电机与拖动技术课后习题答案 主编刘爱民 大连理工大学

部分章节思考题及习题答案：

2-1 至2-10略

2-11电动机拖动金属切削机床切削金属时传动机构的损耗由电动机负担，传动机构损耗转矩T ?与切削转矩对电动机来讲是同一方向的，恒速时，电动机输出转矩2T 应等于它们二者之和。

2-12起重机提升重物时，传动机构损耗转矩T ?由电动机负担；起重机下放重物时，由于系统各轴转向相反，性质为摩擦转矩的T ?方向改变了，而电动机电磁转矩T 及重物形成的负载转矩方向都没变，因此T ? 由重物承担。提升或下放同一重物时，可以认为传动机构损耗转矩T ?是相等的。由于提升重物与下放重物

时T ?分别由电动机和负载承担，因此二者不一样高（η

η12'

-=，η和'η分别为提升和下放时的效率）。

2-13（1）D （2） D （3） A

2-14 5.0'-=η， m N 3'

L ?-=T ， m N 9?=?T

2-15(1)2

L d F T ?=，321L j j j n n =，W 3797602L L L ==

T n P π

(2)W 4218L 2==ηP P (3)2

2

3212

d 2212c 2

1

2

b

2

a 2

m N 55.4)()(?=+++

=j j j GD j j GD j GD GD GD (4)

m N 8.27321L ?==j j j T T η (5)m N 78.2)11

(321L ?=-=

?ηj j j T T ，m N 5.123752?=?+?=dt

dn GD T T

3-1在直流发电机中换向器起整流作用，在直流电动机中换向器起逆变器作用。

3-2在直流电机中励磁绕组装在定子的主磁极上，当绕组通入励磁电流并保持不变时，主磁通相对于主磁极是静止不变的，因此在主磁极中不会产生感应电动势和感应电流（即涡流），就不会有涡流损耗，所以主磁极材料用薄钢板。但是转动着的电枢磁路却与主磁极之间有相对运动，在电枢铁心中会产生感应电动势和感应电流即产生涡流损耗，另外电枢中还会产生因磁通交变产生的磁滞损耗，因此利用硅钢片叠成直流电机的电枢铁心。

3-3铭牌上的额定功率直流电机工作在满负荷下的输出功率。直流电动机指的是轴上输出的机械功率，直流发电机指的是输出的电功率。

3-4主磁极N 经定、转子间的空气隙进入电枢铁心，再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S ，经定子铁心磁轭到达主磁极N 构成闭合回路。磁路未饱和时铁的导磁率是空气的几百倍到上千倍，所以尽管空气隙很小，但磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以励磁磁通势主要消耗在空气隙上。 3-5 主磁极对数 1 对准主磁极中心线换向器的表面 3-6 (1)感应电动势减少10%

(2)假定磁路不饱和，则每极磁通量增大10%，因此感应电动势增大10%。 (3) 感应电动势增大20%。

3-7 (1)不交变；(2)不交变；(3)不交变；(4)交变电动势；(5)交变电流；(6)磁通不交变；(7)磁通交变。 3-8能改变换向

3-9换向极应放置在相邻主磁极的几何中心线上，极数与主磁极数相等，极性与电枢反应磁场方向相反。换向极的励磁绕组应与电枢串联，流过换向极绕组的电流就是电枢电流。

3-10改变励磁电流的大小和方向，会改变磁通的大小和磁场的方向，从而使电动势和电磁转矩的大小和方向随之改变。

3-11改变电磁转矩的方向即可改变直流电动机的转子转向，因此，具体方法有两个：一是改变电枢电流的方向，二是改变励磁电流的方向以改变磁场的方向。

3-12电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或两个电刷，并联支路数减少一半，电枢电流将减少一半。 电枢绕组为单波绕组时，并联支路数不受影响，电枢电流不变，但每个电刷通过的电流将增大，致使换向困难。

3-13由a T em I C T Φ=知：对于已制造好的直流电机，其电磁转矩与电枢电流和气隙磁通的乘积成正比。可用左手定则判断电枢导体的受力方向，从而确定电磁转矩的实际方向。对于直流发电机而言，电磁转矩为制动转矩，与转子转向相反；而对于直流电动机而言，电磁转矩为驱动性质，与转子转向相同。 3-14相反 相同 3-15相同 相反 3-16大 小 3-17Ωem T a a I E

3-18每极气隙磁通量 电枢电流

3-19电枢磁动势对励磁磁动势的作用 交磁 气隙磁场发生畸变 主磁场起附加去磁作用 朝电枢旋转相反

3-20 A 1.93N =I ，m N 2.108N 2?=T ，kW 5.20N 1=P 。

3-21(1)节距5.5=τ(2)第一节距51=y 短距(3)合成节距y 和换向器节距k y 为1k ==y y (4)第二节距

412=-=y y y (5)并联支路数422==p a 。绕组展开图略。

3-22V 209a =E ，V 6.69'

a =E ，m N 3.13?=T

3-23(1) 绕组节距计算54141921=+=±=

εp Z y ，92

1191K =-=-==p K y y ，45912=-=-=y y y (2)绕组展开图略

(3)并联支路数22=a

3-24A 833.1f ==I ，V 210e =Φ=n C E ，A 50a

a a =-=

R E

U I ，72.16T ==ΦC ，m N 6.83a T ?=Φ=I C T

3-25 (1)V 104a a a =-=I R U E ，106.0e ==

Φn E

C ，0127.1260e T ==ΦΦC C π

， m N 38.30a T ?=Φ=I C T

(2)T 增加一倍，则A 60a =I ，V 98a a a =-=I R U E ，r/min 53.924e =Φ

=C E

n 3-26m N 87L 2?==T T ，m N 9002?=+=T T T ，W 1365960222==

n T π

p ，W 4130160

2e ==Tn πp ， W 17073.752

1==

η

p p ，W 75.29431Cu =-=e P P p ，W 4712e 0=-=P P

p 。

4-1 问题(1) 是在恒转矩负载下进行弱磁调速，根据电磁转矩==a T em I C T Φ常数这一条可知，磁通Φ减小，电流a I 必然增大，所以只要将给定的磁通和变化后的电流a I 代入转速特性公式即可求出转速。也可以先求出额定转矩值，并将给定的磁通值代入弱磁人为机械特性表达式求出转速。电动机能否长期运行，这决定于电动机是否长期过载运行，即电枢电流是否大于额定值，如果N a I I ≤，则可以长期运行，否则就不能长期运行。

问题(2) 是在恒功率负载下进行弱磁调速，保持额定功率不变，就意味着电枢电流为额定值且不变，所以只要将给定的磁通代入转速特性公式即可计算出转速，也可以用弱磁的人为特性求出转速。此时电枢电流N a I I =保持不变，所以电动机能够长期运行。

题中给定磁通N 3

1ΦΦ=，其中N Φ可用额定数据求得，也就是用额定数据求出N E ΦC 或N T ΦC 。该题的解法如下。

(1) 403.0500

18

.0103220N a N N N E =?-=-=n R I U C Φ

根据 ===a T N N T em

I C I C T ΦΦ常数，可得电枢电流变为：

A

309A 103333

1N N N

N N N a =?====

I I I I ΦΦ

ΦΦ 转速为：

r/min

2241r/min 403.03

1

30918.02203

1N E a

a N E a a N =??-=-=-=

ΦΦC I R U C I R U n

也可以利用机械特性求：

3.85403.09.559.55N E N T =?==ΦΦC C m N 5.396m N 1033.85N N T em ?=??==I C T Φ

min

r/2241min r/5.39685.3403.09118

.0403.0312209

131em

N T N E a

N E N em T E a E N =?

