《电工技术习题》PPT课件.pptVIP

,电工技术习题,电工技术,李忠波制作,电工学（电工技术） 习题课课件,制作 李忠波 沈阳工业大学 电气工程学院 电工理论及新技术教研室,第一章 电路的基本概念和定律 elzb,习题课,第一章 电路的基本概念和定律习题课,学习要点,本章学习要点是理解和掌握下述基本概念和知识点： 1、电路和电路模型分析方法； 2、电路变量的参考方向； 3、一般激励时的R、L、C电路特性； 4、电压源和电流源； 5、受控电源；,6、电源的等效变换； 7、基尔霍夫定理； 8、电功率和电位的计算。,例1 已知下图电压 波形，试画出电流 波 形。,解,a),b),由图 b) 可知,由图 a) 电路可知,时，,时，,波形如下,时的电场能量：,1,-1,0,1,2,3,4,选择题,1、在下图电路中，对负载电阻RL而言，点划线框中的电路可用一个等效电源代替，该等效电源是（ ）。,a) 理想电压源 b) 理想电流源 c) 不能确定,答案：,(a),2、在下图电路中，已知,A、B两点间的电压UAB为（ ）。,a) -1V b) 0 c) 1V,答案：,(c),3、在下图电路中，已知,A、B两点间的电压UAB为（ ）。,a) -18V b) 18V c) -6V,答案：,(a),4、已知图1中的,用图2所示的等效理想电流源代替图1所示的 电路，该等效电流源的参数为（ ）。,a) 6A b) 2A c) 2A,图1,图2,答案：,(c),5、在下图的电路中，当增大电阻R1的阻值时， 电流I2相应（ ）。,a) 减小 b) 增大 c) 不变,答案：,(c),6、下图电路的开路电压,为（ ）。,a) 4 V b) 8.67V c) 10V,答案：,(b),7、在下图的电路中，由（ ）供给功率。,a) 电压源 b) 电流源 c)电压源 和电流源,答案：,(b),8、已知下图电路中的,电阻R1和R2消耗的功率由（ ）供给。,a) 电压源 b) 电流源 c)电压源 和电流源,答案：,(c),9、在下图的电路中，当开关S打开时，A 点的电位UA为（ ）。,a) -3 V b) -6V c) -9V,答案：,(c),解答：,10、在下图的电路中，当开关S闭合时，A 点的电位UA为（ ）。,a) -3 V b) -6V c) -9V,答案：,(b),解答：,END,习题课,第二章 电路分析方法 elzb,第二章 电路分析方法,第二章 电路分析方法习题课,学习要点,本章学习要点是掌握下述电路分析方法，,以及这些方法的,适用条件和适用题型。从而方便、快捷地求解电路。,1、线性电阻网络的等效变换,适用条件上线性电阻网络，利用电阻的串、并联公式变换。,还应了解星形和三角形电阻网络的变换方法。,2、电压源与电流源间的等效变换,应注意恒压源与恒流源间不能等效变换；与恒压源并联的元件,对外电路而言是多余的；与恒流源串联的元件对外电路而言是多余的。,适用于含有多个独立电源求解一个元件或一条支路的题型。,3、受控电源间的等效变换,适用条件是线性受控电源。变换方法、注意事项和适用题型与独立源相似。,4、支路电流法,适用条件是任一集总电路。对n个节点，b条支路的任一电路列出,联立求解。,(n-1)个KCL方程 b-(n-1)个网孔KVL方程,适用于支路数较少的网络，支路数较多适用计算机辅助分析（CAA)。,5、节点电压法,适用条件是任一集总电路。适用题型是多支路少节点的电路求解问题。对只有一个独立节点的多支路电路节点电位 方程（弥尔曼定理）如下 独立节点电位=,流入独立节点电激流之和,各支路电导之和,受控源与独立源同样对待，应注意 （1）受控源的控制量要用节点电压表示。 （2）含恒流源或受控恒流源的支路电导为零。,6、迭加原理,适用条件是线性电路。当某一个独立源单独激励时，其余独立源要置零，即恒压源短路，恒流源开路。受控源既不能单独激励，也不可置零，要始终保留在电路中。适于求解含有多个独立源的网络。,7、戴维南定理与诺顿定理,适用条件是线性电路。适于求解复杂网络中的某一条支路。注意保留受控源的控制量不变。 等效电源的内阻Req有下面几种求法。 （1）定义法,U或I0可取为单位（如1V）恒压源或单位恒流源（如1A）,（2）,（ 独立源保留）,含有受控源和电阻的二端网络始终将化为一个等效电阻。受控源上有源元件，当等效电阻为正值时，受控源吸收能量；当等效电阻为负值时，表示受控源发出能量。,例1 / P.30 求图2-12中各支路的电流,解,用支路电流法求 根据KCL和KVL定律列方程。,回路ADCA,回路ABDA,以上是三个方程有四个未知量，若想求得支路电流I1、I2、I3还必须列一个方程，用I1表示控制量U1有,25,100,100k,10k,5V,50U1,U1,I1,I3,I2,A,B,C,D,节点A,解得,例2 / P.41 电路如图2-24a所示，试用叠加原理求 电流源两端的电压,。