电工电子学课后习题及答案目 录电工电子学课后习题答案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第二章正弦交流电课后习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第三章电路的暂态分析第四章常用半导体器件第五章基本放大电路第六章集成运算放大器及其应用第七章数字集成电路及其应用第八章Multisim简介及其应用第九章波形的产生与变换第十章数据采集系统第十一章直流稳压电源第十二章变压器与电动机71第十三章电气控制技术第十四章电力电子技术第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考1.4.2 (b)c)1.4.3 (b)1.4.3 (c)1.4.3 (d)1.4.4 (2)习题1.1 (a) I、. =5 + 4 — 2 = 7A(b) L] = 0.4 - 0.7 = — 0.3 A ( 0 J书3 A604 =-14x2 = — 28(0发出功率P2 =1x10 = 100吸收功率A = 4 x 2 = 8co吸收功率^= -(-1 x 1 0 ) = 10(0吸收功率1 . 61 . 7( a ) /=1x4 = 4V( b)IS= 2A 54 2 ~ 2 ＜啊1 . 81 . 91 . 1 0=», =16V( b) := 16x- -1.6V( d) ：45 + 5= 1 .6 x ^ — = 0.16V45 + 5= 0 .1 6 x ^ — = 0.016V45 + 51 . 1 11 . 1 21 . 1 3 ( a)( b)1 . 1 51 . 1 61 . 1 71 . 1 81 . 1 91 . 2 01 . 2 11 . 2 21 . 2 3 1.24(a)(b)开关合在b 点时，求出20V电压源单独作用时的各支路电流:所以开关在b 点时，各支路电流为：1.25( b ) 等效变换( c ) 等效变换1.26戴维宁：诺顿：1.28(1 )求二端网络的开路电压：⑵求二端网络的等效内阻( 电压源短路、电流源开路)(3)得到戴维南等效电路1.32 (a)2.3.2(a )取电源为参考向量(b)第二章正弦交流电课后习题2.3.2(a )取电源为参考向量(b)习题2.22.3⑵2.4(a )以 电 流 / 为参考向量■( b ) 以 电 流 / 为参考向量(O 以电流, 为参考方向 U = (200-100)Z90° = 100/90° VU = 100 V( d ) 以电压° 为参考方向( e ) 以电压U 为参考方向( f ) 以电压u为参考方向2.5 (1)(2)2.6 (1)“ 、 爪=0. IN — 60° x N - 90。
x 796.2 = 79.6Z -150°V2.9 (1)(2)(3)2.10R% +C Z~ U2(1)电容两端以L 为参考向量( 2 ) 电阻两端2.122.132.142.15 (1) =zs/? = 300V2Sind000t-30°) VZs. =10Z-30°AUc = 1(-jX c ) = 10Z-30°x 40Z - 30° x 40Z - 90°= 400Z-120°V«c =400V2sin(1000r-120°)V，Z = 1 0 /- 300 x50Z-53°= 500Z- 83°V= 500V2sin(1000r-83°)V(3)2.19 (a) (1)z , = > ^J 3 + / 6- 1 8W= 2 jQ⑵ Z = 4 - 41 7f+ 2 )= 4 - 3 j = 5 N — 3 7 °Q(3)(b) (1)(2)⑶2.202.23Z = 8 + 6j=10Z 37°2.32 (1)u,380=装=V'3= 2 20VzUp220Ip =p= ——=22 A1L= IP = 22A (2)⑶(4)2.332.342.35(1)⑵( 3)2.362.372.38第三章电路的暂态分析3 . 1( 1 )⑵3 . 2 ( 1 )换路前：， 二0一( 2 )换 路 后 ， =。
