《电机学上》课后答案
《电机学》系列材料电机学
作业参考答案
福州大学电气工程与自动化学院
电机学教研组黄灿水编
2008-3-3
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。
解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有：
高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??=
=
低压侧： )(7.721400
3105003322A U S I N
N
N =??==
2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。
解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有：
高压侧
额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410
1103101633
611A U S I N
N N =???=
=
额定相电压： kV U U N
5.633
110311==
=φ
额定相电流： )(8411A I I N ==φ
低压侧
额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010
113101633
622A U S I N
N N =???=
=
额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853
8403
22A I I N ==
=φ
2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器，其参数如下：r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ，空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解：在一次侧计算有：
)(55.42200
1010311A U S I N N N
=?==
)(48455
.42200
111Ω===
N N N I U Z 10220
220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A)
)(6.3036.010222'2Ω=?==r k r
)(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k
)(0.27262.7222
2Ω=+=+=k k k x r Z
∴ )(1347228.070
2
20Ω===
I p r Fe m
)(9649228
.02200
00Ω===
I U Z m )(955513479649222
2Ω=-=-=m m m r Z x
∴ 015.0484
2
.71*===
N k k Z r r 78.24841347
1*===
N m m Z r r 054.0484
26
1*===N k k Z x x 74.194849555
1*===
N m m Z x x 056.0484
27
1*===N k k Z Z Z 94.19484
9649
1*===
N m m Z Z Z
T 型等效电路
近似等效电路
2-11、设有一台50kV A ，50 Hz ，6300/400V ，Yy 连接的三相铁芯式变压器，空载电流
I 0=0.075I N ，空载损耗p 0＝350W ，短路电压u k*＝0.055，短路损耗p kN ＝1300W 。
（1）试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0，以及短路参数r k 、x k ，所有参数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。
（2）试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。
'2 '''2
'
'
解：（1）在高压侧计算有
)(58.46300
310503311A U S I N
N N =??=
=
)(2.79458
.4363003111Ω=?=
=
N
N N I U Z
I 0=0.075I 1N =0.075×4.58=0.344 (A)
)(986344
.03350
32
2000Ω=?==
I p r
)(10572344
.03630030
10Ω=?=
=
I U Z N
)(105269861057222202
00Ω=-=-=r Z x
∵ 026.010501300
3
*=?==
N kN k S p r
055.0**==k k U Z
)(048.0026.0055.0222*2**Ω=+=-=k k k r Z x
∴ )(7.202.794026.01*Ω=?==N k k Z r r )(1.382.794048.01*Ω=?==N k k Z x x
（2）由题目知：β=1、cos θ2=0.8，则有：
%
96.4%
100)6.0048.08.0026.0(%100)sin cos (2*2*=??+?=?+=?θθk k x r U
%96350
13008.0105018
.010501%100cos cos 3
30222=++??????=?++=p p S S kN N N βθβθβη 2-13、设有一台125000kV A ，50 Hz ，110/11kV ，YNd 连接的三相变压器，空载电流
I 0=0.02I N ，空载损耗p 0＝133kW ，短路电压u k*＝0.105，短路损耗p kN ＝600kW 。 （1）试求励磁阻抗和短路阻抗。作出近似等效电路，标明各阻抗数值。 （2）设该变压器的二次侧电压保持额定，且供给功率因数0.8滞后的额定负载电流，求一次电压及一次电流。
（3）应用题（2）的近似结果按定义求电压变化率和效率。并与由实用公式计算结果进行比较。
（4）求出当该变压器有最大效率时的负载系数以及最大效率（设8.0cos 2=θ）
'2
x '
x '
近似等效电路
解：（1）在一次侧进行计算有
)(65610
11031012533
611A U S I N
N N =???=
=
)(8.9610
12563006
2
211Ω=?==N N N
S U Z I 0=0.02I 1N =0.02×656=13.1 (A)
)(6.2571.1331013332
3
200Ω=??==I p r m )(48411
.133********
1Ω=??==
I U Z N m
)(48346.2574841222
2Ω=-=-=m m m r Z x
∵ 0048.010*********
3*=??==N kN k S p r 105.0**==k k U Z
