电机学习题答案1

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电机学第三版课后习题答案

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变压器

1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?

答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt

d N

e 0

1

1φ-=, dt

d N

e 0

2

2φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?

答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,

不会在绕组中产生感应电动势。

1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?

答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。

性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。

1-4一台220/110伏的变压器,变比22

1

==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么

答:不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3.12

电机学习题与解答

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第一章 第一章 变压器基本工作原理和结构

1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?

答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定

律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有

dt d N e 01

1φ-=,

dt d N e 0

2

2φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等,

即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈的电压将如何变化?

答:由dt d N e 011φ-=, dt d N e 0

2

2φ-=, 可知 , 2211N e N e =,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此,22

11N U N U ≈

, 当U 1 不变时,若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大,所以11

22N U

N U =将增大。或者根据m fN E U Φ=≈11144.4,若 N 1 减

小,则m Φ增大, 又m fN U Φ=2244.4,故U 2增大。

1-3 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?为什么? 答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,

电机学习题集+答案

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电 机 学 习 题 集

备注:作业时抄写题目,题与题之间空一行。

绪论和第一章:磁路

1-1:简述右手螺旋法则,左手定则和右手定则,以及电磁感应定律。

1-2:简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。假定作用在某段磁路上的磁动势为HL ,该段磁路磁阻为Rm ,则通过该段磁路的磁通量是多少?

1-3:电机中为什么要使用铁磁材料,直流磁路和交流磁路有什么区别?

1-4:有一闭合磁路,由铁心和气隙组成。铁心截面积2

4109m S -⨯=,磁路平均长度m l 3.0=,铁心磁导率05000μμ=Fe ;气隙长度m 0005.0=δ,气隙截面积按1.1S 计算。套装在铁心上的励磁绕组500匝,问电流0.5A 时,磁路中磁通为多少?作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少?70104-⨯=πμH/m 。

第二章:变压器

2-1:简述变压器的组成。变压器的最基本组成是什么?

2-2:什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流?

2-3:什么是变压器的主磁通?什么是变压器的漏磁通?主磁通的大小主要取决于哪些因素?

2-4:单相变压器计算

1)一台单相变压器,S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ,50Hz ,高压侧开路,在低压侧施加额定电压并进行测量,测得电流45.5A ,损耗47kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)。(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)

2)上述变压器,低压侧短路,在高压侧施加一电压使电流达到额定电流,进行测量,测得电压9.24kV ,损耗129kW ,不计环境温度影响,计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。(I1N=157.48A,Rk= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)

自编电机学习题及答案

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第1章 磁 路 思考题与习题

1-1 磁路的基本定律有哪几条?当铁心次路上有几个磁动势同时作用时,磁路的计算能

否用叠加原理?为什么?

1-2 基本磁化曲线和初始磁化曲线有何区别?磁路计算时应用哪一种磁化曲线? 1-3 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的? 它们各与哪些因素有关? 1-4 电机和变压器的材料通常采用什么材料制成?这些材料有什么特点?

1-5 有一个N 匝的铁心线圈,已知线圈内的电流为i ,铁心内的总磁通为Φ,铁心磁路

的磁导为m Λ,不计漏磁,试导出线圈的自感m N L Λ2=。

1-6 图1-15所示铁心线圈,已知线圈的匝数800=N ,铁心厚度为m 025.0,铁心由mm

35.0的DR320硅钢片叠成,叠片系数(即扣除叠片中的空气层以后,截面中铁的净面积与总面积之比)为93.0,不计漏磁。试计算: (1)中间心柱的磁通为W b 4105.7-⨯,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2)考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量是所需的励磁电流。

1-7 一电磁铁铁心的形状如图1-16所示,线圈匝数为1000=N ,空气隙长度mm l 0.2=,

磁路的a 、b 、c 三段长度与截面面积都相等,气隙的磁阻比它们每段大30倍,当线圈中有电流A I 8.1=时,气隙内的磁感应强度B 为多少?

第2章 变压器 思考题与习题

2-1 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? 2-2 铁心在变压器中起什么作用?如何减少铁心中的损耗?

2-3 变压器的主磁通和漏磁通的性质有何不同?在等效电路中是如何反映它们的作用

电机学第四版课后答案 (1)

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第一章 磁路 电机学

1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?

答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为

A

l

R m μ=

,单位:Wb A

1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?

