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电机学第二版习题答案电机学是电气工程中的重要学科，它研究的是电动机的原理、设计和应用。
对于学习电机学的学生来说，理解和掌握习题的答案是非常重要的。
本文将为大家提供《电机学第二版》习题的答案，帮助大家更好地学习和应用电机学知识。
第一章：电动机基础知识1. 电动机是将电能转化为机械能的装置。
它由定子和转子两部分组成，其中定子是不动的，转子则可以旋转。
2. 电动机的分类有直流电动机和交流电动机两种。
直流电动机是通过直流电源供电，交流电动机则是通过交流电源供电。
3. 电动机的工作原理是根据洛伦兹力的作用，使得定子和转子之间产生力矩，从而实现转动。
4. 电动机的效率可以通过输入功率和输出功率的比值来计算。
效率越高，表示电动机的能量转化效率越高。
第二章：直流电动机1. 直流电动机的主要特点是转子上有一个或多个永磁体，通过改变电流的方向和大小来改变转子的转动方向和速度。
2. 直流电动机的转矩与电流成正比，转速与电压成正比。
根据这个特性，可以通过改变电流和电压来控制直流电动机的转速和转矩。
3. 直流电动机的速度调节方式有电枢电阻调速、电压调速和外加磁场调速等。
第三章：交流电动机1. 交流电动机的主要特点是转子上没有永磁体，而是通过定子上的电流产生的磁场来实现转动。
2. 交流电动机根据转子类型的不同，分为异步电动机和同步电动机两种。
3. 异步电动机的转速略低于同步速度，转速与电源频率成反比。
同步电动机的转速与电源频率成正比。
4. 交流电动机的启动方式有直接启动、星三角启动和自耦变压器启动等。
第四章：电动机的保护与控制1. 电动机的保护主要包括过载保护、短路保护和过热保护等。
这些保护装置可以保护电动机在工作过程中不受损坏。
2. 电动机的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。
根据实际需要选择合适的控制方式。
第五章：电动机的应用1. 电动机广泛应用于各个领域，如工业生产、农业生产和家庭用电等。
它们在生产和生活中起着重要的作用。
第二章交流电机练习一、判断题（对的打√，错的打×）1、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。
（×）2、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。
（×）3、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。
（√）4、异步电机转子的转速永远小于旋转磁场的转速。
（×）5、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。
（×）6、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。
（×）7、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。
（√）8、异步是指转子转速与磁场转速存在差异。
（√）9、三相异步电动机为交流电机，同步电机为直流电机。
（×）10、正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下来。
（×）二、填空题1、笼型异步电机的降压起动方法有：定子绕组串自耦变压器（电阻、电抗）、星三角、延边三角形的降压起动。
2、三相同步电动机所带的负载越轻，转子转速不变。
同步电动机的常用启动方法是异步起动，同步运行。
3、电机转子转速和旋转磁场的转速的差称为转差。
当三相异步电动机的转差率S=1时，电动机处于停止状态，当S趋近于零时，电动机处于同步状态。
4、三相异步电动机的调速方法有：改变电源频率调速、改变转差率调速、改变极对数调速。
5、反接制动时，当电机接近于转速为零时，应及时退出反接制动防止电机反转。
6、三相异步电动机的制动方法列举出三种方法：反馈制动、能耗制动、反接制动。
