《电机与拖动基础》习题详细解答解析
《电机与拖动基础》习题详细解答
绪论
0.8解：（1）F1=I1N1-I2N2
（2）F2=I1N1+I2N2
（3）F3=I1N1-I2N2，因为加入气隙并不改变磁路总磁动势大小
（4）由于（3）中大部分磁动势都降落在气隙中，因此加在铁芯上的磁动势远小于（1）中铁芯上的磁动势，又因为两种情况下的铁芯长度大致相等，所以H1?H3，B1>>B3。因此在（3）中气隙和铁芯中的B相同，由B=μH，可知由于气隙中的μ远小于铁芯中的μ，所以H气隙?H铁芯。
0.10解：铁芯中的铁耗为P Fe=P1-P R=22-2=20W
输入端的功率因素cosφ=P1/S1=22/(110×1)=0.2
第一章变压器的工作原理和结构
1.6 解：原边额定电流为I N1=N
√3U =
√3×35
=82.5A
副边额定电流为I N2=N
3U =
3×10.5
=274.9A
第二章变压器的运行原理与特性
2.4解：由U1≈E1=4.44fN1Φm可知，变压器外加电压U1不变，若减少原绕组的匝数N1，则Φm增大，变压器的铁芯的饱和程度上升，空载电流上升，铁芯损耗上升，原边电动势E1基本不变，由于E2=E1×N2/N1，因此副边电动势E2应上升。
2.10解：N1=E1N
4.44fΦm ≈U1N
4.44fΦm
=35×103
4.44×50×1.45×1120×10?4
≈971
N2=
E2N
4.44fΦm
≈
U2N
4.44fΦm
=
6×103
4.44×50×1.45×1120×10?4
≈166
k=
E1N
E2N
=
N1
N2
=5.8
2.11 解：（1）k=U1N
U2N =6000
230
=26.1
R k=R1+R2′=4.32+26.22×0.0063=8.61Ω
x k=x1σ+x2σ′=8.9+26.22×0.013=17.76Ω
Z k=√R k2+x k2=19.74Ω
（2）R k′=R1′+R2=0.0261Ω
x k′=x1σ′+x2σ=0.0261Ω
Z k′=√R k′2+x k′2=0.029Ω
（3）Z1N=U1N
I1N =U1N
S N2
=360Ω
R k?=
R k
Z1N
=0.0239
x k?=
x k
Z1N
=0.0493
Z k?=
Z k
1N
=0.0548
Z2N=
U2N
I2N
=
U2N
S N2
=0.529Ω
R k′?=
R k′
Z2N
=0.0239
x k′?=
x k′
Z2N
=0.0493
Z k′?=
Z k′
Z2N
=0.0548
计算结果说明原副边短路参数的标幺值是相等的。
（4）u k=Z k?×100%=5.48%
u kr=R k?×100%=2.39%
u kx=x k?×100%=4.93%
（5）当cosφ2=1时，ΔU%=β(R k?cosφ2+x k?sinφ2)×100%=2.39%
当cosφ2=0.8（滞后）时，ΔU%=β(R k?cosφ2+x k?sinφ2)×100%=4.87%当cosφ2=0.8(超前)时，ΔU%=β(R k?cosφ2+x k?sinφ2)×100%=?1.05% 2.12 解：（1）
励磁参数计算如下：
P0φ=1
3
P0=1233W，I0φ=
I
√3
=37.53A Z m′=
U2Nφ
0φ
=10.66Ω
R m′=P0φ
I0φ2
=0.875Ω
x m′=√Z m′2?R m′2=10.62Ω
k=U1Nφ
U2Nφ
=
10000/√3
400
=14.43
折算到高压侧的值为：
Z m=k2Z m′=2220Ω
R m=k2R m′=182Ω
x m=k2x m′=2211Ω短路参数计算如下：
U kφ=U
√3
=259.8，P kφ=
1
P k=2500W，I kφ=I1N=
S
√3U1N
=43.3A
Z k=
U kφ
I kφ
=6Ω
R k=
P kφ
I kφ2
=1.33Ω
x k=√Z k2?R k2=5.85Ω
R1=R2′=
R k
=0.665Ω
x1σ=x2σ′=
x k
2
=2.93Ω
（2）
（3）满载及cosφ2=0.8时的效率为：
ηN=(1?
