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電工學(xué)少學(xué)時(shí)課后答案全.doc

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電工學(xué)少學(xué)時(shí)課后答案全.doc

第一章習(xí)題11 指出圖11所示電路中A、B、C三點(diǎn)的電位。圖11 題 11 的電路解:圖(a)中,電流 , 各點(diǎn)電位 VC = 0VB = 21.5 = 3VVA = (2+2)1.5 = 6V 圖(b)中,電流, 各點(diǎn)電位 VB = 0VA= 41 = 4VVC = 21 = 2V 圖(c)中,因S斷開,電流I = 0, 各點(diǎn)電位 VA = 6VVB = 6VVC = 0 圖(d)中,電流, 各點(diǎn)電位 VA = 2(4+2) =12VVB = 22 = 4VVC = 0圖(e)的電路按一般電路畫法如圖, 電流,各點(diǎn)電位 VA = E1 = 6VVB = (14)+6 = 2VVC = 6V12 圖12所示電路元件P產(chǎn)生功率為10W,則電流I應(yīng)為多少? 解:由圖12可知電壓U和電流I參考方向不一致,P = 10W UI 因?yàn)閁10V, 所以電流I1A圖 12 題 12 的電路13 額定值為1W、10的電阻器,使用時(shí)通過電流的限額是多少? 解:根據(jù)功率P = I2 R 14 在圖13所示三個(gè)電路中,已知電珠EL的額定值都是6V、50mA,試問哪個(gè)電珠能正常發(fā)光? 圖 13 題 14 的電路 解:圖(a)電路,恒壓源輸出的12V電壓加在電珠EL兩端,其值超過電珠額定值,不能正常發(fā)光。圖(b)電路電珠的電阻,其值與120電阻相同,因此電珠EL的電壓為6V,可以正常工作。圖(c)電路,電珠與120電阻并聯(lián)后,電阻為60,再與120電阻串聯(lián),電珠兩端的電壓為小于額定值,電珠不能正常發(fā)光。15 圖14所示電路中,已知電壓U1 = U2 = U4 = 5V,求U3和UCA。解:根據(jù)基爾霍夫電壓定律,對(duì)回路ABCDA可寫出方程U1U2U3U4 0U3= U1U2U4 = 55515V 對(duì)回路ACDA可寫出方程 UCAU3U40 UCA U4U351510V16 欲使圖15所示電路中的電流I=0,US應(yīng)為多少?解:因?yàn)殡娏鱅=0, 所以I1I2US50.21V 圖15 題16的電路17 在圖16所示三個(gè)電路中,R1 = 5,R2 = 15,US = 100V,I1 = 5A,I2 = 2A。若R2電阻兩端電壓U30V,求電阻R3 。解:圖 16 題17的電路18 求圖17所示各電路中的未知量。 圖 17 題18的電路解: (a)圖 (b) 圖 (c) 圖 19 在圖18所示的電路中,R1、R2、R3、R4的額定值均為6.3V、0.3A,R5額定值為6.3V、0.45A,U = 110V。為使上述各電阻元件均處于額定工作狀態(tài),則選配電阻RX和RY的理想阻值應(yīng)為多少?解: I1 =0.3A I =0.45A I2 = 0.450.3 = 0.15A 圖 18 題19的電路110 電路如圖19所示,求A點(diǎn)的電位。(a) (b)圖 19 題110的電路 解: 圖(a)的電路按一般電路畫法如圖(b), VA=1.2545V111 求圖110所示電路中的電壓U、電流I。 圖 110 題111的電路 解:(a)圖 U為恒壓源的輸出,U10V I10/25A(b)圖 I為恒流源的輸出,I5A U51050V112 簡(jiǎn)化圖111所示各電路為一個(gè)等效的電壓源或理想電流源。 圖 111 題112的電路解:(a)圖 兩理想電流源合并為一個(gè),電流IS532A,如圖(f)。 (b)圖 兩理想電壓源合并為一個(gè),其值US642V,如圖(g)。 (c)圖 與恒壓源并聯(lián)的電阻可以去掉,等效為一個(gè)理想電壓源,如圖(h)。 (d)圖 與恒流源串聯(lián)的電阻可以去掉,等效為一個(gè)理想電流源,如圖(j)。 (e)圖 與3A恒流源串聯(lián)的電壓源可以去掉,與5A恒流源串聯(lián)的電阻可以去掉,等效為一個(gè)理想電流源,電流IS532A,如圖(k)。113 在圖112(a)(b)(c)所示的電路中,是哪些元件在提供功率?圖 112 題113的電路解:(a)圖由1A電流源提供功率。(b)圖由10V電壓源提供功率。(c)圖由US電壓源提供功率。