29、有一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，额定负载时功角?N?200，现因电网发生
0
故障，电压下降为原来的60%，试问：为使δ角不超过25，那么应增加激磁电流，使发电机的E0上升为原来的多少倍（假定故障前后发电机输出的有功功率不变）？ 30、从磁路和电路两个方面来分析同步发电机三相突然短路电流大的原因？
31、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的直流分量起始值与短路瞬间转子的空间
位置是否有关？与其对应的激磁绕组中的交流分量幅值是否也与该位置有关？为什么？
32、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流的交流分量起始值与短路瞬间转子的空间
位置是否有关与其对应的激磁绕组中的直流分量起始值是否也与该位置有关？为什么？
\\33、说明xd、xd'的物理意义，比较xd、xd'、xd的大小？
34、同步发电机三相突然短路时，定子、转子各分量短路电流为什么会衰减？衰减时哪些
量是主动的？哪些量是随动的？为什么会有此区别？
––
35、为什么变压器的x+=x，而同步电机x+≠x？
36、对两台电机，定子的材料、尺寸和零件完全一样，一个转子的磁极用钢片迭成，另一
个为实心磁极，问哪台电机的负序电抗要小？为什么？
'\\?37、试按数值大小排列同步电机的各种电抗：x?,xd,xq,xd,xd,xq,x。
三、计算题
第一章 磁路
1、有一台D-50/10单相变压器，SN?50kVA,U1N/U2N?10500/230V，试求变压器原、副线圈的额定电流？
2、有一台SSP-125000/220三相电力变压器，YN，d接线，U1N/U2N?220/10.5kV，求①
变压器额定电压和额定电流；②变压器原、副线圈的额定电流和额定电流。
第二章 变压器
1、一台单相变压器，SN=20000kVA ，U1N/U2N?2203/11kV，fN=50赫，线圈为铜线。
空载试验（低压侧）：U0=11kV、I0=45.4A、P0=47W； 短路试验（高压侧）：Uk=9.24kV、Ik=157.5A、Pk=129W；试求（试验时温度为150C）： ①折算到高压侧的“T”形等效电路各参数的欧姆值及标么值（假定
r1?r2?'rk2,x1?x2?'xk2）；
② 短路电压及各分量的百分值和标么值；
③ 在额定负载，cos?2?1、cos?2?0.8(?2?0)和cos?2?0.8(?2?0)时的电压变化率和二次端电压，并对结果进行讨论。
④ 在额定负载， cos?2?0.8(?2?0)时的效率； ⑤ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。
2、一台单相变压器，SN=1000kVA ，U1N/U2N?60/6.3kV，fN=50赫，
空载试验（低压侧）：U0=6300kV、I0=19.1A、P0=5000W； 短路试验（高压侧）：Uk=3240kV、Ik=15.15A、Pk=14000W；试计算： ① 用标么值计算“T”形等效电路参数；
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② 短路电压及各分量的标么值勤和百分值；
③ 满载且cos?2?0.8(?2?0)时的电压变化率及效率； ④ 当cos?2?0.8(?2?0)时的最大效率。
3、有一台S-100/6.3三相电力变压器，U1N/U2N?6.3/0.4kV，Y，yn（Y/Y0）接线，铭牌
数据如下：I0%=7% P0=600W uk%=4.5% PkN=2250W
试求：1、画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2、当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负载运行，每相负载阻抗*ZL?0.875?j0.438 ，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。
4、一台三相变压器，SN=5600kVA ，U1N/U2N?35/6kV，Y，d（Y/Δ）接线，从短路试验（高压侧）得：U1k=2610V、Ik=92.3A、Pk=53kW；当U1=U1N时I2=I2N，测得电压恰为额定值U2=U2N。求此时负载的性质及功率因数角?2的大小（不考虑温度换算）。 5、三相变压器有哪些标准组别，并用位形图判别之。 6、试用位形图判别
