第一章 直流电机原理
3141060.87()230
N N N P I A U ?===1
14
16.37()0.855N N P P Kw η===
1110131430()N N P U I W ==?=3
1
1.11076.92%1430N N P P η?=
==
1
14301100330()N
p P P
W =-=-=∑
)(53.1150
230
A R U I f N f ===
)(13.7153.16.69A I I I f N a =+=+=
23071.130.128239.1()a N a a E U I R V =+=+?=)(6.647128.013.7122
W R I p a a cu =?==
)(1700713.711.239W I E P a a M =?==)(5.18713
855
.0101631W P P N N
=?==
η
)(92.39683.06.40A I I I fN N a =-=-=
)(5.211213.092.39220V R I U E a a N a =?-=-=
)(1.844392.395.211W I E P a a M =?==)(4.339213.092.3922
W R I p a a cu =?==
)(26.150683.0220W U I p N fN f =?==)(8932
6.402201W I U P N N =?==
%97.838932105.731
=?==P P N η)(1.943105.71.84433W P P p N M o =?-=-=
)(88.263000
1000
/1.844395509550m N n P T N M N ?=?=?
= 27.5
9550955023.88()3000
N N N P T N m n =?
=?=?226.8823.883()o N N T T T N m =-=-=? 或者)(33000
1000
/1.94395509550m N n P T N o o
?=?=?
=
)(5.245110
27000
A U P I N N N ===
)(5.25055.245A I I I fN N aN =+=+=1.01150
02
.05.250110=?+=+=
N a aN N N e n R I U C φ
rpm C R I U n N e a aN N 10501
.002
.05.250110=?-=-=
φ
或者：)(11502.05.250110V R I U E a aN N aN =?+=+=
110250.50.02105()a N aN a E U I R V =-=-?=
rpm E n E n n
E n
E aN N a a N aN 1050115
1150
105=?==
∴=
)
(8411397)(97113110V R I E U V R I U E E I I n n n C E a N a a N N aN a aN
a N N N N e aN =?-=-=
=?-=-==∴====φφφ
)(2505255A I I I fN N aN =-=-=841
.0500
078
.0250440=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φ 30
π
=
T e C C
032.8841.055.930=?=?=∴N e N T C C φπφ （1）296955095501833.6()500
N N
N P T N m n =?
=?=? （2）)(2008250032.8m N I C T aN N T N ?=?==φ （3）220081833.6174.4()o
N N T T T N m =-=-=?
（4）rpm C U n N e N o
523841
.0440===
φ
(5)
'2
0.078174.4
5235210.8418.032N a o o e N e T N U R n T rpm C C C φφ?=
-?=-=? 或者：)(71.21032
.84
.174A C T I N T o ao
===
φ
rpm C R I U n N e a ao N o 521841
.0078
.071.21440'=?-=-=
φ
)(179747.812201W I U P N N =?==)(1527885.0179741W P P N N =?==η
)(48.28
.88220
A R U I f N fN ===
)(22.7948.27.81A I I I fN N aN =-=-= )(6.6271.022.7922
W R I p a aN cu =?==)(546
8.8848.222W R I p f fN f =?== )(269615278179741
W P
P p N
=-=-=∑
2696627.65461522()m Fe cu f p p p p p W +=--=--=∑ 15278152216800()M N m Fe P P p p W =++=+=
（1）275
95509550955()750
N N
N P T N m n =?
=?=? （2）)(1874191A I I I fN N aN =-=-=)(7.424082.0187440V R I U E a aN N aN =?-=-=
)(794191877.424W I E P aN aN M =?==)(3.1011750
419
.7995509550m N n P T N M N ?=?=?
= （3）566.07507.424===
N aN N
e n E C φ440
777.40.566
N o e N U n rpm C φ=== （4）21011.395556.3()o N N T T T N m =-=-=?
)(42.10566
.055.93.5655.9A C T C T I N e o N T o ao =?===
φφ
rpm C R I U n N e a ao N o 776566
.0082
.042.10440'=?-=-=
φ
)(5.885.291A I I I fN N aN =-=-=142.01500
074
.05.88220=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φ
220500.074
15230.142
N a a e N U I R n rpm C φ--?=
==
第三章
直流电动机的电力拖动
（1）估算：33
2
2
101122030560100.038()22305N N N a N U I P R I -??-?=?==Ω
2084.01000038.0305220=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φrpm C U n N e N o 7.10552084
.0220
===φ
9.559.550.2084305607()N e N aN T C I N m φ==??=?