114 在圖113(a)(b)(c)所示的電路中,電壓U是多少?圖 113 題114的電路解:(a)圖 U0(b)圖 U132V(c)圖 U(12)120360V115 某實(shí)際電源的伏安特性如圖114所示,試求它的電壓源模型,并將其等效變換為電流源模型。 (a)圖 114 題115的電路解: UUSIR0 (1)根據(jù)圖(a)可知,當(dāng)I0時(shí),U9V;帶入(1)式解得 US9V 當(dāng)I4時(shí),U6V;帶入(1)式解得 R03/4電壓源模型如圖(b),電流源模型如圖(c)。 第二章習(xí)題2-1 圖2-1所示的電路中,US=1V,R1=1,IS=2A.,電阻R消耗的功率為2W。試求R的阻值。2-2 試用支路電流法求圖2-2所示網(wǎng)絡(luò)中通過電阻R3支路的電流I3及理想電流源兩端的電壓U。圖中IS=2A,US=2V,R1=3,R2=R3=2。2-3 試用疊加原理重解題2-2.2-4 再用戴維寧定理求題2-2中I3。2-5 圖2-3所示電路中,已知US1=6V,R1=2,IS=5A,US2=5V,R2=1,求電流I。2-6 圖2-4所示電路中,US1=30V,US2=10V,US3=20V,R1=5k,R2=2k,R3=10k,IS=5mA。求開關(guān)S在位置1和位置2兩種情況下,電流I分別為多少?2-7 圖2-5所示電路中,已知UAB=0,試用疊加原理求US的值。2-8 電路如圖2-6所示,試用疊加原理求電流I。2-9 電路如圖2-7所示,試用疊加原理求電阻R4上電壓U的表達(dá)式。2-10 電路如圖2-8所示,已知R1=,R2=R3=2,US=1V,欲使I=0,試用疊加原理確定電流源IS的值。2-11 畫出圖2-9所示電路的戴維寧等效電路。2-12 圖2-10所示的電路接線性負(fù)載時(shí),U 的最大值和I的最大值分別是多少?2-13 電路如圖2-11所示,假定電壓表的內(nèi)阻無窮大,電流表的內(nèi)阻為零。當(dāng)開關(guān)S處于位置1時(shí),電壓表的讀數(shù)為10V,當(dāng)S處于位置2時(shí),電流表的讀數(shù)為5mA。試問當(dāng)S處于位置3SHI 4,電壓表和電流表的讀數(shù)各為多少?2-14 圖2-12所示電路中,各電源的大小和方向均未知,只知每個(gè)電阻均為6,又知當(dāng)R=6時(shí),電流I=5A。今欲使R支路電流I=3A,則R應(yīng)該多大?2-15 圖2-13所示電路中,N為線性有源二端網(wǎng)絡(luò),測(cè)得AB之間電壓為9V,見圖(a);若連接如圖(b)所示,可測(cè)得電流I=1A?,F(xiàn)連接如圖(c)所示形式,問電流I為多少?2-16 電路如圖2-14所示,已知R1=5時(shí)獲得的功率最大,試問電阻R是多大?本 章 小 結(jié)1、 支路電流法是分析和計(jì)算電路的基本方法,適用于任何電路。它是以電路中的支路電流為未知量,應(yīng)用基爾霍夫定律列出電路方程,通過解方程得到各支路電流。一般地,對(duì)于具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)、b條支路的電路可列出(n-1)個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程和b-(n-1) 個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程。2、 疊加原理是反映線性電路基本性質(zhì)的一條重要定理,它可將多個(gè)電源共同作用下產(chǎn)生的電壓和電流,分解為各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的電壓和電流的代數(shù)和。某電源單獨(dú)作用時(shí),將其它理想電壓源短路,理想電流源開路,但電源內(nèi)阻必須保留。3、 戴維寧定理適合于求解電路中某一條支路電壓或電流的情況。把待求支路(或元件)單獨(dú)劃出來,剩下的線性有源二端網(wǎng)絡(luò)可用一個(gè)電壓源來等效替代。此電壓源中理想電壓源的電壓US等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去后所得無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻。對(duì)于待求元件不要求一定是線性的。