A B C
A B C A B C A B C
· · ·
· · ·
· · ·
· · ·
c a b a b c a b c c a · · ·
· · ·
b · · ·
· · ·
7、有四组组别相同的单相变压器，数据如下：
①、100KVA，3000/230V，UkI=155V，IKI=34.5A，PKI=1000W； ②、100KVA，3000/230V，UkII=201V，IKII=30.5A，PKII=1300W； ③、200KVA，3000/230V，UkIII=138V，IKIII=61.2A，PKIII=1580W；
④、300KVA，3000/230V，UkIV=172V，IKIV=96.2A，PKIV=3100W；问哪两台变压器并联最理想？
8、试说明为什么三相组式变压器不能采用Y，yn（Y/Y0）接线，而三相小容量心式变压器却可采用？
9、试分析Y，yn（Y/Y0）接线的三相变压器，在不对称运行时产生中性点位移的原因？ 10、变压器短路阻抗大小与短路电流大小有何关系，为什么大容量变压器把短路阻抗设计得小一点？
11、变压器在什么情况下发生短路，线圈中不存在瞬变分量，而又在哪种情况下突然短路，
其瞬变分量的初值最大，经过多久出现冲击电流，大致为额定电流的多少倍？ 12、有一台60000千伏安，220/11千伏，Y，d（Y/Δ）接线的三相变压器，
**rk?0.008,xk?0.072 ，求：
① 高压侧稳态短路电流值及为额定电流的倍数；
② 在最不得的情况发生突然短路，最大的短路电流是多少？
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第三章 直流电机的稳态运行 1、一台Z2型直流电动机，额定功率为PN=160千瓦，额定电压UN=220伏，额定效率ηN=90%，
额定转速nN=1500转/分，求该电机的额定电流？ 2、一台Z2型直流发电机，额定功率为PN=145千瓦，额定电压UN=230伏，额定转速nN=1450
转/分，求该发电机的额定电流？
3、一台四极直流电动机，nN?1460转/分，Z=36槽，每槽导体数为6，每极磁通为马，单迭绕组，问电枢电流为800安时，能产生多大的电磁转矩？
4、一台并励直流发电机，励磁回路电阻Rf?44?,负载电阻RL?4?，电枢回路电阻
??2.2?10Ra?0.25?6，端电压U=220V。
试求：① 励磁电流If和负载电流I；
② 电枢电流Ia和电动势Ea（忽略电刷电阻压降）； ③ 输出功率P2和电磁功率Pem。
5、一台并励直流发电机，PN?35kW,UN?115V,nN?1450r/min，电枢回路电阻Ra?0.0243?，一对电刷压降2?Ub?2V，励磁回路电阻Rf?20.1?，求额定时的电磁功率和电磁转矩？
6、一台并励直流电动机，PN?17kW,UN?220V,nN?3000r/min,IN?88.9A，电枢回路总
电阻Ra?0.114?，励磁回路电阻Rf?181.5?，忽略电枢反应的影响，求： ① 电动机的额定输出转矩？ ② 额定负载时的电磁转矩； ③ 额定负载时的效率；
④ 在理想空载时（Ia?0）的转速；
⑤ 当电枢回路中串入一电阻R=0.15Ω时，在额定转矩下的转速。 7、一台并励直流电动机，
UN?220V,IN?80A，额定运行时，电枢回路总电阻Ra?0.099?，励磁回路电阻
Rf?110?，2?Ub?2V，附加损耗占额定功率1%，额定负载时的效率?N85%， 求： ①
额定输入功率；②额定输出功率； ③ 总损耗； ④ 电枢回路铜损耗； ⑤ 励磁回路铜
损耗； ⑥ 电刷接触电阻损耗；⑦ 附加损耗；⑧ 机械损耗和铁损耗之和。
第四章 交流电机绕组、电动势及磁动势
1、一台三相异步电动机，PN=4.5千瓦，Y/Δ接线，380/220伏，cos?N?0.8，?N?0.8，
nN?1450 转/分，试求： ① 接成Y形或Δ形时的定子额定电流； ② 同步转速n1及定子磁极对数P； ③ 带额定负载时转差率sN；
2、一台八极异步电动机，电源频率f=50赫，额定转差率sN=0.04，试求： ① 额定转速nN；
② 在额定工作时，将电源相序改变，求反接瞬时的转差率。 3、有一台交流电机，Z=36，2P=4，y=7，2a=2，试会出： ① 槽电势星形图，并标出600相带分相情况； ② 三相双层迭绕组展开图。
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4、一台4 极，Z=36的三相交流电机，采用双层迭绕组，并联支路数2a=1， y?-3
