电器学课后答案

电器学课后问答题总结

第一章电器的发热与电动力

第二章点接触与电弧理论

第三章电磁机构理论

第四章低压控制电器

第五章配电电器

第六章高压断路器

第七章其他高压电器

第一章电气的发热与电动力

1.1电器中有哪些热源？它们各有什么特点？

答：电器中的载流系统通过直流电流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。

载流系统通过交变电流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。

交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。铁损只在交变电流下才会出现。电介质损耗

介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。

1.2散热方式有几种？各有什么特点？

答：热传导、对流、热辐射。

热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。

对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。

热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。

1.3为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确实其温升？

答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。

1.4在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变？为什么？

答：一般来说，是改变的。但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。

第二章电接触与电弧理论

2.1电弧对电器是否仅有弊而无益？

答：否。弧焊、电弧熔炼、弧光灯是专门利用它的设备，电器本身亦可借助它以防止产生过高的过电压和限制故障电流。

2.2电接触和触头是同一概念么？

答：否。赖以保证电流流通的到体检的联系称为电接触，是一种物理现象。

通过相互接触以实现导电的具体物件称为电触头（简称触头），它是接触时接通电路、

操作时因其相对运动而断开或闭合电路的两个或两个以上的导体。

2.3触头有哪几个基本参数？

答：开距、超程、初压力、终压力。

2.4触头大体上分为几类？对它们各有什么基本要求？

答：大体上分为连接触头和换接触头。

对连接触头的要求：在其所在装置的使用期限内，应能完整无损地长期通过正常工作电流

和短时通过规定的故障电流。电阻应当不大且稳定，既能耐受周围介质的作用，又能耐受

温度变化引起的形变和通过短路电流时所产生的电动力此二者的机械作用。

对换接触头的要求：电阻小而稳定，并且耐电弧、抗熔焊和电侵蚀。

2.5触头的分断过程是怎样的？

答：由于超程的存在，触头开始分断时，电路并没有断开，仅仅是动触头朝着与静触头分离的方向运动。这时，超程和接触压力都逐渐减小，接触点也减小。及至极限状态、仅剩一个点接触是，接触面积减至最小，电流密度非常巨大，故电阻和温升剧增。以致触头虽仍闭合，但接触处的金属已处于熔融状态。此后，动触头继续运动，终于脱离，但动静触头间并未形成间隙，而由熔融的液态金属桥所维系着。液态金属的电阻率远大于固体金属的，故金属桥内热量高度集中，使其温度达到材料的沸点，并随即发生爆炸形式的金属桥断裂过程，触头间隙也形成了。

金属桥刚断裂时，间隙内充满着空气或其他介质及金属蒸汽，他们均具有绝缘性质。于是，电流被瞬时截断，并产生过电压，将介质和金属蒸汽击穿，使电流以火花放电乃至电弧的形式重新在间隙中流通。此后，随着动触头不断离开静触头以及各种熄弧因素作用，电弧终将转化为非自持放电并最终熄灭，使整个触头间隙称为绝缘体，触头分断结束。

2.6何为电离和消电离？他们各有哪几种形式？

答：电离：电子获得足以脱离原子核束缚的能量，它便逸出成为自由电子，而失去电子的原子成为正离子。

电离有表面发射和空间电离两种形式。表面发射发生于金属电极表面：热发射、场致发射、光发射、二次电子发射。空间电离发生在触头间隙：光电离、碰撞电离、热电离。

消电离：电离气体中的带电粒子自身消失或失去电荷而转化为中性粒子的现象。

消电离：复合和扩散。

2.7电弧的本质是什么？电弧电压和电场是怎样分布的？

答：电弧是生成于气体中的炽热电流、是高温气体中的离子化放电通道，是充满电离过程和消电离过程的热电统一体。

电弧电压：两近极区压降基本不变。弧柱区内电场强度近乎恒值。

2.8试分析直流电弧的熄灭条件。

答：熄灭直流电弧，必须消除稳定燃弧点。

2.9试分析交流电弧的熄灭条件，并阐述介质恢复过程和电压恢复过程。

答：交流电弧的熄灭条件：在零休期间，弧隙的输入能量恒小于输出能量，因而无热积累；在电流过零后，恢复电压又不足以将已形成的弧隙介质击穿。

介质恢复过程：近极区：电弧电流过零后弧隙两端的电极立即改变极性。在新的近阴极区内外，电子运动速度为正离子的成千倍，故它们于刚改变极性时即迅速离开而移向新的阳极，使此处仅留下正离子。同时，新阴极正是原来的阳极，附近正离子并不多，以致难以在新阴极表面产生场致发射以提供持续的电子流。另外，新阴极在电流过零前后的温度已降至热电离温度以下，亦难以借热发射提供持续的电子流。因此，电流过零后只需经过0.1~1 ，即可在近阴极区获得150~250V的介质强度。

