電機(jī)學(xué)習(xí)題與題解

1、電機(jī)學(xué)習(xí)題與題解孫旭東 馮大鈞 編著癬莩*展社內(nèi)容筒介本書根據(jù)李發(fā)海、朱東起絕著的電機(jī)學(xué)（第=.版）中的思考題和習(xí) 題，結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編寫而成.書中共收人糈選題目500個(gè)，其中 思考題232個(gè)，習(xí)題268個(gè)，并都作丁解答.這些思考題和習(xí)題，對(duì)于讀者 理解和握電機(jī)學(xué)的基本理論、基本槪念與基本分析方法，提髙分析和解決 電機(jī)實(shí)際問題的能力，都是很有幫助的.本書可作為髙等學(xué)校電氣工程及其0動(dòng)化專業(yè)，以及其他強(qiáng)電類專業(yè) 的補(bǔ)充教W或教學(xué)參考書，也可供報(bào)考電工類研究生的人員參考.圖書在版編目（C1P）數(shù)據(jù)電機(jī)學(xué)習(xí)題與題解/孫旭東、馮人鈞編著.-北京：科學(xué)出版社，2001ISBN 7-03-0092

2、42-2I .電 丨.孫“馮.電機(jī)學(xué)，題解IV.TM3-44 中國版本圖書館C1P數(shù)據(jù)核字（2001）第10084號(hào)科峰*麻社出版北京東黃城根北街is好郵取縛:100717新碎制尸印刷科學(xué)出版社發(fā)行各地新華書店經(jīng)銷2001年6月第聯(lián)JT本：787X 10923/1&2001年6 /第-次印綱印來t 15 3/4印數(shù)：14 000字?jǐn)?shù)：357 000定價(jià)：26.00 元（如有印裝質(zhì)量問題，我社負(fù)責(zé)界換楊中本書是根據(jù)孿發(fā)海、朱東起編著的電機(jī)學(xué)（第三版）（科學(xué)出版社，2001）中的 思考題和習(xí)題，結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編寫而成的，是電機(jī)學(xué)（第三版）的配套教 學(xué)用書.為了便于教學(xué)和讀者閱讀，各章的編寫

3、次序和所用名詞、符號(hào)均與電機(jī)嗲 （第三版）保持一致.電機(jī)學(xué)這門課程，由于概念多，理論性強(qiáng)，與工程實(shí)際結(jié)合密切，因此相對(duì)而竊是 比較難教難學(xué)的.要學(xué)好這門課程，除了汄?qū)厡W(xué)習(xí)，勤思多問外，還必須做一定數(shù)貴的 思考題和習(xí)題.本書收人精心選擇的題冃共500個(gè)，其中思考題232個(gè)、習(xí)題268個(gè).這 些題目是清華大學(xué)電機(jī)教研組經(jīng)過幾代人的努力探索，不斷實(shí)踐的結(jié)晶，它反映了電機(jī) 學(xué)教學(xué)的基本要求。本書注重對(duì)基本功的考察，對(duì)理解和掌握電機(jī)的基本原理與電機(jī)學(xué) 的基本概念、基本分析方法有很大幫助.當(dāng)今正處于信息時(shí)代，讀者要學(xué)的知識(shí)顯著増多，要求讀者對(duì)這些題目都能獨(dú)立地 解答出來是不現(xiàn)實(shí)的.為f提高學(xué)習(xí)效率，竹約時(shí)

4、間，應(yīng)廣大讀者的要求，我們首次對(duì) 這些思考題和習(xí)題作了全面的解答，冇的題S還給出了兩種解法.當(dāng)然，這只是我們向 讀者推薦的解題思路和方法.如果讀者在這些解答的幫助下，能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用電機(jī)學(xué)的基 本理論和基本分析方法解決實(shí)際的電機(jī)問題，或者因受到啟發(fā)而鉆研、探索出更簡明、快 捷的解題思路和方法，那么就實(shí)現(xiàn)了我們編寫本書的最大愿望.讀者在使用本書時(shí)，先不要急于去看解答，最好是在對(duì)題H進(jìn)行了獨(dú)立思考與分析， 或者獨(dú)立解題之后，再與書中的解答相對(duì)照.這樣，將更有助于加深讀者對(duì)電機(jī)學(xué)概念 和理論的理解，提髙運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，使本書更好地發(fā)揮其作用.本書由孫旭東、馮大鈞編寫.馮大鈞編寫第-一、二、五篇，孫旭

