船舶电气设备及系统(1-5章)复习思考题作业

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船舶电气复习题

船舶电气复习题

船舶电气复习题船舶电气复习题船舶电气是船舶工程中的重要组成部分,涉及到船舶的电力系统、电气设备、电路设计等方面。

为了帮助读者更好地复习船舶电气知识,本文将提供一些常见的船舶电气复习题,并解答相应的答案。

一、船舶电力系统1. 请简要介绍船舶电力系统的组成部分。

船舶电力系统由发电机、开关设备、配电装置和电气设备等组成。

其中,发电机负责产生电能,开关设备用于控制电能的传输和分配,配电装置负责将电能输送到各个电气设备。

2. 船舶电力系统中常用的电压等级有哪些?常见的船舶电力系统电压等级有440V、220V、110V和24V等。

其中,440V为主要的供电电压等级,用于船舶主机和重要设备;220V和110V用于辅助设备和照明系统;24V则用于船舶的控制电路。

二、电气设备1. 请列举几种常见的船舶电气设备。

常见的船舶电气设备有主发电机、辅助发电机、开关设备、变压器、电动机、照明设备等。

2. 船舶电动机的分类有哪些?船舶电动机可以根据其用途和工作原理进行分类。

按照用途可分为主机电动机、辅助机电动机、泵电动机、风机电动机等;按照工作原理可分为直流电动机和交流电动机。

三、电路设计1. 船舶电路设计中常见的电路类型有哪些?船舶电路设计中常见的电路类型有主电路、控制电路、照明电路、通信电路等。

2. 船舶电路设计中常用的保护装置有哪些?常用的船舶电路保护装置有熔断器、断路器、保险丝等。

它们的作用是在电路发生过载、短路等故障时,切断电路,保护电气设备和船舶安全。

四、安全问题1. 船舶电气系统中的接地方式有哪些?船舶电气系统中常用的接地方式有船体接地和中性点接地。

船体接地是将电气设备的金属外壳与船体连接,以保证设备的安全;中性点接地是将电气系统的中性点与船体接地,以减小电气系统的绝缘故障。

2. 船舶电气系统中的漏电保护装置有哪些?船舶电气系统中常用的漏电保护装置有漏电断路器和漏电保护开关。

它们的作用是在电路发生漏电时,迅速切断电路,以防止人员触电事故的发生。

船舶电气设备及系统试题

船舶电气设备及系统试题

《船舶电气设备及系统》单选题部分(总共800题)第一章、磁路(20题)1 - 1、磁势的单位是:A、伏特B、安培C、欧姆D、韦伯1 - 2、正常工作时,若增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。

A、减小B、不变C、增大较多D、增大不多1 - 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。

A、高导磁B、磁饱和C、磁滞D、剩磁1 - 4、和可以使铁磁材料的剩磁消失。

A、高温;振动B、高温;压力C、低温;振动D、低温;压力1 - 5、材料的磁滞回线形状近似为矩形。

A、软磁B、硬磁C、矩磁D、非铁磁1 - 6、带铁心的线圈在交流电路中,铁芯对线圈的性能影响为:使线圈增大。

A、电路的电阻B、电路的感抗C、电路的功率D、磁路的磁阻1 - 7、铁磁材料的磁阻与磁路的长度成比,截面成比。

A、正;反B、正;正C、反;反D、反;正1 - 8、磁通在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、MXC、A/mD、H/m1 - 9、磁通密度在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、GSC、TD、H/m1 - 10、磁感应强度即为。

A、磁通B、磁场强度C、磁通密度D、磁导率1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。

A、μ<<μ0B、μ=μ0C、μ>>μ0D、μ<μ01 - 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。

A、软>矩>硬B、矩>硬>软C、硬>软>矩D、软=硬=矩1 - 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。

A、增加强度B、增加吸力C、消除振动D、消除剩磁1 - 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。

A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁D、增大磁通量1 - 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料。

A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞D、硬;涡流1 - 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性。

《船舶电气设备及系统》课后习题答案

《船舶电气设备及系统》课后习题答案

《船舶电气设备及系统》课后习题答案第1章电与磁1-1、铁磁材料具有哪三种性质?答:铁磁材料具有“高导磁率”、“磁饱和”以及“磁滞和剩磁”等三种性质。

1-2、为什么通电线圈套在铁心上,它所产生的磁通会显著增加?答:通电线圈未套在铁心上时,其产生的磁通所经过的磁路主要是空气隙,磁阻很大,因此磁通一般较小。

当通电线圈套在铁心上时,磁通所经过的磁路有很大的一段是由铁磁材料组成的,磁路的磁阻显著下降,所以它所产生的磁通会显著增加。

1-3、铁磁材料在交变磁化时,为什么会产生磁滞和涡流损耗?直流电磁铁的铁心为什么是由整块铸铁制成的?答:①由于铁磁材料有磁滞和剩磁的性质,需要一定的外界提供一定的能量来克服磁滞和剩磁的作用实现交变磁化,因此交变磁化时会产生磁滞损耗。

交变磁化的磁通将在铁心中感应电动势,而由于铁磁材料本身具有一定的导电能力,感应的电动势将在铁心中形成涡流(以铁心中心轴线为圆心的同心环形电流),涡流在导体上产生的损耗就是涡流损耗。

②直流电磁铁产生的磁通是大小和方向都恒定不变的直流磁通,直流磁通不会产生涡流损耗,因此没有必要象交流电磁铁那样采用硅钢片制造,为了使制造工艺简化,直流电磁铁的铁心就常常采用整块铸铁制成。

1-4、标出图1-23中通电导体A、B和C所受电磁力的方向。

答:参考书P.17页,根据左手定则,通电导体A所受电磁力的方向为从右往左;通电导体B所受电磁力的方向为从左往右;通电导体C有两个导体,左下边的导体所受电磁力的方向为从左往右,右上边导体所受电磁力的方向为从右往左,若两个导体是一个线圈的两个边,则这个线圈将受到逆时针的电磁转矩。

1-5、应用右手定则,确定图1-24中的感应电动势方向或磁场方向(图中箭头表示导体运动方向,⊗⊙表示感应大多数方向)。

答:(参考书P.17页)①在图(a)中磁场为左N右S,导体从上往下运动,根据右手定则感应电动势的方向应该为由纸面指向外,即用⊙表示;②在图(b)中磁场为右N左S,导体从下往上运动,根据右手定则感应电动势的方向应该为由纸面指向外,即也用⊙表示;③图(c) 感应电动势的方向为⊗,是由外指向纸面,运动方向从下往上运动,根据右手定则,作用两边的磁场应该是左N右S;④图(d)中磁场为右N左S,感应电动势为⊙,是由纸面指向外,导体运动方向应该是从下往上。

