电机学第二版答案

电机学 第二版答案电机学 第二版答案 1电机学 第二版答案绪 论0-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？ 0-2 在图 0-3中，当给线圈 N1外加正弦电压 u 1时，线圈 N 1 和 N 2 中各感应什么性质的电动势？电动势的大小与哪些因素有关 ？0-3 感应电动 势 中的负号表示什么意思？edt0-4 试 比 较 磁 路 和 电 路 的 相 似 点 和 不 同 点 。0-5 电机运行时，热量主要来源于哪些部分？为什么用温升而不直接用温度表示电机的发热程度？电机的温升与哪些因素有关 ？0-6 电机的额定值和电机的定额指的是什么 ？0-7 在图 0-2中，已知磁力 线 的直径为 10cm，电流 I1 = 10A， I2 = 5A， I3 = 3A，试求该l磁力线上的平均磁场强度是多少 ？0-8 在图 0-9所示的磁路中，线圈 N1、 N 2中通入直流电流 I1、 I2，试问 ：（1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁动势为多少？（2） N 2中电流 I2反向，总磁动势又为多少？（3） 若 在 图 中 a、 b 处 切 开 ， 形 成 一 空 气 隙 ， 总 磁 动 势 又 为 多 少 ？（4） 比较 1、 3 两种情况下铁心中的 B、 H 的图 0-9 习题 0-8附 图电机学 第二版答案电机学 第二版答案 2相对大小，及 3 中铁心和气隙中 H 的相对大小 ？解： 1） 21NIIF2） 3） 不变211II4）由 于 ，而 ，所以 ， ，3F31mR3131B。31H在 3）中， ，由于 ，所以BFe 0FeBHe0-9 两根输电线在空间相距 2m，当两输电线通入的电流均为 100A时，求每根输电线单位长度上所受的电磁力为多少？并画出两线中电流同向及反向时两种情况下的受力方向 。解：由 ，得每根输电线单位长度上所受的电磁力为HBIRH0,2.mNlBlIf .10214370 当电流同向时，电磁力为吸力；当电流反向时，电磁力为斥力。如下图所示：0-10 一个有铁心的线圈，线圈电阻为 2。将其接入 110V交流电源，测得输入功率为 22W，电流为 1A，试求铁心中的铁耗及输入端的功率因数 。解： wppcuFe 012电机学 第二版答案电机学 第二版答案 32.01cosSP第一篇 变 压 器第 1 章1-1 变压器是根据什么原理进行电压变换的？变压器的主要用途有哪些 ？1-2 变 压 器 有 哪 些 主 要 部 件 ？ 各 部 件 的 作 用 是 什 么 ？1-3 铁心在变压器中起什么作用？如何减少铁心中的损耗 ？1-4 变 压 器 有 哪 些 主 要 额 定 值 ？ 原 、 副 方 额 定 电 压 的 含 义 是 什 么 ？1-5 一台单相变压器， SN=5000kVA， U1N/U2N=10/6.3kV，试求原、副方的额定电流 。解： AUSIN50105311 IN6.793.63221-6 一台三相变压器， SN=5000kVA， U1N/U2N=35/10.5kV， Y， d接法，求原、副方的额定电流 。解： AUINN 48.210353311 SINN 9.7.322电机学 第二版答案电机学 第二版答案 4第 2 章2-1在研究变压器时，原、副方各电磁量的正方向时如何规定的 ？2-2在变压器中主磁通和原、副绕组漏磁通的作用有什么不同？它们各是由什么磁动势产生的？在等效电路中如何反映它们的作用 ？2-3为了在变压器原、副绕组方得到正弦波感应电动势，当铁心不饱和时激磁电流呈何种波形？当铁心饱和时情形又怎样 ？2-4变压器的外加电压不变，若减少原绕组的匝数，则变压器铁心的饱和程、空载电流、铁心损耗和原、副方的电动势有何变化 ？2-5一台额定电压为 220/110V的变压器，若误将低压侧接到 220V的交流电源上，将会产生什么样的后果 ？2-6变压器折算的原则是什么？如何将副方各量折算到原方 ？2-7 变压器的电压变化率是如何定义的？它与哪些因素有关 ？2-8为什么可以把变压器的空载损耗看作变压器的铁耗，短路损耗看作额定负载时的铜耗 ？2-9 变压器在高压側和低压側分别进行空载试验，若各施加对应的额定电压，所得到铁耗是否相同 ？2-10一台单相变压器， SN=5000kVA,U1N/U2N=35/6.0kV,fN=50HZ,铁心有效面积 A=1120cm2，铁心中的最大磁密 Bm=1.45T，试求高、低压绕组的匝数和变比 。解 : 高压绕组的匝 数 152401245.2504. 03. 