弧柱区：分为热击穿和电击穿两个阶段。若弧隙取自电源的能量大于其散发出的能量，将迅速减小，剩余电流不断增大，使电弧重新燃烧。——热击穿。

当弧隙两端的电压足够高时，仍可能将弧隙内的高温气体击穿，重新燃弧。——电击穿。

电压恢复过程：电弧电流过零后，弧隙两端的电压将由零或反向的电弧电压上升到此时的电源电压。这一电压上升的过程成为电压恢复过程，此过程中的弧隙电压称为恢复电压。

2.10为什么熄灭电感性电路中的电弧要困难些？

答：因熄灭电弧的最佳时机为零休期间，而此时，电压最大，易于发生击穿，发生电弧击穿弧隙介质。

2.11何谓近阴极效应？它对熄灭哪一种电弧更有意义？

答：电弧电流过零后弧隙两端的电极立即改变极性。在新的近阴极区内外，电子运动速度为正离子的成千倍，故它们于刚改变极性时即迅速离开而移向新的阳极，使此处仅留下正离子。同时，新阴极正是原来的阳极，附近正离子并不多，以致难以在新阴极表面产生场致发射以提供持续的电子流。另外，新阴极在电流过零前后的温度已降至热电离温度以下，亦难以借热发射提供持续的电子流。因此，电流过零后只需经过0.1~1 ，即可在近阴极区获得150~250V的介质强度。

出现于近阴极区的这种现象称为近阴极效应。对于熄灭低压交流电弧更有意义。

2.13怎样才能实现无弧分断？

答：一般有两种方法：一是在交变电流自然过零时分断电路，同时以极快的速度使动静触头分离到足以耐受恢复电压的距离，使电弧甚弱或无从产生；二是给触头并联晶闸管，并使之承担电路的通断，而触头仅在稳态下工作。

2.14接触电阻是怎样产生的？影响它的因素有哪些？

答：两相互接触的导体间的电导是在接触压力作用下形成的，该压力使导体彼此紧压并以一定的面积互相接触。实际接触面缩小到局限于少量的a斑点引起了束流现象、即电流线收缩现象，束流现象将引起称为束流电阻的电阻增量。接触面暴露在大气中会导致表面膜层的产生，表面膜层导致的电阻增量称为膜层电阻，其随机性非常大，难以解析计算。因此，电接触导致了电阻增量——接触电阻。

影响因素：接触形式、接触压力、表面状况、材料性能。

2.15触头的接通过程为什么通常伴随着机械振动？怎样减弱机械振动？

答：触头的碰撞、电磁机构中衔铁与铁心接触时的撞击以及短路电流通过触头时产生的巨大电动斥力，均可引起触头振动。

适当减小动触头的质量和运动速度，增大触头初压力，对减轻振动是有益的。

2.16何为熔焊？它有几种形式？

答：动静触头因被加热而熔化、以致焊在一起无法正常分开的现象称为触头的熔焊。有静熔焊和动熔焊两种形式。

2.17何为冷焊？如何防止发生冷焊？

答：继电器所用贵金属触头当接触面上的氧化膜（它本来就不易生成）被破坏、因而纯金属接触面增大时，因金属受压力作用致使连接处的原子或分子结合在一起的现象称为冷焊。

为防止发生冷焊，一般通过实验，在触头及其镀层材料的选择方面采取适当的措施。

2.18在长期通电的运行过程中，接触电阻是否不变？为什么？

答：接

触电阻会发

生变化。会

出现软化、熔化现象，会破坏膜层，导致接触电阻变化。

2.19触头电侵蚀有几种形式？它与哪些因素有关？如何减小电侵蚀？

答：桥蚀（阳极遭受侵蚀），火花放电（阴极遭受侵蚀）和弧蚀（阳极侵蚀）

保证运行：设定能够补偿其电侵蚀的超程。

2.21对触头材料有何要求？

答：具有低的电阻率和电阻温度系数;具有高的最小燃弧电压和最小燃弧电流;具有高的热导率、比热容、以及高的熔点和沸点;具有高的抗氧化和抗化学腐蚀能力;具有适当的硬度和良好的工节性能。

2.23真空开关电器使用什么触头材料？

答：铜铋银合金，铜铋铈合金等。

第三章电磁机构理论

3.1电磁机构在电器中有何作用？

答：电磁机构由磁系统和励磁线圈组成，广泛用于电器中作为电器的感测元件（接受输入信号），驱动机构（实行能量转换）以及灭弧装置的磁吹源。

既可以单独成为一类电器，诸如牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁和电磁离合器等，也可以作为电器的部件，如各种电磁开关电器和电磁脱扣器的感测部件、电磁操动机构的执行部件。

3.2何为磁性材料，它有何特点？

答：磁性材料是具有铁磁性质的材料，它包含铁、镍、钴、钆等元素以及它们的合金。最大的特点是具有比其他材料高数百到数万倍的磁导率，同时其磁感应强度与磁场强度之间存在非常复杂的非线性关系。

