第一章 直流电机习题
（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，ηN=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、一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通Φ=3.5?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=0.1Ω，额定励磁电压Uf=220V，励磁绕组电阻Rf=88.8Ω，电刷接触压降为2V，附加损耗为额定功率的1％，ηN=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=0.921Ω，励磁绕组电阻Rf=177Ω，2△US=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)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=0.04Ω，励磁绕组电阻Rf=60Ω，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) 如果每匝导体的电阻为0.011Ω，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=89.9A，Ra=0.114Ω，励磁绕组电阻Rf=181.5Ω，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？
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(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=0.316Ω，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，UN=230V，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω，励磁绕组电阻Rf=57.5Ω，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=41.1A，nN=1500r/min，Ra=0.4Ω，保持额定负载转矩不变，求：
(1)若在电枢回路串入1.65Ω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，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5.5kW，115V的并励直流电动机的额定转速为1750 rpm, 额定线电流为57.6A。
Ra=0.15?,Rf=144?,在电机额定运行时，突然在电枢回路串入0.5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5.5kW，115V的并励直流电动机的额定转速为1750 rpm, 额定线电流为57.6A。
Ra=0.15?,Rf=144?,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0.025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ra=0.2?. 当电机带恒转矩负载、电枢回路串入0.8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，已知PN=2.2kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=11.26A，Ra=0.5?，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=0.5IN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？
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*30、一台他励直流电动机，已知PN=10kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=53.4A，Ra=0.4?，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，电动机稳定后的转速和电枢电流。 (5)当电枢回路串入1.5?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，Ra=0.1?，
当电动机拖动额定转矩负载TL＝TN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=158.5A，Ra=0.1?，
负载转矩TL＝0.8TN，试求： (1)电动机的转速？
(2)电枢回路串入0.3?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57.6A，励磁绕组电阻为144 欧姆，电枢回路电阻为0.15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ra=0.026?. 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SN为5000kVA的三相变压器，额定电压为U1N/U2N＝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（I1N?和I2N?）和额定相电压（U1N?和
U2N?）
*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=1Ω，x1=6Ω，r2=0.25Ω，x2=1.5Ω。 当负载阻抗ZL=28+j28Ω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？
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*19.一台单相变压器，SN＝4.6kVA，U1N/U2N＝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 短路 115 15.6 3 12.1 60 172 电源加在低压侧 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。
*20.一台三相变压器，额定容量SN＝125000kVA，50Hz，额定电压U1N/U2N＝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I0＝131.22A，空载损耗p0＝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UkN＝11550V，短路损耗pkN＝600 kW，试求：（1）激磁阻抗和短路阻抗的标幺值和折算到高
*压侧的实际值。（2）半载（I2=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 短路实验 (低压侧进行) (高压侧进行) VCC=480 V IOC=1.60 A POC=305 W VSC=1130 V ISC=1.00 A PSC=260 W 22. 一台单相变压器的额定数据为：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 IOC=0.45 A 短路实验 ISC=8.7 A VCC=230 V VSC=19.1 V POC=30 W PSC=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0.05。在低压侧进行空载实验的数据为：
VOC=13.8 kV IOC=15.1 A POC=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、10/0.4kV、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。
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空载实验 短路实验 线电压/V 400 440 线电流/A 三相功率/W 60 43.3 3800 10900 实验侧 低压侧 高压侧 *25. 一台5600kVA, 10/6.3kV, Y,d11连接的三相变压器，其空载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。 空载实验 短路实验 线电压/V 6300 550 线电流/A 7.4 323 三相功率/W 6800 17900 实验侧 低压侧 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 A P3?,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=2.00 A P3?,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，SN＝100kVA，U1N/U2N＝6000/400V，Y，y0接线。空载时测得
（1）激磁I0%?6.5%，p0?600W；短路时测得UkN?5%，pkN?1800W。试求：
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。变压器额定运行时的铁耗为4.9kW，短路损耗为15kW. 计算该变压器在额定负载且cosφ2=0.8 (滞后)时的效率和最大效率各是多少？
*31.分别画出连接组标号为（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。
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