第1章电路分析基础习题解答

第1章电路分析基础习题解答（共8篇）

篇1：第1章电路分析基础习题解答

第1章习题解答

1.用基尔霍夫定理求下列电路中RL上的输出电压。

R2R1R3E1R5RLR4E2(a)R1+gmv2R2C2R3+

vsv2RLvL(b)解：（a）

设各支路电流及其参考方向如下图所示：

R2I1R1I5R3E1R5I3I6RLI7R4E2I2I4

由基尔霍夫定律得： I1I2I3I5 I3I6I4I2I4I70I1R1I5R5E10I3R3I4R4I2R20I3R3I6RLI5R50I6RLI4R4E20

解上面7个方程求得I6，则RL上的电压为I6 RL。

（b）

设支路电流及其参考方向如下图所示：

i1R1+gmv2R2C2R3+RLvLvsv2 第1章习题解答

由基尔霍夫定律得：

1i1(R1R2//)vs

SC2求得：

i1vs1R1R2//SC2

v2i1R2//1SC2

vLgmv2R3//RL

2.画出下图电路的戴文宁等效电路和诺顿等效电路。

R1R2R3R4+EIVABAB

解：利用叠加定理求得AB两端的开路电压

VABEI[R2//(R3R1)]R1 R1R3而AB两端的等效电阻为：

RR4R1//(R2R3)

戴文宁等效电路为：

R+VABAB

令ISVAB/R，则诺顿等效电路为：

+AISRB

－2－

第1章习题解答

3.用叠加定理求解下图电路的输出电压。

R1R3+EIR2R4VO 解：由叠加定理得电压源E单独作用时的等效电路如下：

R1R3+ER2R4VO1

VO1ER2//(R3R4)R4

R1R2//(R3R4)R3R4R1R3+电流源I单独作用时的等效电路如下：

IR2R4VO2

VO2I[R1//R2//(R3R4)]R4

R3R4由叠加定理得：

VOVO1VO2

4.下图两种电路通常称为星形连接与三角形连接。试证明：星形连接与三角形连接等效互换的条件是：

RCARABRABRBCRBCRCA RA,RB,RCRABRBCRCARABRBCRCARABRBCRCARRRRRRRABRARBAB,RBCRBRCBC,RCARCRACA

RCRARBARARBRCCBARCARABRBCB

证明：如果图中星形连接与三角形连接可以等效互换，则从两电路AB、BC、AC看进去的等效电阻应该相同，即：

－3－

C 第1章习题解答

RARBRAB//(RCARBC)RCRBRBC//(RABRCA)RARCRCA//(RABRBC)解此方程组即可证明：

RARABRCARABRABRBCRBCRCA ,RB,RCRABRBCRCARABRBCRCARABRBCRCARRRRRRRARBAB,RBCRBRCBC,RCARCRACA

RCRARB

5.计算下图所示双T网络的输入阻抗、输出阻抗、电压传递函数。

R1+R2+viC1C3C2R3vo 解：利用节点电位法求解比较好，为求输入阻抗和电压传递函数，在输入端加电压源vi，设参考节点如下图所示：

R1abR2+C2viC1C3voR3 则节点方程如下所示：

va(SC3v111)ivo0R1R2R1R21)viSC1voSC20 R3vb(SC2SC1vo(SC2v1)avbSC20R2R2vovi，而输入阻抗为：

vivavi(vivb)SC1R1求解以上方程组得vo，即可求得传递函数由于电路中不含受控源，输出电阻的求解可将输入端的电压源vi短路，利用串并联求111得输出阻抗为：[(R3//)]//[R2(R1//)]

SC2SC1SC3

6.试求下列电路的电压传递函数，并据此画出它们的稳态频率特性曲线（对数幅频特性和相频特性）。

－4－

第1章习题解答 R1LRLvivo(a)R1R2C1C2

vivo(b)解：对图（a）所示电路，电压传递函数为：

H(S)voRLR/(RRL)L1SviR1SLRL1

o其中oR1RL L幅频特性与相频特性分别为：

R/(RRL)，()H(j)arctan()H(j)L11(2)00对数幅频特性为：

A()20lgH(j)20lgRL10lg1()2

R1RL0幅频特性图为：

)A(20lgRLR1RL0.10.20.512510/o相频特性图为：

()0-10-20-30-40-50-60-70-80-900.010.020.050.10.20.5125102050100

/0对图（b）所示电路，电压传递函数为：

－5－

第1章习题解答

H(S)vo1 vi1S(R1C1R2C2R1C2)S2R1R2C1C2设：则 aR1C1R2C2R1C2bR1R2C1C2

H(S)vo1vi1aSbS22, 21(1S22aa4baa4b)(1S)2222 令：1aa4b2aa4b，并设2>1>0，则：H(j)

(1j)(1j)12这是一个两个转折点低通网络。H(j)1()21()212()H(j)arctan()arctan()

12对数幅频特性为：

A()20lgH(j)10lg1()210lg1()2

12幅频特性图(渐近波特图)为： 1A()0相频特性图(渐近波特图)为：

()0-450-1800 －6－

第1章习题解答

7.试求下图电路的电压传递函数，并据此画出它的稳态频率特性曲线（对数幅频特性和相频特性）。

Rs+gmv2R1C1R2C2+RLvLvsv2 R1//解：

v2vs1SC11RSR1//SC1

vLgmv2(R2//1//RL)SC2由上两式求得电压传递函数为：

R1R1RSgmRL//R2v H(S)Lvs1SC1R1//RS1SC2RL//R2R111, 2, H0(gmRL//R2)令：1，设2>1>0 C1R1//RSC2RL//R2R1RS则：H(j)H0(1j)(1j)12

这是一个两个转折点低通网络。

H0 H(j)1()21()212()H(j)arctan()arctan()

12对数幅频特性为：

A()20lgH(j)20lgH010lg1()210lg1()2

12幅频特性图为：

－7－

第1章习题解答

A()20lgH00相频特性图为：

()180013500

－8－

篇2：第1章电路分析基础习题解答

1.1 如何区分直流电磁系统和交流电磁系统？如何区分电压线圈和电流线圈？

答：直流电磁铁铁心由整块铸铁铸成，而交流电磁铁的铁心则用硅钢片叠成，以减小铁损。直流电磁铁仅有线圈发热，线圈匝数多、导线细，制成细长形，且不设线圈骨架，铁心与线圈直接接触，利于线圈的散热。交流电磁铁由于铁心和线圈均发热，所以线圈匝数少，导线粗，制成短粗形，吸引线圈设有骨架，且铁心与线圈隔离，利于铁心与线圈的散热。1.2 交流电磁系统中短路环的作用是什么？三相交流电磁铁有无短 路环？为什么？