'⑵ t =0c3 . 3( 1 )求心( * )⑵求“ , ( 8 )(3)求工( 4 )3 .4，= °3 . 5 ⑴ 求 〃 + ) ， " , ( + )⑵求gg⑶ 求T3 . 6 3.73.8 3.9求 4(0+ ), %(0+),匕(0+)求 “ ( 8 ) ,匕( 8 ) ,匕 3)求枢3.11 (1)Z = 4 + Z) = jcoLj + JC O£2 = / ① (L] + 4 )・ ・ . L = 4 + 4 = 1 + 0.02 = 0.03/7求式 0+),乂0+)f = (T,z； (0-) = 0AZ = 0+,z/(0+) = z/(0-) = 0AL断开：i,(0+)=z2(0+)=0A求我8 ) , G( 8 )/ = oo z (oo) = i, (oo) = — — — = - -- = 2A1 * &+R? 2 + 1R = R +凡 =3Q,T = " ㈣= 0.01s। > R 3_ tZ ； ) = 2 + (0 - 2 ) /丽 =2 - 2 /0 °' Az ； ⑺ = 2-2eT°°' A (2)3.123.13第四章常用半导体器件4.2 (1)(2)(3)4.44.54.6( 1)( 2)第五章基本放大电路5 .2输出端等效电路5 .4(1)(2)(3)5.6(1)(2)(3)5.75.8分压偏置共射极放大电路(1)(2)5.9 (1)(2)第六章集成运算放大器及其应用6.2 i+ = i = 0w = 0u = w+ = 0=〃 - % _ %1 ( %KCL :i.= if- ME _ R/EF RF R .. Ui _ RJE・ . 丁 K. ： u = - 色 旦( RF E：, " 。
l —------' Ric » iElE = 1 ZR . .M0 = " RA + 户Eu.. R•: 加 = 广 力1 + u = u.+ Iu+ = u( 3 ) u- = ui." =MoMo = %Auf = — = 1MIi+ = i- = 0/. u+ = 0〃M = 0u - ui,=」 ——-，4. M - Mo/ (Ucu = u -= uu.“o：Mo“ 0£KCL : i. = i. 土 =, ’4( 4 )/.A ufMo工ui(46.320 IgA » = 100( 1 ) . ： AM = 105以叩A±13105±13x10' 5V = ±QA3mV⑵ / m axu,dmr.id⑹ 3、1 ° 二 ±0.065mA26.46.56.6 u .二 i 二 0R -u+ = u ,u = u+ = u .ui = 二（ a」Ru .,M葭,改变勺 对『0无影响生 =% = = °u .（ b） 'o = 4 = '° R R改变％对， o无影响6.76 . 86.96.106.116.126.136.146.156 . 1 66 . 1 7 第七章数字集成电路及其应用电工电子学作业解答7.17.27.3( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )7.4( 1 ) F = ABC = ABC( 2 ) F=A + B + C = A + B + C = A^B*C (3) F = ABC + DE = ABC + DE = ABC * DE(4) F = A + B + C = C = ABC(5) F = AB + AC = AB + AC = AB ?AC7.5ABC + A + B + C(])= A + B C + B + AC + C + AB—A + B + B + C + C + A= 1AB + AB + AB( 2 )= + B)+ AB= A + AB= A + B7.6F = ABC + ABC + ABC + ABC= (ABC + ABC)+ (ABC + ABC)+ (ABC + ABC)(1) = AC + BC + AC= C + BC= C(2) F = AB + AC + BC = AB + ACF = AB + BC + BC + AB( 3)= (AB + AB) + BC + BC= B + BC + BC= B + C(4) F = A + B + CD + ADB = A + BCD + (AD + B)= A + B7.7 F = ABC + A + B + C = ABC + ABC 判定 A BC 输入是否一致7.8TTL三态门悬空端相当于输入为1当C=0时，下方三态门导通工作，. '. 尸=B?1 B当C=1时，上方三态门导通工作，A F = A ?1 A：.F ^ A C + BC7.9. ♦ . 当 A=1 B=0 时 , 即 A>B 时，Fl=l F2=F3=0 当 A = OB = 1 时, 即 A 〈 B 时，F 3 = l F 2 = F 1 = O当 A = 0 B = 0 或 A = 1 B = 1 时，即 A = B 时，F 2 = l F l = F 3 = 07. 107.11 交通灯的亮与灭的有效组合如题图7 . 7 所示，如果交通灯的控制电路失灵，就可能出现信号灯的亮与灭的无效组合， 试设计一个交通灯失灵检测电路， 检测电路要能检测出任何无效组合。