,解,首先将图2-24a分解成图b和图c的形式，然后 分别计算。注意，图中保留了电路中的CCVS。,1）当电压源单独作用时 （图2-24b）,R1,R2,10V,U3,10I1,I1,I2,4A,R1,R2,10V,U3,10I1,I1,I2,R1,R2,U3,10I,I1,I2,4A,a),b),c),图2-24,3）电压源和电流源共同作用时,课堂练习1,试用叠加定理求上图中的电流I2,答案：,2）当电流源单独作用时 （图2-24c）,课堂练习2,试用戴维南定理求上图中的电流I2,答案：,例3 用电源等效变换法化简下电路,2,2,2 V,1,3U,U,2,2,2A,1,3U,U,0.67,1.3V,3U,U,由图,整理得,I,解,由式,得简化的等效电路,-0.33,-0.67V,I,U,注意：含受控 源时，等效电阻可能为负值。受控 源是有源元件，负值表示受控 源发出能量。,R,例4 用电源等效变换法化简下电路,解,U,1,0.991,25,100,100 k,10 k,U,1,99k1,25,100,110 k,U,1,0.91,25,100,110 k,U,1,25,100,90I,- +,_,+,由图,例5 求图中的U1,解: (1)用叠加原理求U1,2V单独作用：,由式 得简化的等效电路如下,U,1,注意：只含有受控 源和电阻（不含独立源）的网络最终可化为一个电阻。,U1,5U1,2V,2,1,3,5A,a,b,I,5A单独作用：,U1,2,1,3,5A,a,b,5U1,I=0.5U1,（2）用节点电压法：,节点方程：,例6 / P.49 题2-17 求下电路中的U0,解,用戴维南定理,1V,I1,10I1,1k,0.1k,0.1k,a,b,UO,KVL :,即 ：,求ISC,定义法求Req：,（并联写电流）,例7 求图4中的Ux,解: 用节点电压法,U1,U2,U3,Ux,6Ux,4,2A,3A,30V,5,1A,因为有恒压源支路，选参考节点如图。,可得：,对节点2,（2）,（1）,式（1）与（2）联立解得,例8 列下面电路的节点电压方程。,解,选e为参考节点，列节点方程。,e,d,c,b,R6,R5,R4,R3,R2,R1,a,iy,vS4,R1,节点a,节点b,节点c,节点d,带入节点方程并整理得,用节点电压表示受控源的控制量。,例9 P49/2-16题,下图中，当 Us=1V，Is=2A时，U0=4.5V; 当 Us=2V，Is=2A时，U0=5V; 问 Us=5V， Is=5A时， U0=？,Us,Is,线性无源网络,U0,则,解得,当满足条件3时,+,=,依叠加原理应有,解:,Us,Is,线性无源网络,U0,课堂练习3,Us,Is,线性无源网络,U0,下图中，当 Us=2V，Is=1A时，I=5A ; 当 Us=4V，Is = -2A时， U0=24V ; 问 Us=6V， Is=2A时， U0=？,I,解: 设,（1）,根据已知条件列方程,解得:,（2）,（2）代入（1）得,（1）用叠加原理求下面电路中电流I的值；（2）用用节点电压法求下面电路中电流I的值；,解: （1）受控源不能单独作用，保留。,10V恒压源单独作用：,课堂练习4,+ -,+ -,10V,2I,I,3A,3A单独激励：,+ -,+ -,10V,2I,I,- +,2I,U,3A,I,注意：,与,参考方向要一致。,可任意定。,用节点电压法先求出,（节点方程）,由左边支路得,和,各电源同时作用时,注意：计算功率时，不能用叠加定理。,（2）解:用用节点电压法求解时， 受控 源按独立源对待。,（学生自行完成）,课堂练习5,P48/2-9题,案答：,课堂练习6,P48/2-12题,答案：,课堂练习7,P48/2-15题,答案：,例10 ：用电源等效变换求图示电路中的电流UAB,则 UAB = (10+8)(1/5/3) = 11.25V,例11：用支路电流法求图示电路中的各支路电流。,解：依据题图，电路有四条支路，其中电流源支路的电流已知，可见有三 个未知电流。已知电路有1个独立节点，故可列1个KCL方程和2个网孔方程。,KCL方程：,KVL方程：,I1 = 6.16A I2 =2.8A I3 = 3.36A,例11图,I1 -I2 - I3 = 0 （1）,20 I1 + 6 I2 = 140 （2）,-6 I2 +5 I3 = 0 （3）,将式（1）（3）联立，求得各支路电流。,#,例12：用叠加定理求图示电路中支路电流I x。,IS单独作用时：,US单独作用时：,共同作用时：,图3 例 12 图,例13：用戴维南定理求图示电路中的电压UAB。