第三章習(xí)題3-1 已知正弦電壓和正弦電流的波形如圖3-1所示,頻率為50Hz,試指出它們的最大值、初相位以及它們之間的相位差,并說明哪個(gè)正弦量超前,超前多少度?超前多少時(shí)間?2u/V,i/At310iu4590O圖3-1 解:u、i 的表達(dá)式為 即:u比i超前135,超前 2-1 某正弦電流的頻率為20Hz,有效值為 A,在t=0時(shí),電流的瞬時(shí)值為5A,且此時(shí)刻電流在增加,求該電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。解: 3-3 已知復(fù)數(shù)A1=6+j8,A2=4+j4,試求它們的和、差、積、商。解:3-4 試將下列各時(shí)間函數(shù)用對(duì)應(yīng)的相量來表示。解:3-5 在圖3-2所示的相量圖中,已知 ,它們的角頻率是,試寫出各正弦量的瞬時(shí)值表達(dá)式及其相量。解:圖3-2 3-6 220V、50Hz的電壓電流分別加在電阻、電感和電阻負(fù)載上,此時(shí)它們的電阻值、電感值、電容值均為22,試分別求出三個(gè)元件中的電流,寫出各電流的瞬時(shí)值表達(dá)式,并以電壓為參考相量畫出相量圖。若電壓的有效值不變,頻率由50Hz變到500Hz,重新回答以上問題。解:時(shí)Hzf500=3-7 電路如圖3-3所示,已知 。試求電感元件上的電壓uL。 解:3-8 已知RC串聯(lián)電路的電源頻率為1/(2RC),試問電阻電壓相位超前電源電壓幾度?解:3-9 正弦交流電路如圖3-4所示,用交流電壓表測(cè)得UAD=5V,UAB=3V,UCD=6V,試問UDB是多少? 解:由相量圖電壓三角形可得: |3-10 正弦交流電路如圖3-5所示,已知e=50sint V,在5電阻上的有功功率為10W,試問整個(gè)電路的功率因數(shù)是多少? 解:3-11 日光燈電源的電壓為220V,頻率為50Hz,燈管相當(dāng)于300的電阻,與燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器在忽略電阻的情況下相當(dāng)與500感抗的電感,試求燈管兩端的電壓和工作電流,并畫出相量圖。解:3-12 試計(jì)算上題日光燈電路的平均功率、視在功率、無功功率和功率因數(shù)。解:3-13 為了降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,可在電源與風(fēng)扇之間串入電感,以降低風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的端電壓。若電源電壓為220V,頻率為50Hz,電動(dòng)機(jī)的電阻為190,感抗為260。現(xiàn)要求電動(dòng)機(jī)的端電壓降至180V,試求串聯(lián)的電感應(yīng)為多大? 解:等效電路如圖所示。 3-14 正弦交流電路如圖3-6所示,已知,電流表A3的讀數(shù)為5A,試問電流表A1和A2的讀數(shù)各為多少? 解:用相量圖求解。 因?yàn)椋?XL=XC=R 所以:IR=IL=IC=5A 則: 3-15 電路如圖3-7所示,已知交流電源的角頻率 =2rad/s,試問AB端口之間的阻抗ZAB是多大? 解: 3-16 正弦交流電路如圖3-8所示,已知XC=R,試問電感電壓u1與電容電壓u2的相位差是多少? 解:3-17 如圖3-9所示,若 則Z為多少?該電路的功率又是多少? 解:3-18 串聯(lián)諧振電路如圖3-10所示,已知電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為150V和120V,試問電壓表V的讀數(shù)為多少? 解:串聯(lián)諧振時(shí):3-19 并聯(lián)諧振電路如圖3-11所示,已知電流表A1、A2的讀數(shù)分別為13A和12A,試問電流表A 的讀數(shù)為多少? 解:用相量圖求解: 諧振時(shí),u、i同相, 由圖可得A表讀數(shù)為: 3-20 含R、L的線圈與電容C串聯(lián),已知線圈電壓URL=50V,電容電壓UC=30V,總電壓與電流同相,試問總電壓是多大?解:等效電路如圖所示。串聯(lián)諧振時(shí):3-21 RLC組成的串聯(lián)諧振電路,已知U=10V,I=1A,UC=80V,試問電阻R多大?品質(zhì)因數(shù)Q又是多大?