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电器与plc控制技术第三版课后答案【篇一：电气控制与plc技术习题参考答案】>1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答：（1）低压电器通常是指工作在交流50hz（60hz）、额定电压小于1200v和直流额定电压小于1500v的电路中，起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多，按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流？什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1）额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流：在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答：我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答：（1）智能化（2）电子化（3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答：(1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距。
(2) 防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压(4) 使用漏电保护装置(5) 合理使用防护用具(6) 加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式？答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地。
7．保护接地要注意哪些问题？工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子），并用‘记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子。
电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比221==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么答：不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。
于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM TL TM TLNTM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TM TLTM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM TL TM TLTM= TL TM= TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
《控制电机》一、简答题(每小题6分，共30分)1.直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区？若有，为什么？调节特答： 起动瞬间转速n=0，电动势E a =C e Φn=0，最初起动电流a N N R U I =。
若直接起动，由于R a 很小，I st 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。
3.要得到圆形旋转磁场，加在励磁绕组和控制绕组上的电压应符合什么条件？答：当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数相等时，要求两相电压幅值相等，相位相差90度；当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数不相等时，要求两相电压相位相差90度，电压幅值应与匝数成正比。
4. 直流电动机的启动性能要求是什么？答：（1）启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩；（2）启动时电枢电流不要太大；（3）要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩以利于缩短启动时间。
5. 为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低？答： 因为电动机轴上总带有机械负载，即使在空载下，电机本身也会存在阻转矩。
为了克服机械负载的阻力矩，转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩，而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导条产生的，那末要产生一定数量的电流，转子转速必须要低于旋转磁场的转速。
四、计算题(每小题10分，共30分)1. 设一台直流电动机原来运行情况为：电机端电压U a =220V ，E a =100V ，R a =20Ω，I a =1A ，n=1500r/min 。
如果电源电压降低一半，而负载转矩不变，试计算转速将降低到原来的百分之几？1. 解：当负载转矩不变时，电磁转矩a T I C T φ=不变，又由φ不变可知，a I 不变。
若电压降低到一半后的感应电势、转速、电流用'a E 、'n 、'a I 表示，则'a U =110V时的转速对原来的转速之比为：45.010211010255//'''''=⨯-⨯-=--===a a a a a a a a e a e a R I U R I U E E C E C E n n φφ，即转速降低到原来的45%。
第二章1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P252. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转. 试问元件电势的方向和A 、 B 电刷的极性如何? P73. 为了获得最大的直流电势. 电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 - 3)的电刷放在磁极轴线上? P9-104. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? P235. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上. 而在偏离几何中性线α角的直线上. 如图 2 - 29 所示. 试综合应用所学的知识. 分析在此情况下对测速机正、 反转的输出特性的影响。
(提示： 在图中作一辅助线。
)正反向特性不一致。
6. 具有 16 个槽. 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。
(1) 试画出其绕组的完整连接图；(2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图；(3) 若电枢沿顺时针方向旋转. 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性；(4) 如果电刷不是位于磁极轴线上. 例如顺时针方向移动一个换向片的距离. 会出现什么问题?1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻.而且还取决于与转速成正比的反电势（当Ø=常数时）根据转矩平衡方程式. 当负载转矩不变时. 电磁转矩不变； 加上励磁电流If 不变. 磁通Φ不变. 所以电枢电流Ia 也不变.直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。
2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33). 就会发现. 当其他条件不变. 而只是减小发电机负载电阻RL 时. 电动机的转速就下降。
试问这是什么原因?3. 一台他励直流电动机. 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变. 而仅仅提高电枢端电压. 试问电枢电流、 转速变化怎样?答：最终电枢电流不变.转速升高4. 已知一台直流电动机. 其电枢额定电压Ua =110 V. 额定运行时的电枢电流Ia =0.4 A. 转速n =3600 r/m in , 它的电枢电阻Ra =50 Ω. 空载阻转矩T 0=15 m N ·m。
第二章直流测速发电机1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。