)(1049.00048.0105
.022
2*2**Ω=+=-=k k k r Z x ∴ )(465
.08.960048.01*Ω=?==N k k Z r r )(15.108.961049.01*Ω=?==N k k Z x x
)(2.108.96105.01*Ω=?==N k k Z Z Z
（2） 根据上述近似等效电路，以U 2’为参考相量，则有： 77.511
311021=?=
=
φ
φU U k
0105.630101177.50332'2∠?=∠??=∠=N
kU U
'2
'
'
近似等效电路
9
.366569.3677.510113101259.363333622'2-∠=-∠????=-∠?==k U S k I I N N N
∵
3
.467937)15.10465.0(9.366560105.633'2'21∠=+?-∠+∠?=+=j Z I U U k
6.820.144834
6.2573.4679371-∠=+∠==j Z U I m m
7.379.6629.366566.820.14'2
1-∠=-∠+-∠=+=I I I m （3）在一次侧加额定电压、二次侧额定负载时，有：
22'2
'2'2'215142)4242()15.10465.0(9.366560++=+?-∠+∠=+=U j U Z I U U k N N 根据模相等可得：22'
223
5142)4242()3
10110(
++=?U
解得：)(100.593'
2
V U ?=
1022577
.5100.593
'22=?==k U U
根据定义：%0.7%100101110225
10113
3222=??-?=-=?N N U U U U 根据实用公式：
%
68.6%100)6.01049.08.00048.0(%
100)sin cos (2*2*=??+?=?+=?θθk k x r U
根据（2）的结果有：
%6.99%100)
42cos(9.662679378
.03/65611cos cos %10011122212=?-????==?=
θθηI U I U P P 根据实用公式：
%
3.99%10010133106008.01012518
.0101251%100cos cos 3
366
2
22
=??+?+??????=
?++=
p p S S kN N N βθβθβη
（4）当47.0600
133
0===
kN p p β时： %
3.99%100101331060047.08.01012547.08
.01012547.0%
100cos cos 3
3266
222
max =??+??+??????=
?++=
p p S S kN N N βθβθβη
3-1、有一三相变压器，其一次、二次绕组的同极性端和一次端点的标志如图3-13所示。
试把该变压器接成Dd0；Dy11；Yd7；Yy10，并画出它们的相电动势相量图（设相序为A 、B 、C 相序） 解：
B,X
A,a,Z,z
C,Y
c,y
b,x
· ·
·
· · ·
A B
C
a
b
c
B,X
A,a,Z C,Y
c b x,y,z ·
· ·
· · ·
A
B
C
a
b
c
·
· ·
· · ·
A B C
z
x
y
B
A,a,z C
c,y
b,x X,Y,Z
c
x,y,z
B
A,a
C
b X,Y,Z
· · ·
· · ·
A
B
C
z
x
y
3-2、变压器一、二次绕组按图3-14连接。试画出它们的电动势相量图，并判断其连接
组别（设相序为A 、B 、C ） 解：
3-3、设有两台变压器并联运行，变压器I 的容量为1000kV A ，变压器II 的容量为500kV A ，
在不容许任何一台变压器过载的条件下，试就下列两种情况求该变压器组可能供给的最大负载。
（1）当变压器I 的短路电压为变压器II 的短路电压的90%时，即设U kI*=0.9U kII* （2）当变压器II 的短路电压为变压器I 的短路电压的90%时，即设U kII*=0.9U kI*
·
· ·
· · ·
A B C
z
x
y
c
x,y,z
B
A,a
C
b X,Y,Z
·
· ·
· · ·
A B
C
b
c
a
· ·
·
· · ·
A
B
C
c
a
b
B,X
C,Y
A,a,Z,z
b,x
c,y
A,a,Z
b,x
c,y
B
C
X,Y,Z
解：（1）由题目知变压器I 先满载，即βI =1
9.0:11
:1:*
*21==
kII kI U U ββ ∴ βII =0.9
)(14505009.010*******kVA S S S N N =?+?=+=ββ总
（2）由题目知变压器II 先满载，即βII =1
1:9.01:1:*
*21==
kII kI U U ββ ∴ βI =0.9
)(1400500110009.02211kVA S S S N N =?+?=+=ββ总
3-4、设有两台变压器并联运行，其数据如表3-1
表3-1 两台变压器的数据
（1）该两变压器的短路电压U k 各为多少？
（2）当该变压器并联运行，供给总负载为1200kV A ，问每台变压器供给多少负载？ （3）当负载增加时哪一台变压器先满载？设任一台变压器都不容许过载，问该两台变压器并联运行所能供给的最大负载是多少？
（4） 设负载功率因数为1，当总负载为1200kW ，求每台变压器二次绕组的电流？ 解： （1）变压器I ：)(8.456300
3105003311A U S I N
NI N =??=
=
)(5.432
32503A I U Z kI
kI kI =?=
=
057.06300
8
.455.433111**=??===
=NI NI kI NI kI kI kI U I Z Z Z Z U 同理可求得变压器II ：053.03111**===
=NII
NII
kI NII kII kII kII U I Z Z Z Z U ∴ 变压器I 短路电压U kI =U kI*×U 1N /3=0.057×6300/3=207.3(V) 变压器II 短路电压U kII =U kII*×U 1N /3=0.053×6300/3=192.8(V)
(2)由已知可得，?????
=+=+===1200
1000500053.01:057.011:1:2121**2
1ββββββNII NI kII kI S S S U U 总
解得： 0.76 β2=0.82
∴ S 1=β1S NI =0.76×500=380（kV A ） S 1I =β1I S NII =0.82×1000=820（kV A ） （3）U kI*>U kII* ∴ 变压器II 先满载 设β2=1，则由上式可得β1=0.93
)(14651000150093.021max kVA S S S NII NI =?+?=+=ββ
（4）由已知得：)(10001
4003101200cos 33
2222A U P I N =???==
θ总总（相电流） ??
?
?
