電機(jī)學(xué)張廣溢郭前剛著重慶大學(xué)出版社課后答案電機(jī)習(xí)題

1、緒 論圖0-9 習(xí)題0-8附圖0-8 在圖0-9所示的磁路中，線圈n1、n 2中通入直流電流i1、i2，試問：（1） 電流方向如圖所示時(shí)，該磁路上的總磁動(dòng)勢為多少？（2） n 2中電流i2反向，總磁動(dòng)勢又為多少？（3） 若在圖中a、b處切開，形成一空氣隙，總磁動(dòng)勢又為多少？（4） 比較1、3兩種情況下鐵心中的b、h的相對大小，及3中鐵心和氣隙中h的相對大?。拷猓?） 2） 3）不變 4）由于，而，所以，。在3）中，由于，所以0-10 一個(gè)有鐵心的線圈，線圈電阻為2。將其接入110v交流電源，測得輸入功率為22w，電流為1a，試求鐵心中的鐵耗及輸入端的功率因數(shù)。解： 第一篇 變 壓 器2-10一

2、臺(tái)單相變壓器，sn=5000kva,u1n/u2n=35/6.0kv,fn=50hz,鐵心有效面積a=1120cm2，鐵心中的最大磁密bm=1.45t，試求高、低壓繞組的匝數(shù)和變比。解: 高壓繞組的匝數(shù)變壓器的變比低壓繞組的匝數(shù)2-11一臺(tái)單相變壓器，sn=100kva，u1n/u2n=6000/230v，r1=4.32，x1=8.9，r2=0.0063，x2=0.013。求：1) 折算到高壓側(cè)的短路參數(shù)rk、xk和zk；2) 折算到低壓側(cè)的短路參數(shù)k、k和k；3) 將1）、2）的參數(shù)用標(biāo)么值表示，由計(jì)算結(jié)果說明什么問題？4) 變壓器的短路電壓uk及其有功分量ukr、無功分量ukx；5) 在額

3、定負(fù)載下，功率因數(shù)分別為cos2=1、cos2=0.8（滯后）、cos2=0.8（超前）3種情況下的u。解: 1) 2) 3) 4) 5) u1( rk* cos2+ xk* sin2) ×100 =(0.0239×1.0+0.0504×0) ×100 =2.39 u2( rk* cos2+ xk* sin2) ×100 =(0.0239×0.8+0.0504×0.6) ×100 =4.87 u3( rk* cos2+ xk* sin2) ×100 =(0.0239×0.8 - 0.0504&#

4、215;0.6) ×100 = -1.052-12一臺(tái)三相變壓器，sn=750kva,u1n/u2n=10000/400v,y,d接法，f=50hz。試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，額定電壓時(shí)的空載電流i0=65a，空載損耗p0=3700w；短路試驗(yàn)在高壓側(cè)進(jìn)行，額定電流時(shí)的短路電壓uk=450v，短路損耗pkn=7500w（不考慮溫度變化的影響）。試求：1) 折算到高壓邊的參數(shù)，假定r1=2=,x1=2=；2) 繪出t形電路圖，并標(biāo)出各量的正方向；3) 計(jì)算滿載及cos2=0.8（滯后）時(shí)的效率n；4) 計(jì)算最大效率max。解：1) , 折算至高壓側(cè)的激磁參數(shù)：zm=k2m=14.432

5、5;10.66=2219.7 rm= k2m=14.432×0.875=182.2 = k2=14.432×10.62=2211.3 短路參數(shù)計(jì)算： zk =rk =xk=r1=2=x1=2=2) t形電路圖如下： 4) 滿載時(shí)的效率第 3 章3.10 一臺(tái)單相變壓器，220v110v，繞組標(biāo)志如題圖3-1所示。將x與a連接，高壓繞組接到220v的交流電源上，電壓表接在ax上，如a、 題圖3-1a同極性，電壓表讀數(shù)是多少？如a、a異極性呢？ 解：a、a同極性時(shí)壓表讀數(shù)是a、a異極性時(shí)壓表讀數(shù)是3-11 根據(jù)題圖3-2的接線圖，確定其聯(lián)結(jié)組別。 1） 2） 3） 題圖 3-2