- - - - - - - - - - - - - -解：①根据逻辑要求列状态表 A B CF勾兑一 1幻火一 u c n c无效组合一11有效组合一0 0 0 10②由状态表写出逻辑式并化简 0 1 o0Y = A B C D ? A £ > A B C D + A D = A B C D + A B C D + A B C D + A B C D + A B C D1 0 00公 二5 c L Fi zR zFtZ I zZ I z: 1A o B i CF 1③用与非门实现逻辑函数 ~① 根据逻辑要求列状态表 1」，10 1灯亮一1灯灭一 0 0 0 11无效组合一0有效组合一1 0 1 01②由状态表写出逻辑式并化简 0 1 ]07 . 1 2 设三台电动机A、B 、C, 今要求：A 开机则B 必须开机；B 开机则C 也必须开机如果不满足上述要求，1 0 01即 发 出 报 警 信辑图7 0 1人 与出报黄怕节H'J电粗衣小11 ，开㈣出电 1 U 1u①根据逻辑要求列状态表 A p F 0L开机一1不开机—0 0 p P ]报警一1不报警一0 o 9 1②由状态表写出逻辑式并化简 0 i 0图略…C0 1 17 .1310当 B O B 1= 00 时，Pl= lP2= P3 = 1P4 = l显 东 叱当 B O B 1= O 1 时，Pl= lP2= P3 = 0P4 = l显东q ” 1当 B O B 1= 1O 时，Pl= lP2= P3 = 0P4 = 0显示人” 0当 B O B 1= 11 时，Pl= 0P2= P3 = 1P4 = 0显布“ 1 » -” l7 .14当 A B = O O时F= 1当 A B = 01 时F= 0当 A B = 10 时F= 0当 A B = 11 时F= C7 .157 .16 用8 选1数据选择器M U X 实现'8 选 1 M U X 的输出函数将F与W比较，令A 2= A , A 1= B , A 0= C , F= W则D 7 = D 1= D 2= D 4 = 1D 0= D 3 = D 5 = D 6 = 0 7.17 Y = ABCD?AD ABCD + AD = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCDW _n_n_n_n_n_n_n_c____ n_n_n_____Q 对 0~ 9 编码 \ y = A r n( 8 ,9 )当输入小于等于7时，Y = 0,二极管不发光；当输入大于7时; Y = l,二极 管发光；\ 判定输入是否大于77.187.197.207.217.22( 1) 驱动方程：( 2) 状态方程：( 3 ) 状态转换表所以是一个并行输出的移位寄存器。
7.23(1 )= Q； 驱动方程(2 )状态方程( 3 ) 状态转换表( 4 ) 状态转移图所以是一个具有自启动功能的000到 100五进制加法计数器，7 .24分 析 题 图7 .17所 示 电 路 的 逻 辑 功 能 各 触 发 器 接 同 一 时 钟 脉 冲 ，此 电 路 为 同 步 时 序 电 路 1)Q''+' = Y"? Q ：e ;1 + ,= 随， + 磔 ; 二二 2 ；(3)2oY 〃 Qn+1y/:+!000 00 1001 01 1011 10 0100 00 10000-0001 -0010 -0011 —0100Q i n Q O nJ I K 1J 0K 0Q ln+lQ O n+11同32 7 .253 Mb16 -循五101M：循^ ^ 进 制 加 油 计 数 器题 图7 .18所 示是由二5 1 01= 5； 状态1^ 1100 f 110— 1= 7坏状态0 1期成计数器构成的0 1110 T i l l1 1十数电路， 试分析至0 00 1•电路的模值M1、 (M2、M 3 = ?0 0 CP 1I i Ao —0 -00QG一9一sq润M3Th23PDDDCLR LDDo O0101 -O lioM3=6循环状态0000-0001 —0010 —0011 —0100 一0101 f (0110)7. 26Ml=9 M2=6 ，M=M1XM2=547. 27两片161级联成256进制计数器当乂= (1000. 