3.3磁性材料的磁化曲线有几种？它们有何区别？工程计算时应使用哪一种磁化曲线？

答：有2种：起始磁化曲线、基本磁化曲线（平均磁化曲线，含直流磁化曲线和交流磁化曲线两个亚种）。

起始磁化曲线是以去磁的磁性材料磁化所得的曲线。

基本磁化曲线是由许多不饱和对称磁滞回线顶点连接而成的。

工程计算时应使用基本磁化曲线，直流磁化曲线和交流磁化曲线分别适用于直流磁路计算和交流磁路计算。

3.4何谓软磁材料和硬磁材料？它们各有何特点？常用的软磁材料有哪些？

答：矫顽力小，磁滞回线很窄的磁性材料称为软磁材料。其矫顽力小，磁导率高，剩磁不大，所以磁滞现象不明显。常用的有电工纯铁、硅钢、高磁导率合金、高频软磁材料、非晶态软磁合金。

矫顽力大，磁滞回线很宽的磁性材料称为硬磁材料。矫顽力大，磁滞回线宽，且最大磁能积大。

3.5试述磁场的基本物理量和基本定律。

答：磁感应强度矢量为磁场的基本物理量。

磁通连续性定理：磁场中任一封闭曲面内不论有无载流导体，进入该曲面的磁通恒等于自该曲面穿出的磁通。

安培环路定律：磁场强度沿任一闭合回路的线积分等于穿越该回路界定面积所有电流之和。

3.6试述磁路的特点及其基本定律。

答：磁路的特点：

a)由于磁路主体磁导体的磁导率不是常数，而是H值的非线性函数，所以磁路是非线性的。

b)磁导体与磁导率相差3~5个数量级，故忽略泄露磁通可能导致不能容许的误差。

c)虽然泄露磁通处处存在，但主要集中于磁导体之间，所以构成等效磁路时，也只考虑这部

分泄露磁通。

d)磁动势由整个线圈产生，它是分布性的，泄露磁通也存在于整个磁导体之间，同样是分布

性的，因而磁路也是分布性的。

e)与电流在电阻上要产生电能与热能的转换不同，磁通并不是实体，所以说它通过磁导体不

过是一种计算手段，绝无任何物质流动，当然也无能量损耗与交换。

基本定律：磁路的基尔霍夫第一定律和磁路的基尔霍夫第二定律。

磁路的基尔霍夫第一定律：将封闭曲面取在磁路分支处的一点（称为节点），则进入及流出该点的磁通代数和恒等于零。

磁路的基尔霍夫第二定律：磁路中沿任一闭合回路的磁压降的代数等于回路中各磁动势的代数和。

3.7试述电磁机构计算的基本任务。

答：设计任务和验算任务。

设计任务是根据电器及其他电工装置对其电磁机构的技术要求，设计出外形尺寸、重量、静态和动态特性等均属上乘的电磁机构。验算任务是根据已有的电磁机构的参数计算其特性，校核其是否符合电器或电工装置的要求。

3.8计算气隙磁导的解析法有何特点？

答：解析法计算磁导具有概念清晰的特点，但适用性很差。通常，只有衔铁与铁心已闭合或接近闭合时，才应用这种公式计算气隙磁导。

3.9分磁环及其作用。

答：交流分量的存在，使得交流磁路容易形成有害噪音和振动。

分磁环：导体短路环，把磁极分成两部分或以上，用分磁环套住部分磁极，短路环内会产生感应电动势，进而产生一个穿越分磁环的磁通，它与原磁通出现一定的相伴差，它们产生的吸力叠加后，使最小吸力大于反力，从而消除振动。

第四章低压电器

4.1对低压电器有何主要技术要求？试分析对几种保护性能要求的依据和原理。

4.2试述低压电器的主要特点及分类。

答：按使用场所，低压电器分为配电电器和控制电器两大类。配电电器主要用于配电系统，起对线路的通断、控制、调节和保护作用，特点：工作可靠，通断能力高，有足够的动、热稳定性。控制电器主要用于电力驱动控制系统和用电设备，起控制及保护等作用，特点：工作准确可靠、操作频率高，寿命长。