过（n o = 1056rpm ，T = 0），（n N = 1000rpm T N = 607 N.m ）两点，可画出固有机械特性。 （2）T = 0.75 T N 时，0.75a
aN I I =：
rpm C R I U n N e a a N 10142084.0038.030575.0220=??-=-=
φ
或者：
rpm T C C R C U n N T e a N e N 10142084
.055.9607
75.0038.02084.02202
2=???-=?-=
φφ （3）)(2.243038
.01100
2084.0220A R n C U I a N e N -=?-=-=
φ
2200.72305N N N U R I =
==Ω （1）022
0.50.50.72
1055.76075299.55()9.55(0.2084)N RN
N
e N R n n T rpm C φ?=-
=-?=? 过（0n ，0），（529，607）两点画直线。
（2）022
220.72
1055.760710529.55()9.55(0.2084)
N RN N e N R n n T rpm C φ?'=-
=-?=-? 过（0n ，0），（–1052，607）两点画直线。
或：222020.72305
10520.2084N N N RN
e N U R I n rpm C φ--??'=
==-
（3）0
00.50.50.51055.7528N
e N
U n n rpm C φ'=
==?=
22
0.038
5286074729.55()9.55(0.2084)
a VN N e N R n n T rpm C φ'=-=-?=? 过（0n '，0），（472，607）两点画直线。
（4）00
1055.7
2111.30.50.50.5
N e N U n n rpm C φ''====
22
0.038
2111.360718899.55(0.5)9.55(0.50.2084)
a N N e N R n n T rpm C φφ''=-=-?=?? 过（0n ''，0），（1889，607）两点画直线。
3
11100.65()285.2
N st U R I =
==Ω? 1.7λ=== 1
2285.2
100.2() 1.193.72()1.7
N I I A I A λ
?=
=
=>=
符合要求。
1 1.70.1290.219()ST a R R λ==?=Ω 21 1.70.2190.372()ST ST R R λ==?=Ω 1(1)(1.71)0.1290.091()st a r R λ=-=-?=Ω
21 1.70.0910.153()st st r r λ==?=Ω 32 1.70.1530.26()st st r r λ==?=Ω
（1）136.01500
376
.041220=?-=-=
N a aN N N
e n R I U C φ
降压瞬间，转速不变，有：N n n =
)(83.63376
.01500
136.0180A R n C U I a
N
N e a -=?-=
-=
φ
)(9.82)83.63(136.055.955.9m N I C T a N e ?-=-??==φ
（2）rpm C R I U n
N
e a
aN 1210136
.0376
.041180=?-=
-=
φ
9.55T
e C C = a e a T I C I C T φφ55.9==
rpm I C R C U I C C R C U T C C R C U n aN
N e a N e N aN N e N e a N e N N T e a e N 1845136
.08.041
376.0136.08.02208.08.055.9)
8.0(55.98.0222
2=??-?=?-=
?-=?-=φφφφφφφ
或者：aN N T N a T I C T I C T
φφ=== 41
51.25()0.80.8
N N a aN aN N I I I A φφφφ∴=
=== rpm C R I U n e a a N 1845136
.08.0376
.025.51220=??-=-=
φ
A I A I rpm
n rpm n N a N 4125.51,15001845=>==>=
所以，电动机不能长期运行。
1）1364.01500
224
.07.68220=?-=-=
N a aN N N
e n R I U C φ
rpm C U n N e N o 16131364.0220
===
φ rpm n n o 1129)3.01(1613)1(min =-?=-=δ
（2）33.11129
1500
min max ===
n n D
（3）Ω=-?-=--=
737.0224.07
.681129
1364.0220min a N N e N c
R I n C U R φ
（4）122068.715114()15.114N N P U I W kW ==?== 忽略T o ，T N = T 2N ，
2139550955082.77()1500
N N N P T N m n =?=?=? 因为额定负载不变，有： 2min 282.7711299.785()
9550
N T n P kW ?=
== )(3478737.07.6822W R I p c aN cuRc =?==
（1）rpm n n n N o N
11315001613=-=-=? rpm n n N
o 7.3763
.0113
max
min ==
?=
δ rpm n n n N o 7.2631137.376min min =-=?-=
（2）69.57
.2631500
min max ===
n n D
（3）)(4.511364.07.376min min V n C U o N e =?==φ
（4）)(2.35317.684.51min 1
W I U P N =?==
忽略T o ，则有：282.77N N T T N m ==?
2min 282.77263.7
2.286()9550
N T n P kW ?=
==
411.01000376.076440=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φ rpm C U n N e N o 6.1070411
.0440
===φ
（1）低速时采用降压调速：
rpm n n n N o N 6.7010006.1070=-=-=?
28.0250
6.70min max ==?=
o N n n δ rpm n n n N o 4.1796.70250min min =-=?-= （2）高速时采用弱磁调速，U=U N 不变，允许最高转速时I a = I N
2935.0411.01500
6
.1070max
=?=
∴=φφφe o o
N e e C n n
C C
9.559.550.293576213()T a e a T C I C I N m φφ===??=?
rpm T P n N 13002132995509550max =?=?
