電氣工程概論課后習(xí)題答案

1、 第一章1電氣工程和電工科學(xué)的關(guān)系是什么？ 電氣工程的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué)。2與“現(xiàn)代五大工程”的其他工程相比，電氣工程的突出特點(diǎn)是什么？ 與其他工程相比，電氣工程的特點(diǎn)在于：他的出現(xiàn)首先不是來源與文明發(fā)展的自發(fā)需要，而是來源于科學(xué)發(fā)現(xiàn)。他以全新的能量形態(tài)開辟出一個人類文明的新領(lǐng)域。他的發(fā)展又伴生了電子工程，從而孕育出通信，計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)等工程領(lǐng)域，為信息時代的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 3為什么說第二次工業(yè)革命是以電氣化為主要特征的？ 在這一時期，發(fā)電，輸電，配電已形成了一氣輪機(jī)，水輪機(jī)為原動機(jī)，以交流發(fā)電機(jī)為核心，以變壓器與輸配電線路等組成的輸配點(diǎn)系統(tǒng)為“動脈”的輸電網(wǎng)，使電力的生產(chǎn)，應(yīng)用達(dá)到較高的水平

2、，并具有相當(dāng)大的規(guī)模。在工業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸中電力拖動，電力牽引，電動工具，點(diǎn)加工，點(diǎn)加熱等得到普遍應(yīng)用。4根據(jù)自己了解，電氣工程有哪些應(yīng)用？ 多電飛機(jī)，線控汽車，全電艦船。520世紀(jì)哪些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對電器工程的發(fā)展起到了重要作用？ 超導(dǎo)材料，半導(dǎo)體材料，永磁材料，超導(dǎo)磁體技術(shù)，電磁技術(shù)。6.電氣科學(xué)與電氣工程的發(fā)展史給你哪些啟發(fā)? 今天電能的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人類社會的生產(chǎn)，生活的各個領(lǐng)域，他不僅創(chuàng)造了極大的生產(chǎn)力，而且促進(jìn)了人類文明的極大進(jìn)步，徹底改變了人類社會生活方式，電氣工程也應(yīng)次被譽(yù)為“現(xiàn)代文明之輪” 7.21世紀(jì)電器工程科學(xué)的發(fā)展趨勢是什么? 將電氣科學(xué)與工程和近代數(shù)學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)，

3、生命科學(xué)，材料科學(xué)以及系統(tǒng)科學(xué)，信息科學(xué)等前沿融合，加強(qiáng)從整體上對大型復(fù)雜系統(tǒng)的研究，加深對微觀現(xiàn)象及過程規(guī)律性的認(rèn)識，同時用信息科學(xué)的成就改造與提升本學(xué)科并開創(chuàng)新的研究方向。8.為什么說21世紀(jì)電器工程與其他科學(xué)融合交叉是他的顯著特點(diǎn)? 21世紀(jì)的電氣工程科學(xué)將在與信息科學(xué)，材料科學(xué)，生命科學(xué)及環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的交叉和融合中獲得進(jìn)一步發(fā)展，創(chuàng)新和飛躍往往發(fā)生在學(xué)科的交叉點(diǎn)上，9電氣工程科學(xué)的基礎(chǔ)理論包括那些? 電路藜蘆，電磁理論，電磁計量理論等。10你認(rèn)為今后電氣工程還會有哪些新應(yīng)用? 電力大系統(tǒng)，電力傳動系統(tǒng)及電力電子變流系統(tǒng)中各問題基于新材料，新原理成為開拓新應(yīng)用領(lǐng)域的電機(jī)，電器，電能質(zhì)量

