1、变压器习题1、一台单相机变压器， ， ，12S=kVA,U/=0/1VNN114,5RX；负载阻抗 时，求：220.4,.15RX5LZj（1）一、二电流 和 ；I（2）二次电压 比 降低了多少？2N解：（1）变比 ，将二次阻抗折合到一次侧，有1/0/1k22.4()550()LRXZkjj用简化等效电路，可求得 112222 1(4)()00.96A853853.96.(A)NLUI jjIk （2） 2218(V)LUIZ降低了NU和 20N2、 一台三相变压器， ，一、二次绕组均为星形联结。12kV,/0/4NSU一次绕组接额定电压，二次绕组接三相对称负载，负载为星形联结，每相阻抗为 。
2、0.96.48kZj变压器折到高压侧的每相短路阻抗为 ，该变压器负载运行时，计算：.5.3kZj（1）一、二电流 和 ；1I2（2）二次端电压 。U解：（1）变比 12/3.5Nk2(0.96.48)3()LZjj112/1/82.4(A).5.6NkLI jj 22()I（2） 2306.90.48.LUIZ3、 一台三相电力变压器 ，一、二次绕组分别为星形1N2VA,U/30NSV、三角形联结，短路阻抗标幺值 ，带三相三角形联结对称负载，每相负载阻抗.5.3kj，计算一、二次电流 、 及二次端电压的大小。508LZj1I2解：三相变压器接三相对称负载时，可用单相变压器的等效电路进行计算。首
3、先，必须电压、电流的线值转换相值进行计算，最后再把相值转换成线值作为答案。其次，二次绕组的联结必须和负载的联结相同。如果不同，必须将负载进行 Y-转换，变成和二次绕组相同的联结后再计算。变比 12/30/1.7496NUk今 为标幺值，Z L 为实际值，必须将 ZL转换成标幺值或将 转换为实际值。现采用将 ZL转换为标幺kZ值 ，这样可免去折合。k3113222057.(A)31508.2.617/3NNLSIUjZjz1 10.553kLI jj12.37.8.(A)1NI20.5.2.609934(V)LNUZj4、一台三相变压器， ，一、二次绕组分别为星形、三角1275kVA ,/NNS
4、U形联结。在低压侧做空载试验，数据为 ， ， ，在高压侧做短路试验0405AI0.7kWP，数据为 ， ， ，设 ，求变压器参数。150k13KI.WkP1212,RX解：变比 2/3NU在低压侧做空载试验测出的励磁阻抗实际值为 002410.6()/35/mZI300202.7.857(/)pRI1.6.1.62()mmXZ折合到一次侧实际值为2k28.3mRkm124507.()kUZI32217.50.4()3kpRi27.13()kkXZ12.510kR5、一台三相变压器， ，一、二次绕组分别为星形、三1N26VA ,U/60/3VNS角形联结。空载损耗 。求：08Wp（1）当输出电流
5、 、 时的效率 ；2I2cos.8（2）效率最大时的负载因数 。m解：（1）2022 18561 98.3%s560.kNNpS（2）效率最大时负载因数 为m018.567mkNp6、一台三相电力变压器， ，一、二次绕组均为星形联结。在二次侧做1N2U/0/4V空载试验，测出数据为 ， ，在一次侧做短路试验，测出224,6AI038Wp数据为 ，室温 20，求该变压器每一相的参数140V,3.NUIk19值（用标幺值表示） 。解：变比为 12/3/2540Nk一次额定电流 31174.(A)3NPIU二次额定电流 25.08k一次绕组阻抗基值 113.()34.NzI二次绕组阻抗基值 220.
