1、张广溢 郭前岗 电机学习题解答1绪 论0-1 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 N1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 中的负号表示什么意思？edt0-4 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 的 直 径 为 10cm， 电 流 I1 =
2、 10A， I2 = 5A， I3 = l3A， 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N1、 N 2中 通 入 直 流 电 流 I1、 I2， 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 I2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 ， 总 磁 动 势 又 为 多 少 ？图 0-9 习 题 0-8 附 图张广溢 郭前岗 电机学习题解答2（4） 比 较 1、 3 两 种 情 况 下 铁 心 中 的 B、 H 的相 对 大 小 ， 及 3
3、 中 铁 心 和 气 隙 中 H 的 相 对 大 小 ？解：1） 211NIIF2） 3） 不变211II4）由 于 ，而 ，所以 ， ，3F31mR3131B。31H在 3）中 ， ，由于 ，所以BFe 0FeBHe 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 ，得每根输电线单位长度上所受的电磁力为HBIRH0,2.mNlBlIf .102143
4、70 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 2 。 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 。张广溢 郭前岗 电机学习题解答3解： wppcuFe 20122.01cosSP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？1-2 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
5、耗？1-4 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 ， SN=5000kVA， U1N/U2N=10/6.3kV， 试 求 原 、 副方 的 额定电流。解： USIN50105311 AIN6.793.6322 1-6 一 台 三 相 变 压 器 ， SN=5000kVA， U1N/U2N=35/10.5kV， Y， d 接 法 ，求 原 、 副 方 的 额 定 电 流 。解： USINN 48.210353311 AINN 9.7.322张广溢 郭前岗 电机学习题解答4第 2 章 2-1 在研究变压器时，原、副方各电磁量的正方向时如何规定的
6、 ？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 ？ 2-3 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 ？ 2-4 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 ？ 2-5 一 台 额 定 电 压 为 220/110V 的 变 压 器 ， 若 误 将 低 压
7、侧 接 到 220V 的 交 流 电源上，将会产生什么样的后果？ 2-6 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 ？ 2-8 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？ 2-9 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 ， SN=5000kVA,U1N/U2N=
8、35/6.0kV,fN=50HZ,铁 心 有 效 面 积 A=1120cm2， 铁 心 中 的 最 大 磁 密 Bm=1.45T， 试 求 高 、 低 压 绕 组的 匝数和变比 。解 : 高压绕组的匝 数 152401245.2504. 03. 43111 AfBUfUNavNmN张广溢 郭前岗 电机学习题解答5变压器的变比 83.5632121 kVUNkN低压绕组的匝数 2183.5412k2-11 一台单相变压器，SN=100kVA， U1N/U2N=6000/230V，R 1=4.32，x 1=8.9，R 2=0.0063，x 2=0.013。求：1) 折算到高压侧的短路参数 Rk、x
9、 k 和 Zk；2) 折算到低压侧的短路参数 k、 k 和 k；3) 将 1） 、2）的参数用标么值表示，由计算结果说明什么问题？4) 变压器的短路电压 uk 及其有功分量 ukr、无功分量 ukx；5) 在额定负载下，功率因数分别为 cos2=1、cos 2=0.8（滞后） 、cos 2=0.8（超前）3 种情况下的U。解: 1) 1.6230621VkN 61.803.421Rk 716982xx4.97.22kkZ2) 016.63.01.6/.4321R 2.29.8xxk 09.61.014.02kkZ3) 3622111 NNNSUI039.6.8/kR4.7.1NkZx08.36