0010) s = ( 8 4 ) M 异步清零， M=847. 287. 29数据线数地址线数14096140962102441024320484204848192881925163848163847. 307.31第八章Multisim简介及其应用第九章波形的产生与变换1 19.1 # L ---------2pRC1 ° 2pRC2：. ---------------- !---------------- # / ------------------1----------------2〃 创 J20 IO,创 J60 10'9 ° 2〃 创20 10,创30 10-99.2 负温度系数引入负反馈9.3 要求 R2>2R , ,而 R 2= 20k 。
< 30 k Q = 2R・ ••不能起振9.4 电阻 R 范围[ 10k Q , l l Ok Q ]tw= R Cl n 3= l . l R C= 1. 1X100X106R = 1. 1X1 出⑸/ . twe [ l . I XI O 'J . Z I XI O1]9.5URI=4V UR2=URI/2=2V△U = U - U = 4- 2= 2V9.6⑴不同时，L ED 1先亮，L ED 2后亮开始时，L ED 1亮，L ED 2不亮当g匕, 时，U o = 当£<4<| %时 , Uo=o3当4 < 时，Uo=i此时，LED 1不亮，LED2亮间隔时间为电容从0V充电至| 匕， 的时间tw=l.lRC=1.1X1X1O6X3OX 10-6=33 (s )⑵稳定后LED1不亮，LED2亮(3)第十章数据采集系统10. 5热电阻三线制解法要解决什么问题？是怎样解决的？请完成题图10. 2中的热电阻接线解决问题：消除导线引入的电阻解决方法：三线制结合平衡电桥的比例关系抵消导线电阻的影响10. 1 2 某一 10位D / A转化器输出电压为0710V,试问输入数字量的最低位代表几毫伏。
解： 由 于 口 ^ 口 = _1 _? LLLSIL4 皿 2、- 1 101210- 1所以 , “ =9. 77m V10. 1 3 已知某D / A转换器，输入n = 12位二进制，最大满刻度输出电压 . “ = 5丫，试求最小分辨电压ULSB和以百分数表示的分辨率解：由 — 1 _ ? % — i — ,所以U』 =L 22m V4皿 2 J 1 5 212- 1 LSB— ? 100% 0. 024%百分比分辨率：2'- - 1%=37?,当4 : 4 = 00000001 时,4=-0. 04V ,10. 14有一8位倒T形电阻网络D AC,则 当 为 :痣分别为o o i o i o i o和时，U 各为多少？解：由于( 00101010) , =( 32 + 8 + 2)10 =( 42)10所以当4 : 4为( X) I OI OI O时，Uo = ( - 0. 04) ? 42 - 1. 68V同理( l l l l l l l l ) = ( 127) 所以当4 ：4为 I l l i u m 时，4 = ( - 0. 04) ? 255 - 10. 2^10. 1 5将 图10. 7. 1所示电路改为1 2位，若4 = 1a z，输 入1 2位二进制数位，当RFr = R = 1a W时，输 出 电 压O为 多 少 ？图 10.7.1解：根据倒T形电阻网络D AC的工作原理，当R / ， = R=1佻”时第十一章直流稳压电源11.2电路如题图11. 2所示。
图 11. 2( 1 )标出输出电压u“、的极性；( 2 )求 输 出 电 压 的 平 均 值UL 2；( 3 )求各二极管承受的最大反向电压解：( 1 )输 出 电 压 的 极 性 如 图 所 示 2)= 0. 45t / , = 0. 45? 100 45V( 3 )管承受的最大反向电压4 M l =而2 = 141V0 2、3管 承 受 的 最 大 反 向 电 压=2而2 ，= 2〃 ？ 10 28. 2V11.4 一单相桥式整流电路如图11.4所示：负载平均电压= "( V ,负载电阻々=5 0 W ,试求变压器副边绕组电压，并选择二极管图 11.4解：桥 式 整 流 电 路 中= 0. 第，？ U , " = 1 9 = 12加° 2 2 0 .9 0 .9二级管所承受的反向压降= 而 ， =1 7 3 VRM 2流过二极管的电流〃=U - = 1 .1 AD 2RL 2 ' 5 0因此在选择二极管时，二 极 管 所 承 受 的 反 向 压 降 > .=1 7 3 V流过二极管的电流/ W> ID = 1 .L 4U / 3 (V ,11.5 单相桥式整流电容滤波电路，已知：交流电源频率f=50Hz,要求输出/。