????

?

?????-?=-=-=

T C C R C C U T C C R C U n ΦΦΦΦΦ 这种情况下电动机不能长期运行，因为N a 3309I I ==，严重过载。

(2) 因为功率为额定值且保持不变，电压也为额定值，所以电流为额定值，即N a I I =。因此转速为：

r/min

5001r/min 403.03

1103

18.022031N E a a N =??-=-=

ΦC I R U n 这种情况下电动机可以长期运行，因为N a I I =，且转速r/min 5001=n 没有超过电动机的最高转速。

通过计算可以看出，弱磁调速适用于恒功率负载，不适合恒转矩负载。 4-2电动机的理想空载转速是指电枢电流0a =I 时的转速，即N

E N

0ΦC U n =

。实际上若0a =I ，电动机的电

磁转矩0em =T ，这时电动机根本转不起来，因为即使电动机轴上不带任何负载，电动机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩(空载转矩)。要使电动机本身转起来，必须提供一定的电枢电流0a I (称为空载电流)，以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小，克服它所需要的电枢电流0a I 及电磁转矩0T 很小，此时所对应的转速略低于理想空载转速，这就是实际空载转速。实际空载转速为：

02N

T E a N E N a0

N

E a

N E N 0'T C C R C U I C R C U n ΦΦΦΦ-=-=

简单地说，0a =I 是理想空载，对应的转速0n 称为理想空载转速；0a a I I =是实际空载，对应的转速0

'n

称为实际空载转速，实际空载转速略低于理想转速。

4-3电力拖动稳定运行的条件有两个，一是电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点；二是在交点(L em T T =)处，满足

n

T n T d d d d L

em <，或者说，在交点以上(转速增加时)，L em T T <，而在交点以下(转速减小时)，L em T T >。一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行，这是因为大多数负

载转矩都随转速的升高而增大或者保持不变。 4-4只有(b)不稳定，其他都是稳定的。

4-5他励直流电动机稳定运行时，电枢电流a

E a a a R n

C U R E U I Φ-=-=

。可见，电枢电流a I 与设计参数U 、ΦE C 、a R 有关，当这些设计参数一定时，电枢电流的大小取决于电动机拖动的负载大小，轻载时n 高、a I 小，重载时n 低、a I 大，额定运行时N n n =、N a I I =。

在恒定转矩负载下，电枢回路串入电阻或改变电源电压进行调速，达到稳定后，电枢电流仍为原来的数值，但磁通减小时，电枢电流将增大。

4-6起动瞬间转速0=n ，电动势0E a ==n C E Φ，最初起动电流a

N

st R U I =

。若直接起动，由于a R 很小，st I 会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电动机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 4-7将处于电动状态运行的他励直流电动机的电枢两端从电源断开后投向制动电阻两端，便进入能耗制动状态。制动瞬间，n 和a E 的大小及方向均不变，a I 和em T 的大小不变，但方向改变，之后随着制动过程的进行，这四个量均由制动瞬间的值逐渐减小至零，制动过程结束。

4-8进行制动时，如果不在电枢回路串入制动电阻，则制动瞬间电枢电流将很大。例如，能耗制动瞬间电枢

电流为a N a a aB R U R E I ≈=

，电压反接制动瞬间a

N

a a aB 2'R U R E U I ≈+=，由于a R 很小，所以aB I 很大。制动时在电枢回路串入适当的制动电阻aB R ，是为了限制过大的制动电流。由aB I 和aB 'I 两个公式可知，电压反接制

动时的制动电流aB 'I 约为能耗制动时的制动电流aB I 的2倍，故电压反接制动时应串入较大的制动电阻。 4-9这两种制动方式的实现都是以位能性负载为前提条件，当电枢回路串入较大的电阻，使电动机的机械特性与位能性负载转矩特性的交点(工作点)处于第四象限时，电动机便处于倒拉反转反接制动运行状态，此时电动机的转速方向与电动状态运行时相反。而回馈制动时，转速方向不变，但转速值超过了理想空载转速，这是位能负载作用的结果。

4-10 (1) 采用能耗制动或倒拉反转反接制动；(2) 采用反向回馈制动。

4-11电动状态：电动机把从电网输入的电能转换成机械能从轴上输出。能耗制动状态：电动机将轴上的机械惯性储能转换成电能消耗在电枢回路电阻上。回馈制动状态：电动机将轴上输入的机械能转换成电能回馈到电网。反接制动状态：电网输入的电能与由轴上输入的机械能转换成的电能一起都消耗在电枢回路电阻上。

4-12静差率是指电动机由理想空载到额定负载的转速降落N 0N Δn n n -=与理想空载转速0n 之比，即：

%100Δ%100%0

N 0N 0?=?-=

n n

n n n δ 它反映了负载变化时转速的变化程度，即转速的稳定性。静差率的大小与机械特性的斜率(或硬度)及理想空载转速0n 的大小有关。特性斜率小(硬度大)、理想空载转速高，则静差率就小，反之就大。电枢串电阻调速时，0n 不变，转速越低，需要串联的电阻越大，机械特性的斜率越大，转速降落n Δ也越大，所以静差率越大；降压调速时，虽然机械特性的斜率(或硬度)不变，但0n 减小了，所以低速时的静差率大。

4-13恒转矩调速方式是指在调速过程中电动机的电枢电流保持在额定值的前提下，其输出转矩是恒定的。恒功率调速方式是指在调速过程中电动机的电枢电流保持在额定值的前提下，其输出功率是恒定的。他励直流电动机的降压调速和电枢串电阻调速属于恒转矩调速方式，而弱磁调速属于恒功率调速方式。 4-14调速方式与负载类型相匹配时，可以按照负载实际大小选择一台合适额定功率的电动机，在整个调速

过程中电枢电流的大小始终等于或接近额定电流，保证电动机能得到充分利用。例如，拖动恒转矩性质的负载时采用恒转矩调速方式(降压调速或电枢串电阻调速)、拖动恒功率性质的负载时采用恒功率调速方式(弱磁调速)，在整个调速过程中就能保证电枢电流始终等于额定值，即能保证电动机得到充分利用，所以恒转矩负载配恒转矩调速方式、恒功率负载配恒功率调速方式是理想的配合。如果恒转矩负载配恒功率调速方式或恒功率负载配恒转矩调速方式，这两种情况都不是合理的配合，因为在调速过程中不是出现过载运行就是出现轻载运行，电动机不可能在任何转速下都得到充分利用。 4-15解：(1) 直接起动电流和起动电流倍数分别为：

A 6.2833A 067.0220

a N st ===

R U I 倍 15.8207.5

83.623N st ==I I (2) Ω0.64Ω067.05.2075.12205.1a N N S =??