= （3）25.74
.1791300min max ===n n D
13.0750
35
.02.35110=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φ
11035.20.3597.68()aN e N N N aN a E C n U I R V φ==-=-?=
（1）max 097.68
0.35 1.0375()235.2aN c
a a U E R R I --=
-=-=Ω-?
（2）max 11097.68
0.35 2.6()235.2
aN c
a a U E R R I ---=
-=-=Ω-?
（3）能耗制动时：00
=+=+-=
c
a c a N e an
R R R R n C U I φ 0==an N T I C T φ
反接制动时：1100
37.29()2.95
e N af
a c U C n I A R R φ---=
==-+
)(3.46)29.37(13.055.9m N I C T af N T ?-=-??==φ
（4）A I I T T N a N 2.35==∴= 00.13(500)
0.35 1.5()35.2
e N c a a U C n R R I φ--?-=
-=-=Ω
∵他励机T L =T N ，∴I a =I N =68.7A n=0，E a =0 22000.195368.7
a c a a U E R R I --=
-=-=Ω
76L
N aN N T T I I A =∴== 411.01000
377
.076440=?-=-=
N a aN N N e n R I U C φ
4400.411(500)
0.3778.1276
N e N c a aN U C n R R I φ--?-=
-=-=Ω
若采用能耗制动：
Ω=--?-=
--=
33.2377.076
)
500(411.00a a
N e c R I n
C U R φ
能耗瞬间电流：)(83.15133
.2377.01000
411.00'
A R R n C U I c a N N e a
-=+?-=+-=
φ
)(8.136768.18.1max A I I N a =?==
∴>max
'
a a I I 不能采用能耗制动，只能采用电势反接制动。
因为下坡时T L2与n 正方向相同，故为负；T L1与n 正方向相反，故为正，所以：
N N N L L L T T T T T T 4.02.18.021-=-=+=
)(4.30764.04.0A I I N a -=?-=-=
此时电机工作在正向回馈制动状态，不串电枢电阻时：
rpm C R I U n N e a a N 1098411
.0377
.0)4.30(440=?--=-=
φ
串0.5Ω电阻时：
rpm C R R I U n N e c a a N 1135411
.0)
5.0377.0()4.30(440)(=+?--=
+-=
φ
（1）440600.377
1125.6(/min)0.411
a a e N U I R n r C φ---?=
==-
)(5.23560411.055.955.9m N I C I C T a N e a N T ?=??===φφ )(26400
604401W UI P a -=?-== （2）4400.411(850)
0.37712.78()60
N e N c
a a U C n R R I φ--?-=
-=-=Ω
)(26400
604401W I U P a N =?== )(4600878.126022
W R I p c a cuc =?== （3）00.411(300)
0.377 1.678()60
N e N c
a a U C n R R I φ--?-=
-=-=Ω
)(8.6040678.16022
W R I p c a cuc
=?==
（1）降压瞬间，n 来不及改变，E a 不变
)(417377.08.0440V I R I U E N a a N a =?-=-=
'400417
45()0.377
a a a U E I A R --=
==-
)(63.176)45(411.055.955.9''m N I C I C T a N e a N T ?-=-??===φφ
电动机从电动→正向回馈制动→正向电动。
（2）rpm C R I U n N e a a N 5.917411
.0377
.0768.0400=??-=-=φ
（1）22022.30.91199.7()aN
N aN a E U I R V =-=-?=
'220199.742.35()0.919aN a a c U E I A R R ---=
==-++
1997.01000
7
.199===
N aN N e n E C φ '''9.559.550.1997(42.35)80.77()T N a e N a T C I C I N m φφ===??-=-?
（2）n = 0 时，E a = 0 ，有：
''
2200
22.2()0.919
a a a c U E I A R R ---=
==-++
''''''9.559.550.1997(22.2)42.34()T N a e N a T C I C I N m φφ===??-=-?
电动机电磁转矩T “<0，位能转矩T L >0，二者方向一致，均为拖动转矩，在|T”|+T L 作用下，电机反向起动，进入反向电动状态，最后稳态运行在反向回馈制动状态，以很高的速度下放重物。
第四章 变压器
oII
N mII oI
N mI I U Z I U Z 11=
=
oII oI I I 2= mI
mII mII oII N oI N mI Z Z Z
I U I U Z 22
211=?
===
∴
顺极性串联时，I O 一样，忽略漏阻抗压降，有：
m I o m I m I o m II m I o Z I Z Z I Z Z I U 3)2()(1=+=+= 即有：13
1
U Z I mI o =
)(1473
4403111V U Z I E mI o I ==== )(29323440
3211V U Z I E mII o II =?===
)(73214712V k E U I I === )(1472
29312V k E U II II ===
由此可见，空载电压不相等。
1
144.4220
22044.42
1fN V
fN U o o U U =
?
