《电机学(上)》作业答案
(完整版)《电机学》习题三答案
《电机学》习题三答案一、单项选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分)1、在电机和变压器铁心材料周围的气隙中( A )磁场。
A、存在;B、不存在;C、存在均匀; C、不好确定。
2、直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度,电枢反应性质为( B )。
A、去磁与交磁;B、增磁与交磁;C、去磁;D、增磁。
3、直流电动机的基本结构主要由( B )两大部分构成。
A、静止的铁心,旋转的绕组;B、静止的磁极,旋转的电枢;C、静止的电枢,旋转的磁极;D、静止的绕组,旋转的铁心。
4、他励直流电机并联于220V电网上,已知支路对数为1,极对数为2,电枢总导体数为372,转速1500r/min,磁通0.011wb,该直流电机为( B )。
A、发电机状态;B、电动机状态;C、能耗制动状态;D、反接制动状态。
5、直流电动机的额定功率指( B )。
A、转轴上吸收的机械功率;B、转轴上输出的机械功率;C、电枢端口吸收的电功率;D、电枢端口输出的电功率。
6、原动机拖动直流并励发电机空载运行,正转时能够建立起稳定的端电压,则反转时( C )。
A、能够建立起与正转时极性相反的稳定端电压;B、能够建立起与正转时极性相同的稳定端电压C、不能建立起稳定的端电压D、无法确定将( B )。
7、若并励直流发电机转速上升20%,则空载时发电机的端电压UA、升高20%;B、升高大于20%;C、升高小于20%;D、不变。
8、直流电机的铁损、铜损分别( C )。
A、随负载变化,随负载变化;B、随负载变化,不随负载变化;C、不随负载变化,随负载变化;D、不随负载变化,不随负载变化。
9、一台变比为k=5的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为10,那么原边的励磁阻抗标幺值是( A )。
A、10; B、250; C、0.4; D 、2。
10、额定容量为N 100KVA S =,额定电压1N 2N /35000/400V U U =的三相变压器,其副边额定 电流为( A )。
电机学课后习题解答(配王秀和、孙雨萍编)
《电机学》作业题解(适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》)1-5 何为铁磁材料?为什么铁磁材料的磁导率高?答:诸如铁、镍、钴及他们的合金,将这些材料放在磁场后,磁场会显著增强,故而称之为铁磁材料;铁磁材料之所以磁导率高,是因为在这些材料的内部,大量存在着磁畴,这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的,对外不显示磁性,当把这些材料放入磁场中,内部的小磁畴在外磁场的作用下,磁极方向逐渐被扭转成一致,对外就显示很强的磁性,所以导磁性能强。
1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的?为何铁心采用硅钢片?答:铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中,铁心反复被磁化,铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转,致使磁畴之间不断碰撞,消耗能量变成热能损耗;又因为铁心为导体,处在交变的磁场中,铁中会产生感应电动势,从而产生感应电流,感应电流围绕着磁通做漩涡状流动,从产生损耗,称之为涡流损耗,之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高,导磁性能好,可降低涡流损耗,另一方面,采用薄片叠成铁心,可将涡流限制在各个叠片中,相当于大大增加了铁心的电阻,从进一步降低了涡流损耗。
1-13 图1-27所示为一铁心,厚度为0.05m,铁心的相对磁导率为1000。
问:要产生0.003Wb的磁通,需要多大电流?在此电流下,铁心各部分的刺痛密度是多少?解:取磁路的平均长度,上下两边的长度和截面积相等算一段,算作磁路段1,左侧为2,右侧为3。