?

??-?=-=R I U R

4-16 (1) ()()min r V 14.0min r V 0

501.5

12.80220N N a N N E =?-=-=

n I R U C Φ

当转速r/min 0201=n 时，电动势为：

V 168V 200114.0N E a =?==n C E Φ

此时进行能耗制动，应串入制动电阻为：

Ω92.5Ω8.05.1221682a N a B =???

??-?=-=

R I E R (2) m N 14.3m N 500

1105.255.99.055.99.09.03

N N N L ?=????=?==n P T T 当忽略空载转矩时，L em T T =，将已知数据代入能耗制动机械特性：

em 2N T E B

a T C C R R n Φ+-=

即 3.1414.055.98.01202

B

??+=

-R 解得 Ω77.0B =R 当考虑空载转矩时，0L em T T T +=

额定电磁功率：

W 6252W 12.550010.14N N N E N a em N =??===I n C I E p Φ

空载转矩：

m N 0.80m N 500

1500

262525.599.55

N N em N N em N 0?=?-?=-=-=n P P T T T

制动时电磁转矩： m N 15.2m N 86.05001500

255.99.00.90N 0L em ?=????

? ??+??=+=+=T T T T T 由能耗制动机械特性：

2.1514.055.98.01202

B

??+=

-R

解得 Ω68.0B =R

4-17先画出机械特性草图，如图4.46所示。图中A 点为电动机额定工作点，B 点为反接制动起点，根据题意，B 点对应的转矩为N 2.2T 。电

压反接制动特性为通过B 点和()00n -，

点的直线。 (1) 限制最大电流为N 2.2I 时，电枢回路应串入的电阻为；

a N

a N B 2.2R I E U R -+=

其中V 8.98V )1121.0110(N

a N a =?-=-=I R U E 将已知数据代入B R 式中，得：

Ω0.747Ω1.01122.28.98110B =??

? ??-?+=R

(1) 当制动到C 点，0=n ，电源不切断，电动机能否反

转，这取决于C 点的电磁转矩em C T 是否大于负载转矩。考虑到负载是反抗性恒转矩负载，当不计

空载转矩时，负载制动转矩为：

m N 127.3m N 0

7510019.559.553

N N L ?=???==n P T

计空载转矩时，负载制动转矩为：

N N E N N T em N 0L L 9.55'I C I C T T T T ΦΦ===+=

其中 132.0750

98.8

N a E

===n E C Φ 故 m N 141.2m N 112132.055.9'L ?=???=T

C 点处，0=n ，0a =E ，电枢电流大小为：

A 9.129A 747

.01.0110B a N a =+=+=R R U I

C 点处的电磁转矩大小为：

m N 8.163m N 9.129132.055.99.55a N E em C ?=???==I C T Φ

可见在C 点处0=n 时，存在L em C T T >，故电动机将反转加速运行，直到D 点，电磁转矩与负载转矩相等，

这时电机处于反向电动状态稳定运行。其稳定转速为：

()()

T C C R R C U n emN B

N N D r/min 115r/min 2.141132.055.9747

.01.0132.011022

T E a

E -=??????-??+--=-Φ+-Φ-=

4-18

(1) 2.00

00122.391.0220N N a N N E =?-=-=n I R U C Φ

根据

emB

2T E B

a N E N T C C R R C U n ΦΦ+--=

代入已知数据：

em B 2

2.055.99

91.02.02200001T ?+--=

可以解出制动瞬间电磁转矩为：

m N 81em B ?-=T

(2) 由em C

22

.055.99

91.02.02200T ?+--=

得0=n 时的电磁转矩：

m N 4.42em C ?-=T

(3) m N 6.42m N 3.222.055.955.9N N E N N T N ?=???===I C I C T ΦΦ 因为N emC T T <，所以不能反转。

4-19 (1) 660.00

5018

.4432.0110N N a N N E =?-=-=

n I R U C Φ

根据： ()N

E N

S a N ΦC I R R U n +-=

代入数据得：()0.066

44.8

3.20110800S ?+-=R

解得：Ω1.05S =R

W 2894W 8.44101N N 1=?==I U P

W 3652W 8.44800066.00N N E a a 0em 2=??==-=-=nI C I E P P p Φ

%48%100928

43652%10012=?=?=p p η

(2) 根据： N

e N a ΦC I R U n -=

代入数据得： 0.066

44.8

23.0800?-=U

解得：V 1.63=U

W 8272W 8.441.63N 1=?==UI P

W 6532W 8.448000.066N a 2=??==I E p %66.83%100827

23652%10012=?=?=p p η

5-1略

5-2略 5-3略 5-4

解：图（a ）的联结组标号为Y ,y8 图（b ）的联结组标号为Y ,d5 图（c ）的联结组标号为Y ,d3 图（d ）的联结组标号为Y ,d3

5-5 解：设每台变压器各负担B A ,S S ，则有

???