4、的理論及其測量控制，現(xiàn)代測量傳感技術(shù)。11你認(rèn)為還有那些計算機(jī)軟件可以用于今后的專業(yè)學(xué)習(xí)? MATLAB，PSPICE，EMTP，SABER，ANSOFT。 第二章 1.什么是電機(jī)的可逆原理? 發(fā)電機(jī)和電動機(jī)是同一種機(jī)器的兩種不同的功能，用其作為電流輸出裝置就是發(fā)電機(jī)，用其作為動力供給裝置就是發(fā)電機(jī)。這就是電機(jī)的可逆原理。2.電機(jī)有哪些不同的分類方法? 按照所應(yīng)用的電流種類，按照在應(yīng)用中的功能，按功率的大小。3為什么用電動機(jī)驅(qū)動車船可以簡化機(jī)械傳動系統(tǒng)? 可以簡化生產(chǎn)機(jī)械中的結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，能實現(xiàn)自動控制和遠(yuǎn)距離操作，講情繁重的體力勞動。 4.為什么交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)必將取代直流電機(jī)

5、調(diào)速系統(tǒng)? 交流電機(jī)主要應(yīng)用于功率較大，不需調(diào)速，長期工作的各種機(jī)械。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步。交流電機(jī)將占主導(dǎo)地位。5.為什么有人說永磁無刷直流電動機(jī)實際上是一種交流電動機(jī)? 因為其生產(chǎn)的交流正弦波實際上與交流電動機(jī)產(chǎn)生的正弦波類似/ 6為什么磁懸浮列車要用直線電動機(jī)驅(qū)動? 由于不能通過輪子將轉(zhuǎn)矩傳遞給鋼軌，磁懸浮列車都是由直線電動機(jī)驅(qū)動的 7電動汽車常用的電動機(jī)是哪幾種,各有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 目前電動汽車的驅(qū)動電動機(jī)主要是有直流電動機(jī)，異步電動機(jī)，永磁無刷電動機(jī)，開關(guān)磁阻電動機(jī)等。這些電動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：從發(fā)展來看，永磁無刷電動機(jī)體積小，重量輕，節(jié)能效果好，可以作成特殊形狀，因此一般認(rèn)為前景最好。目

6、前永磁電動機(jī)還存在成本高，容易退磁的缺點(diǎn)。無軌電車，有軌電車，電瓶車，電動自行車目前多數(shù)是靠直流電動機(jī)驅(qū)動的，今后也將逐步改為更可靠的交流電動機(jī)驅(qū)動8.電動機(jī)的選用要考慮那些因素? 選擇電機(jī)的種類是從交流或直流，機(jī)械特性，調(diào)速去起動性能，維護(hù)及價格幾個方面考慮的。9我國高壓電器和低壓電器是如何劃分的? 在我過，工作交流電壓在1000V及以下，直流電壓在1500V及以下的屬于低壓電器。工作交流電壓在1000V以上，直流電壓在1500V以上的屬于高壓電器。 10隔離開關(guān)與斷路器有什么區(qū)別? 斷路器是正常電路條件下或規(guī)定的異常電路條件下（如短路），在一定時間內(nèi)接通，分?jǐn)嗑€路承載電流的機(jī)械式開關(guān)電器，

7、由導(dǎo)電回路，可分觸頭，滅弧裝置，底座，傳動機(jī)構(gòu)及操作機(jī)構(gòu)等組成的。隔離開關(guān)是沒有專門滅弧裝置的電器開關(guān)，一面次一般不能帶負(fù)荷操作。隔離開關(guān)主要用于設(shè)備或線路的檢修和分段進(jìn)行電氣隔離，使檢查人員能清晰的判斷隔離開關(guān)處于分閘位置，達(dá)到安全操作和安全檢修的目的。11.繼電器的共同特點(diǎn)是什么? 當(dāng)輸入的物理量達(dá)到規(guī)定值時，其電器輸出電路被接通或阻斷的自動電器。 12.在電機(jī)學(xué)中哪幾方面的內(nèi)容最重要? 物理模型，數(shù)學(xué)模型，實際運(yùn)行，實驗測試。 第三章 1.為什么電力工業(yè)必須優(yōu)先與其他工業(yè)部門的發(fā)展? 電力工業(yè)是生產(chǎn)和銷售電能的行業(yè)。電力工業(yè)的任務(wù)是為社會提供能源，既向用戶提供安全，可靠，方便，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)