0 .1 5 A ,试选择二极管及滤波电容 解 ： 由于单相桥式整流电容滤波电路U ” 1 .2U, ? U, 组=或=2 5 V° 2 2 1 .2 1 .2所 以 二 极 管 所 承 受 的 反 向 压 降= 3, = 3 5 ,3 VRM 2流过二极管的电流〃 == 7 5 m AD 2( )取1 CM 9 - 0 .0 5 0 .0 5 0 .1 5"R,C = 5 ? — 5 ? — 0 .0 5 s ? C ------ = ---------- = 2 5 0 /7 1 F° 2 2 / Uo/ Io 3 0因 此 取 滤 波 电 容 为 标 称 值2 7 0 / / 5B的 电 解 电 容 器 ， 选 二 极 管 最 大 整 流 电 流1 0 0 m A ,反 向 工 作 峰 值 电 压 为5 (V o第十 二 章 变压器与电动机1 2 .1 有一交流铁芯线圈接在/ =50%交流电源上，在铁芯中得到磁通的最大值①, “ = 2 . 2 5 x 1 0 7 %现在此铁芯上再绕一个线圈，其匝数为2 0 0 ,当此线圈开路时，求其两端的电压。
解：铁芯上另一个线圈开路时的端电压1 2 .2 将铁芯线圈接于U = 1 0 0 V, 7 = 5 () 〃z的交流电源上，其电流4 = 5 A , c o s 0 = 0 .7 ,若将此线圈的铁芯抽出，再接于上述电源上，则线圈中的电流， 2 = 1 0 A , c o s ^ = 0 .0 5 ,试求此线圈在具有铁芯时的铜损和铁损解: 由于尸= U /COS° = /2R,所以根据没有铁芯时的已知数据，可以求出线圈的电阻i\ = UI2coz s(p2 _= 1 0 0 x 0 .0 5= U.D L 2 ,1 0那么带有铁芯时的铜损PCu = I； R = 52X().5 = 1 2 .5 W ,由于带有铁芯时的总功率片= UI[ c o s ^ = 1 0 0 x 5 x 0 .7 = 3 5 0 W ,所 以 吃 二片一心,二3 5 0 — 1 2 .5 = 3 3 7 .5 W1 2 .3 有一台1 0 0 0 0 /2 3 0 V的单相变压器，其铁芯截面积S = 1 2 0 5 /，磁感应强度的最大值纥, =IT,当原边绕组接到/ = 5 () 〃z的交流电源上时，求原、副 绕 组 的 匝 数N2各为多少？解：根据公式U = 4 .4 4 JN①=4 .4 4fNBmS得- U 1 0 0 0 0 U N、 g 、N. = --------=------------------- - a 3 7 5 4 ；根据—=- - 得出1 4 .4 4 fBmS 4 .4 4 x 5 0 x 1 x 1 2 0 x 1 0 ^ U2 N21 2 .4有一单相照明变压器，容量为1 0 k电压为3 3 0 0 /2 2 0 V,今欲在副边接上6 0 W , 2 2 0 V的白炽 灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接多少个？并求原、副边绕组的额定电流。
解：已知S = 带 6 0 W , 2 2 0 V的白炽灯数量为N = = 1 6 6 个，由于白炽灯并联，所以副6 0边 绕 组 的 额 定 电 流 / , = N ± = 1 6 6 x 里B4 5 .3 A ,根 据 电 流 关 系 ， 原 边 绕 组 的 额 定 电 流2 U 2 2 0N、2 2 0--x 4 5 .3 « 3 .0 2 A3 3 0 01 2 .5 题图1 2 .1 所示变压器有两个相同的原边绕组，每个绕组的额定电压为1 1 0 V,副边绕组的额定电压为6 .3 V 题图1 2 .1 习题1 2 .5 的图(1 ) 当电源电压在2 2 0 V和 1 1 0 V两种情况下，原边绕组的4个接线端应如何正确连接？在这两种情况下，副边绕组的端电压及其电流有无变化？(2 ) 如果把接线端2与4相连，而把1 和 3 接到2 2 0 V电源上，试分析这时将发生什么情况？解： (1 ) 在电源电压为2 2 0 V时，原边绕组应将2 和 3 相连，1 和 4 之间接电源；在电源电压为1 1 0 V时，应将I和 3 相连接电源一端，2 和 4 相连接电源另一端在这两种情况下，由于电源电压为2 2 0 V时，原边绕组匝数为2 N , 而电源电压为1 1 0 V时，原边匝数为N , 因此根据4 =幺得出副边绕组的端电压无变化；根据。