6、解：1） 2） 3)3-13 兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，在sni=1000kav，snii=500kav，不允許任何一臺(tái)變壓器過載的情況下，試計(jì)算下列條件并聯(lián)變壓器組可供給的最大負(fù)載，并對其結(jié)果進(jìn)行討論。1）=0.9；2）=0.9；解：1），第一臺(tái)變壓器先達(dá)滿載。設(shè)，則2），第二臺(tái)變壓器先達(dá)滿載。設(shè)，則討論：可見，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，容量大的變壓器，其較小，則并聯(lián)變壓器組利用率較高。3-14 兩臺(tái)變壓器數(shù)據(jù)如下：sni=1000kav，uki=6.5，snii=2000kav，ukii=7.0聯(lián)結(jié)組均為y，d11額定電壓均為35/10.5kva?，F(xiàn)將它們并聯(lián)運(yùn)行，試計(jì)算：1）當(dāng)輸出為3000kva時(shí)，每臺(tái)

7、變壓器承擔(dān)的負(fù)載是多少？2）在不允許任何一臺(tái)過載的條件下，并聯(lián)組最大輸出負(fù)載是多少？此時(shí)并聯(lián)組的利用率是多少？解：1）由 得 2），第一臺(tái)變壓器先達(dá)滿載。設(shè)，則 3-15 某變電所總負(fù)載是3000kva，若選用規(guī)格完全相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，每臺(tái)變壓器的額定容量為1000kva。1）在不允許任何一臺(tái)變壓器過載的情況下需要幾臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行？2）如果希望效率最高，需要幾臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行？已知每臺(tái)變壓器的損耗是：=5.4kw，=15kw。 第 4 章4-6 有一臺(tái)三相變壓器，聯(lián)結(jié)組，試求：1）高壓方的穩(wěn)態(tài)短路電流及其標(biāo)么值；2）在最不利的情況下發(fā)生副方突然短路時(shí)短路電流的最大值和標(biāo)么值。 解：1）

8、2）第 5 章5-5 一臺(tái)三相雙繞組變壓器，sn=3150kva，u1n/u2n=400/110kv，po=105kw，pkn=205kw。如果改接成510/110kv自耦變壓器，試求：1） 自耦變壓器的額定容量、傳導(dǎo)容量和繞組容量各是多少？2） 在額定負(fù)載和cos=0.8的條件下運(yùn)行時(shí)，雙繞組變壓器和改接成自耦變壓器的效率各是多少？ 解：1） 自耦變壓器的繞組容量自耦變壓器的額定容量自耦變壓器的傳導(dǎo)容量3） 雙繞組變壓器的效率改接成自耦變壓器后po、pkn不變，其效率第6章6-8 已知z=24，2p=4，a=1，試?yán)L制三相單層繞組展開圖。解：，取單層鏈?zhǔn)荆@組展開圖如下：6-9 有一雙層繞組

9、，z=24，2p=4，a=2， 。試?yán)L出：（1）繞組的槽電動(dòng)勢星形圖并分相；（2）畫出其疊繞組a相展開圖。解：（1）槽電動(dòng)勢星形圖如右：（2）畫出其疊繞組a相展開圖如下 ：6-11 一臺(tái)三相同步發(fā)電機(jī)，f=50hz ，nn =1500r/min，定子采用雙層短距分布繞組：q=3，每相串聯(lián)匝數(shù)n=108，y接法，每極磁通量1=1.015×10-2wb，3=0.66×10-3wb，5=0.24×10-3wb， 7=1.015×10-4wb，試求：(1)電機(jī)的極對數(shù)；（2）定子槽數(shù)；（3）繞組系數(shù)kn1、kn3、kn5、kn7；（4）相電動(dòng)勢e1、e3、e5、