答：交流接触器线圈通过的是交变电流，电流正负半波要经过零点，在电流过零点时线圈电磁吸力接近于零，如此动铁芯会与静铁芯发生振动和噪声。在铁心端面上开槽安放短路环后，交变的磁通使得短路环产生同频交变感应电流，该电流使短路环内产生与铁心磁通变化相反的逆磁通。如此在铁心端面上，短路环内的磁通与环外磁通在时间上错开，避免了吸力过零产生噪声和振动现象。

没有短路环，因为短路环是在电流过零时产生感应电流维持铁芯吸合，三相交流电磁铁一相电流过零时其余两相不为零，铁芯还是吸合的，因此不再需要短路环。第一章习题解答

1.3 交流电磁线圈误接入直流电源、直流电磁线圈误接入交流电 源，将发什么问题？为什么？

答：交流电磁线圈误接入对应直流电源 ,时间长了有可能将线圈烧掉，因为交流线圈的电感一般很大，其电阻阻值较小，所以当通直流电源后，电流会很大，电磁阀不会动作。直流电磁线圈误接入对应交流电源，不会有什么影响，因为直流电磁线圈的阻值大，相应的电感也大，一般比交流电磁线圈的大。

1.4电弧是如何产生的？有哪些危害？直流电弧与交流电弧各有什么特点？低压电器中常用的灭弧方式有哪些？

答：开关触头在大气中断开电路时，如果电路的电流超过 0.25～1A，电路断开后加在触头间的电压超过 12～20V，则在触头间隙（又称弧隙）中便会产生一团温度极高、发出强光和能够导电的近似圆柱形的气体。电弧的危害：(1)延长了切断故障的时间；(2)高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；(3)形成飞弧造成电源短路事故；(4)电弧是造成电器的寿命缩短的主要原因。

1.4电弧是如何产生的？有哪些危害？直流电弧与交流电弧各有什么特点？低压电器中常用的灭弧方式有哪些？

交流是成正弦变化的，当触点断开时总会有某一时刻电流为零，此时电流熄灭。直流电弧由于其不过零点，导致开关不能断开电弧，与交流电相比，直流电弧不易熄灭。机械性拉弧、磁吹式灭弧、窄缝灭弧、栅片灭弧法、固体产气灭弧、石英砂灭弧、油吹灭弧、气吹灭弧等。1.5 接触器的主要结构有哪些？交流接接触器和直流接触器如何区分？

答：接触器的结构主要由电磁系统，触头系统，灭弧装置和其他部件等组成。直流接触器与交流接触器相比，直流接触器的铁心比较小 ,线圈也比较小 ,交

流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的。线圈做成有支架式 ,形式较扁。因为直流电磁铁不存在电涡流的现象，区分方式如下：(1)铭牌：AC是交流，DC是直流；(2)灭弧罩：交流接触器设有灭弧装置，以便迅速切断电弧，免于烧坏主触头，大的有灭弧栅片。直流接触器由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧；(3)极数：交流的主极为

三、直流的主极为二；(4)线圈的铁芯和衔铁：交流的为分片硅钢片、直流为整体式）。1.6 交流接触器在衔铁吸合时，线圈中会产生冲击电流，为什么？直流接触器会产生这种现象吗？为什么？

答：交流接触器的线圈是一个电感，是用交流电工作的。吸合前线圈内部没有铁心，电感很小，阻抗也就很小，所以电流大；吸合后铁心进入线圈内部，电感量增大，阻抗增大，所以电流就降下来了。直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻，所以不会产生冲击电流。1.7 中间继电器的作用是什么？中间继电器与接触器有何异同？

答：中间继电器的作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大即增大触头容量的继电器。

中间继电器的触头对数多，触头容量较大（额定电流 5A～10A），动作灵敏。其主要用途是当其它继电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大触头数目，起到中转或变换作用；接触器触点有主触点和辅助触点之分，而中间继电器没有主、辅助触点之分。1.8 对于星形联结的三相异步电动机能否用一般三相结构热继电器作断相保护？为什么？对于三角形联结的三相异步电动机必须使用三相具有断相保护的热继电器，对吗？

答：可以。因为热继电器内部有双金属片。当电机电源缺相时，包括机械方面的原因造成机堵转，电机的电流会增加。电流增加使金属片受热到一定程度，根据热膨胀系数的不同金属片会分开。从而来断开热继电器的辅助触头，被控制的接触器会释放，切断电源，热继电器有过热过载保护，保护电机不会因为电流的增加被烧坏。必须使用三相具有断相保护的热继电器。三角形接法的电动机，线电流是相电流的 1.732倍。当发生断相时，线电流等于相电流。同样的相电流下，断相时的线电流较小，造成普通热继电器在断相时保护灵敏度下降，因此要用断相热继电器才行。

1.9 试比较电磁式时间继电器、空气阻尼式时间继电器、电动式时间继电器与电子式时间继电器的优缺点及应用场合？ 答：

1、电磁式时间继电器是根据电磁阻尼原理产生延时的 ,延时时间短(0.3~1.6s)，但它结构比较简单，通常用在断电延时场合和直流电路中。

2、空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的，其结构简单，价格便宜，延时范围大(0.4~180s)，但延时精确度低。

3、电动式时间继电器的原理与钟表类似，它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时的。这种继电器延时精度高，延时范围宽(0.4~72h)，但结构比较复杂，价格很贵。

4、电子式时间继电器又称为晶体管式时间继电器，它是利用延时电路来进行延时的，这种继电器精度高，体积小。

1.10 在电动机的控制电路中，热继电器与熔断器各起什么作用？两者能否互相替换？为什么？

答：热继电器主要是起到过载保护作用还有因三相电流不平衡、缺相引起的过载保护，而保险丝主要起短路保护作用和限流保护。

两者不能互相替换，热继电器内部结构具有热惯性作用，当线路发生短路时热继电器需要内部的保护机构一定时间来发热令原本是常闭的触点断开，响应时间自然要比保险丝要长，起不到及时的保护作用，而且热继电器当常闭触点断开后（令控制回路断开）过来一段时间内部的保护机构慢慢的冷却后原本断开起保护的常闭触点又复位闭合了，此时如果短路还没有解决的，常闭触点又一次的断开，这样如此的循环下去。1.11 在使用和安装 HK系列刀开关时，应注意些什么？铁壳开关的结构特点是什么？试比较胶底瓷盖刀开关与铁壳刀开关的差异及各自用途？