??==+%5%330/10/30B

A B A S S S S

解得(kVA)25(kVA),5B A ==S S 5-6

解：（1）根据公式 *1

k *2k

*2*1Z Z S S =

得 *1k *2

k N

22N 11

Z Z S S S S =，即

*1k *

2k N 12N 21Z Z S S S S = 所以

933.01250

06.01000

07.0N 2*1k N 1*2k 21=??==S Z S Z S S

因此1S 小于2S ，即第2台变压器负担的容量的绝对数量大。

（2）不断增大总的负载，第一台变压器先达满载，因为它的漏阻抗的标幺值小。

5-7 解：考虑铁心饱和效应，为产生正弦波磁通，变压器的空载电流波形不是标准的正弦波，而是尖顶波，其中包含有三次谐波成分。对于三相变压器来说，各相绕组的三次谐波成分是同相位、同大小的，接成三角形接法，便于三次谐波电流的流通。

5-8 解：三相变压器组的特点是各相磁路彼此独立。

由于铁心饱和的原因，若要产生正弦波磁通，励磁电流波形应该是尖顶波，把这个尖顶波电流加以分解，其中包含基波和奇次谐波成分，除基波外，三次谐波成分最大。

三相变压器组如果采用Y ,y 联结，由于三次谐波电流无法流通，造成铁心中磁通波型发生畸变，相电动势发生畸变，会产生较高的电压，给线圈绝缘带来危害。

6-1转子绕组断开时，转子绕组中虽会产生感应电动势，却不会产生感应电流，故不能产生电磁转矩。 6-2 3600r/ min 和1000r/min 。 6-3 r/min 1500601

0==

p

f n 6-4笼型和绕线型异步电动机只是转子的结构不同，前者转子为笼型绕组，后者转子为三绕组，且每相绕组的首端与转轴上三个环相连接。从外观结构上看，具有三个滑环的必为绕线型，否则即为笼型。 6-5 220V 和660V 。

6-6 r/min 3000N =n ，1=p 。 6-7整距集中绕组的电动势大。 6-8该绕组是短距分布绕组。

6-9转子转速降低时，转差率s 增加，转子电流增加，定子电流相应增加。

6-10转子转速变化时，转子磁通势相对于转子的转速随之变化，而相对于定子的转速即在空间的转速不变。 6-11有气隙存在时，会使磁路的磁阻增加，故励磁电流(空载电流)比较大。 6-12相同。 6-13

2'1R s

s

-是用来代表机械功率的电阻，不能用电容或电感来代替。因为电阻是耗能元件，可以用它所消耗的功率代表机械功率，而电容和电感是储能元件，它不消耗功率，不能用它来代表机械功率。 6-14三相的功率和损耗。

6-15因为电动机的02T T T -=，而在稳定运行时，L 2T T =，所以L T 增加时，T 也会随之增加。 6-16 0T 和L T 与T 的作用方向相反，2T 与T 的作用方向相同。

6-17因为三相异步电动机断了一根电源线，则处于单相电源供电状态，定子绕组中的电流为单相电流而不是两相电流。

6-18 (1)√，(2)√，(3)√，(4)√。 6-19 (1)A ，（2）C

6-20能转，转向为逆时针方向。 6-21略。

6-22起动时，转差率为1，转子电抗达最大，因此，异步电动机的功率因数较低。 6-23 提示：主要从气隙的角度（即主磁路磁阻的大小）来分析。

6-24转子被卡住，电动机的转差率为1，此时旋转磁场以同步速切割转子绕组，定子、转子电流增加，电动机会有烧毁的可能。

6-25电源电压降低时，0Φ下降，转速n 下降，定、转子电流1I 和2I 上升。

6-26空载电流增加，因为电机磁路磁阻增加，建立磁场所需的磁动势增加；漏磁通加大，漏抗增加。 6-27 根据em Cu sP P =2，em MEC P s P )1(-=可知，当em Cu P P %32=时，电磁功率的97%转化为总机械功率，这时电动机的转差率为0.03。

6-28 m Z 反映主磁通对等效电路的影响，同时也反映铁损耗的大小。m Z 为变量。在额定电压下电动机由空载到满载，m Z 变化情况如下：

（1）当不计定子漏阻抗压降时，m Z 不变化； （2）当计及漏阻抗压降时，m Z 将增大。

6-29r/min 1500601

0==

p f n ，()r/min 145510=-=n s n 6-30 62==

p

z τ，由于5=y ，τ

q ，由于1>q ，故为分布绕组。 6-31 由型号知道该电机的22=p ，故3000r/min 0=n 。

()r/min 294010N N =-=n s n

89.03cos N

N 1N

1N N ===I U P ?λ

%89%1001N

N N =?=P P

η

6-32(1) 应采用△联结。A 81.153N N N N NI Δ==ηλU P I ，A 1.93

NI Δ

NP Δ

==I I

(2) 应采用Y 联结。A 1.93N

N N N

NLY ==ηλU P I ，A 1.9NLY NPY ==I I

(3)

A 73.1NLY NI Δ=I I ，A 1NPY

NP Δ=I I

6-33(1)电动势V 22044.4m w1111==Φk N f E ，V 6.444.4m w2222==Φk N f E

(2)磁动势4763A 29.011w211==p I N k m F ，4269A 29.02

2w222

==p

I N k m F 6-34 A 43.8505.5m

1?-∠==

Z U I ，A 71.2351.32''2112?-∠-=+-=Z Z U I A 96.3018.35'2

1

?-∠=-=I I I

，A 6.86031

L

1==I I 6-35 W 75622222111Cu =+=I R m I R m P ，W 4802

0m 1Fe ==I R m P ，kW 13360Fe Cu al =++=P P P P

kW 11336al 21=+=P P P ，kW 10640Cu1Fe 1e =--=P P P P ，W 1010002m =+=P P P

83.03111

==

I U P λ，%88%10012=?=P P η。 6-36 W 391960π222==n T p ，W 445321==ηP P ，W 30160π200==n T p W 422002m =+=P P P ，04.000

=-=n n

n s ，W 43961m e =-=s

P P ，W 53421al =-=P P P 。 7-1过载状态。

7-2因为过载越多，电动机的温度升高得越快，因此允许的过载时间就越短。

7-3不是。当22X R <时，2R 增加，st T 增加；当22X R >时，2R 增加， st T 反而减小。 7-4相同。

7-5两者兼有之。 7-6不正确。

7-7前者是降低了定子相电压，没有降低线电压；后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。 7-8不能。

7-9绕线型起动性能好。

7-10起动时，2I 虽然很大，但2s 21sX X s ==、也很大，2cos ?很低，因而由电磁转矩的物理公式可知，st T 并不是很大。

7-11起动电流和起动转矩都会减小。

7-12静差率δ是说明负载变化所引起的转速变化的程度的，转差率s 是说明转子与旋转磁场相对运动的大小的。但两者的定义公式相同，因而，静差率相当于在2211X R f U 和、、保持不变时，该电动机在满载时的转差率。

7-13不可以。因为N 1f f <时，仍保持N 1U U =，则m Φ会增加，引起磁路饱和，铁损耗增加，功率因数下

降；N 1f f >时，若保持常数=1

1f U

，则N 1U U >，这也是不允许的。

7-14只有保持

常数=11f E ，才能真正保持m Φ不变，所以是保持常数=1

1f E

好。 7-15笼型异步电动机调速方法中变频调速的性能最好，绕线型异步电动机的调速方法中串级调速的性能最好。

7-16不会。

7-17采用能耗制动，电机不会自行起动;采用反接制动，电机会自行起动。

7-18提升重物时，2R 增大，n 下降；下放重物时，2R 增加，n 增加(指绝对值)。 7-19反接制动时，1>s ；回馈制动时，0

解 （1）m N 08.412M M M

?=+=s

s s s T T

（2）037.012M

M M =???