磁路段1长度和截面积:()120.050.20.0250.55m =⨯++=l ,210.050.150.0075m =⨯=A ;41m1710.55 5.83610A wb 10004100.0075π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 磁路段2长度和截面积:20.1520.0750.30m =+⨯=l ,220.050.100.005m =⨯=A ;42m2720.30 4.77510A wb 10004100.005π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 磁路段1长度和截面积:30.1520.0750.30m =+⨯=l ,230.050.050.0025m =⨯=A ;43m3730.309.54910A wb 10004100.0025π-===⨯⨯⨯⨯l R uA 总磁阻:45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++⨯=⨯R R +R +R磁动势:5m 0.003 2.01610604.8A φ==⨯⨯=F R 励磁电流:604.8 1.512A 400===F i N在此电流下,铁心各部分的磁通密度分别为:110.030.4 0.0075φ===B TA220.030.6 0.05φ===B TA330.031.2 0.0025φ===B TA2-5 变压器做空载和短路试验时,从电源输入的有功功率主要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验,测得的输入功率相同吗?为什么?答:做空载试验时,变压器的二次侧是开路的,所以变压器输入的功率消耗在一次测的电阻和激磁(励磁)支路电阻上,空载时,变压器的一次侧电流仅为额定负载时的百分之几,加之一次侧电阻远远小于激磁电阻,所以输入功率主要消耗在激磁电阻上。
《电机学(上)》作业答案
《电机学》系列材料电机学作业参考答案福州大学电气工程与自动化学院电机学教研组黄灿水编2008-3-32-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。
解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有:高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =⨯⨯==低压侧: )(7.7214003105003322A U S I NNN =⨯⨯==2-3 设有一台500kV A 、50Hz 三相变压器,Dyn 连接,额定电压为10000/400V (1)试求一次额定电流及相电流,二次额定电流及相电流(2)如一次每相绕组的线圈有960匝,问二次每相绕组的线圈有几匝?每匝的感应电动势为多少?(3)如铁芯中磁通密度的最大值为1.4T ,求该变压器铁芯的截面积?(4)如在额定运行情况下绕组中的电流密度为3A/mm 2,求一、二次绕组各应有的导线截面?解:(1))(9.28100003105003311A U S I N N N =⨯⨯==)(7.1639.28311A I I N ===ϕ)(7.7214003105003322A U S I NN N =⨯⨯==)(7.72122A I I N ==ϕ(2)由21213/N N U U N N =可得, 2.22100003/4009601212=⨯=⋅=N N U U N N 取N 2=22匝每匝感应电动势为: )(5.102234003U 22V N E N =⨯==每匝(3)由S B N f N f E m m 2121244.444.4=Φ=得:)(8.3374.1225044.43/40044.42212cm B N f E S m =⨯⨯⨯==(4))(57.537.163211mm I S ===ϕ)(57.24037.7213222mm I S ===ϕ 2-5、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器,其参数如下:r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω,在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ,空载电流I 0为额定电流的5%。
14秋西交《电机学(高起专)》在线作业答案
西交《电机学(高起专)》在线作业一、单选题(共20 道试题,共80 分。
)1. 一台变压器进行空载实验,当高压侧加额定电压或低压侧加额定电压分别进行测量,所得空载损耗()。
A. 前者大B. 后者大C. 相等D. 不能这样测正确答案:C 满分:4 分得分:42. 若要改变并励直流发电机的电枢两端的正负极性,则采用的方法应为()。
A. 改变励磁绕组的接线B. 改变电枢绕组接线C. 改变原动机的转向D. 即改变原动机转向又改变励磁绕组的接线正确答案:D 满分:4 分得分:43. 一台三相变压器,SN=20kV A,U1N/U2N=1000/400V,Y,d接法,当此变压器额定运行时,二次侧的每相电流值为()A. 50AB. 28.87AC. 16.67A正确答案:C 满分:4 分得分:44. 若在启动笼型异步电动机时,定子绕组中外串电阻增大时,则Tst和Ist分别为()A. 增大,减小B. 减小,增大C. 减小,减小D. 增大,增大正确答案:C 满分:4 分得分:45. 三相交流电机的定子合成磁势为圆形旋转磁势,其幅值表达式中的电流I1为()A. 每相电流的最大值B. 每相电流的有效值C. 线电流D. 三相电流的代数和正确答案:B 满分:4 分得分:46. 某一台三角形接线的交流电机的定子对称三相绕组,当点机运行时有一相绕组断线时,产生的基波磁势性质是()磁势。