p0+β2p kN
βS N cosφ2+p0+β2p kN
)×100%=98.17%
（4）βm=√p0
p kN
=0.702
ηmax=(1?
p0+βm2p kN
βm S N cosφ2+p0+βm2p kN
)×100%=98.27%
第三章三相变压器
3.10 解：A、a同极性时电压表读数是U Ax=U1N+U2N=330V
A、a异极性时电压表读数是U Ax=U1N?U2N=110V
3.11 解：
3.13解：（1）∵Z kI? 设βI=1，则βII=βI Z kI? Z kII? =0.9 S max=S I+S II=1000+500×0.9=1450kVA （2）∵Z kII? 设βII=1，则βI=βII Z kII? Z kI? =0.9 S max=S I+S II=1000×0.9+500=1400kVA 3.14解：（1）∵βI βII =u kII u kI =7 6.5 又∵βI S NI+βII S II=1000βI+2000βII= 3000kVA ∴βI=1.05，βII=0.975，∴S I=1050kVA，S II=1950kVA （2）∵u kI 设βI=1，则βII=βI u kI u kII =0.9286 S max=S I+S II=1000+2000×0.9286=2857kVA S max IN IIN = 2857 =0.9523 3.15 解：（1）n≥S S N =3000 1000 =3台 （2）∵βm=√0 p kN =0.6∴n≥S βm S N =3000 0.6×1000 =5台 第五章三绕组变压器及其他变压器 5.5解：（1）k A=U1N+U2N U2N =4.636 自耦变压器绕组容量为：S ZR=S N=31500kVA 自耦变压器额定容量为：S ZN=S ZR 1?1 k A =40163kVA 自耦变压器传递容量为：S ZC=S ZN?S ZR=8663kVA （2） 双绕组变压器的效率为 ηN=(1? p0+β2p kN N20 2 kN )×100%=98.78% 自耦变压器的效率为 ηZN=(1? p0+β2p kN βS ZN cosφ2+p0+β2p kN )×100%=99.04% 第六章交流电机的电枢绕组及其电动势 6.9 解：（1）q=Z 2pm =2，y1=5 6 τ=5，α=360 Z ?p=30°，槽电动势星形图如 下图所示： （2）叠绕组A 相展开图如下图所示 6.11 解：（1）∵n = 60f p ，∴p = 60f n =2 （2）定子槽数Z =2pmq =36 （3）绕组系数 K N1 =K q1K y1=sin qα 2 qsin α 2 ?sin (y τ?π 2)=0.9453 K N3=K q3K y3= sin 3qα2qsin 3α 2?sin (3y τ?π 2)=?0.577 K N5=K q5K y5= sin 5qα2qsin 5α 2?sin (5y τ?π 2 )=0.1398 K N7=K q7K y7= sin 7qα2qsin 7α2 ?sin (7y ?π )=?0.0607 （4） E φ1=4.44fNK N1Φ1=230V E φ3=4.44×3fNK N3Φ3=27.4V Eφ5=4.44×5fNK N5Φ5=4V Eφ7=4.44×7fNK N7Φ7=1V Eφ=√Eφ12+Eφ32+Eφ52+Eφ72=231.7V E l=√3√Eφ12+Eφ52+Eφ72=398.4V（这里要注意在线电动势中三次谐波不存在）第七章交流电机的磁动势 7.10 解：（1）额定相电流I Nφ=N √3 =135.7A q= Z 2pm =6，α=p? 360° Z =10°，τ= Z 2p =18，N= 2pqN c a =216 K N1=K q1K y1= sin qα 2 qsinα 2 ?sin( y ? π )=0.9236 K N3=K q3K y3= sin3qα 2 qsin3α 2 ?sin( 3y τ ? π 2 )=?0.4553 K N5=K q5K y5= sin5qα 2 qsin5α 2 ?sin( 5y τ ? π 2 )=0.051 K N7=K q7K y7= sin7qα 2 qsin7α 2 ?sin( 7y τ ? π 2 )=?0.0376 Fφ1=0.9 IN K N1=12182A Fφ3=0.9 IN p K N1=2002A Fφ5=0.9 IN p K N1=134.5A Fφ7=0.9 IN p K N1=70.8A 各相基波磁动势的瞬时表达式为： f Aφ1=12182cosαsinωt，f Bφ1=12182cos (α?120°）sin (ωt?120°) f Cφ1=12182cos (α?240°）sin (ωt?240°) （2） 基波合成磁动势：F1=3 2 Fφ1=18273A，f1=18273sin(ωt?α),转向正转，极 对数为2，转速为n=60f p =1500r/min 5次谐波合成磁动势：F5=3 2 Fφ5=231.8A，f1=18273sin (ωt+5α),转向反转， 极对数为10，转速为n=60f 5p =300r/min 7此谐波合成磁动势：F7=3 2 Fφ7=106.2A，f1=18273sin (ωt?7α),转向正转， 极对数为14，转速为n=60f 7p =214.3r/min （3）由上面的计算可知，基波绕组系数值远大于5、7次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组可大大削弱高次谐波幅值，而对基波幅值影响不大。这样使得电机中磁动势波形近似于正弦波。 7-11解：（1）磁动势基波幅值计算同7-10，这里省略 f Aφ1=31351cosαsinωt f Bφ1=31351cos (α?120°）sin (ωt?120°) f Cφ1=31351cos (α?240°）sin (ωt?240°) （2）三相合成基波磁动势幅值为： F1=3 2 Fφ1=47027A f1=47027sin(ωt?