,第三步：求开路电压Uoc,第二步：求等效电阻R,Req=1+1/2=5/3 ,第一步：去掉待求支路，造一个二端网络,第四步：画戴维南等效电路，求UAB,Uoc=4.5*,=3V,第三章 正弦交流电路 习题课,一、第三章 正弦交流电路学习要点,1、正弦量的6种表示及其相互转换； 2、R、L、C三元件正弦激励下的伏安特性，功率与能量 转换关系； 3、正弦稳态电路的相量图和相量模型分析法； 4、功率因数的概念与功率因数的提高； 5、串、并联谐振电路,二、例题与课堂练习,求下电路回路电流I。,课堂练习1,I（有效值）=1A ; 1/3A ;,A ？,（答： I=1A ）,I,例1 求下电路中电流,下面用节点电压法求解,解：,0,解得,例2,，,调节电容C ，,使电流I与电压u同相，并测得电容电压,电流,。,（1）求参数 R , L , C ;,（2）若R,L,C及u的有效值均不变，,但将u的频率变为,在图示电路中，已知 ：,求电路中的电流I及有功功率p ,此时电路呈何性质？,解：,（1）电流I与电压u同相，电路达到谐振,（2）电路中的电流,在图示电路中，,。,，,。,（1）试问两个负载的性质？,（2）求电源供出的有功功率P，,例3,无功功率Q和视在功率S。,解：,（1） Z1为阻性,Z2为容性,（2）,在图示电路中，,，,，,，,。,求总电流,，,总有功功率,，,功率因数,。,并画相量图,，,，,。,解：,，,例4,相量图,在图示电路中，,已知电源电压,，,电路有功功率,，,功率因数,。,（1）求电流,；,（2）并联电容,，,求总电流,及总功率因数,；,（3）画出并联 C 后的相量图（含 各支路电流及总电压）。,课堂练习2,课堂练习2电路图,解：,（4）求总电流,比电流,减小了多少？,（1）求电流,（2）求电流,及总功率因数,（3）相量图,由学生自主完成,（1）,（2） 由,解得,总功率因数,解：,总电流,（3）,相量图,图示有源二端网络,，,用内阻为,的电压表,电压表得开路电,为,，,换用内阻为,的电压表测量时，开路电压,为,。,求该网络的戴维宁等效电压源。,课堂练习3,解：由题意,由题意即,解答,P.79 习题3-4：某RC串联电路，已知R = 8，Xc = 6， 总电压 U = 10 V，试求,解：,法一 相量模型法,模型电路如图,则,相量图：,电流超前电压,所以电路呈容性。,课堂练习4,已知IL=5A，IC=3A，求总电流I,答案：I =2A,本题宜采用作图法,P.79 题3-8 a),？,？,课堂练习5,解：,？,答案：,P.79 题3-8 b）,？,解：,课堂练习6,已知 各元件上电压表的读数，求总电压U,？,20,25,5,5,？,答案：,P.79 题3-9 1）,课堂练习7,已知电流表 PA1、 PA2、 PA3的读数分别为5A、20A、25A，求电流表 PA 的读。,解：,题3-9 2）若维持PA1的读数不变，将电路的频率提高一倍，再求其它表的读数。,电压没变,解：,原电路,新电路,R,R,新电路电流,因为,答案：,所以电压也没变,P.79 题3-10,5,？,5,5,课堂练习8,已知三个表 PA1、 PA2、 PV 的读数分别为,P.79/题3-11 在图3-33所示电路中，已知,试求：1),;,2）该电路的无功功率及功率因数，并说明该电路呈何性质。,.,I,.,.,I1,.,I2,.,R,jXL,-jXC,解： 1）方法一 分析求解 因L、C并联部分电压相同，又知,所以,因为,即,课堂练习9,则得,450,（参考）,方法二 画相量图求解,即,由于 超前 角450 ，故该电路呈 电感性。,2） 无功功率,功率因数,。,在图3-35所示电路中 ， ， 为感 性， ,且 与 同相，试 求,P.80/题3-13,课堂练习10,解,因为,所以,第四章 三相交流电路,第四章 三相交流电路 习题课,学习要点,1、三相对称电势的产生与表示,2、三相对称电源的联结,3、三相对称负载的星形联结,4、三相对称负载的三角形联结,5、三相功率的计算,一、选择题：,1、 已知某三相四线制电路中的线电压,，,，,，,则当,时，它的三个相电压之和为（ ）。,答案：,（ b ）,2、某三相发电机绕组接成星形时的线电压是,，,若将它接成三角形，则线电压为（ ）。,答案：,3、某三相对称电路的线电压,线电流,，,正相序，,负载连接成Y形，每相的复阻抗,，,该三相电路的有功功率为（ ）。,（ c ）,4、某三相电路中的三个线电流分别为：,当,时，这三个电流之和为（ ）。,答：,（ a ）,（注：对称）,5、在下图的三相电路中，线电压为380V，三 个电压表的内阻相等，若C相在M处断线， 则电 压表VB的读数（ ）。