以鐵耗將下降。913 解：（1）有鐵心時(shí)：歐 取出鐵心后： 矢量圖和等效電路圖如下： (2) 有鐵心時(shí)磁化電流 鐵耗電流當(dāng)鐵心 取出后電流的有功分量 空載電流的無功分量 （3）有鐵心時(shí)線圈感應(yīng)電勢(shì) 根據(jù)得有鐵心時(shí)磁通的最大值韋當(dāng)無鐵心時(shí)感應(yīng)電勢(shì)伏所以無鐵心時(shí)磁通最大值 韋 【 注：對(duì)第三問，書上答案或本解法之中有一個(gè)有問題，請(qǐng)作分析】914 解：（1）折算到高壓邊的短路阻抗 k 歐 （2）折算到低壓邊的短路阻抗 歐 (3) 所以 （4）短路電壓百分值 （5）當(dāng)滿載，功率因數(shù)時(shí)變壓器的電壓變化率 當(dāng)滯后時(shí)， 當(dāng)超前時(shí)， 對(duì)于電壓變化率，當(dāng)即阻性負(fù)載時(shí)電壓變化率較小，當(dāng)負(fù)載為感性時(shí)，電壓變化率大，當(dāng)負(fù)載為容性時(shí)，負(fù)載時(shí)的端電壓可能高于空載時(shí)的端電壓。915 解：（1）變壓器變比k 所以 用近似T形等效電路計(jì)算時(shí)，以作參考向量 6000伏，所以 6000 6300.082987.16伏 144.83+113.59184.06A故伏 A用簡(jiǎn)化等效電路計(jì)算時(shí)，仍以作參考向量 伏A所以用兩種等效電路計(jì)算結(jié)果相差很小。U相同，I略變。（2）916 解：（1）空載實(shí)驗(yàn)可以得到折算到高壓邊的參數(shù) ，而k60/6.39.524所以根據(jù)短路實(shí)驗(yàn)得到折算到低壓邊的參數(shù) 所以 （2）折算到高壓的T型等效電路（3） 所以（4）電壓變化率 （1.6944×0.8+5.6944×0.6） 4.77此時(shí)， 而所以 kw故kw則（5）達(dá)到最大效率時(shí)， 所以 所以 98.19922 答：因?yàn)橐环郊訅汉笤诰€圈中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使線圈有很大的自感電勢(shì)（接近額定電壓，比額定電壓?。噪m然線圈電阻很小，電流仍然很小。923 答：因是直流電，變壓器無自感和感應(yīng)電勢(shì)，所以加壓后壓降全由電阻產(chǎn)生，因而電流很大，為。如副邊開路或短路，對(duì)原邊電流均無影響，因?yàn)椴蛔儭?24 答：誤接后由知，磁通增加近一倍，使激磁電流增加很多（飽和時(shí)大于一倍）。此時(shí)變壓器處于過飽和狀態(tài)，副邊電壓440伏左右，使效率降低，絕緣可能被擊穿等現(xiàn)象發(fā)生。942 解：（1）根據(jù)得， （2）它的等效電流圖 空載電流（高壓邊）944 解：（1）原方副方所以 （2）額定容量 （3）因 所以當(dāng)1時(shí)，1000 W 當(dāng)0.9時(shí)，1000×0.9900 w 當(dāng)0.85時(shí)，1000×0.85850 w945 解：（1） 所以 故副方Cos0.8（滯后）時(shí)電壓變化率 5.524（2）供給負(fù)載3.04kw時(shí)，如不考慮電流對(duì)的影響時(shí)， 0.028×0.95+0.0681× 4.78此時(shí)端電壓此時(shí)負(fù)載電流這個(gè)電流對(duì)電壓變化率的影響為所以考慮電流變化對(duì)電壓變化率的影響后電壓變化率 端電壓負(fù)載電流在這個(gè)負(fù)載時(shí)變壓器的鐵耗不變，銅耗為 w 所以供給3.04kw、功率因數(shù)為0.95（滯后）負(fù)載時(shí)的效率為 946 解： （1） 短路參數(shù) 其阻抗基值所以 （2） 空載時(shí)鐵耗w 滿載銅耗w（3） 額定負(fù)載電流時(shí)根據(jù)電壓變化率近似公式 得此時(shí)副方電壓所以ww947 解：在上題中，如V則所以當(dāng)并聯(lián)上250uF電容器后，電容器阻抗 所以此時(shí)變壓器總的負(fù)載阻抗 則如設(shè)原方外加電壓 ，則根據(jù)變壓器電壓平衡方程式 有 則副邊的端電壓將標(biāo)么值折算成實(shí)際值可得： 副邊電壓 副邊電流 功率因數(shù)950 解：（1） 所以 等效電路如圖 （2）設(shè)，則 1.022+j0.0171.022所以0.008-j0.0505故原邊電流