电机学(英汉双语教材)习题-重点要求做的

1、（带有星号的习题，是重点要求做的。思考题见教材，不要求上交。）*2、一台直流电动机，已知额定功率PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，N=0.85，试求该电动机的额定电流IN、额定输入功率P1各为多少？*3、一台直流发电机，已知额定功率PN=100kW，UN=230V，nN=1450r/min，试求该发电机的额定电流IN为多少？*16´10-2Wb，总导体数N=157，求：(1)当电机转速为1200r/min时，电机的空载电动势为多少？(2)当每条支路电流为50A时，电机的电磁转矩为多少？*17、一台并励直流电动机，已知UN=220V，IN=80A，Ra=0.1，

2、额定励磁电压Uf=220V，励磁绕组电阻Rf=88.8，电刷接触压降为2V，附加损耗为额定功率的1，N=0.85，试求：(1)电动机的额定输入功率为多少？(2)电动机的额定输出功率为多少？(3)电动机的总损耗为多少？(4)电枢回路的铜耗为多少？(5)电动机的附加损耗为多少？(6)电动机的机械损耗与铁耗之和为多少？*18、一台并励直流发电机，已知PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.921，励磁绕组电阻Rf=177，2US=2V，铁耗和机械损耗之和为313.9W，附加损耗为60W，试求：(1)电机额定负载时的输入功率为多少？(2)电机额定运行时的电磁功率为多少？(3)

3、电机额定运行时的电磁转矩为多少？(4)电机额定运行时的效率为多少？19、一台并励直流发电机，已知PN=90kW，UN=230V，Ra=0.04，励磁绕组电阻Rf=60，铁耗和机械损耗之和为2kW，附加损耗为额定功率的1，试求：(1)电机额定负载时的输入功率为多少？(2)电机额定运行时的效率为多少？*20.一台8极，25- kW，120V的直流发电机，其电枢绕组为单叠绕组，电枢绕组有64个线圈，每个线圈16匝，电机的额定转速为2400r/min。(a) 要让该电机在空载时产生额定电压，其每极磁通应该为多少？(b) 发电机在额定负载时的支路电流为多少？(c) 电机在额定负载时的电磁转矩为多少？(d

4、) 如果每匝导体的电阻为，则该电机的电枢电阻为多少？21、一台并励直流电动机，已知PN=17kW，UN=220V，nN=3000r/min，IN=，Ra=0.114，励磁绕组电阻Rf=181.5，若忽略电枢反应试求：(1)电动机的额定输出转矩为多少？(2)电动额定负载时的电磁转矩为多少？(3)电动机额定负载时的效率为多少？(4)当电枢电流Ia=0时，电动机的理想空载转速为多少？*22、一台并励直流电动机，已知UN=220V，Ra=0.316，理想空载转速n0=1600r/min，试求当电枢电流Ia=50A，电动机的转速和电磁转矩各为多少？*23、一台并励直流发电机，铭牌数据为：PN=23kW，

5、UN=230V，nN=1500r/min，Ra=0.1，励磁绕组电阻Rf=57.5，若不计电枢反应和磁路饱和，将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接在220V的直流电源上，运行时维持电枢电流为额定值，试求：(1)电动机的转速为多少？(2)电动机的电磁功率为多少？(3)电动机的电磁转矩为多少24、一台他励直流电动机的额定数据为：UN=220V，IN=，nN=1500r/min，Ra=0.4，保持额定负载转矩不变，求：(1)若在电枢回路串入1.65电阻，问串入的瞬间，电枢电流的数值为多少？当电机达到稳定运行后，电动机的电枢电流和转速各为多少？(2)若将电源电压下降为110V