,答案：,（ c ）,发电机,V,V,V,VA,VB,VC,A,B,C,M,a）为220V,b）为190V,c）与VA不同,（注：按内阻分线电压）,答案：,（ b ）,6、在上图的三相电路中，线电压为380V，三 个电压表的内阻不等，若C相在M处断线， 则电压表VB的读数（ ）。,a）为220V,b）为190V,c）与VA不同,（注：按内阻分线电压）,答案：,（ c ）,7、某,联结的纯电容对称负载接于三相对称电源上。,已知各相的容抗,，,各线电流为10A，则三相视在功率为（ )。,答案：,（ b ）,8、一对称三相负载接入三相交流电源后，若 其相电 压等于电源线电压，则此三相负 载是（ ）接法。,a）Y,b）Y0,答案：,（ c ）,9、在电源对称的三相四线制电路中，若,Y0,联接的三相负载不对称，则该负载各 相的电压（ ）。,a）不对称,b）对称,c）不一定对称,答案：,（b）,10、某三相发电机各相绕组的电压为220V。若把 该三相绕组接成图示的形式，并在A、Z两端 接一交流伏特表，则该表的读数是（ ）。,答案：,（ a ）,xB,Cy,z,A,v,11、在三相对称电路中，有一纯电阻负载作,联接。已知各相电阻,，,线电流为22A，则该三相负载的有,功功率为（ ）。,答案：,（ a ）,12、有一台三相发电机，其绕组联成星形， 每相额定电压为660V。若测得其线电压,则表明（ ）。,a）A相绕组接反,b）B相绕组接反,c）C相绕组接反,答案：,（b）,题12的相量图,1200,B相绕组首尾接反接反相（B）是正确的线电压 （ ） 不涉及的相,13、当三相交流发电机三个绕组接成星形时， 若线电压,，则相电压,=（ ）。,答：,（ c ）,题13的相量图,1500,1200,300,解,设,第五章 线性电路的时域分析习题课,学习要点,1、暂态过程产生的原因及研究电路暂态过程的意义,2、确定暂态过程初始值的换路定则,3、一阶电路的三要素法,5、微分电路与积分电路,4、暂态方程的一般式,三要素,练习与思考,1、下图所示电路在已稳定状态下断开开关S，则该电路（ ）。 因为有储能元件L，要产生过渡过程； 因为电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程； 因为换路时元件L的电流储能不能发生变化，不产生过渡过程。,+ -,R1,L,S,US,R2,答案：,( C ),2、下图所示电路在达到稳定状态后移动R1上的 滑动的触点，该电路将产生过渡过程。这是因为（ ）。 a) 电路发生换路； b) 电路中有储能元件C ； c) 电路有储能元件的能量发生变化。,答案：,( b ),+ -,R2,US,R1,C,3、下图所示电路在达到稳定状态后减小增加R1 ，则该电路（ ）。 因为发生换路，要产生过渡过程 因为C的储能值不变，不产生过渡过程 因为有储能元件且发生换路，要发生过渡过程,答案：,( b ),+ -,US,R1,C,R2,4、下图所示电路在稳定状态下闭合开关S，该电路（ ）。 不产生过渡过程，因为换路未引起L的电流发生变化 要发生过渡过程，因为电路发生换路 要发生过渡过程，因为电路有储能元件且发生换路,答案：,( a ),+ -,R1,L,S,US,R2,5、RL串联电路与电压为8V的恒压源接通，如下图所示。在t=0瞬间将开关S闭合。当电感分别为1H、3H、6H、4H时所收到的四根uR(t)曲线如下图所示。其中1H电感所对应的uR(t)曲线是（ ）。,答案：,( a ),+ -,R,L,S,uR(t),t/s,uR(t)/V,0,4,8,a,b,c,电路如图所示，已知,开关闭合前电路已处于稳态。求,时的,。,例1 P. 110/例5-4,S (t=0),三要素法：,解,即,i1,uL,us,iC,i2,S(t=0),P.118/题5-1 已知图5-28所示电路在换路前已处于稳态。若， 试求换路后的瞬间各支路中的电流和各储能元件 上的电压。设 。,课堂练习1,解（答 案）,学生自行完成,P.119/题5-7,已知图5-34所示电路原已处于稳态，,时电路换路。求换路后的,U,R1,R2,S (t=0),例2,解,第六章 电工测量与安全用电,第六章 电工测量与安全用电习题课,学习要点,学习电工技术要熟悉常用电工仪表的工作原理、结构、分类及测量误差，并掌握其正确的使用方法，同时还必须要懂得安全用电的常识和技术。,1.测量误差与仪表的准确度 1）测量误差的表达形式有绝对误差和相对误,2）最大绝对误差,与测量上限,的百分比,定义为仪表的准确度,3）根据所测物理量的不同选取适当的仪表，同时根据被测量所要求的精确程度的不同选取适当准确度的仪表。,2.