α)（3） 7-13 解：（1）合成磁动势的基波为椭圆形旋转磁动势 （2）若要产生圆形旋转磁动势，则电流i B=√2 Icos(ωt?60°) 第八章异步电动机的基本工作原理和主要结构 8.5解：（1）因为n N=975r/min，所以p=60f n ==60×50 1000 =3，电动机的极数2p=6 （2）额定负载下的转差率S N=n1?n N n1==1000?975 1000 =0.025 （3）额定负载下的效率： ηN= P √3U N I N cosφN =0.9 第九章异步电动机的运行分析9.9 解：采用Г型等效电路计算： I2N′= U N (r1+r2′ S N )+j(x1σ+x2σ′) =9.68∠?10.02°A I0= U N 1m1σm =4.21∠?85.55°A I1=I2N′+I0=11.48∠?30.82°A 功率因数为：cosφ=cos30.82°=0.86 输入功率为：P1=3U N I1cosφ=3×380×11.48×cos30.82°=11239W 效率为：ηN=P N P1 =89% 第二部分??直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（??）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（??） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（??） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（??） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（??） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负 载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn ） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 《电机与拖动技术》课程标准 一、课程简介 《电机与拖动技术》是电力系统自动化技术专业主干课，是学习本专业其它专业课的重要基础。 《电机与拖动技术》在电力系统自动化专业的课程体系中具有承上启下和举足轻重的地位。先修课程包括高等数学、电工电子等。该课程是学生学习“电力系统继电保护原理”、“发电厂电气部分”、“电力系统自动化”、等专业主干课程和“电力系统课程设计”、“电力系统综合实验”等实践性教学环节的必备理论基础。 《电机与拖动技术》既具有较强的理论性，又具有很强的实践性，课程内容与电力系统生产运行过程密切相关，对于培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，全面提高自身素质具有特别重要的作用。。 二、课程性质与定位 《电机与拖动技术》是电力系统自动化技术专业的一门主干课，它又是本专业一门重要的必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、起动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。 《电机与拖动技术》是机械类和电气类专业的核心课程，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及班组技术革新打下良好的理论和专业技术基础。 前续课程：《高等数学》、《电工电子技术》、等课程。 后续课程《发电厂变电站电气部分》、《工厂供配电技术》、《电力系统继电保护》和毕业设计等课程。 三、课程设计思路 通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 四、课程培养目标 1.总体目标 线路图的阅读与绘图，电工工具的熟练使用，交直流电动机的原理、电动机铭牌参数与计算、电动机参数与机械特性测试、电动机与变压器的运行、维护、控制电机的选择与使用。 2.知识目标 （1）通过学习，掌握常用交、直流电机、变压器的基本结构和工作原理 （2）掌握电力拖动系统的基本理论，计算方法 （3）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。 （4）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力。 行程问题有相遇问题、追及问题等近十种，是问题类型较多的题 型之一。 一列火车长 150 米，每秒钟行 19 米。 全车通过长 800 米的大桥，需要多少时间? 分析列车过桥，就是从车头上桥到车尾离桥止。 车尾经过的距离=车长+桥长，车*驶这段路程所用的时间用车长 与桥长和除以车速。 解 800+150÷19=50 秒 答全车通过长 800 米的大桥，需要 50 秒。 【边学边练】 一列火车长 200 米，它以每秒 10 米的速度穿过 200 米长的隧道， 从车头进入隧道到车尾离开隧道共需要多少秒? 例 2 一列火车长 200 米，以每秒 8 米的速度通过一条隧道，从车 头进洞到车尾离洞，一共用了 40 秒。 这条隧道长多少米? 分析先求出车长与隧道长的和，然后求出隧道长。 火车从车头进洞到车尾离洞，共走车长+隧道长。 这段路程是以每秒 8 米的速度行了 40 秒。 解 1 火车 40 秒所行路程 8×40=320 米 2 隧道长度 320-200=120 米 答这条隧道长 120 米。 【边学边练】 一支队伍 1200 米长，以每分钟 80 米的速度行进。 队伍前面的联络员用 6 分钟的时间跑到队伍末尾传达命令。 电机与拖动基础试题库及答案 《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 一、填空题： 1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。直流发电机的工作原理是把能转化为能。（直流电；机械；机械；直流电） 2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。