?=====+=465.0053.01000:057.0500:::1000**22222kII NII kI NI II I II
I II I U S U S S S I I I I I 总 解得：I 2I =320(A) I 2II =680(A)
(上式求出为二次侧的相电流，也可以求其线电流)
6-1、有一三相电机，Z=36、2P=6，a=1，采用单层链式绕组，试求：
（1）绕组因数K N1、K N5、K N7；（2）画出槽导体电动势星形图； （3）画出三相绕组展开图（只画A 相）；
解：（1）由已知可得：23
6362=?==Pm Z q
3036
3
360360=?=?=Z P α
97.02
30sin
22302sin
2sin 2sin 1
1=??=== ααq q K K d N 26.02305sin
223025sin
25sin 25sin 5
5=????===
ααq q K K d N 26.02
307sin
223027sin
27sin 27sin 7
7-=????===
ααq q K K d N
（2）槽导体电动势星形图
（3）绕组展开图
1 13 25
2 14 26
3 15 27
4 16 28
29 17 5
30 18 6 31 19 7 32 20 8
33 21 9
34 22 10
11 23 35
12 24 36
6-2、有一三相电机，Z=36、2P=4，y=7τ/9，a=1，双层叠绕组，试求：
（1）绕组因数K N1、K N5、K N7；（2）画出槽导体电动势星形图；
（3）画出三相绕组展开图（只画A 相，B 、C 两相只画出引出线端部位置）；
解：（1）由已知可得：33
4362=?==Pm Z q
2036
2360360=?=?=Z P α
401809
7
9180=?-=?-=
ττβy 90.094.096.0240cos 2
20sin
32203sin
2cos 2sin 2sin 1
11=?=???===
βααq q K K K p d N 04.0)174.0(22.02405cos 2205sin
322035sin
25cos 25sin 25sin 5
55-=-?=??????===
βααq q K K K p d N 14
.0)77.0(18.02407cos 2
207sin
322037sin
27cos 27sin 27sin 7
77=-?-=??????===
βααq q K K K p d N （2）槽导体电动势星形图
（3）A 相绕组展开图 1 19 2 20 3 21 5 23
25 7
27 9 28 10 29 11 31 13
16 34
17 35 4 22
6 24 26 8 30 12
18 36
6-3、有一三相电机，Z=48，2p=4，a=1，每相串联导体数N=96，f=50Hz ，双层短距绕
组，星形接法，每极磁通Ф1=1.115×10-2 Wb ，Ф3=0.365×10-2 Wb ，Ф5=0.24×10-2 Wb ，Ф7=0.093×10-2 Wb ，试求：（1）力求削弱5次和7次谐波电动势，节距y 应选多少？（2）此时每相电动势E φ；（3）此时线电动势E 1； 解：124482===
p Z τ，为了削弱5、7次谐波，取：106
5==τ
y ，434482=?==pm Z q 30180)12
10
1()1(=?-=-=πτβy
1548
3602360=?=?=Z p α
∴ 93.097.096.0230cos 2
15sin
42154sin
2cos 2sin 2sin 1
11=?=???===
βααq q K K K p d N 46.0653.0707.02303cos 2153sin
421543sin
25cos 23sin 23sin 3
33-=?=??????===
βααq q K K K p d N 053.0259.0205.02305cos 2155sin
421545sin
25cos 25sin 25sin 5
55=?=??????===
βααq q K K K p d N 041.0)259.0(157.02307cos 2
157sin
421547sin
27cos 27sin 27sin 7
77=-?-=??????===
βααq q K K K p d N ∴ )(8.2191015.193.0965044.444.421111V NK f E m N =?????=Φ=-φ
)(2.10510365.046.09635044.444.423333V NK f E m N =??????=Φ=-φ )(6.131024.0053.09655044.444.425555V NK f E m N =??????=Φ=-φ )(7.510093.0041.09675044.444.427777V NK f E m N =??????=Φ=-φ ∴ )(2447.56.132.1058.219222227252321V E E E E E =+++=+++=φφφφφ
)(5.3817.56.138.21933222272521V E E E E l =++?=++?=φφφ
7-2、设有一三相电机，6极，双层绕组，星形接法，Z=54，y=7，Nc=10，a=1，绕组中
电流f=50Hz ，流入电流有效值I=16A ，试求：旋转磁动势的基波、5次和7次谐波分量的振幅及转速、转向？ 解：由已知可得
2p=6、m=3、Z=54、y=7、Nc=10，a=1，f=50Hz
96
542===p Z τ
33654
2=?==pm Z q
2054
3603360=?=?=Z p α 4020)79()(=?-=-=ατβy 18010362=??==
a
pqN N c
∴ 902.094.096.0240cos 2
20sin
32203sin
2cos 2sin 2sin 1
11=?=???===
βααq q K K K p d N 038.0)174.0(218.02405cos 2205sin
322035sin
25cos 25sin 25sin 5
55-=-?=??????===
βααq q K K K p d N 136.0)766.0(177.02407cos 2
207sin
322037sin
27cos 27sin 27sin 7
77=-?-=??????===
βααq q K K K p d N )(1169163902
.01809.0239.02311A I p NK F N =????=?=
min)/(10003
50
606011r p f n =?==
)(85.9163
5)038.0(1809.02359.02355A I p NK F N -=??-???=?=
min)/(2005
1000515r n n ===
转向：与基波相反
)(1.25163
7136.01809.02379.02377A I p NK F N =?????=?=
min)/(1437
1000715r n n ===
向：与基波相同
7-3、设有4极三相交流电机，星形接法，50Hz ，定子绕组为双层对称绕组，q=3，Nc=4，
线圈跨距y=7，试问流入三相电流为下列各种情况时所产生的磁动势，求出磁动势的性质和基波振幅？
（1）???
?
???+=-==)120sin(2100)120sin(2100sin 2100 t i t i t i c b a ωωω
（2）????
???===t i t i t
i c b a ωωωsin 2100sin 2100sin 2100
（3）????
???=-==0sin 2100sin 2100c
b a i t i t i ωω
（4）???
?