?????-??? ??-=T T T T s s

7-22

解 （1）L N

N

N m N 9.48260T n P T

（2）L N M T M m N 58.107m N 9.482.2T T T >?=??==α，故可以能带此负载短时运行。 （3）m N 8.97m N 9.482N st st ?=??==T T α A 45.205A 35.297N sc st =?==I I α

虽然L st T T >，但由于A 150st >I ，故不可带此负载直接起动。 7-23

解 （1）m N 5.868M ?=T

（2）m N 5.868M ?=T

（3）m N 8.5107M ?=T 7-24

解 (1)62.41341sc =<=???

??+α电机容量电源容量

所以不能采用直接起动。

(2) A 2753

1

N sc st ==I I α

7-25

解 (1) A 3.62380

220

st =-=I I

(2) A 1.36380220st 2

=??

?

??=I I

7-26

解 （1）N N st st .81T T T ==α A 378N sc st ==I I α

A 3043N

N

Nt ==U s I

虽然L st T T >，但由于Nt st I I >，故不可以采用直接起动。

（2）N st stY 6.03

1

T T T ==

由于L stY T T <，故不可以采用星形一三角形起动。

（3）N st 2

A

sta 96.0T T K T == A 44.201st 2

A a ==I K I

由于Nt a L sta I I T T <>，，故可以选用73.0A =K 的白耦变压器起动。 7-27 解 Ω=-=073.12211st R R R Ω=-=883.321222st R R R

7-28 解 12

N M N M

N

M -???

? ??-=T T T T s s

???

?????-??? ??-=12M

M M T T T T s s

（1）()r/min 297610=-=n s n （2）()r/min 295910=-=n s n 7-29 解 ()r/min 69210=-=n s n

39.1min max ==n n

D

%8.300

0=-=n n

n δ

10-28 答：永磁无刷直流电动机主要由电动机本体、位置检测器、逆变器和控制器组成。它采用位置检测器

和功率电子开关来代替电刷和换向器，既保留了直流电动机良好的运行性能，又具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。

10-29答：两相导通星形三相六状态无刷直流电动机，电机本体的电枢绕组为三相星形连接，位置传感器与电机本体同轴，控制电路对位置信号进行逻辑交换后产生驱动信号，驱动信号经驱动电路隔离放大后控制逆变器的功率开关管使电机的各相绕组按一定的顺序工作。

转子在空间每转过60?电角度(1/6周期)，转子位置传感器的输出信号就改变一次，经控制电路逻辑变换后驱动逆变器，逆变器开关管就发生一次切换，切换开关管的导通逻辑为VT1、VT2?VT2、VT3?VT3、VT4? VT4、VT5?VT5、VT6 ?VT6、VT1 ……。在此期间,转子始终受到顺时针方向的电磁转矩作用沿顺时针方向连续旋转。 可见，电机有六种磁状态，每一状态有两相导通，每相绕组的导通时间对应于转子旋转120?电角度。无刷直流电动机的这种工作方式称为两相导通星形三相六状态。

10-30 答：通过改变相绕组的触发顺序可以改变开关磁阻电动机的转矩方向。

改变电动机绕组电流的极性不能改变转矩方向。因为开关磁阻电动机的运行遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩。开关磁阻电动机的电磁转矩是由于转子转动时气隙磁导（电感）变化产生的，电磁转矩的方向与电流的方向无关，仅取决于电感随位置角的变化情况。

10-31 答：SR 电动机的运行原理遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩。SR 电动机的电磁转矩是由于转子转动时气隙磁导(电感)变化产生的，电磁转矩的大小与电流的平方成正比，电磁转矩的方向与电流的方向无关，仅取决于电感随位置角的变化情况，所以开关磁阻电动机的转矩方向与产生转矩的电流方向无关。 或：基于理想线性模型的SR 电动机电磁转矩21(,)2e L

T i i θθ

?=

?，由此可知SR 电动机的电磁转矩是由于转子转动时气隙磁导(电感)变化产生的，电磁转矩的方向仅取决于电感随位置角的变化情况，与产生转矩的电流方向无关。

将相绕组主开关器件的导通区设在相绕组电感的下降端即可产生负转矩。

或：在电感曲线的下降阶段给绕组通电，将产生负转矩。

10-32 答：SR 电动机在起动、低速和中速运行时，电压不变，旋转电动势引起的压降小，电感上升期的时间长，而

di

dt

的值相当大，为避免电流峰值超过功率开关器件和电机的允许值而损坏功率开关元件和电动机，在低速时采取电流斩波控制方式来限制电流。

在电动机高速运行时，为了使转矩不随转速的平方下降，在外施电压一定的情况下，只有改变开通角θon 和关断角θoff 的值来获得所需的较大电流，即采用角度位置控制。 10-33 解：?=?

=?=

606

360360r r N τ

转子槽宽为?=?-?=-362460r r βτ

()()12324354363636208828222

28242032322052s s s r s s ββθθθθβθθββθθβ?-?-?-?

=-

=-=-?=?=+=?=+-=?+?-?=?=+=?+?=?

，＝，

max min 3243.447.24

1.8120L L K θθ--=

==-?

理想线性模型下绕组电感的分段线性解析式为： 电磁转矩的分段线性解析式为：

7.24

881.81(8)7.24828()43.44283243.44 1.81(32)

3252L θθθθθθθ-?≤

??-?+?≤

?≤

??

<≤?-?<≤??<≤??<≤?-=5232905.032280

288905.0880

)(22

θθθθθi i

T e

10-34答：（1）反应式步进电动机结构简单、生产成本低，步距角可以做得相当小，但励磁电流大（最高20A ），断电时没有定位转矩，电机内阻尼较小，单步运行振荡时间较长，动态性能相对较差。

永磁步进电动机步距角较大，相数大多为二相或四相，起动频率较低，控制功率小，断电时具有一定的保持转矩。

感应子式步进电动机不仅具有反应式式步进电动机步距小，运行频率高的特点，还具有永磁步进电动机控制功率小的优点，但其结构和工艺比较复杂。

（2）步进电机与同步电动机的相同点是其转速都与定子绕组电流的频率成正比，转向由定子绕组的相序决定。差异在于步进电机是通过输入脉冲信号来进行控制的。 10-35答：步进电动机的连续运行频率比起动频率要高得多。

这是因为步进电动机在起动时，转子要从静止状态开始加速，电机的电磁转矩除了克服负载转矩T L 之外，还要克服轴上的惯性转矩Jd Ω/dt 。如果起动时脉冲频率过高，则转子的运动速度就跟不上定子磁场的变化，转子就要落后稳定平衡位置一个角度。当落后的角度使转子的位置在动稳定区之外时，步进电动机就要失步或振荡，电动机就不能起动。为此，对起动频率要有一定的限制。但电机一旦起动后，由于这时转子的角加速度d Ω/dt 较小，惯性转矩不大，因此电机仍能升速。所以步进电动机的连续运行频率比起动频率要高得多。 10-36

解：（1）步进电动机定子控制绕组每改变一次通电状态，称为一拍。每一拍电动机转子所转过的空间角度称为步距角。

五相反应式步进电动机步距角为1.5?/0.75?，即单五拍或双五拍运行时，步距角为1.5?，单双十拍运行时，步距角为0.75?。 （2）由r

b NZ ?=

360θ，得485.15360360=???