解:串聯(lián)諧振時(shí):U=UR=IR=10V 所以:R=U/I=10/1=10 Q=UC/U=80/10=83-22 某單相50Hz的交流電源,其額定容量為SN=40kVA,額定電壓UN=220V,供給照明電路,若負(fù)載都是40W的日光燈(可認(rèn)為是RL串聯(lián)電路),其功率因數(shù)為0.5,試求:(1)日光燈最多可點(diǎn)多少盞?(2)用補(bǔ)償電容將功率因數(shù)提高到1,這時(shí)電路的總電流是多少?需用多大的補(bǔ)償電容?(3)功率因數(shù)提高到1以后,除供給以上日光燈外,若保持電源在額定情況下工作,還可多點(diǎn)40W的白熾燈多少盞?解:本章小結(jié)1、 正弦量的三要素:最大值(或有效值)、頻率(或周期,或角頻率)和初相位。已知三要素可寫出瞬時(shí)值表達(dá)式,反之,由表達(dá)式可寫出三要素。最大值是有效值的 倍,交流電表所指示的為有效值。2、 正弦量的三種表示方法:三角函數(shù)式、波形圖和相量。前兩種方法能完整的表示出三要素,但計(jì)算正弦量不方便;而相量法是分析計(jì)算正弦交流電路的重要工具。3、 單一參數(shù)電路歐姆定律的相量形式是: 其中:感抗XL= L,容抗XC=1/(C)。4、 RLC串聯(lián)電路的歐姆定律的相量形式:5、 基爾霍夫定律的相量形式:相量形式的基爾霍夫定律和相量形式的歐姆定律結(jié)合起來是分析正弦交流電路的基本方法。6、 諧振是正弦交流電路中的儲(chǔ)能元件電感L和電容C的無功功率實(shí)現(xiàn)了完全補(bǔ)償,電路呈現(xiàn)電阻性。串聯(lián)諧振特點(diǎn):電路阻抗最小,電流最大;若XL=XCR,則UL=UCU。品質(zhì)因數(shù)Q=UL/U=UC/U并聯(lián)諧振特點(diǎn):電路阻抗最大,總電流最小,可能會(huì)出現(xiàn)支路電流大于總電流的情況。品質(zhì)因數(shù)Q=IL/I =IC/I7、提高感性負(fù)載電路功率因數(shù)的方法:在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器。第四章習(xí)題4-1 圖4-1所示的電路為三相對(duì)稱電路,其線電壓 Ul=380V,每相負(fù)載R=6,X=8。試求:相電壓、相電流、線電流,并畫出電壓和電流的相量圖。解:相電壓:Up= =220 / 0V =220 / -120 V =220 / 120V相電流: Ip= =A = A =A線電流=相電流相量圖略。4-2 圖4-2所示的電路是供給白熾燈負(fù)載的照明電 路,電源電壓對(duì)稱,線電壓Ul=380V,每相負(fù) 載的電阻值R=5,RV=10,RW=20。試求:(1)各相電流及中性線電流;(2)U相斷路時(shí),各相負(fù)載所承受的電壓和通過的電流;(3)U相和中性線均斷開時(shí),各相負(fù)載的電壓和電流;(4)U相負(fù)載短路,中性線斷開時(shí),各相負(fù)載的電壓和電流。解:(1) Up= 相電流: Ip= = A =A中性線電流=+= 44/0 +22/-120 +11/120=29.1/-19.1A(2) U相斷路=0 / 0V =220 / -120 V =220 / 120V=0 / 0A =22 / -120A =11 / 120A(3) U相和中性線均斷開=380/-90V =0 / 0V =127/-90V =-=253/90V=0 / 0A =12.7 / -90A =12.7 / 90A(4) U相負(fù)載短路,中性線斷開=0 / 0V = - =380/-150V =380 / 150V=38 / -150A =19 / 150A =-(+)=50.3/ 10.89A4-3圖4-3所示的電路中的電流表在正常工作時(shí)的讀數(shù) 是26A,電壓表讀數(shù)是380V ,電源電壓對(duì)稱。在下列情況之一時(shí),求各相的負(fù)載電流。(1)正常工作;(2)UV相負(fù)載斷路;(3)U相線斷路。解:(1)正常工作Il=26A Ip= Il=15A(2)UV相負(fù)載斷路=0 / 0A =15 / -120A =15 / 120A(3)U相線斷路 =15 / -120A =7.5/ 60A4-4 三相對(duì)稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié),線電壓為380V,線電流為17.3A,三相總功率為4.5KW。求每相負(fù)載的電阻和感抗。解:P=Ul IlCOS 即4.5kw=*380*17.3*COS COS=0.39 =66.7Ip= Il=*17.3=10A Z=38 即Z=38/66.7=15+35j R=15 X=354-5 三相電阻爐每相電阻R =8.68。