7、三相异步电动机进行变极调速时，将定子绕组串联时，磁极对数大（大或小），电动机可以低（高或低）速；定子绕组联结方式有△或YY，YY 的联结方式可以使电动机高速运行。
1.双速电动机属于 调速方法.2。
三相交流异步电动机的结构主要由两大部分组成: 和 。
3. 直流电机中的 作用是改善交流电机的换向性能，消除交流电机负载时换向器产生的有害火花。
4.直流电动机的调速方法:降低电枢电压调速、 和 . 5。
电磁式交流接触器主要由 、 和 及其它部分组成。
6.接线时一般从电源端起，按线号顺序做，先做 ,然后做 . 7.步进电动机的作用是将输入的 信号变换成输出的 。
8.电气原理图的阅读分析遵循的原则是 、 和化整为零。
9. CA6140型车床主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的起动顺序是 先起，后 才能起动。
10。
特种变压器有 、 和 . 11。
热继电器在电路中作为 保护，熔断器在电路中作为 保护. 12。
电气原理图一般分为 和 两部分画出。
13.只要将三相电源中的 就可实现电动机反转.14.直流电动机的调速方法:降低电枢电压调速、 和 。
15。
熔断器保护电路时与电路 联 ，热继电器保护电路时与电路 联 。
16.CM6132卧式车床主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的起动顺序是 先起,后 才能起动。
17.电磁式低压电器的主要组成: 、 和灭弧系统及其它部分组成。
18.同步电动机本身 起动转矩，转子 自行起动。
19.在电动机正反转控制电路中必须有 保护。
20。
电动机的机械特性是指在端电压等于额定值时，励磁电流和电枢电阻不变的条件下,电动机的 和 之间的关系.21。
对电动机进行反接制动，当转子转速接近于零时，应 三相电源。
22。
W X 62铣床主轴电动机1M 有三种控制，分别为： 起动， 制动和 冲动。
23.电动机的电磁转矩T 为 性质转矩，而轴上输出的机械负载转矩2T 与对应的机械损耗和附加损耗的空载转矩0T 为 性质转矩.24。
采取∆-Y 减压起动的电动机，正常运行时其定子绕组应是 联结，减压起动时的电流和起动转矩都下降为直接起动时的 倍。
25。
为解决单相异步电动机不能自行起动的问题，常采用 和 两套绕组的形式。
2-1安培环路定律P11，磁路的欧姆定律P12，电磁感应定律P19不一定可以，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
2-2磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。
2-3Φ2＞Φ1 B2=B1Φ2=Φ1 B1>B22-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运行。
P15 P16（2）2-5 P242-6（1）P23（2）2-7 P242-8 （1）瞬态值（2）平均值2-9无功功率铁心损耗P372-10（1）P35 P39（2）P422-11 P39 重置前后磁动势不变P402-12 P37 大好2-13 因素:①铁芯材质，磁路结构②磁感应强度③原边和副边的绕线方式，顺序④线圈结构2-142-15 增大2-16 P422-172-18E1=-j4*44fW1ΦmE2 =-j4*44fW2Φm2-192-20 N1=W1 N2=W23-1（1）换向器在直流电机中起什么作用?答:在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
（2）直流电机的主磁路由哪几部分组成？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分上？答：直流电机的主磁路由以下路径构成: 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, 构成闭合路径。
励磁磁通势主要消耗在空气隙上。
3-2直流电机的铭牌上的额定功率是指什么功率？答：对于直流发电机，是指输出的电功率；对于直流电动机，是指输出的机械功率。