电器学习题解答

第一章思考题 1.电器发热和冷却的过程遵循什么规律？ 遵循指数规律 2.电器发热的允许温升和稳定温升在概念上是否相同？ 允许温升是保证电器绝缘不损坏、机械强度没有明显下降的最大温升；稳定温升是电器长期工作达到稳定状态，温度不再升高时的温度。允许温升要比稳定温升高。 3.在电器中，发热时间常数与冷却时间常数是否相同?在整个发热过程中，发热时间常数 T是否变动？为什么？ 两者是不同的，在整个发热过程中，，比热容c和综合散热系数会发生变化，因此T会发生变化，在发热和冷却过程中数值也就不同。但在计算时，我们可以认为T是常数。 4.电器在短时工作制下为什么能提高负载能力？短时工作的时间为什么要小于4倍热时 间常数才能提高负载能力？ 短时工作制的工作时间小于4倍的热时间常数，在次时间内电器温升不会达到稳定值，只要使电器短时通电末了的温升等于长期工作通电时的稳定温升，就可以进行超载运行，从而提高负载能力。如果通电时间t=4T,t=0.98，接近于稳定温升，就要按长期工作制处理，所以只要在小于4倍热时间常数的情况才能提高负载能力。 5.反复短时工作制为什么能提高负载能力？在同样的TD%下，一个电器的热时间常数大， 另一个热时间常数小，两者的过载能力是否相同？ 反复短时工作制是电器在通电和断电交替循环的情况下工作，其中的断电过程能够散热和冷却，它的温升始终不能达到长期工作的稳定温升，因此可以进行超载运行。在反复短时工作的每个周期且周期数时，过载能力只与通电保持率TD%有关，与时间常数无关，所以同样的TD%下，两个电器过载能力相同。 6.导体尺寸一定，通以直流或等效的交流电，在相同的散热环境下，它们的发热温升是否 相同？ 发热温升不相同。通以交流电时，要考虑集肤效应和临近效应产生的附加损耗，因此通以交流电，导体发热温升更大。 7.集肤效应与临近效应的实质是什么？交流电阻为什么比直流电阻要大？ 集肤效应是交流电流通过导体时，中心部分产生的感生反电势比外表部分的大，而使导体中心电流密度较小，好像电流都集中在表面一样。交变电流的这种集肤效应就使得交流电阻的阻值比较大。临近效应应该是两相邻载流导体间磁场相互作用使得两导体内产生电流分布不均匀。 8.两根矩形母线排叠在一起通以交流电流是否会产生临近效应？如果一根母线通以交流 电流并靠近钢壁是否会产生临近效应？ 两根矩形母线排叠在一起，可以认为两者之间无间距，母线或者导磁体连成一条磁通链，就不会有临近效应，一根母线通以交流电流靠近钢壁会产生感应电荷，因此会产生临近效应。 9.扁平母线和同样截面积的圆导线，哪种载流量大？为什么？ 扁平母线载流量大。因为同样的截面，扁平母线的周长比圆导线长，它的散热面积也就大。 10.讨论直流电压线圈和电流线圈当周围介质温度不同时对温升的数值有什么影响？ 直流电压线圈是靠自身产生独立的电磁场，他的阻抗本身比较大，而电流线圈主要是由电路提供的，阻抗很小，对电路的影响不大，而环境温度主要影响阻值的大小，所以当

电机学第三版课后习题答案

电机学第三版课后习题答案 变压器 1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？ 答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上，原边接上电源后，流过激磁电流|0,产生励磁磁动势F o,在铁芯中产生交变主磁通 e 0,其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定 d d)律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e i和e2, 且有巴- -N1, dt e2= _N2 d 0,显然，由于原副边匝数不等,即N产N2，原副边的感应电动势也就不等, dt 即e i^e2,而绕组的电压近似等于绕组电动势，即U i~E i, 匕~ E?,故原副边电压不等,即 U i^ U2,但频率相等。 1-2变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压 吗？ 答：不会。因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。 1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？ 答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空 载电流的有功分量。 性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功 性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。 1-4 一台220/110伏的变压器，变比k=N—2，能否一次线圈用2匝, N2 二次线圈用1匝，为什么？ 答：不能。由U1 E^ 4.44fN^J m可知，由于匝数太少，主磁通m将剧增，磁密B m过 大，磁路过于饱和，磁导率卩降低，磁阻R m增大。于是，根据磁路欧姆定律l0N1= R m「m 可知，产生该磁通的激磁电流I。必将大增。再由p Fe^B m2f1.3可知，磁密B m过大，导致 2 铁耗P Fe大增，铜损耗I0 r1也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。

电机学课后习题解答(配王秀和孙雨萍编)

《电机学》作业题解 （适用于王秀和、孙雨萍编《电机学》） 1-5 何为铁磁材料？为什么铁磁材料的磁导率高？ 答：诸如铁、镍、钴及他们的合金，将这些材料放在磁场后，磁场会显著增强，故而称之为铁磁材料；铁磁材料之所以磁导率高，是因为在这些材料的内部，大量存在着磁畴，这些磁畴的磁极方向通常是杂乱无章的，对外不显示磁性，当把这些材料放入磁场中，内部的小磁畴在外磁场的作用下，磁极方向逐渐被扭转成一致，对外就显示很强的磁性，所以导磁性能强。 1-9 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是如何产生的？为何铁心采 用硅钢片？ 答：铁心中的磁滞损耗是因为铁心处在交变的磁场中，铁心反复被磁化，铁心中的小磁畴的磁极方向反复扭转，致使磁畴之间不断碰撞，消耗能量变成热能损耗；又因为铁心为导体，处在交变的磁场中，铁中会产生感应电动势，从而产生感应电流，感应电流围绕着磁通做漩涡状流动，从产生损耗，称之为涡流损耗，之所以采用硅钢片是因为一方面因硅钢电阻高，导磁性能好，可降低涡流损耗，另一方面，采用薄片叠成铁心，可将涡流限制在各个叠片中，相当于大大增加了铁心的电阻，从进一步降低了涡流损耗。 1-13 图1-27所示为一铁心，厚度为0.05m，铁心的相对磁导率为1000。问：要产生0.003Wb的磁通，需要多大电流？在此电流下，铁心各部分的刺痛密度是多少？