A. 椭圆形旋转B. 脉振C. 圆形旋转正确答案:A 满分:4 分得分:47. 直流发电机电刷在与位于几何中线上的导体相接触的位置,若磁路不饱和,这时电枢反应是()。
曾令全电力出版社出版 《电机学》习题解答答案
第二篇 变压器曾令全主编 电力出版社出版的《电机学》书后习题解答参考答案第一章 变压器的基本工作原理及结构1-1 易于绝缘散热,铁心:导磁,构成磁路、绕组:导电,构成电路、油箱:支撑变压器本体,起到绝缘散的作用、套管:电的导入和导出。
1-2 导磁,构成磁路,降低铁损。
1-3 额定电压,额定电流、额定容量,一次侧加额定电压二次侧的空载电压。
1-4 A 51N =I A 4.2172N =I1-5 A 5.161N N 1==I I φ A 65.912N =I A 91522N .=φI第二章 变压器的运行原理2-1 能量传递媒介的作用,漏磁压降的作用,激磁电抗和漏电抗。
2-2 激磁电抗、漏电抗、短路电抗;激磁电抗不相等,漏电抗和短路电抗相等;因电压不变,可以认为参数不变;短路阻抗影响短路电流、电压变化率。
2-3 不饱和,为正弦波;饱和为尖顶波,非线性的原因。
2-4 空载电流小,忽略了空载铜耗;短路时电压低,忽略铁耗;略有差别。
2-5 励磁电流下降、铁耗下降、漏抗增大、电压变化率增大。
2-6 一样但计算值差K 2倍。
2-7 去耦合、保持有无功功率(损耗)不变,磁势不变;低压到高压的折算为:电压乘K 、电流除K 、阻抗乘K 2;用标幺值表示时无需折算。
2-8(1)匝匝222 40721==N N(2)A 74.571N =I k VA 1000N =S(3)kW 10002=P kW 9002=P kW 8502=P2-9 (1)Ω=Ω=Ω=724.19 747.17 607.8k k k Z x r(2)Ω='Ω='Ω='029.0 02608.0 01265.0k k kZ x r (3)02458.0 0247.0 01191.0 012.02121====****x x r r0548.0 04928.0 02391.0k k k ===***Z x r(4)%928.4 %391.2 %48.5kx kr k ===u u u(5)2.39% 4.87% -1.046%2-10 36818kV 53.5A 0.77(滞后)2-11 (1)1.16Ω 3.83Ω 4Ω (2)389.7V2-12 10490 27151 000520 0528k m k m ....====****x x r r2-13 98.38% 0.5672-14 (1)0549.0 3.62 0032.0 69.4k m k m ====****x x r r(2)容性 0.998(超前) (3) 99.6%2-15(1)高压侧励磁参数和短路参数分别为: Ω=Ω=Ω=Ω=9823.0 1234 0574.0 3.104k m k m x x r r 0549.0 27.151 0052.0 05.28k m k m ====****x x r r(2) 99.45% 3.55%U% kV 076.62==∆=ηU(3)%51.99m ax =η第三章 三相变压器3-1(a )Y ,y10 (b )Y ,d3 (3)D ,y1 (d )D ,d63-23-3 空载无环流、负载按各自的容量的比例分配负荷,各相的电流同相位;变比相同、组别一致、短路阻抗的标幺值相同(短路阻抗角相等)3-4 复合分配不合理,大的有利。
《电机学(Ⅰ)》第一次作业答案
我的作业列表 - 《电机学(Ⅰ)》第一次作业答案欢迎你,窦建华(FH112258006)你的得分:97.5完成日期:2013年12月11日19点57分说明:每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案,标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。
一、单项选择题。
本大题共23个小题,每小题2.5 分,共57.5分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.将50Hz 的变压器接到60Hz电源上时,如外加电压不变,则变压器的铁耗()。
( B )A.变大B.变小2.当一台变压器的原边匝数比设计少10%(副边匝数正常)则下列各值的变化为:磁通()。
( A )A.变大B.变小C.不变3.一台Y/ -12和一台Y/ -8的三相变压器,变比相等,能否经过改接后作并联运行()。
( A )A.能B.不能C.不一定D.不改接也能4.一台 50Hz的变压器接到60Hz的电网上,外时电压的大小不变,激磁电流将()( B )A.增加B.减小C.不变.5.变压器负载呈容性,负载增加时,副边电压()。