求(1)三相電阻作Y形聯(lián)結(jié),接在Ul=380V的對(duì)稱電源上,電爐從電網(wǎng)吸收多少功率?(2)電阻作形聯(lián)結(jié),接在Ul=380V的對(duì)稱電源上,電爐從電網(wǎng)吸收的功率又是多少?解:三相電阻作Y形聯(lián)結(jié)Up= Il= Ip=25.3A P=Ul IlCOS=*380*25.3*1=16.6KW電阻作形聯(lián)結(jié)Up=380V Il=Ip=*=75.8A P=Ul IlCOS=*380*75.8*1=49.9KW4-6 電路如圖4-4所示,三相對(duì)稱感性負(fù)載接于電路中,測(cè)得線電流為30.5A,負(fù)載的三相有功功率為15KW,功率因數(shù)為0.75,求:電源的視在功率、線電壓以及負(fù)載的電阻和電抗。解:P=Ul IlCOS 即15kw=* Ul *30.5*0.75 Ul =380VS=Ul Il=*380*30.5=20*103VAUp=380V Ip= Il=*30.5=17.6A Z=21.59COS=0.75 =41.4 Z=21.59/41.4=16.2+14.3j R=16.2 X=14.34-7 一三相對(duì)稱負(fù)載與三相對(duì)稱電源連接,已知線電流=5/15A,線電壓=380/75V,求負(fù)載所消耗的功率。 解:=75-30-15=30 P=Ul IlCOS=* 380*5*cos30=2850W第六章 磁路與變壓器習(xí)題全解61 有一線圈匝數(shù)為1500匝,套在鑄剛制成的閉合鐵心上,鐵心的截面積為10CM2,長(zhǎng)度為75CM。求:(1) 如果要在鐵心中產(chǎn)生0.001Wb的磁通,線圈中應(yīng)通入多大的直流電流?(2) 若線圈中通入電流2.5A,則鐵心中的磁通多大?解:(1)B=/S=0.0010.001 =1T,查鑄剛磁化曲線得:H=0.7103 A /m 安培環(huán)路定則:H= IN/L I=HL/ N=0.71030.751500=0.35A(2)H=IN/L=2.515000.75=5103 A /m,查鑄剛磁化曲線得:B=1.6T=BS= 1.60.001=0.0016Wb62 有一交流鐵心線圈接在220V、50HZ的正弦交流電源上,線圈的匝數(shù)為733匝,鐵心截面積為13 CM2。求:(1) 鐵心中的磁通最大值和磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值是多少?(2) 若在此鐵心上再套一個(gè)匝數(shù)為60的線圈,則此線圈的開路電壓是多少?解:(1)UE=4.44fNmmU/4.44fN=220(4.4450733)=0.00135 WbBm=m/S=0.001350.0013=1.04T(2)U1/ U2= N1/ N2 U2= U1 N2/ N1=22060733=18V63 已知某單相變壓器的一次繞組電壓為3000V,二次繞組電壓為220V,負(fù)載是一臺(tái)220V、25KW的電阻爐,試求一、二次繞組的電流各為多少?解:二次繞組的電流:I2= P2/ U2=25000220=114AI1/ I2= U2/ U1一次繞組的電流:I1= I2 U2/U1=113.62203000=8.36A64 在圖61中,已知信號(hào)源的電壓US=12V,內(nèi)阻RO=1K,負(fù)載電阻RL=8,變壓器的變比K=10,求負(fù)載上的電壓U2。 圖61 題64的電路解:變壓器原邊電壓:U1= K2RLUS/(RO+ K2RL)= 102812(1000+1028)=5.3VU1/ U2= KU2= U1/ K=5.310=0.53V65 已知信號(hào)源的交流電動(dòng)勢(shì)E=2.4V,內(nèi)阻RO=600,通過變壓器使信號(hào)源與負(fù)載完全匹配,若這時(shí)負(fù)載電阻的電流IL=4mA,則負(fù)載電阻應(yīng)為多少?解:信號(hào)源與負(fù)載完全匹配:RO= K2RL=600I1=E/(RO+ K2RL)=2.4(600+600)=0.002A=2 mAK= IL/ I1=42=2K2RL=600RL=600/ K2=60022=15066 單相變壓器一次繞組N1=1000匝,二次繞組N2=500匝,現(xiàn)一次側(cè)加電壓U1=220V,二次側(cè)接電阻性負(fù)載,測(cè)得二次側(cè)電流I2=4A,忽略變壓器的內(nèi)阻抗及損耗,試求:(1) 一次側(cè)等效阻抗|Z1|; (2) 負(fù)載消耗功率P2。