???+-=--==)30sin(286)60sin(250sin 2100 t i t i t i c b a ωωω
解：由已知可得：Z=2pmq=4×3×3=36，
2036
3602360=?=?=
Z p α 94
36
2===
p Z τ 4020)79()(=?-=-=ατβy
484342=??==
a
pqN N c
902.094.096.0240cos 2
20sin
32203sin
2cos 2sin 2sin 1
11=?=???===
βααq q K K K p d N （1）)(5.29221003
902
.0489.0239.02311A I p NK F N =????=?=
合成磁动势是圆形旋转磁动势 （2）F 1=0(三相磁动势对称)
合成磁动势为零
（3）???
??=--==0)120sin()sin(sin sin 11111c
m a m a f x t F f x t F f πωω
)60cos(sin 311111 -=++=x t F f f f f m c b a ω 合成磁动势是单相脉振磁动势 基波幅值：)(5.33741003
902
.0489.039
.0311A I p NK F N =????=?=
9-1、设有一50Hz ，6极三相异步电动机，额定数据如下：P N =7.5kW ，n N =964r/min ，
U N =380V ，I N =16.4A ，cos θN =0.78，求额定时效率是多少？ 解：)(42.878.04.163803cos 31kW I U P N N N =???==θ %8942
.85
.71===
N P P η 9-2、设有一50Hz ，4极三相异步电机，请填满表9-1的空格。
解：
9-5、设有一3000V ，6极，50Hz ，星形连接的三相异步电动机，n N =975r/min 。每相参
数如下：r 1=0.42Ω，x 1=2.0Ω，r ’2=0.45Ω，x 2=2.0Ω，r m =4.67Ω，x m =48.7Ω，试分别用T 型等效电路、较准确近似等效电路和简化电路，计算在额定情况下的定子电流和转子电流。 解： 025.01000
975
100011=-=-=
n n n S N V U U N 17323
300031==
φ 设?∠=017321φ
U （1）T 型等效电路：?-∠=+'?'+
=4.304.1002
2
11
1
m s m s Z Z Z Z Z U I
其中：?∠=5.849.48m Z ?∠='34.61.182
s Z ?-∠=?+'='-8.114.8812
2
I
Z Z Z I m s m
（2）近似等效电路：?-∠='?+?+'?+='-125.88)()(2
112111
2
x c x j s
r c r U I
?-∠=+?++='3.8499.33)
()(111
m m m
x x j r r U I
所以：?-∠='
-'=7.308.1001
21c I I I m
（3）简化等效电路：?-∠='+?+'+='-3.129.91)()(2
1211
2
x x j s
r r U I
?-∠=+?++='5.829.33)
()(111
m m m
x x j r r U I
所以：?-∠='-'=78.294.1072
1I I I m 9-6、设有一额定容量为5.5kW ，50Hz 的三相四极异步电动机，在某一运行情况下，达
到输入的功率为 6.32kW ，定子铜耗为341W ，转子铜耗为237.5W ，铁芯损耗为167.5W ，机械损耗为45W ，杂散损耗为29W ，试绘出该电机的功率流程图，并计算这一运行情况下：
（1）电磁功率、内功率和输出机械功率，以及电机效率； （2）转差率、转速
（3）电磁转矩和机械转矩各为多少？
解：（1）)(5.58115.1673411032.6311W p p P P Fe cu M =--?=--=
)(55745.2375.58112W p P P cu M i =-=-= )(5500294555742W p p P P ad mec i =--=--=
%87%1006320
5500
%10012=?=?=
P P η （2）04.05
.58115
.2372===M cu P p s
min)/(15002
50
606011r p f n =?==
m in)/(14401500)04.01()1(1r n s n =?-=-=
（3）)/(7.15060
1440
28.6602s rad n =?==
Ωπ )(377
.1505574Nm P T i M ==Ω=
)(5.367
.1505500
22Nm P T ==Ω=
9-7、设有一380V 、50Hz 、1450r/min ，三角形连接的三相异步电动机，定子参数与转子
参数如归算到同一方可作为相等，r 1=r ’2=0.742Ω，又每相漏抗为每相电阻的4倍，可取修正系数m
x x c 1
11+
==1.04，r m =9Ω，试求： （1）额定运行时输入功率、电磁功率以及各种损耗 （2）最大转矩、过载能力以及临界转差率
（3）要在起动时得到最大转矩，在转子回路中应串入的每相电阻为多少？（归算到定子边的数值） 解：（1）04.1411111=+=+
=m
m x r
x x c 得)(2.7404
.0742
.0404.041Ω=?==
r x m 033.01500
1450
150011=-=-=
n n n s N N 设 03801
∠=U ，则有： 5.761.34111∠=+=r j r Z 8373∠=+=m m m jx r Z
5.722'2'2'2∠=+=jx r Z s
296.17249.195.761.30380//'2111-∠=∠+∠∠=+=s m Z Z Z U I
9.138.156.674.818373296.17'21'2
-∠=∠∠?-∠=+=-s m m Z Z Z I I ∴)(55.17)29cos(6.173803cos 31111kW I U P =-???== θ
)(84.16033
.0742
.08.15332'22'2kW s r I P M =??== )(5.689742.06.173321211W r I p cu =??==
)(7.555742.08.15332'
22'22W r I p cu =??==
)(5.205.689168401755011W p P P p cu M Fe =--=--=
（2）)(5.198]
)([21
2'2
112
'2
112
11
1max Nm x c x r r c U p
m T =+++=
ω
)(3.1071500
28.660
168401Nm P T M N =??=Ω=
85.13
.1075.198max ===N m T T K
127.0)
(2'2
112
1
'
21=++=
x c x r r c s k
（3）起动时：n=0，s k =1，即1)
()(2'2
1121
''21=+++=?x c x r r r c s k