船舶辅机复习思考题(含答案)

船舶辅机复习思考题(含答案)

一、概论1、什么是船舶辅机?船舶上除主机以外的动力机械2、按照用途分类,船舶辅机共有几类?请为各类辅机举出3个设备或系统的例子。

为船舶推进装置服务;(为主机服务)燃油输送泵、滑油泵、海水泵、淡水泵、空气压缩机、分油机等。

为船舶航行与安全服务:舵机、系泊设备、锚机、液压滑动水密门、吊艇机、消防泵、舱底水泵、压载泵等。

为货运服务:起货机、舱口盖、通风机、制冷装置、货油泵、洗舱泵等。

为改善船员劳动和生活条件服务;制冷及空调装置、海水淡化装置、船用锅炉、暖通设备、饮水泵、卫生水泵、热水循环水泵、减摇装置等。

为防污染服务:油水分离器、压载水处理、生活污水处理装置、焚烧炉、污油泵、污水泵等。

3、相比液压驱动,电力驱动的采用能带来什么样的好处?需要时才启动;能量可以回收;低排放;电力驱动设备易安装;电力管线较液压管路易安装、节能、节时;减少人员培训;气候适应力好;维护成本低。

4、机电液一体化系统的主要组成部分?二、锚机1、简述船舶抛锚停泊的过程。

有几种抛投方式?过程:船上以锚链或锚索连接的锚抛入水中着地,并使其啮入土中,锚产生的抓力与水底固结起来,把船舶牢固地系留在预定的位置. 方式:首抛锚尾抛锚首尾抛锚2、根据图形,填写锚设备各组成部件名称。

简述各组件的作用。

为什么主锚位于船首两侧?锚设备的主要作用是什么?作用:1.锚:产生抓驻力。

2.锚链:①连接锚和船体;②传递锚产生的抓驻力;③卧底链因为摩擦产生抓驻力。

3.锚链筒:是锚链进出以及收藏锚干的孔道。

直径约为链径的10倍。

由甲板链孔、舷边链孔和筒体三部分组成。

筒体内设有冲水装置,用于在起锚时冲洗锚和锚链。

在甲板链孔处设有盖板,既可保证人员安全,又可减少海水从锚链筒涌上甲板。

有的在甲板链孔处设导链轮,以减轻锚链与甲板链孔的摩擦。

锚链舱:是存放锚链的舱室。

形状为圆形或方形弃链器:锚链末端应牢固地与船体连接,而在必要时又能迅速地与船体脱开通常主锚位于船首的两侧舷,因从船首抛锚停泊时,船体所受的风力、水流作用力最小。

船舶电气思考答案

船舶电气思考答案

思考题及答案1、电磁铁的主要组成部件是什么?答:电磁铁主要由励磁线圈、铁心和衔铁及其他附件构成。

其中铁心和衔铁构成磁路。

2、线圈额定电压相同的直流和交流接触器,可否互换替代使用?为什么?答:不行。

在交、直流接触器的电磁铁中,影响线圈电流的因素不同,若互换则要么不能正常工作;要么立即烧毁线圈。

直流接触器工作时,线圈不感应电势,限制励磁电流主要采用增大线圈电阻实现,因而其线径细。

若将其接到交流电路,由于线圈本身将感应很大的电势,因而流过的电流很小,产生的电磁吸力将不足以使衔铁吸合,因而直流接触器用以交流电路中将不能正常工作。

相反,交流接触器因其线圈工作时会感应电势,此电势正常工作时起限流作用,为了使其有足够的吸力,线圈的线阻应较小,因而线径较细。

若将其接到直流电路中,由于不能感应出电势,在相同大小的电压下,将产生非常之大的电流(十几甚或几十倍于额定电流),这将使接触器的线圈立即烧毁。

3、变压器有哪些基本变换功能?答:变压器所具有的基本功能主要有:变压、变流、变阻和起隔离作用等功能。

4、异步电机转子有哪两种类型?结构上各有什么特点?答:异步电机转子有“鼠笼式”和“绕线式”两种。

鼠笼式转子铁心槽内装有铜(或铝)导条,其端部有短路端环短接,构成多相对称绕组。

鼠笼式转子的相数等于导条数;转子绕组的极对数自动与定子绕组的极对数相适应。

绕线式转子铁心中则装有与定子相同磁极对数的三相交流绕组,绕组一般接成“星形”,三根引线与滑环相连,可通过电刷引出电机外,连接其他器件或短接成闭合绕组;正常工作时,通常通过“举刷装置”在转子内部短接成闭合绕组。

5、异步电动机的铭牌电压、电流和功率是指什么电压、电流和功率?答:其铭牌电压、电流是指电动机的额定线电压和额定线电流;而铭牌功率则是指电动机的额定输出功率,即轴上输出的额定机械功率。