6、2()8NUI二次侧测得励磁阻抗 2043.5()36mZI2.81.0N励磁电抗 226418mmXZR一次侧测得短路阻抗 1405.7()33kkKUI短路电阻 22191.()4kpRI短路电抗 225.87.45.()kkXZ换算到 75（铜线变压器）时， oo75C23.1.94.36065.2()kR标幺值为 oo75C751N17z3kk15.40.163kNXzoo75C751.2.45kkZ一、二次绕组电阻 o oo175C75C2750.8kRR一、 二次绕组漏电抗12.kX7、一台三相变压器额定数据为： ，一、二次绕组分1210kVA ,U/0/63VNNS别为星形、三角
7、形联结。已知空载损耗 ，短路损耗 。求：4.9WpkWp5（1）当该变压器供给额定负载且 （滞后）时的效率；cos8（2）当负载 （滞后）时的最高效率；cos0.8（3）当负载 时的最高效率。1解：（1）额定负载， （滞后）时的效率。.因 ，所以效率为 33064.910597.5%cos810kNNpS（2） （滞后）时的最高效率。cs.804.9571mkNp最高效率为 20ax 363cos4.91197.0%.578.mkNmNpS（3） 时的最高效率（亦即变压器可能运行的最高效率）为cos20max 364.91198.31.57.0mkNpS8、根据下图所示的绕组联结图确定出联结组
8、号。（a） （b） （c） （d）解：（1） （a）联结组标号为 Y，y8。（2） （b） ，联结组标号为 Y， d5。（3） （c） ，联结组标号为 Y，d3。（4） （d） ，联结组标号为 Y， d3。（a） （b） （c） （d）直流电机1、直流电机的电枢导体里流过的是直流还是交流电流？答：直流电机电枢导体里流过的是交流电流，其频率 ，其中 p 为 电机的极对数，n 为Hz60pnf转子转速，单位为 r/min，通过换向器和电刷引出来的电流才是直流。2、 直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动机有什么不同？答：铭牌上的额定功率是指输出功率。发电机输出的是电功率，
9、因此其额定功率指的是从电枢出线端输出的电功率。电动机输出的机械功率，因此其额定功率指的是轴上输出的机械功率。3、已知一台直流电动机铭牌数据如下：额定功率 ，额定电压 ，额定转速30kWNP20VNU，额定效率 ，求该电动机的额定电流和额定输出转矩。150r/minNn87%N解：电动机输出额定转矩 等于其输出功率 除以其机械角速度 ：2T326015019()NPTn34.8(k).7N310156.7A2IU4、直流电机单叠绕组的支路对数与极对数满足什么关系？单波绕组的支路对数是多少？答：单叠绕组的支路对数等于极对数，或者说支路数等于极数。单波绕组的支路对数等于 1，或者说支路数为 2。5、
10、已知直流他励发电机 ，单波绕组，N17kW,230V,n15/min,NNPUr2,468pz每极气隙磁通 。求电磁转矩及电枢绕组电动势。48.60b解单波绕组 a=1， 326849.17(A)0tNapzCI4.173.2(Nm)taTA2685epz4.0198(V)aECn6、一台他励直流发电机的额定数据为： 电枢回路总电6kW,230,NNPUNn1450/in,r阻 ，空载损耗 ，附加损耗 。试求额定负载下的电磁功率0.1aR029Femp6ap、电磁转矩及效率。解：电机额定电流，即额定电枢电流为 36102.9(A)NaNPIU额定负载时的电枢电动势为 .61245.9(V)aa
11、EIR额定负载时的电磁功率为 245.90(W)MNP电磁转矩为 642.5Nm/1TnA铜损耗为 )(.5.09.26RIpaNcu 总损耗为 415.702(W)CuFemapp效率为 270.18.6%6NppP7、一台并励直流电动机： ， ，5k,10V,NNU58ANI1470/minNnr，电机在额定运行时突然在电枢回路串入 电阻，若不计电枢电路中的电3,.faR.感，计算此瞬时的电枢电动势，电枢电流和电磁转矩，并求稳态转速（假定负载转矩不变） 。解：（1）额定励磁电流为 10.83(A)7NffUIR额定电枢电流为 5.7.2()aNfI额定电枢电动势为 10.10.3(V)aE