解得：)(0.5'Ω=?r
9-8、一台三相八极异步电动机，数据如下：P N =260kW 、U N =380V 、f=50Hz 、n N =722r/min ，
过载能力K m =2.13，试用简化电磁转矩计算公式求： （1）产生最大转矩时的转差率s k
（2）求出s=0.01、0.02、0.03时的电磁转矩 解：（1）min)/(7504
50
606011r p f n =?==
037.0750
722
75011=-=-=
n n n s N N )(3439722
1026055.955..93
Nm n P T N N N =??==
15.0)113.213.2(037.0)1(22
=-+?=-+=m m N k K K s s
（2）)(7325343913.2max Nm T K T N m =?== 当s=0.01时，)(4.97201.015.015.001.07325
22max Nm s s s s T T k
k =+?=+
=
当s=0.02时，)(3.191902.015.015.002.0732522max Nm s s s s T T k
k =+?=+
=
当s=0.03时，)(4.281703.015.015.003.0732522max Nm s
s s s T T k
k =+?=+
=
10-2 有一台三相笼型异步电动机，额定参数：380V 、50Hz 、1455r/min 、三角形连接，
每相参数：r 1=r ’2=0.072Ω、x 1=x ’2=0.2Ω、r m =0.7Ω、x m =5Ω，试求： （1）在额定电压下直接起动时，起动电流倍数、起动转矩倍数和功率因数？ （2）应用星形-三角形起动时，起动电流倍数、起动转矩倍数和功率因数？ 解：（1）03.01500
1455150011=-=-=
n n n s N N ，设 03801
∠=U ，根据T 型等效电路可得： 2.70213.0111∠=+=jx r Z 8205.5∠=+=m m m jx r Z
2.541.22.04.2/'2'2'2∠=+=+=j jx s r Z N s
04.15
2
.01111=+=+=m x x c
6.311757
.2701.22.70213.00380//'211-∠=∠+∠∠=+=s m N Z Z Z U I )
(5.979)2.004.12.0()03.0/072.004.1072.0(03
.0/072.0380235028.623)
()/(/2
222
'2112'211'22
1
11Nm x c x s r c r s r U p
m T N N
N =?++?+??????=+++=ω )(2.70894)2.02.0()072.0072.0(0380)
()('
21'211A j x x j r r U I st -∠=+++∠=+++= 34.0)2.70cos(cos 1=-= st θ
)(89.2)
()(2
'212'21'
22
1
11Nm x x r r r U p
m T st =+++=ω ∴直接起动时：)(1.5175894倍===
N st I I I K )(003.05
.97989.2倍===N st st T T K （2）采用星形起动时：
)(2.70516)
2.02.0()072.0072.0(0)3/380()()('
21'211A j x x j r r U I st -∠=+++∠=+++= 34.0)2.70cos(cos 1=-= st θ
∴星形-三角形起动时：)(7.131.53'倍===
I I K K )(001.03
003
.03'倍===st st K K 10-3 题10-2中的异步电动机如是绕线型转子，如果使起动转矩有最大值，求每相转子
回路中应接入多大的电阻，这时起动电流为多少？如果限制起动电流不超过额定电流的2倍，求每相转子回路中应接入多大的电阻，这时起动转矩为多少？ 解：起动时：n=0，s k =1，则T st =T max ，即
1)
2.004.12.0(072.0)072.0(04.1)
()(2
2
'2'2
112
1
''21=?+++?=
+++=
??r x c x r r r c s k
解得：)(326.0'Ω=?r
)
(7.615)
2.02.0()326.0072.0072.0(380
)
()(2
2
2'2
12''2
11
A x x r r r U I st =++++=
++++=
?
电机学试题及答案
电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020
《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。
三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到
化工热力学答案课后总习题答案详解
化工热力学答案_课后总习题答案详解 第二章习题解答 一、问答题： 2-1为什么要研究流体的pVT 关系？ 【参考答案】：流体p-V-T 关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设计、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。（1）流体的PVT 关系可以直接用于设计。（2）利用可测的热力学性质（T ，P ，V 等）计算不可测的热力学性质（H ，S ，G ，等）。只要有了p-V-T 关系加上理想气体的id p C ，可以解决化工热力学的大多数问题。 2-2在p -V 图上指出超临界萃取技术所处的区域，以及该区域的特征；同时指出其它重要的点、线、面以及它们的特征。 【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：T >T c 、p >p c 。 2）临界点C 的数学特征： 3）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线； 4）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。 5）过冷液体区的特征：给定压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。 6）过热蒸气区的特征：给定压力下蒸气的温度高于该压力下的露点温度。 7）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。 2-3 要满足什么条件，气体才能液化？ 【参考答案】：气体只有在低于T c 条件下才能被液化。 2-4 不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决定偏离理想气体程度的最本质因素？ 【参考答案】：不同。真实气体偏离理想气体程度不仅与T 、p 有关，而且与每个气体的临界特性有 ()() () () 点在点在C V P C V P T T 00 2 2 ==?? ?