6、三相异步电动机的转动方向决定于什么?如何改变电动机的转向?答:三相异步电动机的转动方向决定于电动机定子绕组所接电源的相序。

船舶电气设备复习题汇总

船舶电气设备复习题汇总

船舶电气设备复习题汇总1. 电源系统1.1 什么是主电源系统?主电源系统是指船舶上提供电力供应的系统,包括发电机和配电系统。

一般包括主发电机、辅助发电机、电池等。

1.2 主电源系统的分类有哪些?主电源系统可以分为两类:直流电源和交流电源。

直流电源一般用于小型船舶,交流电源则用于大型船舶。

1.3 主发电机的工作原理是什么?主发电机是通过燃油或其他能源驱动发动机,以机械能驱动发电机,将机械能转化为电能。

一般主发电机使用的燃料包括柴油、重油等。

1.4 电池在主电源系统中的作用是什么?电池在主电源系统中作为备用电源,可以为紧急情况下的电力需求提供供电。

一般主电源系统包括启动电池和应急电池。

2. 配电系统2.1 什么是配电系统?配电系统是将主发电机发出的电能分配到船舶各个用电设备的系统。

主要由配电盘、电缆、开关、保险等组成。

2.2 配电盘有哪些类型?配电盘主要分为下列几种类型: - 主配电盘(总配电盘):接受主发电机输出的电能,并分配到各个分配盘。

- 分配盘:将电能分配到各个用电设备。

- 应急配电盘:在主配电盘故障或紧急情况下切换至应急电源供电。

2.3 保险的作用是什么?保险作为一种安全装置,用于保护电路和设备免受过载、短路等电气故障的影响。

当电路中出现过大的电流或短路时,保险会自动切断电流,起到断电保护作用。

2.4 电缆的分类有哪些?电缆可以按照导体材料、绝缘材料、敷设方式等进行分类。

按照导体材料可分为铜缆和铝缆;按照绝缘材料可分为橡胶绝缘电缆和塑料绝缘电缆;按照敷设方式可分为固定敷设电缆和移动敷设电缆等。

3. 控制系统3.1 什么是控制系统?控制系统是用于控制船舶电气设备的一个系统,在船舶上一般用于控制发电机的启停、电动机的启停以及其他电气设备的控制。

3.2 控制系统中常见的控制方式有哪些?控制系统中常见的控制方式包括手动控制、自动控制和远程控制。

手动控制是指由人工操作控制设备,自动控制是指通过程序或传感器控制设备,远程控制是指通过远程设备进行控制。

船舶电气设备及系统相关试题

船舶电气设备及系统相关试题

船舶电气设备及系统相关试题一、基础知识部分1.谈谈什么是船舶电气设备?2.船舶电气设备的分类有哪些?请简要描述并举例说明。

3.简述直流电系统和交流电系统在船舶中的应用。

4.什么是船舶电气系统的电源?有哪些类型?各自的特点是什么?5.船舶电气设备中常用的电气元件有哪些?请分别介绍它们的作用和特点。

二、维护和故障排除1.在进行船舶电气设备维护时,应注意哪些方面?2.船舶电气设备的常见故障有哪些?请分别描述并给出故障排查方法。

3.如何进行船舶电气设备的定期检查和维护?请列出详细的步骤。

4.分析船舶电气系统中常见的短路故障,并提供相应的处理方法。

5.船舶电气设备维修保养中,如何保证船舶的安全性?请提供相应的措施和建议。

三、船舶电气系统设计1.船舶电气系统的设计原则包括哪些?请简要叙述。

2.试述船舶电气系统设计中的可靠性设计,如何保证船舶电气设备正常工作?3.船舶电气系统设计中如何合理安排电气设备的布局,以提高航行的安全性和便利性?4.船舶电气系统设计中应注意哪些环节以降低能源消耗并提高效率?5.针对某一特定航行环境,如何进行船舶电气系统的定制设计?请详细描述。

四、船舶电气设备的新技术与应用1.船舶电气设备领域的新技术有哪些?请列举并简要介绍其应用。

2.试述船舶电气设备的自动化控制技术,在航行中的作用和意义。

3.船舶电气设备中的智能化技术有哪些应用场景?请举例说明其优势和效果。

4.船舶电气设备的能源管理技术有哪些,如何提高能源利用效率?5.船舶电气设备中的虚拟现实技术有哪些应用场景?请分析其在航行中的价值和意义。

五、船舶电气设备的未来发展趋势1.未来船舶电气设备的主要发展方向是什么?请简要叙述。

2.随着新技术的不断发展,船舶电气设备的哪些方面会得到改进和突破?为什么?3.船舶电气设备的节能环保问题如何解决?请提供可行的建议和措施。

4.船舶电气设备的智能化程度将如何提高?与船舶自动化的发展有何关联?5.远程监控和维护技术在船舶电气设备中的应用前景如何?请分析其优势和挑战。

船舶电气设备及系统试题

船舶电气设备及系统试题

船舶电气设备及系统试题《船舶电气设备及系统》单选题部分(总共800题)第一章、磁路(20题)1 - 1、磁势的单位是:A、伏特 B、安培 C、欧姆 D、韦伯1 - 2、正常工作时,若增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。

A、减小 B、不变C、增大较多 D、增大不多1 - 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。

A、高导磁 B、磁饱1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。

A、μ<<μ0 B、μ=μ0 C、μ>>μ0 D、μ<μ01 - 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。

A、软>矩>硬 B、矩>硬>软 C、硬>软>矩 D、软=硬=矩1 - 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。

A、增加强度 B、增加吸力 C、消除振动 D、消除剩磁1 - 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。

A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁 D、增大磁通量1 - 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料。

A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞 D、硬;涡流1 - 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性。

A、磁饱和 B、良导电 C、高导磁 D、磁滞1 - 17、铁心线圈通以交流电后,铁心会发热,这是由于引起的热效应。

A、电力线 B、磁力线C、弱力作用 D、铜耗铁耗1 - 18、恒压型直流电磁铁是恒的,恒压型交流电磁铁是恒的。

A、磁通;磁势B、磁通;磁通C、磁势;磁势 D、磁势;磁通1 - 19、恒压型直流电磁铁吸合过程中,励磁电流决定于。

A、气隙大小 B、线圈电阻 C、线圈电抗 D、线圈阻抗1 - 20、恒压型交流电磁铁吸合过程中,励磁电流决定于。

A、气隙大小 B、线圈电阻 C、线圈电抗 D、线圈阻抗第二章、变压器(40题)2 - 1、船用变压器通常采用冷式变压器。

船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)

船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)

船舶动⼒装置原理与设计复习思考题(思考题部分)船舶动⼒装置原理与设计复习思考题⼀、课件思考题部分第1章1、如何理解船舶动⼒装置的含义?它有哪些部分组成?答:船舶动⼒装置的含义:保证船舶正常航⾏、作业、停泊以及船员、旅客正常⼯作和⽣活所必需的机械设备的综合体。

组成部分:1)推进装置:包括主机、推进器、传动设备。

2)辅助装置:发电机组、辅助锅炉、压缩空⽓系统。

3)机舱⾃动化设备。

4)全船系统。

5)船舶设备,主要指甲板机械。

2、简述船舶动⼒装置设计的特点。

答:1)须符合船舶的特殊使⽤条件——船⽤条件,包括环境条件、空间条件;2)须设计成具有必要的⽬标任务条件和合适的保障条件,包括营运条件、作业条件、研究条件及⼯作条件、⽣活条件和⽣存条件。

3)须全⾯地综合地进⾏设计、进⾏通盘考虑,包括动⼒装置与总体性能、动⼒装置与其他专业、动⼒装置内部各⼦系统之间的综合平衡和匹配,以实现预定的技术经济指标.4)须全⾯掌握动⼒装置所覆盖的各技术领域,如船舶推进技术、热能转换技术、电⽓技术、安全技术、消防技术、防污染技术、冷藏技术、通风和空调技术、仿真技术以及⼈员⽣活、⽣存技术等。

