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附录:第2章思考题及答案2-1 直流电机的主要部件是什么？各有什么作用？答：直流电机的主要包括定子、转子定子部分：包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置1）主磁极：建立主磁通，包括：铁芯：由低碳钢片叠成绕组：由铜线绕成2）换向磁极：改善换向，包括：铁芯：中大型由低碳钢片叠成。
小型由整块锻钢制成。
绕组：由铜线绕成。
3）机座：固定主磁极、换向磁极、端盖等，同时构成主磁路的一部分，用铸铁、铸钢或钢板卷成。
4）电刷装置：引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。
转子部分：包括电枢铁芯、电枢绕组、换向片1）电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。
由电工钢片叠成。
2）电枢绕组：产生感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3）换向片：换向用，由铜线围叠而成。
4）2-2 在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。
直流发电机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。
2-3 直流发电机是如何发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？答：直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例)，电枢绕组的a导体处于N极底下，由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，处于S极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙。
，它通过换向装置后，才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S极底下导Array体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕(流入)，为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。
由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行。
第六章6 . 1 题6 . 1图所示的某车床电力拖动系统中,已知切削力F=2 000 N ,工件直径d=150 mm ,电动机转速n=1 450 r /min,减速箱的三级转速比1j =2 ,2j =1.5 ,3j =2 ,各转轴的飞轮矩为2aGD =3. 5 N ·2m (指电动机轴), 2b GD = 2 N·2m ,2c GD =2 . 7 N·2m ,2d GD =9 N·2m ,各级传动效率1η=2η=3η=90% ,求:题6 . 1图( 1 )切削功率; ( 2 )电动机输出功率; ( 3 )系统总飞轮矩;( 4 )忽略电动机空载转矩时,电动机电磁转矩; ( 5 )车床开车但未切削时,若电动机加速度dtdn =800 r /min ·1-s ,忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗,求电动机电磁转矩。
解: ( 1 )切削转矩 150215.020002=⨯=⨯=d F T N ·m工件转速 min /7.24125.121450321r j j j n n f =⨯⨯==切削功率 KW n T T P ff 796.360107.2411416.321506023=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=-π( 2 )电动机输出功率 KW PP 207.59.09.09.0796.33212=⨯⨯==ηηη( 3 )系统总飞轮矩 23222122221221222j j j GD j j GD j GD GD GD dc b a+++==55.425.1295.127.2225.3222222=⨯⨯+⨯++ 2.m N( 4 )电动机电磁转矩 m N n P P T M .29.3414501416.3210207.56060/2322=⨯⨯⨯⨯==Ω=π( 5 ) dt dn GD T a M 3752=+12121)(3751ηdt dn j GD b +21222121)(3751ηηdt dn j j GD c+32123222121)(3751ηηηdt dn j j j GD d =⨯375800(3.5+9.0222⨯+2229.05.127.2⨯⨯+32229.025.129⨯⨯⨯) =⨯3758004.769=10.17 2.m N6 . 2 龙门刨床的主传动机构如题6. 2图所示。
变压器部分习題与鮮答1、为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和吋，空载电流各成何种波形？为什么？答：为了得到正弦感应电势，根据E = -W业知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心dt不饱和时0*/()，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。
当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。
2、为什么对以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗屮铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。
而短路吋，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。
实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
3、变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10%,试问对兀”和无川的影响怎样？如果仅将外施电压变化±10%,其影响怎样？如果仅将频率变化±10%,其影响又怎样？答：因为心=2〃w2 » £ = 4.44用0” - U ,所以当原、副边匝数变化土10% 吋，兀w变化±20%。
由于w变化±10%,而U不变，使0”变化不10%。
又因为Xm = 2/tf w2磁通0”变化±10%时于饱和影响，A加变化土k%,所以兀”的变化大于±20%。
将外施电压变化± 10%时，0”也将变化干10%,使兀⑹不变，Xm的变化大于刁10%。
这是因为0〃”变化+10%,由于磁路饱和影响，变化大于+10%0如果将频率变化±10%, oc /,所以兀2变化±10%,而f变化±10%，则因为U不变，使0,”变化+10%o同样使兀加的变化大于±10%。
4、一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
第一章 习题解答思考题1.1 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。
答：电机与变压器中涉及到：（1）安培环路定律；（2）法拉第电磁感应定律；（3）电磁力定律；（4）磁路的欧姆定律。
其中，安培环路定律反映了一定磁势（或安匝数）所产生磁场的强弱。