( C )A.呈上升趋势B.不变C.可能上升或下降6.单相变压器铁心叠片接缝增大,其他条件不变,则空载电流()。
( A )A.增大B.减小C.不变7.一台单相变压器额定电压为220/110V。
Y/y-12接法,在高压侧作短路实验,测得的短路阻抗标幺值为0.06,若在低压侧作短路实验,测得短路阻抗标幺值为()( A )A.0.06B.0.03C.0.12D.0.248.( A )A.0B.C.9.一台50Hz的三相电机通以60 Hz的三相对称电流,并保持电流有效值不变,此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小()。
( C )A.变大B.减小C.不变10.单相绕组的基波磁势是()。
( B )A.恒定磁势B.脉振磁势C.旋转磁势11.交流电机定、转子的极对数要求()。
( B )A.不等B.相等C.不可确定12.( A )A.B.C.D.13.三相异步电动机气隙增大,其他条件不变,则空载电流()。
电机学(上)智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)
电机学(上)智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)第一章测试1.按照能量转换职能分类,电机可以分为:()答案:发电机;控制电机;变压器;电动机2.按照运行速度分类,电机可以分为:()答案:变压器;异步电机;直流电机;同步电机3.磁场是运动电荷(电流)的周围空间存在着一种特殊形态的物质。
()答案:对4.铁磁材料如铁、镍、钴及其合金,其磁导率远大于真空磁导率。
()答案:对5.线圈中磁链的变化时,若磁通本身就是由交流电流所产生,也就是说磁通本身随时间在变化着,这样产生的电势称为变压器电势。
()答案:对6.若线圈磁通本身不随时间变化,但由于线圈与磁场间有相对运动而引起线圈中磁链的变化,这样产生的电势称为运动电势或速度电势。
()答案:对7.磁场能量主要存储在气隙中。
()答案:对8.当导磁材料位于交变磁场中被反复磁化,导磁材料中将引起能量损耗,称为铁芯损耗。
铁芯损耗分为两部分:磁滞损耗和涡流损耗。
()答案:对9.在恒定磁场中的静止导磁体内是不会引起能量损耗的。
()答案:对10.电机通过磁场储能来实现机、电能量转换。
()答案:对第二章测试1.关于直流电机结构的描述,下述表达正确的是:()答案:电枢绕组嵌在电枢铁芯槽中;换向器将电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电势;换向极绕组与电枢绕组串联,激励换向极磁通;励磁绕组套在磁极铁芯上2.直流电机的励磁方式包括:()并励答案:串励;复励;他励3.直流的电枢绕组是闭合绕组。
()答案:对4.关于直流电动机的回馈制动,正确的是:()电动机的反电势E大于电机电源电压U答案:为保证励磁,需将串励绕组改为他励,且施加一定的励磁电压;适用于由串励电动机驱动的升速场合,如电车下坡;电功率回馈至电网5.为使直流电机电刷间导出的电势有最大值,电刷应与电势为零的元件所连接的换向片相连接。
()答案:对6.为实现直流电动机的调速,下述说法正确的是:()答案:调节外施电源电压U;调节励磁电流以改变每极磁通;基本要求是调速幅度宽广、调速连续平滑、损耗小、经济指标高等;电枢回路中引入可调电阻7.直流电机的交轴电枢反应使气隙磁场发生畸变,磁密分布不均匀,物理中性线(磁密过零点)偏离几何中性线。
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变,因此励磁磁动势不变, F0 F0
F0 I01.5N1 , F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变,因此励磁磁动势也不变:
F0 F0
F0 N0I0 , 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ,
2I0
|
Zm
|
答:励磁电抗 X m 对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心.其磁
阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此 X m 的值很大.此外,铁心的磁导率不 是一个常数,它随磁通密度的增加而变小.磁阻与磁导率成反比,所以励磁 电抗和铁心磁导率成正比.由于短路试验时电压低、主磁通小,而空载试验 时加额定电压、主磁通大,所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电 抗大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即 负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等.
