电工与电子技术孙立坤习题答案完整版Word格式文档下载.docx
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流入节点、大小为5A,L流入节点、大小为6A,根据KCL,Ii+l2+l3+l4=0,I4=8A,方向向上流出节点;
同样的方法,判断出k流出节点、大小为6A,根据KCL,l4+k+16=0,k=4A,方向向上流出节点。
1-4根据KVL的回路环绕方向和一U2+U4-U5=0,可以确定U2和U‘的两端电压极性,如图中标示,同样的方法,可以确定U|和U6的两端电压极性。
U2=6V、U2>
0,而U4=-12V.U4VO,说明U4与U2的两端电压极性相反;
根据一U2+U4-U5=0,由此确定U5=6V°
U3=-8V,说明U3与U2的两端电压极性相反;
对Ui、U2、B组成的回路应用KVL,可以确定Ui的大小,代入U|-U2+U4-U6=0,可以确定成的大小。
具体见图。
-2V1-5解:
a)
Ua=5V,Uc=一矗X2Q+5S1V
1-6W:
a)Rab=
b)Rab=3。
点1A
b
双绕组变压器传送电功率时,全部是由两个绕组之间的电磁感应传送的。
白耦变压器传送电功率,一局部由电磁感应传送,另一局部那么是通过电路连接直接来传送的。
因此,在变压器容量相同时,自耦变压器的绕组比双绕组变压器小。
同时自耦变压器用的硅钢片和导线数量也随变比的减小而减小,从而使铜、铁损也减小,其励磁电流也较双绕组变压器为小。
但由于自耦变压器原、副绕组的电路直接连在一起,高压侧发生电气故障会影响到低压侧,因此,必须采取适当的防护措施。
4-14解:
弋希.•.&
=/*=矗X1210匝=715匝15答:
测量交流高电压用电压互感器,测量交流大电流用电流互感器,因为互感器是按比例变换电压或电流的设备。
电压互感器是降压变压器,二次侧匝数少、电压低,电流大,如果短路短路电流很大,会烧坏电压互感器;
电流互感器将被测电路的大电流变换为小电流,如果二次侧如果开路,被测电路的大电流全部成为励磁电流,会使铁芯过热,而旦在二次侧会感应高电压,损坏电流互感器,两种情况都会危及人员平安。
第五章
4-1答:
改变三相绕组与电源连接的任意两线对调。
5-2答:
电动机转差率0<
s<
lo如果0.01vsv0.06,电动机额定负载下满载运行;
如果0.(X)l<
0.007,电动机空载运行。
5-3答:
异步电动机的定子绕组已经与电源接通,就会产生旋转磁场,由于转子被阻,转子与旋转磁场的相对转速最大,转子内产生很大的感应电流,定子绕组中的电流就会维持启动电流,而启动电流可达额定电流的4〜7倍,如果长时间不能转动,电动机就有被烧毁的危险。
如果遇到这种情况,应立即断开电源。
5-4答:
电动机功率选择太大,而拖动的负载较轻,就会出现“大马拉小车”现象,电动机输出的机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利,而且还会造成电能浪费。
在额定电压和额定负载的情况E电动机功率因数和效率较高。
5-5答:
根据电源电压和电动机的铭牌要求进行合适的连接。
一般4kW以上的大功率电动机,联接成三角形。
5-6解:
据题意,该电动机的同步转速no=iOOOr/min,磁极对数P=3额定转差率s=心=100°
-960=0.04
n01000
6or•••n=
P
额定转速时转子电流的频率9=%=衅=48Hz6060
5-7解:
据题意,该电动机的磁极对数P=2额定转差率Sn=号=华端丝=0.04
空载转速n°
=n】一n】xSo=1500r/min—1500r/minx0.0026=1496r/min5-8答:
启动时,如果某一相绕组断路,就不能形成旋转磁场,将无法启动,转子会左右摆动,有强烈的嗡嗡声,绕组断路的那相电流表无电流,其他两相升高。
如果是在运行过程中,某一相电源线断路,由于惯性,电动机仍能继续运转,但转速降低电流加大,其运行的两相绕组中电流约增大到额定电流的V5倍。
该电流大于一般的过载运行电流,但小于绕组短路电流,所以保护装置一般不会动作,因此缺相运行如果不能及时发现,停止电动机的运行,必将因过热而烧毁。
5-9答:
电源电压为380V时,星接,每相绕组的的电压为220V,电源电压为220V时,角接,两种连接方式下每相绕组的电压均为220V,因此两种情况下启动电流和启动转矩一样大。
当电源电压为380V时,不能采用Y-△启动。
这台电机按标定,当定子绕组为星形时接380v,为角形时接220v,是直接启动。
如果进行Y--△变换的启动方式,运行时的电压是380v,电机会烧毁。
5-10解:
电动机三角形连接(△),相电压等于线电压即Up=Up=380V,起动能力为2,满载直接起动要求Tl=Tn,由己知得Tst=2Tn=2Tl,所以可以满载直接起动。
如换成星形连接(Y),Up=^=220V12
TstY=Tstz\=§
Tn...不可以满载直接起动
三角形连接时(△),如满载直接起动,即Tst=Tl
9380V2*u‘U-=T
Umin=267V5-11解:
(1)试选用直接起动
电动机的额定功率为37KW,远远大于10KW,最好不用直接起动。
(2)试选用星型一三角形换接起动
11TstY=§
Tsm=-X1.9Tn=0.633Tn<
0.9TN
因此带不动90%的额定负载起动,不能采用。
(3)试选用自耦变压器降压启动假设选定起动时电压降低到65%Un,其起动转矩
Tst=0.652Tst=0.652x1.9TN=0.803TN<
0.9TN因起动转矩低而不能采用
