作业答案学生版1-1、铁磁材料具有哪三种性质？答：铁磁材料具有“高导磁率”、“磁饱和”以及“磁滞和剩磁”等三种性质。
1-2、交、直流接触器电磁机构有什么不同点？答：（1）铁心构造方面的不同：交流电磁铁的铁心由硅钢片叠压而成，且一般有短路环；交流电磁铁为了减少涡流损耗，铁心的应该由片间涂有绝缘材料的硅钢片叠压而成。
此外为了避免铁心中因磁通过零而出现的吸力为零，从而出现衔铁振动现象，交流电磁铁的铁心一般设有短路环。
直流电磁铁的铁心一般由整块铸铁制成，且不设短路环。
而直流电磁铁因为稳定运行时不会产生涡流损耗，为了简化工艺等，铁心通常由整块铸铁制成。
直流电磁铁铁心产生的吸力恒定不变，因此不需要设置短路环。
（2）线圈结构方面的不同：交流电磁铁线圈是带骨架的“矮胖形”线圈，线径粗，匝数少；直流电磁铁线圈是不带骨架的“细长形”线圈，线径细，匝数多。
（3）工作原理方面存在的差异：交流电磁铁是恒磁通型的，对于交流电磁铁，只要电源电压和频率不变，因为U≈E=4.44NfΦ，其磁通基本不变，因此不管衔铁是否吸合，电磁铁产生的吸力基本保持不变。
直流电磁铁是恒磁势型的。
对于直流电磁铁，要电源电压不变，，推出电流I=U/R=常数，所以是恒磁势型1-3、交流接触器为什么要用短路环？答：交流接触器用短路环是为了避免衔铁的振动。
交流接触器的线圈通过的是交流电流，在铁心中产生的是交变磁通。
在一个周期内，交流电流和交变磁通都有两个瞬时值为零的“过零点”。
在“过零点”瞬间，铁心产生的电磁吸力为零。
在“过零点”衔铁就会出现振动。
短路环是用良导体焊接成的，将铁心的一部分套住。
接触器工作时产生的交变磁通也通过被短路环套住的部分铁心，且在短路环中感应电动势，产生电流。
短路环中的电流也会产生磁通，避免铁心两部分产生的磁通同时为零，从而避免衔铁的振动的。
1-11、交流接触器衔铁卡住为什么会烧毁线圈？答：交流电磁铁是恒磁通型的，只要电源电压和频率不变，因为U≈E=4.44NfΦ，其磁通基本不变，因此不管衔铁是否吸合，电磁铁产生的吸力基本保持不变。
但是，衔铁吸合前，磁路的磁阻大，线圈通过的电流大；衔铁吸合后，磁路的磁阻小，线圈通过的电流小若接触器工作时交流电磁铁的衔铁卡住，将使线圈一直保持较大的电流，产生的铜损耗增加，很容易使线圈因过热而烧毁。
第2章变压器2-1、额定电压为110/24V变压器，若将原边绕组接于220V交流电源上，其结果如何？若将220/24V的变压器接于110V交流电源上，其结果又将如何？答：若将110/24V变压器的原边绕组接于220V交流电源上，由于这时原边电压增加一倍，由于U≈E=4.44NfΦ∝Φ，就要求磁路的磁通也增加一倍。
但一般变压器设计时都让其铁心工作在半饱和区，在半饱和区再使磁通增加一倍，则励磁电流（空载电流）将大大增加，使绕组的铜耗和铁心损耗大大增加，变压器将很快烧毁。
若将220/24V的变压器接于110V交流电源上，磁路的磁通减少，对于变压器运行没有什么不良影响。
只是此时磁路完全不饱和，变压器铁心的利用率降低而已。
同时，变压器副边输出电压减小为12V，不能满足原来负载的要求。
2-5、一台额定电压为220/110V的变压器，原、副边绕组匝数N1、N2分别为2000和1000，若为节省铜线，将匝数改为400和200，是否可以？答：不可以。
根据U≈E=4.44fNΦm可知，当匝数减小而为了维持同样电压，必须导致磁通大大增加，必然使得磁路饱和，电流显著增大。
题中条件下，匝数减少为原来的1/5，为了平衡电源电压，磁通需要增加到原来的5倍，磁路严重饱和，电流增加的倍数可达原来的几十倍，若没有保护措施，线圈将瞬间烧毁。
2-3、一台三相变压器，额定容量为S N=400kVA，额定电压为U1/U2=36000/6000V，Y/△连接。
试求：(1)原、副边额定电流；(2)在额定工作情况下，原、副边绕组中的电流；(3)已知原边绕组匝数N1=600，问副边绕组匝数N2为多少？解：(1)原、副边额定电流：由于额定电流、额定电压分别为线电流、线电压，因此：I1N=S N/(3U1N)=400000/(3×36000)=6.415(A)I2N=S N/(3U2N)=400000/(3×6000)=38.49(A)(2)在额定工作情况下，原、副边绕组中的电流：设，I1P、I2P分别为额定工作情况下原、副边绕组中的电流。
对于Y/△连接的变压器，原边Y连接有：I1P=I1N=6.415(A)副边△连接有：I2P=I2N/3=38.49/3=22.22(A)(3)求副边绕组匝数N2：因为I2/I1=N1/N2，因此：N2=N1I1P/I2P=600×6.415/22.22≈173(匝) 2-4、一台三相变压器，其额定值为S N=1800kVA，U1/U2=6300/3150，Y/△连接，绕组铜损与铁损之和为（6.6+21.2）kW，求：当输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时的效率。