解:(1)I1= I2N2/ N1=45001000=2 A|Z1|= U1 / I1=2202=110(2)U2= U1 N2/ N1=2205001000=110VP2= I2U2 =4110=440W67 某機(jī)修車間的單相行燈變壓器,一次側(cè)的額定電壓為220V,額定電流為4.55A,二次側(cè)的額定電壓為36V,試求二次側(cè)可接36V、60W的白熾燈多少盞?解:I2= I1U1/ U2 =4.5522036=27.8 A白熾燈額定電流:I= P/ U=6036=1.67AI2/ I=27.81.67=16.7白熾燈盞數(shù):n=16盞68 一單相變壓器,額定容量為50KVA,額定電壓為10000V/230V,當(dāng)該變壓器向R=0.83,XL=0.618的負(fù)載供電時(shí),正好滿載,試求變壓器一、二次繞組的額定電流和電壓變化率?解:二次繞組的額定電流:I2= SN/ U2 =50000230=217A一次繞組的額定電流:I1= I2U2/ U1 =21723010000=5A二次繞組滿載電壓:I2|Z2|= =224.5V電壓變化率:U=(U20 U2)/ U20=(230224.5)230=2.469 有一臺(tái)容量為50KVA的單相自耦變壓器,已知U1=220V,N1=500匝,如果要得到U2=200V,二次繞組應(yīng)在多少匝處抽出線頭?解:U1/ U2= N1/ N2 N2= N1 U2 / U1 =500200220=455匝610 圖62所示是一電源變壓器,一次繞組匝數(shù)為550匝,接電源220V,它有兩個(gè)二次繞組,一個(gè)電壓為36V,負(fù)載功率為36W,另一個(gè)電壓為12V,負(fù)載功率為24W,不計(jì)空載電流,求:(1) 二次側(cè)兩個(gè)繞組的匝數(shù);(2) 一次繞組的電流;(3) 變壓器的容量至少應(yīng)為多少? 圖62 題610的圖解:(1)N21= N1 U21 / U1 =55036220=90匝N22= N1 U22 / U1 =55012220=30匝(2)I21= P21 / U21=3636=1AI22= P22 / U22=2412=2AI1= I21U21/ U1+I22U22/ U1 = 136220+212220=0.27 A(3)電阻性負(fù)載且不計(jì)空載電流:SN= I1 U1= 0.27220=60VA611 已知圖63中變壓器一次繞組12接220V電源,二次繞組34、56的匝數(shù)都為一次繞組匝數(shù)的一半,額定電流都為1A。(1) 在圖上標(biāo)出一、二次繞組的同名端的符號(hào)。(2) 該變壓器的二次側(cè)能輸出幾種電壓值?各如何接線?(3)有一負(fù)載,額定電壓為110V,額定電流為1.5A,能否接在該變壓器二次側(cè)工作?如果能的話,應(yīng)如何接線? 圖63 題611的圖 解:(1)(2)輸出110V、220V兩種電壓值。輸出110V電壓:繞組34單獨(dú)輸出;繞組56單獨(dú)輸出;繞組34、56的同名端3與6、4與5分別并聯(lián)輸出。輸出220V電壓:繞組34、56的異名端3與5(或4與6)相串聯(lián),4與6(或3與5)之間輸出。(3)繞組34、56的同名端3與6、4與5分別并聯(lián)輸出。612 某三相電力變壓器一次繞組每相匝數(shù)N1=268,二次繞組每相匝數(shù)N2=17,一次側(cè)線電壓UL1=6000V,求采用Y,yn和Y,d兩種接法時(shí)二次側(cè)的線電壓和相電壓。解:Y,yn接法時(shí),UL1/ UL2= UP1/ UP2 =N1/ N2二次側(cè)的線電壓UL2= UL1 N2/ N1=600017268=380V相電壓UP2= UL2 /=220VY,d兩種接法時(shí),UL1/ UL2= UP1/ UP2 = N1/ N2二次側(cè)的線電壓UL2= UL1 N2/N1=600017268=220V相電壓UP2= UL2=220V613 有額定值為220V、100W的電燈300盞,接成星形的三相對(duì)稱負(fù)載,從線電壓為10KV的供電網(wǎng)上取用電能,需用一臺(tái)三相變壓器。設(shè)此變壓器采用Y,yn接法,求所需變壓器的最小額定容量以及額定電壓和額定電流。解:U2N= UP2 =220=380VI2N= IP2=100P/U=100100220=45. 5A最小額定容量SN= U2N I2N=38045. 