==φφ
12121212
322110
220N N N N N N N k =
+====
顺串时：V fN fN fN U U U o o o u u U U u
U 33044.42
3
44.444.4'1'2'121212
1=?=
+=+=φφφ
o o fN φφ==
1
'44.4220
因为磁通不变，所以磁势不变，o o o o o I I I N N N I N I 3
2
2
3)(''
121'1=
?
=
+= 逆联时：V fN fN fN U U U o o o u u U U u
U 11044.42
1
44.444.4''1''2''121212
1=?=
-=-=φφφ o o fN φφ==
1
''44.4220
因为磁通不变，所以磁势不变，o o o o o I I I N N N I N I 22
1)('''
'121''1=?
=
-=
121026.30.38
N N U k U =
== '223809.62()39.5N m o U Z I ===Ω '
22211000.705()39.5o m o p r I ===Ω
2'226.39.626654()m m Z k Z ==?=Ω
2'
226.30.705
487.6()m m r k r ==?=Ω
6636()m x ===Ω 450
22.5()20
k k k U Z I =
==Ω 22
410010.25()20k k k p
r I =
==
Ω 20()k X ===Ω 75234.575
10.2512.2(
)
o k C r +=
?=Ω 7523.4()o k C Z ===Ω
（1）12230
2115
N N U k
U =
==
2212120.320.050.5()k r r r r k r '=+=+=+?=Ω 2212
120.820.1 1.2()k x x x x k x '=+=+=+?=Ω 1.3()k Z =
==Ω
（2）221212/0.3/20.050.125()k r r r r k r '
''=+=+=+=Ω
221212/0.8/20.10.3()k
x x x x k x '''=+=+=+=Ω 0.325()k
Z '===Ω （3）31131013.044()230N N N S I A U ?=== 32231026.09()115
N N N S I A U ?===
11123017.63()13.044N N N U Z I =
==Ω 222115
4.41()26.09
N N N U Z I ===Ω *10.50.02817.63k k N r r Z =
== *
1 1.20.06817.63k k N X X Z === *
1 1.30.07417.63k k N Z Z Z =
== **20.125
0.0284.41
k k k N r r r Z ''==== **20.30.0684.41k k
k N X X X Z ''==== **
20.3250.0744.41
k k k
N Z Z Z Z ''==== (4)113.044 1.316.957()kN
N k U I Z V ==?= 116.9570.074230
kN kN k
N U U Z U **
=
=== （5）满载时β=1
2cos 1?=时，2s 0in ?=：
**
22%(cos sin )1(0.028100.028 2.8%k k U r x β???=+=??+==
2cos 0.8?=落后时，2s 0.6in ?=：
**22%(cos sin )1(0.0280.80.0680.60.0632 6.32%k k U r x β???=+=??+?==
2cos 0.8?=超前时，2s 0.6in ?=-：
**22%(cos sin )1(0.0280.80.0680.60.0184 1.84%k k U r x β???=+=??-?=-=-
（1）253
/4.03/10,
21=
=
=
?
?N N
no U U k y Y 结：
空载试验：'
22 3.849()60N m o U Z I ===Ω
'
22
23800 3.519()3360
o m o p r I =
==Ω? 2'2405.63()m m Z k Z ==Ω
2'
219.91()m m r k r ==Ω 2395.55()m x ==Ω )(3.4310
3750
311A U S I N N N =?==
)(867.53.433
/4403/11Ω===
k N k I U Z 22
110900
1.938()33
43.3k k k
p r I ===Ω? 5.538()k X ===Ω 75234.5
75
1.938
2.357()234.5
20
o k C r +=
?=Ω+
75 6.02()o k C Z ===Ω
022
175
3343.3 2.35713257()13.26()kN N k P I r w kw ==??== 0'127511 2.357 1.17922k r r r ==
=?=Ω '
121 5.538 2.769()2
x x σσ==?=Ω （2
）111133.34()N N
N U Z I ??=
==Ω 00*75751 2.357
0.0177133.34k k N r r Z ===
*
1 5.5380.0415133.34k k N X X Z =
== 00
*
75751 6.020.045133.34k k N Z Z Z ===
a ）8.0cos 2
=?滞后时，2s 0.6in ?=：
0**
2275(cos sin )1(0.01770.80.04150.6)0.0391 3.91%k k U r x β???=+=??+?==
222
2cos 17500.8
97.24%cos 17500.8113.26 3.8
N N kN o S S p p β?ηβ?β??=
==++??+?+ b ）1cos 2
=? 时，2s 0in ?=：
0*275cos 10.017710.0177 1.77%k U r β??==??==
222
2cos 17501
97.78%cos 17501113.26 3.8
N N kN o S S p p β?ηβ?β??=
==++??+?+ c ）8.0cos 2
=?超前时，2s 0.6in ?=-：
0**
2275(cos sin )1(0.01770.80.04150.6)0.01074 1.074%
k k U r x β???=+=??-?=-=-效率与
8.0c o s 2=?滞后时相同：
2222cos 17500.8
97.24%cos 17500.8113.26 3.8
N N kN o S S p p β?ηβ?β??=
==++??+?+
220222 6.6121.2
1198.1%cos 118000.8 6.6121.2
kN N o kN p p S p p βηβ?β
++?=-=
-=++??++?