答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损

耗。经验公式V fB C p n

m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的

体积及磁化强度有关;

涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的

损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有

关。

1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320

硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计

算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ

(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭

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《电机学》习题解答
第1章
1-4铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有 关?
答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴 间相互摩擦引起的损耗。经验公式。与铁磁材料的磁滞损耗系数、 磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关; 涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡 流),通过电阻产生的损耗。经验公式。与材料的铁心损耗系数、 频率、磁通及铁心重量有关。
次、二次侧的额定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解:(1)
(2)原边Y联结:
副边联结:
2-17有一台单相变压器,已知参数为:,,,,,,。当二次侧电压,电 流,且(滞后)时:(1)画出归算到高压侧的T型等效电路;(2)用 T型等效电路和简化等效电路求和,并比较其结果。
解:(1)归算到高压侧:

输入功率: 效率:
3-17
一台96kW的并励直流电动机,额定电压为440V,额定电流为
255A,额定励磁电流为5A,额定转速为500r/min,电枢总电阻为
0.078Ω,不计电枢反应,试求(1)电动机的额定输出转矩;(2)额
定电流时的电磁转矩;(3)电动机的空载转速。
解: (1)电动机的额定输出转矩:
空载试验在低压侧进行, 折算到高压侧:
短路试验在高压侧进行
所以:
即:, (2)标幺值: 高压侧的电阻基准值 ,

电机学完整版答案

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绪 论

Δ0-1 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N 1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=e

dt

d ψ

-中的负号表示什么意思

Δ0-4 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l 的直径为10cm ,电流I 1 = 10A ,I 2 = 5A ,I 3 = 3A ,试求该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N 1、N 2中通入直流电流I 1、I 2,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I 2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δ,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

相对大小,及3中铁心和气隙中H 的相对大小

解:1)22111N I N I F -= 2)22112N I N I F +=

3)221113N I N I F F -==不变

4)由于31F F =,而31m m R R <<,所以31φφ>>,31B B >>,

31H H >>。

在3)中,δB B Fe =,由于0μμ>>Fe ,所以

0μμδ

δB H B H Fe Fe Fe =<<=

电机学-习题答案

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些主要特性?

答:电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成,磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。

0.2在图0.3中,当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 和2N 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?

答:当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 中便有交变电流流过,产生相应的交变的磁动势,并建立起交变磁通,该磁通可分成同时交链线圈1N 、2N 的主磁通和只交链线圈1N 的漏磁通。这样,由主磁通分别在线圈1N 和2N 中感应产生交变电动势21,e e 。由漏磁通在线圈1N 中产生交变的σ1e 。电动势的大小分别和1N 、2N 的大小,电源的频率,交变磁通的大小有关。

0-3 感应电动势=

e dt d ψ-中的负号表示什么意思? 答:

dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式;当所有磁通与线圈全部匝数交链时,则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ

-=;当磁路是线性

的,且磁场是由电流产生时,有L Li ,=ψ为常数,则可写成dt di

L e -=。

0.4试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答:磁路和电路的相似只是形式上的,与电路相比较,磁路有以下特点:

1)电路中可以有电动势无电流,磁路中有磁动势必然有磁通;

2)电路中有电流就有功率损耗;而在恒定磁通下,磁路中无损耗

3)由于G 导约为G 绝的1020倍,而Fe μ仅为0μ的4310~10倍,故可认

《电机学》课后习题答案

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《电机学》

课后习题答案

华中科技大学辜承林主编

第1章导论

1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性?

解:磁路:硅钢片。特点:导磁率高。

电路:紫铜线。特点:导电性能好,电阻损耗小.

电机:热轧硅钢片,永磁材料铁氧体

稀土钴

钕铁硼

变压器:冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?

解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。与磁场交变频率f,磁通密度B,材

料,体积,厚度有关。

涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与

磁场交变频率f,磁通密度,材料,体积,厚度有关

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关?

解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E

fN φ=。

运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。

1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个

绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?

解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。

d L

e d t L

ψ

=- 对空心线圈:L Li ψ= 所以di

e L L dt

=-

自感:2L

L N N m m i

i

电机学习题解答

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电机学复习题解答

基础知识

【填空题】

1.恒压直流铁心磁路中,若增大气隙,则磁通(减小),则电感(减小),则电流(基本不变)

2.交流铁芯磁路中,当外加电压大小不变时,若增大气隙,则磁通(基本不变),电感(减小),电流(增加)。

解析:

3. 如果线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈内(H不变,B变化)。

解析:磁场强度H只与电流大小,线圈匝数以及该点的几何位置有关,而与磁介质的磁导率μ无关。但磁感应强度B与磁导率μ有关。

4. 铁磁材料从不饱和区进入饱和区后,磁阻会(增大)

解析:

