变压器调压。
(4)油箱和冷却装置:油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
(5)绝缘套管:变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接,使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
37. 直流电机的主磁极和电枢铁心都是电机磁路的组成部分,但其冲片材料一个用薄钢板,另一个用
硅钢片,问两个铁心各用什么材料,为什么?
答:主磁极材料用薄钢板;电枢铁心采用硅钢片。电枢铁心相对于磁场是旋转的,产生涡流损耗,所以电枢铁心采用硅钢片减少涡流损耗。而主磁通相对于主磁极是静止不变的,不会产生涡流损耗,所以用薄钢板。
38. 一般的他励直流电动机为什么不能直接起动?有哪些起动方法?采用什么起动方法比较好? 答:起动时,感应电动势为0,直接起动时起动电流很大。可以采用电枢串电阻起动和降压起动。降压起动的方法比较好。
39. 为什么变压器空载运行时的功率因数很低。
答:变压器空载运行时原边电流就是励磁电流,由有功分量和无功分量组成。由于铁损耗小,有功分量电流小,电流主要为建立磁场的无功分量;因此空载运行时的功率因数很低。 注:也可以根据等效电路图说明。
40. 与直流磁路相比,交流磁路具有哪些特点?举例说明交流磁路的典型应用场合。 解:交流磁路的特点:
(1) 励磁线圈中会产生感应电动势。这是因为交流磁路中的磁通是交变的,根据电磁感应
定律,会在励磁线圈中产生感应电动势。
(2) 如果磁路中存在铁磁物质,会产生磁滞损耗和涡流损耗。这是因为铁磁物质具有磁滞
现象,同时铁磁物质的电阻率较低。磁通密度越大,交变的频率越高,则磁滞损耗和涡流损耗越大。
(3) 磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形的畸变。
典型应用场合:变压器;直流电机电枢;交流电机定子等(举1个即可)。 41. 直流电动机是否都能够空载运行?为什么?
答:不是。串励直流电动机不可以空载运行,否则飞车。
42. 一般的他励直流电动机有哪些调速方法?什么方法的调速性能比较好? 答:调速方法:电枢串电阻、降压调速、弱磁调速。
降压调速性能比较好,调速范围宽、静差率低。
一台直流串励电动机,端电压为U,负载转矩不变,当增大电阻R时,问电枢电流如何变化?为什
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么?
解:刚一增大电阻R时,电枢电流减小,电磁转矩减少,因此电机转速下降。随着电机转速的
下降,感应电动势减少,电枢电流又开始增大。当电机转速最后稳定下来以后,电枢电流又回到原来的数值。因为负载转矩不变,所以电枢电流必须保持不变。
43. 把一台他励直流发电机的转速提高20%,这时空载电压会提高多少?若是并励发电机,其电压升
高的比例是大于20%还是小于20%?
解:(1)直流发电机的空载电压等于或近似等于感应电动势,而在励磁电流不变的情况下,感应
电动势与转速成正比,所以这时空载电压会提高20%;
(2)至于并励发电机,由于励磁电压也提高了,导致励磁电流上升,因此其电压升高的比例大于20%。
44. 异步电动机的转子有哪两种类型?各有什么特点?
解:一种为绕线型转子。转子上有与定子绕组相似的三相绕组,接成Y接,三根引出 线通过集电环和电刷引出,以备接电阻或直接短路。
另一种为鼠笼转子。转子绕组为笼形,导条嵌于槽内,两端各有一个端环将导条短路。 45. 三相异步电动机正常运行时,内部有哪些损耗?这些损耗中哪些可以忽略?当电动机从空载到额
定负载运行时,这些损耗中有哪些基本不变?哪些是随负载变化的? 解:一般的异步电动机运行时,内部损耗有: (1)定子绕组铜损耗; (2)转子绕组铜损耗; (3)定子铁心铁损耗; (4)转子铁心铁损耗; (5)机械损耗; (6)附加损耗。
以上损耗中,转子铁心铁损耗可以忽略。当电动机从空载到负载运行时,定子铁心铁损耗和
机械损耗基本不变;定子绕组铜损耗、转子绕组铜损耗和附加损耗随负载大小而变化。
46. 一台三相异步电动机,星型接法,电压380V,频率50Hz;现在把它改为三角形接
法后接在220V、50Hz的电源上运行,问电机的额定功率、额定转速等运行数据是否会发生变化?