0.558m β=
== 0max 222 6.6
1198.5%cos 20.55818000.82 6.6
m N o p S p ηβ??=-
=-=+??+?
1222011
1809
U k U =
== 21200163.64()11/9I I A k ==
= 122136.36()I I I A =-= )(8.654418036.36212W U I S =?==电磁 )(2945518064.16321W U I S =?==传导
第五章 三相异步电动机原理
槽距角00000200402020α
=-=-=； 每极每相槽数q=3
∴1320sin sin
220.959820sin 3sin 22
o p o q k q αα?=== ∵元件电势E y =40V ∴元件组电势13400.9598115.2()q y p E qE k V ==??=
34236
1===m p Z
o o
o Z p pm Z q 2036
36023603
3
436
2=?=?==?==α
1111320sin sin
22sin 9010.9620sin 3sin 22
o
o w y p o
q y k k k q αατ?=?=?=?=
每相匝数：)(60110
321匝=??==a pqN N )(94.219172.096.0605044.444.41111V k N f E w =????==φ
17sin 90sin 900.93979y y
K τ=?=?= 000136023602036
p Z α??===
1363()2232
Z q mp =
==??槽 010
320sin sin
220.959820sin 3sin 22
p q k q αα?===
1110.93970.95980.902w y p k k k =?=?=
308.3970
50
606011??→?=?==
取整数n f p rpm n 1000
1= 025.01000
975
100011=-=-=
n n n s N N %2.9487.0139380375000
cos 3107531
=???=?==N N N N N I U P P ?η
3
118.6104252107965()M cu Fe
P P p p W =--=?--=
20.057965398.25()cu M p sP W ==?= 27965398.257566.75()m M cu P P p W =-=-=
（1）rpm n rpm
n N
10009501=∴=
05.01000
950
100011=-=-=
n n n S N N （2）28 1.1029.1()m N m s P P p p kW =++=++=
229.1
30.63()0.0530.63 1.532()110.05
m M cu M N P P kW p sP kW S =
==?
==?=--
（3）1130.63 2.232.83()M cu Fe P P p p kW =++=+= %3.8583.3228
1
2===
P P N η （4）)(68.5688
.038031083.32cos 331A U P I N N N =???==?
3
1110.71045020010050()M cu Fe P P p p W =--=?--=
20.029********.45()cu M p sP W ==?= 210050291.459758.55()m M cu P P p W =-=-=
∵四极电机，∴n 1=1500r/min
110050
9.55
9.5563.985()1500
M P T N m n ==?=?
（1）rpm n rpm
n N
150014551=∴=
03.01500
1455
150011=-=-=
n n n S N N （2）100.20510.205()m N m s P P p p kW =++=+=
)(316.003
.01205
.1003.01122kW S SP p p S
S
P m cu cu m =-?=-=
?
-=
（3）)(64.651455
1095509550m N n P T N N N ?=?==
0.2059550
9550 1.346()1455m s o N p p T N m n +==?=? 10.205
9550955067(
)
1455
m N P T N m n ==?=?
0060.3()Z ==Ω 0022
026411
6.4()33 3.64
m p p r I --===Ω? 0
60()x
==Ω 8.25()k k Z =
==Ω 22
470
3.2()337
k k K p r I =
==Ω?
7.6()k x ===Ω '21 3.22 1.2()k r r r =-=-=Ω '12
11
7.6 3.8()22
k x x x ===?=Ω 01 6.42 4.4()m r r r =-=-=Ω 0160 3.856.2()m x x x =-=-=Ω
第六章 三相异步电动机的电力拖动
)(4.2193/380V U N ==?
（1）043.01000
957
100011=-=-=
n n n S N N
（2）2'212112111max
)
(12σσωx x r r U p m T +++?
?=
)(84.70)
25.412.3(08.208.24.219502233222
m N ?=+++????=π
（3）2
'212'21'2211
1)
()(σσωx x s
r r s
r U p
m T N
+++?
?=
)(335.33)25.412.3()043
.053.108.2(043
.053.14.2195023
32
22m N ?=+++?
???=
π 215.2max ==N m T T λ
（4）1998.0)
25.412.3(08.253
.1)
(2
2
2
'2121
'
2max
=++=
++=
σ
σx x r r S
（1）759550
9550994.8()720
N N
N P T N m n ==?=? （2）max 2.4994.82387.52(.)m N T T N m λ==?=
（3）11750720
0.04750
N N
n n S n --=
== （4
）(0.04(2.40.183m
N m s s λ==+=
max 222387.52
(.)0.1830.183m m
T T N m s s
s s s s ?=
=++
（5
）20.0224()r =
=
=Ω
(1)117507170.044750N N
n n S n
--=
==
20.12(
)
r ==
=Ω (0.044(3.150.27m N m s s λ===
∵22m m s r R s r '+= ∴220.121
0.27 2.52
0.12
m m r R s s
r ++'==?=
3.150.270.03040.7N mT N A m L N T s s T T λ??=-=-=????