关，即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子r T ，r P 和ω。 2-5 偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？ 【参考答案】：偏心因子ω为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。其物理意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氩，氪、氙）在形状和极性方面的偏心度。为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。 偏心因子不可以直接测量。偏心因子ω的定义为：000.1)p lg(7.0T s r r --==ω ， ω由测定的对比温度为0.7时的对比饱和压力的数据计算而得，并不能直接测量。 2-6 什么是状态方程的普遍化方法？普遍化方法有哪些类型？ 【参考答案】：所谓状态方程的普遍化方法是指方程中不含有物性常数a ，b ，而是以对比参数作为独立变量；普遍化状态方程可用于任何流体、任意条件下的PVT 性质的计算。普遍化方法有两种类型：（1）以压缩因子的多项式表示的普遍化关系式 (普遍化压缩因子图法)；（2）以两项virial 方程表示的普遍化第二virial 系数关系式(普遍化virial 系数法) 2-7简述三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别。 【参考答案】：三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别在于为了提高对比态原理的精度，引入了第三参数如偏心因子ω。三参数对应态原理为：在相同的 r T 和r p 下，具有相同ω值的所有 流体具有相同的压缩因子Z ，因此它们偏离理想气体的程度相同，即),P ,T (f Z r r ω=。而两参数对应状态原理为：在相同对比温度r T 、对比压力 r p 下，不同气体的对比摩尔体积r V （或压缩因子z ） 是近似相等的，即(,) r r Z T P =。三参数对应状态原理比两参数对应状态原理精度高得多。 2-8总结纯气体和纯液体pVT 计算的异同。 【参考答案】： 由于范德华方程（vdW 方程）最 大突破在于能同时计算汽、液两相性质，因此，理论上讲，采用基于vdW 方程的立方型状态方程能同时将纯气体和纯液体的性质计算出来（最小值是饱和液体摩尔体积、最大值是饱和气体摩尔体积），但事实上计算的纯气体性质误差较小，而纯液体的误差较大。因此，液体的p-V-T 关系往往采用专门计算液体体积的公式计算，如修正Rackett 方程，它与立方型状态方程相比，既简单精度又高。 2-9如何理解混合规则？为什么要提出这个概念？有哪些类型的混合规则？ 【参考答案】：对于混合气体，只要把混合物看成一个虚拟的纯物质，算出虚拟的特征参数，如Tr ，
北京化工大学《化工热力学》2016-2017考试试卷A参考答案
北京化工大学2016——2017学年第一学期 《化工热力学》期末考试试卷 班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数： 一、（2?8=16分）正误题（正确的画√，错误的画×，标在[ ]中） ［√］剩余性质法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。 ［×］Virial 方程中12B 反映了不同分子间的相互作用力的大小，因此120B =的气体混合物，必定是理想气体混合物。 ［√］在二元体系中，如果在某浓度范围内Henry 定律适用于组分1，则在相同的浓度范围内，Lewis-Randall 规则必然适用于组分2。 ［×］某绝热的房间内有一个冰箱，通电后若打开冰箱门，则房间内温度将逐渐下降。 ［×］溶液的超额性质数值越大，则溶液的非理想性越大。 ［×］水蒸汽为加热介质时，只要传质推动力满足要求，应尽量采用较低压力。 ［×］通过热力学一致性检验，可以判断汽液平衡数据是否正确。 ［×］如果一个系统经历某过程后熵值没有变化，则该过程可逆且绝热。 二、（第1空2分，其它每空1分，共18分）填空题 （1）某气体符合/()p RT V b =-的状态方程，从 1V 等温可逆膨胀至 2V ，则体系的 S ? 为 21ln V b R V b --。 （2）写出下列偏摩尔量的关系式：,,(/)j i E i T p n nG RT n ≠???=?????ln i γ，
,,(/)j i R i T p n nG RT n ≠???=??????ln i ?, ,,(/)j i i T p n nG RT n ≠???=?????i μ。 （3）对于温度为T ，压力为P 以及组成为{x}的理想溶液，E V =__0__， E H =__0__，/E G RT =__0__，ln i γ=__0__，?i f =__i f __。 （4）Rankine 循环的四个过程是：等温加热（蒸发），绝热膨胀（做功），等压（冷凝）冷却，绝热压缩。 （5）纯物质的临界点关系满足0p V ???= ????， 220p V ???= ???? ，van der Waals 方程的临界压缩因子是__0.375__，常见流体的临界压缩因子的范围是_0.2-0.3_。 二、（5?6=30分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） （1）简述如何通过水蒸汽表计算某一状态下水蒸汽的剩余焓和逸度（假定该温度条件下表中最低压力的蒸汽为理想气体）。 剩余焓： ①通过线性插值，从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓值； ②从饱和蒸汽表中查得标准状态时的蒸发焓vap H ?（饱和液体的焓-饱和蒸汽的焓）； ③通过00()T ig ig ig p p T H C dT C T T ?=≈-? 计算理想气体的焓变； ④通过R ig vap H H H H ?=-?-?得到剩余焓。 逸度： ①通过线性插值，从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓和熵并根据G H TS =-得到Gibbs 自由能(,)G T p ； ②从过热蒸汽表中查得最低压力时的焓和熵，计算得到Gibbs 自由能0(,)ig G T p ；
1_电机学试题部分答案
1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π
《电机学》胡虔生-课后答案
2-1 设有一台500kV A 、三相、35000/400V 双绕组变压器，初级、次级侧绕组均系星形连接，试求高压方面和低压方面的额定电流。 解：由已知可得：kVA S N 500=、V U N 350001=、V U N 4002=，则有： 高压侧：)(25.8350003105003311A U S I N N N =??= = 低压侧： )(7.721400 3105003322A U S I N N N =??== 2-2 设有一台16MV A 、三相、110/11kV 、Yd 连接的双绕组变压器（表示初级三相绕组接成星形，次级三相绕组接成三角形）。试求高压、低压两侧的额定线电压、线电流和额定相电压、相电流。 解：由已知可得：MVA S N 16=、kV U N 1101=、kV U N 112=，则有： 高压侧 额定线电压： kV U N 1101= 额定线电流： )(0.8410 1103101633 611A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 5.633 110311== =φ 额定相电流： )(8411A I I N ==φ 低压侧 额定线电压： kV U N 112= 额定线电流： )(84010 113101633 622A U S I N N N =???= = 额定相电压： kV U U N 1122==φ 额定相电流： )(4853 840322A I I N ===φ