解：取磁路的平均长度，上下两边的长度和截面积相等算一段，算作磁路段1，左侧为2，右侧为3。 磁路段1长度和截面积：()120.050.20.0250.55m =?++=l ， 210.050.150.0075m =?=A ； 41m17 10.55 5.83610A wb 10004100.0075 π-= ==????l R uA 磁路段2长度和截面积：20.1520.0750.30m =+?=l ， 220.050.100.005m =?=A ； 42m27 20.30 4.77510A wb 10004100.005 π-= ==????l R uA 磁路段1长度和截面积：30.1520.0750.30m =+?=l ， 230.050.050.0025m =?=A ； 43m37 30.309.54910A wb 10004100.0025 π-= ==????l R uA 总磁阻： 45m m1m2m3(5.836 4.7759.549)10 2.01610A wb ==++?=?R R +R +R 磁动势：5m 0.003 2.01610604.8A φ==??=F R 励磁电流：604.8 1.512A 400 = ==F i N

电器学练习题有答案

电器学练习题 一、填空题 1、电器学的理论范畴为温升理论、电动力理论、电弧理论和电磁铁理论。 2、触头工作时，有两种不同情况下产生和熔焊，一种是严重过载另一种是短路电流。 3、磁路基尔霍夫第一定律是指在磁路中取某闭合曲面为一点，则流入及流出该点的磁通代数和恒等于零。 4、常用的触头材料分为三类：纯金属材料、合金材料和粉末合金材料。 5、电器的热时间常数越大，发热时温度上升越_慢_，冷却时温度下降越_慢__。 6、交流电磁铁极面附近装分磁环以后，工作气隙磁通分为_内_磁通和__外_磁通，两个磁通的吸力存在 7 8__阴极压降______阳极压降_ 压降将反而减小。 9、电器发热的热源有导体（铜）的阻抗损耗、交变电磁场在导磁体（铁）中产生的磁滞与涡流损耗和绝缘材料的介质损耗。 10、电磁铁的静吸力特性是指衔接静止于不同工作气隙时，电磁吸力对工作气隙值的关系曲线。在电磁铁吸合过程中，静吸力特性应大于反力特性，在电磁铁释放过程中，静吸力特性应小于反力特性。 11、电器触头的开距是指触头处于断开状态时其动静触头间的最短距离其数值是由它能否耐受电路中 可能出现的过电压以及能否保证顺利熄灭电弧来决定的。， 超程是指是触头运动到闭合位置后、将静触头移开时动触头还能移动的距离，其值取决于触头在其使用期限内遭受的电侵蚀。； 初压力是指触头刚闭合时作用于它的正压力， 终压力是指触头闭合终止位臵的压力，其值由许多因素，诸如温升、熔焊等所决定。 12、电器触头接触电阻的大小与接触形式、接触压力、接触表面的粗糙度和材料性能等因素有关。 13、交流电弧的零休期是指从电弧电流在上半周熄灭时起到下半周重新起弧时止的一段时间。 14、单相交流电动力的大小随时间变化，其方向不随时间变化。（填随、不随） 15、对触头材料电气性能的要求有低的电阻率，电阻温度系数小，生弧极限参数高和电子逸出功及游离电位大。 16、两个平行导体，若通以方向相同的电流则产生互相吸引的电动力；若通以方向相反方向的电流， 、若三相导体为直列平行布置，三相交流电流产生的电动力 B相导体所受电动力最大。 19、接触电阻由收缩电阻和表面膜电阻组成。 20、电器散热的基本方式有热传导、对流和热辐射。 21、研究电弧的目的是主要侧重于掌握电弧产生与熄灭的规律，探索采取适当措施以熄灭电弧。 22、磁路的基尔霍夫第二定律是在磁路中，回路的磁动势等于同回路交链的全部电流。 23、国家标准中规定电器有四种工作制，它们是长期工作制、八小时工作制、短时工作制和反 复短时工作制。 二、简答题 1、为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标却是其温升？ 答：金属载流体的温度超过某一极限后，机械强度明显降低，轻则发生形变，影响电器的正常工作；重则是电器损坏，以致影响其所在系统的工作。此外。与载流体联结或相邻的费载流体亦将不同程度受损。故决定电器零部件工作性能的是温度。但考核电器质量时却是以温升作为指标，因为电器运行场所的环境温度因时因地而异，故只能人为的规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。 2、电器中的电动力对电器有什么好处与危害？ 答：电器中电动力的危害：损坏电器；破坏绝缘件；破坏结构件等。电动力的好处：利用电动力作用增强电器触头间的接触压力；有利于熄灭电弧等。 3、电器触头的接触电阻是怎样产生的？ 答：接触电阻是指两个导体接触时的附加电阻，因此产生的原因有两个：第一，由于接触面的凹凸不平，金属的实际接触面减小了，这样，当电流流过导体时，使电流线在接触面附近发生了严重的收缩现象，即在接触面附近导体有效的导电截面大大缩小，因而造成电阻的增加，这个电阻称为收缩电阻。第二，接