5.电机中的铁芯常用硅钢片叠压而成,主要是为了减少(涡流)损耗。

6.螺线管中磁动势的多少与(电流)有关。解析:F=Ni(A)

7.通过电磁感应现象可以知道,当导体的切割速度和磁场的磁感应强度一定时,导线的切割长度越短,则导体中的感应电动势(越小)。解析:E=BLV

【判断题】

在电机和变压器铁心材料周围的气隙中(存在少量)磁力线。

1.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。(√)

2.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。(√)

3.载流导线周围的磁感应线都是围绕电流的闭合曲线(√)

4.硬磁材料适合做永磁体。(√)

5.磁路计算时存在多个励磁线圈,则一定可以应用叠加原理进行计算。(×)解析:线性磁路才可以用叠加原理

6.交流铁心磁路和直流铁心磁路中都存在磁滞损耗。(×)解析:直流铁心磁路中无磁滞损耗

7.铁磁材料的磁导率要比非铁磁材料的磁导率大。(√)

8.分别在匝数一样的空气心、铁心线圈里通入相同的励磁电流,则二者产生的磁场强度相等。(√)解析:磁场强度H只与电流大小,线圈匝数以及该点的几何位置有关,而与磁介质的磁导率μ无关。

重庆大学电机学答案

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15
电机学习题课
Electric Machinery
2-2 一台60Hz的变压器接到50Hz的电源上运行时,若额定电 压不变,问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化?
答:根据 U1 E1 4.44 fN1m 可知,电源电压不变,频 率 f 下降,将使主磁通增大。而主磁通是随激磁电流的 增大而增大。
φ
2-15 有 一 台 三 相 变 压 器 , 额 定 容 量 SN 5000kVA , 额 定 电 压
U1N U2N 10kV 6.3kV ,Y,d 联结,试求:(1)一次、二次侧的额 定电流;(2)一次、二次侧的额定相电压和相电流。
B
φ
O
H
O
i
3
电机学习题课
Electric Machinery
1-3基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别?磁路计 算时用的是哪一种磁化曲线?
起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化, 所得的B=f(H)曲线;
基本磁化曲线是对同一铁磁材料,选择不同的磁场强度进行反复磁化, 可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点连接所得的 曲线。二者区别不大。
O
im
铁心的磁化曲线
16
电机学习题课
Electric Machinery
再由 pFe Bm2 f 1.3 讨论铁损耗的变化情况。
60Hz 时, p Fe Bm2 f 1.3

电机学习题及答案

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直流电机

1-1 一台长复励直流发电机P N =11kW ,U N =230V ,n N =1450r/min ,2p =4,换向片数K =93,元件匝数N y =33

1

,单波绕组,电枢外径D a =0.195m ,额定励磁电流I fN =0.956A ,电机磁路有一定的饱和程度。 (1)为改善换向,电刷前移9O 机械角。试求直轴与交轴电枢反应磁势F ad 和F aq 。

(2)电刷顺电枢旋转方向移动时,F ad 和F aq 各起什么作用? 解: 额定电流

I N =N N U P =230

10113

⨯A=47.83A 额定电枢电流

I aN =I N +I fN =(47.83+0.956)A=48.79A 支路电流 i a =a aN 2I =2

79

.48A=24.40A 极距

τ=

p

D a

2π=

4

195

.0⨯πm=0.153m

元件数 S=K=93 总导体数

N=2SN y =2⨯⨯933

13=620 电枢线负荷 A=

a a D i πN =195

.04

.24620⨯⨯πA/m=24694A/m 电刷在电枢表面移过的距离

βb =0

360β

a D π=00

3609⨯m 195.0⨯π=0.0153m

(1) 交轴电枢反应

F aq =A(2

τ

-b β)=24694)0153.02

153

.0(

-⨯A/极 =1511A/极 直轴电枢反应

F ad =A βb =24694极/0153.0A ⨯=377.8A/极

(2)电刷顺电枢旋转方向移动了β角,因为是发电机,故F ad 起去磁作用。F aq 使气隙磁场发生畸变,因为磁路饱和,故 F aq 还有去磁作用。 1-2一台四极82kW 、230V 、970r/min 的并励发电机,电枢电路各绕组总电阻Ω=0259.0a r ,并励绕组每极有78.5匝,四极串联后的总电阻

电机学课后习题答案(辜承林)

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第1章 导论

1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。 特点:导磁率高。

电路:紫铜线。 特点:导电性能好,电阻损耗小。

电机:热轧硅钢片, 永磁材料: 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。

1。2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?