5)受控于国际公约、规则、船级社规范、船旗国法规等要求和约束。

6)须根据市场经济的特点,对设备的选⽤和配套应在⽬标成本的控制下进⾏。

3、简述船舶动⼒装置的设计的主要内容。

答:1)主推进系统设计。

包括主机选型、主机及齿轮箱配套、主机及齿轮箱和调距桨的配套等;2)轴系设计;3)电站设计(主电站及应急电站);4)热源系统设计(蒸汽、热媒油等);5)动⼒系统设计(燃油、滑油、冷却⽔、压缩空⽓、进排⽓、加热蒸汽或热媒油等系统)和辅助设备选择;6)船舶系统设计(疏排⽔系统,注⼊、测量、空⽓系统,供⽔系统,舱底⽔系统,压载⽔系统,消防系统等,以及油船、液化⽓船和化学品船的专⽤系统);7)⾃动控制、监测、报警系统设计;8)防污染系统设计(机舱防油污系统、油船防油污系统、⽣活污⽔防污染系统及防⽌有毒液体物质污染系统等);9)机舱通风系统设计。

船舶电气设备及系统 作业计算题参考答案

船舶电气设备及系统 作业计算题参考答案

第二章(P.49,2题)2-21、一台三相变压器,额定容量为S N=400kV A,额定电压为U1N/U2N=36000V/6000V,Y/△联接。

试求:(1)原、副边额定电流,(2)在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流,(3)已知原边绕组匝数N1=600匝,问副边绕组匝数N2为多少?解:(1) 求原、副边额定电流:原、副边额定电流:由于额定电流、额定电压分别为线电流、线电压,因此:I1N=S N/(3U1N)=400000/(3×36000)=6.42(A)I2N=S N/(3U2N)=400000/(3×6000)=38.49(A)(2) 求原、副绕组中的电流:在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流:设,I1P、I2P分别为额定工作情况下原、副边绕组中的电流。

对于Y/△连接的变压器,原边Y连接有:I1P=I1N=6.42(A)副边△连接有:I2P=I2N/3=38.49/3=22.22(A)(3)求副边绕组匝数N2:因为I2/I1=N1/N2,因此:N2=N1I1P/I2P=600×6.415/22.22≈173(匝)答:(1)原、副边额定电流分别为6.42A和38.49A;(2)在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流分别为6.42A和22.22 A;(3) 原边绕组匝数N1=600匝时,副边绕组匝数N2约为173匝。

2-22、一台三相变压器,其额定值为S N=1800kV A,U1N /U2N =6300/3150,Y/△-11连接,绕组铜损与铁损之和为(6.6+21.2)kW,求:当输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时的效率。

解:输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时的效率η为:P2=P2N=S N×cosϕ=1800×0.8=1440(kW)η=P2/P1×100%=[P2/(P2+p Fe+p cu)]×100%=1440/(1440+6.6+21.2)×100%=98.11﹪答:当输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时的效率约为98.11﹪。

船舶电气总问答题精简版

船舶电气总问答题精简版

第一章.磁路1-1-1、说明磁感应强度与磁通的关系和磁感应强度与磁密有什么区别。

答:磁通Φ是穿过某一截面S的磁感应强度B的通量。

截面一旦选定,磁感应强度越大,则磁通量越大。

磁密是磁感应强度在与截面相垂直的方向上的分量。

从磁场的角度看,通过某一截面的磁感应强度大于等于该截面的磁密。

而从磁路的角度看,磁路中的磁感应强度方向与磁路方向相同,所以通过磁路截面(与磁路垂直)的磁感应强度就是该截面的磁密。

§1—2.铁磁材料及铁损1-2-1、铁磁材料的基本特性是什么?答:铁磁材料具有“高导磁率”、“磁饱和”以及“磁滞和剩磁”的基本磁特性。

1-2-2、什么是剩磁?哪些因素会引起剩磁的减弱甚至消失?答:在电流产生的磁场强度H的激励下,铁磁材料(如铁心)被磁化并以感应强度B描述磁化程度。

磁化后的铁心,若去除电流激励,使H = 0,铁磁材料中的磁感应强度虽减小,但并不为零,即B ≠0,这种现象称为铁磁材料具有剩磁特性。

铁磁材料的剩磁可通过施加适当的反向磁场,或对其施加高温或振动而减弱或消失。

1-3-2、为什么气隙磁阻比铁心磁阻大得多?答:∵气隙大磁导率为μ0,比铁磁材料的磁导率μ小得多。

而磁阻的大小主要与磁导率有关,即与其成正比。

∴气隙磁阻比铁心磁阻大得多。

§1—4.电磁铁1-4-1、电磁铁的主要组成部件是什么?答:电磁铁主要由励磁线圈、铁心和衔铁及其他附件构成。

其中铁心和衔铁构成磁路。

1-4-3、为什么说直流电压电磁铁是恒磁势型的?当线圈通电后若衔铁不吸合会产生什么后果?答:直流电压电磁铁的励磁线圈由直流恒压源(U不变)供电。

工作时,励磁电流的大小仅受线圈电阻制约,线圈参数不变时(匝数及电阻不变),励磁电流和磁势都不变,∴是恒磁势型。

线圈通电后若衔铁不吸合,则由衔铁所带动的工作部件不动作,这将影响设备的正常工作。

但∵U不增加,励磁电流也不会增加,∴对电磁铁本身不产生任何影响。

1-4-4、为什么说交流电压电磁铁是恒磁通型的?当线圈通电后若衔铁不吸合会产生什么后果?答:交流电磁铁励磁线圈通入交流恒压源时,线圈将感应电势与电源电压平衡;感应电势与磁1通成正比,略小于电源电压。

船舶电气系统设计思考题

船舶电气系统设计思考题

1. 说明船舶电力系统的基本组成部分及其作用。

答:船舶电力系统的基本组成有四部分,其作用分别为:①、电源:将其它能源转换成电能,供系统用;②、配电装置:接受和分配电能,并对电源、电力网和负载进行保护、监视、测量和控制;③、船舶电力网:是电力系统的中间环节,起连接电源和负载的作用,即将电能传送给负载;④、负载:将电能转换成其它形式的能量。

2. 船舶电力系统的容量、输电网络和运行环境与陆地上相比有哪些特点?答:船舶电力系统与陆地上相比,其特点有:①、是一独立的电力系统,系统的容量小,负载的变化对电网的频率和电压的变化影响较大;②、输电网络距离短,线路阻抗小,短路电流的破坏作用大;③、运行环境恶劣,因此要求船舶电气设备具有抵抗湿热、盐雾、霉菌、油气的能力,且能在倾斜、摇摆、振动和冲击的条件下可靠工作的能力。

