电气工程学概论林孔元主编第十九章部分习题解答

1、电气工程学概论林孔元主编第十九章部分习题解答作者:日期:19.21将交流铁心线圈接到电压为200V，频率为50Hz的正弦交流电源上,率为R 250W, cos 10.68，若将此铁心抽出再接到同F2100W, cos 20.05，试求该线圈具有铁心时的铁损耗、铜损耗和电流。解：抽出铁心后，可得线圈的电阻2 2R 且（Ucos 2）2FTF2无论有无铁心，线圈的电阻不变。丄cos 1PUcos 1带铁心线圈视在功率 SiI1 Si1 U所以有铁心时的铁损耗、%PFe19.22将一铁心线圈接在 的正弦交流电源上，测得 线圈的功率因数。电源上测得其消耗的功，则消耗功率(200 0.05)2100U

2、Ii,250200 0.68铜损耗分别为：I12R 1.83823.379WP1% 250 3.38 246.62W ；无铁心线圈模型U2=200V、f=50HzU1=20V的直流电源上，测得l1=10A。然后接在I2=2.5A、P2=300W，试求该线圈具有铁心时的铁损耗、铜损耗和解：加直流电源，可得线圈的电阻R202，I110加交流电源，有铁心时的铁损耗、铜损耗为:Pcu I22PFe P2cosR 2.522 12.5W巳口300 12.5 287.5直流电源线圈模型巳 3002 U2I2200 2.50.619.24有一台变压器容量为 下运行，试求:解：10 kVA的单相变压器,原、副

3、边额定电流；副边可接40W、220V的白炽灯（cos副边改接40W、220V、 cos交流电源线圈模型电压为 3300V/220V，变压器在额定状态1 ）多少盏?0.44的日光灯，可接多少盏？（镇流器损耗不计）两个原边并联，两个副边并联3300,U2220 S10 103U13300S10 103IiU13.03 A ，ZO?U1U2一盏灯的电流 11U2P_U45.45 A，2204000.18 A，220可接灯n1 匕空5I10.18250 盏,U2I2一盏灯的电流cos ，“PU 2 cos40 一 0.41 A，可接灯n2220 0.441245.45F20.41110 盏,19.25

4、有一音频电压器，原边连接一个信号源，其电动势 边接扬声器，其电阻 Rl 8 。试求：扬声器获得最大功率时的变压器变化和最大功率值; 扬声器直接接入信号源获得的功率；比较以上结果，说明变压器在电路中所起的作用。解：当 RoRlK2Rl时，功率最大,RdRl7238N1N?，2RnaxI22Rl8.5 tT 72KRl0.251Rl22RlR0用变压器变换阻抗,K交流电源线圈模型W直流电源线圈模型2-887272E可从信号源中获得较大的功率。Rl0.0919.28 一台笼型三相异步机，接在频率为50Hz的三相电源上，已知在额定电压下满载运行的转速为940 r/min。试求：电动机的极对数；额定转差

5、率； 额定条件下，转子相对于定子旋转磁场的转差；当转差率为0.04时的转速和转子电流的频率。解：nN 940 r/min，60f1n1磁极对数n11000 r/min，60 5031000额定转差率n1nN1000 940 0.06，1000额定转差n1nN60 r/min，当Sn 0.04时，转速 n 1 s n1(10.04) 1000 960 r/min，转子电流频率f2 sf1 0.04 50 2 Hz，19.29 台笼型三相异步电动机，其额定数据如下：Pn= 3.0kW, Un=220 /380 V （ ）,In = 11.2/6.48A , nN= 1430r/min , fi =

6、 50Hz , 1st/|n=7.0 , Tm/TN=2.0, Tst/TN=1.8 , cos n =0.84。试求：额定转差率;额定转矩；最大转矩；起动转矩； 额定状态下运行时的效率；当供电电压为380V时，定子绕组的联结方式和直接起动时的起动电流。额定状态下运行时的效率R . 3U n l NCOS N 3 Pn3000N0.8373582.6380 6.48 0.84 3582.6 W，R 当供电电压为380V时，定子绕组应接成为：直接起动时的起动电流|ST 7|n 7Y型,6.48 45.36A，19.30某三相笼型异步电动机，其铭牌数据如下：nN = 1450r/min, Tst/

7、TN=1.4 ,lst/|N=7。若负载转矩为 冋应采用直接起动还是采用Y-?形接法,Un=380V, In = 19.9A, Pn = 10kW,20 N m，电源允许最大电流为60A，试转换方法起动，为什么？解：直接起动电流1st 7|n所以，不能采用直接启动；当采用转换方法起动时，1l STY l ST31Tsty _Tst3启动电流起动转矩所以，可以采用7 19.9139.3A60A （电源允许最大电流），1313139.3139.3转换方法起动。46.43a 60A ,30.8Nm 20Nm门1nN15001430额定转差率1NSn0.047,1500额定转矩Tn 9550电9550

8、3320 Nm,nN1430最大转矩Tm 2Tn 220 40Nm ,起动转矩Tst 1 .8Tn 1.8 2036 Nm ,解:19.31某三相笼型异步电动机，其铭牌数据如下：形接法，Un=380V, In=15A, nN=1450r/min,N =87%, cos N =0.87, f1N =50Hz, Tm/TN =2 , Tst/TN=1.4, lst/|N=7。试求： 转子电流频率f2N； 此电动机的起动电流、起动转矩和最大转矩； 采用转换起动时，定子每相绕组的起动电压为多少？起动电流和起动转矩各为多少？额定转差率Snn转子电流频率f2NS f动电流| ST71 N7 PN-3UnI

9、额定转矩Tn19550 -i起动转矩Tst1.4Tn最大转矩Tm2Tn解：9550N1N 0.033nN 1500 1450150050105A，N COS N N0.033 ,1.66 Hz,37.4731450380 15 0.8749.22 Nm,1.4 49.2268.92 49.2 98.4 Nm，Nm, 当采用Y-?转换起动时，定子每相绕组的起动电压u sty0.877.473kW,Un. 3380220 V，3启动电流 Isty 1|ST31起动转矩TstyTst313137In68 919.32已知某三相异步电动机的额定数据如下:Tst/TN=1.8, Tm/Tn =2.0。(

10、1)的机械特性；(2)行时，电源电压短时间降低，最低允许降低到多少伏？解：u12 u2 L U1TNTmU10.707U 117 15 35 a3，22.97 Nm.nN = 1480r/min, Un=380V, Pn = 55kW,动机268.7 VT TTm T19.33 一台Y160M-4型笼型三相异步电动机，其额定数据如下：Pn = 11kW, Un=380V, nN =1455r/min, N =87%, cos N =0.85, Tst/TN=1.9, Tm/TN =2.0, Ist/|N=7.0，试求：额定电流； 电网电压为380V，全压起动的起动转矩和起动电流； 采用降压起动的起动转矩和起动电流； 带70%额定负载能否采用降压起动？解：额定电流1 _Pn11000N3U N cosNN, 3 380 0.85 0.87额定转矩Tn9550 弘95501172.2 Nm,n N1455起动转矩tst1.9Tn1.9 72.2137.2Nm,起动电流1 ST7In 722.6158.2 a ,额定转矩Tn9550-P195507.47349.22 Nm,nN1450当采用转换起动时，起动转矩Tsty.11Tst33137.245.7 Nm,起动电流1 STY11I ST33158.252.73 a ,1 tsty1.9Tn0.63Tn0.7T