正确使用电流表、电压表、功率表 1）电流表要串联在被测支路内；电压表要并联在被测支路两端；功率表的同名端应联在电源的同一端。,0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。,，分为七级。即0.1，0.2，,2）根据欲测量的大小，选好量程。 3）电流表内阻较小，电压表内阻较大，在一般 情况下可略去其影响。但是在有些场合却要考虑其影 响。 3.安全用电的常识和技术 1）通过人体的电流不能超过7mA。 2）保护接地应用在三相三线制低压供电系统中， 保护接零应用在三相四线制低压供电系统中。,课堂练习,选择题,1、,一个量程为30A的电流表，其最大基本误差为,。用该表测量18A的电流时，其相对,误差为2%。则该表的准确度为（ ）。,a) 1.5级 b) 2.5级 c) 2.0级,答案：,解答：,(a),2、,用下列三个电压表测量20V的电压，测量结果的相对误差最小的是（ ）表。,a) 准确度1.5级量程 30V b) 准确度0.5级量程 150V c) 准确度1.0级量程 50V,解答：,答案：,a) 最大基本误差,相对误差,(a),b),c),所以，选a)最小。,3、,当限定测量结果的相对误差必须在2%之内时，用准确度为1.0级、量程为250V的电压表所能测量的电压值是（ ）。,a) 大于125V b)小于125V c)不大于 125V,答案：,解答：,(a),4、,磁电式直读仪表的表头（测量机构）由（ ）等主要部件构成。,a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案：,5、,电磁式直读仪表的表头（测量机构）由（ ）等主要部件构成。,(b),a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案：,6、,电动式直读仪表的表头（测量机构）由（ ）等主要部件构成。,a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案：,7、,只能测直流电的仪表是（ ）。,a) 磁电式仪表 b) 电磁式仪表 c) 电动式仪表,(a),(c),答案：,8、,一磁电式表头（测量机构）的额定电流为,内阻为,。若将其改成量程为,50V的电压表，则所要串联的倍压器的电阻应为（ ） 。,a) 99 b) 999 c) 1000,答案：,9、,一磁电式表头（测量机构）的额定电流为,内阻为,。将它并联一个电阻为,(a),(b),的分流器后所制成的毫安表的量程是（ ）。,a) 50mA b) 500mA c) 5mA,答案：,10、,测量高电阻电路的电压和电流时，其电表有如下两种联接方式，在下图中（ ）接法测量的精度较高。,a) 图a b) 图b c) 两者一样,A,V,R,a),b),A,V,R,(b),答案：,11、,用伏安法测量低阻值电阻时，下图中（ ）接法是正确的。,a) 图a b) 图b c) 两者一样,b),A,V,R,A,V,R,a),答案：,(a),(a),12、,有一50Hz、110V的电气设备，其工作电流1AI2A。用功率表测量它的功率为100W。 若功率表的规格为：,刻度150格。则,功率表按（ ）联接时的读值为100格。,a) 接150V和2 A端钮 b) 接300V和2 A端钮 c) 接300V和1 A端钮,答案：,13、,用两表法则三相功率仅适用于（ ）。,a) 对称三相负载的电路 b)三相四线制电路 c)三相三线制电路,(a),答案：,14、,一负载的,电流2.5AI5A。,用规格为,刻度150格的功率表测量其功率,时，若功率表接法正确，其读数为10格。则可知该负载的功率值为（ ）。,a) 100W b) 20W c) 5W,答案：,解答：,(c),(b),15、,某人用万用表的电阻档测量电阻，其操作顺序是：1）测试笔短接调零；2）选择量程档；3）测量电阻值。此种操作顺序是（ ）。,a) 正确的 b) 不正确的,答案：,16、,用万用表的电阻档试阻值较大的电阻时，如果两只手分别握住两个测试表笔的笔尖，得到的结果是（ ）。,a) 正确的 b) 不正确的,答案：,17、,(b),(b),如下图所示，用万用表（用MF表示）电阻档,测电阻R1的方法是（ ）。,MF,R0,R1,U,答案：,(a),a) 错误的 b) 正确的 c) 当U1.5V时是正确的,18、,下图示出测量功率时功率表的三种接法，其中（ ）图是正确的。,W,U,U,I,*,*,a 图,W,U,U,I,*,*,b 图,19、,兆欧表（摇表）的功用是（ ）。,a) 测量绝缘电阻值 b) 检查短路 c) 测量兆欧级高电阻值,答案：,(a),20、,用兆欧表测量电机绕组等电器设备的绝缘电阻时，必须将被测电器设备（ ）。