完整word版,《电机学上》林荣文版课后答案

09电气学习部 《电机学》系列材料电机学 作业参考答案 福州大学电气工程与自动化学院 电机学教研组黄灿水编 2008-3-3

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 8403 22A I I N == =φ

《电机学》胡虔生-课后答案

2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 840322A I I N ===φ

2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器，其参数如下：r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ，空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解：在一次侧计算有： )(55.42200 1010311A U S I N N N =?== )(48455 .42200 111Ω=== N N N I U Z 10220 220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A) )(6.3036.010222'2Ω=?==r k r )(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k )(0.27262.7222 2Ω=+=+=k k k x r Z ∴ )(1347228.070 2 20Ω=== I p r Fe m )(9649228 .02200 00Ω=== I U Z m )(955513479649222 2Ω=-=-=m m m r Z x ∴ 015.0484 2 .71*=== N k k Z r r 78.24841347 1*=== N m m Z r r 054.0484 26 1*===N k k Z x x 74.194849555 1*=== N m m Z x x 056.0484 27 1*===N k k Z Z Z 94.19484 9649 1*=== N m m Z Z Z T 型等效电路 近似等效电路 2-11、设有一台50kV A ，50 Hz ，6300/400V ，Yy 连接的三相铁芯式变压器，空载电流 I 0=0.075I N ，空载损耗p 0＝350W ，短路电压u k*＝0.055，短路损耗p kN ＝1300W 。 （1）试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0，以及短路参数r k 、x k ，所有参数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。 （2）试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 '2&'' '2 &' '

电机学第五版汤蕴璆复习重点带答案

1、变压器的铁心损耗包括：磁滞损耗 、涡流损耗。 2、感应电机经两次折算后得到等效电路，这两次折算为：频率折算、绕组折算。 3、直流电机按励磁方式可分类为：他励式、并励式 、串励式 、复励式。 4、变压器开路试验可以获得哪些等效电路参数：激磁电阻、激磁电抗。 4、同步电动机的起动方法有：变频起动、辅助起动、异步起动。 5、变压器等效绕组折算的一般原则是：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 6、并励直流发电机希望改变他电枢两端的正负极性，采用的方法是改变励磁绕组的接法。 7、直流发电机的电磁转矩与转速方向相反，转子电枢导体中的电流是交流电。 8、变压器制造时，硅钢片接缝变大，那么此台变压器的励磁电流将增大。 9、一台感应电机，其转差率s>1，转速n<0，则电机运行状态是电磁制动。 10、一台三相感应电机接在50Hz 三相交流电源上运行，额定转速为1480r/min ，定子上A 、B 两导体空间相隔20°机械角度，则A 、B 两导体的空间电角度为：40°。 11、简述改变他励直流电动机、三相鼠笼异步电动机转子转向的方法。 答：他励直流电动机：将电枢绕组的两个接线端对调；三相鼠笼异步电动机：将三相电源线的任意两根线换接。 12、简述并励直流发电机的自励条件。 答：1.磁路中必须有剩磁；2.励磁磁动势与剩磁两者的方向必须相同；3.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。 13、已知直流他励电机的额定电流I N 、额定电压U N 、额定效率ηN ，简述直流电动机和直流发电机额定功率的定义，并写出表达式。 答：对于发电机，额定功率是指线端输出的电功率，I U P ;对于电动机，额定功率是指轴上输出的机械功率，N N N N =。 14、简述单相变压器的工作原理。 15、为什么同步电动机不能自启动？说明原因。 16、一台三相绕线型感应电动机，若将定子三相短路，转子绕组通入频率为f1的三相交流电，试问：空载时电机转子能否转动，分析其工作原理。 17、简述直流电机、鼠笼异步电机、绕线异步电机和同步电机的原理和结构异同？ 18、在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的，要遵循哪些原则？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠，电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路。 归算原则：归算前、后二次侧绕组磁动势保持不变。 19、一台并励直流发电机不能正常输出电压，试分析其可能原因。 答：1.磁路中没有剩磁；2.励磁回路与电枢回路之间接线错误；3.励磁回路的总电阻大于临界电阻。 20、一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行，当发电机电枢电流增加时，电动机的电枢电流有何变化？并说明其原因。 答：直流电动机的电枢电流也增加。因为直流发电机电流增加时，则制动转矩即电磁转矩增大，要使电动机在额定转速下运行，则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，因此电枢电流也增大。

电机学课后答案汤蕴缪

第一章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为 A l R m μ= ，单位：Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？ 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4 105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解：Θ磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 6 7 100.110 429.1?=?= = -πμδ δ