6、，问降低的瞬间，电枢电流的数值为多少？当电机达到稳定运行后，电动机的电枢电流和转速各为多少？(3)若将磁通减弱为额定磁通的90，问减弱的瞬间，电枢电流的数值为多少？当电机达到稳定运行后，电动机的电枢电流和转速各为多少？*25.一台，115V的并励直流电动机的额定转速为1750 rpm, 额定线电流为。=0.15W,=144W,在电机额定运行时，突然在电枢回路串入欧姆的电阻，计算串入电阻瞬间 (a) 电枢感应电势 (b) 电枢电流 (c) 电机的电磁转矩，并计算电机达稳态运行时的转速？*26. 一台，115V的并励直流电动机的额定转速为1750 rpm, 额定线电流为。=0.15W,=144W,

7、在电机额定运行时，突然将每极磁通减小15%，计算磁通减小瞬间(a) 电枢感应电势 (b) 电枢电流 (c) 电机的电磁转矩，并计算电机达稳态运行时的转速？27. 一台120V的并励直流电动机，其额定转速为900 rpm，额定电枢电流为150A，电枢回路电阻为欧姆，计算该电机带恒转矩负载，且磁通保持恒定时，在下列情况下，电机的稳定转速为多少？ (a)电枢电压增加15%；(b) 电枢电压降低15% 。28.一台220V的并励直流电动机运行于1000 rpm时的电枢电流为25A，电机的电枢电阻raW. 当电机带恒转矩负载、电枢回路串入欧姆的电阻时，电机的稳定转速是多少？*29、一台他励直流电动机，已

8、知PN=2.2kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=，RaW，试求：(1)电动机的理想空载转速？(2)电动机在额定负载下的电磁转矩？(3)当Ia=IN时，电动机的转速为多少？(4)当转速nN=1530r/min时，电动机的电枢电流为多少？*30、一台他励直流电动机，已知PN=10kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=，RaW，忽略电刷的接触压降，电动机带额定负载运行。试求：(1)额定运行时的电磁转矩、输出转矩和空载转矩。(2)理想空载转速和实际空载转速。(3)当电枢端电压为额定电压的一半时电动机稳定时的转速和电枢电流。(4)当磁通为额定磁通的0.8时，电动机稳定

9、后的转速和电枢电流。(5)W电阻时，电动机稳定后的转速和电枢电流。31、一台他励直流电动机，已知PN=22kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=115A，RaW，当电动机拖动额定转矩负载TLTN运行时，要求把转速降到1000r/min，不计电动机的空载转矩。试求：(1)当采用电枢回路串电阻调速时，应串入多大的电阻？(2)当采用降低电源电压调速时，应将电源电压降为多少？(3)上述两种情况下，拖动系统输入的电功率和输出的机械功率为多少？*32、一台他励直流电动机，已知PN=30kW，UN=220V，nN=1000r/min，IN=，RaW，负载转矩TLTN，试求：(1)电动机的转速

10、？(2)W电阻时，电机的稳定转速？(3)电压降到188V时，降压瞬间的电枢电流和降压后电机的稳定转速？(4)将磁通减弱为额定磁通的0.8倍时，电机的稳定转速和电枢电流？33. 一台5.5kW，115V的并励直流电动机，额定转速为1750 rpm, 额定线电流为A，励磁绕组电阻为144 欧姆，电枢回路电阻为欧姆。要使该电动机带15Nm的负载运行于900 rpm时，需要在电枢回路串入多大的电阻？*34. 一台19kW，120V的并励直流电动机的额定转速为900 rpm，额定电枢电流为175A，电枢回路电阻raW. 计算（1）该电机的电磁转矩为多少？（2）要使电机在半载时运行于700 rpm ，需要

11、在电枢回路串入多大的电阻？假定磁通保持恒定。第二章 变压器习题*6.一台额定容量为5000kVA的三相变压器，额定电压为/10/6.3kV，Y，d连接，试求其高、低压绕组的额定电流、额定相电流（和）和额定相电压（和）*7. 一台额定频率为60Hz的单相变压器接在50Hz的电网上运行，若额定电压不变，问主磁通、空载电流、铁耗、漏抗和激磁电抗各如何变化？*18. 一台2kVA、 220/110V的单相变压器，其等效电路参数r1=1，x1=6，r2=0.25，x2。当负载阻抗ZL=28+j28时，计算变压器原、副边的电流各为多少？此时变压器的电压变化率为多少？*19.一台单相变压器，4.6kVA，/