=4 .4 4 加 0 ) ,〃= 4 .4 4 4 3 ,〃5 得出原边绕组在2 2 0 丫 和 1 1 (^ 两种接线方式下的磁通不变，因此磁场强度不变，根据安培环路定理得出儿OX N = /2 2 ()X2N ,再 根 据 人 =4-得出原边绕组两种接线"° 220 N 1 N2情况下副边绕组的电流/， ⑴0 ) =为xN , /2 (2 2 0 ) = —X 2 7 V , 所以= 1 2 (2 2 0 ) ，即副边绕组的电流/ 1 II V /也无变化2 ) 将 2 和 4连接，1 和 3 接到2 2 0 V电源上会造成电源短路，烧毁电源的情况发生 =8 Q,已知N l= 300, N 2= 300, 信号源电动势E = 6 V , 内阻R s = 100Q , 试求信号源输出的功率解：输出功率为P = [ Rs +(^2/ ^ y x RL >x( N2/N , )2x/?t =[100 + ( 300/100) 2 > 8,x ( 300/100) 2x8 = 87. 6m叶12. 7某三相变压器S , v = 50008/ A , Y/A 接法，额定电压为35/10. 5kV , 求高、低压绕组的相电压、相电流和线电流的额定值。
解：高压绕组的相电压为” 一 空 . 〜20.2kV ,低压绕组的相电压为2' = 10- 5%^ ，根据SN =收J \ JN = ^ U2 NI2 N可得高压绕组的相电流lip = IiNSN 5000瓜 、N 一辰35« 82. 5A , 低压绕 组 的 相 电 流 为 /, “ =呱 / = SN = 5 ()0 0 ] 58. 7 A ,高 压 绕 组 的 线 电 流 额 定 值 为2/， /V 3 3x0 22 3x10. 5ItN = * 82. 54 ,低压绕组的线电流额定值为= /2, xgv 158. 7x6 = 274. 9412.8 已知Y180-6型电动机的额定功率HN= 1 5 Z W ,额定转差率%= 0. 03,电源频率. 力= 50H z ,求同步转速〃 0、额定转速〃 N、额定转矩TN O解 ： 由 电 动 机 的 型 号 可 知 ， 极 对 数〃 =3 ,所 以 对 应 同 步 转 速 %="£ = 100( k/mi n ,PsN = —~— = 0. 03 ,所 以 额 定 转 速= 〃o -SN〃O = 1000- 1000x0. 03 = 970/7mi n« 0额定转矩， =9550x = 9550x — = 147. 7/V - mnN 97012.9 已知 YU2M-4 型异步电动机的外义= 4 2 W ，UN = 380V , nN = 1440r/mi n , co s 0 = 0. 82,以= 84. 5%, △接法。
试计算：额定电流I N ,额定转矩T N、额定转差率s N及额定负载时的转子电流频率 f2设电源频率fl=50Hz解 ： 根 据 型 号 知 该 电 动 机 的 磁 极 对 数p = 2 ,由=G U2 /庐 中 ~ 二 上 可 得_ P1 N 4000 _ _ _ . _ . . . ,IN = ~r---:-----= ~r----------------R8. 77A 额 定 转 矩yJ3?]NUN cos(p > /3 x 0. 845 x 380 x 0. 82TN = 9 5 5 0 x ^ = 9550x- ^ - » 26. 537V - m ,额定转差率％ = " 0 ° —3 = 4% ,额定负载时的转' nN 1440 ” 1500子电流频率力 =SN Xf =2Hz12.10有一台三相异步电动机，其技术数据如下:办，/%3. 0220/38083. 511. 18/6. 470. 847. 02. 01. 81430( 1 ) 求磁极对数； (2 ) 电源线电压为380V时，定子绕组应如何连接？ (3 ) 求额定转差率5、转子电流频率程、额定转矩TN； ( 4 ) 求直接启动电流1st、启动转矩Tst、最大转矩Tm； ( 5 ) 额定负载时，求电动机的输入功率PIN； ( 6 ) 若降压启动，应采用哪种方法？解： (1 ) 根据%, 可知该电动机的磁极对数为P = 2 ；( 2 ) 应采取Y型连接； ( 3)额定转差率% = 15 0 ： 5 0 ，3 0 a 4. 7% ,转 子 电 流 频 率 人= 0. 047x50= 2. 4%,额定转矩TN = 9 5 5 0 x ^ = 9550x- ^ - « 20T V - mN nN 1430( 4 )直接启动电流/, , = 7x/, v = 78. 26/45. 2t启动转矩& = 1. 8x 7； = 3 W 最大转矩( “ = 2x7； = 4" 〃 ?( 5)电动机输入功率6、 , =茎 • =」 一 a 3. 593H V办，0. 935( 6)若需降压启动，应采用自耦变压器降压启动。