3-33-4直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分, 它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗?答：直流发电机的损耗主要有: (1 ) 励磁绕组铜损耗; ( 2 ) 机械摩擦损耗; ( 3) 铁损耗; ( 4 )电枢铜损耗; ( 5 ) 电刷损耗; ( 6 ) 附加损耗。
电机与电气控制技术习题解答项目一学习直流电动机1.简述电机的概念、电机的分类。
答：电机是发电机（机械能转化为电能）和电动机（电能转化为机械能）的统称，它是一种利用电磁感应定律和电磁力定律，将能量或信号进行转换或变换的电磁机械装置。
电机主要包括直流电机和交流电机。
电机的具体分类如图所示。
图电机的分类2.直流电机的基本结构主要包括哪两大部分？他们的作用主要是什么？答：直流电机的基本结构主要包括定子、转子两大部分。
定子部分主要由主磁极、换向极、机座和电刷装置组成。
定子用于产生励磁磁场.对处在其中的通电导体产生力的作用。
转子主要由电枢铁心、电枢绕组和换向器组成。
转子槽中有电枢绕组,当电枢绕组通电时,就会在励磁作用下旋转，通过转轴带负载转动。
3.为什么一台电机即可以作为电动机运行又可以作为发电机运行？答:一台直流电机既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是前提条件不同。
当直流电机的电刷接在直流电源上时，电机运行在电动机状态，线圈按一定方向不停地旋转，通过齿轮或皮带等机构拖动负载工作，把电能转换为机械能；当用原动机拖动直流电机的电枢时，电机运行在发电状态，两电刷引出的是具有恒定方向的电动势，负载上得到的是具有恒定方向的电压和电流，从而把机械能转化为电能。
4.已知某直流电动机的额定功率P N =240kW ，额定电压U N =460，额定转速n=600r/min ，额定效率ηN，求该电动机的额定电流。
解：额定输入功率：KW P P N 35.28285.02401===η 额定电流：A U P I N N 80.6134602823501===5.他励直流电动机常见的起动方式有哪几种？各有什么特点？答：他励直流电动机常见的起动方式有：电枢回路串电阻起动、降压起动。
常见的起动方式的特点：（1）直接起动。
适合于小型直流电动机。
（2）电枢回路串电阻起动。
优点：操作简单、可靠；缺点：起动时电阻消耗的电能较多，效率较低。
《电机与电气控制技术》第2版 习 题 解 答 第二章 三相异步电动机 2-1 三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的？ 答：在三相异步电动机的定子三相对称绕组中通入三相对称电流，根据三相对称电流的瞬时电流来分析由其产生的磁场，由于三相对称电流其大小、方向随正弦规律变化，由三相对称电流建立的磁场即合成磁极在定子内膛中随一定方向移动。当正弦交流电流变化一周时，合成磁场在空间旋转了一定角度，随着正弦交流电流不断变化，形成了旋转磁场。 2-2 三组异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少？ 答：三相异步电动机旋转磁场的转速由电动机定子极对数P交流电源频率f1决定，具体公式为n1=60f1/P。 对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速n1分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。 2-3 试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的意义。 答：首先，在三相异步电动机三相定子绕组中通入三相交流电源，流过三相对称电流，在定子内膛中建立三相旋转磁场，开始转子是静止的，由于相对运动，转子导体将切割磁场，在转子导体中产生感应电动势，又由于转子导体是闭合的，将在其内流过转子感应电流，该转子电流与定子磁场相互作用，由左手定则判断电磁力方向，转子将在电磁力作用下依旋转磁场旋转方向旋转。 