《电机学》课后习题答案

《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编

第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。

《电器学》丁明道 编著 课后练习题答案

《电器学》夏天伟丁明道编著课后习题解答 1.1电器中有哪些热源？它们各有什么特点？ 答：电器中的载流系统通过直流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。 通过交流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。 交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。 铁损只在交变电流下才会出现。 电介质损耗：介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。 1.2 散热方式有几种？各有什么特点？ 答：热传导、对流、热辐射。 热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。 对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。 热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。 1.3为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确却是其温升？ 答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。 1.4在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变？为什么？ 答：一般来说，是改变的。但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。 1.15 交变电流下的电动力有何特点？ 交流电动力特点： 1、单相： 1）是脉动的单方向的电动力 2）单相稳态交流电动力以两倍电流频率在零和峰值间变化。 3）最大的电动力发生在最大的短路电流时刻，当ψ＝φ－π/2时，电流的非周期分量最大，可能出现的总电流、电动力最大。 4）单相系统最大暂态电动力是稳态时的3.24 倍。交流单相短路最大电动力极限可达稳态最大电动力的4倍。 2、三相： 1）三相稳态交流电动力当导体作直列布置时中间相导体受力最大，并以两倍电流频率在正、负峰值间变化，力的峰值为单相稳态最大力的0.866倍 2）三相交流短路电动力同样是中间相导体受力最大，力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。 1.16 三相短路时，各项导线所受电动力是否相同？ 不同。三相交流对称短路时，中间B相所受的最大电动力是A、B、C三相导体中各项所受最大电动力之最。力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。

电机学课后 思考题 习题 答案

《电机学》各章练习题与自测题参考答案 第1章 思考题与习题参考答案 1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压，而不能改变频率? 答：变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通，根据电磁感应定律dt d N e φ =可知，原、副绕组的感应电动势（即电压）与匝数成正比，所以当原、副绕组匝数21N N ≠时，副边电压就不等于原边电压，从而实现了变压。因为原、副绕组电动势的频率与主磁通 的频率相同，而主磁通的频率又与原边电压的频率相同，因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同，所以，变压器能够改变电压，不能改变频率。 1.2变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么? 答：若一次绕组接直流电源，则铁心中将产生恒定的直流磁通，绕组中不会产生感应电动势，所以二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3变压器铁心的作用是什么?为什么要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答：变压器铁心的主要作用是形成主磁路，同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗，而用薄的（0.35mm 厚）表面绝缘的硅钢片叠成是为了减小铁心中的涡流损耗（涡流损耗与硅钢片厚度成正比）。 1.4 变压器有哪些主要部件，其功能是什么? 答：变压器的主要部件是器身，即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路，也是绕组的机械骨架；绕组构成变压器的电路，用来输入和输出电能。除了器身外，变压器还有一些附属器件，如绝缘套管、变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答：变压器一次绕组加额定电压，二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答：变压器传递电能时，内部损耗很小，其效率很高（达95%以上），二次绕组容量几乎接近一次绕组容量，所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么？ 答：变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质，起绝缘和冷却作用。

电机学第四版课后答案---_(汤蕴缪主编)

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为 A l R m μ= ，单位：Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？ 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的 体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计 算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 67 100.110 429 .1?=?= = -πμδ δ 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ

电机学课后答案

第1章导论 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。特点：导磁率高。 电路：紫铜线。特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片，永磁材料铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。与磁场交变频率f，磁通密度B，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。与磁场交变频率f，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的eT与磁密B，运动速度v，导体长度l，匝数N有关。 自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。 对空心线圈：所以 自感： 所以，L的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A、磁路平均长度l有关。 闭合铁心μ??μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 在图中，若一次绕组外加正弦电压u1、绕组电阻R1、电流i1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u1为正弦电压，∴电流i1也随时间变化，由i1产生的磁通随时间变化，由电磁感应定律知产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。 (3) (4) i1增加，如右图。i1减小 在图中，如果电流i1在铁心中建立的磁通是，二次绕组的匝数是，试求二次绕组内感应电动势有效值的计算公式，并写出感应电动势与磁通量关系的复数表示式。

电机学课后答案

第二章 Φ=1144.4fN E 11E U ≈1U f 1N '1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 5060'=f f ?6050'=ΦΦΦ=Φ5's l R m μ=m m R N I Φ=?1∴m m I I 65' = βαf B p m Fe ∝βα> σσσπ11''1562x L f x = ?=σσσπ22' '25 62x L f x =?= 21E E ≠ kKA S N 5000=kV kV U U N N 3.61021= A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== A A U S I N N N 21.4583 .635000 322=?== kV kV U U N N 77.53 10 311=== Φ A I I N N 68.28811==Φ ?kV U U N N 3.611==Φ

A A I I N N 55.2643 21 .458311=== Φ Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=15.02R Ω=964.02σX Ω=1250m R Ω =12600m X 26087621=N N V U 60002=A I 1802=8.0cos 2=?1?U 1? I Ω=19.21R Ω=4.151σX Ω=1250m R Ω=12600m X Ω=Ω?? ? ??==70.115.02608762 22' 2R k R Ω=Ω?? ? ??==94.10964.02608762 22'2σ σX k X V U k U 0202152' 2∠==? ? A k I I 88.3642.53' 2-∠==? ? ()V j A V Z I U E E 15.14.2064294.1070.188.3642.53020215' 2 ' 2' 2' 21∠=Ω+?-∠+∠=+=-=-???? ()A j V Z E I m m 18.8363.112600125015.14.206421-∠=Ω +∠=-= ? ? ? A A A I I I m 12.3856.5488.3642.5318.8363.1' 21-∠=-∠+-∠=+=?? ? V Z I E U 70.24.212791111∠=?+-=? ?? Ω=+=89.3' 2 1R R R k Ω=+=34.26' 21σσX X X k A I I 88.3642.53' 21-∠==?? V Z I U U k 80.20.21254121∠=?+=? ?? 1I I m ?? I ' ' L Z '' I ' ' L Z ''