231088 北交《电机学》在线作业一 15秋答案解读
北交《电机学》在线作业一一、单选题(共 5 道试题,共 10 分。
)1. 异步电动机的转子由()、转子铁芯和转子绕组3部分组成。
. 机座. 转轴. 定子铁芯. 定子绕组正确答案:2. 绝缘材料按照耐热能力可分为()个等级。
. 3. 4. 5. 6正确答案:3. 直流电机按励磁方式不同,可分为他励电机,并励电机,串励电机和()。
. 自励电机. 外励电机. 混励电机. 复励电机正确答案:4. 直流电机的起动方法有()种。
. 2. 3. 4. 5正确答案:5. 三相异步电动机定子绕组的连接方式有()种。
. 2. 3. 4. 5正确答案:北交《电机学》在线作业一二、多选题(共 5 道试题,共 15 分。
)1. 电机中所用的材料可分为( )。
. 导电材料. 导磁材料. 绝缘材料. 结构材料正确答案:2. 同步发电机的运行特性有()。
. 空载特性. 短路特性. 外特性. 调整特性正确答案:3. 同步发电机按转子结构不同,可分为()。
. 隐极式. 凸极式. 卧式. 立式正确答案:4. 变压器按铁芯结构分,可分为( )。
. 心式变压器. 壳式变压器. 升压变压器. 降压变压器正确答案:5. 准同步法并列的条件有()。
. 相序一致. 频率相等. 电压大小相等. 电压相位相同正确答案:北交《电机学》在线作业一三、判断题(共 25 道试题,共 75 分。
)1. 通过改变转子回路电阻而改变转差率适用于鼠笼式异步电动机的调速。
( ). 错误. 正确正确答案:2. 当异步电动机在断线前为额定负载运行时,缺相后,如果这时电动机的最大转矩仍大于负载转矩,则电动机还能继续运行。
( ). 错误. 正确正确答案:3. 异步电动机的气隙比其他旋转电机都大,一般为0.2~2mm。
( ). 错误. 正确正确答案:4. 汽轮发电机转子采用隐极式,水轮发电机转子采用凸极式。
( ). 错误. 正确正确答案:5. 由于异步电动机的功率和效率都是在额定负载附近达到最大,因此,选择异步电动机时,应使电动机额定功率和负载大小相匹配。
电机学课后习题答案
电机学课后习题答案问题1:简述直流电机的工作原理。
答案:直流电机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电通过电机的定子线圈时,会在定子中产生磁场。
这个磁场与转子中的电流相互作用,产生力矩,使转子旋转。
转子的旋转方向取决于电流的方向以及磁场的方向。
问题2:解释同步电机和异步电机的区别。
答案:同步电机和异步电机的主要区别在于它们的转速与电网频率的关系。
同步电机的转速严格与电网频率同步,即转速等于电网频率乘以极对数。
而异步电机的转速则略低于同步转速,存在滑差,这是因为异步电机的转子电流是感应产生的,而不是直接供电。
问题3:三相异步电机的启动方式有哪些?答案:三相异步电机的启动方式主要有以下几种:1. 直接启动:将电机直接接入电网,适用于小型电机。
2. 星-三角形启动:在启动时将电机接成星形,以降低启动电流,启动后再切换为三角形连接。
3. 自耦变压器启动:使用自耦变压器降低启动时的电压,从而减小启动电流。
4. 软启动器启动:通过电子控制技术逐渐增加电机的启动电压和电流,实现平滑启动。
问题4:解释变压器的工作原理。
答案:变压器的工作原理基于电磁感应。
它由两个或多个线圈组成,这些线圈围绕同一个铁芯。
当交流电通过初级线圈时,会在铁芯中产生变化的磁通量,这个变化的磁通量会在次级线圈中感应出电动势。
变压器的输出电压与输入电压之比等于次级线圈与初级线圈的匝数比。
问题5:电机的效率如何计算?答案:电机的效率是输出功率与输入功率之比,通常用百分比表示。
计算公式为:\[ \text{效率} = \left( \frac{\text{输出功率}}{\text{输入功率}} \right) \times 100\% \]输出功率是指电机轴上的实际输出功率,而输入功率是电机消耗的电能功率。
结束语:电机学的学习不仅需要理解理论知识,还需要通过课后习题来加深对知识点的掌握。
希望上述答案能够帮助你更好地理解电机学的基本概念和原理。
《电机学》课后习题答案(3-7单元)
第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心? 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83.8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上,等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小,而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么? 解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些cu P :如果是同一电流,则无差别。
西交《电机学(高起专)》在线作业 满分答案
西交《电机学(高起专)》在线作业一、单选题(共 20 道试题,共 40 分。
)1. 由定子对称三相绕组产生的次空间谐波磁动势,旋转速度()。
A. 等于零B. 是基波磁场转速的ν倍C. 等于基波磁场转速D. 是基波磁场转速的1/ν倍正确答案:D2. 变压器在负载运行时,建立主磁通的激磁磁动势是()。