所谓“异步”是指三相异步电动机转子转速n与定子旋转磁场转速n1之间必须有差别，且nn1。 2-4 旋转磁场的转向由什么决定？如何改变旋转磁场的方向？ 答：旋转磁场在空间的旋转方向是由三相交流电流相序决定的，若要改变旋转磁场的方向，只需将电动机三相定子绕组与三相交流电源连接的三根导线中的任意两根对调位置即可。如果来绕组U1接电源L1、V1接L2、W1接L3为正转，要想反转U1仍接L1，但V1接L3、W1接L2即可。 2-5 当三相异步电动机转子电路开路时，电动机能否转动？为什么？ 答：三相异步电动机转子电路开路时，电动机是不能转动的。这是因为，三相交流电源接入三相定子绕组，流过了三相对称定子电流，建立起来了三相定子旋转磁场，转子导体与三相旋转场相互切割，在转子电路中产生了转子感应电动势，但由于转子电路开路，没有转子感应电流，转子导体中无电流，也就不会与定子磁场相互作用产生电磁力，电磁转矩了，转子也就无法转动起来了。 2-6 何谓三相异步电动机的转差率？额定转差率一般是多少？起动瞬间的转差率是多少？ 答：三相异步电动机的转差率S是指电动机同步转速n1与转子转速n之差即转速差n1n与旋转磁场（同步转速）的转速的比值，即S=（n1n）/n1。 额定转差率SN=~，起动瞬间S=1。 2-7 试述三相异步电动机当机械负载增加时，三相异步电动机的内部经过怎样的物理过程，最终使电动机稳定运行在更低转速下。 答：三相异步电动机原稳定工作在nA转速下运行，当机械负载增加时，由于负载转矩大于电磁转矩，电动机转速n将下降，由于n的下降，使转子导体切割定子磁场运动加大。转子感应电势与转子电流相应加大，电磁转矩加大，直到电动机电磁转矩与负载转矩相等时，电动机将在新的稳定转速nB下运动，且nBnA。 2-8 当三相异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？ 答：当三相异步电动机的机械负载增加时，转子电流将增加，转子电流所建立的转子磁通势总是力图削弱主磁通，而当定子绕组外加电压和频率不变时，主磁通近似为一常数。为此，定子电流也应随转子电流的增加而增加，以增加的定子电流产生的磁通势来抵消转子电流增加所产生的去磁作用。 2-9 三相异步电动机在空载时功率因数约为多少？当在额定负载下运行时，功率因数为何会提高？ 答：三相异步电动机空载时功率因数约为以下。当在额定负载下运行时，转子电流有功分量，相对应的定子电流的有功分量也增加，使功率因数提高。 2-10 电网电压太高或太低，都易使三相异步电动机定子绕组过热而损坏，为什么？ 答：由U1E1=4.44f1N1K1m，当电源频率一定时，电动机的每极磁通m仅与外加电压U1成正比。当电网电压太高时，m相应加大使电动机磁路饱和，定子励磁电流加大，定子电流加大，在过大的定子电流作用下将定子绕组烧坏。 当电网电压过低时，m过小，电动机电磁转矩过小，在负载作用下，电动机转速n迅速下降，甚至发生堵转，致使电动机定子电流加大，也会使异步电动机定子绕组过热而损坏。 2-11 三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有何关系，若电源电压下降20%，电动机的最大转矩和起动转矩将变为多大？
答：由公式21222122USRTCfRSx（）可知电动机的电磁转矩T与电源电压U1平方成正比。
若电源电压下降20%，即为额定电压的，此时电动机的最大转矩Tm随U12成比例下降，即为额定电压下电动机最大转矩的倍。同理，此时电动机的起动转矩Tst也与U12成正比，起动转矩也只为额定电压下电动机起动转矩的倍。 2-12 为什么在减压起动的各种方法中，自耦变压器减压起动性能相对较好？ 答：自耦变压器减压起动不受电动机绕组接线方式的限制，而且可以按容许的起动电流和所需要的起动转矩来选择不同的抽头，适合起动容量较大的电机。所以其起动性能相对较好。 2-13 三相笼型异步电动机定子回路串电阻起动和串电扰起动相比，哪一种较好？ 答：串电阻减压起动在起动时电能损耗较大，对于小容量电动机采用串电抗减压起动为好。 2-14 对于三相绕线转子异步电动机转子串合适电阻起动，为什么既能减小起动电流，又能增大起动转矩？串入电阻是否越大越好！