,C 图,答案：,(a),W,U,U,I,*,*,U,a) 脱离电源 b)接通电源 c) 接地,答案：,(a),21、,50mA的工频电流通过心脏就有致命危险。人体电阻在皮肤损伤的情况下约为,至,。所以机床、金属工作台上,等处用照明灯电压规定为（ ）。,a) 40V b) 50V c) 36V,答案：,(c),22、,电流对人体外部的创伤称为（ ）。,a) 电击 b) 电伤 c) 烧伤,(b),答案：,23、,在三相三线制低压供电系统中，为了防止触电事故，对电气设备应采取（ ）措施。,a) 保护接地 b) 保护接中（接零） c) 保护接地或保护接中,答案：,(a),24、,保护接中应用在（ ）低压供电系统中。,a) 三相四线制 b)三相三线制 c)三相四线制或三相四线制,答案：,(a),25、,在下图所示的系统中，两接地电阻R1和R2相等，导线和地的电阻可忽略不计。当电动机M的W相碰壳时，中性线对地电压为（ ）。,a) 0V b) 110V c) 不定值,R1,R2,U,V,W,N,M,3,380V/220V,答案：,(a),第八章 铁芯线圈与变压器电,第八章 铁芯线圈与变压器 习题课,学习要点,磁路问题是局限在一定路径内的磁 场问题。应深入理解磁场的基本物理量 与磁路的基本定律的内在关系。并能在 解决铁心线圈，直、交流电磁铁和变压 器等电磁器件的问题中正确运用。,1、磁路的欧姆定律,2、磁路的磁通定律,3、磁路的磁压降定律,4、直流电磁铁电磁吸力,5、交流电磁铁一周期平均电磁吸力,6、电压平衡方程式,7、磁动势平衡方程式,8、变压器的电压变比,9、变压器的电流变比,10、变压器的阻抗变换,11、变压器的铁损耗（不变损耗）,12、变压器的铜损耗（可变损耗）,14、变压器的效率,15、变压器的输入电功率,13、变压器的总损耗,1、 （P.176/题8-1）,1）在电压相等情况下，交流铁心线 圈误接到直流电源上会怎样？,2）直流铁心线圈误接到交流电源上 又会怎样？,1）线圈烧毁；2）励磁电流小，,不小，铁心热。,课堂练习（讨论题）,答：,一个铁心线圈，当铁心的磁路平均长度不变，,截面积变大，下述情况励磁电流怎样变化？,2、 （P.176/题8-2）,1）直流励磁；2）交流励磁，励磁电压不变。,1）,不变,2）,一定时,定，,答：,3、（P.176/题8-3）,交流铁心线圈在下面情况下，其磁感 应强度和线圈中电流怎样变化？,1）电源电压大小和频率不变，线圈 匝数增加；,答：,2）电源电压大小不变，频率减小；,答：,一定，,3）电源电压大小不变，铁心截面减小；,答：,一定），,一定，,4）电源电压大小不变，铁心中气隙增加；,答：,一定；,。,5）电源电压增大，其他不变。,答：,大；,4、（P.176/题8-5）,变压器能否用来传递直流功率？为什么？如 把变压器一次侧接到与交流额定电压相等的直流 电源上，将会怎样？,答：,1）不能，因直流电流产生的恒定磁通不 能在变压器的二次绕组产生感应电势和电流。,2）因没有感应电势平衡外加电压，使 励磁电流过大， 烧毁一次绕组。,5、（P.176/题8-6）,已知交流电磁铁，当U和f一定，则,答：,1）由式,一定，又由,当衔铁未吸合时，Rm大，导致励磁电流 增大，以致烧毁电磁铁的励磁线圈。,1）交流电磁铁接通电源后，如果衔铁长时 间不能吸合，会怎样？2）如果是直流电磁铁， 又将如何？,6、（P.176/题8-7）,有一台变压器为220V/110V的一次和二次电 压，匝数为N1=2000匝，N2=1000匝，有人为 了节省铜钱，将匝数减少为400匝和200匝，可行 否？,答：,不行，由式,可知，当U和f一定时，,N与,成反比，减少匝数N将使,增大，铁损耗（与B2成正比）增大，铁心发热。,2）当衔铁未吸合时，Rm大，,小，吸力小。,7、（P.176/题8-8）,有台电压为110V/36V的变压器，有人想得 到二次电压72V,把它接到同频率220V电源上， 结果如何？为什么？,答：,结果是绕组和铁心发热，烧毁变压器。由,可知当f、N不变时U增大、,增大，铁损耗增大；同时励磁电流也增大， 铜损耗增大。,8、（P.176/题8-9）,一台单相变压器的额定容量,，额定电压为,，满载时二次电压为,，则其额定电流,和,各是多少？,答：,1）二次侧额定电压是空载时电压230V。,2）,3）,9、（P.176/题8-10）,已知信号源的内电阻,，用输出变压器带一个电阻为,的扬声器，为使扬声器获得最大的功率，输 出变压器的匝数比应该是多少？,答：,10、（P.176/题8-11）,输出变压器一次侧匝数为N1 ，二次绕组 有匝数为N2和N3两个抽头。