12、380/115V。空载和短路试验数据如下：试验名称电压/V电流/A功率/W备注空载115360电源加在低压侧短路172电压加在高压侧试求：（1）折算到高压侧的激磁阻抗和短路阻抗；（2）额定负载及功率因数为0.8（滞后）和功率因数为0.8（超前）两种情况的电压变化率和效率；（3）功率因数为0.8（滞后）时变压器的最大效率。*三相变压器，额定容量125000kVA，50Hz，额定电压/110/11kV，Y，d接线。在低压侧加额定电压做空载试验，测得空载电流，空载损耗133kW；在高压侧加电源做短路试验，当短路电流为额定电流时，测得短路电压11550V，短路损耗600 kW，试求：（1）激磁阻抗和短

13、路阻抗的标幺值和折算到高压侧的实际值。（2）半载（=0.5）时，功率因数为1、功率因数为0.8（滞后）和功率因数为0.8（超前）三种情况的电压变化率，并分析结果；（3）功率因数为0.8（滞后），半载和满载两种情况的效率和最大效率，并分析结果。*21. 一台单相变压器的额定数据为20-kVA，20,000/480-V，60-Hz，其空载实验与短路实验的数据如下表所示，计算变压器等效电路参数的标幺值（60 Hz）。空载实验(低压侧进行) 短路实验(高压侧进行)VCC=480 VVSC=1130 VIOC=1.60 AISC=1.00 APOC=305 WPSC=260 W22. 一台单相变压器的额

14、定数据为：1000-VA，230/115-V， 空载实验与短路实验的数据如下表所示，且所有实验均在原边（高压侧）进行。空载实验短路实验VCC=230 VVSC=19.1 VIOC=0.45 AISC=8.7 APOC=30 WPSC=42.3 W(a) 计算折算到低压侧的等效电路参数。(b) 计算该变压器在负载功率因数分别为(1) 0.8 （滞后）, (2) 1.0 , (3) 0.8 （超前）时的电压变化率。(c) 计算变压器在额定负载且功率因数为0.8 （滞后）时的效率。*23. 一台 5000-kVA，230/13.8-kV 的单相变压器，其短路电阻的标幺值为0.01，短路电抗的标幺值为

15、0.05。在低压侧进行空载实验的数据为：VOC=13.8 kVIOC=15.1 APOC=44.9 kW(a) 计算折算到低压侧的变压器的等效电路参数； (b) 如果副边所接负载的电压为13.8 kV，功率为4000 kW，功率因数为0.8 （滞后），计算变压器的电压变化率和效率各为多少？24. 一台750kVA、Y, y0连接的三相变压器，其空载实验和短路实验的数据如下表所示，计算该变压器等效电路参数的标幺值。线电压/V线电流/A三相功率/W实验侧空载实验400603800低压侧短路实验44010900高压侧*25.一台5600kVA, 10/6.3kV, Y,d11连接的三相变压器，其空载

16、实验与短路实验的数据如下表所示，计算该变压器等效电路参数的标幺值。线电压/V线电流/A三相功率/W实验侧空载实验63006800低压侧短路实验55032317900高压侧26. 三相变压器组由三台单相变压器组成，已知每台单相变压器的容量为600 kVA，高低压侧的电压分别为34.5/13.8-kV。当将此三台单相变压器分别接成(a) Y-Y；(b) Y-；(c) -Y；(d) -连接时，计算接成后变压器组原、副边的额定电压、变压器的额定容量和变比。*27. 一台100,000-kVA, 230/115-kV，-连接的三相变压器，其短路电阻标幺值为 0.02，短路电抗的标幺值为0.055。激磁支