8、的電能。它是現(xiàn)代社會不可缺的一種功用事業(yè)。是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的重點(diǎn)和先行行業(yè)。電力工業(yè)必須優(yōu)先與其他工業(yè)部門的發(fā)展而發(fā)展，其建設(shè)和發(fā)展的速度必須適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的增長速度，只有這樣，國民經(jīng)濟(jì)各部門才能夠快速而穩(wěn)定地發(fā)展，這是社會的進(jìn)步，綜合國力的增強(qiáng)及人民物質(zhì)文化生活現(xiàn)代化的需要。2.電力系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成? 電力系統(tǒng)是由發(fā)電，變電，輸電，配電，用電等設(shè)備和相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，按規(guī)定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求組成一個同意系統(tǒng)。3.現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么? 電力系統(tǒng)技術(shù)上發(fā)展的特征可用“大機(jī)組，大電網(wǎng)，高電壓”來描述，可靠性也成為電力系統(tǒng)規(guī)劃，設(shè)計，運(yùn)行考慮的首要因素。20

9、世紀(jì)60年代以來，以控制，通信和計算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)與廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，信息化，智能化技術(shù)日益提高了電力系統(tǒng)的自動化水平。以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，直流輸電技術(shù)成為成熟技術(shù)，靈活交流輸電技術(shù)也得到了重視和發(fā)展。以上這些構(gòu)成了現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)的新特征。 4發(fā)電設(shè)備最基本的控制是那些? 發(fā)電設(shè)備最基本的控制主要是頻率調(diào)節(jié)（簡稱調(diào)頻，主要實現(xiàn)電力系統(tǒng)有功功率控制和電壓調(diào)節(jié)（簡稱調(diào)壓，主要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的無功功率控制。）5考核電能質(zhì)量的指標(biāo)有哪些? 一般用頻率，電壓，波形，電壓和電流的不對稱來衡量。 6.為什么目前世界上的發(fā)電站以火電站為主? 火電發(fā)電包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電和燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電等，其中

10、前者發(fā)電廠是一種清潔電源切啟動快速，可作為調(diào)峰電源承擔(dān)負(fù)荷曲線上的尖峰負(fù)荷，后者可顯著提高熱效率。7.你認(rèn)為還有哪些能源可以用于發(fā)電?8既然歷史上交流輸電取代了支流輸電,為什么現(xiàn)在有的電網(wǎng)又采用高壓支流輸電? 因為交流系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn) 行的穩(wěn)定性問題也是一個重要的技術(shù)問題。為徹底解決問題，工程師的思想又轉(zhuǎn)向直流輸電。 直流輸電線路造價低于交流輸電線路。9電力市場的基本原則是什么? 電力市場是采用經(jīng)濟(jì)，法律等手段，本著公平競爭，自愿互利的原則。 10.靈活交流輸電技術(shù)的作用是什么? 與其他電力設(shè)備組成靈活交流通電系統(tǒng)，以實現(xiàn)更靈活的調(diào)整，從而大幅度提高輸電線路的傳輸能力，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定

11、水平，降低輸電損耗。 11從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,電力發(fā)展應(yīng)注意哪些問題? 對于電力生產(chǎn)來說，總的要求是要在實現(xiàn)發(fā)展條件下保證高質(zhì)量，高效率，低污染的電能供應(yīng)，以達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源，與經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展內(nèi)相適應(yīng)。 第四章 1.為什么說晶閘管的誕生開啟了電力電子技術(shù)的新紀(jì)元? 晶閘管于1960年正式供應(yīng)市場，由于晶閘管是PNPN結(jié)構(gòu)，具有更低的導(dǎo)通降壓，又是可控的器件，因此他的發(fā)明被稱為電子學(xué)的第二次革命，從現(xiàn)代角度來理解電力電子技術(shù)的內(nèi)涵，晶閘管可以說是第一種電力電子半導(dǎo)體器件，它開啟了電力電子技術(shù)的新紀(jì)元。2.電力電子技術(shù)與哪些技術(shù)的關(guān)系最為緊密? 電力電子變換技術(shù)和電力電子