10、e7及合成相電動(dòng)勢e和線電動(dòng)勢el。解：（1）電機(jī)的極對數(shù) ；（2）定子槽數(shù) ；（3）繞組系數(shù) （4）電動(dòng)勢 第7章7-10一臺(tái)三相四極感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，pn=132kw，un=380v，in=235a，定子繞組采用三角形連接，雙層疊繞組，槽數(shù)z=72，y1=15，每槽導(dǎo)體數(shù)為72，a=4，試求：（1）脈振磁動(dòng)勢基波和3、5、7等次諧波的振幅，并寫出各相基波脈振磁動(dòng)勢的表達(dá)式；（2） 算三相合成磁動(dòng)勢基波及5、7次諧波的幅值，寫出它們的表達(dá)式，并說明各次諧波的轉(zhuǎn)向、極對數(shù)和轉(zhuǎn)速；（3） 分析基波和5、7次諧波的繞組系數(shù)值，說明采用短距和分布繞組對磁動(dòng)勢波形有什么影響。解：（1）額定相電流 ， 設(shè)三相

11、電流對稱，則各相基波脈振磁動(dòng)勢的表達(dá)式：（2），正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)， （3） 由計(jì)算可知，基波繞組系數(shù)值遠(yuǎn)大于5、7次諧波的繞組系數(shù)值，說明采用短距和分布繞組對基波磁動(dòng)勢幅值影響不大，而對5、7次諧波磁動(dòng)勢幅值大大減小，使電機(jī)磁動(dòng)勢波形近似為正弦波。7-11一臺(tái)三相二極汽輪發(fā)電機(jī)，pn=50000kw，un=10.5kv，y接法，cosn=0.85（滯后），槽數(shù)z=72，y1=28，nc=1，a=2，試求額定電流時(shí)：(1)相繞組磁動(dòng)勢的基波幅值及瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)三相合成磁動(dòng)勢的基波幅值及瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)畫出a相電流為最大值時(shí)的三相磁動(dòng)勢空間矢量及其合成磁動(dòng)勢空間矢量圖。解：（1）額定電流

12、 ，相繞組磁動(dòng)勢的基波幅值相繞組磁動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式(2)三相合成磁動(dòng)勢的基波幅值 設(shè)，三相繞組軸線為逆時(shí)針方向，則三相合成磁動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式(3)a相電流為最大值時(shí)的磁動(dòng)勢空間矢量圖(時(shí)) 7-12一臺(tái)三相交流電機(jī)，2p=4，z=36，定子繞組為單層，nc=40，a=1，y接法，若通以三相不對稱電流：，試寫出三相合成磁動(dòng)勢基波表達(dá)式，并分析該磁動(dòng)勢的轉(zhuǎn)向。7-13電樞繞組若為兩相繞組，匝數(shù)相同，但空間相距120°電角度，a相流入，問：（1）若，合成磁動(dòng)勢的性質(zhì)是什么樣的？畫出磁動(dòng)勢向量圖，并標(biāo)出正、反轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢分量；（2）若要產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，且其轉(zhuǎn)向?yàn)閺?a軸經(jīng)120°到+b軸的方向，電流ib應(yīng)是怎樣的，寫出瞬時(shí)值表達(dá)式（可從磁動(dòng)勢向量圖上分析）。解：（1）合成磁動(dòng)勢（基波）為橢圓旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。當(dāng)時(shí)，在+a軸，各自從+b軸倒退120°電角度。磁動(dòng)勢向量圖如下圖1所示。（2）若要產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，且其轉(zhuǎn)向?yàn)閺?a軸經(jīng)120°到+b軸的方向，電流ib應(yīng)是：,磁動(dòng)勢向量圖如下圖2所示。 圖