解:额定功率、额定转速等保持不变。
改接前后电机的相电压都是220V,因此电机的主磁通不变;又,改接前后电机
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的通电频率都是50Hz,因此主磁通的旋转速度不变。由于这两个因素,电机的 额定功率、额定转速保持不变。
47. 三相异步电动机的工作特性有哪些?用什么方法求取? 解:(1)转速特性:n?f(P2) (2)转矩特性:T?f(P2) (3)定子电流特性:I1?f(P2) (4)功率因数特性:cos?1?f(P2) (5)效率特性:η?f(P2)
可以用直接负载法(实验)求取。在已知电机的参数和给定机械损耗和附加损耗的基础上也可以用等效电路计算。
48. 变压器的铁心中如果有空气隙,对变压器有什么影响。
答:铁心中如果有空气隙,则磁路的磁阻变大;建立同样的磁场,需要更大的激磁电流;功率因数降低。
49. 试述同步电机的主要励磁方式
解:同步电机的主要励磁方式:
(1)直流励磁机励磁
其组成为:直流副励磁机+直流主励磁机+主发电机
其特点为:需要的电刷、换向器或集电环的组数较多,现多用于中、小容量的发电机。
(2)静止整流器励磁
其组成为:交流副励磁机+交流主励磁机+主发电机
其特点为:仍然需要一定数目的电刷和集电环,现应用范围较广。 (3)旋转整流器励磁
其组成为:交流副励磁机+交流主励磁机(转枢式)+主发电机 其特点为:不需要电刷和集电环,是一种比较新颖的励磁方式。 (4)自励
其组成为:没有励磁机,主发电机发出的电的一部分经整流后给自己励磁。 其特点为:结构简单,常用于小型同步发电机系统。 五、计算题
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1. 一台并励直流发电机,PN=6kW,UN=230V,n=1450r/m,电枢回路电阻Ra=0.921Ω,励磁回
路电阻Rf=177Ω,额定负载时的附加损耗PΔ=60W,铁耗PFe=145.5W,机械损耗
PΩ=168.4W,求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
解:额定负载时 IN=PN6000==26.09A UN230UN230=26.09+=27.39A Rf177IaN=IN+IfN=IN+EaN=UN+IaNRa=230+27.39?0.921=255.23V
所以 PM=EaNIaN=255.23?27.39=6990.75W
TN=PM6990.75?60==46.04N.m ΩN2π×1450P1N=PM+pΩ+pΔ+pFe =6990.75+168.4+60+145.5 =7364.65W ηN=PN=6000=81.5%
P1N7364.652. 一台PN?28kW,UN?380V,nN?950r/min, △接线的三相异步电动机,额定运行时,
pCu2?1.53 kW,试计算额定运行时的总机械功率和电磁转矩。
解:由nN?950 r/min,可推知n1?1000 r/min
额定砖差率 sN=n1-nN1000-950==0.05 n11000
pCu2s=N PΩ1-sN总机械功率 PΩ=(1-sN)pCu2(1-0.05)?1.53==29.07(kW)
sN0.05PΩ29.07?103电磁转矩 T===292.36(N.m)
950ΩN2π60
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3. 一台三相绕线式异步电动机,额定转速nN=1440r/min,f1?50Hz,额定功率PN=10kW,
转子铜耗pCu2=425W,试求: (1)额定转差率sN; (2)转子感应电势频率f2; (3)电磁功率PM; (4)空载转矩T0。
解:(1)由nN?1440r/min,可知同步转速n1=1500r/min
额定转差率:sN?n1?nN1500-1440==0.04 n11500(2)转子感应电势的频率:f2?sN?f1?0.04?50?2Hz (3)电磁功率:PM?PCu2425?=10625W sN0.04(4)空载损耗:p0?pm?p??pM?pCu2?pN?10625-425-10000=200W
转子的机械角速度:?N?2πnN2??1440??150.7rad/s 6060空载转矩:T0?p0?N?pm?p??N?200?1.33N?m 150.74. 一台三相异步电动机2p?4,f?50Hz,PN?13KW,UN?380V,△联接,
试计算该电机额IN?14.7A,pcu1?630W,pcu2?363W,pm?150W,pFe?346W,p??65W,定负载时的以下数据:转速nN;总机械功率P?;电磁功率PM负载转矩T2N。 解:同步转速n1=60f160?50??1500r/min p2 总机械功率P??PN?pm?p??13?0.15?0.065?13.215KW 电磁功率PM?P??pCu2?13.215?0.363?13.578KW
额定转差率sN?pCu2PM?0.36313.578?0.026734
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