电工电子解答题

三、计算及回答问题：

1、图示电路中，已知：US=12V，IS1=0.75A，IS2=5A，R1=8?，R2=6?，R=6?，RL=9?。用电源等效变换法求电流I。<把电流源变为电压源>

.IS 1R1IRUS+IS 2RL.－.原图

..

R2+US 1－R1IRLIS..

RS 2图中：RS2=3?

IS=3A

1

+US 1I－RRL1+U－RS 2S 2图中：US1=6V US2=9V

I?US1?US2R?0.75A

1?RS2?RL2、单相变压器额定容量 SN=40kVA ，额定电压3300/220V，试计算：（1）变压器变比K；（2）原，副边的额定电流；（3）如果在副边接40W，220V的灯负载，能够接多少个？（10分）

3、简述三相异步电动机电机的几种调速方式。特点及优缺点。（10分）

答：由n?(1?s)60f1P 可知：三相异步电动机电机调速方法有三种： （1）变频调速，变频调速，无级调速，并且有硬的机械特性 （2）变极调速（有级调速），换级时，一个线圈的电流方向不变，另

2

一个线圈的电流方向必须改变。采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上

（3）变转差率调速，平滑调速， 设备简单，投资少，能耗大。 4、某 三 相 异 步 电 动 机，铭 牌 数 据 如 下：PN = 3 kW，nN = 960 r / min，?N = 83 % ，cosφN = 0.76，Ist / IN = 6.5，Tm / TN = 2，Tst / TN = 2，UN = 380 /220V（? / ? ），f1 = 50 Hz 。 求：(1) 起 动 转 矩；(2) ? 形 及 ? 形 连 接 时 的 额 定 电 流；(3) 两 种 接 法 下 的 起 动 电 流。（10分） 解： (1)

PNTN?9 550?29.8 N?mnN

Ts ?t2TN?59.6 N?m

PN3UNcos?N?N

（2）

IN ??

?12.5 A

IN ??

PN3UNco?sN?N?7.23 A

（3）

Is t ??6.5IN ??81.25 A

Is t ??6.5IN ??47 A

3

5、用基尔霍夫电流定律求图示电路中的电流I1，I2和I3。（10分）

????I3I2???3 A1 AI1R 解；

I1=1－3=－2A I3=－

3?6=－1A 12?6I2=－I3－1=1－1=0

6、试画出三相异步电动机既能单方向连续运转又能点动的控制电路(不用画主电路)；要求控制电路中具有短路和过载保护，并说明如何操作。（10分） (1)控制电路

FUSB1SB3KM

KM FR

SB2 4

(2)点动操作：按SB2→KM线圈通电→电动机运转→松开

SB2→KM线圈断电→电动机停转。

(3)连续运转：按SB1→KM线圈通电→KM自锁触头闭合→电动机连续运转→按SB3→KM断电→电动机停转。

9、如下图所示，三相对称负载作星形连接，已知每相负载的复阻抗

??220?00Z=3+3j欧姆,每条输电线路的复阻抗为0，电源相电压为UA??220??2400伏。求：??220??1200伏，U伏，U（1）每相负载的相电CB流，I?A，I?B，I?C。（2）三相负载总的有功功率P、无功功率Q和视在功率S。（共10分）

解：（1）、从题意可知每相负载的相电压就是对应电源的相电压

0每相复阻抗的阻抗角为??arctan?45

3322Z?3?3?32? 每相复阻抗的模为

5

0则复阻抗可表示为Z?32?45

?IA?IB?IC0?U220?00?A??51.9??45A0Z32?450?U220??1200?B??51.9??165A0 Z32?45?U220??24000C???51.9??285A0Z32?45（2）、

P?3UlIlcos??3?220?51.9?cos450?14KWQ?3UlIlsin??3?220?51.9?cos450?14Kvar S?3UlIl?3?220?51.9?19.8KVA10、图示电路中，已知：R1=4?，R2=3?，R3=2?，US1=1V，US2=5V，I=2A，IS=1A。用基尔霍夫定律求US3。（10分）

IR1.+.+ISUS 1－.－.US 2R3???+US 3－

R24解：设各支路电流的正方向如下图所示

6

.I1R1.+ISUS 1.－－.