=?=b r N Z θ

（3）五相十拍运行方式时的通电顺序：A ?AB ?B ?BC ?C ?CD ?D ?DE ?E ?EA ?A （4）min)/(75048

60060606060r Z f NZ Nf NZ f

n r r r =?====

?? 10-37答：直线感应电动机的气隙相对于旋转电机的气隙大得多，因此与同容量旋转电机相比，直线感应电动机的效率和功率因数较低，这是它最大的缺点。

10-38答：永磁式直线直流电动机按结构特征可分为动圈型和动铁型。动圈型当移动绕组通电时产生电磁力，使绕组作直线运动；动铁型是在电磁力的作用下，推动磁极作直线运动。

10-39答：电磁式直线直流电动机类型适用于驱动功率较大的机构。当功率较大时，上述直线电机中的永久磁钢所产生的磁通可改为由绕组通入直流电励磁所产生，这就成为电磁式直线直流电机。 10-40

解：（1）由r

b NZ ?=

360θ，可得转子齿数508.14360360=???

=?=

b r N Z θ （2）四相八拍方式的通电顺序为A ?AB ?B ?BC ?C ?CD ?D ?DA ?A

或AB ?ABC ? BC ? BCD ? CD ? CDA ? DA ? DAB ?AB （3）min)/(48050

400606060r Z f NZ f

n r r =?===? 10-41 解：（1）3603601203

be N θ??

=

==? 理想空载时B 相的静稳定区为（-60?，120?），动稳定区为（60?，180?）。

10-42 答：在直线感应电动机初级的多相绕组中通入多相电流后，产生的气隙基波磁场是沿直线移动的，称为行波磁场。当绕组电流交变一次，气隙磁场在空间移过一对极。行波磁场切割次级导条，在导条中产生感应电动势和电流，导条电流和气隙磁场相互作用，产生切向电磁力，次级因此而沿行波磁场运动的方向移动。

直线感应电动机的速度与电机极距及电源频率成正比，改变极距或电源频率即可改变直线感应电动机运动的速度。改变直线电机初级绕组的通电相序，即可改变次级的运动方向。

10-43答：自整角变压器的比电压是θ= 1°时输出的电压值, 比电压越大, 系统工作越灵敏, 越好。

10-44答：力矩式自整角机整步转矩主要是由失调角造成的, 如果采用凸极结构, 还有反应转矩, 这样凸极结构的力矩式自整角机的比整步转矩较大, 增加了系统的灵敏度。自整角变压器输出量要求与失调角的关系为正弦函数关系, 其前提是励磁绕组产生的空间磁通势为空间正弦分布。因此磁路要求对称, 气隙要均匀, 只能采取隐极结构。 10-45答：交流测速发电机运行时, 励磁绕组轴向上是一个脉振磁通势, 其大小与电动机转速无关, 而只由励

磁绕组所加的电压大小而定。输出绕组若移到励磁绕组轴上, 其感应电动势就像变压器的二次侧一样, 与电动机转速无关, 不能成为测速发电机。

电机与拖动课后习题答案

《电机与拖动》参考答案 2-1 （1） 切削功率: W FV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min /67.2412 *5.1*21450 321========= ππ （2） 电动机输出功率：W P P L 6.52129 .0*9.0*9.03800 3 212== = ηηη （3） 系统总飞轮转矩： 2 2 222222 322212 2 2 2 12 2 1 22 2.55.425.0 3.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3m N j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+ + + = （4） 电动机电磁转矩： M N j j j FD T T L .29.349 .0*9.0*9.0*2*5.1*22 /15.0*20002/3213213 212=== = ηηηηηη （5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩 ! M N j j j FD T .252 *5.1*22 /15.0*20002/'3212=== 传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-= 加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*375 55.429.937520=+=+= 2-2 （a ） 减速dt dn GD T T L 3752= - （b ） 减速dt dn GD T T L 3752= -- （c ） 加速dt dn GD T T L 3752= + （d ） 减速dt dn GD T T L 3752= --

电机与拖动基础试题及答案

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？

电力电子技术课后题答案

0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用：功率集成电路（PIC），智能功率模块（IPM）器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般 为相控型，控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征：电力电子器件以全控型器件为主，变流电路采用脉宽 调制型，控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件：器件性能优化，新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类，电力电子器件分哪几类? 按可控性分类，电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下： 1）普通二极管，反向恢复时间在5us以上。 2）快恢复二极管，反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者在100ns 以下，甚至达到20~30ns，多用于高频整流和逆变电路中。 3）肖特基二极管，反向恢复时间为10～40ns。 1-3.在哪些情况下，晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压； 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。

电机与拖动基础课后答案第版许建国

第一章 1 . 2 一台直流发电机的数据为:额定功率N P =12 kW ,额定电压N U =230 V ,额定转速 N n =1 450 r /min,额定效率N η=83 .5 %。试求: ( 1 )额定电流N I ; ( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。 解：（1）直流发电机的:额定功率 N N N I U P = A U P I N N N 17.52230 10123=?== （2）KW P P N N N 37.14835 .012 1== = η 1 . 3 一台直流电机,已知极对数p= 2 ,槽数Z 和换向片数K 均等于22 ,采用单叠绕组。 ( 1 )计算绕组各节距;

( 2 )求并联支路数。 解：（1）第一节距 54 242221=-=±= εp Z y ,为短距绕组。 单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1==K y y 第二节距41512=-=-=y y y (2) 并联支路数等于磁极数,为4。 1 . 4 一台直流电机的数据为:极数 2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。当转速为1 000 r /min 时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少 解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为 a E =29?10=290V ; 每一条支路的电阻为 Ω=?=8.52.029R ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 Ω=== 45.14 8 .54R R a

光电子技术安毓英习题答案(完整版)