43111 AfBUfUNavNmN变压器的变比 83.5632121 kVUNkN低压绕组的匝数 2183.5412k电机学 第二版答案电机学 第二版答案 52-11 一台单相变压器，SN=100kVA，U 1N/U2N=6000/230V，R 1=4.32，x 1=8.9，R 2=0.0063，x 2=0.013。求：1) 折算到高压侧的短路参数 Rk、x k和 Zk；2) 折算到低压侧的短路参数 k、 k和 k；3) 将 1） 、2）的参数用标么值表示，由计算结果说明什么问题？4) 变压器的短路电压 uk及其有功分量 ukr、无功分量 ukx；5) 在额定负载下，功率因数分别为 cos2=1、cos 2=0.8（滞后） 、cos 2=0.8（超前）3 种情况下的U 。解: 1) 1.2630621VUkN 61.803.421Rk 7.1.69.82xxk4.97.22kkZ2) 016.63.01.6/.4321Rk 2.2/9.821xxk 09.61.014.0kkRZ3) 3622111 NNNSUI039.6.8/1k 4.7./ NkkZx08.36.19/kk电机学 第二版答案电机学 第二版答案 6 529.01/2303222 NNNSUIZ kkk RZR.59.16./ kNkk xx 043.2./0./2 kkk ZZ58.9././4) %48.510ku39.2kkrR.410kkxu5) U1 ( Rk* cos2+ xk* sin 2) 100=(0.02391.0+0.04930) 100=2.39U2 ( Rk* cos2+ xk* sin 2) 100=(0.02390.8+0.04930.6) 100=4.87U3 ( Rk* cos2+ xk* sin 2) 100=(0.02390.8 - 0.04930.6) 100= -1.052-12 一台三相变压器，S N=750kVA,U1N/U2N=10000/400V,Y,d 接法，f=50HZ。试验在低压侧进行，额定电压时的空载电流 I0=65A，空载损耗 p0=3700W；短路试验在高压侧进行，额定电流时的短路电压 Uk=450V，短路损耗 pkN=7500W（不考虑温度变化的影响） 。试求：1) 折算到高压边的参数，假定 R1= 2= k,x1= x2= k21；2) 绘出 T 形电路图，并标出各量的正方向；3) 计算满载及 cos2=0.8（滞后）时的效率 N；4) 计算最大效率 max。电机学 第二版答案电机学 第二版答案 7解：1) Wp123370100 ,AI53.76300 6.15.74020 AVIUZNm 8.)3.(1220IpR 62.10)75.0(6.0222mmZx折算至高压侧的激磁参数：43.1412NUk 206.03.2mZ 1875.4.12Rk 26.03.2mx短路参数计算： VUkk 8.59403 Wpkk 2071 AUSINNk 3.4135311 Zk = kI= 6.4829AVRk =3.1).(5022WIPXk=2kZ= 85.).(622 6.03.121kR电机学 第二版答案电机学 第二版答案 893.285.2121kxx2) T 形电路图如下：4) 满载时的效率 %17.980)5.71.380751.( %)cos2220 kWkkVApSpNNkN0750 WpkNm %27.9810)7.328.07502.1( %1)cos20ax kkVApSNm3-11 根据题图 3-2 的接线图，确定其联结组别。1） 2） 3）题图 3-2解： ABE BCECAEB CABYCZEAXcaEabEbcbABCXYZAE BEAXE BY CZ yzxabcxyzabcxyz)(x)(y)(zyd11电机学 第二版答案电机学 第二版答案 9ABE BCECAEB CABYECZAXEcaEabEbccABCXYZAE BEAXE BY CZyzxabcxyzabcxyzyd51） 2） 3)3.12 根据下列变压器的联结组别画出其接线图： 1）Y ，d5； 2）Y ，y2；3）D ，y11 。解：1） Y，d5，有两种接法，如下图 a） 、b）所示。2）Y ，y2，只有一种接法，如下图电机学 第二版答案电机学 第二版答案 102）所示。3 ） D，y11，有两种接法，下图 3）所示高压边为 AX-CZ-BY 接法，另一种接法AX-CZ-BY 略。3-13 两台并联运行的变压器，在 SNI=1000kAV，S NII=500kAV，不允许任何一台变压器过载的情况下，试计算下列条件并联变压器组可供给的最大负载，并对其结果进行讨论。1） ZkI*=0.9 kI*；2） ZkI*=0.9 kI*；解：1） II，第一台变压器先达满载。设 I，则9.01kIIIkVAkVASSINI 1450.50max 2） kkZ， 第二台变压器先达满载。设 1I，则9.0.1kIII kVAkVASSINI 140.50max