(精品)《电机学》课后习题答案 下载本文

(1)

I1N?SN3U1N?50003?10?288.7(A)

I2N?SN3U2N?350003?6.3?458.2(A)

(2) U1?N?U1N?103?5.774(kV)

U2?N?U1N?6.3(kV)

I1?N?I1N?288.7(A) I2?N?I2N

3.37 有一台三相变压器,额定容量SN?100kVA,额定电压U1N/U2N?10/0.4kV,Yyn联接,试求:

(1)一、二次侧的额定电流;

(2)一、二次侧的额定相电压和相电流。

(1)

3?458.23?264.5(A)

I1N?SN3U1N?1003?10?5.77(A)

I2N?SN3U2N?31003?0.4?144.3(A)

(2)

U1?N?10?5.77(kV) I1?N?5.77(A)

U2?N?0.43?0.231(kV) I2?N?144.3(A)

3.38 两台单相变压器U1N/U2N?220/110V,一次侧的匝数相等,但空载电流

I0??2I0?。今将两变压器的一次侧绕组顺极性串联起来,一次侧加440V电压问

两变压器二次侧的空载电压是否相等?

∵I0I∴

?2I0II 且一次侧匝数相等

而F0I??mIRmI F0II??mIIRmII 且电压和匝数相等∴?mIF0I?2F0II??mII∴

''RmI?2RmII现将两台的一次绕组顺极性串联起来,则I0I?I0II 即F0'I?F0'II 由于变

压器I的磁阻为变压器II的2倍。

∴I的主磁通是II的 12,即?mI?1 ∴U1I?1 而 2?mII2U1IIU1I?U1II?440V ∴U1I?146.7V U1II?293.3V U20I?73.3V

U20II?146.1V

3.39 有一台单相变压器,U1N/U2N?220/110V当在高压侧加220V电压时,空载电流

为I0,主磁通为?0。今将X、a端联在一起,Ax端加330V电压,此时空载电流和主磁通为多少?若将X、x端联接在一起,在Aa端加110V电压,则空载电流和主磁通又为多少?

解:(1)设高压绕组为N1匝,低压绕组为N2匝

N1N2?220110?2

U1N220?0?4.44?fN14.44fN1

原来主磁通:

现在匝数为N1?N1∴?'0?1.5N1(Z,a端连在一起)

?'0?01?3301.5g220?1 ∴主磁通没变,∴励磁磁势

?3304.44f1.5N1 ∴

I0''F0'?F0而I0?1.5N1?I0?N1 ∴I0 ?1.5?23I0(2)若将Z,x连在一起,则匝数为:N1?12N1?现在的主磁通?0'U12N1

110?2?4.44Am?4.44fN1??m 不变 f1N21∴励磁磁势不变F0?F0而F0'''1?I0?2N1 ∴I0'?12N1?I0?N1

'?2I0 F0?I0N1 ∴I0

3.40 有一台单相变压器,额定容量SN?5000kVA,高、低压侧额定电压

U1N/U2N?35/6.6kV。铁柱有效截面积为1120cm2,铁柱中磁通密度的最大值Bm?1.45T,试求高、低压绕组的匝数及该变压器的变比。

解:?mU?BmA?1.45?1120?10?4?0.1624(Wb)

335?10 N1?4.441fN?m?4.44?50?0.1624?971(匝)?10N2?4.442fN?m?4.446.6?50?0.1624?183(匝)

35Nk?U1??5.303 6.62NUU3

3.41 有一台单相变压器,额定容量为5kVA,高、低压侧均由两个绕组组成,一次侧每

个绕组的额定电压为U1N?1100V,二次侧每个绕组的额定电压为U2N?110V,

用这个变压器进行不同的联接,问可得几种不同的变比?每种联接时的一、二次侧额定电流为多少?

共有4种:

1:两高压绕组串联,两低压绕组串联

k1?(1100?1100)110?110?10

I1N?U1NN?50001100?1100?2.273(A) I2N?US?5000110?110?22.73(A)

N2NS2:两高压绕组串联,两低压绕组并联

k2?U1U2?(2200110?20

I1N?2.273(A) I2N?5000110?45.45(A) 3:两高压绕组并联,两低压绕组串联

k3?1100220?5 I1N?50001100?4.545(A) I2N?22.73(A)

4:两高压绕组并联,两低压绕组并联

k4?1100110?10,I1N?4.545(A) I2N?45.45(A)

3.42 将一台1000匝的铁心线圈接到110V、50Hz的交流电源上,由安培表和瓦特表的读

数得知I1?0.5A、P1?10W,把铁心取出后电流和功率就变为100A和10Kw。设不计漏磁,试求:

(1)两种情况下的参数、等效电路;

(2)两种情况下的最大值。 (1)有铁心时:Zm1102?UI?0.5?220(?) P1?I1Rm

22Rm?P1I12?100.52?40(?) Xm?Zm?Rm?216.3(?)

无铁心时:Zm0110?UI1?100?1.1(?)

Rm0?P1I2?100001002?1(?)

0 Xm?1.12?1?0.4583(?)

I1 U1RmXm

(2) E?U?110 E?4.44fN?m ∴?m

3.43 有一台单相变压器,额定容量SN?100kVA,额定电压U1N/U2N?6000/230V,

?4110E?4.44??4.955?10Wb fN4.44?50?1000R1?4.32?;R2?0.0063?;一二次侧绕组的电阻和漏电抗的数值为:f?50Hz。

X1??8.9?;X2??0.013?,试求:

(1)折算到高压侧的短路电阻Rk、短路电抗Xk及短路阻抗Zk;

?、短路电抗Xk?及短路阻抗Zk? (2)折算到低压侧的短路电阻Rk (3)将上面的参数用标么值表示;

(4)计算变压器的阻抗电压及各分量;

(5)求满载及cos?2?1、cos?2?0.8(滞后)及cos?2?0.8(超前)等三种情况

下的?U,并对结果进行讨论。

(1) R2?kR2?(6000230)?0.063?4.287?

'22x2?kx?26.1?0.013?8.8557? ?2?'22k?26.1

∴RK'?R1?R2?4.32?4.287?8.607?

xk?x1??x2??8.9?8.8557?17.457?

22ZK?RK?XK?8.6072?17.4572?19.467?

(2)折算到低压测:

R14.32 x1??R1'?k2?26.12?0.0063?'x1?k28.9?26.12?0.0131?

∴Rk'?R1'?R2?0.0063?0.0063?0.0126?

'xk?x1'??x2??0.0131?0.013?0.0261?

Zk'?Rk'?Xk'?0.01262?0.02612?0.029?

22(3)阻抗机值:

Zb?U1NI1N?U1NSNU1N?6000?6000?360? 100?103**R1*?4.32360?0.012 R2?4.287360?0.01191 x1??8.9360?0.0247