答：1.电源进线应接在静触点一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触点一边的出线端。这样当开关断开时，闸刀和熔丝均不带电，以保证更换熔丝时的安全。

2.在合闸状态下，刀开关的手柄应该向上，不能倒装或平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。特点：(1)设有连锁装置，保证在合闸状态下开关盖不能开启，而开启时不能合闸，以确保操作安全；(2)采用储能分合闸方式，在手柄转轴与底座之间装有速动弹簧，能使开关快速接通或断开，与手柄操作速度无关，这样有利于迅速灭弧。

差异及各自用途：胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座等组成，结构简单、价格便宜、使用维修方便，得到广泛应用。主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。铁壳刀开关主要由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成。刀开关具有灭弧装置，一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。

1.12 低压断路器具有哪些脱扣装置？试分别说明其功能。

答：自由脱扣器：靠操作机构手动或自动合闸，将主触头锁在合闸位置上；电磁脱扣器：当回路短路时，电磁脱扣器的衔铁吸合，从而使脱扣机构动作；

欠压脱扣器：当电路失压时，失压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作；

热脱扣器：当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，使自由脱扣机构动作；

分励脱扣器：作为远距离控制分断电路之用。

1.14 按钮与行程开关有何异同点？什么是主令控制器？作用是什么？

答：按钮与行程开关的工作原理相同，区别在于：行程开关不是靠手的按压，而是利用生产机械运动部件的挡铁碰压而使触头动作。

主令电器是用来接通或分断控制电路，以发出指令或用于程序控制的开关电器。主要有：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。

第二章部分习题解答

1.电气系统图主要有哪些？各有什么作用和特点？ 答：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。

电气原理图：根据控制线图工作原理绘制，具有结构简单，层次分明。主要用于研究和分析电路工作原理。电气布置安装图：主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置，为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。

电气安装接线图：是为了进行装置、设备或成套装置的布线提供各个安装接线图项目之间电气连接的详细信息，包括连接关系，线缆种类和敷设线路。

2.电气原理图中电QS、FU、KM、KA、KT、KS、FR、SB、SQ分别代表什么电气元件的文字符号？

答：QS 刀开关、FU 熔断器、KM接触器、KA 中间继电器、KT 时间继电器、KS 速度继电器、FR 热继电器、SB 按钮、SQ 行程开关。

3.电气原理图中，电器元件的技术数据如何标注？ 答：可以采用下面两种方法：

（1）电气元件明细表：元器件名称、符号、功能、型号、数量等；（2）用小号字体注在其电气原理图中的图形符号旁边。

4.什么是失电压、欠电压保护？采用什么电器元件来实现失电压，欠电压保护？

答：失电压保护：当电力元件失去电压时执行相应保护动作(如断路器跳闸)的保护方式。主要采用接触器来进行保护。欠电压保护：是指在供电过程中由于某种原因，会出现电网电压急剧降低，此时，开关自动跳闸，切断供电电源。主要采用接触器和电压继电器来进行保护。

5.点动、长动在控制电路上的区别是什么？试用按钮、转换开关、中间继电器、接触器等电器，分别设计出既能长动又能点动的控制线路。

答：点动按钮两端并未并联上能实现自锁功能的接触器常开触点，反之，长动按钮两端并联了自锁按钮。

图自己画

7.在电动机可逆运行的控制线路中，为什么必须采用联锁环节控制？在图2.7(c)中已采用了机械联锁，为什么还要采用电气联锁？若两种触头接错，线路会产生什么现象？ 答：(1)联锁控制是在控制线路中一条支路通电时保证另一条支路断电。电气互锁控制过程为从一个运行状态到另一个运行状态必须经过停止既“正-停-反”。双重互锁从一个运行状态到另一个运行状态可以直接切换既“正-反-停”。

(2)机械互锁具有滞后特性，往往在0.1秒之后才会响应。因此，一方面为提高可靠性，机械联锁在一些场合可靠性是无法保证的，如长距离、频繁动作等场合。另一方面为保护元件，如线圈，如误操作，机械部分卡住，线圈长时间带电就会烧坏的。(3)不能正常运转。

8.某机床的主轴和油泵分别由两台笼型异步电动机M1和M2来拖动。试设计控制线路，其要求如下：①油泵电动机M2启动后主轴电动机M1才能启动；②主轴电动机能正反转，且能单 独停车；③该控制线路具有短路、过载、失压欠压保护。

9.什么叫直接启动？直接启动有何优缺点？在什么条件下可允许交流异步电动机直接启动？

答：直接启动：将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。

主要优点：简单、方便、经济和启动时间短，其启动电流对电网的不利影响会随着电源容量的增加而减小。

主要缺点：当电动机容量较大(大于10kw)，启动时产生较大的启动电流，会引起电网电压下降。交流异步电动机直接启动受到电源容量的限制，一般仅适用于功率在 10kw以下的电动机。

10.什么叫降压启动？有哪几种方法？各有什么特点及适用场合？

答：降压启动：利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机起动运转后，再使其电压恢复到额定值正常运行。降压启动方法： 笼型异步电动机：

(1)定子绕组中串接电阻降压起动；特点：起动转矩小，加速平滑，但电阻损耗大。场合：电动机容量不大，起动不频繁且平稳。

(2)Y/△降压起动特点：起动转矩小，仅为额定值的1/3；转矩特性差(起动转矩下降为原来的l／3)。场合：电动机正常工作时定子绕组必须△接，轻 载起动。

(3)自耦变压器降压起动；特点：起动转矩大(60%、80%抽头)，损耗低，但设备庞大成本高。场合：重载起动。

(4)延边三角形降压起动。特点：起动时，定子绕组接成延边三角形，以减小起动电流，待电动机起动后，再换接成三角形，使电动机在全压下运行。场合：要求启动转矩较大的场合绕线式异步电动机：(1)转子绕组串电阻降压起动；特点：启动前，启动电阻全部接入电路，随启动过程可将电阻逐段切除。场合：不可逆轧机、起重运输机、高炉料车卷扬等。

(2)转子绕组串接频敏变阻器降压启动。频敏变阻器的特点是其电阻随转速上升而自动减小。特点：结构简单，价格便宜，制造容易，运行可靠，维护方便，能自动操作等。场合：无适用于大、中容量电动机的重载起动。