2-6、设有一台10kV 、2200/220V 、单相变压器，其参数如下：r 1=3.6Ω、r 2=0.036Ω、x k =x 1+x 2’=26Ω，在额定电压下的铁芯损耗p Fe =70W ，空载电流I 0为额定电流的5%。假定一、二次侧绕组的漏抗如归算到同一方面时可作为相等，试求各参数的标么值，并绘出该变压器的T 形等效电路和近似等效电路。 解：在一次侧计算有： )(55.42200 1010311A U S I N N N =?== )(48455 .42200 111Ω=== N N N I U Z 10220 220021===N N U U k I 0=5%I 1N =0.05×4.55=0.228(A) )(6.3036.010222'2Ω=?==r k r )(2.76.36.3'21Ω=+=+=r r r k )(0.27262.7222 2Ω=+=+=k k k x r Z ∴ )(1347228.070 2 20Ω=== I p r Fe m )(9649228 .02200 00Ω=== I U Z m )(955513479649222 2Ω=-=-=m m m r Z x ∴ 015.0484 2 .71*=== N k k Z r r 78.24841347 1*=== N m m Z r r 054.0484 26 1*===N k k Z x x 74.194849555 1*=== N m m Z x x 056.0484 27 1*===N k k Z Z Z 94.19484 9649 1*=== N m m Z Z Z T 型等效电路 近似等效电路 2-11、设有一台50kV A ，50 Hz ，6300/400V ，Yy 连接的三相铁芯式变压器，空载电流 I 0=0.075I N ，空载损耗p 0＝350W ，短路电压u k*＝0.055，短路损耗p kN ＝1300W 。 （1）试求该变压器在空载时的参数r 0及x 0，以及短路参数r k 、x k ，所有参数均归算到高压侧，作出该变压器的近似等效电路。 （2）试求该变压器供给额定电流且cos θ2=0.8滞后时的电压变化率及效率。 '2&'' '2 &' '
《化工热力学》详细课后习题答案陈新志
2 习题 第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。( 错。 和 ，如一 体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度 的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， ， ，，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下 达到平衡， ， ， ） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 封闭体系中有两个相 。在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则 两个相都等价于均相封闭体系。（对） 4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P (T ，V )的自变量中只有一个强度 性质，所以，这与相律有矛盾。（错。V 也是强度性质） 7. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等，初态和终 态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的 ；同样，对于初、终态压力相等的过程有 。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是（其中 ），而一位学生认 为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。(错。) 9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 10. 自变量与独立变量是不可能相同的。（错。有时可以一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为 i i f f (以V 表示)或 (以P 表示)。 4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知 )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P ，则
化工热力学本科试卷A
泰山学院课程考试专用 泰山学院材料与化学工程系2005级、2007级3+2化学工程与 工艺专业本科2007～2008学年第一学期 《化工热力学》试卷A （试卷共8页，答题时间120分钟） 一、 判断题（每小题1分，共15 分。请将答案 填在下面的表格内） 1、只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质都等于化学位。 2、对于确定的纯气体来说，其维里系数B 、C 、……只是温度的函数。 3、孤立体系的熵总是不变的。 4、当过程不可逆时，体系的作功能力较完全可逆的情况下有所下降。 5、二元液相部分互溶体系及其蒸汽的达到相平衡时，体系的自由度为2。 6、理想溶液中所有组分的活度系数均为1。 7、二元混合物的相图中泡点线表示的饱和汽相，露点线表示的是饱和液相。 8、二元组分形成恒沸物时，在恒沸点体系的相对挥发度等于1。 9、若化学平衡常数随着温度的升高而升高，则反应的标准焓变化0H ?为负值。 10、纯物质的平衡汽化过程，其摩尔体积、焓及吉布斯函数的变化均大于零。 11、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 12、对于理想溶液的某一容量性质恒有0i i M M =。 13、能量不仅有数量的大小还有质量的高低，相同数量的电能和热能来说，电 能的做功能力大于热能。 14、无论以Henry 定律为基准，还是以Lewis-Randall 规则为基准定义标准态 逸度，混合物中组分i 的活度和逸度的值不变。 15、逸度与压力的单位是相同的。
二、填空题（1-5题每空1分，6-11题每空2分，共25分） 1、在相同的初态下，节流膨胀的降温效果 （大于/小于） 等熵膨胀的降温效果。 2、恒温恒压下，吉布斯-杜亥姆方程为 （以i M 表示）。 3、形成二元溶液时，当异种分子之间的作用力小于同种分子之间的作用力时， 形成正偏差溶液，正偏差较大的溶液具有最 的沸点。 4、对于二元混合物来说一定温度下的泡点压力与露点压力 (相同/不 同)的。 5、当过程的熵产生 时，过程为自发过程。 6、当化学反应的温度不发生变化时，对体积增大的气相反应，增大压力，反 应进度 ，加入惰性气体反应进度 。 7、已知平衡压力和液相组成，用完全理想体系下的汽液平衡准则计算泡点温 度时，在假设的温度下算出1i y <∑，说明假设的温度 ， 应 ，重新计算，直到1i y =∑。 8、正丁醇（1）和水（2）组成液液平衡系统，25℃，测得水相中正丁醇的摩 尔分数为0.00007，而醇相中水的摩尔分数为0.26，则水在水相中的活度系数为 ，水在醇相中的活度系数为 。 9、某换热器内，冷热两种流体进行换热，热流体的流率为 -1100kmol h ?,-1-129kJ kmol K p c =??,温度从500K 降为350K,冷流体的流率 也是-1100kmol h ?,-1-129kJ kmol K p c =??,温度从300K 进入热交换器，该换热器表面的热损失-187000kJ h Q =-?，则冷流体的终态温度t 2= K,该换热过程的损耗功W L = kJ/h 。设300K T Θ=，冷热流体的压力变化可以忽略不计。
电机学模拟试题含答案
电机学模拟试题含答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
一、单项选择题 1、一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那么原边的励磁阻抗标幺值是（）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（）电压。 A 空载线B 空载相C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（）。 （A ）15°；（B ）30°；（C ）45°；（D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（）。 (A)恒定磁势；（B ）脉振磁势；（C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（）。 （A ）交轴电枢反应；（B ）直轴去磁电枢反应； （C ）直轴去磁与交轴电枢反应；（D ）直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（）和（）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （）A ，=0P （）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（）。
4、同步发电机电枢反应的性质取决于（）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题 单相绕组基波磁动势具有什么性质它的幅值等于什么 五、计算题 1、设有一台320kVA ，50Hz ，6300/400V ，Yd 连接的三相铁芯式变压器。其空载试验及短路试验数据见下表，试求该变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗的标幺值。 2、一台三相交流电机，定子槽数Q=36，磁极对数p=2，采用双层叠绕组，71=y ，并联支路数a=1，每个线圈匝数20=c N ，每极气隙基波磁通Wb 31105.7-?=Φ，试求每相绕组基波感应电动势的大小。 六、作图分析题
《电机学》课后习题答案