10、.9/k张广溢 郭前岗 电机学习题解答6 529.01/2303222 NNNSUIZ kkk RZR.59.16./N xx 043.2./0.2 kkk Z58.9./4) %48.510Zu39.2kkrR.410xu5) U 1 ( Rk* cos2+ xk* sin 2) 100=(0.02391.0+0.04930) 100=2.39U 2 ( Rk* cos 2+ xk* sin 2) 100=(0.02390.8+0.04930.6) 100=4.87U 3 ( Rk* cos2+ xk* sin 2) 100=(0.02390.8 - 0.04930.6) 100= -1.0
11、52-12 一台三相变压器， SN=750kVA,U1N/U2N=10000/400V,Y,d 接法，f=50HZ 。试验在低压侧进行，额定电压时的空载电流 I0=65A，空载损耗 p0=3700W；短路试验在高压侧进行，额定电流时的短路电压 Uk=450V，短路损耗 pkN=7500W（不考虑温度变化的影响） 。试求：1) 折算到高压边的参数，假定 R1= 2= k,x1= x2= k21；2) 绘出 T 形电路图，并标出各量的正方向；3) 计算满载及 cos2=0.8（滞后）时的效率 N；4) 计算最大效率 max。解：1) Wp123370100 ,AI53.76300 .15.7402
12、0 AVIUZNm张广溢 郭前岗 电机学习题解答7 875.0)53.7(12220AWIpRm 62.10).(6. 222mZx折算至高压侧的激磁参数：43.14012NUk 206.3.2mZ187512Rk .04.2mx短路参数计算： VUkk 8.5930 Wpkk 2071 AUSINNk 3.4135311Zk = I= 6.4829AVRk =3.1).(5022WIPXk= kZ= 85.).(62 6.03.1221k 93.285.21kxx2) T 形电路图如下：4) 满载时的效率 %17.980)5.1.380751.( %)cos2220 kWkkVApSpNNk
13、N张广溢 郭前岗 电机学习题解答8702.75300 WpkNm %27.9810)7.328.07502.1( %1)cos2ax kkVApSm3-11 根据题图 3-2 的接线图，确定其联结组别。1） 2） 3）题图 3-2解： ABE BCECAEB CABYCZEAXcaEabEbcbABCXYZAE BEAXE BY CZ yzxabcxyzabcxyz)(x)(y)(zyd11AB BCCABYZAXcaE abEbccABAX BYE CZE yzxxyzabcxyzyd51） 2） 3)张广溢 郭前岗 电机学习题解答93.12 根据下列变压器的联结组别画出其接线图： 1）Y，
14、d5；2）Y，y2；3）D，y11。解：1）Y，d5，有两种接法，如下图 a） 、b）所示。2）Y，y2，只有一种接法，如下图 2）所示。3） D，y11，有两种接法，下图 3）所示高压边为 AX-CZ-BY 接法，另一种接法 AX-CZ-BY 略。3-13 两台并联运行的变压器，在 SNI=1000kAV，S NII=500kAV，不允许任何一台变压器过载的情况下，试计算下列条件并联变压器组可供给的最大负载，并对其结果进行讨论。1） ZkI*=0.9 kI*；2） ZkI*=0.9 kI*；解：1） ，第一台变压器先达满载。张广溢 郭前岗 电机学习题解答10设 1I，则9.01kIIIZkV
15、AkVASSINI 1450.50max 2） kkZ，第二台变压器先达满载。设 1I，则9.0.1kIIIZ kVAkVASSINI 140.50max 3-14 两台变压器数据如下：S NI=1000kAV，u kI=6.5，S NII=2000kAV，u kII=7.0联结组均为 Y，d11 额定电压均为 35/10.5kVA。现将它们并联运行，试计算：1）当输出为3000kVA 时，每台变压器承担的负载是多少？2）在不允许任何一台过载的条件下，并联组最大输出负载是多少？此时并联组的利用率是多少？解：1）由 5.67kIIu kVASIIININ 302010得 97.,.1 kkVAS
16、INI 1950.022） kIkIu，第一台变压器先达满载。设 1I，则 286.75.61kII kVAVASSIN 579.020max 953.28721 5-5 一台三相双绕组变压器，SN=31500kVA，U 1N/U2N=400/110kV，p o=105kW，p kN=205kW。如果改接成 510/110kV 自耦变压器，试求：1）自耦变压器的额定容量、传导容量和绕组容量各是多少？2）在额定负载和 cos2=0.8 的条件下运行时，双绕组变压器和改接成自耦变压器的效率各是多少？解：1）63.410421VUkNA自耦变压器的绕组容量 kASkSNZAZR5)(自耦变压器的额定容量