11.试设计按时间原则控制的三相笼型异步电动机串电抗器降压启动控制线路？

15.设计一个控制线路，三台笼型异步电动机工作情况如下：M1先启动，经10s后M2自行启动，运行30s后M1停机并同时使M3自启动，再运行30s后全部停机？

17.什么叫反接制动？什么叫能耗制动？各有什么特点及适 用场合？

答：反接制动：是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，从而产生制动转矩的一种制动方法。

特点：制动力强、停转迅速、无需直流电源；缺点是制动过程冲击大，电能消耗多 应用场合：不经常启动，电动机容量不大(10KW以下)的设备。

能耗制动：即在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用已达到制动的目的。

特点：它比反接制动所消耗的能量小，其制动电流比反接制动时要小得多，而且制动过程平稳，无冲击，但能耗制动需要专用的直流电源。

应用场合：适用于电动机容量较大和起制动频繁的场合。

篇3：第1章电路分析基础习题解答

1-1 答：电路中的电阻公式为：Rll，磁路中的磁阻公式为：Rm sA从上面两个公式可以看出电阻与材料长度成正比，而与材料电导率和材料横截面积成反比；磁阻与材料长度成正比，而与材料磁导率和材料横截面积成反比。

1-2 答：磁路中的磁阻公式为：Rml，磁阻除了与磁路材料的的结构和尺寸有关外，A还与材料的磁导率成反比。因此，磁路的结构和尺寸确定不变，磁路材料的磁导率变化时，磁阻仍然变化，磁导率越大，磁阻越小，反之，磁导率越小，磁阻越大。

1-3 答：

（1）直流磁路中磁通恒定，励磁绕组中无感应电动势；而交流磁路中磁通随时间交变，因而会在励磁绕组中产生感应电动势。

（2）直流磁路中无铁芯损耗，而交流磁路中有铁芯损耗。

（3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变；而直流磁路中不会产生。

1-4 答：电机和变压器中的磁路材料常用软磁材料，如硅钢片，热轧硅钢片和冷轧硅钢片。软磁材料的特点是其磁导率较高，矫顽力、剩磁和最大磁能积较小，容易退磁。

1-5 答：交流电不仅用于灯管或灯泡照明，还用于含有线圈的变压器和电机。在照明系统中，交流电的频率低于50赫兹时，灯管或灯泡就开始比较明显地闪烁，对眼睛刺激较大，长时间处于这种环境中，眼睛会被损害，但变压器和电机铁损耗会明显降低；当交流电的频率高于50赫兹较多时，变压器和电机损耗明显增大，传输线的电阻也明显增大，但照明系统中灯管或灯泡闪烁不明显。鉴于以上情况，既要兼顾照明系统还要兼顾交流电传输系统、变压器和电机，我国交流电系统频率定为50赫兹，日本和欧美国家交流电系统频率定为60赫兹。

1-6 答：在磁路系统中，将材料的磁导换成电抗，实际是将磁路计算换成了电路计算，因为磁路计算比较困难，大多数磁路问题需要进行数值计算，而电路计算比较简单，可以求出解析解。因此，在本科阶段一般都是将磁路换算成电路进行计算，在研究生阶段，可以直接进行数值计算。

1-7 答：电力拖动系统是以电动机为动力带动不同机械系统进行运转，从而拖动负载运行，它通常包括电动机、工作机构、传动机构、控制设备和电源五部分。电力拖动系统如机床、电动汽车、电梯、轧钢机、纺织机等。

1-8 答：负载机械特性与电动机机械特性的交点是电动机的工作点。

1-9 答：根据运动方程式：TeTLJd，系统的运动状态由电磁转矩和负载转矩共同决dt定，当TeTL时，系统处于稳定或静止状态；当TeTL时，系统处于加速运行状态；当TeTL时，系统处于减速运行状态。

1-10 解：根据磁路欧姆定律：FNiHlBll，可计算所需要的磁动势为： AFNi622Al0.250.005A4000410722104

需要的电流为：

i F6221.244A N5001-11 解：铁芯段的磁阻Rm1为：

Rm1l0.250.0021.234105A/Wb 74A40004102210空气气隙段的磁阻Rm2为：

Rm2l0.002539.810A/Wb 74A4102210铁芯段的磁压为：

Rm10.0051.234105617A

空气气隙段的磁压为：

Rm20.00539.810519900A

需要总的磁动势为

FH1l1H2l2Rm1Rm26171990020517A需要的电流为

iF2051741.034A N500从上述计算结果可知，尽管空气气隙很小，但分得的磁压比较大，主要是因为铁芯的磁导率是空气磁导率的4000倍造成的。

1-12 解：磁路中总磁动势为：

F500402001018000A 磁路中的磁场强度H为：

H500402001090000A/m

0.2磁路总磁阻为

Rml0.239.81A/Wb 7A4000410通过磁路的磁通为：

F18000452.15Wb Rm39.81左边磁路的磁压为

50040900000.0524500A

右边磁路的磁压为

20010900000.056500A

1-13 解：额定转矩为：

TN

PNP7.010009.55N9.552nNnN1450

6046.10Nm起动转矩为：

起动瞬间加速度为：

TstkstTN1.546.1069.15Nm

d11(TstTL)(69.1546.10)dtJ1200.192rad/s2

1-14 解：假定电车为恒转矩负载，电车正常行驶时，负载为制动性质，负载转矩特性在第一象限；下坡时，负载为拖动性质，负载转矩特性在第二象限。其负载转矩特性如图1-1所示。

图7-1电车正常行驶和下坡时的转矩特性

1-15 解：各级速比为：

j1n8503.04 n1280

j2n12804.31 ng65总速比为：jj1j23.044.3113.10 折算到电动机轴上的等效飞轮矩为：

2222GDGDGDGD4g22223GD2GDdGDLGDdGD1222j1j

790.56280.629851106.14Nm3.04213.102

1-16 解：根据他励直流电动机的性质及其调速特性可知：

nmaxnN1950r/min

maxn

篇4：新型分离技术习题解答——第4章

4-1采用气体渗透膜分离空气（氧21％，氮79％），渗透物中氧浓度达78％。试计算膜对氮气的截留率R和过程的分离因子α，并说明这种情况下哪一个参数更能表达该过程的分离状态。

