船舶电气习题答案.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑船舶电气习题答案 《船舶电气设备及系统》习题 参考答案 习题参考答案 其次章 变压器（8题） 2-1. 变压器的原副绕组匝数比k=2，原边电压为220V，副边接5Ω负载，计算变压器的输出功率以及原副边的电流 [2.42kw；11A/22A] 22 解： ①.变压器的输出功率：P2 = U2/RL =（220/2）/5 = 2420（W）=2.42（kw） ②.副边电流：I2 = U2/RL = （220/2）/ 5 = 110/5 = 22（A） 原边电流：I1 = I2/k = 22/2 =11（A） （答毕#） 2-2. 变压器原边接600V，60HZ的电源，N1 = 1200匝，N2 = 240匝，计算副边额定电压及主磁通的最大值。

[120V；1.88mWb] 解： ①.副边额定电压：U2 = U1 ? N2 / N1 = 600 ? 240/1200 = 120（V） ②.主磁通的最大值：Φm≈ U1 /（4.44 ? f1 ? N1）= 600 /（4.44 ? 60 ?1200）= 1.8769（mWb） （答毕#） 2-3. 额定容量22kVA，220V/110V，50HZ的单相变压器，原副边漏阻抗分别为Z1=0.005+j0.025Ω和Z2=0.00125+j0.00625Ω，负载阻抗ZL=0.536+j0.102Ω试计算：（１）原边总的等值阻抗；（２）原边负载电流 [2.2∠12°Ω；100∠-12°A] 2 解： ①.疏忽励磁损耗总等值阻抗：Z = Z1+ Z2’+ ZL’= Z1+（Z2 + ZL）?（N1/N2） = 2 0.005+j0.025+（0.00125+j0.00625+0.536+j0.102）?（220/110） = 2.154+j0.458 220.5 ≈2.20∠12°（Ω）；[|Z|=（2.154+0.458）=2.2022≈2.20（Ω）；阻抗角 = -1-1 cos(2.154/2.20)= cos0.9781≈12°] ②.原边负载电流：I1 = U1 / Z1 = 220/（2.2∠12°）= 100∠-12°（A）。

（答毕#） 2-４. 额定容量10kVA，380V/220V，50HZ的单相变压器，若将380V的绕组接220V电源，计算此时副边电压，变压器的使用容量和它的利用系数假设副边接电阻负载，计算允许的最小电阻是多少？ [127V；5.8 kVA；58%；2.79Ω] 解： ①.变压器副边额定电流： I1N = 10kVA/380V = 26.3158（A）； I2N = 10kVA/220V = 45.4545（A）； ②.为了保证变压器工作时不过热，将380V的绕组接220V电源时其绕组的电流不能超过额定值即低压绕组的电流不超过I2N；此时： U2’= U1/k = 220V/（380V/220V）= 127.3684（V） 使用容量：S’= U2’? I2N = 127.4?45.5 = 5.7895（kVA） 变压器的利用系数：S’/ SN = 5789.5/10000 = 57.8947% 允许的最小电阻：RL = U2’/ I2N = 127.4/45.5 = 2.8021（Ω） （答毕#） 2-5. 单相额定容量250 kVA，7200V/600V，60HZ的三相变压器组，Ｙ∕Δ联接用于 1 《船舶电气设备及系统》习题 参考答案 12470V的三相电源，若三相负载是450 kVA，计算：（1）变压器输入和输出边的线电流；（2）原副边绕组的电流。