（右手；左手） 3、并励直流发电机自励建压的条件是 _______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 4、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为 发电机状态。（E a 〈U；E a 〉U） 5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式。（叠绕组；波绕组） 6、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同） 7、电动势常数 C与转矩常数T C之间的关系为 e ______。（ C=9.55e C） T 二、选择题 1、电机的电流小于额定电流，称为（）运行。（1） （1）欠载（2）过载（3）额定 2、电机的电流大于额定电流，称为（）运行。（2） （1）欠载（2）过载（3）额定 3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为( )电机。（3）（1）他励（2）并励（3）复励（4）串励 4、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 行程问题集锦 1、基本行程问题： 基本概念：行程问题是研究物体运动的，它研究的是物体速度、时间、行程三者之间的关系。 基本公式：路程=速度×时间；路程÷时间=速度；路程÷速度=时间 关键问题：确定行程过程中的位置 2、简单的相遇、追及问题： 相遇问题：速度和×相遇时间=相遇路程 追击问题：追击时间=路程差÷速度差 简单的相遇与追及问题各自解题时的入手点及需要注意的地方 1. 相遇问题：与速度和、路程和有关 ⑴ 是否同时出发 ⑵ 是否有返回条件 ⑶ 是否和中点有关：判断相遇点位置 ⑷ 是否是多次返回：按倍数关系走。 ⑸ 一般条件下，入手点从"和"入手，但当条件与"差"有关时，就从差入手，再分析出时间，由此再得所需结果 2. 追及问题：与速度差、路程差有关 ⑴ 速度差与路程差的本质含义 ⑵ 是否同时出发，是否同地出发。 ⑶ 方向是否有改变 ⑷ 环形时：慢者落快者整一圈 (1) 甲、乙两列火车同时从相距700 千米的两地相向而行，甲列车每小时行85 千米，乙列车每小时行90 千米，几小时两列火车相遇？ (2) 两列火车从两个车站同时相向出发，甲车每小时行48 千米，乙车每小时行78 千米，经过2.5 小时两车相遇。两个车站之间的铁路长多少千米？ (3) 甲、乙两列火车同时从相距988 千米的两地相向而行，经过5.2 小时两车相遇。甲列车每小时行93 千米，乙列车每小时行多少千米？ (1)师徒两人合作加工520 个零件，师傅每小时加工30 个，徒弟每小时加工20 个，几小时以后还有70 个零件没有加工？ (2)甲、乙两队合挖一条水渠，甲队从东往西挖，每天挖75 米；乙队从西往东挖，每 天比甲队少挖 5 米，两队合作8 天挖好，这条水渠一共长多少米？ (3) 甲、乙两艘轮船从相距654 千米的两地相对开出而行，8小时两船还相距22 千米。已知乙船每小时行42 千米，甲船每小时行多少千米？ ( 4)一辆汽车和一辆自行车从相距172.5 千米的甲、乙两地同时出发，相向而行，3 小时后两车相遇。已知汽车每小时比自行车多行31.5 千米，求汽车、自行车的速度各是多少？ 5)两地相距270 千米，甲、乙两列火车同时从两地相对开出，经过 4 小时相遇。已 知甲车的速度是乙车的 1.5 倍，求甲、乙两列火车每小时各行多少千米？ 《电机及拖动基础》课程标准 一、课程信息 课程名称：电机及拖动基础课程类型：电气自动化技术专业支撑课 课程代码：0724014 授课对象：电气自动化 学分：5 先修课：高等数学、电路基础 学时：85 后续课：交流调速系统、工厂供电 制定人：杨立波制定时间：2013年3月23日 二、课程性质 课程性质：专业基础课 先修课程：高等数学、电路基础 本课程是电气自动化技术专业的一门重要的专业基础课，同时也是本专业一门最重要的技能养成课。它是电机原理和电力拖动系统两大部分的有机结合，其内容将为电气控制、电力电子技术、工厂供电、电气综合实训、电工中、高级职业资格证书、毕业设计、顶岗实习等后续专业课奠定基础，而本课程的基础实验、实训和专业技能实训将构成电气自动化技术专业最基本的技能。 三、课程设计 1、课程目标设计 总体目标：装配图的阅读与绘图，电工工具的熟练使用，交直流电动机的拆卸、装配与修理，变压器的安装与试验，电动机铭牌参数与计算、电动机参数与机械特性测试、电动机与变压器的运行、维护、控制电机的选择与使用。 通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 通过本课程的实践教学，使学生深刻地认识到“电机与拖动基础”在工业企业当中的应用，更好地把电机拖动与电气控制技术结合起来，提高机电控制设备的控制技能，从而实现本专业的培养目标。课程一开始就注重将相关职业资格标准融入课程标准，经过本课程学习的学生90%以上能直接通过职业考证。 （1）知识目标 1.直流电机的工作原理和结构 2.电力拖动系统的动力学基础 3.他励直流电动机的机械特性 4.变压器的基本工作原理和结构 6.变压器参数的测定 7.变压器的并联运行 8.交流电机的绕组 9.三相异步电动机的工作原理和基本结构 10.三相异步电动机的工作特性 11.异步电动机铭牌参数 12.三相异步电动机的机械特性 13.同步电机的基本工作原理和结构 14.电动机发热及冷却 15.电动机类型、额定电压、额定转速的选择 （2）能力目标 变压器的安装与试验 变压器的运行特性与参数测试 直流电动机的拆装， 直流电机故障分析与维护， 直流并励电动机的机械特性测试 三相异步电动机的拆装检修与测试 三相异步电动机定子绕组重绕 三相异步电动机的工作特性 三相异步电动机的效率测量 三相异步电动机的温升实验 三相异步电机运行故障及维修 三相异步电机基本检测方法 三相异步电动机的机械特性测试 同步电动机调相运行特性 几种常用的控制电动机 电力拖动系统中电动机的选择 2、课程内容设计 （1）设计的整体思路： 通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 （2）模块设计表： 《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在 ( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果， 这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。 