5、東編寫第三、四篇， 并負(fù)責(zé)全書名詞術(shù)語、符號(hào)的統(tǒng)一和文稿的整理工作.全書由李發(fā)海教授和朱東起教授 審閱.由于這是一件全新的工作，加之時(shí)間倉促和編者水平有限，書中難免還會(huì)存在一 些錯(cuò)誤和不妥之處，希望讀者批評(píng)指正.讀者對(duì)本書還有什么意見、建議和要求，歡迎 告訴我們，以便再版吋修改，使其更臻完善.來函請(qǐng)寄：北京清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系，郵政編碼100084.編著者前言第篇變壓器 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第一章 變壓器的用途、分類與結(jié)構(gòu)1 HYPERLINK l bookmark5 o Current Do

6、cument 思考題及其解答1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 習(xí)題及其解1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 第二章變壓器的運(yùn)行分析3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 思考題及其解答3 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 習(xí)題及其解11 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 第三章三相變壓器30 HYPERLINK l bookmark16 o Curre

7、nt Document 思考題及其解答30 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 習(xí)題及其解32 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第四章 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行35 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 思考題及其解答35 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 習(xí)題及其解36 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 第五章三繞組變壓器和自耦變壓器39 HYPERLINK

8、 l bookmark22 o Current Document 思考題及其解答39 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 4題及其解40 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第六章變壓器的過渡過程49 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 思考題及其解答49 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 習(xí)題及其解49第二篇直流電機(jī) HYPERLINK l bookmark28 o Current Document

9、第七章直流電機(jī)的用途、基本工作原理與結(jié)構(gòu)51 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 思考題及其解答51 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 習(xí)題及其解51 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 第八章直流電機(jī)的磁蹐和磁化特性52 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 思考題及其解答52 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 習(xí)題及其解52 HYPERLINK l b

10、ookmark34 o Current Document 第九章 直流電機(jī)的電樞繞組54 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 思考題及其解答54習(xí)題及其解55 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 第十章 直流發(fā)電機(jī)58m TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 思考題及其解答58習(xí)題及其解60 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 第十一章直流電動(dòng)機(jī)64 HYPERLINK l bo

11、okmark40 o Current Document 思考題及其解答64習(xí)題及其解65 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 第十二章直流電機(jī)的換向利 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 思考題及其解答80 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 習(xí)題及其解81第三篇交流電機(jī)的繞組電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì) HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 第十三章 交流電機(jī)的繞組和電動(dòng)勢(shì)82 HYPERLINK l bookmark

12、92 o Current Document 思考題及其解答82習(xí)題及其解84 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 第十四章交流電樞繞組的磁動(dòng)勢(shì)102 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 思考題及其解答102 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 習(xí)題及其解105第四篇同步電機(jī) HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 第十五章同步電機(jī)的基本類型與結(jié)構(gòu)118 HYPERLINK l bookmark60 o Cur

13、rent Document 思考題及其解答118 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 3題及其解118 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 第十六章同步電機(jī)的基本電磁關(guān)系120 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 思考題及其解答120 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 習(xí)題及其解123 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 第十七章同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性140

14、 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 思考題及其解答140 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 4題及其解141 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 第十八章同步發(fā)電機(jī)的并験運(yùn)行151 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 思考題及其解答151習(xí)題及其解153 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 第+九章同步電動(dòng)機(jī)166 HYPERLINK l bookmar

15、k72 o Current Document 思考題及其解答166 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document 習(xí)題及其解169 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 第二十章同步電機(jī)的非正常運(yùn)行182 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 思考題及其解答182 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 習(xí)題及其解184 HYPERLINK l bookmark85 o Current Document 第二十一章同步電機(jī)

16、的派克方程192 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 思考題及其解答192 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 4題及其解192第五篇異步電機(jī) HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 第二+二輋三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本工作原理195思考題及其解答1% HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 習(xí)題及其解196 HYPERLINK l bookmark95 o Current Document 第二十三章三相異步電

17、動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理198 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 思考題及其解答WS HYPERLINK l bookmark97 o Current Document 習(xí)題及其解202 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 第二十四章異步電動(dòng)機(jī)的功車、轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行性能212 HYPERLINK l bookmark101 o Current Document 思考題及其解答212 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 習(xí)題及其解215 HYPERLINK l

18、bookmark105 o Current Document 第二十五章三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)224 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 思考題及其解答224 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document 習(xí)題及其解225 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 第二十六章三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速230 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document 思考題及其解答330 HYPERLINK l bookmark110 o Cu