3. 船舶电力系统的基本参数指什么?为什么采用标准电力系统参数?答:船舶电力系统的基本参数是指:船舶主电网的电流种类、额定电压等级和额定频率。

采用标准电力系统参数的主要目的是:为了便于船舶电力系统在需要时能与岸电连接;便于船舶电气设备在需要时能用其它陆用电气设备进行替换使用。

4. 为什么目前船舶大多采用交流电力系统?答:由于交流电气设备(相对于直流电气设备而言)具有结构简单、造价和维修费用低、故障少、可靠性能好、体积小重量轻、维修工作量小等优点。

所以,目前船舶大多采用交流电力系统。

5. 船舶电站容量是根据什么确定的?电站容量为什么不按各用电设备的最大功率之和计算?答:船舶电站容量是根据“满足船舶在各种运行工况下的用电量,并有适当的裕量,以保证连续可靠的供电”的基本原则,通过一定的计算并考虑其它因素进行确定的。

电站容量不按各用电设备的最大功率之和计算的原因是因为,各用电设备并非都同时工作、同时工作的电气设备也并非同时达到最大用电功率,若按各用电设备的最大功率之和计算电站容量,将会造成船舶电站容量比实际需要的容量大,从而造成不必要的浪费。

船舶电气设备及系统试题

船舶电气设备及系统试题

《船舶电气设备及系统》单选题部分〔总共800题〕第一章、磁路〔20题〕1 - 1、磁势的单位是:A、伏特B、安培C、欧姆D、韦伯1 - 2、正常工作时,假设增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。

A、减小B、不变C、增大较多D、增大不多1 - 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。

A、高导磁B、磁饱和C、磁滞D、剩磁1 - 4、和可以使铁磁材料的剩磁消失。

A、高温;振动B、高温;压力C、低温;振动D、低温;压力1 - 5、材料的磁滞回线形状近似为矩形。

A、软磁B、硬磁C、矩磁D、非铁磁1 - 6、带铁心的线圈在交流电路中,铁芯对线圈的性能影响为:使线圈增大。

A、电路的电阻B、电路的感抗C、电路的功率D、磁路的磁阻1 - 7、铁磁材料的磁阻与磁路的长度成比,截面成比。

A、正;反B、正;正C、反;反D、反;正1 - 8、磁通在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、MX C、A/m D、H/m1 - 9、磁通密度在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、GS C、T D、H/m1 - 10、磁感应强度即为。

A、磁通B、磁场强度C、磁通密度D、磁导率1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。

A、μ<<μ0B、μ=μ0C、μ>>μ0D、μ<μ01 - 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。

A、软>矩>硬B、矩>硬>软C、硬>软>矩D、软=硬=矩1 - 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。

A、增加强度B、增加吸力C、消除振动D、消除剩磁1 - 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。

A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁 D、增大磁通量1 - 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料。

A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞D、硬;涡流1 - 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性。

船舶电器设备及系统复习资料

船舶电器设备及系统复习资料

船舶电器设备及系统复习资料填空1. 互锁控制多种运动状态的生产机械或多个生产机械往往存在着相互制约的关系。

2. 船舶电网的线制分为三相四线、中心点接地的三相三线、三相三线绝缘电力系统三种。

3. 船舶电力系统的基本参数:电流种类、额定电压等级、额定频率等级4. 操舵方式单动操舵、随动操舵、自动操舵。

选择 1. 蓄电池主要有如下用途:⑴ 作为小应急电源(应急照明、航行灯)及内部通讯电源;⑵ 作为机舱巡回监视系统的备用控制电源;⑶ 作为应急柴油发电机的起动电源;⑷ 作为救生艇柴油机的起动电源;⑸ 作为无线电收发报机的电源。

2. 电网结线方式放射式、环式、树干式。

3. 主配电板:由发电机控制屏、并车屏、负载屏和连接母线四部分组成。

4. 主配电板功能:是船舶电力系统的中枢,担负着对主发电机和用电设备的控制、保护、监测和配电。

简答 1. 全部起锚过程1.收躺锚链:收起躺在水底的余链阶段,锚链的拉力是不变的;2.拉紧锚链:随着悬链形状的改变,拉力变大,直到锚破土;3.拔锚出土:锚破土;(此时负载转矩达到最大)4.提锚出水:收锚出水,随着锚链长度减小,拉力成正比减小;5.拉锚入孔:收锚入孔,是将锚拉入并紧固于锚链孔中。

3. 2. 自动舵的基本类型比例舵:以船舶偏航角的大小和方向进行调节的,比例-微分舵:以船舶偏航角和偏航角速度的大小和方向调节的。

比例-微分-积分舵:以船舶偏航角、偏航角速度及偏航角积分的大小和方向来调节的。

解答 1. 随动操舵的工作原理3. 锚机电力拖动控制线路(1) 过电流继电器KA3起什么作用?(2) 中间继电器KA2起什么作用?(3) 如何进行强行起锚?(4) 电阻R3和时间继电器KT3起什么作用?放大器执行机构船舶舵叶操舵手轮人反馈装置(5) 电阻R4和二极管VD起什么作用?答:在交流三速电动起锚机控制电路中:⑴过电流继电器KA3是用来检测锚机电动机在高速档运行时的工作电流(换档起动完毕后才起作用),起高速档过载保护的作用。

船舶电气设备及系统复习总题库

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第一章 磁路§1-1 磁场基本物理量一、磁感应强度和磁通(中学、普物复习概述)1.磁感应强度:由电流产生的磁场方向可用右手螺旋定法则来确定,而描述这个磁场强弱和方向是由 磁感应强度B 来表示,它是一个矢量(大小和方向)。

2.均匀磁场:在磁场内各点的磁感应强度大小和方向相同,则称之。

3.磁力线:为了描述磁场的物理性质,由磁力线来表示,磁力线是空间闭合回线,磁力线的疏密表示磁场的强弱,其方向即为磁场的方向。

4.磁通φ:穿过某一截面S 的磁感应强度B 的通量(即磁力线数)若截面S 与磁感应强度B 互相垂直,则S B Φ= SI J =电流密度 对于非均匀磁度,上式中的B 可取S 面内的平均值。

可见,磁感应强度在数值上等于穿过垂直于磁场方向上的单位面积上的磁通,故又称它为磁通密度,简称磁密。

5.单位:按电磁感应公式:dtd Ne Φ-=中各量的单位关系,在国际单位制(SI )中: 磁通φ——V ·S ;通常称为韦伯(Wb )磁感应强度B ——T (特斯拉);1T=1Wb/m 2在电磁单位制中:φ——麦克斯韦(M X ) B ——高斯(Gs )两者之间关系:1Wb=108Mx 1T=104Gs二、磁场强度:(中、普物复习)磁场强度H 是在计算磁场时所引用的一个物理量,也是矢量,根据安培环路定律:I dl H ∑=φ磁场强度H 沿任一闭合回线l 的线积分等于该回路圈内的电流代数和,当电流方向与 积分回线方向符合右手螺旋关系时,电流I 取正值,相反则取负值。

