电机学作业题

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？

4

2

..........................

1-

4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。铁心截面积

S = 9^10 m ,磁路平均长度

I =0.3m ，铁心磁导率 ％=5000她；气隙长度6 = 0.0005m ，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？

卜0 =4兀=<10^7 H/m o

----------------------------------------------------------------- 交作业 1——

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=20000kVA,U 1W 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47k 叫不计环境温度影响，计算变压器

归算到高压侧的激磁阻抗参数 (实际值)。(k=11.5455,R=3026,X=32083)

2

U 2 2 11勺03

-

Z m =k 2

K 二=11.552 K --------------- = 32225.77。

12 45.5

2

P 2 47 10 R m =k 2 2=11.552 — =3028.58' 1 12 45.52

X m = jZ m f-H =J32225.772-3028.582 =32083.14Q

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

U 1N

U 2N

127

11

=11.55

抗参数(实际值)。(I=157.48,R=5.202,X=58.44)

!IN S N 20000=157.5A 127 Z k U 1N U ik 9240 ------- =58.67"

I 1k 157.5 P 1k 129000 = _2

I 1k 157.5 =5.2" X k =\；

'|Z k |2-Rk =v'58.72 -5.22

=58.47。 3)上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率 因数 cos 4 =0.8。(Z=645.08+483.81j,z=639.8+425.4j)

----------------------------------------------------------------- 交作业 2-

2-5:什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？说明联结组别 Yd11的含义。 2-6:三相变压器，额定容量 5000kVA ，额定电压10kV/6.3kV , Yd 连接，计算 1) 一、二次侧的额定电流； 288.7A,458.2A

I 1N _ S N

5000 一 3U 1N 一 1.732 10 = 288.68A I 2N

S N ■3U 2N 5000 -- =458.23A 1.732 6.3 2) 一、二次侧的额定相电压和额定相电流。 5.774kV,6.3kV,288.7A,264.6 因为是 Yd 接法，所以 I 1N = I 1^ = 288.68A ,U@ = U 1N

= ——— =5.774kV '

'、3 1.732

U 2必=U 2N =6.3kV 12小=，^ = 458.23 = 264.57 A " ' 3 1.732

2-7:变压器的并联运行条件是什么？ 2- 8 : 2-4中变压器，满负荷运行时， cos© =0.8,利用简化等效电路，利用标幺值计算该变 压器的电压调整率。(Zb=806.4, 0.0486) ----------------------------- 交作业 3—— 第三章：直流电动机

3- 1:简述直流电动机结构。什么是直流电动机的励磁方式？直流电动机有哪些励磁方式？ 3-2:什么是直流电动机的额定功率、额定电压和额定电流？ 3-3:什么是直流电动机的电枢反应，电枢反应对直流电动机什么性能有影响？ 3-4: 一台并励直流电动机，额定功率 2.6kW ，额定电压110V ，额定电流 28A,额定转速 1470r/min ，电枢总电阻 Ra=0.15 Q ,励磁电阻 R fN =140 Q 。计算该电动机额定运行时的电动 势和电磁转矩。

U =Ea

R a i a

E a E10-0.15 (28-0.786) =106V P =E a Ia

e a

a

P 106 27.214

T e =圣= ---------------- =18.75N *m e 2 二 %

60

交作业 ---------------------- 4—— 3- 5 : 一台他励直流电动机，额定功率

P N =22kW 额定电压 U=220V,额定电流I N =115A,额

定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻 Ra=0.1 Q,忽略空载转矩 用。计算电机特性

1 . C e ①N 和理想空载转速； 2. 固有机械特性斜率； 3. 额定电磁转矩； 4. 电动机带恒转矩负载 T L =0.85T N 运行时的电机转速；

5. 电枢串1.5 Q 电阻时的人为特性（理想空载转速和曲线斜率） 3-

6 :直流电动机参数如 3-5 ,进行起动参数计算

直接起动时的电流和电磁转矩； 限制起动电流在 限制起动电流在 3-

7 :直流电动

机参数如 1 .电枢串1 Q 电阻，

2. 电压为100V,转速为多少；

3. 欲把转速调至 1000 r/min ,电枢串电阻值。

4. 欲把转速调至 800r/min ,电压值。

3- 8:直流电动机参数如 3-5,负载为位能性恒转矩负载（数值上等于额定电磁

转矩）

-200r/min 下放重物，计算电枢回路串电阻大小？

1. 能耗制动运行方式；

2. 倒拉反转制动运行方式。

交作业

第四章：交流绕组

4-

1:两导体（A , B ）位于四极交流电机定子上，沿转子旋转方向， A 超前B 10°

（空间机

I f

110 R fN

= 0.786A

T 0和电枢反应的去磁作 1. 2. 3. 2I N 时，电枢串电阻值； 2I N 时，电压值； 3-5 ,电机在额定状态下运行，进行调速计算

转速为多少；