19、rrent Document 習(xí)題及其解230 HYPERLINK l bookmark115 o Current Document 第二十七章三相異步電機(jī)的其他運(yùn)行方式237 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 思考題及其解答237 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 習(xí)題及其解237參考文獻(xiàn)241 第二+七章三相異步電機(jī)的其他運(yùn)行方式思考題及其解答1畫出表扇異步發(fā)電機(jī)各種功申和損耗的分配、傳遞情況的功率流程圖. 答：傳遞情況的功率流程圖如圖27-1所示./pIji p4Z-帆 /廣心尸,=r

20、,Q pm=Tii w婚祕(mì)、_(!圳)&1 1圖 27-127-2并網(wǎng)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)能否發(fā)出滯后的無功功率？為什么？答:不能發(fā)出滯后的無功功宇.因?yàn)槠鋭?lì)磁電流需要由電網(wǎng)供應(yīng)，即需要吸收滯后無 功功率，不能發(fā)出滯后的無功功率.而同步發(fā)電機(jī)由直流勵(lì)磁，過勵(lì)時(shí)就能發(fā)出滯后的無 功功率.27-3單獨(dú)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)建立電壓需哪些條件？當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，為維持發(fā)電機(jī)端 電壓和頻率不變，應(yīng)采取什么措施？答:需要的條件是：()有剩磁K2)有足夠電容值.當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，要維持發(fā)電機(jī)的端電壓和頻率不變，應(yīng)增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并增加電容值. 增加轉(zhuǎn)速就是增加有功功率，增加電容值就是增加無功功率，來滿足負(fù)載的謠要.只有當(dāng) 有功

21、功率和無功功率都平衡時(shí).01壓和頻率才能不變.習(xí)題及其解27-1 一臺(tái)二相4極、星形聯(lián)結(jié)的異步電動(dòng)機(jī)，并聯(lián)在額定電DH/,v = 380V、頻率/= 50Hz 的電網(wǎng)卜.己知電機(jī)的參數(shù)為 /求電機(jī)的電磁功率及能量轉(zhuǎn)換方向；(4)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)子吸收的機(jī)械功率)設(shè)電機(jī)的機(jī)械損耗與附加損耗之和Pa為0- 14kW,求原動(dòng)機(jī)輸入給電機(jī)的機(jī)械 功率/V解=0333(2)為計(jì)算方便，采用簡化等效電路. V，220“ =K, +/；+)(X+3 = (0- 488 + 3. 72)+j(l. 2 + 39. 5) =5. 38Z-84. O97(A) = =220 卜1 + 孕 1 +j(X,-kX(0. 4

22、88+JJ+j(1.2 + l. 333) 53 = 12. 03ZU7.861829Z-167-mA) 62Z-152. 05D(A)按電動(dòng)機(jī)慣例計(jì)算出輸人有功功率為 SLZtCospj =3X220X19- 62cosl52. 05 = -11439W)即輸出有功功率P2-11439W. 輸人無功功率為3Lri7sinpi =3X 220X 19. 62sinl52. 05 = 6069(var)(滯后)即輸出無功功率Q=_6069var(超前). (3電磁功率 PM =3/?A = 3Xl8.292X_H= -12296(W因?yàn)榘措妱?dòng)機(jī)慣例計(jì)算出的電磁功率為負(fù)，所以能量轉(zhuǎn)換方向是從轉(zhuǎn)子到

23、定子或者 說由機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率.(4轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率為 = 3X 18. 292XO.柳xd:證3 = -127O5(W)即轉(zhuǎn)子吸收的機(jī)械功率P.-12705W,(5)原動(dòng)機(jī)輸人給電機(jī)的功率為 P1 = Pm + /)n.+A = 12705 + 140 = 12845(W)27-2同上題，但用作單機(jī)發(fā)電運(yùn)行，要求電壓t/ = 38OV，/=5OHz，求：空載運(yùn)行應(yīng)井聯(lián)電容器組(三角形聯(lián)結(jié)的每相電容值所帶負(fù)載的有功功率與上題相同，但負(fù)載功率因數(shù)為0.85(滯后)時(shí)，并聯(lián)的每相 電容值.解：(1)空載時(shí)電機(jī)所需尤功功率Q。為 Qo sSfAAsin料= 3X220X5. 4sin84.1a = 3545(var)設(shè)所需D聯(lián)結(jié)電容器每相電流為人，則3UIC=Q.3545 n3545 n3X6=3-n(A)X.-r77,.-380/3- 11 = 122. 2(12)云了 2.61xl（r5F=26w）（2）當(dāng)異步機(jī)發(fā)出有功功率尸二11.44k