电机学(第二版)完整版答案

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

0μμδδB H B H Fe Fe Fe =<<=

∨0-9 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H B I R H 0,2.μπ==，得每根输电线单位长度上所受的电磁力为

m N lI R I BlI f .102

21

10010423270--=⨯⨯⨯⨯===πππμ

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2Ω。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：w p p p cu

Fe 2021222

=⨯-=-∑=

2.01

11022

cos =⨯==S P ϕ

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？

Δ1-2 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？ Δ1-4 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，S N =5000kVA ，U 1N /U 2N =10/6.3kV ，试求原、副方的额定电流。 解：A U S I N N N

50010

101050003311=⨯⨯== A U S I N N N

65.79310

3.61050003322=⨯⨯== ∨1-6 一台三相变压器，S N =5000kVA ，U 1N /U 2N =35/10.5kV ，Y ，d 接法，求原、副方的额定电流。 解：A U S I N N N 48.821035310500033

3

11=⨯⨯⨯==

A U S I N

N

N 9.27410

5.10310500033

3

22=⨯⨯⨯==

第2 章

Δ2-1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？

Δ2-3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？

Δ2-4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？

Δ2-5一台额定电压为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？

Δ2-6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？

Δ2-8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？

Δ2-9 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，S N=5000kVA,U1N/U2N=35/6.0kV,f N=50H Z,铁心有效面积A=1120cm2，铁心中的最大磁密B m=1.45T，试求高、低压绕组的匝数和变比。

解: 高压绕组的匝数

152410112045.12

5044.4103544.444.44

3

111=⨯⨯⨯⨯⨯==

≈-π

φA

fB U f U N av N

m N

变压器的变比83.56352121==≈=kV kV

U U N N k N

N 低压绕组的匝数261

152412===N N