電機(jī)與變壓器（含習(xí)題冊） 習(xí)題答案 高玉泉 模塊1、2 直流電機(jī)、變壓器

參考答案模塊一直流電機(jī)任務(wù)1認(rèn)識直流電動機(jī)一、填空題1.直流發(fā)電機(jī)、直流電動機(jī) 2.靜止的定子、可以轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子、定轉(zhuǎn)子之間的氣隙3.機(jī)座、主磁極、換向磁極、端蓋、電刷裝置4.電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸5.主磁通、主磁極鐵心、勵磁繞組6.電刷、刷握、刷桿、刷桿座、壓力彈簧7.感應(yīng)電動勢、電流8.他勵、串勵、并勵、積復(fù)勵、差復(fù)勵二、選擇題1.A2.A3.C4.A5.C6.B7.B三、判斷題1.√2.×3.√四、簡答題1.答：為了減少交流諧波在主磁極和機(jī)座中造成的渦流損耗采用厚0.5m鋼片制作主磁極和定子磁軛，為了減少損耗電樞鐵心通常用厚度為0.5mm表面有絕緣層的圓形硅鋼沖片疊答：換向器的作用是將電樞中的交流電動勢和電流，轉(zhuǎn)換成電刷間的直流電動勢和電流，從而保證所有導(dǎo)體上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向一致。3.答：電樞反應(yīng)對直流電動機(jī)的工作影響很大，使磁極半邊的磁場加強(qiáng)，另半邊的磁場減弱。負(fù)載越大，電樞反應(yīng)引起的磁場畸變越強(qiáng)烈，其結(jié)果將破壞電樞繞組元件的正常換向，易引起火花，使電動機(jī)工作條件惡化。同時電樞反應(yīng)將使極靴尖處磁通密集，造成換向片間的最大電壓過高，也易引起火花甚至造成電動機(jī)環(huán)火。電樞反應(yīng)嚴(yán)重時，會損壞電動機(jī)的電刷、換向器和電樞繞組。4.答：他勵直流電動機(jī)運(yùn)行中，當(dāng)勵磁回路開路時，①勵磁電流為零，主磁極僅有很少的剩磁，即Φ很小，②反電動勢很小，③電樞電流增加，④電動機(jī)轉(zhuǎn)速也急劇增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，會造成嚴(yán)重的“飛車事故”。5.答：直流電機(jī)勵磁方式四種：①他勵——勵磁電流If由獨(dú)立電源供給，與電樞電流Ia無關(guān)；②并勵——勵磁電流并在電樞兩端，勵磁電壓Uf等于電樞電壓U；③串勵——勵磁繞組與電樞串聯(lián)，If=Ia；④復(fù)勵——既有并勵繞組又有串勵繞組，按兩繞組磁動勢方向的異同分成：積復(fù)勵——串勵與并勵磁動勢同向，差復(fù)勵——串勵與并勵磁動勢反向。6.答：①電樞反應(yīng)不僅使主磁場發(fā)生畸變，而且還會產(chǎn)生去磁作用。電樞電流越大，畸變越強(qiáng)烈，去磁作用越大。②主磁場畸變后，會使電動機(jī)運(yùn)行時在換向器上產(chǎn)生火花，并使運(yùn)行特性變壞。任務(wù)2分析直流電動機(jī)基本參數(shù)一、填空題1.相反、反電勢、=2.驅(qū)動、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、機(jī)械阻轉(zhuǎn)矩、T=T2+T03.磁通、電樞電流二、判斷題1.×2.√3.√三、計(jì)算題解：（1）P1=PN/η=11kW額定電流：IN=P1/UN=100A額定勵磁電流：IN=UN/Rf=2A額定電樞電流：IaN=IN-IfN=98A（2）銅損耗：△Pcu=IaN2Ra=0.192kW空載損耗：△P0=P1-PN-△Pcu=0.808kW（3）額定轉(zhuǎn)矩：TN=9550PN/η=86.8N?m（4）電樞反電動勢：Ea=UN-IaNRa=108.04V任務(wù)3分析直流電動機(jī)機(jī)械特性一、填空題1.n0、下、α2.電源電壓、勵磁電流、附加電阻3.電源電壓、氣隙磁通、電樞外串電阻4.電樞串電阻、改變電源電壓、改變磁通5.5-6、空載、輕載二、選擇題1.C2.C3.B4.B5.A三、簡答題1.