电枢回路串电阻起动方法特点：设备简单，操作方便；但是起动过程中能量损耗大，不适用于频繁起动的场合。
起动瞬间，转速n=0，电枢反电动势未建立，Ea=CeFn=0，使额定电压全部加在电枢内阻Ra上，此时起动电流Is=UN/Ra，由于Ra很小，故Is很大，为额定电流IN的10～20倍，如此大的起动电流会造成换向困难，严重时会出现环火；过大
的Is会引起电网电压的波动，影响接于同一电网的其他用电设备的正常运行；
4、起动他励直流电动机时为什么一定要先加励磁电压？如果未加励磁电压，而将电枢电源接通，将会发生什么现象？
不加励磁电压的话，励磁回路不能建立磁场，电枢通电后 没有磁感线可以切割，无法产生动力，电机不转，时间稍微长点，电机会烧掉。
5、试分别说明他励直流电动机能耗制动、反接制动、回馈制动的实现方法、基本原理和制动性能。
6、什么是电气调速？怎样评价调速性能的好坏？调速范围与静差率之间有什么关系？选择调速方法的原则是什么？
改变电机的电气参数从而改变电机的运转速度叫做电气调速
静差率与调速范围是相互制约的两个指标，如果系统对静差率要求高（静差率越小），则调速范围越小；反之，如果系统对静差率要求不高，则可得到较大的调速范围。
调速范围与静差率要合适，调速平稳，调速经济
8、 电气调速有哪几种？各种调速方式的主要特点是什么？ 降低电枢电源电压调速；电枢回路串电阻调速；减弱磁通调速
降低电枢电压调速方法的特点：人为机械特性与固有机械特性平行，静态稳定性好，调速范围大，如果能连续改变电枢电压，则转速能平滑调节，调速平滑性好，能实现无级调速，调速过程中能量损耗小，但需要一套专门的调压设备，初投资较大。
电枢串电阻调速方法的特点：串入电阻越大，特性越软，空载或轻载时调速效果不明显，静态稳定性差，调速范围不大，因电阻是分段调节，故属于有级调速，调速过程中能量损耗大，但设备简单，操作方便，投资少。
减弱磁通调速方法的特点：机械特性斜率大，静态稳定性差，由于是在基速以上调速，
电动机最高转速受换向能力和机械强度的限制，一般为（1.2~2）nN，故调速范围有限，但
励磁电流的控制与调节方便，调速过程中能量损耗小，易实现无级调速。
二、计算题：
1、一台他励直流电动机额定数据为：PN=100kW，UN=220V，IN=517A，nN=1200r/min。试求：（1）固有机械特性方程式；（2）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩；（3）额定输出转矩和空载转矩；（4）理想空载转速和实际空载转速；（5）电机额定运行，分别求电枢回路外串电阻Rc=0.206Ω时的转速、电压U=50V时的转速和磁通Φ=75%ΦN时的转速。 解:(1)求固有机械特性方程式
估算电枢电阻，其值约为：
1UNIN?PN?1031220?517-100?103Ra????0.026? 2222IN517电动势常数（包括磁通）为：
CeΦN?固有机械特性方程式为：
?220?517?0.026?V?0.172V?min/rUN?INRa?nN1200r/minRa2200.026 n?UN?T?r/min?T?1279r/min?0.092T2CeΦNCeCTΦ20.1729.55?0.172N
(2)求电枢电动势和电磁转矩
电枢电动势为： E a?CeΦNnN?0.172?1200V?206.4VT ?9.55CeΦNIa?9.55?0.172?517N?m?849.2N?m电磁转矩为：
(3)额定输出转矩和空载转矩
3P100?10N输出转矩为： T2N?9.55?9.55?N?m?795.8N?mnN1200空载转矩为：
T0?T?T2N??849.2?795.8?N?m?53.4N?m(4)求理想空载转矩和实际空载转矩 理想空载转速为： n0?实际空载转速为：
' n0?1279?0.092T0??1279?0.092?53.4?r/min?1274.1r/minUNCeΦN?1279r/min(5)电枢回路外串电阻Rc=0.206Ω时的转速 n1?1279r/min???Ra?Rc0.026?0.206??T?1279??849.2??r/min?582r/min229.55(CeΦN)9.55?0.172??(6)电压U=50V时的转速 n2?UCeΦN??50?Ra0.026T????849.2???r/min?213r/min229.55(CeΦN)9.55?0.172?0.172?