12、在电枢串入电阻的瞬时，转速和磁通不变，所以电势不变，为 。10.3VaNE（2）电区电流为 10.348(A).5.7NaaUIR（3）电磁转矩为 .25aNNTTI 1037.9.592(m)4EnA023.()N（4）稳态时，由于负载转矩不变，电磁转矩不变，电枢电流不变， ，所以电动势57.2aI(0.5)17.0671.V)aaUIR因转速和电动势成正比，所以71.405(/min)3aNEnr8、 一台并励直流电动机，并联于 220V 的电网上运行，已知 a=1，p=2，z =398，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）150/mi,.13WbNnr，附加损耗 ，求：.78A,79,26
13、afNmFeRIp165Wap（1）此电机是发电机还是电动机？（2）电机的电磁转矩多大？（3）电机效率是多少？解：（1）按已知电机参数可求出电机的感应电动势： 23980.15204.97(V)60aNpzEn电机并在 220V 电网上，这时 ，因此是电动机运行。aUE（2）求电磁转矩 T：aUIR204.978.1(A)1I345.36(Nm)apzTIA（3）电磁功率： 204.978.21(W)MaPE或 50.36821()NnT输出功率： WpsFemM1730127982输入功率： RIUPpPafNMcufM1985217.04.83.12效率： 170%.%P11-22 一台他
14、励直流电动同的额定数据为 ，75kW,20V,NNPU750/minNnr，电枢回路总电阻为 ，若忽略电枢反应的影响，求机械特性的两个重要参数：387ANI.28aR理想空载转速 和固有机械特性的斜率 。0n 解：求理想空载时电动势 ，即 时的电动势：a0EI2(V)aNaEUI额定负载时的电动势： 387.29.17()R由于不考虑电枢反应的去磁作用，每极气隙磁通 在空载和负载时都一样，因此可得0aNnE可求得 027508.(/min)9.1aNEnr求斜率 ：由 ，可求出aNeC2.70.5aNn9. 92.67ee斜率为 2.8357aetRC交流电机1、一台 50Hz、14 极三相交
15、流电机，定子绕组为双层绕组，每极每相槽数为 3，线圈节距为 7，每个线圈为 1 匝，并联支路数为 1。在某一负载条件下，气隙基波每极磁通量为 0.15Wb，求此时每相绕组的基波电动势。解： 24326Qpmq39mq179y（或 ）6002 6021sini.9583sdqk17i90i0.37pyA1. 1dpk1242kqNa1.50.09126.4(V)dpEf2、单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势有什么特点？请分别从空间分布和时间上的变化特点予以说明。答：单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势是一个在空间呈矩形波分布的脉振磁动势，它即是时间函数，又是空间函数，即：矩形波的振幅随时间以正
16、弦电流的频率按正弦规律变化，而在任一时刻该矩形波本身又在空间分布的，是空间位置的函数。3、一个脉振的基波磁动势可以分解为两个磁动势行波，试说明这两个行波在幅值、转速和相互位置关系上的特点。答：两个行波的幅值相等，转速大小相同但转向相反，当一相绕组电流达到正的最大值时，两个行波的正幅值位置均与该相绕组的轴线重合。4、一台电机，若把绕组三个出头中任何两个线头换接一下（相序反了） ，问旋转磁场方向将如何改变？答：由于三相绕组产生的合成旋转磁动势的转向取决于电流的相序，因此相序反了后，旋转磁场转向也相反。5、已知一台隐极式同步电动机，端电压 ，电流 ，同步电抗 ，功率因数1U0.8I1.2cX（超前）
17、 ，定子电阻 。求：cos0.80R（1）画出电动势相量图；（2）空载电动势 及功率角 。0E（1） 按电动机惯例画出电动势相量如图所示。（2） ocUXI85.629.1artn95.18.016.si则 o.ar7.cs0o0oE6、已知一台三相同步电动机，额定功率 ，额定电压 （星形联结） ，额20kWNP30VNU定功率因数 （超前） ，额定效率 ，极对数 ，定子每相电阻 。求s.85N95%p.1R（1）额定运行时定子输入的电功率 。1（2）额定电流 。I（3）额定电磁功率 。MNP（4）额定电磁转矩 。T解： （1） 2015.3(k).9n（2）30476.(A)3cos.85N