12、軟件開發(fā)技術(shù)。3.電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容? 電力半導(dǎo)體器件變換器電路結(jié)構(gòu)與設(shè)計控制與調(diào)節(jié)電力電子技術(shù)中的儲能元件電子電路的封裝與制造電磁干擾和電磁兼容點(diǎn)饑控制電力質(zhì)量控制。4常見的功率半導(dǎo)體器件及主要特點(diǎn)是什么? 二極管，晶閘管，GTO，VDMOS，BJT，IGBT，IGCT。從這些功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性來說，分為三類。第一類是二極管，加上正向電壓就接通，加上反向電壓就斷開，稱為不控型器件，第二類是晶閘管，加上正向電壓時，能控制接通，不能控制斷開，稱為半控型器件。第三類是后面5種器件，加上正向電壓時，能控制接通，也能控制斷開，稱為全控型器件。5.為什么同一類電力電子開關(guān)器件也會有不同的外觀?

13、 根據(jù)不同的電力電子應(yīng)用領(lǐng)域，電子開關(guān)需要與其功能器件相兼容，所以外觀各不相同。 6在電力電子技術(shù)中,根據(jù)電能變換的輸入輸出形式,可以分為哪四種形式? AC/DC（交流到直流）整流，DC/AC（直流到交流）逆變，DC/DC（直流到直流）斬波，AC/AC（交流到交流）交流調(diào)壓，或周波變換。7磁場定向控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么? 通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，把交流異步電動機(jī)在按轉(zhuǎn)子上磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上等效成直流電動機(jī)，從而模仿直流電動機(jī)進(jìn)行控制，得到靜，動態(tài)性能上完全能夠與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美的交流調(diào)速系統(tǒng)。 8試述今后電力電子技術(shù)的發(fā)展方向. 集成化，模組化，智能化，高頻化，不斷提高裝置效率，不斷拓展電壓應(yīng)用

14、范圍。 9為什么近20年來交流傳動才開始取代直流傳動? 在20世紀(jì)的大部分年代里，鑒于直流電動機(jī)具有對速度進(jìn)行完全和便利的控制能力，高性能的傳動都采用直流電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)量少的交流電機(jī)由于轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)困難，只能用在大量的不需要調(diào)速的傳動系統(tǒng)，20世紀(jì)80年代后，由于矢量控制技術(shù)和直接力矩控制技術(shù)的發(fā)展為交流電機(jī)調(diào)速提供了理論依據(jù)，加之電力電子可關(guān)斷器件的實用化，交流傳動技術(shù)開始走向成熟，其優(yōu)越性開始得到顯現(xiàn)。到1995年左右，歐洲停止了維修大量的直流傳動系統(tǒng)的機(jī)車，開始全部生產(chǎn)交流傳動機(jī)車。我國也于1998年提出了用10年左右時間實現(xiàn)從直流傳動到交流傳動的轉(zhuǎn)換的產(chǎn)業(yè)政策。 10.根據(jù)你

15、的觀察,你身邊還有那些設(shè)備采用了電力電子技術(shù)? 第五章1.為什么范德格拉夫高壓靜電起電機(jī)很少用于電力系統(tǒng)的高壓測試? 它一般應(yīng)用于正離子加速器或告訴穿透性X射線發(fā)生器的電源。 2.為什么電力系統(tǒng)要盡可能提高輸電電壓? 因為電流大的時候，在輸電線電阻R上引起的熱耗將增大。提高輸電電壓，可以提高輸電功率，降低損耗。 3當(dāng)前我國最高的交,直流輸電電壓是多少? 當(dāng)前我國的交，直流輸電電壓已高達(dá)750KV和±500KV 4.隔離開關(guān)與斷路器各起什么作用? 斷路器是能接通，分?jǐn)嗑€路正常工作電流，并在電路異常時分?jǐn)喙收想娏鞯臋C(jī)械式開關(guān)。 5電器設(shè)備絕緣試驗的目的和主要內(nèi)容是什么? 目的：通過實驗，