答：转子起动电流222222/STIERX
起动转矩22222/StTRRX 所以串入合适的电阻起动时，能减小起动电流，又能增大起动转矩。串入电阻并不是越大越好，当起动转矩达到最大转矩后再增大串入转子电阻，起动转矩反而减小。 2-15 在桥式起重机的绕线转子异步电动机转子回路中串接可变电阻，当定子绕组按提升方向接通电源，调节转子可变电阻可获得重物提升或重物下降，原因何在？ 答：桥式起重机用于提升重物的绕线转子异步电动机，在其转子回路中串接可变电阻，当定子绕组按提升方向接通电源，随着转子串接可变电阻的加大，电动机提升重物的速度愈来愈慢。电动机按提升方向转动转速愈来愈低。如何继续加大转子串接电阻，转子电流进一步减小。电动机提升方向电磁转矩减小，当提升重物产生的重物转矩作用下，将重物按下降方向运动，而电动机在重物转矩作用下反转。所以重物提升时，电动机处于提升电动状态，而重物下降时，电动机处于倒拉反接制动状态，重物获得倒拉反接制动下降。 2-16 为什么变极调速时要同时改变电源程序？ 答：当极对数改变时，将引起三相绕组空间相序发生变化，也就是说变极后绕组的相序改变了。此时若不改变外接电源相序，则变极后，不仅电动机的转速发生了变化，而且连电动机的旋转方向发生了变化。所以，为保证变极调速前后电动机旋转方向不变，在改变三相异步电动机定子绕组接线的同时，必须改变电源的程序。 2-17 电梯电动机变极调速和车床切削电动机的变极调速，定子绕组应采用什么样的改接方式？为什么？ 答：电梯电动机的负载为恒转矩负载，变极调速时采用Y/YY变极调速，因它具有恒转矩调速性质。 车床切削电动机的负载为恒功率负载、变极调速时采用/YY度极调速、因它近似为恒功率调速性质 2-18 试述绕线转子异步电动机转子串电阻调速原理和调速过程，有何优、缺点？ 答：书中图2-37为绕线转子异步电动机转子串电阻调速图，当电动机拖动恒转矩负载且TL=TN
时，转子回路不串附加电阻时，电动机稳定运行在A点，转速为nA。当转子串入RP1时，由于惯性，
转速不能突变，则从A点过渡到A点，转子电流I2减小，电磁转矩T减小，电动机减速，转差率S增大，转子电动势、转子电流、电磁转矩均增大，直到B点，TB=TL为止，电动机将稳定运行在B点，转速为nB，显然nBnA。当串入转子回路电阻Rp2、Rp3时，电动机最后将分别稳定运行于C点和D点，获得nC和nD转速。 线绕转子异步电动机转子串电阻调速为有级调速，调速平滑性差；转速上限为额定转速，下限受静差度限制，因而调速范围不大；适用于重载下调速；低速时转子发热严重，效率低。但这种调速方法简单方便，调速电阻可兼作起动电阻、制动电阻使用，在起重机拖动系统中广为应用。 2-19 对于一台单相单绕组异步电动机若不采取措施，起动转矩为什么为零？当给电动机转子一个外力矩时，电动机为什么就可向该力矩方向旋转？ 答：当在单相单绕组异步电动机绕组中通入正弦交流电时，产生的是脉振磁通势，对其基波脉振磁通势进行分解，可分解成为一个正向旋转磁通势F1+和逆向旋转磁通势F1，它们均以同步角速度W旋转，但旋转方向相反，它们都切割转子导体，产生转子感应电动势并产生转子电流，形成正向电磁转矩T+和反向电磁转矩T。当转子静止时n=0，T+=T，起动转矩TST=T+T=0，所以不采取措施，电动机不能起动。 当给电动机转子一个外力矩时，若T外与T+方向一致，则（T外+T+T）大于负载转矩时，则电动机便沿外力矩方向旋转了。 2-20 一台三相异步电动机（里接）发生一相断线时，相当于一台单相电动机，若电动机原来在轻载或重载运转，在此情况下还能继续运转吗？为什么？当停机后，能否再启动？ 答：一台三相异步电动机（里接）发生一相断线时，若电动机原来在轻载下运转，此时电动机还能继续运转。若电动机原来在再载下运转因此时T+与T的合成转矩小于重载转矩，则电动机将停转。 当停机后，不能再起动旋转了，因TST=0。 2-21 一台罩极电动机，若调换磁极上工作绕组的两个端点，能改变电动机的转向吗？ 答：不能改变电动机（罩极）的转向。它总是从磁极的未罩部分转向磁极被罩部分，其转向不能改变。