解：截留率：

R=1分离因子：

o7822217913.34

cN2,pcN2,F122790.7215

2N2对于气体膜分离，以分离因子表示膜的选择性为宜。

4-3 用渗透汽化膜过程进行异丙醇脱水。在80℃下，所用亲水复合膜厚为8μm，该膜对异丙醇的渗透通量可忽略不计。测得不同含水量的异丙醇进料液透过膜的水通量数据如下： 料液中含水量/％（质量）水通量/{kg/(m2·h)}

0.03 0.12

0.45 0.82

1.46 2.12

已知水在无限稀释溶液中的活度系数为3.9，且在以上浓度范围内不变。试画出水通量随溶液浓度及活度的变化曲线；计算各组成下水的渗透系数{cm3·cm/(cm2·s·kPa)}。解：查表得异丙醇的Antoine方程常数，并计算其饱和蒸气压：

3640.200P异丙醇exp9.7702-0.092MPa

35353.54查饱和水性质表得80℃下水的饱和蒸气压及密度：P水0.04739MPa 971.8kg/m3 水的渗透系数可用下式计算：

JAQApAxAA02f2ApyA0p0JQA0ApAxA

A计算结果见下表：

名称 含水量/% 水通量/kg/(m2·h)水的摩尔分数 水的活度 水渗透系数 cm3·cm/(cm2·s·kPa)1 0.01 0.03 0.0326 0.1270 1.14E-12

0.02 0.12 0.0637 0.2484 2.33E-12

0.03 0.45 0.0935 0.3645 5.96E-12

0.04 0.82 0.1220 0.4756 8.32E-12

0.05 1.46 0.1493 0.5821 1.21E-11

0.06 2.12 0.1754 0.6842 1.50E-11

水通量随溶液浓度及活度的变化曲线如下：（左Y轴为摩尔分数，右Y轴为活度，X轴为渗透系数）0.180.160.70.60.140.120.100.080.060.20.040.020.004.00E-0128.00E-0121.20E-0111.60E-0110.10.00.50.40.3A

4-4 蒸汽渗透或气体分离过程中，原料和渗透物压强比一定，且原料液流与渗余液流的浓度近似相等时，渗透物浓度最高。今已知某一复合膜对空气中甲苯蒸汽浓度为0.5℅（体积）时的渗透选择性为200，分别计算压强比为10、100和1000时的渗透物组成。解：已知pFpPq为定值，PAPB200，且原料液流与渗余液流的浓度近似相等

∵对于二元混合气体，忽略边界层作用，其渗透量可用下式计算：

JAHADAlmxApFyApP

JBHBDBlmxBpFyBpP

当无吹扫气体时，两通量之比即为渗透气体的摩尔分率之比：

JAJByAyBHADAxApFyApPHBDBxBpFyBpPPAxApFyApPPBxBpFyBpPPAxAqyAPBxBqyB

（1）：pFpPq10

带入方程：yA1yA2000.00510yAyA0.995101，解方程得：yAq105%（2）：pFpPq100

带入方程：yA1yA2000.005100yA0.9951001yA，解方程得：yAq10029%

（3）：pFpPq1000

带入方程：yA1yA2000.0051000yAyA0.99510001，解方程得：yAq100048%

4-5 用间歇渗透汽化过程脱除发酵液中的丁醇。当发酵液中丁醇浓度从6℅降至0.6℅时，其体积减少了13℅，试计算渗透物中丁醇的浓度。

解：设发酵液初始体积为V，当发酵液中丁醇浓度从6℅降至0.6℅时，n丁醇=6%V0.6%113%V

n丁醇V6%V0.6%113%V13%V∴渗透物中丁醇的浓度cP,丁醇=42.1%

4-6 某一气体富氧过程，其跨膜压强比ph/pl=5，且设进料浓度近似与截留物浓度相等xf≈xr，原料空气含氧21℅。分别计算选择性为p氧气/p氮气=2.0、2.2、3.0、5.0和10时的渗透物中氧的浓度。

解：已知phplq5为定值，且设进料浓度近似与截留物浓度相等xfxr

根据本章习题4-4所推导的公式：

JAJByAyBPAxApFyApPPBxBpFyBpPO2PAPBxAqxBqyAyB

对于PO2PN22.0，方程为PO2PN2yO21yO22.00.215y0.7951yO2，解方程得：yO31%

2同理可得2.23.05.010时的yO2值分别为33%38%46%57%

4-7 用改性聚二甲基硅氧烷为皮层（1μm）的复合膜分离二氧化碳和氮气混合物。假定进料混合物的物质的量（mol）之比，二氧化碳/氮气=1/4，原料侧压力为ph=0.25MPa，渗透物侧压力为pp=0.05MPa。原料流量为qf=10000m3(STP)/h。两种气体的渗透系数分别为P co2=81barrer、PN2=5.3barrer。假设原料和渗透物侧的气体完全混合。试计算渗透物组成、二氧化碳通量及回收率。解：CO/N2PCO2/PN281/5.3, 压强比ph/p15 渗透物组成可由下式计算：

5B0.51xr,i0.5150.21.175

114.3xp,CO22BBxr,i10.5521.1751.17515.30.214.30.50.60

根据质量衡算可求出二氧化碳回收率

qrqfqp10000qp

xf,COqfxp,COqpxr,COqr

2220.5100.6qp0.2(10000qp)

qp7500m/h

0.67.54343所以二氧化碳回收率为：

CO2进而二氧化碳的通量：

JCO20.51010 0.9PCO2[lphxr,CO2p1xp,CO2]338110[104101900.2380.6]

1.2310cmSTP/cm2s

4-8 用不对称聚亚苯基氧复合膜进行空气富氮。分离层膜厚为1μm，该膜对氧的渗透率PO2为50barrer，膜的分离因子为4.2，进料流中的操作压力为1MPa，渗透物流侧的压力为0.1MPa，假定空气中氮浓度为