上式表明磁场中各点的磁场强度仅与产生磁场的电流大小和分布有关。

如果在均匀磁介质中取磁力线作为积分回线,上式则变成简单的代数式:I Hl ∑=可见,在均匀磁介质中,磁场强度H 与电流成正比lI H ∑= 三、磁导率μ磁场强度只与产生磁场的电流有关,而与磁介质无关,但磁感应强度与磁介质有关。

因为,磁介质在磁场强度的作用下,被磁化,从而产生附加磁场。

复习题与思考题

复习题与思考题

复习题与思考题1.船舶电力系统由哪几个部分组成?2.目前大部分船舶为什么采用交流电力系统?3.船舶电力系统有哪些基本要求?4.船舶主配电板的构成及功能?5.应急配电板的构成及功能?6.三相交流同步发电机的运行特性以及电压调整特性、调速特性(定义及曲线)?7.三相交流同步发电机运行时电压值、频率值与负载的关系及调整。

8.蓄电池容量的定义?蓄电池主要充电方式?判断酸性蓄电池充放电终了的依据?9.船用发电机主开关的结构、功能及工作原理(分、合闸动作原理)?10.船舶在接岸电时有哪些基本要求?11.船舶电力系统的保护都包含那些内容,是怎样实现的?12.船舶同步发电机设置了哪些保护,是如何实现的?13.同步发电机准同步并车条件是什么,有哪些手动并车方法?是否频差越小越好?14.采用灯光法及同步表是如何指示同步条件的?15.采用灯光旋转法并车时,检修发电机后,发现并车时变为灯光明暗法,这是什么原因?16.采用同步表法并车时,为什么不在整步点时刻合闸,为什么要使指针往“快”方向时并车?17.同步表使用时应注意什么事项?18.自动并车装置有哪些基本功能?可从频差脉动电压获取什么并车信息?19.自动并车装置的基本输入输出信号有哪些?20.自励恒压装置有什么作用?按检测量的不同可分成哪几类?各有何特点?21.何谓同步发电机的自励起压?船舶同步发电机自励起压需满足什么条件?22.试用电路原理图(单相、三相)、相量图说明电流迭加相复励装置的相复励工作原理。

23.不可控相复励调压器中移相电抗器有何作用?用电阻或电容代替是否行?24.当负载电流大小或相位变化时, 不可控相复励装置是如何实现补偿的?25.可控相复励自励恒压装置是如何实现调压的?26.简述无刷励磁发电机的特点及其基本工作原理。

27.不可控相复励装置在并联运行时为何要联接均压线?28.何为直流均压线?何为交流均压线?各用于什么场合?29.《入级规范》对并联运行发电机的有功分配有何要求?30.并联运行机组间有功功率是否均匀分配与哪些因素有关?31.简述手动转移有功功率的过程?32.自动调频装置的基本输入输出信号有哪些?由哪些环节组成?各有什么功能?33.简述自动调频调载装置的作用及自动调频调载的方法。

船舶电气设备及系统练习题及答案讲解

船舶电气设备及系统练习题及答案讲解

《船舶电气设备及系统》试题及答案(总共800题第一章、磁路1 - 1、磁势的单位是:A、伏特B、安培C、欧姆D、韦伯1 - 2、正常工作时,若增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。

A、减小B、不变C、增大较多D、增大不多1 - 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。

A、高导磁B、磁饱和C、磁滞D、剩磁1 - 4、和可以使铁磁材料的剩磁消失。

A、高温;振动B、高温;压力C、低温;振动D、低温;压力1 - 5、材料的磁滞回线形状近似为矩形。

A、软磁B、硬磁C、矩磁D、非铁磁1 - 6、带铁心的线圈在交流电路中,铁芯对线圈的性能影响为:使线圈增大。

A、电路的电阻B、电路的感抗C、电路的功率D、磁路的磁阻1 - 7、铁磁材料的磁阻与磁路的长度成比,截面成比。

A、正;反B、正;正C、反;反D、反;正1 - 8、磁通在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、MXC、A/mD、H/m1 - 9、磁通密度在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、GSC、TD、H/m1 - 10、磁感应强度即为。

A、磁通B、磁场强度C、磁通密度D、磁导率1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。

A、μ<<μ0B、μ=μ0C、μ>>μ0D、μ<μ01 - 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。

A、软>矩>硬B、矩>硬>软C、硬>软>矩D、软=硬=矩1 - 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。

A、增加强度B、增加吸力C、消除振动D、消除剩磁1 - 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。

A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁D、增大磁通量1 - 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料。

A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞D、硬;涡流1 - 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性。

船舶电气设备及系统试题及答案800选择题.doc

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《船舶电气设备及系统》试题及答案(总共800题)第一章、磁路1 - 1、磁势的单位是:A、伏特B、安培C、欧姆D、韦伯1 - 2、正常工作时,若增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。

A、减小B、不变C、增大较多D、增大不多1 - 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。

A、高导磁B、磁饱和C、磁滞D、剩磁1 - 4、和可以使铁磁材料的剩磁消失。

A、高温;振动B、高温;压力C、低温;振动D、低温;压力1 - 5、材料的磁滞回线形状近似为矩形。

A、软磁B、硬磁C、矩磁D、非铁磁1 - 6、带铁心的线圈在交流电路中,铁芯对线圈的性能影响为:使线圈增大。

A、电路的电阻B、电路的感抗C、电路的功率D、磁路的磁阻1 - 7、铁磁材料的磁阻与磁路的长度成比,截面成比。

A、正;反B、正;正C、反;反D、反;正1 - 8、磁通在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、MXC、A/mD、H/m1 - 9、磁通密度在国际单位制SI中的单位为:。

A、WbB、GSC、TD、H/m1 - 10、磁感应强度即为。

A、磁通B、磁场强度C、磁通密度D、磁导率1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。

A、μ<<μ0B、μ=μ0C、μ>>μ0D、μ<μ01 - 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。

A、软>矩>硬B、矩>硬>软C、硬>软>矩D、软=硬=矩1 - 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。

A、增加强度B、增加吸力C、消除振动D、消除剩磁1 - 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。

A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁D、增大磁通量1 - 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料。

A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞D、硬;涡流1 - 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性。