第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（ ） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn <） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== 1528/min N a a e N U R I n r C -==Φ （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ 93.930.85N N a N N N I I I A ΦΦ===ΦΦ 1738/min N a a e U R I n r C -==Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 走走停停的行程问题 1、骑车人沿公共汽车路线前进，他每分行300米，当他离始发站3000米时，一辆公共汽车从始发站出发，公共汽车每分行700米，并且每行3分到达 一站停车1分。问：公共汽车多长时间追上骑车人？ 方法一：11分。提示：列表计算： 方法二： 3*(700-300)=1200（米）即当人车的距离小于或等于1200米时，汽车与人的速度差是700-300=400（米/分）;当人车的距离大于1200米时，汽车的平均速度是700×3/4=525（米/分）这时汽车与人的速度差是 525-300=225（米/分）因为：3000>1200 3000-225*4=2100>1200; 3000-225*8=1200（米）; 1200/400=3（分钟） 8+3=11（分钟）公共汽车11分钟追上骑车人。 方法三： 假设汽车不停, 那么汽车追上骑车人至少需要: 3000/(700-300)=7.5(分钟) 所以可以知道在此时间内汽车至少要停两次,花费8分钟. 汽车8分钟行驶距离: 700*(8-2)=4200(米)，骑车人8分钟行驶距离: 300*8=2400(米) ， 8分钟后 人车相距: 3000+2400-4200=1200(米)，1200米小于汽车三分钟行驶距离, 因此, 汽车追上骑车人还需要: 1200/(700-300)=3(分钟) 结论: 汽车追上骑车人需要: 8+3=11(分钟) 方法四： 700-300=400（m） (400+400+400-300)+（400+400+400-300）+（400+400+400）=3000(m) 4 + 4 + 3 =11(分)答：公共汽车11分追上骑车人。 电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2．接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。 3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。 5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。二、判断题（每小题1分，共10分）。 （×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均 可使用。 （×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 （×）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 （×）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 （×）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 （×）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。（×）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 （√）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 （√）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。（×）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 三、简述题（每小题5分，共15分） 1．直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分） 《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（E a〈U；E a〉U） 3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同） 5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F） 2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F） 三、选择题 1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）。（2） （1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、简答题 1、直流发电机的励磁方式有哪几种？ （他励；自励（包括并励，串励和复励）） 2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。 