A. 一次绕组产生的磁动势B. 二次绕组产生的磁动势C. 一次和二次绕组产生的合成磁动势D. 以上都不对正确答案:C3. 一台单相变压器在高压侧做空载试验求得的参数与在低压侧做实验所求得的参数相比为( ),假设变比为kA. 大于k2倍B. k2倍C. k倍D. 相等正确答案:A4. 一台三相异步电动机,频率为50Hz,极对数为2,则同步转速为( )r/minA. 1000B. 1500C. 3000D. 750正确答案:B5. 某一台三角形接线的交流电机的定子对称三相绕组,当电机额定运行时产生的基波磁势性质是( )磁势A. 椭圆形旋转B. 脉振C. 圆形旋转正确答案:C6. 设三相异步电动机正常运行时,其定子旋转磁势的转速为,转子电流产生的旋转磁势相对于定子的转速为,则以下正确的是( )A. n1=n2B. n1>n2C. n1<n2正确答案:A7. 一台三相电力变压器,SN=20kVA, U1N/U2N=10000V/400V,采用Yd(星形/三角形)连接,则电压比为( )A. 14.43B. 25C. 6.33D. 10正确答案:A8. 某台三相变压器,SN=200kVA,U1N=1000V,U2N=400V,Y,d联结,当该变压器额定运行时,二次侧的额定电流值是( )A. 500B. 288.7C. 166.7D. 96.25正确答案:B9. 变压器在负载运行时,作用在铁心上用以建立主磁通的激磁磁动势是()A. 一次绕组产生的磁动势B. 二次绕组产生的磁动势C. 一次和二次绕组产生的合成磁动势D. 以上都不对正确答案:C10. 直流电动机降压调速稳定后,若磁场及负载转矩不变,则( )不变A. 输入功率B. 电枢电流C. 输出功率D. 转速正确答案:B11. 一台并励直流电动机空载运行时,若不慎将励磁回路断开,电机转速降( )A. 升到某一值后稳定运行B. 减速后停转C. 增加到不允许的值即“飞车”D. 原速运行正确答案:C12. 同步电机中,()与电磁转矩的产生及能量的转换直接相关。
(完整版)《电机学》课后习题答案
《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 EfN 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 Lψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
电机学习题答案(精品文档)
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dtd Ne 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 diL 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ρ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μ随B 变化,即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。
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?答:电机运行时,热量主要来源于各种损耗,如铁耗、铜耗、机械损耗和附加损耗等。
天大14秋《电机学》在线作业一答案
《电机学》在线作业一
单选题判断题
一、单选题(共10 道试题,共50 分。
)
1. 在仪表使用的电流互感器中,为了确保安全一般要注意电流互感器()
A. 可以开路
B. 不可以开路
C. 可短路,
D. 不可短路
-----------------选择:B
2. 直流电动机正常运行时,其电磁转矩的方向与转子旋转方向()
A. 相同
B. 相反
C. 无关
D. 无法确定
-----------------选择:A
3. 一台他励直流发电机转速下降10%,而励磁电流和电枢电流均不变,则()
A. 电枢电势下降10%
B. 电磁转矩下降10%
C. 电枢电势和电磁转矩都下降10%
D. 电枢电势和电磁转矩都不变
-----------------选择:A
4. 直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于()
A. 主磁极轴线的位置
B. 电刷的位置
C. 转子旋转方向
D. 无法确定
-----------------选择:A
5. 一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机运行,如果发电机的励磁电流和负载电阻保持不变,而电动机转速增加,发电机的输出功率将()
A. 增大
B. 减小
C. 不变
-----------------选择:A
6. 一台额定转速为1000r/min的并励直流电动机在额定状态运行时输入功率为10kW,若在电枢回路中串电阻调速,保持负载转矩不变,当转速为800r/min时的输入功率为()
A. 10kW
B. 8kW
C. 12.5kW
D. 无法确定
-----------------选择:D。
《电机学》各章练习题与自测题参考答案
《电机学》各章练习题与自测题参考答案第1章 思考题与习题参考答案1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压,而不能改变频率?答:变压器是根据电磁感应原理实现变压的。
变压器的原、副绕组交链同一个主磁通,根据电磁感应定律dtd Ne φ=可知,原、副绕组的感应电动势(即电压)与匝数成正比,所以当原、副绕组匝数21N N ≠时,副边电压就不等于原边电压,从而实现了变压。
因为原、副绕组电动势的频率与主磁通的频率相同,而主磁通的频率又与原边电压的频率相同,因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同,所以,变压器能够改变电压,不能改变频率。
1.2变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电压吗,为什么?答:若一次绕组接直流电源,则铁心中将产生恒定的直流磁通,绕组中不会产生感应电动势,所以二次侧不会有稳定的直流电压。
1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成?答:变压器铁心的主要作用是形成主磁路,同时也是绕组的机械骨架。
采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗,而用薄的(0.35mm 厚)表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗(涡流损耗与硅钢片厚度成正比)。
1.4 变压器有哪些主要部件,其功能是什么?答:变压器的主要部件是器身,即铁心和绕组。
铁心构成变压器的主磁路,也是绕组的机械骨架;绕组构成变压器的电路,用来输入和输出电能。
