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电机学解答题

时间:2019-09-04 22:01:54      阅读:80      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

一. 变压器

1. 单向变压器, 求归算到高压侧的T型等效电路

$k = \frac{N_1}{N_2}, R_2‘=k^2R_2, X_{2\sigma}‘=k^2X_{2\sigma}$

 

2. 单向变压器, 分别用T型等效电路和简化等效电路求$\dot{U}_1$和$\dot{I}_1$

T型:

(主要思路是先求$\dot{I}_m,\dot{I}_2,\dot{E}_1$, 然后利用$\dot{I}_1=\dot{I}_m+\dot{I}_2,\dot{U}_1=-\dot{E}_1+\dot{I}_1Z_1$)

$\dot{U}_2‘=k\dot{U}_2, \dot{I}_2‘=\dot{I}/k$   ($\dot{U}_2$大小为$U_2$,幅角为$0$, $\dot{I}$大小为$I_2$, 幅角为$\varphi_2$)

$-\dot{E}_1=-\dot{E}_2‘=\dot{U}_2‘+\dot{I}_2‘Z_2‘, \dot{I}_m=\frac{-\dot{E}_1}{\dot{Z}_m}$

简化电路:

$R_k=R_1+R_2‘,X_k=X_{1\sigma}+X_{2\sigma}‘,\dot{I}_1=\dot{I}_2‘,\dot{U}_1=\dot{U}_2+\dot{I}_1Z_k$

变压器的$I_m$远小于$I_1$, 差别不大

 

3.

计算高压侧短路阻抗: $Z_k=\frac{U_k}{I_k}, r_k=\frac{p_k}{I_k^2},x_k=\sqrt{Z_k^2-r_k^2}$

计算低压侧激磁阻抗: $Z_m=\frac{U_0}{I_0},r_m=\frac{p_0}{I_0^2},x_m=\sqrt{Z_m^2-r_m^2}$

 

4. 三相变压器, Y/d, 室温30°, 给出低压侧空载数据和高压侧短路数据, 求变压器参数

$k$是相电压之比, 要先化成相电压

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 5. 三相变压器,Y/y (1)一次侧加额定电压时, 求一二次侧电流电压. (2)求输入输出功率效率

(似乎是按照简化等效电路算的)

(1)先求出$k$, $Z_L‘=k^2Z_L$, $Z=Z_k+Z_L‘, \dot{I}_1=\frac{U_{1N\Phi}}{Z}$

$\dot{U}_2=\dot{I}_1Z_L‘,I_1=I_2‘,I_2=kI_2‘,U_2=\sqrt{3}\dot{U}_2/R$

(2)$P_1=3U_{1}I_1cos\varphi_1,P_2=\sqrt{3}U_2I_2cos\varphi_2,\eta=\frac{P_2}{P_1}$

($U_1$是相电压, 所以前面系数是3)

 

6. 三相变压器, Yd11, 给出空载短路实验数据

(1)求变压器参数实际值和标幺值 (2)满载$cos\varphi_2=0.8$(滞后)时$\Delta U$及$U_2$和效率 (3) $cos\varphi_2=0.8$(滞后)时的最大效率

(1)先求出$U_{1N\Phi},I_{1N\Phi},U_{2N\Phi},I_{2N\Phi},k$

空载低压侧$P_{0\Phi}$为三相功率/3, $I_{0\Phi}=\frac{I_{10}}{\sqrt{3}}$

(空载时求出励磁阻抗是$Z_m‘$,然后$Z_m=k^2Z_m‘$)

$Z_m‘=\frac{U_{2N\Phi}}{I_{0\Phi}},R_m‘=\frac{P_{0\Phi}}{I_{0\Phi}}^2,X_m‘=\sqrt{Z_m‘^2-R_m‘^2}$

归算出$Z_m,R_m,x_m$

然后计算短路参数: $U_{k\Phi},I_{k\Phi}$ (根据给出的线电压和线电流,按照接法算)

$P_{k\Phi}$为三相功率/3, $Z_k=\frac{U_{k\Phi}}{I_{k\Phi}},R_k=\frac{P_{k\Phi}}{I_{k\Phi}^2},X_k=\sqrt{Z_k^2-R_k^2}$

(这里算出的$Z_k,R_k,X_k$不带‘)

基准值$Z_b=\frac{U_{1N\Phi}}{I_{1N\Phi}}$, 算出$Z_m^*,R_m^*,X_m^*,Z_k^*,R_k^*,X_k^*$

(2) (满载就是额定负载, $I^*=1$)

 

二. 直流电机

($a$并联支路对数, $p$极对数, $E_a$电枢电动势, $z$总导体数, $\Phi$气隙每极磁通量, $T$电磁转矩, $T_{2N}$额定输出转矩, $I_a$电枢电流, $I_f$励磁电流)

1. 直流发电机给出$2p,n$, 每极磁通$\Phi$, $E$, 求电枢绕组有多少导体.

单波绕组$a=1$,单叠绕组$a=p$, 根据$C_{E}=\frac{E}{\Phi n}=\frac{pz}{60a}$即可求出$z$

 

2. 并励直流发电机, 单波绕组, 给出$P_N,U_N,n_N,2p$, 电枢导体总数$N_a$, 额定励磁电流$I_{fN}$, 空载额定电压时的磁通$\Phi_0$, 电刷在几何中性线上, 忽略交轴反应去磁, 求额定负载时的电磁转矩及电磁功率

$C_{T}=\frac{PN_a}{2\pi a},I_a=I_N+I_{fN},T_{em}=C_{T}\Phi I_a,\Omega=\frac{2\pi n}{60},P_{em}=T_{em}\Omega$

电机学解答题

原文:https://www.cnblogs.com/uid001/p/11452989.html

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