1、为什么说行程问题可以说是难度最大的奥数专题？ 类型多：行程分类细，变化多，工程抓住工作效率和比例关系，而行程每个类型重点不一，因此没有一个关键点可以抓 题目难：理解题目、动态演绎推理——静态知识容易学，动态分析需要较高的理解能力、逻辑分析和概括能力 跨度大：从三年级到六年级都要学行程——四年的跨度，需要不断的复习巩固来加深理解、夯实基础 2、那么想要学好行程问题，需要掌握哪些要诀呢？ 要诀一：大部分题目有规律可依，要诀是"学透"基本公式 要诀二：无规律的题目有"攻略"，一画（画图法）二抓（比例法、方程法） 3、行程模块中包含哪些知识点，有何解题技巧？例题讲解？ 行程问题包含多人行程、二次相遇、多次相遇、火车过桥、流水行船、环形跑道、钟面行程、走走停停、接送问题、发车问题、电梯行程等 更新目录： 多人行程的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）二次相遇的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）追及问题的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）火车过桥的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）流水行船的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）环形跑道的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）钟面行程的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）走走停停的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）接送问题的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）发车问题的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）电梯行程的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）猎狗追兔的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二）平均速度的要点及解题技巧 例题及答案（一）例题及答案（二） 电机与拖动基础试题及答案(简答题) 简答题 1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，对变压器有何影响？ 答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心，可以大大减少铁损耗。若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。 2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。 答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图： 3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗？为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答：Rm：变压器的励磁电阻，它是反应变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm：变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。 Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小）、铁损小、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。 5．根据电流互感器副边短路后的电磁关系，说明为什么不能开路。 答：开路后副边电流的去磁作用消失，原边电流全部用来励磁，使得铁心磁通过度饱和，畸变，铁心发热，原边副边感应出高电压，危险。 6．如果考虑变压器铁心饱和，变压器的励磁电流是什么波形？为什么？ 答：尖顶波。变压器电压为正弦波，这就要求磁通也应该是正弦波，才会使得电压和电势大约相等。即U≈E=4.44fNφ。当磁路饱和时，正弦波的励磁电流只能产生平顶波铁心的磁通，只有尖顶波的励磁电流才能产生正弦波铁心磁通。7．简述并励直流发电机自励建压的条件 答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同。3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。 8．并励电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值？而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：直流电动机起动时，由于转速为0，Ea=0，电枢绕组的电阻很小。如电枢回路不串联电阻，全压起动时，起动电流I=U/Ra可达额定电流的几十倍，损坏电机。电枢回路中串联较大的电阻可使起动电流较低。起动过程中又要求有足够大的起动电磁转矩，T=CTΦIa，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产生足够大的电磁转矩，电机很快转动起动，感应电势很快建立起来，使起动电流很快减小。 9．试分别画出他励直流电动机在改变电枢电压时和在转子回路中串电阻时的人为机械特性曲线。 答：改变电枢电压时的机械特性 电机复习提纲 第一章： 一、概念：主磁通，漏磁通，磁滞损耗，涡流损耗 磁路的基本定律: 安培环路定律: 磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁 通量 Φ乘以磁阻R m 磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。