79?，每
个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通?1=7.5×10韦，试求每相绕组的感应电动势？ 5、有一台三相异步电动机，2P=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，fN=50
赫，每极气隙基波磁通?1=1.505韦，求：
① 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；
② 如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？
6、若在对称的两相绕组中通入对称的两相交流电流iA?Imcos?t,iB?Imsin?t，试用数学
分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质？
7、一台三相异步电动机，2P=6，Z=36，定子双层迭绕组， y?56?，每相串联匝数N=72，当通入三
相对称电流，每相电流有效值为20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？ 8、有一三相对称 交流绕组，通入下列三相交流电流：
ia?141sin314t??0(14t?120) ① ?ib?141sin30?i?141sin3(14t?120)?ct?ia?141sin314?t) ② ?ib??141sin314?ic?0?ia?141sin314t??0③ ?ib??70.4sin(314t?60)
?i??122sin(314t?300)?c定性分析其合成磁动势的性质（包括转向）。
第五章 感应电动机的稳态运行
1、一台六极异步电动机，额定功率PN=28千瓦，UN=380伏，f1=50Hz，nN=950转/分，额
定负载时，cos?1?0.88，pcu1+pFe=2.2千瓦，pmec=1.1千瓦，pad=0，计算在额定时的sN、pcu2、ηN、I1和f2 。
2、一台4极异步电动机，额定功率PN=5.5千瓦， f1=50Hz，在某运行情况下，自定子方
面输入的功率为6.32千瓦，pcu1=341瓦，pcu2=237.5瓦，pFe=167.5瓦，pmec=45瓦，pad=29瓦，试绘出该电机的功率流程图，标明电磁功率、总机械功率和输出功率的大小，并计算在该运行情况下的效率、转差率、转速及空载转矩、输出转矩和电磁转矩 。 3、有一台三相四极的笼型感应电动机，其容量为PN=17kw，额定电压为U1N=380V（D连接），参数为
R1=0.715Ω，X1σ=1.74Ω，R2ˊ=0.416Ω，X2σˊ=3.03Ω，Rm=6.2Ω，Xm=75Ω， 电动机的机械损耗PΩ=139W，额定负载时的杂散损耗pΔ=320W，试求额定负载时的转差率，定字电流，定子功率因数，电磁转矩，输出转矩和效率。
4、有一台50HZ的三相感应电动机，其铭牌数据为：PN=10KW，2p=4，UN=380V，Y连接，I1N=19.8A，已知R1=0.5Ω，
空载实验数据为：U1=380V，I10=5.4A，P10=425W，pΩ=170W； 短路实验数据为：
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U1K（线）/V 200 160 120 80 40
I1K /A 36 27 18.1 10.5 4 P1K /W 3680 2080 920 290 40
试求：
① Xm、X1σ、X2σˊ和R2ˊ（设X1σ=X2σˊ）；
② 用T形等值电路确定额定电流I1N和功率因数cosΦN（杂散损耗设为1%PN） ③ Tmax 5、有一台笼型感应电动机，其额定数据为PN=10KW，UN=380V，I1N=19.7A，nN=1445r/min，
Y连接，电动机的参数为R1=0.488Ω，R2ˊ=0.408Ω，X1σ=1.2Ω， X2σˊ=1.333Ω，Rm=3.72Ω，Xm=39.5Ω，现把该机接在额定电压的电网上作发电机运行，并用原动机把它拖到1550r/min，试计算：
① 此时电机向电网输出的有功功率P和无功功率Q，此无功功率是容性的还是感性
的。
② 电机的电磁功率Pe。
③ 电机输入的机械功率（已知电机的机械损耗为0.14KW，杂耗不计）
6、有一台110v、50HZ的四极单相感应电动机，其参数为R1=R2ˊ=2Ω，X1σ=X2σˊ=2
Ω，Xm=50Ω，Rm=4.5Ω，机械损耗和杂散损耗为10W，试求转差率s=0.05时电动机的：