0.0304B A s s == 16
9550
9550213()717
N N N P T N m n ==?=? 22 3.15213
16.19(.)2.520.0304
0.0304 2.52m N B m B B m
T T N m s
s s s λ??
=
=='++
'
(2)
3.152.520.2840.7N mT N c m L N T s s T T λ??'===????
1(1)(10.284)(750)537(/min)c c n s n r =-=-?=
22537
0.72138384.6()6060
C M C C L n P T T W ππ?=Ω=?
=??= 2(1)(10.284)8384.66003.4()m c M P P s P W ≈=-=-?= 28384.66003.42381.2()cu M m p P P W =-=-=
2212381.22126()0.121
cuR cu R p p W r R =
=?=++
（3）转子串电阻前后0.7L N T T =没有变，
据22cos T m T
C I φ?=，C T 没有变、U 1不变故Φm 不变、cos Φ2基本不变， ∴转子电流基本不变。
11150014600.0271500N N n n
S n --=
=
= 20.0536(
)
r ==
=Ω (0.027(2.80.146m N m s s λ==+=
111500
500
0.671500
n n s n
'--'=
== 2.80.67 4.590.8N mT N m L N T s s T T λ??''===????
'2 4.59(1)(1)0.0536 1.63()0.146
m c m S R r S =-=-?=Ω
【或：N mT m L
s
s T λ?=-?? 2.80.1460.02130.8N N T T ?==??
20.67(
1)(1)0.0536 1.63()0.0213
c S R r S '=-=-?=Ω 结果相同】
)(547.113/20A I N ==?
（1）)(32.1145287.0380203cos 31
W U I P N N N =???==?
)(8.10020875.032.114521
2W P P =?==η )(661450
0208
.1095509550m N n P T N N N ?=?== （2）直接起动时：N N T st
T T K T 4.1== 降压起动时，设：k U U N /'1=，则有：
18.14.14.11
)/('22
22'=?===
?
==k T T T T k k U k U T T N
N
st st N N st st
)(32218
.1380
'V k U U N ===
（3）Y/Δ起动：)(6.462073
13131'
A I k I I N I st st =??===
N N N T st st T T T K T T 5.046.04.13
1
3131'<=??===
所以，不可以半载起动。 （4）N st N
st st st T T T T T T 4.15.03
1''
===
67.18
.22=?=k k
)(502078.21
112'
A I k I I N I st st =??===
)(5.22767
.1380'V k U U N ===
(1)117507260.032750N N
n n s n --=
==
20.081()r ==
=Ω (0.032(2.80.173m N m s s λ===
2.80.1730.0250.8N mT N A m L N T s s T T λ??===????
220.025 1.975B A s s =-=-=
∵22m m s r R s r '+= ∴220.081 2.12
0.173 4.70.081m m r R s s r ++'==?=
30
9550
9550394.6(
)726N N N P T N m n ===? 22 2.8394.6789.2(.)4.7 1.9751.975 4.7m N B m
B
B m
T T N m s s s s λ??==='++' (2) 2.84.70.680.8N mT N c m
L N T s s T
T λ??'===???? 1(1)(10.68)(750)240(/min)c
c n s n r =
-=-?-=-
（1）032.0750726
75011=-=-=
n n n S N N
转子电阻：20.081()r ==
=Ω 固有特性上的临界转差率：
1733.0)18.28.2(032
.0)1(22=-+?=-+=m m N m S S λλ 固有特性上T L = T N 时的转差率：
032.0)18.28.2(1733.0]1)(
[
22=--?=--=L
N
m L
N
m m A T T T T S S λλ
2567.1032.0)1081
.01
.3()1(
12121
1
21=?+=+=
∴-=-=S r S R S r S S S r S S R c c rpm n S n 5.192750)2567.11()1(1-=?-=-=
（2）)(9545.730726
)
5.192(9550
9550'2'
'2'
'2'2kW T T P n T n T n T n T P P N N N N N N N -=??-?=
?