E=IR 磁路的基尔霍夫定律 （1）磁路的基尔霍夫电流定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零 （2）磁路的基尔霍夫电压定律 沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数 和。 第二节 常用铁磁材料及其特性 一、铁磁材料 1、软磁材料：磁滞回线较窄。剩磁和矫顽力都小的材料。软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。 2、硬磁材料：磁滞回线较宽。剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。 二、铁心损耗 1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗 Ni HL 的能量。 2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。 3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。 第二章： 一、尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终 不变，即进行所谓的“换向”。 二、一台直流电机 作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能； 作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。 三、直流电机的主要结构（定子、转子） 定子的主要作用是产生磁场 转子又称为“电枢”,作用是产生电磁转矩和感应电动势 要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙） 四、直流电机的铭牌数据 直流电机的额定值有： 1、额定功率P N(kW) 2、额定电压U N(V) 一、统一法： 三个量的不同，如时间不等，方向不同，路程长短等均可进行恰当统一，转化成相同便于找出数量关系。 例题一，一艘轮船顺流航行120千米，逆流航行60千米共用了12时；顺流航行225千米，逆流航行210千米用了30时。如果两码头相距195千米。求轮船往返一次所需时间？ 答案：27小时 分析与解：顺水120+逆水60――》12小时顺水225+逆水210――》30小时 顺水20+逆水10――》2小时顺水15+逆水14――》2小时 所以顺水5千米时间＝逆水4千米时间；所以：顺流航行120千米，逆流航行60千米用了12时.相当于顺流航行120千米，顺流航行60÷4×5＝75千米，用了12时，现在两码头相距195千米，所以顺流所需时间为12÷195×195＝12 时，所以来回共需12+15=27时，逆流所用时间为顺流的5/4 ，即为 12×5/4=15小 小时。 注意到这题中涉及两次统一，第一次为统一时间，上面都统一为2小时，也可以统一为1小时，也可能统一为60小时；第二次为统一运动方向，把逆流转化成顺流。 二、假设法 假设的目的是为了建立条件间的相同点，在有些题目中，前后两个类似条件在形式上有不同之处，此时，我们可以通过假设把其中一个条件加以变化，使这和另一个条件更接近，更加便于比较。 例题三，甲乙两车分别从相距180千米的A，B两地出发相向而行，两车在距离A地80千米处相遇，若出发半小时后甲车突然提高50%的速度，那么两车恰好在A，B两地中点相遇，如果出发后20分钟甲车把速度变为原来的一半，那么相遇地点将在哪里？ [分析与解]这是一道04年华校入学考试题，见三卷第5题。 从条件的第一句话可知，在相同时间里，甲走了80千米，乙走了180-80=100 千米。也就是甲乙的速度比是4：5。难点是在对第二句的理解上，我们可以假 电机与拖动基础 第一章电机的基本原理 (1) 第二章电力拖动系统的动力学基础 (6) 第三章直流电机原理 (12) 第四章直流电机拖动基础 (15) 第五章变压器 (30) 第六章交流电机的旋转磁场理论 (41) 第七章异步电机原理 (43) 第八章同步电机原理 (50) 第九章交流电机拖动基础 (60) 第十章电力拖动系统电动机的选择 (72) 第一章 电机的基本原理 1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。 答： 电与磁存在三个基本关系，分别是 （1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势。感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即 t ΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定，式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。 （2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，而让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产生感应电动势。这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出 Blv e = 而感应电动势的方向由右手定则确定。 （3）载流导体在磁场中的电磁力：如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体，则会在载流导体上产生一个电磁力。载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁力线方向垂直时，所受的力最大，这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l 以及通电电流i 成正比，即 Bli F = 电磁力的方向可由左手定则确定。 