最新电机学第五版课后答案_(汤蕴璆)

第一章 磁路 电机学 1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？ 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些 因素有关？ 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化， 磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流 （涡流），通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算： (1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:

铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁心长度 铁心、气隙中的磁感应强度 (1) 不计铁心中的磁位降： 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ (2) 考虑铁心中的磁位降： 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ 1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为 50匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。

《电器学》丁明道 编著 课后练习题答案

《电器学》夏天伟丁明道编著课后习题解答 电器中有哪些热源它们各有什么特点 答：电器中的载流系统通过直流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。 通过交流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。 交变电流导致铜损增大，这是电流在到体内分布不均匀所致。集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。 铁损只在交变电流下才会出现。 电介质损耗：介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。 散热方式有几种各有什么特点 } 答：热传导、对流、热辐射。 热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。 对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。 热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。 为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确却是其温升 答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。 在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变为什么 答：一般来说，是改变的。但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。 （ 交变电流下的电动力有何特点 交流电动力特点： 1、单相： 1）是脉动的单方向的电动力 2）单相稳态交流电动力以两倍电流频率在零和峰值间变化。 3）最大的电动力发生在最大的短路电流时刻，当ψ＝φ－π/2时，电流的非周期分量最大，可能出现的总电流、电动力最大。 4）单相系统最大暂态电动力是稳态时的倍。交流单相短路最大电动力极限可达稳态最大电动力的4倍。 2、三相： 1）三相稳态交流电动力当导体作直列布置时中间相导体受力最大，并以两倍电流频率在正、负峰值间变化，力的峰值为单相稳态最大力的倍 | 2）三相交流短路电动力同样是中间相导体受力最大，力的正、负峰值为单相稳态最大力的倍。

电器学课后题

《电器学》夏天伟丁明道编著 课后习题解答 1.1电器中有哪些热源？它们各有什么特点？ 答：电器中的载流系统通过直流时，载流导体中损耗的能量便是电器的唯一热源。通过交流时，热源包括：导体通过电流时的能量损耗、非载流铁磁质零部件的损耗（铁损包括涡流损耗和磁滞损耗）、电介质损耗。交变电流导致铜损增大，这是电流在到体分布不均匀所致。集肤效应和邻近效应会带来附加损耗。铁损只在交变电流下才会出现。 电介质损耗：介质损耗角与绝缘材料的品种、规格、温度、环境状况及处理工艺有关。 1.2 散热方式有几种？各有什么特点？ 答：热传导、对流、热辐射。 热传导是借助分子热运动实现的，是固态物质传热的主要方式。对流总是与热传导并存，只是对流在直接毗邻发热体表面处才具有较大意义。热辐射具有二重性：将热能转换为辐射能，再将辐射能转换为热能，可以穿越真空传输能量。 1.3为什么决定电器零部件工作性能的是其温度，而考核质量的指标确却是其温升？ 答：电器运行场所的环境温度因地而异，故只能人为地规定一个统一的环境温度，据此再规定允许的温升，以便考核。 1.4在整个发热过程中，发热时间常数和综合散热系数是否改变？

为什么？ 答：一般来说，是改变的。但是在计算中，为了方便起见，假定功率P为恒值，综合散热系数也是均匀的，并且与温度无关，因此发热时间常数也是恒定的。 1.15 交变电流下的电动力有何特点？ 交流电动力特点： 1、单相： 1）是脉动的单方向的电动力 2）单相稳态交流电动力以两倍电流频率在零和峰值间变化。 3）最大的电动力发生在最大的短路电流时刻，当ψ＝φ－π/2时，电流的非周期分量最大，可能出现的总电流、电动力最大。 4）单相系统最大暂态电动力是稳态时的3.24 倍。交流单相短路最大电动力极限可达稳态最大电动力的4倍。 2、三相： 1）三相稳态交流电动力当导体作直列布置时中间相导体受力最大，并以两倍电流频率在正、负峰值间变化，力的峰值为单相稳态最大力的0.866倍 2）三相交流短路电动力同样是中间相导体受力最大，力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。 1.16 三相短路时，各项导线所受电动力是否相同？ A、B、C三相导体中间一相所受最大电动力为最大。力的正、负峰值为单相稳态最大力的2.8倍。

电机学-汤蕴谬主编第三版答案

电机学课后习题 第一章 磁路 1-1 磁路的磁阻如何计算磁阻的单位是什么 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为 A l R m μ= ，单位：Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损 耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的 体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的 损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有 关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320 硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 4 1052-?==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-?=?--+??? ? ??-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724 4 =???=Φ= =--δ (1) 不计铁心中的磁位降：