330.79，渗余物中氮浓度增大到0.95，渗余物流量为qf=10m/h。现要求生产含氮95℅的富氮气10m/h，试计算单级过程所需膜面积和能量消耗。

解：第一段的截留物作为第二段的原料xr,1xf,2,qr,1qf,2。已知第二段qr,210m/h，原料侧氧的对

3数平均浓度为：

x2xf,2xr,2lnxf,2xr,20.100.050.072

0.10ln0.05（1）：先计算第二段，氧浓度从10%降到5%。

ON224.PrPtPh110 0.1xr,i110.072B0.512.4225 0.513.20.10.11PrPr渗透物中氧的浓度

xp,CO22BBxr,i1Pr0.524.22.42252.42250.0723.20.10.50.2

由物料衡算可以求出原料和渗透物流量，进而求出所需膜面积。

qf,2qp,210

0.q1f,20.q2p0,210 0.05得：

qf,215m/h 和 qp,2=5m/h

PO232phx2plxp,20.137(100.0721.00.2)0.071m(STP)/mhbar

l333JO2qO2qp0.201m/h

第二段膜面积：

A2qO/JO221.00.0713214.08m

（2）：计算第一段： qr,1qf,215m/h

x10.210.100.148

0.21ln0.1第一段中氧的对数平均浓度： xr,i110.148B0.512.8025 0.513.20.10.11PrPr渗透物中氧浓度

xp,CO22BBxr,i1Pr0.524.22.80252.80250.1483.20.10.q36p,130.50.36

10.2q1f,1则

qf,1qp,130.115得：

qf,125m/h 和 qp,1=10m/h

PO32JO22phx1plxp,10.137(100.1481.00.36)0.153m(STP)/mhbar

lqO2qp0.363.6m/h 3第一段膜面积：

A1qO2JO23.60.15324.52

2故总膜面积 ：

A总A1A2386m

表明有可能得到两股产物流，即第一段的富氧物流和第二段的富氮物流，如下图所示：

4-9 四种具有不同分离因子的膜，分别用于渗透蒸发脱除恒沸酒精中的水制备无水乙醇，假定分离因子及总透过量Q与组成无关，四种膜的分离因子分别为10、50、100、1000。若进料混合物中的乙醇质量分数为95℅，试计算制成乙醇质量分数为99.5℅的产品1kg/h所需要的膜面积、进料量、透过量、透过物组成及乙醇的回收率。

解：（1）：分离因子110，wf95%，设透过物乙醇含量为wp，总透过量为Qp，进料量为Qf

(100wp)/wp(100wf)/wf(100wp)/wp(10095)/95 ∵10wp65.5%

∴对物料中乙醇做物料守恒：

Qp195%Qpwp199.5%Qp66.5%199.5%

解上述方程得：Qp0.152kg/hQfQp11.152kg/h ∴乙醇的回收率：QRQf11.152100%86.8%

（2）：分离因子150，wf95% ∵(100wp)/wp(100wf)/wf(100wp)/wp(10095)/9550wp27.5% ∴对物料中乙醇做物料守恒：

Qp195%Qpwp199.5%Qp27.5%199.5%

解上述方程得：Qp0.0666kg/hQfQp11.0666kg/h ∴乙醇的回收率：QRQf11.0666100%93.7%

（3）：分离因子1100，wf95% ∵(100wp)/wp(100wf)/wf(100wp)/wp(10095)/95100wp16.0%

∴对物料中乙醇做物料守恒：

Qp195%Qpwp199.5%Qp16.0%199.5%

解上述方程得：Qp0.0570kg/hQfQp11.0570kg/h ∴乙醇的回收率：QRQf11.0570100%94.6%

（4）：分离因子11000，wf95%

(100wp)/wp(100wf)/wf(100wp)/wp(10095)/95∵1000wp1.86%

∴对物料中乙醇做物料守恒：

Qp195%Qpwp199.5%Qp1.86%199.5%

篇5：第1章电路分析基础习题解答

TCP应用编程

习题05 参考解答

1．TCP有哪些主要特点？ 【解答】

TCP最主要的特点是：

（1）是面向连接的传输层协议；

（2）每个TCP连接只能有两个端点，而且只能一对一通信，不能一点对多点直接通信；

（3）通过TCP连接传送的数据，能保证数据无差错、不丢失、不重复地准确到达接收方，并且保证各数据到达的顺序与数据发出的顺序相同；（4）数据以字节流的方式传输；（5）传输的数据无消息边界。

2．简要回答编写基于TCP的服务器端和客户端程序的一般步骤。【解答】

使用对套接字封装后的类，编写基于TCP的服务器端程序的一般步骤为：

（1）创建一个TcpListener对象，然后调用该对象的Start方法在指定的端口进行监听。

（2）在单独的线程中，循环调用AcceptTcpClient方法接受客户端的连接请求，并根据该方法的返回的结果得到与该客户端对应的TcpClient对象。（3）每得到一个新的TcpClient对象，就创建一个与该客户对应的线程，在线程中与对应的客户进行通信。（4）根据传送信息的情况确定是否关闭与客户的连接。

使用对套接字封装后的类，编写基于TCP的客户端程序的一般步骤如下：（1）利用TcpClient的构造函数创建一个TcpClient对象。（2）使用Connect方法与服务器建立连接。

（3）利用TcpClient对象的GetStream方法得到网络流，然后利用该网络流与服务器进行数据传输。（4）创建一个线程监听指定的端口，循环接收并处理服务器发送过来的信息。（5）完成工作后，向服务器发送关闭信息，并关闭与服务器的连接。

3．解决TCP的无消息边界问题有哪些常用的方法？

【解答】

常用的方法有三种：

（1）发送固定长度的消息。适用于信息长度固定的场合。（2）将消息长度与消息一起发送。此方法适用于任何场合。

（3）使用特殊标记分隔消息。适用于消息本身不包含特殊标记的场合。

4．简述异步编程的两种模式。【解答】

（1）基于事件的异步设计模式

该模式用事件驱动模型实现异步方法。这种模式用单独的线程在后台执行耗时的任务，当后台任务完成时，就自动触发对应的事件。该模式既具有多线程应用程序的优点，同时也隐匿了多线程设计中固有的许多复杂问题。

（2）基于IAsyncResult的异步设计模式

基于IAsyncResult的异步设计模式通过前缀分别为“Begin”和“End”的两个方法实现开始和结束异步操作，每个Begin方法都必须有一个与其对应的End方法。程序在调用Begin方法后，调用该方法的线程会继续执行其下面的语句，同时该方法用另一个单独的线程执行异步操作，当异步操作完成后，会返回一个实现IAsyncResult接口的对象，循环判断该对象的IsCompleted属性，来决定异步操作是否完成。调用Begin方法后，程序调用End方法来结束异步操作。