(7)磁通Φ=75%ΦN时的转速 n3
2、一台他励直流电动机额定数据为：PN=2.2kW，UN=220V，IN=12.5A，nN=1500r/min，Ra=1.7Ω，试求：（1）当If=IfN，n=1500r/min时，使系统转入能耗制动停车，要求起始制动电流为2IN，电枢回路应串入的附加制动电阻Rc1；（2）在能耗制动基础上，保持If=IfN不变，使TL=TN位能性负载以最低的转速匀速下放时，应串入的制动电阻Rc2和最低转速nmin1；（3）当If=IfN，n=1500r/min时，采用电压反接的反接制动使系统迅速制动停车，要求起始制动电流为2IN，电枢回路应串入的附加制动电阻Rc3；（4）保持If=IfN不变，使TL=TN位能性负载以n=50r/min的转速匀速下放时，应串入的制动电阻Rc4和最低转速nmin2；（5）如果电动机原运行在额定状态，突将电枢端电压降为U=185V，问系统能否进入回馈制动状态？起始制动电流又为多大？ 解:(1)先求CeFN，再求能耗制动电阻Rc1 电动势常数（包括磁通）为：
CΦ?UN?INRa??220?12.5?1.7?V?0.1325V?min/reN?0.1325?Ce1500ΦNr/minnN??R??n?R??1500?1.7a能耗制动电阻为： c1?2?12.5???6.25??2IN??(2)求TL=TN位能性负载以最低的转速匀速下放时的制动电阻和最低转速 当Rc2=0时，转速最低，则最低转速为：
nmin1??RaCeΦNIL??1.7?12.5r/min??160.4r/min0.1325???UNRa2200.026?849.2?T???r/min?1566r/min22?75?ΦN9.55(75?ΦN)9.55?(0.75?0.172)??0.75?0.172(3)电压反接的反接制动时的制动电阻Rc3 电压反接的反接制动时的制动电阻为：
Rc3???220?0.1325?1500?UN?CeΦNnA?Ra????1.7?????15.05?IB?2?12.5??(4)转速为n=50r/min的下放速度应串入的制动电阻
由前面计算可知，能耗制动的最低下放速度为160.4r/min，故要想得到转速为n=50r/min的下放速度，只有采用转速反向的反接制方法，根据式（5-27），应串入的制动电阻为：
Rc4??220?0.1325?50?UN?CeΦNnD?Ra???1.7?????15.37?IL12.5??(5)电枢端电压降为U=185V时
额定运行时的电枢电动势为： EaN?UN?INRa??220?12.5?1.7??198.75V由于电压突降瞬间，转速来不及变化，此时电动势为
Ea?EaN?198.75V?U?185VI?U?Ea185?198.75?A??8.09ARa1.7第五章：变压器
电动机能进入回馈制动状态，起始制动电流为：
一、简答题：
1、短路电压的大小由什么因素决定？它对变压器运行有什么影响？
短路试验时，当一次电流达额定值，加在一次绕组的电压为Uk称为变压器的阻抗电压
?uk?IzUk?100%?1Nk75?C?100%U1NU1N从运行角度考虑，希望Δuk小些，能使变压器输出电压波动受负载变化的影响小些；而从限制短路电流考虑，则希望Δuk大些，能使变压器短路故障电流小些。
2、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损？为什么变压器的短路损耗可近似看成铜损？ 因变压器空载时无功率输出，所以输入的功率全部消耗在变压器的内部，为铁心损耗pFe和空载铜耗I202r2之和，但空载电流I20很小，pFe>>I202r2，故可忽略空载铜耗，认为 P0≈pFe=I202rm。
短路试验时，变压器二次侧无功率输出，输入功率全部消耗在内部，由于当绕组中短路电流为额定值时，一次侧所加的电压很低，主磁通比正常运行时小很多，铁心损耗pFe与铜损pCu相比可忽略，短路损耗中主要是一、二次侧的铜损，即有：Pk≈pCu= pCu1+ pCu2。 3、变压器的空载试验为什么一般在低压侧做？短路试验时，一次侧所加的电压至短路电流为额定电流为止，为什么？
为了便于测量和安全，空载试验一般在二次侧做
当一次侧的电流达到额定值时，一次侧所加的电压很低，所以在短路试验时，变压器的高压绕组前接自耦变压器，将自耦变压器的输出电压由零开始慢慢升高，直至短路电流为额定电流为止
4、什么是引起变压器负载运行时二次侧端电压变化的原因？电压变化率能为零吗？如果能，则带什么性质负载时有可能使电压变化率为零？
(1)负载电流变化，引起变压器内阻压降变化。(2)一次侧电压变化，引起二次侧电压变化。 (3)变压器出现内部故障。
能 带容性负载有可能使电压变化率为零
5、变压器运行时，哪些量随负载变化而变化？哪些量不随负载变化而变化？
变压器的空载损耗主要是铁损，不随负载变化而变化，则有P0≈pFe，所以铁损是不变损耗。铜损包括一、二次绕组上的铜损，与负载电流的二次方成正比，随负载电流的变化而变化，并与短路试验电流为额定值时的输入功率存在如下关系：β2PkN≈pCu，所以铜损是可变损耗。
6、交流电压互感器运行时为什么不允许短路？而电流互感器运行时为什么不允许开路？ 二次侧决不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏电压互感器；
二次侧绝不允许开路，否则，I2=0时，被测线路中的大电流I1全部成为励磁电流，使铁心严重过热，二次侧感应高电压，损坏电流互感器，并危及人员和其他设备安全； 9、 两台变压器并联运行应满足什么条件？为什么？
为了达到理想并联情况，并联运行的变压器必须满足：①一、二次侧的额定电压相同，即电压比相等；②联结组标号相同；③短路阻抗标幺值相等。
8、什么是标幺值？在变压器的计算中使用标幺值的优点是什么？
标幺值是指某个物理量的实际值与其所选定的同一单位的固定值的比值，即
标幺值?实际值（任意单位）
基值（与实际值同单位）1）采用标幺值时，不论变压器的容量如何，变压器的参数和性能指标总在一定的
范围内，便于分析和比较。例如中小型电力变压器的短路阻抗标幺值zk*=0.04~0.105，如果求出的短路阻抗标幺值不在此范围内，就应核查一下是否存在计算或设计错误。
2）采用标幺值能直观地表示变压器的运行情况。例如已知一台运行着的变压器端
电压和电流分别为35kV、20A，从这些实际数据上判断不出什么问题，但如果已知其标幺值为Uk*=1.0、Ik*=0.6，说明这台变压器欠载运行。
3）采用标幺值时，一、二次侧各物理量不需进行折算，便于计算。例如二次电
压向一次侧折算为，采用标幺值时，则有
二、计算题：