在电机中，磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用；法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中，电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小；电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况，它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小；磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律，它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小，亦即耦合磁场的大小。
1.2 永久磁铁与软磁材料的磁滞回线有何不同？其相应的铁耗有何差异？ 答：永久磁铁又称为硬磁材料，其磁滞回线与软磁材料的不同主要体现在形状上。
硬磁材料的磁滞回线较“肥胖” ；而软磁材料则“瘦弱” 。
硬磁材料的面积反映了铁磁材料磁滞损耗的大小，因而软磁材料的铁耗较小。
1.3 什么是磁路饱和现象？磁路饱和对磁路的等效电感有何影响？答：当励磁安匝（或磁势）较小时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通也线性增加；当磁势增加到一定程度时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通增加较小，甚至不再增加，这一现象称为磁路的饱和。
与磁路线性时相比，磁路饱和后的磁导率和等效电感有所减小。
1.4 铁心中的磁滞损耗与涡流损耗是如何产生的?它们与哪些因素有关? 答：铁心中的磁滞损耗是由铁磁材料在交变磁场作用下的磁化过程中，内部的磁畴相互摩擦所引起的铁心发热造成的；而涡流损耗则是由于交变的磁场在铁心中感应电势并产生涡流，从而引起铁心发热。
由V fB C HdB f K p m h h h 2∫==可见，磁滞损耗正比于磁场交变的频率、磁密的平方以及铁心的体积；由222e e m p C f B V =Δ可见，涡流损耗正比于磁场交变频率的平方、磁密的平方以及铁磁材料的厚度。
第一章 习题解答思考题1.1 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。
答：电机与变压器中涉及到：（1）安培环路定律；（2）法拉第电磁感应定律；（3）电磁力定律；（4）磁路的欧姆定律。
其中，安培环路定律反映了一定磁势（或安匝数）所产生磁场的强弱。
在电机中，磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用；法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中，电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小；电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况，它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小；磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律，它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小，亦即耦合磁场的大小。
1.2 永久磁铁与软磁材料的磁滞回线有何不同？其相应的铁耗有何差异？ 答：永久磁铁又称为硬磁材料，其磁滞回线与软磁材料的不同主要体现在形状上。
硬磁材料的磁滞回线较“肥胖” ；而软磁材料则“瘦弱” 。
硬磁材料的面积反映了铁磁材料磁滞损耗的大小，因而软磁材料的铁耗较小。
1.3 什么是磁路饱和现象？磁路饱和对磁路的等效电感有何影响？答：当励磁安匝（或磁势）较小时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通也线性增加；当磁势增加到一定程度时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通增加较小，甚至不再增加，这一现象称为磁路的饱和。
与磁路线性时相比，磁路饱和后的磁导率和等效电感有所减小。
1.4 铁心中的磁滞损耗与涡流损耗是如何产生的?它们与哪些因素有关? 答：铁心中的磁滞损耗是由铁磁材料在交变磁场作用下的磁化过程中，内部的磁畴相互摩擦所引起的铁心发热造成的；而涡流损耗则是由于交变的磁场在铁心中感应电势并产生涡流，从而引起铁心发热。
由V fB C HdB f K p m h h h 2∫==可见，磁滞损耗正比于磁场交变的频率、磁密的平方以及铁心的体积；由222e e m p C f B V =Δ可见，涡流损耗正比于磁场交变频率的平方、磁密的平方以及铁磁材料的厚度。
《电机与拖动基础（第2版）》（习题解答）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 (14)第五章变压器 (29)第六章交流电机的旋转磁场理论 (43)第七章异步电机原理 (44)第⼋章同步电机原理 (51)第九章交流电机拖动基础 (61)第⼗章电⼒拖动系统电动机的选择 (73)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 tΦNe 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回路，也可以说电路是电流所流经的路径。
电机与拖动第六章自测题答案----2d848858-7162-11ec-9d2c-7cb59b590d7d电机与拖动第六章自测题答案机动和拖动第6章自测问题的答案（一）填空题：1.同步发电机的短路特性为直线，因为短路时电机的磁路处于非饱和状态。
3.通常工作于过励状态。
4.同步发电机加载时，如0o为fadfaqfad电枢反应的性质为去磁性质，faq电枢反应的性质为交磁性质。
5.当需要时，向电网输出电容性无功功率。
6.一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应增加蒸汽进口，增加励磁电流，以增加感应无功功率输出。
（填写如何调整）7.汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗xt减小，电压调整率∆u减小，电机制造成本增加，静态稳定性性能提高。
8.当同步电机作发电机运行时，在相位上，超前于；作电动机器运转时会落后。
（二）判断题：1.凸极同步发电机，因为其电磁功率包括磁阻功率，即使电机丢失励磁，仍可能稳定运行。
（√）2.采用同步电机驱动机械负载，可以提高电网的功率因数，并提供容性无功功率，同步电动机通常工作于过励状态。
3.同步发电机过励磁运行比欠励磁运行更稳定，满载运行比轻载运行更稳定。
4.同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同此时，调整发电机转速，使其频率等于电网频率，关闭并联开关，然后并联车辆成功。
（×）5.汽轮机同步发电机与无限大电网并联运行。
只能调整气门开度变有功功率又可改变无功功率输出。
（√）（三）多项选择题：1.同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（③）① 上升曲线；② 水平直线；③ 下降曲线。
2.同步发电机的v形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动对于机器的V形曲线，该不稳定区域应位于(③).①if>if0；②if=if0；③if3.同步冷凝器在过励磁状态下的电枢反应主要是：①交轴电枢反应；②去磁的直轴电枢反应；③ 磁化的直轴电枢反应。
4.与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，过励时欲增加励磁电流，然后(②).①发出的容性无功功率增加，功角减小；② 感应无功功率增加，功角减小；③发出的容性无功功率增加，功角增大；④ 感应无功功率增加，功率角增加。