5=30KVA額定電壓U1N/ U2N=10000/380VI1N/ I2N= U2N/ U1N I1N = I2NU2N/ U1N=45. 538010000=1.73A額定電流I1N/ I2N=1.73/45.5A第七章習(xí)題71、根據(jù)圖7-1-7畫出i1、i2、i3分別達(dá)到最大值時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。提示:根據(jù)圖7-1-7畫出。72、有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī),電源頻率為50Hz,帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率為0.03,求同步轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速。 解:P=2 n1=1500r/min根據(jù)s=(n1-n)/n1 n=(1-s)n1=1455r/min73、兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的電源頻率為50Hz,額定轉(zhuǎn)速分別為970r/min和2900r/min,試問它們各是幾極電動(dòng)機(jī)?額定轉(zhuǎn)差率分別是多少? 解:n=970r/min n1=1000r/min P=3為6極電動(dòng)機(jī)n=2900r/min n1=3000 r/min P=1為2極電動(dòng)機(jī)s1=(n1-n)/n1=(1000-970)/1000=0.03s2=(n1-n)/n1=(3000-2900)/3000=0.03374、已知電源頻率50Hz為,求上題兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的頻率各是多少? 解:由f2=sf1 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的頻率各是1.5 和1.67。75、Y180L-6型異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為15kW,額定轉(zhuǎn)速為970r/min,額定頻率為50Hz,最大轉(zhuǎn)矩為295N.m,是求電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)。 解:TN=9550PN/n=955015/970=147.7 =Tm/TN=295/147.7=276、已知一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1470r/min,額定功率為30kW,Tst/TN和Tm/TN分別為2.0和2.2,試大致畫出這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。 解:略77、若上題電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V,當(dāng)它帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí),電源電壓短時(shí)間降低,最低允許降到多少伏? 解:TN=9550PN/nN=955030/1470=194.9 N.mTst=2194.9=389.8 N.mTstTN TU2 78、某籠型異步電動(dòng)機(jī),當(dāng)定子繞組做三角形聯(lián)結(jié)并接于380V電源上時(shí),最大轉(zhuǎn)矩Tm=60Nm,臨界轉(zhuǎn)差率sm=0.18,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst=36Nm。如果把定子繞組改接成星形,再接到同一電源上,則最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩各變?yōu)槎嗌伲吭嚧笾庐嫵鲞@兩種情況下的機(jī)械特性。解:根據(jù)79、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下:三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y112M4 接法 功率 4.0kW 電流 8.8A電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1440r/min又知其滿載時(shí)的功率因數(shù)為0.8,求(1)電動(dòng)機(jī)的極數(shù);(2)電動(dòng)機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的輸入電功率;(3)額定轉(zhuǎn)差率;(4)額定效率;(5)額定轉(zhuǎn)矩.