编写一般异步操作的应用程序时，建议尽量使用基于事件的异步设计模式，因为它能有效地提高项目开发效率和质量，同时也降低了异步编程的复杂度。

第16章

TCP应用编程

5．如果要在服务器进行监听的同时进行其他操作，异步套接字需要提供那些方法？ 【解答】

异步套接字需要提供那些方法：（1）需要开始接受网络连接请求的方法

（2）需要一个处理连接请求并开始发送或接收网络数据的回调方法（3）需要一个结束发送或接收数据的方法

6．简述利用轮询方式的异步设计模式控制同步方法的实现思路。【解答】

篇6：发电厂电气部分第一章习题解答

第一章 能源和发电

1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。

答：第一、机械能。它包括固体一流体的动能，势能，弹性能及表面张力能等。其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。

第二、热能。它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运行的强度。

第三、化学能。它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。

第四、辐射能。它是物质以电磁波形式发射的能量。如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。

第五、核能。这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。释放巨大核能的核反应有两种，邓核裂变应和核聚变反应。

第六、电能。它是与电子流动和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。

1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？

答：

一、按获得方法分为一次能源和二次能源；

二、按被利用程度分为常规能源和新能源；

三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；

四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。

电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。

随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。

1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？

答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。

按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂；超临界压力发电厂。

发电厂电气部分习题解答

篇7：第1章电路分析基础习题解答

6-1

一台三相笼型异步电动机铭牌数据为：额定电压，额定转速，额定频率，定子绕组Y联接。由实验测得定子电阻，定子漏感，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感，转子电阻，转子漏感，转子参数已折合到定子侧，忽略铁心损耗。

（1）．画出异步电动机T型等效电路和简化等效电路；（2）．额定运行时的转差率，定子额定电流和额定电磁转矩；（3）．定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流；（4）．定子电压和频率均为额定值时，临界转差率和临界转矩，画出异步电动机的机械特性。

解：（1）．异步电动机T型等效电路和简化等效电路

（2）．额定运行时的转差率

根据简化等效电路，定子额定电流

额定电磁转矩，其中，（3）．定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流

（4）．定子电压和频率均为额定值时，临界转差率

和临界转矩

异步电动机的机械特性

6-2

异步电动机参数如6-1题所示，画出调压调速在和时的机械特性，计算临界转差率和临界转矩，分析气隙磁通的变化，在额定电流下的电磁转矩，分析在恒转矩负载和风机类负载两种情况下，调压调速的稳定运行范围。

解：调压调速在和时的机械特性

临界转差率

时，临界转矩

气隙磁通

时，临界转矩

气隙磁通

带恒转矩负载工作时，稳定工作范围为，带风机类负载运行，调速范围。

6-3异步电动机参数如6-1题所示，若定子每相绕组匝数，定子基波绕组系数，定子电压和频率均为额定值。求：（1）．忽略定子漏阻抗，每极气隙磁通量和气隙磁通在定子每相中异步电动势的有效值；（2）．考虑定子漏阻抗，在理想空载和额定负载时的和；（3）．比较上述三种情况下，和的差异，并说明原因。

解：（1）．忽略定子漏阻抗，（2）．考虑定子漏阻抗，在理想空载时同（1）

额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

（3）．忽略定子漏阻抗时，不考虑定子漏阻抗压降，理想空载时，定子漏阻抗压降等于零，两者相同。考虑定子漏阻抗时，定子漏阻抗压降使得和减小。

6-4

接上题，（1）．计算在理想空载和额定负载时的定子磁通和定子每相绕组感应电动势；（2）．转子磁通和转子绕组中的感应电动势（折合到定子边）；（3）．分析与比较在额定负载时，、和的差异，、和的差异，并说明原因。

解：（1）．定子磁通和定子每相绕组感应电动势

理想空载时，忽略励磁电流（下同），额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

理想空载和额定负载时的（2）．转子磁通和转子绕组中的感应电动势（折合到定子边）；

理想空载时，，额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

（3）．额定负载时，，离电机输入端远的反电势小。

6-5

按基频以下和基频以上，分析电压频率协调的控制方式，画出（1）恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性；（2）基频以下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性；（3）基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性；（4）画出电压频率特性曲线。

解：（1）恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性；（2）基频以下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性；（3）基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性；

（4）电压频率特性曲线

6-6

异步电动机参数同6-1题，逆变器输出频率等于额定频率时，输出电压等于额定电压。考虑低频补偿，当频率，输出电压。（1）求出基频以下，电压频率特性曲线的表达式，并画出特性曲线；（2）当时，比较补偿与不补偿的机械特性曲线，两种情况下的临界转矩。

解：（1）基频以下，电压频率特性曲线

（2）补偿与不补偿的机械特性曲线，两种情况下的临界转矩

当时，补偿后电压

临界转矩

不补偿

临界转矩

6-7

异步电动机基频下调速时，气隙磁通、定子磁通和转子磁通受负载的变换而变化，要保持恒定需采用电流补偿控制。写出保持三种磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式，若仅采用幅值补偿是否可行，比较两者的差异。

解：（1）．定子磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

（2）．气隙磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

（3）．转子磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

精确的补偿应该是幅值补偿和相位补偿，考虑实现方便的原因，也可仅采用幅值补偿。

6-8

两电平PWM逆变器主回路，采用双极性调制时，用“1”表示上桥臂开通，“0”表示上桥臂关断，共有几种开关状态，写出其开关函数。根据开关状态写出其电压空间矢量表达式，画出空间电压矢量图。

解：两电平PWM逆变器主回路：

采用双极性调制时，忽略死区时间影响，用“1”表示上桥臂开通，“0”表示下桥臂开通，逆变器输出端电压：，以直流电源中点为参考点

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

空间电压矢量图：

6-9

当三相电压分别为、、，如何定义三相定子电压空间矢量、、和合成矢量，写出他们的表达式。

解：A,B,C为定子三相绕组的轴线，定义三相电压空间矢量：

合成矢量：

6-10

忽略定子电阻的影响，讨论定子电压空间矢量与定子磁链的关系，当三相电压、、为正弦对称时，写出电压空间矢量与定子磁链的表达式，画出各自的运动轨迹。

解：用合成空间矢量表示的定子电压方程式：

忽略定子电阻的影响，即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。

当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量

电压空间矢量：

6-11

采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压恒定，如何协调输出电压与输出频率的关系。

解：直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定，零矢量作用时间增加，所以插入零矢量可以协调输出电压与输出频率的关系。

6-12

两电平PWM逆变器主回路的输出电压矢量是有限的，若期望输出电压矢量的幅值小于直流电压，空间角度任意，如何用有限的PWM逆变器输出电压矢量来逼近期望的输出电压矢量。

解：两电平PWM逆变器有六个基本空间电压矢量，这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区，根据空间角度确定所在的扇区，然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。