17、路的激磁电阻标幺值为RC =110，激磁电抗标幺值为XM =20。(a) 当变压器的负载功率为80 MVA，功率因数为0.85（滞后）时，绘制变压器的相量图。(b) 在上述负载条件下，该变压器的电压变化率为多少？(c) 计算折算到低压侧的等效电路参数，并绘制该等效电路。*28. 三台单相变压器连接成-Y的三相变压器组，单相变压器的额定数据为25-kVA，24,000/277-V。在三相变压器组的低压侧进行空载实验的数据为：Vline,OC=480 V Iline,OC=4.10 AP3,OC=945 W在三相变压器组的高压侧进行短路实验的数据为：Vline,SC=1600 V Iline,SC

18、=2.00 AP3,SC=1150 W(a) 计算变压器组等效电路参数的标幺值。 (b) 当变压器组接功率因数为0.9（滞后）的额定负载时，变压器的电压变化率？(c) 计算变压器组在上述负载条件下的效率？29.一台三相变压器，100kVA，/6000/400V，Y，y0接线。空载时测得，600W；短路时测得，1800W。试求：（1）激磁阻抗和短路阻抗的标幺值和折算到低压侧的实际值；（2）满载时，功率因数为0.8（滞后）的二次电压和效率；（3）功率因数为0.8（滞后）时的最大效率和此时的负载电流。*30. 一台三相变压器，其额定数据为：1000kVA, 10/6.3kV, Y,d11。变压器额定

19、运行时的铁耗为，短路损耗为15kW.计算该变压器在额定负载且cos2=0.8 (滞后)时的效率和最大效率各是多少？*画出连接组标号为（1）Y，y2；（2）Y，d3；（3）Y，d5；（4）Y，d7的三相变压器的绕组连接图和相量图。32. 用相量图判别下图中所示的三相变压器的连接组标号。第三章 交流电机共同理论习题*5. 三相单层绕组，Q =24，2p =4，a =2，画出三相绕组的展开图并计算绕组因数。*6. 三相双层短距叠绕组，Q =24，2p =2，a =1，画出A相绕组的展开图并计算绕组因数。*12.一台三相同步发电机，2p=6，定子为双层叠绕组，,a=1,星形联接，每个线圈的匝数为10匝

20、，试求：(1)若在绕组中通入频率为50Hz、有效值为10 A的三相对称电流，其基波旋转磁势的幅值和转速。(2)若每极磁通=0.11 Wb，其相电势的有效值。*13. 一台三相感应电动机，2p=4，定子为双层叠绕组，,a=1,星形联接，每相串联匝数。当通入对称三相电流，每相电流的有效值为20A时，试求三相合成磁动势的基波以及5、7次谐波的幅值以及转速。*14. 一台三相、Y接、50-Hz的2极同步电机，定子每相串联总匝数为2000匝，绕组因数kw=0.966，为要使电机的电枢端电压为6kV，每极磁通应该为多少？*15.一台2极、三相、Y接、60-Hz的同步发电机，定子每相串联总匝数为18匝，绕组

21、因数kw=0.933。每极的基波磁通为3.31Wb，电机转速为3600 r/min。计算发电机空载端电压的有效值为多少？16. 一台2极、60Hz、Y接的三相同步发电机，定子每相串联总匝数为45匝，绕组因数kw=0.93，每极磁通为2.1Wb，电枢电流为20A。试求(a) 电枢绕组感应电势的幅值和有效值各为多少？(b) 电枢一相绕组基波磁动势的幅值为多少？(c) 电枢三相绕组基波磁动势的幅值为多少？第4章 感应电机习题*24. 一台感应电动机在额定状态运行，当负载转矩增大时，以下物理量将如何变化？(1) 电机转速; (2)转差率; (3) 转子感应电压; (4)转子电流; (5)转子电流频率;