① 定子电流和功率
② 电磁功率和电磁转矩 ③ 输出功率和效率
④ 正向和反向旋转磁场幅值之比。
7、有一台三相四极的绕线型感应电动机，额定转速nN=1485r/min，转子每相电阻R2=0.012
Ω，设负载转矩保持为额定值不变，今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min，问转子每相应串入多大的调速电阻。
8、有一台三相绕线型感应电动机，PN=155KW，nN=1450r/min，U1N=380V，定、转子均为Y
连接，cosФN=0.89，ηN=0.89，R1=R2ˊ=0.012Ω，X1σ=X2σˊ=0.06Ω，ke=ki=1.73，激磁电流略去不计，现要把该机的启动电流限制在1.5I1N，试计算启动电阻的值以及启动转矩倍数。
第六章 同步发电机的稳态运行
1、有一台QFS-300-2的汽轮发电机，UN=18千伏，cos?N?0.85，fN=50赫兹，试求（1）发电机的额定电流；（2）发电机在额定运行时能发多少有功和无功功率？ 2、有一台TS854-210-40的水轮发电机，PN=100兆瓦，UN=13。8千伏，cos?N?0.9，fN=50
赫兹，求：① 发电机的额定电流；② 额定运行时能发多少有功和无功功率？③ 转速是多少？
3、一台三相汽轮发电机，PN=25000千瓦，UN=10。5千伏，cos?N?0.8（滞后），Y接线，
作单机运行，同步电抗xt*?2.13,ra 忽略不计。试求每相空载电动势为7250伏，分下列几种财政部接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明电枢反应的性质？ 4、有一台三相汽轮发电机，PN=25000千瓦，UN=10.5千伏，cos?N?0.8（滞后），Y接线，
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同步电抗x?2.13,ra?0 。试求额定负载下发电机的空载相电动势E0、E0与U之间
*t.?的夹角?及E0与I之间的夹角?，并画出相量图。
**5、有一台凸极同步发电机，xd?1.0,xq?0.6，电枢电阻略去不计，试计算发电机额定电
.?压、额定千伏安、cos?N?0.8（滞后）时发电机的空载电动势E*0，并作出相量图。 6、有一台三相隐极同步发电机，SN=26千伏安，UN=400伏，IN=37.5安，cos?N?0.85，
Y接线，已知空载特性： E**0 1.43 3 1.38 2.4 1.0 1.2 1.32 2 1.24 1.6 1.09 1.2 1.0 1.0 0.65 0.8 0.86 0.8 0.5 0.6 0.7 0.6 0.5 0.4 0.15 0.2 If 短路特性： I*K*0.85 1.0 If 求：xt*的不饱和值、饱和值及欧姆值。
7、一国产三相72500千瓦的水轮发电机，UN=10.5千伏，cos?N?0.8，Y接线，
空载特性为： E**0 0.55 0.52 1.0 1.0 1.21 1.51 1.27 1.76 1.33 2.09 If **短路特性为过原点的直线，IK?1时If?0.965
8、一台汽轮发电机并联于无穷大电网，SN=31250KVA，UN=10.5KV，cos?N?0.8(?N?0)，
Y接线，xt?7?,ra?0，求：
① 发电机在额定状态下运行时，功角δ、电磁功率Pem、比整步功率Psyn及过载能力
Km；
② 若维持上述激磁电流不变，但输出有功功率减半时，δ、Pem、Psyn及cos?将为多少？
③ 发电机在额定状态下运行，现仅将激磁电流增加10%（假定磁路不饱和），δ、Pem、及定子电流I将变为多少？ 9、有一台发电机向一感性负载供电，有功电流分量为1000A，感性无功电流分量为1000A，求：（1）发电机的电流I和cos?；（2）在负载端接入调相机后，如果将cos?提高到0.8，发电机和调相机的电流各为多少？（3）如果将cos?提高到1，发电机和调相机的电流又各为多少？
10、一台汽轮发电机有下列数据：
*'*\'\xd?1.62,xd?0.208,xd?0.126,Td?0.74秒，Td?0.208秒,Ta?0.132秒。设该电机在空
cos?载额定电压下发生三相突然短路，求：
①在最不利情况下定子突然短路电流的表达式； ② 最大冲击电流值；
③ 在短路后经过0.5秒时的短路电流值； ④ 在短路后经过3秒时的短路电流值.
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