将,的负载接N2抽头，或将,的负载接N3抽头，它们换算到一次侧的阻抗 相等，达到阻抗匹配，那么,：,应是多少？,答：,11、P.176/题8-12,有一线圈匝数,匝，绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心,截面积,，平均长度,，在铁心中产生磁通,，线圈中应通入多大的直流？,如铁心有一段空气隙，,长度为,，保持铁心中磁感应强度不变的话，应通入多大的直流？,答：,由,可求。,12、（P.176/题8-13）,有一铸钢制成的均匀环形铁心线圈如图所示，其截面积S=2cm2,平均长度l=40cm，线圈匝数N=800匝，要求磁通=210-4 Wb，铸钢的B-H曲线数据见下表。求线圈中电流I。,I,l,解：,环内磁感应强度,查铸钢的B-H曲线数据表，当B=1T时， 查得H=920A/m 。 由HL=IN得,线圈中需通入电流0.46 A 。,13、（P.176/题8-14）,一铁心线圈加上频率50Hz的正弦交 流电压上，铁心中交变磁通最大值,为使线圈得到有效值为100V的电动势， 线圈的匝数应是多少？,答：,由,得N=200匝。,14、（P.176/题8-15）,为了求出铁心线圈的铁损，先将它接在直流电源上，测得线圈的电阻为17.5欧姆；然后接在交流电源上，测得电压U=120V,功率P=70W,电流I=2A,求铁损和线圈的功率因数？,解：,15、（P.176/题8-16）,有一变压器，额定电压10000V/230V，额定 电流5A/215A。空载时，高压绕组自10000V电 源上取用功率340W，电流0.43A。试求：1）变 压器的电压比；2）空载电流占额定电流的百分 比；3）空载时一次绕组的功率因数。,解：,1）,例题,2）,3）,16、（P.177/题8-17）,，额定电压6000V/230V的单相变压器。,额定容量,试求：1）变压器的电压比；2）一次侧 和二次侧的额定电流；,3）当变压器在满载情况下向功率因数 为0.85的负载供电时，测得二次绕组端电压 为220V,求输出的有功功率、视在功率和无 功功率。,解：,或,解：,个,个,17、（P.177/题8-18）,一台容量,的照明变压器，它的电压为6600V/220V,1）问它能够正常供应220V/40W的钨丝灯多少盏？,2）能供应 电压220V,功 率40W的日光灯多少盏？,第九章 三相异步电动机,一、学习要点,第九章 三相异步电动机 习题课,1、三相异步电动机旋转磁场的产生与转动原理 2、三相异步电动机的等效电路及参数 3、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 4、三相异步电动机的启动、调速、和制动,二、重要公式,1、同步转速,2、额定转差率,3、输入电工率,为额定负载时定子每相功率因数。,4、额定效率,式中,为机械损耗，,为附加损耗。,5、额定转矩,7、转子频率,8、过载（能力）系数,6、转子电动势,9、起动系数,10、起动电流,为定子额定电流。,11、,换接起动,定子每相绕组电压降低,，,12、自耦变压器降压起动,起动电流,起动转矩,是自耦变压器的变比。,三、例题,，,，,，,，,，,例1、一台三相异步电动机的,，,临界转差率,，,解：,由,求,。,过载系数,求此电动机在输出最大转矩瞬间的输出功率是多少？,例2、一台异步电动机的额定数据如下：,，,，,，,，,，,铜耗和铁耗共,，,机械损耗,，,试计算它在额定状态下的,、,、,和,。,解：,3、课堂练习： 一台,绕线式异步电动机的主要技术数据为：,，,，,，,，,，,，,，,。,求这台电动机在额定状态时运行的 效率、转 子感应电势及转子电流频率。由于在额定负载,下将调速电阻串入转子绕组，而使转速降为,，,试计算此时转子的感应电势。,解：,4 课堂练习：某三相异步电动机的额定数 据如下：,，,，,，,，,，,1）接法Y形，试问其额定效率和额定转矩各是多少？,3）如果在额定 电压下改变成 接法，电动机 的输出功率多少？,解：,1）,2）如果电源电压下降为350，电动机在额定转速 时的转矩是多少？,不变即,不变,则,由,为,是多少？,2）当,不变，,时，,课堂练习：有一台三相异步电动机，它 的起动电流是,、,起动转矩是,。,为了使电动机的起动转矩大于,、,起动时线路电流小于,，,拟采用降压起动。今有一台抽头电压分别为 原边电压的55%、64%和73%的自耦降压起 动器，试通过计算说明这台起动器能否满足 要求？,3）电动机将被烧毁！,解：,起动电流和起动转矩都与定子每相绕组 所加电压的平方成正比。,满足要求。,可选64%抽头电压。,满足要求。