22、 (6)同步转速; (7) 转子铜耗.*25. 一台220V、三相2极、50Hz的感应电动机，当其转差率为5%时，试求: (1) 旋转磁场每分钟的转速为多少？ (2) 转子每分钟的转速为多少？ (3) 转子的转差速度为多少？ (4) 转子电流的频率为多少？*26. 一台480V、三相4极、60Hz的感应电动机，当其转差率为3.5%时，试求: (1) 旋转磁场每分钟的转速为多少？ (2) 转子每分钟的转速为多少？ (3) 转子的转差速度为多少？ (4) 转子电流的频率为多少？27. 一台60Hz三相感应电动机，空载运行转速为890r/min，满载运行转速为840r/min。试求： (1) 电机的

23、极数是多少？ (2) 电机满载时的转差率为多少？ (3) 电机带1/4额定负载时的转速是多少？ (4) 电机带1/4额定负载时的转子电流的频率是多少？*28. 一台60Hz的三相感应电动机，空载运行转速为1198 r/min，满载运行转速为1112 r/min 。试求：(1) 电机的极数是多少？ (2) 电机满载时的转差率为多少？ (3) 转子电流的频率？(4) 转子磁场相对于转子的转速和相对于定子的转速各为多少？29. 一台50kW、440V、50-Hz、6极感应电动机，额定运行时的转差率为6% 。摩擦损耗为300W，铁耗为600W。试求电机在额定负载下: (1) 电机转子的转速; (2)

24、电机的输出功率; (3) 电机的输出转矩; (4) 电机的电磁转矩;(5) 转子电流的频率.*30. 一台三相感应电动机：PN=7.5kW，UN =380V，IN=，nN=1426r/min，fN=50Hz，cosjN=0.87（滞后），试求：（1）电动机的极数是多少？（2）额定负载下的转差率是多少？（3）额定负载下的效率是多少？31. 一台 460V、37kW、60Hz、4极感应电动机，额定转速为1755r/min，当该电动机带额定负载运行时，试求：(a) 转子的转差率？(b) 转子电流的频率？(c) 定子旋转磁场相对于定子的转速？定子旋转磁场相对于转子的转速？(d) 转子旋转磁场相对于定子

25、的转速？转子旋转磁场相对于转子的转速？*32.一台三相感应电动机：PN=150kW，fN=50Hz，2p=4，满载运行时的转子铜耗为4.8kW，机械损耗为700 W，杂散损耗为1500 W，求电动机的电磁转矩和输出转矩。*33. 一台三相感应电动机：UN =380V , fN =50Hz , nN=1426r/min ，定子绕组三角形联结，=2.865，=7.71, =2.82, =11.75, =202, 忽略不计，试用“T”形等效电路计算额定负载时的, , 和。*34. 一台三相感应电动机：PN =7.5kW，UN =380V， fN =50Hz, =962 r/min, 定子绕组三角形联

26、结，额定负载时=0.827,定子铜耗为470 W，铁耗为234 W，机械损耗为45 W，杂散损耗为80 W。试计算在额定负载时：（1） 转差率；（2） 转子电流的频率；（3） 转子铜耗；（4） 效率；（5）定子电流。35. 一台三相感应电动机：=17kW，=380V，=50Hz, 定子绕组三角形联结，=0.715，=1.74, =0.416, =3.03, =75, =6.2，机械损耗=139W，额定负载时的杂散损耗=320 W。试计算额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩和效率。36. 一台三相感应电动机：=10kW，=380V， =50Hz, 定子绕组星形联结，=。

27、已知=0.5；空载试验数据：=380V，=，=425W，=170W；短路试验数据如下：U1k (线)/V2001601208040I1k/A36274P1k/W3680208092029040试求：(1) 、和(设=)； (2) 用T形等效电路确定额定电流和额定功率因数(设=1%)。*37. 一台11kW、208V、2极、60 Hz、Y接绕线转子感应电动机，其等效电路参数为：R1W，R2W，XMW，X1W，X2W；机械损耗为250W，铁耗为180W，不计附加损耗，当电机的转差率为0.05时，试求：(a) 定子线电流；(b) 定子铜耗；(c) 电磁功率；(d) 总机械功率；(e) 电动机的电磁转