船舶电气习题及答案

船舶电气习题及答案

习题参考答案第一章磁路(5题)1-1. 一环形铁心,平均路径长度为36cm,横截面为3cm2,上绕400的线圈。

当励磁电流为1.4A时,铁心中的磁通为1.4⨯10-3Wb。

试求:(1)磁路的磁阻;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率。

[400⨯103A/Wb;0.003H/m,2400] 解:①.R m=F/Φ=IW/Φ= 1.4⨯400/(1.4⨯10-3)=400000=400⨯103(A/Wb);②.μ= l/(S⨯R m)= 0.36/(0.0003⨯400⨯103) =0.003(H/m);③.μr =μ/μ0 = 0.003/(4π⨯10-7)=2387.3241。

答:(1)磁路的磁阻为:400⨯103A/Wb;(2)此时铁心的磁导率及相对磁导率分别为:0.003H/m和2400。

(答毕#)1-2. 为了说明铁磁材料的磁导率随磁化状态而变化的情况,根据硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)试计算:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T时,其磁导率和相对磁导率各为多少?说明磁导率与饱和程度有什么关系?[3.8⨯10-3H/m;3040;1.7⨯10-3H/m, 1360;0.4⨯10-3H/m,320] 解:①.由硅钢片的B-H曲线(图1-2-3)查得:当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T 时,磁场强度分别为:0.2⨯103A/m、0.7⨯103A/M和4.25⨯103A/m。

根据μ=B/H和μr =μ/μ0,其磁导率和相对磁导率各为:4⨯10-3H/m、1.7⨯10-3H/m、0.4⨯10-3H/m和3180、1364、300(近似值,计算结果:0.004、0.0017、0.000376和3183.0989、1364.1852、299.5858);②.由上述计算可知:硅钢片的磁导率随着饱和程度的增加而急剧减小[要得到0.8T的磁密,只需要磁场强度为:0.2⨯103A/m;而要得到1.6T的磁密,就需要磁场强度为:4.25⨯103A/m。

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《船舶电气设备及系统》课后习题答案第1章电与磁1-8、交流接触器接到相同电压的直流电源上会出现什么现象?答:交流接触器因其线圈工作时会感应电势,此电势正常工作时起限流作用,为了使其有足够的吸力,线圈的线阻应较小,因而线径较粗,匝数较少。

若将其接到直流电路中,由于不能感应出电势,在相同大小的电压下,将产生非常之大的电流(十几甚或几十倍于额定电流),这将使接触器的线圈立即烧毁。

1-9、交流接触器为什么要用短路环?答:简单地说,交流接触器用短路环是为了避免衔铁的振动。

交流接触器的线圈通过的是交流电流,在铁心中产生的是交变磁通。

在一个周期内,交流电流和交变磁通都有两个瞬时值为零的“过零点”。

在“过零点”瞬间,铁心产生的电磁吸力为零。

而交流接触器的衔铁是靠反力弹簧释放的,工作时衔铁是靠电磁吸力克服反力弹簧作用力而吸合的,因此若不采用短路环,在“过零点”衔铁就会出现振动。

短路环是用良导体焊接成的,将铁心的一部分套住。

接触器工作时产生的交变磁通也通过被短路环套住的部分铁心,且在短路环中感应电动势,产生电流。

短路环中的电流也会产生磁通,而且,接触器线圈产生的磁通为零时(变化率最大),短路环感应的电动势、产生的电流和磁通都达到最大,因此保证接触器线圈电流“过零点”时铁心产生的磁通和吸力不围零,从而避免衔铁的振动。

也就是说,交流接触器铁心中的短路环是避免铁心两部分产生的磁通同时为零,从而避免衔铁的振动的。

1-10、交流接触器为什么要用钢片叠成?答:交流电磁铁工作时,线圈通入的是交流电流,在铁心中产生的是交变磁通,交变磁通会在铁心中产生涡流损耗。

为了减少涡流损耗,铁心的应该由片间涂有绝缘材料的硅钢片叠压而成。

1-11、交流接触器铁心卡住为什么会烧毁线圈?(应该说是“衔铁卡住”较合适)答:交流电磁铁是恒磁通型的,只要电源电压和频率不变,因为U≈E=4.44NfΦ,其磁通基本不变,因此不管衔铁是否吸合,电磁铁产生的吸力基本保持不变。

但是,衔铁吸合前,磁路的磁阻大,线圈通过的电流大;衔铁吸合后磁路的磁阻小,线圈通过的电流小(因为磁势IN=磁阻×Φ,Φ不变而磁阻大,I就大;磁阻小,I就小)。

若接触器工作时交流电磁铁的衔铁卡住(即不能完全吸合),将使线圈一直保持较大的电流,产生的铜损耗增加,很容易使线圈因过热而烧毁。

第2章变压器2-3、额定电压为110/24V变压器,若将原边绕组接于220V交流电源上,其结果如何?若将220/24V的变压器接于110V交流电源上,其结果又将如何?答:若将110/24V变压器的原边绕组接于220V交流电源上,由于这时原边电压增加一倍,由于U≈E=4.44NfΦ∝Φ,就要求磁路的磁通也增加一倍。

但一般变压器设计时都让其铁心工作在半饱和区,在半饱和区再使磁通增加一倍,则励磁电流(空载电流)将大大增加,使绕组的铜耗和铁心损耗大大增加,变压器将很快烧毁。

若将220/24V的变压器接于110V交流电源上,磁路的磁通减少,对于变压器运行没有什么不良影响。

只是此时磁路完全不饱和,变压器铁心的利用率降低而已。

同时,变压器副边输出电压减小为12V,不能满足原来负载的要求。

2-6、变压器负载运行时引起副边电压变化的原因是什么?副边电压变化率的大小与这些因素有何关系?当副边带什么性质负载时有可能使电压变化率为零?答:①变压器负载运行,引起副边端电压变化的原因有:短路阻抗,负载的大小和性质。

②相同负载时,变压器短路阻抗值越大,其输出电压变化越大。

③短路阻抗一定、负载的功率因数保持不变时,负载越大(负载阻抗值小、电流大),变压器的输出电压变化越大。

④负载的性质主要指负载是感性、容性和电阻性。

一般而言,若忽略变压器绕组的电阻压降,从变压器负载相量图(题图2-6)可见,电感性负载电流具有去磁性质,对变压器副边电压变化率起增大的作用。

电容性负载电流具有增磁作用(或者说容性负载电流在变压题图2-6 负载相量图器的漏抗上产生了负的压降值),其作用的体现是使副边电压升高。

若负载容抗大于变压器漏抗,容性负载将使电压变化率减小;若负载容抗等于变压器漏抗,容性负载将使电压变化率为零;若负载容抗小于变压器漏抗,容性负载将使电压变化率变为负值。