答：直流電動機(jī)的電源電壓U、勵磁電流If、電樞回路總電阻R都等于常數(shù)時，轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系曲線稱為直流電動機(jī)的機(jī)械特性。當(dāng)直流電動機(jī)的電樞電壓和勵磁電流均為額定值時，電樞回路不串外接電阻時的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。人為的改變電樞電壓、勵磁電流或電樞電阻三個量中任意一個數(shù)值所得到的機(jī)械特性叫作人為機(jī)械特性。例：2.答：串勵電動機(jī)空載時，理想空載轉(zhuǎn)速n0為無限大，實(shí)際中n0也可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)速nN的5～7倍（俗稱飛車），這是電動機(jī)的強(qiáng)度所不允許的。因此，串勵直流電動機(jī)不允許空載或輕載運(yùn)行。任務(wù)4直流電動機(jī)的運(yùn)行一、填空題1.靜止?fàn)顟B(tài)、穩(wěn)定轉(zhuǎn)速2.直接起動3.大功率且起動頻繁、起動電流小4.電樞串電阻調(diào)速、改變電樞電源電壓調(diào)速、弱磁調(diào)速5.能耗制動、反接制動、回饋制動6.電源反接制動、倒拉反接制動7.改變勵磁電流方向、改變電樞電流方向二、選擇題1.C2.B3.C4.C5.C6.A7.A8.B9.A10.B1.B12.B三、判斷題1.√2.×3.×4.×5.√6.√四、簡答題1.答：改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，通常通過以下兩種方向來實(shí)現(xiàn)：改變勵磁電流方向和改變電樞電流方向。2.答：電樞回路串電阻起動、降低電樞電壓起動。3.答：直流電動機(jī)調(diào)速方法有電樞串電阻調(diào)速、改變電樞電源電壓調(diào)速和弱磁調(diào)速。改變電阻只能是有級調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（即電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。因此，自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主。4.答：不能。并勵直流電動機(jī)的勵磁繞組和電樞繞組采用同一個電源供電，改變電源極性后，同時改變主磁通方向和電樞電流方向，則電磁轉(zhuǎn)矩方向不會改變，因此電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不能改變。5.答：直流電動機(jī)反接制動時應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時，一個迅速斷開電樞電源，否則電動機(jī)將反向旋轉(zhuǎn)；電樞電源反接時，一定要在電樞回路中串接反接電阻，否則將產(chǎn)生幾乎是起動電流兩倍的制動電流，對電動機(jī)造成損壞。五、計(jì)算題解：（1）直接起動時的額定電流：Ist=UN/Ra=743A起動電流是額定電流的：Ist/IN=11.6（2）變阻器的電阻值：Rst=UN/Ist-Ra=1.079Ω（3）起動轉(zhuǎn)矩：Tst=CTφIst=2.5CTφIN=2.5TN=418N?m任務(wù)5認(rèn)識直流發(fā)電機(jī)一、填空題1.可逆2.額定轉(zhuǎn)速、負(fù)載電流、端電壓二、簡答題1.答：①發(fā)電機(jī)內(nèi)部的主磁極必須有剩磁。②勵磁繞組與電樞繞組的接法正確，即使勵磁電流產(chǎn)生的磁通方向與剩磁方向一致。③勵磁回路的總電阻應(yīng)小于建壓時的臨界電阻（及電阻線與空載特性線性段重合時對應(yīng)的電阻）。④轉(zhuǎn)速不能偏低。2.答：①并勵發(fā)電機(jī)端電壓比他勵發(fā)電機(jī)端電壓下降變化快。②外特性曲線有“拐彎”現(xiàn)象。③短路電流較小。任務(wù)6推導(dǎo)直流發(fā)電機(jī)基本方程一、填空題1.他勵、并勵、串勵、復(fù)勵2.一致、相反模塊二變壓器任務(wù)1認(rèn)識變壓器一、填空題1.電磁感應(yīng)2.心式、殼式3.