1-2 通过电路与磁路的比较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁 阻），请列表说明。 答： 磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多，铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合，这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电 电机与拖动技术课程设 计报告 （2012—2013学年第一学期） 题目他励直流电动机的调速系统 系别电子与电气工程系 专业电气工程及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师韩之刚 完成时间2013年12月26日 评定成绩 目录 摘要 (3) 1、设计的目的和意义 (3) 2、总体设计方案 (3) 2.1并励(他励)直流电动机的起动 (3) 2.2并励(他励)直流电动机的调速 (4) 2.3调速的性能指标 (6) 3.设计过程 (7) 3.1实验设备 (7) 3.2 设备屏上挂件排列顺序 (7) 3.3 设计原理图 (8) 3.4.调速步骤 (8) 4、设计心得 (12) 5．参考文献 (12) 摘要 随着工业的不断发展，电动机的需求会越来越大，电动机的应用越来越广泛，电动机的操作系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化工业、家庭生活和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使人们的生活质量有了大幅度的提高，摆脱了人力劳作的模式。而电动机主要应用于工业生产的自动化操作中是电动机的主要应用之一，因此本课程设计课题将主要以在工业中电动机调速方法的应用过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为工业生产提供理论依据和实践指导。 关键词：直流电动机调速设计 1、设计的目的和意义 时间是验证真理的唯一标准。通过本次的课程设计更进一步的掌握和了解电动机的调速方法。这次课程设计可以使我们在学校学的理论知识用到实践中，使我们学会独立思考，是我们在实践中掌握相关知识，能够培养我们的职业技能，课程设计是以任务引领，以工作过程为导向，以活动为载体，给我们提供了一个真实的过程，通过设计和运行，反复调试、训练、便于我们掌握规范系统的电机方面的知识，同时也提高了我们的动手能力。 2、总体设计方案 2.1并励(他励)直流电动机的起动 直流电动机接通电源以后，电动机的转速从零达到稳态转速的过程称为起动过程。对于电动机来讲，我们总希望它的起动转矩大，起动电流小，起动设备简单、经济、可靠。 走走停停的行程问题 1.在400米环形跑道上，A、B两点的跑道相距200米，甲、乙两人分 别从A、B两点同时出发，按逆时针方向跑步，甲每秒跑7米，乙每秒跑5米，他们每人跑100米都停5秒．那么，甲追上乙需要多少秒？ ----------------------------------------------------------------- 经过我认真思考后总结如下： 情况1，如果在乙休息结束的时候追上，甲比乙多休息1次，多5秒，用时最少。 情况2，如果在休息过程中且又没有休息结束，那么甲比乙多休息的时间，就在这5～10秒之间。用时介于情况1与情况3之间 情况3，如果在行进中追上，甲比乙多休息2次，多10秒。用时最多。 显然我们考虑的顺序是首先看是否在结束时追上，又是否在休息中追上，最后考虑在行进中追上。 为了更好一点思考这类题目： 先按情况1，计算出甲乙行走的路程，如果都是100（休息间隔距离）的整数倍，就说明本题答案满足条件1了，不用考虑情况2和情况3了。 如果满足不了情况1，就按情况3计算。不管满足不满足都要考虑下面情况（情况2的情形），情况1和情况3计算出的甲行走的路程，这两个路程之间有没有是100的整数倍，如果有，情况2就是答案了。 否则答案就是情况3。 ------------------------------------------------------------------- 本题答案详细解答: （1）情况1，假设在乙休息结束时被甲追上。 追及时间为：（200+5*5）/（7-5）=112.5（秒），这时甲行了112.5*7=787.5（米），乙行了112.5*5+5*5=587.5（米）。由于787.5和587.5都不是100整数倍，情况1不满足条件。 （2）情况3，假设在乙行进过程中被甲追上。 追及时间为：（200+10*5）/（7-5）=125（秒），这时甲行了125*7=875（米），乙行了125*5+10*5=675（米）。用时（用甲计算）：875/7+8*5=165（秒）。用时（用乙计算）：675/5+6*5=165（秒）。 （2）情况2，由于787.5和875之间有800是100的整数倍，所以，在乙休息过程中被甲追上。用时800/7+7*5=149又2/7（秒）。电机与拖动基础试题及答案
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两城市相距千米 200 150 120 100 选择。 解析第一次相遇时两车共走一个全程，第二次相遇时两车共走了 两个全程，从城出发的汽车在第二次相遇时走了 52×2=104 千米，从 城出发的汽车走了 52+44=94 千米，故两城间距离为 104+96÷2=100 千米。 大沙河上、下游相距 120 千米，每天定时有甲、乙两艘船速相同 的客轮从上、下游同时出发，面对面行驶假定这两艘客轮的船速都是 每小时 25 千米，水速是每小时 5 千米，则两艘客轮在出发后几小时 相遇? 解答解 120÷25-5+25+5， =120÷50， =24 小时 答两艘客轮在出发后 24 小时相遇电机与拖动基础试题库及答案
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