电机学 第二版答案 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edtd



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I1 = 10A，I2 = 5A，I3 = 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δ，总磁动势又为多少？

图0-9 习题0-8附图 （4） 比较1、3两种情况下铁心中的B、H的 相对大小，及3中铁心和气隙中H的相对大小？ 解：1）22111NINIF 2）22112NINIF 3）221113NINIFF不变 4）由于31FF，而31mmRR，所以31，31BB，

31HH。

在3）中，BBFe，由于0Fe，所以

0BHBHFeFeFe ∨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HBIRH0,2.，得每根输电线单位长度上所受的电磁力为

mNlIRIBlIf.1022110010423270



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：wpppcuFe2021222 2.0111022cosSP

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，SN=5000kVA，U1N/U2N=10/6.3kV，试求原、副方的额定电流。

解：AUSINNN50010101050003311 AUSINNN65.793103.61050003322 ∨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：AUSINNN48.821035310500033311 AUSINNN9.274105.10310500033322 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，SN=5000kVA,U1N/U2N=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 152410112045.125044.4103544.444.443111AfBUfUNavNmN

变压器的变比83.56352121kVkVUUNNkNN 低压绕组的匝数26183.5152412kNN

2-11一台单相变压器，SN=100kVA，U1N/U2N=6000/230V，R1=4.32Ω，x1σ=8.9Ω，

R2=0.0063Ω，x2σ=0.013Ω。求： 1) 折算到高压侧的短路参数Rk、xk和Zk； 2) 折算到低压侧的短路参数Rk、xk和Z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cos2=1、cos2=0.8（滞后）、cos2=0.8（超前）3种情况下的△U％。

解: 1) 1.26230600021VVUUkNN 61.80063.01.262.43221RRRk

76.17013.01.269.8221xxxk

74.1976.1761.82222kkkxRZ

2) 0126.00063.01.26/2.43221RRRk 0261.0013.01.26/9.8221xxxk

029.00261.001264.02222kkkxRZ

3)3601010060003221111NNNNNSUIUZ 0239.036061.8/1NkkZRR 0493.036076.17/1NkkZxx 0548.036073.19/1NkkZZZ 529.010100/2303222222NNNNNSUIUZ kNkkRZRR0239.0529.0/01265.0/

2

kNkkxZxx0493.0529.0/0261.0/

2

kNkkZZZZ0548.0529.0/029.0/

2

4) %48.5%100kkZu

%39.2%100kkrRu %93.4%100kkxxu 5) △U1％＝( Rk* cos2+ xk* sin2) ×100％ =(0.0239×1.0+0.0493×0) ×100％ =2.39％ △U2％＝( Rk* cos2+ xk* sin2) ×100％ =(0.0239×0.8+0.0493×0.6) ×100％ =4.87％ △U3％＝( Rk* cos2+ xk* sin2) ×100％ =(0.0239×0.8 - 0.0493×0.6) ×100％ = -1.05％ 2-12一台三相变压器，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=R2=kR21,x1σ=x2σ=kx21； 2) 绘出T形电路图，并标出各量的正方向； 3) 计算满载及cos2=0.8（滞后）时的效率N； 4) 计算最大效率max。

解：1) WWpp12333700313100,AII53.37365300 66.1053.37400020AVIUZZNm



875.0)53.37(12332200AWIpRm





62.10)875.0()66.10(2222mmmRZx 折算至高压侧的激磁参数：43.1440031000021NNUUk 222066.1043.1422mmZkZ 182875.043.1422mmRkR 221162.1043.1422mmxkx

短路参数计算： VVUUkk8.25934503 WWppkk250075003131

AUSIINNNk3.43100003107503311