6-13

在转速开环变压变频调速系统中需要给定积分环节，论述给定积分环节的原理与作用。

解：由于系统本身没有自动限制起制动电流的作用，因此，频率设定必须通过给定积分算法产生平缓的升速或降速信号，6-14

论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律，实现方法以及系统的优缺点。

解：转差频率控制的规律为：

（1）在的范围内，转矩基本上与成正比，条件是气隙磁通不变。

（2）在不同的定子电流值时，按图5-43的函数关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。

转差频率控制系统的优点是：转差角频率与实测转速相加后得到定子频率，在调速过程中，实际频率随着实际转速同步地上升或下降，加、减速平滑而且稳定。同时，由于在动态过程中转速调节器ASR饱和，系统以对应于的最大转矩起、制动，并限制了最大电流，保证了在允许条件下的快速性。

转差频率控制系统的缺点是：转差频率控制系统是基于异步电动机稳态模型的，函数关系中只抓住了定子电流的幅值，转速检测信号不准确或存在干扰都以正反馈的形式传递到频率控制信号上来。

6-15

用题6.1参数计算，转差频率控制系统的临界转差频率，假定系统最大的允许转差频率，试计算起动时定子电流。

解：转差频率控制系统的临界转差频率

起动时定子电流，其中

第7章习题解答

7-1

按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为

现有三相正弦对称电流，，求变换后两相静止坐标系中的电流和，分析两相电流的基本特征与三相电流的关系。

解：两相静止坐标系中的电流

其中，两相电流与三相电流的的频率相同，两相电流的幅值是三相电流的的倍，两相电流的相位差。

7-2

两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换阵为

将上题中的两相静止坐标系中的电流和变换到两相旋转坐标系中的电流和，坐标系旋转速度。分析当时，和的基本特征，电流矢量幅值与三相电流幅值的关系，其中是三相电源角频率。

解：两相静止坐标系中的电流

两相旋转坐标系中的电流

当时，两相旋转坐标系中的电流

电流矢量幅值

7-3

按转子磁链定向同步旋转坐标系中状态方程为

坐标系的旋转角速度为

假定电流闭环控制性能足够好，电流闭环控制的等效传递函数为惯性环节，为等效惯性时间常数，画出电流闭环控制后系统的动态结构图，输入为和，输出为和，讨论系统的稳定性。

解：电流闭环控制后系统的动态结构图

转子磁链子系统稳定，而转速子系统不稳定。

7-4笼型异步电动机铭牌数据为：额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，额定频率，定子绕组Y联接。由实验测得定子电阻，转子电阻，定子自感，转子自感，定、转子互感，转子参数已折合到定子侧，系统的转动惯量，电机稳定运行在额定工作状态，假定电流闭环控制性能足够好。试求：转子磁链和按转子磁链定向的定子电流两个分量、。

解：由异步电动机稳态模型得额定转差率

额定转差

电流矢量幅值

由按转子磁链定向的动态模型得

稳定运行时，故，解得

转子磁链

7-5

根据题7-3得到电流闭环控制后系统的动态结构图，电流闭环控制等效惯性时间常数，设计矢量控制系统转速调节器ASR和磁链调节器，其中，ASR按典型II型系统设计，按典型I型系统设计，调节器的限幅按2倍过流计算，电机参数同题7-4。

解：忽略转子磁链的交叉耦合，电流闭环控制后系统的动态结构图

（1）

磁链调节器设计

转子磁链的等效传递函数，选用PI调节器，校正后系统的开环传递函数，令，则校正后系统的开环传递函数，等效开环传系函数，惯性时间常数，按设计。

（2）转速调节器ASR设计

忽略负载转矩及转子磁链的变化率，即，则转速的等效传递函数，校正后系统的开环传递函数，等效开环传系函数，中频段宽度按设计。

7-6

用MATLAB仿真软件，建立异步电动机的仿真模型，分析起动、加载电动机的过渡过程，电动机参数同题7-4。

7-7

对异步电动机矢量控制系统进行仿真，分析仿真结果，观察在不同坐标系中的电流曲线，转速调节器ASR和磁链调节器参数变化对系统的影响。

7-8用MATLAB仿真软件，对直接转矩控制系统进行仿真，分析仿真结果，观察转矩与磁链双位式控制器环宽对系统性能的影响。

7-9

根据仿真结果，对矢量控制系统直接转矩控制系统作分析与比较。

篇8：第1章习题(总论)

一、填空题

1.成本性态是指之间的依存关系。

2.成本会计的对象是指成本会计和的内容。

3.成本会计的七职能中，职能在成本会计中居于中心地位。

二、单项选择题

1.（）职能是对成本计划的实施进行监督，是实现成本决策既定目标的保证。

A.成本预测B.成本决策C.成本控制D.成本核算

2.成本有广义和狭义之分，其广义的成本指（）。

A.企业为生产经营产品而发生的一切费用B.产品生产成本

C.为生产经营产品而发生的经营管理费用D.财务费用

3.()是衡量企业经营活动质量的综合指标

A.生产成本B.产品成本C.销售费用D.管理费用

4.成本按形态分，可以分为（）。

A.产品成本和期间成本B.变动成本、固定成本和混合成本

C.直接成本和间接成本D.技术性变动成本和酌量性变动成本

三、多项选择题

1.以下哪几项属于管理费用（）。

A.客户服务成本B.研究与开发成本C.设计成本D.行政管理成本

2.建立成本会计的制度应遵循以下哪几个原则（）。

A.满足成本会计信息使用者的需要B.保证企业内部经济管理的要求

C.符合简便易行、节约有效的原则D.符合时效原则

3.成本会计的任务有（）

A.符合简便易行、节约有效的原则B.制定企业的目标成本，编制成本计划

C.分析、考核成本计划和定额的执行情况D.开展成本预测和决策活动

4.成本会计的内部组织形式通常有()两种组织形式。

A.集中B.非集中C.手工记账D.计算机记账

四、判断题

1．产品成本和期间成本的划分是相对的，两者此消彼长。（）

2.“四职能论”者认为成本会计的职能主要有反映职能、计划职能、预测职能和控制职能。（）

3.成本会计的组织就是设置成本会计机构和配备成本会计人员。（）

4.成本会计制度是组织和从事成本会计工作必须遵循的规范和具体依据。（）

五、简答题

1.成本的含义是什么？

2.制造业成本会计的对象是什么？

3.成本会计最基本的分类方式是哪种分类方式。它可以分为哪几种？