16、掌握電氣設(shè)備絕緣的情況，保證產(chǎn)品的質(zhì)量或盡早發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，從而進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)與檢修，防患于未然，以保證設(shè)備的安全進(jìn)行。 內(nèi)容：電氣設(shè)備絕緣試驗包括以下方面：絕緣電阻及吸收比的測量，泄露電流的測量，介質(zhì)損失角正切值tana的測量值，局部放電的測量，絕緣油的色譜分析，工頻交流耐壓試驗，直流耐壓試驗，沖擊高壓試驗，反擊高壓試驗，電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)。6避雷針與避雷器有何區(qū)別 避雷針是防止雷直擊電氣設(shè)備的保護(hù)裝置，但由于各種原因，如繞擊，反擊或受條件限制未裝置避雷針，電氣設(shè)備仍會有被雷擊的可能。此外當(dāng)雷擊線路和線路附近的大地時，在輸電線路上有過電壓產(chǎn)生，它將一流動波的形式，沿線路傳到變電站內(nèi)，危機(jī)絕

17、緣薄弱的地方或變電站內(nèi)的貴重設(shè)備。因此為了保護(hù)電氣設(shè)備必須安設(shè)防止流動過電壓的裝置，這種保護(hù)設(shè)備就是避雷器。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓時，避雷器的作用是既要限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備不受過電壓的損害，又要保證不會跳閘停電保證可靠運(yùn)行。7電力系統(tǒng)過電壓是怎樣分類的? P171 第六章1為什么說電工新技術(shù)的分支常常是由多種基礎(chǔ)技術(shù)的交叉融合產(chǎn)生的? 電工新技術(shù)是由各種新理論，新原理，新材料，新技術(shù)交叉融合產(chǎn)生的綜合性學(xué)科。2采用高溫超導(dǎo)體的電器設(shè)備有哪些? 超導(dǎo)電機(jī)，超導(dǎo)懸浮軸承，超導(dǎo)磁懸浮列車，超導(dǎo)變壓器等。3日本高速磁懸浮列車為什么采用超導(dǎo)電動機(jī)? 利用超導(dǎo)線圈的零電阻特性制成同步電機(jī)的勵磁線圈，除了維

18、持低溫所需的能量外，超導(dǎo)線圈的巨大電流一經(jīng)形成就不用外加電源，因此可以減小電機(jī)勵磁線圈的體積，也可以節(jié)能。由于不必?fù)?dān)心能耗，氣隙可以比普通惦記大幾十倍以上，電機(jī)定子甚至可以做成無鐵心的空心線圈。 4核聚變發(fā)電與核裂變發(fā)電相比有哪些優(yōu)越性? 與核裂變相比，核聚變的燃料取之不盡用之不絕，而且運(yùn)行安全，因為核聚變反應(yīng)堆不會產(chǎn)生大量的放射性物質(zhì)，而且核聚變的燃料用量極少。與核裂變采用的放射性元素鈾等不同，核聚變需要的燃料上重氫，而地球上的重氫氚和氚卻是取之不盡，用之不竭的。 5與一般的火力發(fā)電相比，磁流體發(fā)電的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在哪幾個方面？ 綜合效率高 磁流體發(fā)電的熱效率高，因而排放的廢熱少，產(chǎn)生的污染物自然就少多了 噪音小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，體積和重量也大大減小。 綜上，其具有高效率，低污染，少用水的重大優(yōu)越性。6為什么磁流體推進(jìn)船需要超導(dǎo)技術(shù)的配合?7太陽能光伏發(fā)電和熱發(fā)電各自適合什么場合？ 光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電器，大