除了器身外,变压器还有一些附属器件,如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。
1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的?答:变压器一次绕组加额定电压,二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。
1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计?答:变压器传递电能时,内部损耗很小,其效率很高(达95%以上),二次绕组容量几乎接近一次绕组容量,所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。
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《电机学》系列材料电机学作业参考答案福州大学电气工程与自动化学院电机学教研组黄灿水编2008-3-32-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器,初级、次级侧绕组均系星形连接,试求高压方面和低压方面的额定电流。
解:由已知可得:kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=,则有:高压侧:)(25.8350003105003311A U S I N N N =⨯⨯==低压侧: )(7.7214003105003322A U S I NNN =⨯⨯==2-3 设有一台500kV A 、50Hz 三相变压器,Dyn 连接,额定电压为10000/400V (1)试求一次额定电流及相电流,二次额定电流及相电流(2)如一次每相绕组的线圈有960匝,问二次每相绕组的线圈有几匝?每匝的感应电动势为多少?(3)如铁芯中磁通密度的最大值为1.4T ,求该变压器铁芯的截面积?(4)如在额定运行情况下绕组中的电流密度为3A/mm 2,求一、二次绕组各应有的导线截面?解:(1))(9.28100003105003311A U S I N N N =⨯⨯==)(7.1639.28311A I I N ===ϕ)(7.7214003105003322A U S I NN N =⨯⨯==)(7.72122A I I N ==ϕ(2)由21213/N N U U N N =可得, 2.22100003/4009601212=⨯=⋅=N N U U N N 取N 2=22匝每匝感应电动势为: )(5.102234003U 22V N E N =⨯==每匝(3)由S B N f N f E m m 2121244.444.4=Φ=得:)(8.3374.1225044.43/40044.42212cm B N f E S m =⨯⨯⨯==(4))(57.537.163211mm I S ===ϕ)(57.24037.7213222mm I S ===ϕ 2-5、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器,其参数如下:r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω,在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ,空载电流I 0为额定电流的5%。
假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等,试求各参数的标么值,并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。
解:在一次侧计算有:)(55.422001010311A U S I N N N=⨯==)(48455.42200111Ω===N N N I U Z 10220220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A))(6.3036.010222'2Ω=⨯==r k r)(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k)(0.27262.72222Ω=+=+=k k k x r Z∴ )(1347228.070220Ω===I p r Fe m)(9649228.0220000Ω===I U Z m )(9555134796492222Ω=-=-=m m m r Z x∴ 015.04842.71*===N k k Z r r 78.248413471*===N m m Z r r 054.0484261*===N k k Z x x 74.1948495551*===N m m Z x x 056.0484271*===N k k Z Z Z 94.1948496491*===N m m Z Z ZT 型等效电路近似等效电路2-9、设有一台125000kV A ,50 Hz ,110/11kV ,YNd 连接的三相变压器,空载电流I 0=0.02I N ,空载损耗p 0=133kW ,短路电压u k*=0.105,短路损耗p kN =600kW 。
(1)试求励磁阻抗和短路阻抗。
作出近似等效电路,标明各阻抗数值。
(2)设该变压器的二次侧电压保持额定,且供给功率因数0.8滞后的额定负载电流,求一次电压及一次电流。
(3)应用题(2)的近似结果按定义求电压变化率和效率。
并与由实用公式计算结果进行比较。
