电机与拖动第三版 作业答案
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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
西南交10秋学期《电机与拖动II》离线作业答案
电机与拖动II第1次作业
一、 单项选择题(只有一个选项正确,共4道小题)
1. 在维修三相异步电动机定子绕组时,将每相绕组的匝数做了适当增加,气隙中的每极磁通将( )
(A) 增加
(B) 减小
(C) 保持不变
(D) 不一定
正确答案:B
2. 三相合成旋转磁动势中的7次谐波,其在气隙中的转速是基波旋转磁势的转速的( )。
(A) 1/7倍
(B) 7倍
(C) 相等
正确答案:A
3. 三相交流电机的定子合成磁动势幅值计算公式的电流为( )
(A) 每相电流的最大值
(B) 线电流
(C) 每相电流有效值
(D) 三相电流代数和
正确答案:C
4. 三相四极36槽交流绕组,若希望尽可能削弱5次磁动势谐波,绕组节距取( )。
(A) 7
(B) 8
(C) 9
(D) 10
正确答案:A
二、判断题(判断正误,共3道小题)
5. 在机械和工艺容许的条件下,异步电动机的气隙越小越好。
正确答案:说法正确
6. 异步电动机空载运行时功率因数很高。
正确答案:说法错误
7. 交流绕组的绕组系数总是小于1。
正确答案:说法正确
三、主观题(共4道小题)
8. 一个三相对称交流绕组,通以对称三相交流电时,会产生何种合成磁势?请写出其基波磁势幅值表达式。如果绕组有一相断线又将产生何种磁势?
参考答案:答:圆形旋转磁势;;Y接断线产生脉振磁势,D接断线产生
椭圆旋转磁势。
9. 一台三相4极异步电动机,定子槽数为36,线圈节距为 ,试求其基波绕组系数。
参考答案: 答:0.945
10. 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势?为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势,节距选多大比较合适?。
参考答案:答:从绕组系数公式可知,采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势,这是因为每槽电势随着谐波次数的增加,相邻槽的电势相位差增大 倍,所以采用它们可以削弱谐波电势。从知,要削弱5次和7次谐波电势,选y1=比较合适,此时,,,使它们削弱都比较大。
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(12',和'分别为提升和下放时的效率)。
2-13(1)D (2) D (3) A
2-14 5.0', mN3'LT, mN9T
2-15(1)2LdFT,321Ljjjnn,W3797602LLLTnP (2)W4218L2PP
(3)223212d2212c212b2a2mN55.4)()(jjjGDjjGDjGDGDGD (4)mN8.27321LjjjTT
(5)mN78.2)11(321LjjjTT,mN5.123752dtdnGDTT
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。
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?