28、矩；(f) 电动机的输出转矩；(g) 电动机的效率; (h) 电动机最大电磁转矩时的临界转差率；(i) 电动机的最大电磁转矩38. 一台定子绕组Y连接的三相6极笼型感应电动机，其技术数据如下：额定电压UN380V，额定转速nN957r/min，额定频率fN50Hz，定子电阻R1W，转子电阻折算值W，定子漏电抗W，转子漏电抗折算值W。试求：（1）额定电磁转矩；（2）最大转矩及过载能力；（3）临界转差率。*39. 一台三相8极笼型感应电动机，其技术数据如下：额定功率PN260kW，额定电压UN380V，额定转速nN722r/min，额定频率fN50Hz，过载能力lm2.13。试求：（1）额定转差率

29、；（2）额定电磁转矩；（3）最大转矩；（4）临界转差率；（5）当s=0.02时的电磁转矩。*40. 一台三相笼型感应电动机的技术数据为：额定功率PN320kW，额定电压UN600V，额定转速nN740r/min，额定电流IN40A，额定功率因数cosjN=0.83，起动转矩倍数KI=5.04，起动电流倍数KT=1.93，lm2.2，定子绕组Y接法。试求：（1）直接起动时的起动电流与起动转矩；（2）把起动电流限定在160A时，应在定子回路每相串入多大的电阻？起动转矩是多少？41. 一台三相2极笼型感应电动机的技术数据为：额定功率PN11kW，额定电压UN380V，额定电流IN，额定转速nN293

30、0r/min，额定频率fN50Hz，采用变频调速拖动TLTN的恒转矩负载，若采用U1/f1=常数的变频调速方式，忽略空载转矩T0fN时电动机的转速是多少？第五章 同步电机复习题*1. 同步电机的频率、极对数和同步转速之间有什么关系？一台f = 50Hz、nN= 3000r/min的汽轮发电机的极数是多少？一台f = 50Hz、2p = 100的水轮发电机的转速是多少？*2. 一台三相同步发电机的数据如下：额定容量SN =20kVA，额定电压UN = 400V，额定功率因数cosjN =0.8(滞后)，试求该发电机的额定电流IN及额定运行时发出的有功功率PN和无功功率QN。*12. 某工厂需要同

31、步发电机提供300kW、60-Hz的电源，但目前只有50 Hz的电源，技术人员拟进行如下改造：用一台50 Hz的同步电动机拖动一台同步发电机，使同步发电机发出60Hz的电能，请问：两台电机的极数应该各是多少，才能满足上述要求将50Hz的电源转换为60Hz？*WW，当V ，V时，请判断该电机是运行于发电机状态还是电动机状态？电机输出/吸收的有功功率和无功功率各为多少？*W。对发电机进行空载实验和短路实验，相关的实验数据如下表所示：空载实验励磁电流/ A320365380475570线电压/ kV推算的气隙电压/kV 短路实验励磁电流/ A320365380475570电枢电流/A10401190

32、124015501885试求：1) 发电机不饱和同步电抗的实际值和标幺值。2) 当励磁电流为380A时，发电机饱和同步电抗的实际值和标幺值。 3) 当励磁电流为475A时，发电机饱和同步电抗的实际值和标幺值。 4) 发电机的短路比。*20. 一台1500kW的三相水轮发电机，额定电压UN = 6300V(星形连接)，额定功率因数cosjN =0.8(滞后)，已知电机参数Xd =W，Xq =W，忽略电枢电阻，不计磁饱和，试求：(1) Xd和Xq 的标幺值；(2)额定运行时发电机的功率角d和激磁电动势E0。21.一台70000kVA、60000kW、13.8kV(星形连接)的三相水轮发电机，直、交轴同步电抗的标幺值分别为Xd*= 1，Xq*= 0.7，试求额定负载时发电机的激磁电动势E0*、功率角d和电压调整率Du（不计磁饱和与电枢电阻）。 *22.一台与无穷大电网并联运行的三相隐极同步发电机，S