解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。 与磁场交

变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。

涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻

中产生的损耗叫涡流损耗。 与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。

1。3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关?

解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势

4.44m E fN φ

=。 运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关.

1。6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?

解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L

e dt L

ψ=- 对空心线圈:L Li ψ= 所以di

e L L dt

=-

自感:2L

L

N N m m i

i

i

L Ni N φψ=

胡虔生电机学习题解答[1]

胡虔生电机学习题解答[1]

P42,2-4.解:(1)一次侧额定相电流 )(82.11100

2000

11A U S I N N N ===

二次侧侧额定相电流 )(2.18110

2000

22A U S I N N N ===

短路阻抗标幺值0497.0110082.13011*

=⨯=⨯

=N N k k U I Z Z 短路电阻标幺值 0132.01100

82

.1811*

=⨯=⨯

=N N k k U I r r 短路电抗标幺值 0478.00132.00497.0222*2**

=-=-=

k k k r Z X

负载电抗标幺值 负载电阻标幺值

827.01102.18522*

=⨯=⨯

=N N L L U I x x 655.1110

2.181022*

=⨯=⨯=N N L L U I r r 取V U U 0110∠= ,有A j I 09.001.00

-= 12074134209.001.01100

1

1j j I U jx r N m m +=-==+

励磁电阻标幺值22.2110082.11342*

=⨯=m r 励磁电抗标幺值0.201100

82.112074*

=⨯=m x

(2)取01*2

j U += ,采用近似等效电路,有: 0*

**2

*2

6.26539.00827

.0655.101-∠=++=+=j j jx r U I L L 0*****2*11.1013.1)857.0668.1)(242.0483.0()]()[(∠=+-=+++=j j x x j r r I U L

k L k 00*

**1*0

56.820504.00.2022.21.1013.1-∠=+∠=+=j jx r U I m m 8.30570.0*2

电机学-习题答案

电机学-习题答案

绪论

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?

答:电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成,磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。

在图中,当给线圈外加正弦电压时,线圈和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?

答:当给线圈外加正弦电压时,线圈中便有交变电流流过,产生相应的交变的磁动势,并建立起交变磁通,该磁通可分成同时交链线圈、的主磁通和只交链线圈的漏磁通。这样,由主磁通分别在线圈和中感应产生交变电动势。由漏磁通在线圈中产生交变的。电动势的大小分别和、的大小,电源的频率,交变磁通的大小有关。

0-3 感应电动势中的负号表示什么意思?

答:是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式;当所有磁通与线圈全部匝数交链时,则电磁感应定律的数学描述可表示为;当磁路是线性的,且磁场是由电流产生时,有为常数,则可写成。

试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答:磁路和电路的相似只是形式上的,与电路相比较,磁路有以下特点:

1)电路中可以有电动势无电流,磁路中有磁动势必然有磁通;

2)电路中有电流就有功率损耗;而在恒定磁通下,磁路中无损耗3)由于G导约为G绝的1020倍,而仅为的倍,故可认为电流只在导体中流过,而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通;

4)电路中电阻率在一定温度下恒定不变,而由铁磁材料构成的磁路中,磁导率随变化,即磁阻随磁路饱和度增大而增大。

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?

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案

变压器

1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?

答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt

d N

e 0

1

1φ-=, dt

d N

e 0

2

2φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?

答:不会。因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,

不会在绕组中产生感应电动势。

1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?

答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。

性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。

1-4一台220/110伏的变压器,变比22

1

==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么

答:不能。由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。再由3.12

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一、填空题

1、为了减少中,小型电力变压器铁心的铁摸耗,其铁心多

采用( 彼此绝缘的硅钢片叠成) 制成。

2、变压器并列运行的条件为(额定电压)相等,( 联

结组) 相同,短路阻抗相同。

3、一台电压比为220/110的变压器,N1 =2000匝,N2 =1000

匝。在修理时,有人为了节省铜线,将N2 改为500匝,则这变压器输出( 55v ) ,(不能)正常工作4、一台三相异步电动机,其铭牌上标明额定电压为220/380

V,其接法应是(△/ Y)。

5、三相异步电动机采用星--三角降压起动,起动时可以使电

动机的起动电流降为三角形接法的( 1/3 )。

6、三相异步电动机,若要稳定运行,则转差率应(小于)

临界转差率。

7、三相鼠笼异步电动机转子绕组的电流是由( 电磁感应)