=
=
总机械功率：)(9045.605.19545.7'2kW p p P P s m ec m ec
-=+-=++=
《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= --
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( )。
电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题（每题1分，共20分） 二、判断题（每题1分，共10分） 三、单项选择题（每题2分，共20分） 四、简答题（两题，共15分） 五、计算题（三题，共35分） 电力拖动系统动力学基础 1．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。 2．电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩T e 与生产机械的负载转矩T L 的关系： 1）当T e = T L 时， d n /d t = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态； 2）若T e ＞T L 时， d n /d t ＞0，系统处于加速状态； 3）若T e ＜T L 时， d n /d t ＜0，系统处于减速状态。 也就是一旦 d n /d t ≠ 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。 3．生产机械的负载转矩特性： t n GD T T d d 3752L e = -
直流电机原理 1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。 定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。 3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。 5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。 6 直流电机的励磁方式： dn dT dn dT L e
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
电机与拖动基础知识重 点 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题（每题1分，共20分） 二、判断题（每题1分，共10分） 三、单项选择题（每题2分，共20分） 四、简答题（两题，共15分） 五、计算题（三题，共35分） 电力拖动系统动力学基础 1．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。 2．电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩T e 与生产机械的负载转矩T L 的关系： 1）当T e = T L 时， d n /d t = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态； 2）若T e ＞T L 时， d n /d t ＞0，系统处于加速状态； 3）若T e ＜T L 时， d n /d t ＜0，系统处于减速状态。 也就是一旦 d n /d t ≠ 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。 3．生产机械的负载转矩特性： t n GD T T d d 3752L e = -
直流电机原理 1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。 定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。 3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。 5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。 6 直流电机的励磁方式： dn dT dn dT L e
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
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
电机原理及拖动试题及答案 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率SN=0.04，则额定转速为nN=_____、额定工作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 ＝＿＿＿、每极每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角＝＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。 13. 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U1应随f1按______规律调节。
14、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。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于7.5kW时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因 此变压器的主磁通也大。 11. ( ) 直流电动机的人为特性都比固有特性软。
第一章 直流电动机 1.6 答：电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或相邻两个电刷，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 1.7 答：感应电动势（参见图1.3）。 电刷两端得到总的感应电动 势为零。 1.8 答：由Tem=CT ΦIa 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。 1.14 答：并励直流发电机正转时能自励，反转时则不能自励。如果把并励绕组两头对调， 且电枢反转，此时能自励。 1.15 答：换向元件里合成电动势∑e 为零时, 换 向元件里的换向电流随时间线性变化， 这种换向称为直线换向。直线换向时不产生火花。 换向过程中换向元件里的合成电动势大于零，使换向电流变化延缓，不再是线性的，出现了电流延迟现象，这时的换向称为延迟换向。延迟换向时电刷下产生电火花。 1.16 解：额定电流： A A U P I N N N 48.4323010103=?== 额定负载 时 的 输 入 功 率 ： kW kW N N P P 76.1185.0101 === η 1.17 解：额定负载时的输入功率： 图1.3 题1.7图
kW kW N N P P 48.2083 .0171 ===η 额定电流： 1.18 解：（1）绕组节距计算 4 151 54 2 42221 2 1=-=-=== =-=±= y y p Z y y y y k ε （2）绕组展开图如图1.4所示（采用右行短距绕组） （3）并联支路数如下： 422===a ，p a 541 41921 =+=±= εp Z y 541 41921=+=±=εp Z y 4 599 2 11911 2 =-=-==-=-==y y y y p K y k 图1.4 题1.18图
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，
《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=--
《电机与电力拖动基础》试卷一 一、填空题（每空1分，共20分） 1、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下转速和电磁转矩 的关系。 2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动。 3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小， 而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。 4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的 影响）。 5、当变压器负载（φ2>0）一定，电源电压下降，则空载电流I0 减小，铁损耗P Fe减小。 6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小 （增大和减小）。 7、当s在0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小 于1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。 8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。 根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。 3. 电力拖动系统是由电动机拖动机械机构工作的系统。 4. 直流电动机的励磁方式包括他励、并励、串励和复励，其中他励直流电动机更适合于电动机控制的场合。 5. 电机绕组有两种形式，分别为叠绕组和波绕组。使用于高电压的为波绕组，使用于大电流的为叠绕组。 6. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。 7. 直流电机在主磁极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是几何中性线的位置。 8. 从机械特性上看，第一象限为电动机的正向电动状态，第四象限为电机的反向制动状态。 9. 他励直流电动机的机械特性为硬特性，串励直流电动机的机械特性为软特性。（硬、软） 10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车情况。 11.一台三相变压器的变比为相电压之比。 12.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16，折合到二次侧后大小为1。 15.多台三相变压器并联运行时，应该满足的条件是联结组号相同、额定电压和变比相同、 短路阻抗相同和阻抗角相同。 1. 三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生幅值（或转速）不变，空间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变电流相序来实现。 2. 某三相交流绕组，36个元件，2对极，60度相带，若2，3，4号槽属于A相带，则14号槽属于C 相带；若为120度相带，且7号槽也属于A相带，则14号槽属于C 相带。 3. 三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和凸极同步电动机。 4. 三相异步电动机Y132M-6，50Hz，转差率为，则转速为1200r/min ，转子侧频率为10Hz ，该电机处于发电机（或回馈）运行状态。 5. 三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、铁损耗和机械损耗。实验过程中，机械损耗是不变损耗。 6. 异步电动机的转差功率指的是转子铜损耗，定子电压降低时，该功率值增大。 7. 根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。 8. 异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒功率调速。 9. 同步电机的运行方式包括发电机、电动机和补偿机。 10. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是旋转整流器励磁系统。 11. 如果空载运行的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将降低；如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将降低。 1. 单相交流绕组通入单相交流电流将产生空间位置不变，幅值变化的磁动势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入直流电流来实现。 2. 某三相交流绕组，24个元件，2对极，60度相带，若3，4号槽属于Z相带，则14号槽属于A 相带；若为120
电机拖动复习题 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 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） 2.直流电动机的起动方法有、、。 (直接起动；降低转子端电压；转子回路串电阻) 3.直流电动机的调速有、、三种方法。 (转子串电阻调速；调压调速；弱磁调速) 4.直流发电机输出的额定功率是指。(出线端输出的电功率) 5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。 (不可改变) 6.额定频率为50HZ的三相异步电动机额定转速为725r/min，该电机的极数为，同步转速为r/min，额定运行时的转差率为。 (8；750；0.03) 7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。(无关) 8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。(转子回路串电阻) 9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。(起动笼) 10.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) 11.当电动机的转速超过时，出现回馈制动。(理想空载转速) 12.变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将，铜损耗将（忽略漏阻抗压降的影响）。(不变；增加) 13.一个脉振磁通势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁通势。(幅值；转速；转向) 14.三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) 15.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速，定子电流。 (减小；增加) 16.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) 17.星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。C 18.三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U1应随f1按规律调节。(正比) 19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。(转速；电磁转矩) 20.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒调速。(功率) 21.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。(Ea 〈U；Ea〉U) 22.当s在范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为；在的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为。 (0~1；驱动性质；小于1；制动性质) 23.直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。(换向器电刷) 24.直流发电机把转换成。(机械能直流电能) 25.三相变压器的原、副绕组都可以接成。(星形或三角形) 26.交流异步电动机的转子绕组有和两种。(鼠笼型绕线型) 27.定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。(旋转磁场) 28.同步电机可分为、和三类。(同步发电机同步电动机同步补偿机)
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
1-1.在直流电动机的电枢绕组中为什么也有感应电动势？其方向与电流方向有什么关系？在直流发电机空载即电枢电流为零时，是否电磁转矩？为什么？ 答：不管有没有外部电源，只要是电枢绕组磁通发生变化，均会产生感应电动势。虽然直流电动机通入直流电以后才会旋转，但是在旋转过程中电枢绕组同样会切割定子磁场磁力线，符合电磁感应原理（楞次定律/右手定则）就会在电枢中感应出电动势。就是这个电势抵消部分外加电源电压，抑制了直流电动机电流，它与电流方向相反。如果没有这个感应电动势，电动机电流就=直流电源电电压/电枢绕组的直流电阻，这时候电枢绕组只是相当于一个发热的电阻丝。直流发电机空载时没有电流，则电磁转矩为零。因为f=Bli i=0 则f=0,电动机和发电机只是工作状态不同。 1-2.直流电机机座中的磁通是恒定不变还是大小正负交变还是旋转的？而电枢铁芯中的磁通又是什么性质？ 答：机座（定子磁极）中的磁通是大小方向保持不变的。电枢铁芯中的磁通在空间上是不变的，相对转子是旋转的，也可以理解为正负交变的，不同电机不同。 1-3. 直流电机的电枢铁芯为什么必须采用硅钢片迭成而机座和主磁极可以采用整块的铁？为什么有的主磁极也采用薄钢板迭成？ 答：电枢铁芯旋转，电枢铁芯内的磁场是交变的，为了减小铁耗，故要用硅钢片迭成。机座和主极中的磁场是恒定的，故可采用整块的铁。 但是，由于电枢齿槽的影响，电枢旋转时主磁极极靴表面磁场发生脉动，引起附加损耗，为了降低表面损耗，主磁极有时采用薄钢板迭成 1-4. 直流电机各个主磁极的励磁线圈为什么都互相串联成一条支路而不采用并联的方式？答：这是电机制造工艺方便考虑，励磁线圈串联接法，绕组是头尾相接，这样只需要用一根线连接，电机内部空间有限，对大电机及多极电机更显优点，因为这种电机励磁线圈导线都较粗一般都是用矩形线。小容量电机励磁线圈串联并联就无所谓了。 1-5. 什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机，如何判别它是运行在发电状态还是运行在电动状态？ 答：从原理上讲,一台直流电机既可作为电动机,把电能转换为机械能,也可作为发电机,把机械能转换为电能，这就是其可逆性。 当Ea>U，T与转速n反向，发电机。当Ea 《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。电机与拖动基础试题库及答案汇总
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