胡虔生__电机学(第二版)习题答案

胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 1 胡虔生电机学 (第二版 )习题解答 补充一： 一台单相变压器 U1N/U2N=220V/110V，当高压方加 220V 电压时空载电流为 I0，主磁通为 m。 (1)若将 X， a 联在一起，在 A， x 端加 330V 电压，求此时的空载电流和主磁通为多少？ (2)若将 X， x 联在一起，在 A， a 端加 110V 电压，求此时的空载电流和主磁通为多少？ 解：11AX 44.422022044.4fNVfNU oo 12121212322110220 NNNNNNNk 顺串时： VfNfNfNUUU oooaxAXAx 33044.42344.444.4 121 oo fN 144.4220 因为磁通不变，所以磁势不变， ooooo IIINNNINI 3223)( 1211 逆联时： VfNfNfNUUU oooaxAXAa 11044.42144.444.4 121 oo fN 144.4220 因为磁通不变，所以磁势不变， ooooo IIINNNINI 221)( 1211 补充二： 两台单相变压器，电压 U1N/U2N=220V/110V，初级绕组匝数相等，但由于励磁阻抗不等 (励磁阻抗角相同 )，使励磁电流相差一倍， I0I=2I0II=0.8A，设磁路为线性，忽略初、次级漏阻抗压降，今将两变压器的初级绕组顺极性 串联起来一次测加 440V 电压，问两变压器二次侧的空载电压是否相等，请给出具体数值。 解：oIINmIIoINmI IUZIUZ 11 oIIoI II 2 mImIImIIoIINoINmI ZZZIUIUZ 22211 顺极性串联时， I O 一样，忽略漏阻抗压降，有： mIomImIomIImIo ZIZZIZZIU 3)2()(1 即有： 131UZI mIo )(147344031 11 VUZIE mIoI )(2932344032 11 VUZIE mIIoII 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 2 )(73214712 VkEU II )(147229312 VkEU IIII 由此可见，空载电压不相等。 P44， 2-5.解： （ 1） )(82.11100200011 AUSINNN )(2AUSINNN 0497.0110082.13011* NNkk UIZZ 0132.0110082.1811* NNkk UIrr 0478.00132.00497.0 222*2* kkk rZX 827.01102.18522* NNLL UIxx 655.11102.181022* NNLL UIrr 取 VUU 011 0 ，有 AjI 09.001.00 12074134209.001.0 110011 jjIUjxr Nmm 22.2110082.11342* mr 0.20110082.112074* mx （ 2）取 01*2 jU ，采用近似等效电路，有： 0*2*2 6.26539.00827.0655.101 jjjxrUILL0*2*1 1.1013.1)857.0668.1)(242.0483.0()()( jjxxjrrIU LkLk 00*1*0 56.820504.00.2022.21.1013.1 jjxrUImm8.30570.0*2*0*1 III P46， 2-13.解： （ 1） 0048.0125000600* NkNk Spr 1049.00048.0105.0 222*2* kkk rzx 222021020002.0)302.0(33 NNNNm SUpUSpIpr NNNNNb SUUSUZ 21111 )3/(3/ 66.212500002.0 13302.0/ )02.0/( 2202122201* NNNNNbmm SpSUSUpZrr 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 3 5002.0 1*0*1* IUzm ； 93.4966.250 222*2* mmm rzx （ 2）取 01*2 jU ，采用近似等效电路，有： 06.08.0*2 jI 0*2*2*1 344.40699.11)1049.00048.0)(6.08.0()( jjUjxrIU kk 00 00* *1*0 61.820214.095.8650 344.40699.193.4966.2 344.40699.1 jzUIm 00*2*0*1 75.3701525.16215.080279.06.08.061.820217.0)( jjIII )(689.1171100699.11 kVU )(1.666110312500001525.11 AI （ 3）按定义： %99.60699.00699.111 *1 UU %253.9999253.0)75.37344.4c o s (0699.101525.1 87.36c o sc o sc o s 0001*1*1 1*2*2*1 *2 UI UIPP %678.66.01049.08.00048.0s i nc o s 2*2* kk xrU %27.991336008.0125000 8.0125000c o s c o s022 2 ppS S kNN N 4708.06001330 kNpp %44.991331338.01250004708.0 8.01250004708.0c o s c o s022 2m a x ppS S kNN N P56， 3-4.解： )(82.4563003 1050033 AUSI INININ )(64.9163003 10100033 AUSI INIINIIN )(38.7982.453 63003/ ININIb IUZ )(7.3964.913 63003/ IININIIb IUZ （ 1） 05682.038.79323 2503/* IbkIkIkI ZIUZ)(8.2063/630005683.01* VUZu NkIkI 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 4 05321.07.39823 3003/* IIbk IIk IIk II ZIUZ )(54.1933/630005321.01* VUZu Nk IIk II （ 2） )(6.382120005321.0100005682.050005682.0500*k V ASZSZSZSSk IIIINkIIN IkIINI )(4.8176.3821200 k V ASSS III (3) * kIIkI ZZ 第二台变压器首先满载。 )(23.14681000)05682.0 05321.010005001()1( *m a x k V ASZZSSSZSZSZSS IINkIk I IIININIINk I IIINk I IIINkIIN (4) )(1.3563003 106.38233 AUSI INII )(91.7463003 104.81733 AUSI INIIII 0933.9400 3/6300 k )(2.3190933.91.352 AI I )(2.6810933.991.742 AI II 4 3 解： （ a）ABICI BOaIbICIacI边界条件： 1aI I A 0bcII 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 5 2201 1 13 3 31 1 13 3 31133a a b ca a b ca a b cI I a I a I I AI I a I a I I AI I I I I 00 1111 2333 2A A A A a a aI I I I I I I k A 2200 10B B B B a a a aI I I I a I a I I k a a I k 200 0C C C C a a aI I I I a I a I I k (b) AIBICI BObIa IcOyxzcI约束条件： abcbI I III 2 1 2 0 1 2 01 1 1 1 1 1 13 3 3 2 2 3 3jja a b c a b a b a bI I a I a I I I e e I I I I A 21133a a b cI I a I a I A 0 11 233a a b c a bI I I I I I 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 6 AYBZCXAIBICIcbad） 211()33a a b cI I a I a I I 2()a a b cI I a I a I I 0 11()33a a b c aI I I I I 0 16A X A X A X aI I I I 0 1 ()2A X A A AI I I I A 0 0BY CZII 0B BY CZI I I 11( ) ( )22A A X B Y C C Z A XI I I A I I I A P87 5-5 解 31 1 5 0 1 0 2 0 . 8 3 3 ( )2400NN NSIAU 32 2 5 0 1 0 2 0 8 . 3 3 ( )240NN NSU 短路试验时有 20.8( )NI I A 所以在原边即高压边进行 空载试验时应有 240NU U V 应在副边进行 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 7 2 6 4 02 4 0 01aI 2aI（ 1） 1 2400( )aNUV 2 2640( )aNUV 2 208.33( )aNIA 212640 1 .12400aNaaNUk U 12 1 . 1 2 0 8 . 3 3 2 2 9 . 2 ( )a N a a NI k I A 50S KVA绕 组 11 2 4 0 0 2 2 9 . 2 5 5a N a NS U I K V A aN 50 0.9155SS 绕 组aN（ 2）3617 0 .0 1 2 3 45 0 1 0kNk NPr S 11( 1 ) 0 . 0 1 2 3 4 ( 1 ) 0 . 0 0 1 1 2 21 . 1k a k AArr k %1122.0)s i nc o s( 2*2*75 kCk xrU o %56.98186.0617.0155 186.0617.011c o s1 22222 okNN okN ppS pp P277-5 解 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 8 ab60b bNII 1 11s i n c o s s i n ( ) s i n ( )22a a m a m a mf F t F t F t 1 11s i n ( ) c o s ( 6 0 ) s i n ( 6 0 ) s i n ( 6 0 )22b b m b m b mf F t F t F t s i n ( ) s i n ( 6 0 ) s i n ( 6 0 1 8 0 )b m b m b mF t F t F t 110 .9 10 .9am a a abm b b bF N k IF N k I112 2 23 3 3aab a a m b m a mbbNkI I I I I INk 000 120018060 )120s in (32 0 tIi mb P167, 9-6 解： 1P MP m e cP 2padpmep1cup Fep 2cup0 . 341 0 . 1675 0 . 2375 0 . 045 0 . 029 )(8115.51675.0341.032.611 KWPPPP FemM )(574.52 KWPPP mMn ec 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 9 )(5.5029.0045.0574.52 KWpPPP cdnen e c %8722.6 5.521 PP 04087.08115.5 2375.0)2( 2 MCuPPs m i n )/(7.1438150004087.0)1( 1 rnsn )(376015002 5.5811)3( 1 mNPT M )(5.36607.14382 5500222 mNPT P168 9-11 解： )(9.289.0282 KWPPPP edn e cm e c 04.010000 9601000 s KWPssP mecCu 2042.19.2804.01 04.012 )(104.3004.02042.12 KWsPP CuM )(5.2871000 104.30550.9550.9 1 mNnPT M )(504.324.2104.30)2( 11 KWPPPP FeCuM %14.86504.32 2812 PP )(12.5688.03803 10504.32c o s3 31 AU PI 05.01000 9501000)3( s 胡虔生电机学 （ 第二版 ） 习题解答 10 05.01 9.281 sPP m ecM P191 10-14 解： 1） 11 6 . 5 2 . 1 6 733st st N NI I I I 11 6 . 5 2 . 1 6 733st st N NI I I I 2）取 80%抽头， 1/ 0.8 1.25ak 2211 2 1 . 2 81 . 2 5st st