产生的。

变压比、组别;0.35厚,彼此绝缘的硅钢片叠成;△/ Y;1/3;小于;电磁感应

8、电容分相单相异步电动机改变转向的方法是( 对调两绕组

之一的首尾端)。

9、直流电动机如要实现反转,需要对调( 电枢电源)的极

性,其励磁电源的极性(保持不变)。

10、直流电动机的电磁转矩将随着转速的降低而( 增

大) 。

11、直流电动机直接起动时的起动电流可达额定电流的( 1

0~20 )倍。

12、降低直流电动机的电枢端电压,可以( 降低)其转速。

13、减少并励直流电动机的激磁电流,将会使其转速( 升

高) 。

•对调两绕组之一的首尾端;电枢电源;保持不变;增大; 1 0~20;降低;升高;

二判断题1、在交流电机的三相相同绕组中,通以三相相等电流,可以形成圆形旋转磁场。(×)2、三相异步电动机定子极数越多,则转速越高,反之则越低。(×)3、电动机定子、转子间有匝间短路故障,会引起绕组发热( 对) 。

•4、三相异步电动机,无论怎样使用,其转差率都在0~1 之间。(×)

5、为了提高三相异步电动机的起动转矩,可使电源电

压高于额定电压,从而获得较好的起动性能。(×)•三、计算:

•1、一台三相异步电动机铭牌上标明f=50Hz,额定转速

nN=1450rpm,试求:

•(1)该电机的极对数p(p=2)

•(2)额定负载时的转差率SN((1500-1450)/1500) •(3)转子的电流频率f2=0.033*50

•2、一台他励直流电动机的额定电压UN=110V,额定电流IN=117A,电枢回路总电阻R=0.06Ω,忽略电枢反应的影响,计算:(1)采用直接起动时,起动电流ISt是额定电流IN的多少倍(5分)?(2)如限制起动电流为2IN,则电枢回路应串入多大的起动电阻RS(5分)?

(这题不考)

•1、一台额定电压为220V的交流接触器在工频交流220V 和直流220V的电源上均可使用。错

•2、交流接触器线圈通电后铁心吸合受阻,将导致线圈烧毁。对

•3、热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。错•4、只要外加电压不发生变化,交流电磁铁的吸力在吸合过程中是不变的。(错)

•5、在本质上,中间继电器不属于电压继电器。(错)•1、交流接触器具有的保护功能是:(c)

•过载保护;短路保护;失压保护;无任何保护

•2、FR是下列哪一种电器的文字符号: d

•接触器;熔断器;时间继电器;热继电器

•3、交流接触器铁芯上的短路环起的作用是d:

•加长磁通路径;减小磁通路径;增强磁场;减小零点振荡(消除铁心振荡)

•4、电路发生过载时热继电器串在控制电路中的常闭触点打开,是利用双金属片的: c

•导电性;开关特性;热膨胀系数;电阻值

•5、具有短路保护、失压保护和过载保护功能的电器是:c

•接触器;热继电器;低压断路器;熔断器

•6、行程开关在控制电路中的作用是:d

•过载保护零压控制开关控制限位控制

•7、行程开关是主令电器的一种,它是( c )电器。

•A、手动B、保护C、控制和保护

•8交流接触器铁心上短路环的作用是( a )

•A、消除铁心振动B、增大铁心磁通C、减缓铁心冲击

•9、热保护器的热元件( c )接于电动机定子绕组。

•A、并联B、串、并联C、串联

11、异步电动机星-三角启动时,各相定子绕组承受的电压是额定运行时电压的(b )。

3倍; 1/1.732倍; 1.732

•12、在床主电动机若有一相断开,会发出嗡嗡声,转矩

下降,可能导致(a )

•A、电动机烧毁B、控制电路烧毁C、电机加速运转

•13、空气阻尼式时间继电器延时调整的方法是( c )•A.调整释放弹簧松紧B)调整铁心与衔铁间气隙•C)调整进气孔大小

•1.选择接触器时应从其工作条件出发,控制交流负载应选用____交流接触器_____;控制直流负载则选用_____直流接触器_____。

•2.接触器的触点有(主触点)与(辅助触点),前者用于通断较大电流的(主),后者用于通断小电流的(辅助)。

•3.热继电器是利用电流的___热效应___原理来工作的保护电器。它在电路中主要用作三相异步电动机的____过载保护____。

•4、所有电路元件的图形符号,均按电器(无外力作用)和(断电)时的状态绘制。

•5、反接制动控制中在电动机转速快接近零时由(速度继电器)来控制切断(反转电源)电源,以免电机反转。

•、三相异步电动机降压起动方法有(星三)、(定子窜电阻)和(自藕变压器)等。

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