I3I+US 2R2I2R3??????+US－

3I1?US2?US15?1??1A

R14

I3=I－I1=2－1=1A I2=IS+I3=1+1=2A

US3=US2－R2I2－R3I3=5－3?2－2?1=－3V

11、试画出三相异步电动机的正反转控制线路图，并叙述（1）正转原理；（2）反转原理；(10分)

SB1 SBF KMR KMF FR KMF SBR KMF KMR KMR

7

12、根据逻辑表达式画出逻辑图。 （1）、

Y?A?B?C

（2）、

Y?AB?CD

13、逻辑门电路如图所示，试写出F的逻辑式。

8

14、逻辑电路如图所示，试写出函数F的逻辑式。

15、将一个阻值为48.4Ω的电炉，接到电压为u＝220

2sin（ωt－?）

3V的电源上，求：（1）通过电炉的电流为多少？写出电流的解析式；（2）白炽灯消耗的功率是多少？

解：由u＝220

2sin（ωt－?）V可知：

33电源电压有效值U＝220V，初相位u＝?? （1）通过白炽灯的电流I＝U＝220＝4.545 A

R48.4初相位i＝u＝??

3电流的解析式为 i＝4.545

2sin（ωt??）A

3（2）白炽灯消耗的功率P＝UI＝220×4.545＝1000 W

17、指出图所电路各表读数。已知V1表的读数为380V。（10分）、、

9

A V2 A2′ A3′ A1′ A V1′ 10Ω 10Ω A1 N 10Ω A2′ V2′ 10Ω C B V1′ 10Ω C 10Ω B （b）

（a）

答：（a）图中：V1表读数380V是线电压，V2表的读数是火线与零线之间的相电压220V，Y接电路中A1表读数是线电流等于A2表读数相电流220/10=22A，A3表读数是中线电流，对称情况下中线电流为零。

（b）图中：由于电路为三角形接法，所以V1表读数=V2表读数380V，A2表读数是相电流380/10=38A，A1表读数是线电流，等于相电流的1.732倍即65.8A。

10

18、设计两台电动机顺序控制电路：M1起动后M2才能起动；M2停转后M1才能停转。（10分）

解：两台电动机的顺序控制电路设计思路：M1起动后M2才能起动，需在M2的起动控制环节上加上一个互锁装置；M2停转后M1才能停转，需在M1的停止控制环节上加一个互锁装置，所以此电路如下：

FR L1 L2 L3

QF

11

SB3 KM2 KM1 KM2 SB4 SB1 KM1 KM2 KM1 SB2 FR KM2 M1 3~ M2 3~ KM2

19、计算下图个电路的VA

解：（a） V a＝ U ab ? IR （b） Va??IR（c） V a＝ IR ? E （d） Va＝IR?E

22、图 示 电 路 中，已 知 R = 30 ?，L = 382 mH，C = 40 ?F，电源 电 压 u = 2502sin 314 t V。求 电 流 i 电 压 u1。（10分）RLiC+u1－+u－

解：

XL??L?314?0.382?120?1106X

C??C?314?40?80?Z?302?(120?80)2?50?