12.11有一台三相异步电动机，其技术数据如下：1N /%接法11. 038088△0. 847. 05021460试求：(1) TN 和 IN；( 2 )用Y-△启动时的启动电流1st和启动转矩Tst；( 3 )当负载转矩为额定转矩的70%和25%时，能否采用Y-A启动？解：⑴ 7； = 9550x殳 ^ = 9 5 5 0 x q - k 7 L 9 5 N . / " ；' nK, 1460( 2) Isl = 7 x 7^ /3 = 52. 76A , Tsl =2xTN/3 = 47.9 7N-m( 3)由于7； /7； =2 ,而采用Y- A启动时，启动转矩变为原来的1/3,所以当负载转矩为额定转矩的70%时，该值大于启动转矩，不能采用Y- A启动，而当负载转矩为额定转矩的25%时，该值小于启动转矩，所以可以采用Y- A启动12.12 有一台三相异步电动机，额定功率为20kW ,额定转速为970r/m in,额定电压为220/380V,额定效率为8 0 % ,额定功率因数为0 .8 6 ,问：当电源电压为220V和380V时，其额定电流和转差率各是多少？解：G oP _ 20000y/3rj x ( / x co s (p Gx 220x0. 88x0. 86B69.4A12.13 有一台 Z20-32 型他励电动机， 其额定数据如下：P2N=2.2kW,UN=Uf=U0V,nN=1500r/min, T ]N = 0. 8 ,Ra=0.4Q, Rr=82.7 Q ,试求：( 1 )额定电枢电流及此时的反电动势;( 2 )额定励磁电流和励磁功率；( 3 )额定转矩。
p 2200解：( 1) IN =———= 2 5 A ,电动势 E = UN—/内凡,= 110 —25x0. 4 = 100V'r /NUN 0. 8x110 ( 2)UN 110 八 u ； no2* =- - - - » 1. 33A , P = -1- =- - - - - «146. 3WRf 82. 7 Rf 82. 7( 3)7； = 9550 '= 9 5 5 0 x ^-a 1 4 M / ”' nN 150012.14 对上述电动机，试求:（ 1）起动电流； （ 2）使启动电流不超过额定电流两倍时的启动电阻及启动转矩解： ( 1 ) / =" = U 2 = 275A ( 2) —— = 21N ,因此尺， =口 --R“ = 1 . 8 QR. 0. 4 Ra + R 21N12. 1 5 对习题12. 13的电动机保持额定转矩不变，试求用下面两种方法调速时的转速 1）磁通不变，电枢电压降低20除（ 2）磁通和电枢电压不变，电枢串联一个1. 6解： ⑴ 由 于 £ = 册 ％ , 因 此 “ 「 吟乐=当浮芳x 1 5 0 0 = 1 1 7 0 〃/ m i n( 2 )E x 0 . 8 - /v( / ? , + / ?t)E - lNRaX〃N =1 1 0 x 0 . 8 - 2 5 x 21 1 0 - 2 5 x 0 . 4x 1 5 0 0 = 9 0 0 r / m i n,E'12.16对习题12.13中的电动机，允许减小磁通，使转速最高调到3000r/min,试求在保持电枢电流为额定值的条件下，调到最高转速的电磁转矩。
解：％ = 9 5 5 0 x 忍= 9550x^-a7N •加' nN ' 3 0 0 0第十三章电气控制技术13.1 某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动今要求：（ 1） 主轴必须在油泵开动后，才能开动； （ 2） 主轴要求能用控制电路实现正反转，并能够单独停车； （ 3）有短路、零压及过载保护解：如下图所示：13.2 题图13.1所示电路是能两处控制一台电动机启、停、点动的控制电路 1）说明在各处启、停、点动电动机的操作方法；（ 2）该控制电路有无零压保护； （ 3）该图做怎么样的修改可以在三处控制一台电动机？解： （ 1 ） S B 2 、S B 4 可以在两处启动电动机；S B K S B 5 可以在两处停止启动电动机；S B 3 、$ B 6 可以在两处点动停止启动电动机； （ 2 ）该控制电路有零压保护 （ 3 ）如下图所示：13.3 在题图13.2中，运动部件A 由M 拖动，原位和终点割舍行程开关ST1和 ST2 1 ）简述控制甩路的控制过程；（ 2 ）电路对A实现何种控制？ （ 3 ）电路有哪些保护措施，各由何种电器实现？解： （ 1 ）按下S B 2 , A前进，到达S T 2 后，KM - 断开，经 KT 延时后，KM , 通电，A后退，到达S T 1 后，KM R断开，A停在初始位置。
