电工基础课后习题(9)

五、计算与设计题（共35分）

1、一台Z373直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=17kW，UN=440V，IN=46A，nN=1000r/min。试求额定状态下该直流电机的额定输入电功率P1N、额定效率ηN和额定电磁转矩TN。 （8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?440?46?20.24KW 额定效率： ?N?PNP1N?1720.24?0.84 额定电磁转矩： TN?9550PN17?9550?162N?m nN10002、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=208A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω，Rf=25Ω。试求额定状态下该直流电机的额定效率ηN，总损耗P0，反电动势Ea。（8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?220?208?45.76KW 额定效率： ?N?PNP1N?4045.76?0.87 总损耗： P0?P1N?PN?45.76?40?5.76KW

If?UNRf?22025?8.8A 反电动势： Ia?IN?If?208?8.8?199.2AEa?UN?IaRa?220?199.2?0.1?200V3、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1000r/min，IN=41.3A，Ra=0.15Ω，Rf=42Ω。保持额定电压和额定转矩不变，试求：

①电枢回路串入R=0.4Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。（12分）

解：①电枢回路串入0.4Ω电阻时：

电枢电流：

If?UNRf?22042?5.24A Ia?IN?If?41.3?5.24?36.06A电枢反电动势：

EaN?UN?IaRa?220?36.06?0.15?215VEa?UN?IaRa?220?36.06?(0.15?0.4)?200V41

电动机常数： Ce??电动机转速： n?

EaN?215?0.215 nN1000Ea200??930r/min Ce?0.215 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时， 电枢电流：

If?UNRf?220(42?10)?4.23A Ia?IN?If?41.3?4.23?37.07A电枢反电动势： Ea?UN?IaRa?220?37.07?0.15?214V 电动机转速： n?Ea214??995r/min Ce?0.2154、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=50A，nN=1500r/min，Ra=0.25Ω。在负载转矩不变的条件下，如果用降压调速的方法将转速下降20%，电枢电压应降到多少？（7分）

解：下降后的转速为： n?1500?0.2?1200r/min 负载转矩不变，意味着电磁转矩不能变，因此，

TN?9550PN10?9550?63.7N?m nN1500此时电路输出功率： P2?TN?n9550?63.7?1200/9550?8KW 负载不变，轴上输入电流应不变，因此电源电压为：

U?P2/IN?8000/50?160V

第7单元 问题与思考解析

7.1节

1、什么是发电厂、变电站、电力系统及电力网？

答：将其它形式的能量转换成电能的生产过程是发电厂的工作形式；根据人们的需要把高压转换成低压或把低压转换成高压的功能单位称为变电站；电力系统=发电厂＋变电所＋输电线路＋用户；电力网=变电所＋输电线路＋用户

2、试述电气主接线的基本形式有哪些？各有何特点？

答：电气主接线是汇集和分配电能的通路，它决定了配电装置设备的数量，并表明

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以什么方式来连接发电机、变压器和输电线路，以及怎样与系统连接，来完成输配电任务。电气主接线的基本形式有单母线接线，单母线接线的优点是：接线简单清晰，设备用量少，经济实用，且有利于电源互为备用及负荷间的合理分配，正常投切与故障投切互不干扰。缺点是母线范围内发生故障或母线及母线需要检修时，需中断整个发电厂(站)的工作以断电检修。单母线分段接线，单母线分段接线的任一母线或母线上隔离开关需要检修时，必须将分段母线上的电源切除，从而减少了电站的供电，致使部分用户停电；若检修引出线断路器时，该线路也必须停电。因此，这种主接线方式主要应用总装机量在10万KW及以下的不太重要的中型电站。双母线接线，可以提高运行的可靠性和灵活性：轮流检修母线时，不会停止对用户的供电；或工作母线发生故障时，能利用备用母线使无故障电路迅速地恢复正常工作。主要缺点是隔离开关容易误操作和当工作母线故障时，转移母线时该母线上的全部装置仍将短时停电。因此，双母线接线在我国大容量的重要水电站和变电所中已广泛应用。单元接线具有接线简单清晰，不设发电机母线，发电机或主变低压侧故障时短路电流小,电气设备少,投资较小,操作简便,继电保护简化等优点；缺点是一组单元故障或检修时，整个单元都将停止工作。内桥接线和外桥接线，其中内桥接线通常用于在系统中担任基荷，主变很少切除或输电线较长且两线路同供相同用户；外桥接线通常在系统中担任峰荷，即发电机组经常开机停机，为减少主变运行中的损耗，有必要经常投入和切除变压器，或者输电线路不长，用两线路送电给不同的地区时采用。桥形接线广泛应用于110KV的中型水电站。

3、电力系统的供电要满足哪些基本要求？ 答：对电力系统供电的要求有是： ①电力生产要有计划性，不能盲目上马。

②广泛采用自动装置，保证供电的安全可靠性，减少事故率。

③生产和供电过程要安全、可靠、优质、经济，还要保证电能质量，生产的电能波形应为严格的正弦波；频率应符合我国规定的额定频率50HZ，大容量系统允许频率偏差±0.2 Hz，中小容量系统允许频率偏差±0.5 Hz；电压可随时调整。

④完成足够的发生功率和发电完成量。 ⑤保证电力系统运行的经济性，保护生态环境。 7.2节

1、高压断路器和高压隔离开关是如何配合操作的？

答：在同一高压电路中，特别是在各种类型的电气主接线中，高压隔离开关和高压断路

器总是串联在一起配合工作的。当高压线路需要接通时，应先闭合高压隔离开关，然后再闭合高压断路器；而高压线路需要断开时，则必须先断开高压断路器，切断工作电流后，再断开高压隔离开关，把高压线路中停电部分和带电部分可靠隔离。

2、试述低压断路器有哪些保护功能？

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答：低压断路器的保护功能有短路保护、过载保护和欠压、失压保护，有的还具有漏电保护功能。

3、熔断器用于电动机控制时，熔体的额定电流应如何选择？

答：熔断器用于电动机控制时，当电动机为单台时，熔体额定电流≥（1.5～2.5）倍电动机额定电流；但对不经常起动而且起动时间不长的电动机系数可选得小一些，主要以起动时熔体不熔断为准；当电动机为多台时，熔体额定电流≥（1.5～2.5）倍最大电机IN＋其余电动机IN。

4、热继电器主要由哪几部分构成？各部分应连接在电路的什么地方？其作用？ 答：热继电器由热元件、双金属片和触点及动作机构等部分组成。其中双金属片是热继电器的感测元件，串接于电动机的主电路中。热继电器的常闭触点串接于电动机的控制电路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽然能使双金属片弯曲，但不足以使热继电器动作。当电动机过载时，热元件上流过的电流大于正常工作电流，于是温度增高，使双金属片更加弯曲，经过一段时间后，双金属片弯曲的程度使它推动导板，引起连动机构动作而使热继电器的常闭触点断开，从而切断电动机的控制电路，使电动机停转，达到过载保护的目的。

5、试述接触器的主要组成及各部分功能，画出各部分的图形符号，标出相应文字符号。

答：交流接触器主要结构由两大部分组成：电磁系统和触头系统。电磁系统包括铁心、衔铁和线圈；触头系统包括三对常开主触头，两对辅助常开触头和两对辅助常闭触头。 当交流 …… 此处隐藏：2500字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……