18、NIU（3）2 215.10107.(kW)MPIR（4）4.(rad/s)32.195mNMfpTA7、 异步电动机定子绕组通电产生的旋转磁场转速与电动机的极对数有何关系？为什么异步电动机工作时的转子转速总是小于同步转速？答：定子绕组通电产生的旋转磁场转速，即同步转速，其大小 由电网的频率 f 和电机极对数 p 决1n定，即 。160fnp8、 一台三相绕线型异步电动机，额定电压 ，额定电流 ，定、转子绕组均为380VNU35ANIY 联结，每相绕组的匝数和绕组因数为 ， 。求：1212.945,170,.9dpdpkk（1）这台电机的变比 ；,eik（2）若转子绕组开路，定子加额定电压，求
19、转子每相感应电动势 ；2E（3）若转子绕组短路堵转，定子接电源，量得定子电流为额定值，求转子每相电流 （忽略励磁2I电流） 。解： （1）1230.9451.372.dpeidpNkm（2） 12UE其中12380(V)15.9NeUEk（3） 12(A)3.67()iI9、 一台三相绕线型异步电动机，额定电压 ，当定子加额定电压、转子不转并开路时380VNU的集电环电压为 254V，定、转子绕组都为 Y 联结。已知定、转子一相的参数为，忽略励磁电流，求：11220.4,0.54,.07,.4RXRX（1）这台电机的变比 ；eik（2）定子加额定电压、转子堵转时的转子相电流。解： （1） 12
20、381.4965eiEU（2）222.4960.7.()3eiRkX10、一112 2221 003(A)()()(.4.6)(.547).496034AiIk台三相异步电动机，定子绕组接到频率 的三相对称电源上，已知它运行在额定转速150Hzf。求960/mnNnr（1）该电动机的极对数 p 是多少？（2）额定转差率 是多秒？Ns（3）额定转速运行时，转子电动势的频率 是多少？2f解：（1）求极对数 p 是多少？异步电动机额定运行时，转差率 s 较小，一般不超过 0.05。现根据电动机的额定转速，便可判断出它的气隙磁通过密度 的转速为 ，于是960/inNnr B10/minnr16053f
21、（2）额定转差率为 1960.4Nns（3）转子电动势的频率为 21.452(Hz)f11、一台三相异步电动机，额定运行时的输入功率为 ，转子铜损耗 ，额1360WP210WCup定转差率 ，机械损耗和附加损耗 ，求：0.Ns map（1）电磁功率 ；MP（2）定子总损耗；（3）输出机械功率 。2解：（1）电磁功率为 2/10/.3()MCuNps（2）定子总损耗为 2 6267WFeMP（3）输出机械功率2(1)()(10.3)103(W)NMmaPsp12、一台三相 6 极异步电机，额定电压为 380V，Y 联结，频率为 50Hz，额定功率为 28kW，额定转速为 ，额定负载时的功率因数
22、，定子铜损耗及铁损耗共为 2.2kW，机械损950/minrcos8N耗为 1.1kW，忽略附加损耗。计算在额定负载时的（1）转差率；（2）转子铜损耗；（3）效率；（4）定子电流；（5）转子电流的频率。解： （1）116050(/min)39.5Nfnrps（2）28.21(kW)306.mMNPs（3）2 115.()(30.62.83kCuMCuFepp15%.NP（4）311 06.7(A)3cos8.IU（5） 20.52.(Hz)Nf13、 一台三相异步电动机的数据为： ，定子绕组为 D 联结，4 极，1kW,80VNNPU。额定运行时，定子铜损耗 ，转子铜损耗 ，铁损耗10Hzf17Cup25Cup50WFep，机械损耗 ，附加损耗 。计算这台电动机额定运行时的1Wmpa（1）额定转速 ；Nn（2）负载转矩（输出转矩） ；2T（3）空载转矩 ；0（4）电磁转矩 T。解： （1） 22715017850(W)MmaCuPp2/8.NCusp160(/in)nf r1()(.2)4(/mi)（2） 17950.35N8NPTnA（3）0952.9()417.9503.68maNpnA