,第十一章 可编程序控制器（PLC）,了解 PLC 的结构、原理、I/O配置、内部软继电 器；熟悉指令系统，掌握梯形图和助记符编程语言， 能用PLC解决实践和应用课题。 梯形图的规则： （1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。 （2）梯形图中的接点（对应触头）有两种： 常开（ ） 和 常闭（ 或 ）,*第十一章 可编程序控制器（PLC）,学习要点,（3）输出用 -( )或-(OUT- - -) 表示， 如 ：-( P020)、 -( OUT M000 ) 。一个 输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。 （4）梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。 （5）程序结束时用结束符 -（END）。,PLC的三种工作方式 rogram, remote, run,编程时，把开关拨到 PROG. 处。 运行时，把开关拨到 RUN 处。 与PC机通讯时，开关拨至 REMOTE 处。,若开关在 RUN 处就试图修改程序，则蜂鸣器响。这时，按 ACLR 键 或 CLR 键，然后把开关拨到正确位置。,I/O分配 输入点： SB1：P00（停车） SBF: P01（正转） SBR: P02（反转） 输出点： KMF:P20（正转） KMR:P21（反转）,例1 试用PLC实现三相异步电动机的正反转控制。,解,继电器控制图：,I/O分配 输入点：SB1：P00（停车） SBF: P01（正转） SBR: P02（反转） 输出点：KMF:P20（正转） KMR:P21（反转）,MASTER-K30 I/O点数及编号 输入16点：P00 - P07 P10 P17 输出16点：P20 P27 P30 P37,I/O分配： SB1：P00（停车） SBF: P01（正转） SBR: P02（反转） KMF:P20（正转） KMR:P21（反转）,I/O分配决定PLC的端子接线图,PLC的端子接线方式又决定编程语言,由梯形图写出助记符编程语言,00 LOAD P01 01 OR P20 02 AND NOT P00 03 AND NOT P21 04 OUT P20,04 LOAD P02 05 OR P21 06 AND NOT P00 07 AND NOT P20 08 OUT P21,缺点,例2 试用PLC实现三相异步电动机的正反转控 制，要求使用主控指令。,解,I/O分配和PLC的端子接线图同上题。,梯形图如下,P00,MCS 0,P01,P021,( P20 ),P020,P02,P020,( P21 ),P021,MCS CLR 0,END,SB1应怎样改 ？,答：,应改为常开按钮。,例3 试写出下面梯形图的助记符程序清单。,梯形图如下,P00,MCS 0,P01,P21,( P20 ),P20,P02,P20,( P21 ),P21,MCS CLR 0,END,解,步序 指令 操作数 00 LOAD NOT P00 01 MCS 0 02 LOAD P01 03 OR P20 04 AND NOT P21 05 OUT P20 06 LOAD P02 07 OR P21 08 AND NOT P20 09 OUT P21 10 MCS CLR 0 11 END,例4 有三台电动机M1、M2、M3，按下起动按钮后M1起动，延时3s后M2自行起动，再延时4s后M3自行起动，按下停车按钮3台电动机同时停车。试设计控制梯形图。,解 继电器控制图见教材.275,I/O分配 输入点： SB1：P00（停车） SB2: P01（起动） 输出点： KM1:P20 （M1） KM2:P21 （M2） KM3:P22 (M3),梯形图如下,P00,MCS 0,P01,P21,( P20 ),P20,T000,P22,( P21 ),P21,MCS CLR 0,END,TON T000 00030,TON T001 00040,T001,( P22 ),P22,5、课堂练习 试写出下面梯形图的助记符程序清单。,梯形图如下,P00,MCS 0,P01,P21,( P20 ),P20,T000,P22,( P21 ),P21,MCS CLR 0,END,TON T000 00030,TON T001 00040,T001,( P22 ),P22,步序 指令 操作数 00 LOAD NOT P00 01 MCS 0 02 LOAD P01 03 OR P20 04 OUT P20 05 AND NOT P21 06 TON T000 07 DATA 00030 08 LOAD T000 0