[20.8A；433A；20.8A；250A] 解： ①.副边线电压：U2N = U1N /（√3?k）= 12470 /（√3?7200/600）≈ 600（V） 输出线电流：I2N = SL / U2N = 450000 /（√3?600）≈ 433（A） 输出线电流：I1N = I2N /（√3?k）= 433 /（√3?7200/600）≈ 20.8（A）； ②.∵原边为Ｙ联接，∴原边绕组电流：I1 = I1N = 20.8（A）； ∵副边为Δ联接，∴副边绕组电流：I2 = I2N /√3 = 433 /√3 = 250（A） （答毕#） 2-6. 额定容量250 kVA，2.4kV/600V两台单相变压器接成开口三角形，向400 kVA的三相负载供电，（1）两变压器是否过载？（2）能连续供电的最大负载是多少kVA？ [433KVA] 解： ①.单相变压器副边额定电流：I2n = S2n / U2n = 250000 / 600 = 416.67（A） V形连接时副边线电流：I2= S2/（√3U2n）= 400000/（√3?600）= 384.9（A） ②.S2MAX = √3?U2n?I2n =√3?600?416.67 = 433012.7（A）≈ 433（KVA） （答毕#） 2-7. 一阻抗变换变压器，原绕组N1匝，副绕组有一抽头将副绕组分成N2匝N3匝两片面，副边总计N2 + N3匝，若负载阻抗为3.5Ω，那么接于N3两端；若为8Ω那么接于N2 + N3两端，为使两者反映到原边去的阻抗相等，试计算两片面副绕组的匝数比N2/N3=？ [0.51] 解： ①.变压器两片面的变比分别为：k1 = N1 / N3；k2 = N1 /（N2 + N3）； 2 ②.为使两者反映到原边去阻抗相等，那么：3.5k1 = 2221/2 8k2；即：3.5（N2+N3） = 8 N3，N2/N3 =（8/3.5） –1 = 0.5119 （答毕#） 2-8. 额定容量10 kVA，220V/110V，50HZ的单相变压器，原绕组为A-X，副绕组为a-x，将其接成330V/220V的升压 自耦变压器，请正确画出两绕组的连接线图。

题图2-8 答： 两绕组连接线图如图题图2-8所示： （答毕#） 第三章 异步电动机（9题） 3-1. 一台三相12极60HZ感应电动机，它的同步转速是多少？假设满负荷转差率为0.06，求它的额定转速是多少？ [564r/min] 解： ①.同步转速: n0 = 60f1/p = 60?60/6 = 600（转/分）； ②.额定转速：nN = （1-sN）n0 = (1 - 0.06) ? 600 = 564（转/分） （答毕#） 3-2. 一台三相6极60HZ感应电动机，接通电源后转子堵转（n=0）时转子异体的感应电压E20=4V，若转子与磁场同方向旋转，试计算在以下各转速时的转子感应电压E2和频率f2：（1）300r/min；（2）1000r/min；（3）1500r/min [3V，45HZ；0.67V，10HZ；1V；15HZ] 2 《船舶电气设备及系统》习题 参考答案 解： 旋转磁场转速：n0 = 60 ? f1/p = 60 ? 60/3 = 1200（转/分）； ①.n = 300r/min时：s =（1200-300）/ 1200 = 0.75；E2 = sE20 = 0.75 ? 4 = 3（V）；f2 = s ? f1 = 0.75 ? 60 = 45HZ； ②.n = 1000r/min时：s =（1200-1000）/ 1200 = 0.1667；E2 = sE20 = 0.1667 ? 4 = 0.6667（V）；f2 = s ? f1 = 0.1667 ? 60 = 10HZ； ③.n = 300r/min时：s =（1200-1500）/ 1200 = - 0.25；∵电势幅值、频率只计正值，∴计算时s取十足值；E2 = sE20 = 0.25 ? 4 = 1（V）；f2 = s ? f1 = 0.25 ? 60 = 15HZ。

（答毕#） 3-3. 一台三相6极绕线式异步电动机，定子接50HZ三相电源，堵转（n=0）时转子滑环间的开路电压为240V，假设转子被可调速的直流电动机拖动，计算在如下拖动转速下滑环间的开路电压和频率：（1）同步转速方向500r/min；（2）同步转速方向750r/min；（3）反同步转速方向3000r/min[120V，25HZ；60V，12.5HZ；960V，200HZ] 解： 旋转磁场转速：n0 = 60 ? f1/p = 60 ? 50/3 = 1000（转/分）； ①.n = 500r/min时：s =（1000-500）/ 1000 = 0.5；滑环间开路电压：E2 = sE20 = 0.5 ? 240 = 120（V）；频率。