解:(1)P=4 (2)P入=3808.80.8=4.63kW(3)s=(n1-n)/n1=(1500-1440)/1500=0.04(4)(5) TN=9550PN/n=95504/1440=26.5N.m710、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為4kW,額定電壓為220V/380V,/Y聯(lián)結(jié),額定轉(zhuǎn)速1450r/min,額定功率因數(shù)0.85,額定效率0.86。求:(1)額定運(yùn)行時(shí)的輸入功率;(2)定子繞組聯(lián)結(jié)成Y形和形時(shí)的額定電流;(3)額定轉(zhuǎn)矩。 解:(1) P入=PN/=4.65kW (2)(3)TN=9550PN/nN=95504/1450=26.3 N.m711、一臺(tái)額定電壓為380V的異步電動(dòng)機(jī)在某一負(fù)載下運(yùn)行,測(cè)的輸入電功率為4kW,線電流為10A。求這時(shí)的功率因數(shù)是多少?若這時(shí)的輸出功率為3.2kW,則電動(dòng)機(jī)的效率是多少?解:P入= =P出/P入=3.2/4=80712、 異步電動(dòng)機(jī)定子繞組作聯(lián)結(jié),額定功率為10kW,額定轉(zhuǎn)速2930r/min,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之比為1.4,額定電壓380V,若起動(dòng)時(shí)軸上反抗轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二分之一,問起動(dòng)時(shí)加在定子繞組上的電壓不能低于多少伏?能否采用Y換接起動(dòng)? 解: TN=9550PN/nN=955010/2930=31.6 N.mTSt=1.431.6=54.2N.mTstY=1/3Tst=18.1. N mT反抗=1/2TN=15.8 N mTstYT反抗能采用Y換接起動(dòng)。713、當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式分別為直接起動(dòng)、Y換接起動(dòng)和自耦變壓器在40%處抽頭降壓起動(dòng)時(shí),試以相對(duì)值表示起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 解:TstY=1/3TSt TSt降=(0.4)2 TStIstY=1/3IstIst降=0.4Ist714、一臺(tái)六極三相異步電動(dòng)機(jī),電源頻率50Hz,額定運(yùn)行的轉(zhuǎn)差率為0.04,試求:(1)額定轉(zhuǎn)速;(2)反接制動(dòng)初瞬的轉(zhuǎn)差率。 解: (1)P=3 n1=1000r/min s=(n1-n)/n1 n=960 r/min (2)s=(n1-n)/n1=(960+1000)/1000=1.96 第12章習(xí)題解答1A=50*0.5%=0.25V A/A01=0.25/40=0.625% A/A02=0.25/20=1.25% 2A=250*2.5%=6.25V A/A0=6.25/U5% U125V 最小電壓為125V3(1) U=0.5*1=0.5V (2) I=U/R0=220/0.5=440A 電流表燒壞40.005+0.005*15/RA=5 RA=0.015歐姆5. RV+15=150/0.005 RV30K歐姆6. U=4.5*R/(56+R)當(dāng)R0=100K時(shí),R= R0100=50K;當(dāng)R0=500K時(shí),R= R0500=83.3K U1=2.12V U2=2.69V7. 功率表的分格系數(shù)為 C=300*5/100=15 (W/格)所以被測(cè)功率為P=C*a=15*60=900W8. 滿標(biāo)功率為 Pm=220*10=2200W P=704*2200/1100=1408W Cos=P/S=1408/(220*8)=0.8

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