第一章 2. 如图所示，设小面源的面积为?A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0 的夹角为θs ；被照面的面积为?A c ，到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角，试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解：亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量：Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为： 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为：2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对 的天空背景），其各处的辐亮度L e 均相同，试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答：由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ，且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度：()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比，即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律，其中常数为 5.6710-8W/m 2K 4 解答：教材P9，对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ=-进行积分即可证明。 第二章 3．对于3m 晶体LiNbO3，试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟（这里只求外场加在x 方向上） 解：铌酸锂晶体是负单轴晶体，即n x =n y =n 0、n z ＝n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个，即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为： L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第1.2题图

电工学少学时唐介主编 课后习题答案

练习题解答 [解] S 闭合时， S 断开时 下一题 返回练习题集 幻灯片2 1.3.2 求图示电路中开 关S 闭合和断开两种情况下a、b、c 三点的电位。 S 2 k? a b c ＋12 V 4 k? －6 V 4 k? 2 k? 1.3.1 求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下a、b、c 三点的电位。 R S 3 V 6 V a b c

下一题 上一题 返回练习题集 幻灯片3 1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？ [解] S 断开时， V V V 3 a 3 3 b 3 3 c 3 21012(126)V 9V (2442)10(24)1012(126)V 3V (2442)102106(126)V 3V (2442)10???=-?+=??+++??? ??+?=-?+=??+++??? ???=-+?+=-??+++???解：S 闭合时 V V V b 3 a 33 3 c 33 0V 410(12)V 8V 210410410(6)V 4V 210410=?=?=?+????=?-=-???+???

IS R 任 何 电 路 US + _ R 任 何 电 路 [解] 对电路（b ），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。 IS R 任 何 电 路 （b ）

电机与拖动课后习题答案

《电机与拖动》参考答案 2-1 （1） 切削功率: W FV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min /67.2412*5.1*21450321========= ππ （2） 电动机输出功率：W P P L 6.52129 .0*9.0*9.038003212===ηηη （3） 系统总飞轮转矩： 22222222 322212 22212212 22.55.425.03.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3m N j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+++= （4） 电动机电磁转矩： M N j j j FD T T L .29.349 .0*9.0*9.0*2*5.1*22/15.0*20002/3213213212====ηηηηηη （5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩 M N j j j FD T .252 *5.1*22/15.0*20002/'3212=== 传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-= 加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*375 55.429.937520=+=+= 2-2 （a ） 减速dt dn GD T T L 3752=- （b ） 减速dt dn GD T T L 3752=-- （c ） 加速dt dn GD T T L 3752=+ （d ） 减速dt dn GD T T L 3752=--

电机与拖动基础试题库及答案

《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( )。

电工电子技术课后答案

《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答 第1章节后检验题解析 第8页检验题解答： 1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。 2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。 3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。 4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元 件分别代表电源或负载。其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝30V 。试判断哪些元 件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。 根据并联电路端电压相同可知，元件1和4及3和5的端电压之代数和应等于元件2两端电压，因此可得：U 4=40V ，左高右低；U 5=90V ，左低右高。则元件4上电压电流非关联，P 4=－40×（－2）=80W ，元件4是负载；元件5上电压电流关联，P 5=90×4=360W ，元件5是负载。 验证：P ＋= P 1+P 3+ P 4+ P 5= 160+120+80+360=720W P －= P 2 =720W 电路中电源发出的功率等于负载上吸收的总功率，符合功率平衡。 第16页检验题解答： 图1-5检验题4电路图 U 3

电机及拖动课后答案

电机及拖动课后答案 1-5 解： cm /A 98H ,T 1002.0002 .0A B === = φ （1） （1） F=Hl=98A/cm′30cm=2940A; I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d 其中：H 铁l 铁=98A/cm′29.9cm=2930.2A; H d d=d′B/m 0=0.001/(4p′10-7)=795.8A; 所以：F 总=2930.2+795.8=3726A 1-6 解：（1） ;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005 .0100 Z 1111111Ω?Ω?Ω===?==== （2） ;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010 100 Z 1221222Ω?Ω?Ω===?==== 1-7 解：每匝电势为： 匝744884 .036 N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1== =??==φ 2-13 解：作直线运动的总质量为： Kg 63966.128022m )1m m (2m =??+++?=总 转动惯量为：2 2 2 L m kg 63964D m m J ?=?==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2 M 2m L eq m kg 74.49J i J J 2J J ?=+++= 总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =??+= 折算后负载转矩为： Nm 710i T T L 'L == η 转速加速度等于：5 .95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π 由运动方程的启动转矩： Nm 4.1207 5.9555.974 .49710dt dn 55.9J T T eq ' L k =?+=+ = 3-12 解：因为：n 60Np E a φ= （1）单叠：a=2；60 04.02602N 230????=； N=5750。 （2）单波：a=1；60 04.01602N 230????=； N=2875。

电机与拖动基础试题及答案

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== （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 解得： 2.69B R =Ω 第五部分 异步电动机 一、填空题： 1、当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩）

第九章电机与拖动基础课后习题答案全解 第二版 徐建华

第九章 9 . 1 什么是风能密度? 风能密度与风速有什么关系? 答: 风能密度是指空气在单位时间里流过单位面积时产生的动能。风能密度与风速的三次方成正比。 9 . 2 如何用直接计算法求得一个地区一年的平均风能密度? 答: 将一地一年中每天24小时逐时实测到的风速，按一定的风速间距分成若干个等级风速, 然后将各等级风速在该年出现的累计小时数，分别乘以相应风速下的风能密度，相加求和之后再除以一年的总时数，就可求得一年平均风能密度。 9 . 3 风力机通过叶片吸收风能的原理是什么? 答: 风力机的叶片具有特殊的形状和结构:叶片的上翼面向上弯曲成为凸面；下翼面凹进去成为凹面。当空气流经上翼面时会加速，压力降低；流经下翼面时会减速，压力升高，上下翼面的压力差在叶片上产生了由凹面指向凸面的气动合力, 合力中垂直向上的分力能驱动叶片旋转做功，带动风力机的主轴旋转，将风能转换为机械能。 9 . 4 风力发电机采用哪些措施来提高风能系数?