在 A的运动过程中，随时按下$ B 1 , 则电机停转，A停住运动 （ 2 ）行程控制，延时控制； （ 3 ）短路保护F U 实现，零压保护KME和 KM ” 实现，过载保护F R 实现13.4 阅读题图13.3所示电路 1 ）简述控制电路的控制过程； （ 2 ）电路对电动机实现何种控制？ （ 3 ）与图，该图的有点是什么？解： （ 1 ）按下$ B 2 后，KM 1 通电，KM 2 断电，实现启动电动机并运行；按下$ B 1 后，KM 1 断电，KM 2 通电，启动电动机，经 K T 延时后，KM 2 断电，停止电动机，实现延时停止启动电动机； （ 2 ）实现电动机的能耗制动控制； （ 3 ）优点在于电动机工作时时间继电器不需要供电，能耗少13.5 根据下列要求，分别绘出控制电路（ M l和 M2都是三相异步电动机） (1) M l启动后M 2才能启动，M 2并能点动； (2) M l先启动，经过一定的延时后M 2能自行启动，M2启动后M l立即停车解： ( 1 ) 如下图所示：( 2 ) 控制电路如下图所示：13.6 试绘出三相异步电动机定子串电阻降压启动的控制电路解：如下图所示：13.7 题图13.4是电动机Y-△启动的控制电路，试分析其控制过程。
并与图两个控制电路的优缺点解：按下SB2, KM1通电，KT通电，KM3通电，电动机Y启动，经 KT延时后，KM3断电，KM2通电，电动机△运行该图与图1328相比不是在KM1断电的情况下切换启动方式，有可能会造成电源短路13.8 题图13.5是电动葫芦( 一种小起重设备) 的控制线路1) 试分析其工作过程； (2 )说明图中所有控制都采用点动的原因解： ( 1) SB1闭合后，KM1闭合，起重设备提升，到达上限位后，KM1断电，升降电机停止；SB2闭合后，KM2闭合，起重设备下降，到达下限位后，KM2断电，升降电机停止；SB3闭合后，KM3闭合，前移到达前限位后，KM3断电，前后移电机停止；SB4闭合后，KM4毕业，后移至后限位后，KM4断电，前后移电机停止 ( 2 ) 只能采用点动的原因在于：起重物品的位置无法事先确定，只能手动调整第十四章电力电子技术14.1 一单相桥式半控整流电路，其输入交流电压为220V,负载电阻为I k C ,当控制角a = ()〜 9 ()时，( 1 ) 画出输出电压” 〃 ，晶闸管电压叫和晶闸管电流办的波形；( 2 ) 计算负载上电压和电流的平均值解： ( 1 ) 当a = 0 时的输出电压、晶闸管电压和电流波形如下图所示：当a = 9 0 时的输出电压、晶闸管电压和电流波形如下图所示：当a 处于0~9()之 间 时 ，输出电压、晶闸管电压和电流波形分别如图从、5和 u“ 波形。
2 ) 负载上的电压和电流的平均值：14 .2 分析题图14. 1 ( a ) 和 14.1 ( b ) 所示电路的工作原理如电路为感性负载时，能否正常工作？应采取什么措施？解： ( a ) 图工作原理：在 u 的正半周，T1承受正压，到达控制角时，T1导通，负载R 承受u 的电压，T2承受负压而关断：在 u 的负半周，T2承受正压，到达控制角时，T2导通，负载R.承受u 的电压，T1承受负压而关断不能正常工作，应加电阻14 .3 题图14. 2 是一种时间继电器电路在此，晶闸管作为一个开关，试分析其工作原理解：当变压器产生整箱电压使二极管2CP13导通后到达一定的值使得稳压二极管2CW20反向击穿产生稳定电压后， 使得与KA开关并联的电容上产生足够的电压使BT31D导通， 而 R1上产生压降最终使晶闸管3CT2K导通，从而使KA线圈带电，经过一段时间后促使KA开关闭合，电容短路，BT31D截止，晶闸管关闭，K A线圈重新断电，然后重复前面的过程14.4 题图14. 3 是用两个晶闸管组成的单相交流调压器，试分析其工作原理解：当电源处于正半周时，到达控制角时T1和 D2导通；当电源处于负半周时，到达控制角时T2和 D1导通。