《电机学》 课后习题答案 华中科技大学辜承林主编
第1章 导论 1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。 电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦， 消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。 涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生 叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与 磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。 1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m E fN φ=。 运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。 1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个 绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。d L e d t L ψ =- 对空心线圈：L Li ψ= 所以di e L L dt =- 自感：2L L N N m m i i i L Ni N φψ= = = ∧=∧ A m l μ∧= 所以，L 的大小与匝数平方、磁导率μ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。 闭合铁心μ>>μ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。因为μ0是常数，所以木 质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。 1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？ （2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式； （4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。 解：(1) ∵u 1为正弦电压，∴电流i 1也随时间变化，由i 1产生的磁通随时间变化，由电磁感 应定律知d dt e N Φ=-产生感应电动势. (2) 磁通方向：右手螺旋定则，全电流定律1e 方向：阻止线圈中磁链的变化，符合右手螺 旋定则：四指指向电势方向，拇指为磁通方向。
化工热力学复习题(附答案)
化工热力学复习题 一、选择题 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） " A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。 （D ）强度性质无偏摩尔量 。 6. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 ` c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) （A ）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。 （C ）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。（D ）任何纯物质的活度均为1。 （E ）r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10．等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（B ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 " 11．下列各式中，化学位的定义式是 ( A ) 12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是（ A ）。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ； D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ
化工热力学复习题及答案
第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， 0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。）
电机学试题答案
一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 7. 一台变压器，原设计的频率为50HZ ，现将它接到60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流 将 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π
化工热力学习题集(附标准答案)
化工热力学习题集(附标准答案)
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模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ B ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体 的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案
化工热力学习题集(附答案)
模拟题一 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ c ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ a ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ a ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ a ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。
《化工热力学》第三版课后习题答案
化工热力学课后答案 第1章 绪言 一、是否题 1. 封闭体系的体积为一常数。（错） 2. 封闭体系中有两个相βα, 。在尚未达到平衡时，βα,两个相都是均相敞开体系； 达到平衡时，则βα,两个相都等价于均相封闭体系。（对） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相 等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态 压力相等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 二、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P i ，V i )等温可逆地膨胀到(P f ，V f )，则所做的 功为() f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或() i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。 3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，则 A 等容过程的 W = 0 ，Q =() 1121T P P R C ig P ??? ? ??--， U =( )11 2 1T P P R C ig P ??? ? ? ?--，H = 112 1T P P C ig P ??? ? ??-。 B 等温过程的 W =21ln P P RT -，Q =2 1ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。 C 绝热过程的 W =( ) ???? ????? ? -???? ??--112 11ig P C R ig P P P R V P R C ，Q = 0 ，U = ( ) ??????????-???? ??-11211ig P C R ig P P P R V P R C ，H =1121T P P C ig P C R ig P ??????????-???? ??。
电机学期末考试试卷大全(附答案)
考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱
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