假设选定起动时电压降低到80%Un,其起动转矩Tst=0.82Tst=0.82x1.9Tn=1.216TN>
起动转矩能满足带负载的要求。
因此确定选用自耦变压器降压启动,起动时电压降低到8()%Un。
5-12答:
在定子上加装了一套与工作绕组在空间相差90度的启动绕组,并且在启动绕组上面串联一个电容器,两个绕组接在同一个单相交流电源上,选择合适的电容,可以使两个绕组中的电流相位差为90。
这样的两相绕组通入互差90。
的两相交流电,便能产生旋转磁场,电动机的转子就会沿旋转磁场的方向旋转。
5-13答:
相同之处:
由定子和转子两大局部组成,定子结构基本相同,使用单相交流电源,是小功率电动机。
不同之处:
转子转速特点不同。
异步电动机,转子转速总是比旋转磁场的转速小,存在转差率,而同步电动机转子的转速恒定不变,且总是与旋转磁场的转速相同。
转子结构不同。
罩极式单相异步电动机转子仍为笼型;
微型同步电动机的转子结构可分为磁阻式、磁滞式、永磁式三类。
5-14答:
直流电动机的结构分为两局部:
定子与转子。
定子包括:
主磁极,机座,换向极,电刷装置等。
转子包括:
电枢铁芯,电枢绕组,换向器,轴和风扇等。
通常直流电动机的励磁方式有4种:
他励、并励、串励和复励。
他励是指励磁绕组与电枢没有电的联系,励磁电路是由另外直流电源供给的;
并励是指并励绕组两端电压就是电枢两端电压;
串励是指励磁绕组是和电枢串联的,内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。
复励是指电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。
5-15答:
步进电动机一般采用专用驱动电源进行调速控制,能将电脉冲转化为角位移。
步进电动机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一个磁场,该磁场会带动转了旋转一定的角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子绕组每输入•个电脉冲,定子的磁场就旋转•个角度,转子也随着该磁场转过一个角度,转子的角位移与输入的脉冲数成正比、转速和加转动的加速度与脉冲频率成正比。
改变绕组通电的顺序,电机就会反转,所以电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动方向,16答:
电钻用于在金属、塑料及类似材料上钻孔。
冲击电钻用于在砖石、轻质混凝土等脆性材料上钻孔。
电锤用于在混凝土、砖石等建筑物构建上凿孔、开槽、打毛等。
电剪刀用于裁剪钢板、铝材及其他金属板材。
角向磨光机用于切割不锈钢、普通碳素钢的型材或管材,修磨工件的飞边、毛刺。
型材切割机用于切割圆形或异形钢管、角钢、槽钢、扁钢等各种型材,直径不大的圆钢等,广泛用于设备与电气安装、建筑五金、石油化工、钢铁冷金、船舶修造等部门。
石材切割机用于陶瓷材料、磁性材料、玻璃、混凝土及各种石材的切割和划线,广泛用于建筑、住房装潢等领域。
/r/r、E
第八早
6-11某机床主轴电动机Ml,要求Ml:
(1)
可进行可逆运行;
(2)
可正向点动、两处起动、停止:
(3)
可进行反接制动;
(4)
有短路和过载保护。
试画出其电气电路图。
解:
6-12有两台电动机Ml、M2,要求:
(1)按下控制按钮SB2,电动机Ml起动;
经过延时10s后,电动机M2自动起动;
M2起动后,Ml立即停车;
(2)控制电路应有短路、过载和零压保护环节。
请画出主电路和控制电路原理图。
解:
控制线路如图解2-29所示。
(1)此题为两台电动机直接起动控制,主电路比拟简单,省去不画,只画出控制电路。
(2)主电路中由接触器KM1、KM2分别控制两台电动机的起动;
热继电器FRI、FR2的热元件串接在两台电动机主电路中,作为对电动机过载的保护环节。
(1)控制电路主要为电动机单向起动控制环节。
其中SB1为两台电动机的停止按钮,SB2为电动机Ml的起动按钮;
电动机Ml的白锁触点由时间继电器的瞬动触点KT代替;
电动机M2的起动按钮由时间继电器的延时闭合的常开触点KT代替。
在控制电路中,KT选用通电延时型时间继电器。
(2)当按下Ml起动按钮SB2后,接触器KM1和时间继电器KT的线圈同时通电,电动机Ml起动,时间继电器的瞬动触点KT闭合,保证了接触器KM1和时间继电器KT线圈的通电。
(3)经10S延时后,时间继电器KT的延时闭合的常开触点闭合,使接触器KM2线圈通电,电动机M2起动,接触器KM2常开触点闭合白锁;
同时接触器KM2串接在KMI支路上的常闭触点断开,切断接触器KM1线圈的供电,其串接在Ml主电路上的KM1常开主触点断开,Ml停车。
(4)时间继电器KT线圈由其瞬动触点KT保持供电。
(5)控制电路中主要有如下保护环节:
熔断器FU作短路保护;
热继电器FRI、FR2的常闭点串联在各支路中作过载保护;
接触器KMI、KM2的自锁触点作零压保护。
5-13设计一继电-接触器控制电路,完成3台电动机的控制。
控制要求:
(1)按钮SB2控制电动机Ml的起动,按钮SB4控制电动机M2的起动,按钮SB6控制电动机M3的起动,按钮SB1、SB3、SB5分别控制3台电动机的停止;
(2)按下SB2后Ml起动,按下SB4后M2起动,按下SB6后M3起动;
(3)电动机Ml不起动,M2、M3不能起动并且应有短路、零压和过载保护。
控制线路如图2-28所示。
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