也就是说,当副边带电容性负载时有可能使电压变化率为零。

简单地说,①变压器负载运行,引起副边端电压变化的原因有:短路阻抗,负载的大小和性质。

②短路阻抗的大,负载的大,副边电压变化率就大。

③当副边带电容性负载时有可能使电压变化率为零。

2-10、在使用电压互感器及电流互感器时,各应注意什么?为什么?答:⑴电压互感器使用时应注意:①副边绕组不许短路。

这是因为电压互感器正常运行时,负载接电压表,阻抗很大,接近于空载运行。

如果副边绕组短路,则变成短路运行,电流从空载电流变成短路电流,造成原副边绕组电流均变得很大,会使互感器绕组过热而烧毁。

②铁心和副边绕组的一端必须可靠接地。

这是因为电压互感器的原边所接电压都是高电压,为了避免由于绝缘老化或损坏造成漏电,危及副绕组所连接的设备甚至人身安全。

③副边所带的负载阻抗不能低于额定负载阻抗。

否则,负载电流引起的电压变化率将超过允许值,互感器的精度将受到影响。

⑵电流互感器使用时应注意:①副边绕组不许开路。

这是因为电流互感器正常运行时,相当于变压器工作在短路状态,原副边磁动势处于平衡状态,磁场很弱。

若副边开路,原边电流完全用于励磁,磁场变得很强,将在副边感应出很高的电压,将击穿绝缘,危及人身及设备安全。

即使不会损伤绝缘,强大的励磁磁场也会使磁路严重饱和,铁心严重磁化,从而导致电流互感器报废。

②铁心和副边绕组的一端必须可靠接地。

这是因为电流互感器的原边所接电路通常又是高电压的电路,为了避免由于绝缘老化或损坏造成漏电,危及副绕组所连接的设备甚至人身安全。

③副边所带的负载阻抗不能高于额定负载阻抗,否则也将影响互感器的测量精度。

2-11、一台三相变压器,额定容量为S N=400kVA,额定电压为U1/U2=36000/6000V,Y/△连接。

试求:(1)原、副边额定电流;(2)在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流;(3)已知原边绕组匝数N1=600,问副边绕组匝数N2为多少?解:(1)原、副边额定电流:由于额定电流、额定电压分别为线电流、线电压,因此:I1N=S N/(3U1N)=400000/(3×36000)=6.415(A)I2N=S N/(3U2N)=400000/(3×6000)=38.49(A)(2)在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流:设,I1P、I2P分别为额定工作情况下原、副边绕组中的电流。

对于Y/△连接的变压器,原边Y连接有:I1P=I1N=6.415(A)副边△连接有:I2P=I2N/3=38.49/3=22.22(A)(3)求副边绕组匝数N2:因为I2/I1=N1/N2,因此:N2=N1I1P/I2P=600×6.415/22.22≈173(匝)答:(1)原、副边额定电流分别为6.415A和38.49A;(2)在额定工作情况下,原、副边绕组中的电流分别为6.415A和22.22 A;(3) 原边绕组匝数N1=600匝时,副边绕组匝数N2约为173匝。

2-12、一台三相变压器,其额定值为S N=1800kVA,U1/U2=6300/3150,Y/△连接,绕组铜损与铁损之和为(6.6+21.2)kW,求:当输出电流为额定值、负载功率因数cos=0.8时的效率。

解:(1)额定输出电流:I2 N=S N/(3U2N)=1800/(3×3.15)=329.9(A)(2)输出电流为额定值、负载功率因数cos=0.8时,副边输出的有功功率P2N:P2N=S N×cos=1800×0.8=1440kW(3)输出电流为额定值、负载功率因数cos=0.8时的效率:=P2/P1×100%=P2/(P2+p Fe+p cu)×100%=1440/(1440+6.6+21.2)×100%=98.1﹪答:当输出电流为额定值、负载功率因数cos=0.8时的效率约为98.1﹪。

第3章异步电动机3-6、异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接的电气联系,为什么负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加,试说明其物理过程。

从空载到满载电机主磁通有无变化?答:异步电动机的相量图与变压器相似,由相量图可见,转子电流具有去磁性质。

由转子电流公式或等效电路中转子等效电阻r2/s可知:当负载增加时,转子电流将增大。

而转子电流的去磁性质将使主磁通出现下降的趋势,定子绕组感应的电势也将出现减少的趋势。

当电源电压不变时,定子绕组的电流将自动增加,以补偿转子电流的去磁作用。

因此,负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加。

由于定子绕组的电阻和漏抗都较小,从异步电动机定子回路的电压平衡方程式可知,定子电压U1约等于定子绕组感应的电势U1≈E1=4.44kwfΦm。

因此,从空载到满载,若不考虑定子漏阻抗影响,异步电机的主磁通基本不变。

若考虑定子漏阻抗影响,则主磁通略有减少。

3-7、三相异步电动机正常运行时,如果转子突然被卡住而不能转动,试问这时电动机的电流有无变化?对电动机有何影响?答:如果转子突然卡住,转子感应电动势将突然增大,致使转子电流突然增大,产生较大的电流冲击和机械力矩的冲击。

而根据磁势平衡关系知,转子电流增大定子电流也将增加,电机定、转子绕组的铜损耗增加,时间稍长绕组将过热,若保护装置不动作则可能烧毁绕组。

3-10、异步电动机带额定负载运行时,若电源电压下降过多,会产生什么后果?试说明其原因。

如果电源电压下降20%,对异步电动机的最大转矩、起动转矩、功率因数等各有何影响?答:⑴异步电动机带额定负载运行时,若电源电压下降过多,将使定、转子电流都将增大较多,电机的铜损耗增加较多,可能使电机出现过热现象,从而加速绕组绝缘的老化,甚至烧毁。

这是因为异步电动机产生的电磁转矩与电源电压的平方成正比,电压下降电机产生的电磁转矩减小,在额定负载小运行时转子转速将明显下降,转差率将增加较多。

从转子电流计算公式看,转子电流增大较多,同时引起定子电流有较大的增加。

⑵由于异步电动机的最大转矩和起动转矩都与电源电压的平方成正比,电源电压下降20%,即电源电压为原来的0.8,因此异步电动机的最大转矩和起动转矩都为额定电压时的0.64,即下降了36%。

⑶根据前面的分析,电压下降,转差率增加,转子回路的等效电阻r′2/s减小,转子电路的功率因数cos2=(r′2/s)/[x′22+(r′2/s)2]将减小。

而带额定负载时定子电流主要成分是转子电流分量,励磁电流分量所占的比例较小,cos2减小则定子电路的功率因数cos1也将比额定电压时对应的数值有所减小。

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