答: 在风力发电机上安装调向装置和调速器能提高风力发电机的风能系数。调向装置能使风 力机的风轮自动跟踪风向的变化,并始终对准风向,使风力机尽可能多地吸收风能; 调速器能 根据风速的变化自动调节风力发电机的转速,既能提高风力发电机的风能系数,又能使风力发 电机安全运行。 9 . 5 尾舵调向装置为什么能自动跟踪风向的变化? 答: 尾舵调向装置是在风力机的尾部装上一个尾舵, 风力机通过轴承安装在机座上,可以转 动,风向变化时尾舵会产生转矩,使风力机的机头向风向变化的方向偏转,直至机头对准风向, 所以尾舵调向装置能自动跟踪风向的变化。 9 . 6 某地区当平均风速为10m/s 时，风能密度大约为600w/2 m ,试求当平均风速为18m/s 时，风能密度为多少? 解: 风能密度与风速的三次方成正比, 风速为18m/s 时的风能密度为 600310 18）（ =3499 w/2m 9 . 7 为什么风力发电机要安装增速箱? 答: 风力发电机中风轮的转速比较低,而发电机的转速比较高,所以要安装增速箱,将风轮的低

电机与拖动试题参考答案

学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．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。 2．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。 3．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I1和I2，那么：（2） （1）I1I2。 4．三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：① ①下降；②增大；③不变；④不定。 5．三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：③ ①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。 6．三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：①

①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：② ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）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、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min 。（950；50） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)

电子技术课后习题详解

习题解答 【1-1】填空： 1．本征半导体是，其载流子是和。两种载流子的浓度。 2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。 3．漂移电流是在作用下形成的。 4．二极管的最主要特征是，与此有关的两个主要参数是和。 5．稳压管是利用了二极管的特征，而制造的特殊二极管。它工作在。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是、、、和。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将。7．双极型晶体管可以分成和两种类型，它们工作时有和两种载流子参与导电。 8．场效应管从结构上分成和两种类型，它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件。 9．场效应管属于控制型器件，而双极型晶体管是控制型器件。 10．当温度升高时，双极性晶体管的β将，反向饱和电流I CEO将，正向结压降U BE将。 11．用万用表判断电路中处于放大状态的某个晶体管的类型与三个电极时，测出最为方便。 12．晶体管工作有三个区域，在放大区时，应保证和；在饱和区，应保证和；在截止区，，应保证和。 13．当温度升高时，晶体管的共射输入特性曲线将，输出特性曲线将，而且输出特性曲线之间的间隔将。 解： 1.完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2.杂质浓度，温度。 3.少数载流子，(内)电场力。 4.单向导电性，正向导通压降U F和反向饱和电流I S。 5.反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（U Z），工作电流（I Emin），最大管耗（P Zmax）和动态电阻（r Z） 6.增大; 7.NPN，PNP，自由电子，空穴(多子，少子)。 8.结型，绝缘栅型，多数，单极型。 9.电压，电流。 10.变大，变大，变小。 11.各管脚对地电压; 12.发射结正偏，集电结反偏；发射结正偏，集电结正偏；发射结反偏，集电结反偏。 13.左移，上移，增大.。

电工电子技术课本习题答案

思考与习题 1-1 1-35图中，已知电流I =-5A ，R =10Ω。试求电压U ，并标出电压的实际方向。 图1-35 题1-1图 解：a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V 。 1-2 在1-36图所示电路中，3个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知：I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=-90V ，U 3=50V 。试求 (1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。 (2)计算各元件的功率，判断哪些元件是电源？哪些元件是负载？ (3)效验整个电路的功率是否平衡。 图1-36 题1-2图 解：(2)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=-U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=200Ｗ，为负载。 (3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。 1-3 图1-37中，方框代表电源或负载。已知U =220V ，I = -1A ，试问哪些方框是电源，哪些是负载？ 图1-37 题1-3图 a) b) I I a) b) c) d)

解：a）P=UI =-220W，为电源；b）P=-UI=220W，为负载； c）P=-UI=220W，为负载；d）P=UI =-220W，为电源。 1-4 图1-38所示电路中，已知A、B段产生功率1500W，其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W，若已知电流I=20A，方向如图所示。 (1)标出各段电路两端电压的极性。 (2)求出电压U AB、U CD、U EF、U GH的值。 (3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗？ 解：(2) U AB=-75V,U CD=50V,U EF=17.5V,U GH=7.5V (3) U AB+U CD+U EF+U GH=0. 1-5 有一220V、60W的电灯，接在220V的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。如果每晚用3h，问一个月消耗电能多少？ 解：I=P/U=0.27A，R= U 2/ P= 807Ω，W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4度. 1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，这种接法会有什么后果？它们实际消耗的功率各是多少？如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？为什么？ 解：把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，将会使60W的灯泡烧毁。60W的灯泡实际消耗的功率是93.8W，100W 的灯泡实际消耗的功率是56W。如果是两个110V、60W的灯泡，都在额定值下工作，可以这样使用。 1-7 有一直流电源，其额定功率为150W，额定电压50V，内阻1Ω，负载电阻可以调节。试求：(1)额定状态下的电流及额定负载。(2)开路状态下的电源端电压。(3)电源短路状态下的短路电流。 解：(1)I N=150/50=3A，R N=50/3-1=15.67Ω(2)U OC=50V (3) I S=50A

电机与拖动习题及解答

第1章 电磁学基础知识 1.1 简答题 1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式dt di L e ?-=、dt d e ψ-=、dt d N e Φ?-=，以及Blv e =中，哪个公式是最普遍的形式？其它公式必须在什么条件下适用？ 答：式dt d e ψ-=是感应电动势的普遍形式。其负号表示感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。 2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成dt d e ψ=或dt d N e Φ?=，试说明其原因。 3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大？为什么？ 答：空芯的线圈电流大。因为两者频率相等，产生同样的e ，意味着产生同样的φ，根据N ?I=φ?Rm ，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N ?I ）空芯>>（N ?I ）铁芯，所以I 空芯>>I 铁芯。 4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理？为什么？ 5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗？为什么？

6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的？它们与哪些因素有关？ 7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线？基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同？ 8. 铁磁材料是如何分类的？各有什么特点？ 1.2 分析题 1. 变压器原理图如图所示，试回答： （1）当线圈N1施加正弦电压U1时，为什么在线圈N1及N2中都会感应出电动势？ （2）当电流I s增加时，标出这时N1及N2中感应电动势的实际方向。 答： （1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯内建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2

电机及拖动基础试题及答案

电机及拖动基础试题及答案

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、用丫-△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）。 （x ）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。 （x ）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。 (X ) 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。 (X )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。 (X ) 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。 (X ) 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。 (X ) 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。 (V ) 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。 (V ) 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。 (X ) 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) 答：起动瞬间转速n=0,电动势E a=C e①n=0,最初起动电流I N U^R a。若直接起动，由于R a很小，1st会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 2.异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流) ，从而提高电动机

《电机与拖动基础》课后习题答案

《电机与拖动基础》课后习题 第一章 习题答案 1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。 （2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。 直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。 换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。 电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。 电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。 电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。 换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。 2．一直流电动机，已知， ，，，0.85r/min 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。 解：电动机η?=N N N I U P ， 故 A =??=?=5.6985 .02201013U P I 3 N N N η 3． 一直流电动机，已知， ，，，0.89r/min 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。 解：发电机N N N I U P =， 故 A ?==391230 1090U P I 3 N N N