解：(1)额定输出电流：I2 N=S N/(3U2N)=1800/(3×3.15)=329.9(A)(2)输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时，副边输出的有功功率P2N：P2N=S N×cosϕ=1800×0.8=1440kW(3)输出电流为额定值、负载功率因数cosϕ=0.8时的效率η：=P2/P1×100%=P2/(P2+p Fe+p cu)×100%=1440/(1440+6.6+21.2)×100%=98.1﹪第3章异步电动机3-1、什么叫转差率？如何根据转差率判断异步电动机的运行状态？答：所谓转差率，就是转差的比率，是转子转速与气隙旋转磁场之间的转差与气隙旋转磁场的相对比率。
其定义式为s=(n0-n)n0。
根据转差率可以判断异步电动机的运行状态，具体如下：当s＜0时，n＞n0，异步电动机处于发电制动状态；当s=0时，n=n0，异步电动机处于理想空载运行状态；当0＜s＜1时，n＜n0，异步电动机处于电动运行状态；当s=1时，n=0，异步电动机处于堵转状态，或者电动机起动的瞬间；当s＞1时，n＜0，异步电动机处于反接制动运行状态。
3-2、异步电动机处于发电机运行状态和处于电磁(反接)制动运行状态时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？应该怎样分析，才能区分这两种运行状态？答：只要处于制动状态，电磁转矩的方向都是与转子转向相反。
要区分这两种运行状态可以从异步电动机转子与气隙旋转磁场的关系（即转差率）进行判断：当s＜0时，异步电动机处于发电制动状态。
此时转子转速n高于气隙旋转磁场的转速n0；当s＞1时，异步电动机处于反接制动运行状态。
此时，转子转速n与气隙旋转磁场的转速n0方向相反，若以气隙旋转磁场的转速n0方向为参考正方向，则转子转速n低于气隙旋转磁场的转速n0。
3-3、三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流和起动转矩是否一样？答：三相异步电动机的机械特性与其所带负载没有任何关系，因此在满载和空载下起动时，其起动电流和起动转矩都是一样的。
3-4、如果电动机的三角形连接误接成星形连接，或者星形连接误接成三角形连接，其后果将如何？答：①如果电动机的三角形连接误接成星形，则定子每相绕组的端电压下降为原来的1/3，主磁通将大大减小。
当接额定负载运行时，绕组中电流将增加，超过额定值，致使保护器件动作或者烧毁绕组。
②如果电动机的星形连接被误接为三角形，则定子每相绕组的端电压将为原额定电压的3倍，为了感应电动势与电源电压平衡，要求主磁通也要增加到为原来的3倍，磁路将严重饱和，励磁电流大大增加，也会致使保护器件动作或者烧毁绕组。
3-5、一台三相异步电动机已知如下数据：P N=2.2kW，U N=380V，n N=1420r/min，cosϕ=0.82，η=81%，电源频率f=50Hz，星形接法。
试计算：(1)定子绕组中的相电流I p，电动机的额定电流I N及额定转矩T N；(2)额定转差率s N及额定负载时的转子电流频率f2。
解：⑴定子绕组中的相电流I p，电动机的额定电流I N及额定转矩T N：I N= P N /( U N3η×cosϕ)= 2200/(3×380×0.81×0.82)=5(A)；∵星形接法，∴I p=I N=5(A)T N=9550P N/n N=(9550×2.2)/1420=14.79(N·m)⑵s N=(n0-n)/n0=(1500-1420)/1500=0.0533 f2=s N×f=0.0533×50=2.67(Hz)3-22、一台三相四极鼠笼式异步电动机，已知其额定数据如下：P N=5.5kW，U N=380V，n N=1440r/min，cosϕ=0.84，η=85.5%，过载系数λ=2.2，起动转矩倍数k T=2.2，I st/I N=7，电源频率f=50Hz，星形接法。
试计算：额定状态下的转差率s N、电流I N和转矩T N，以及起动电流I st、起动转矩T st、最大转矩T max。
解：由于是三相四极电机，极对数p=2。
n0=60f/p=3000/2 =1500r/min，所以：①额定转差率s N为：s N=(n0-n)/n0=(1500-1440)/1500=0.04②额定电流I N为：I N=P N/(3U N×η×cosϕ)=5500/(3×380×0.855×0.84)=11.64(A)③额定转矩T N为：T N=9.55×P N/n N=9.55×5500/1440=36.47(N·m)④起动电流I st为：I st=7×I N=81.45(A)⑤起动转矩T st为：T st=k T×T N=2.2×36.47=80.24(N·m)⑥最大转矩T max为：T max= ×T N=2.2×36.47=80.24(N·m)第4章同步电机4-1、同步发电机在三相对称负载下稳定运行时，电枢电流产生的旋转磁场是否与励磁绕组交链？它会在励磁绕组中感应电动势吗？答：同步发电机电枢电流产生的磁场是与励磁绕组交链的。
由于发电机稳定运行时，两个磁场的转速相同，虽然电枢磁场与励磁绕组交链，但交链的磁通不变化，所以不会在励磁绕组产生感应电动势。
4-2、什么是同步发电机电枢反应？电枢反应的效应由什么决定？答：同步发电机负载时，三相电枢绕组流过三相对称电流，产生电枢旋转磁场，使气隙合成磁场的大小和位置发生变化。