I?U250Z?50?5A tan?=X40R?30

12

??53.1o i?52sin(314t?53.1o)A ??I?(R?jX)?5??53.1?(30?j120)U1L ?618.5?22.86Vu1?618.52sin(314t?22.86o)V

? 4

23、某 三 相 异 步 电 动 机，铭 牌 数 据 如 下：PN = 3 kW，nN = 960 r / min，?N = 83 % ，cosφN = 0.76，Ist / IN = 6.5，Tm / TN = 2，Tst / TN = 2，UN = 380 /220V（? / ? ），f1 = 50 Hz 。 求：(1) 起 动 转 矩；(2) ? 形 及 ? 形 连 接 时 的 额 定 电 流；(3) 两 种 接 法 下 的 起 动 电 流。（10分） 解： (1)

PNTN?9 550?29.8 N?mnN

Ts ?t2TN?59.6 N?m

（2）

IN ??

PN3UNcos?N?N?12.5 A

IN ??

PN3UNco?sN?N?7.23 A

（3）

Is t ??6.5IN ??81.25 A

Is t ??6.5IN ??47 A

13

24、用 电 源 等 效 变 换 法 求 图 示 电 路 中 电 阻 R 的 值。（10分） 解：

???+US 14 V－2 A..???..5 V－US 2+1 AR???

原图

.2 A???.???2 A.－5 V???+1 AR

.

..－5 V???+.I＝1 A1 AR

???.

图 中：

5 = (4//4 + R) ?1 R = ? ?

14

26、如图所示为共射放大电路，试画出它的直流通路，并求静态工作点及动态值。

解：（1）、放大电路的直流通路如图所示，其静态工作点

UCC12VIBQ?? 3R300?10?b

?0.04mA

15

ICQ??IBQ?38?0.04mA?1.5mAUCEQ?UCC?ICQRC?12V-1.5mA?4k??6V（2）、动态值（略）

28、有一台电动机，其额定数据如表所示，求：（1）额定

电流IN；（2）额定转差率sN；（3）额定转矩TN；（4）最大转矩Tmax；（5）起动TS；

频率(Hz) 功率(kW) 50

90 转速(r/min) 1470 电压(V) 380 效率 93.5% 功率因数 TS/TN Tmax/TN 0.86 1.7 2.0 P2IN = 3Ucosφη

NNN

PNTN =9550

nN

n0-nsN =n

0

29、图示各控制电路中存在哪些错误？会造成什么后果？试分析并改正。（10分）

16

SB

KM KM

SB1 SB2 KM KM

（a）

（b）

解：图（a）中控制支路下面的连接处错误，应改在接触器主触头的上方，如果按图示接法，控制电路不可能得电；图（b）中接触器的辅助常开应并在常开的起动按钮两端，不能并在起动和停止按钮的串联支路两端，这样连接，造成电路无法断开。

30、Y112M-4三相异步电动机的技术数据如下：4KW，380V，△连接 ，nN = 1440r/min,cosφ=0.82, η=84.5%,Tst/TN=1.9，Ist/IN=7.0, ? =2.2,f=50HZ。求：（1）额定转差率 SN 。

（2）额定电流 IN ，起动电流 Ist 。

（3）额定转矩 TN ，起动转矩 Tst ，最大转矩Tmax 。

解：（1）由已知nN=1440r / min ，可知电动机的极数 p=2，

n0=1500r / min。

17

sN?n0?nN1500?1440??0.04n01500

(2)

IN?PN3UNcos?N??4?1033?380?0.82?0.845?8.77A 3） Ist（Ist?()IN?7.0?8.77?61.39A

INPN4?103TN?9.55?9.55?26.53nN1440Tst?1.9?26.53?50.41Tmax???TN?2.2?26.53?58.37 18

32、如下图，并设UCC=12V，RC=4kΩ，RB=300 kΩ，用图解法求解求Q点。

\\ \\ 解：

IBQ?UCC?UBEQRB12?0.712???40?A300300UCE?UCC?iC?RCUCE?12?4?iCiC?0,uCE?12V,(12,0)uCE?0,iC?3mA,(0,3) 19

IC(mA)4 ) 3 2 1 0

3 100?A 80?60?A Q 4A 0?2A 0?IA B=

6 9 1U0 CE(V

2 )

20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ljuv.html