鐵心、繞組鐵心繞組4.心式、心式5.殼、小型干式二、選擇題1.B2.A任務(wù)2變壓器基本工作原理分析一、填空題1.一次、N1、二次、N22.空載3.感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電動勢4.鐵、空載5.負(fù)載運(yùn)行6.相等、變壓器二、選擇題1.B2.B三、判斷題1、×2、×3、√4、√5、√任務(wù)3分析變壓器的外特性一、填空題1.外特性2.電阻、電感、電容3.電壓調(diào)整率4.鐵損耗、銅損耗、PFe、PCu5.鐵、銅二、判斷題1.×2.×3.×4.√任務(wù)4認(rèn)識單相變壓器繞組的極性一、填空題1.感應(yīng)電動勢、同名端2.同極性3.串、并4.正向、反向、同極性、反極性二、判斷題1.√2.√3.√4.×任務(wù)5認(rèn)識三相變壓器一、填空題1.三相組合式變壓器、三相心式變壓器2.體積較大、散熱較好、成本較高3.感應(yīng)電壓、漏電、有一點(diǎn)接地、環(huán)流4.變壓器油箱、儲油柜5.瓷套、導(dǎo)電桿、電壓等級、使用條件二、選擇題1.C2.B3.B三、判斷題1.√2.√3.×4.×四、簡答題1.答：三相組合式變壓器由三臺相同容量的單相變壓器按一定連接方式組合而成的。它的特點(diǎn)是：三相組合式變壓器的三個鐵心磁路是互相獨(dú)立，當(dāng)三相電壓平衡時，磁路也是平衡的。它體積較大，散熱較好，但成本較高。2.答：三相芯式變壓器是三相共用一個鐵心的變壓器。它的特點(diǎn)：三相芯式變壓器鐵心用料少，因而體積較小，成本較低。當(dāng)電源電壓不穩(wěn)定時，會造成三相磁路不平衡，鐵心損耗增加。為防感應(yīng)電壓或漏電，變壓器鐵心必須接地，且鐵心只能有一點(diǎn)接地，以免形成閉合回路，產(chǎn)生環(huán)流。任務(wù)6三相變壓器繞組的連接及并聯(lián)運(yùn)行一、填空題1.星形、三角形2.中性點(diǎn)、引出箱外3.不對稱、急劇增加4.首尾端、三個連接點(diǎn)、正相序、反相序5.星形、三角形、90?6.Y、d77.供電質(zhì)量8.變比相等、聯(lián)接組標(biāo)號相同、短路阻抗相等二、選擇題1.B2.C3.C4.B三、判斷題1.×2.×3.√4.√5.×四、簡答題1.答：星形（）接法將三個繞組的末端連在一起，接成中性點(diǎn)，再將三個繞組的首端引出箱外。如果中性點(diǎn)也引出箱外，則稱為中點(diǎn)引出箱外的星形接法，以符號“”表示。2．答：一次、二次電壓應(yīng)相等即變比相等。兩個線圈要并聯(lián)，必須要電壓相等，極性相同，才不會產(chǎn)生環(huán)流。任務(wù)7認(rèn)識自耦變壓器一、填空題1．星形2.磁、電3.減少了自耦變壓器的體積和質(zhì)量4.可靠接地二、選擇題1.C2.C3.C三、判斷題1.×2.√3.√4.√5.×6.√四、計(jì)算題解：QUOTE任務(wù)8認(rèn)識儀用互感器一、填空題1.電壓互感器、電流互感器2.串、并3.168、4.54.開路、短路5.降壓變壓器、電壓比6.可靠接地二、選擇題1.B2.A3.B4.B5.C6.B三、判斷題1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.×四．簡答題1.答：電流互感器串接在被測電流的線路中，電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路；電流互感器二次側(cè)開路時時，被測線路中的大電流全部成為勵磁電流，使鐵心嚴(yán)重過熱，二次側(cè)感應(yīng)高電壓，會損壞電流互感器，并危及人員和其它設(shè)備安全；為確保工作人員安全，電壓互感器的副繞組以及鐵心應(yīng)可靠接地；2.答：二次側(cè)決不允許短路，否則會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞電壓互感器；為確保工作人員安全，電壓互感器的副繞組以及鐵心應(yīng)可靠接地；為確保測量精度，電壓互感器的二次側(cè)不宜并接過多的負(fù)載。任務(wù)9認(rèn)識電焊變壓器一、填空題1.陡降的外特性2.13.可調(diào)電抗器、氣隙4.鐵