'2 '''2''(4)求出当该变压器有最大效率时的负载系数以及最大效率(设8.0cos 2=θ) 解:(1)在一次侧进行计算有)(6561011031012533611A U S I NN N =⨯⨯⨯==)(8.9610125630062211Ω=⨯==N N NS U Z I 0=0.02I 1N =0.02×656=13.1 (A))(6.2571.13310133323200Ω=⨯⨯==I p r m )(48411.133********1Ω=⨯⨯==I U Z N m)(48346.25748412222Ω=-=-=m m m r Z x∵ 0048.0101251060063*=⨯⨯==N kN k S p r105.0**==k k U Z)(1049.00048.0105.0222*2**Ω=+=-=k k k r Z x ∴ )(465.08.960048.01*Ω=⨯==N k k Z r r )(15.108.961049.01*Ω=⨯==N k k Z x x)(2.108.96105.01*Ω=⨯==N k k Z Z Z(2) 根据上述近似等效电路,以U 2’为参考相量,则有: 77.511311021=⨯==φφU U k0105.630101177.50332'2∠⨯=∠⨯⨯=∠=NkU U'2x 'x '近似等效电路9.366569.3677.510113101259.363333622'2-∠=-∠⨯⨯⨯⨯=-∠⨯==k U S k I I N N N∵3.467937)15.10465.0(9.366560105.633'2'21∠=+⨯-∠+∠⨯=+=j Z I U U k6.820.1448346.2573.4679371-∠=+∠==j Z U I m m7.379.6629.366566.820.14'21-∠=-∠+-∠=+=I I I m (3)在一次侧加额定电压、二次侧额定负载时,有:22'2'2'2'215142)4242()15.10465.0(9.366560++=+⨯-∠+∠=+=U j U Z I U U k N N 根据模相等可得:22'2235142)4242()310110(++=⨯U解得:)(100.593'2V U ⨯=1022577.5100.593'22=⨯==k U U根据定义:%0.7%100101110225101133222=⨯⨯-⨯=-=∆N N U U U U 根据实用公式:%68.6%100)6.01049.08.00048.0(%100)sin cos (2*2*=⨯⨯+⨯=⨯+=∆θθk k x r U根据(2)的结果有:%6.99%100)42cos(9.662679378.03/65611cos cos %10011122212=⨯-⨯⨯⨯⨯==⨯=θθηI U I U P P 根据实用公式:%3.99%10010133106008.01012518.0101251%100cos cos 3366222=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯++=p p S S kN N N βθβθβη(4)当47.06001330===kN p p β时: %3.99%100101331060047.08.01012547.08.01012547.0%100cos cos 33266222max =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯++=p p S S kN N N βθβθβη补1: 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器(表示初级三相绕组接成星形,次级三相绕组接成三角形)。
试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。
解:由已知可得:MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=,则有:高压侧额定线电压: kV U N 1101= 额定线电流: )(0.84101103101633611A U S I NN N =⨯⨯⨯==额定相电压: kV U U N5.633110311===φ额定相电流: )(8411A I I N ==φ低压侧额定线电压: kV U N 112= 额定线电流: )(84010113101633622A U S I NN N =⨯⨯⨯==额定相电压: kV U U N 1122==φ 额定相电流: )(4853840322A I I N ===φ补2:设有一台50kV A ,50 Hz ,6300/400V ,Yy 连接的三相铁芯式变压器,空载电流I 0=0.075I N ,空载损耗p 0=350W ,短路电压u k*=0.055,短路损耗p kN =1300W 。
(1)试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0,以及短路参数r k 、x k ,所有参数均归算到高压侧,作出该变压器的近似等效电路。
(2)试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。
解:(1)在高压侧计算有)(58.46300310503311A U S I NN N =⨯⨯==)(2.79458.4363003111Ω=⨯==NN N I U ZI 0=0.075I 1N =0.075×4.58=0.344 (A))(986344.03350322000Ω=⨯==I p r)(10572344.0363003010Ω=⨯==I U Z N)(10526986105722220200Ω=-=-=r Z x∵ 026.0105013003*=⨯==N kN k S p r055.0**==k k U Z)(048.0026.0055.0222*2**Ω=+=-=k k k r Z x∴ )(7.202.794026.01*Ω=⨯==N k k Z r r )(1.382.794048.01*Ω=⨯==N k k Z x x(2)由题目知:β=1、cos θ2=0.8,则有:%96.4%100)6.0048.08.0026.0(%100)sin cos (2*2*=⨯⨯+⨯=⨯+=∆θθk k x r U%9635013008.0105018.010501%100cos cos 330222=++⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯++=p p S S kN N N βθβθβη'2''近似等效电路3-1、有一三相变压器,其一次、二次绕组的同极性端和一次端点的标志如图3-13所示。