控制电机(第四版)(陈隆昌、阎治安版)课后答案 下载本文

第四章

1. 某台变压器,额定电压U1n/U2n=220/110(V),额定频率fn=50 Hz,问原边能否接到下面的电源上?试分析原因。(1)交流380V,50Hz;(2)交流440V;100Hz;(3)直流220V。

答:(1)不可以。由U=E=4.44Wfφm,在电源频率均为50Hz的条件下,主磁通φm决定于外加电压U,380V的电压比额定的原边电压220V大很多,则加电后必然导致铁心严重饱和,变压器主磁通一般就设计的比较饱和,增加很小的磁通将引起空载电流I0急剧增加,即使变压器不带负载,变压器也会因此损坏。

(2)可以。由U=E=4.44Wfφm,电压增加一倍,频率也增加一倍,则主磁通φm基本不变,因此,对变压器的影响很小。但不是最理想。

(3)不可以。变压器对于直流电源相当于短路,因此,一旦接上直流220V,变压器将很快烧毁。

2、某台单相变压器原边有两个额定电压为 110 V的线圈,如图 4 - 27 所示,图中副边绕组未画。若电源电压为交流 220 V和 110 V两种,问这两种情况分别将1 , 2 , 3 , 4 这四个端点如何联接,接错时会产生什么后果?

答:(1)220V电压可以接在1,4两端,而把2和3两端相连;110V电压可以接在1,2两端及3,4两端

(2)若220V电压按110V的接法,则变压器原边电压将超过额

定电压,变压器空载电流I0就会急剧增加,若超过不允许的的电流值,会导致变压器过热烧毁;若110V电压按220V接法,原边电压将低于额定电压,接负载工作时若负载要求电压比副边能够提供的电压高,则变压器不能正常工作。

5. 变压器归算后的等值电路是如何得来的? 归算的目的和条件是什么? 各参数的物理意义是什么?

答:按照电磁转换及能量平衡的关系,将实际分离的原边电路与副边电路,合并成一个等效的交流电路。

归算的目的:将变压器的原副边的磁耦合简化成一个电路来等效,可以比较方便地分析变压器内部的电磁关系。 折合计算的原则(1)电流折合:按磁势不变原则 (2)电动势、电压折算:按功率不变原则 (3)电阻与电抗的折算:按功率不变的原则

第五章

1.各种自整角机的国内代号分别是什么?自整角机的型号中各量含义是什么?

答:常见自整角机的国内代号:力矩式发送机:ZLF, 力矩式接收机:ZLJ,控制式发送机:ZKF, 控制式变压器:ZKB,差动发送机:ZCF,差动接收机:ZCJ,控制式差动发送机:ZKC。型号中前两位数字(由左向右排列)表示机座号, 中间三个字母表示产品名称代号, 后两位

数字表示性能参数序号。

2. 何为脉振磁场?它有何特点和性质?

答:脉振磁场:是一种空间位置固定而幅值在正负最大值之间变化的磁场。单相绕组,通入单相交流电时,便产生两极脉振磁场。单相基波脉振磁场的物理意义可归纳为如下两点:

(1) 对某瞬时来说, 磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布;

(2) 对气隙中某一点而言, 磁场的大小随时间作正弦变化。 3. 自整角变压器的转子绕组能否产生磁势? 如果能, 请说明有何性质?

答:若自整角变压器的转子绕组电路闭合,则会有输出电流产生,该电流也为单相正弦交流电,则该电流通过自整角变压器的转子绕组(单相绕组)必然产生两极脉振磁场。该磁场具备脉振磁场的两个性质:

(1) 对某瞬时来说, 磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布;

(2) 对气隙中某一点而言, 磁场的大小随时间作正弦变化。 4.说明ZKF的定子磁密的产生及特点。 如果将控制式运行的自整角机中定子绕组三根引出线改接, 例如图 5 - 19中的D1和D′2联, D2和D′1联, 而D3仍和D′3联接, 其协调位置和失调角又如何分析? 答:控制式发送机的转子励磁绕组产生的励磁磁场气隙磁通密度在空间按余弦波分布,它在定子同步绕组中分别感应出时间相位相同、幅

值与转角θ1有关的变压器电势,这些电势在ZKF的定子绕组中产生电流,形成磁场。其特点是:

(1) 定子三相合成磁密相量和励磁绕组轴线重合, 但和励磁磁场反向。

(2) 故定子合成磁场也是一个脉振磁场。

(3) 定子三相合成脉振磁场的幅值恒为一相磁密最大值的3/2倍, 它的大小与转子相对定子的位置角θ1无关。

其协调位置将超前原位置120°,失调角γ=-[30°+( θ2-θ1)]

5.三台自整角机如图 5 - 34接线。 中间一台为力矩式差动接收机, 左右两台为力矩式发送机, 试问: 当左、 右边两台发送机分别转过θ1、 θ2角度时, 中间的接收机转子将转过的角度θ和θ1、 θ2之间是什么关系?

答:有图可知, θ1<θ2,他们都是顺时针方向旋转;所以θ=θ2-θ1,则中间的接收机将顺时针转过θ=θ2-θ1的角度。 原、 副边都补偿的正余弦旋转变压器

原边和副边都补偿时的正余弦旋转变压器如图 6 - 7 所示, 此时其四个绕组全部用上, 转子两个绕组接有外接阻抗ZL和

Z′, 允许ZL有所改变。

和单独副边或单独原边补偿的两种方法比较, 采用原、 副边都补偿的方法, 对消除输出特性畸变的效果更好。这是因为, 单独副边补偿时补偿所用阻抗Z′的数值和旋转变压器所带的负