由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。
2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何?答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。
电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。
当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。
4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。
而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。
基于上述分析，eL必正比转速的平方，即eL∝n2。
同样可以证明ea ∝n2。
因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。
所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。
为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。
第三章1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答;直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势（当Ø=常数时）根据转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩不变；加上励磁电流If不变，磁通Φ不变，所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM TL TM TLNTM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TM TLTM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
控制电机教材参考答案控制电机教材参考答案电机控制是电气工程中一个重要的领域，它涉及到电机的运行、调速、定位等方面。
掌握电机控制的知识对于电气工程师来说是至关重要的。
在学习电机控制的过程中，参考答案是一个非常有用的工具，它可以帮助我们更好地理解和掌握相关的知识。
一、电机控制的基础知识1. 什么是电机控制？电机控制是指通过各种控制方法和技术，对电机的运行状态进行调节和控制的过程。
它可以实现电机的启动、停止、调速、定位等功能。
2. 电机控制的分类电机控制可以根据不同的控制目的和控制方式进行分类。
按照控制目的可以分为速度控制、位置控制、力矩控制等；按照控制方式可以分为开环控制和闭环控制。
3. 电机控制的基本原理电机控制的基本原理包括控制系统的建立、信号的采集和处理、控制算法的设计等。
其中，控制系统的建立是电机控制的基础，它包括建立数学模型、确定控制目标等。
二、电机控制的常用方法1. 开环控制开环控制是指在控制过程中没有反馈信号的控制方式。
它根据预先设定好的控制量来控制电机的运行状态。
开环控制简单直接，但是对于外界干扰和参数变化敏感。
2. 闭环控制闭环控制是指在控制过程中通过反馈信号来实现对电机运行状态的控制。
它可以根据实际情况对控制量进行修正，提高控制的精度和稳定性。
闭环控制常用的方法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。
3. 调速控制调速控制是电机控制的一种常见方式，它可以实现对电机转速的调节。
调速控制可以通过改变电机的电压、频率、极数等参数来实现。
4. 位置控制位置控制是指对电机的位置进行控制。
它可以通过编码器等装置来获取电机的位置信息，并根据设定的位置目标来控制电机的运行。
5. 力矩控制力矩控制是指对电机的输出力矩进行控制。
它可以根据实际需要来调节电机的输出力矩，以满足不同的工作要求。
三、电机控制的实际应用电机控制在工业生产中有着广泛的应用。
例如，电机控制可以用于机械加工中的数控机床，通过控制电机的运行状态来实现对工件的加工；电机控制还可以用于电梯、风扇等家用电器中，通过控制电机的转速和运行状态来实现不同的功能。
习题集第一章 变压器1-1 在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的？。
答： 1）电源电压 U 正方向与其电流 I 正方向采用关联方向，即两者正方向一致。
2）绕组电流 I 产生的磁通势所建立的磁通 φ ，这二者的正方向符合右手螺旋定则。
3）由交变磁通 φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则，即它 的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。
1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？答：交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、 二次绕组同时交链， 这部分磁通称为。
主磁通 φ；另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链， 且主要经非磁性材料而闭。
合，称为一次绕组的漏磁通 φσ1 。
根据电磁感应定律，主磁通中在一、二次绕组。
中分别产生感应电动势 E 1 和 E 2 ；漏磁通 φσ1 ；只在一次绕组中产生感应电动势E 1 ，称为漏磁感应电动势。
二次绕组电动势E 2 对负载而言即为电源电动势，其空载电压为 U 20 。
1-3 变压器空载运行时，空载电流为何很小？答：变压器空载运行时， 原边额定电压不仅降落在原边电阻 r 1 上，而且还有漏磁压降，还有主磁通产生的压降，由于 - E 1 很大，或者说 Z m =r m +jx m 很大，致使励 磁电流很小。
1-4 一台单相变压器，额定电压为 220V ／110V ，如果将二次侧误接在 220V 电源上，对变压器有何影响？答 副边励磁电流将非常非常大。
因为原边接额定电压时主磁通 φm 为设计值，铁心磁路接近饱和，最大磁密 B m 接近饱和值；这时副边电压为 U 2≈E 2，即 E 2。
=110V不慎把到边接到 220V 时，副边漏阻抗也很小，电压与电势近似相等，因此有＝220V ，与原边接 220V 时相比，副边电势大小增大到原来的二倍。
我们E 2≈U 2知道， E 2＝ 4.44fw 2φm 因此 φm 也增大到原来的二倍，磁密 B m 也增大到原来的二 倍。
控制电机第三版答案【篇一：电机与电力拖动(第三版)习题参考答案】lass=txt>第1章思考题和习题一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3．电枢绕组的作用是产生感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有他励、并励、串励、复励5．在直流电动机中产生的电枢电动势ea方向与外加电源电压及电流方向为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。
（√ ） 6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
（√ ）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( b )。
a．直流电流 b．交流电流c．互相抵消，正好为零2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( b )。
a．应与主极绕组串联 b．应与电枢绕组串联c．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联3．直流电动机的额定功率pn是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( a )。
a．从转轴上输出的机械功率 b．输入电功率c．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
( c )。
a．额定电枢电流 b．额定励磁电流c．电源输入电动机的电流5．在—个4极直流电动机中，n、s表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。
顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为( c )。
a．n—n—n—n—s—s一s—sb．n—s—n—s一s—n—s—nc．n—n—s—s一n一n—s—sd．n—s一s—n—n—s一s—n四、简答题1．有一台复励直流电动机，其出线盒标志已模糊不清，试问如何用简单的方法来判别电枢绕组、并励绕组和串励绕组?答：根据阻值大小和绕组直径判断。
习题集第一章 变压器1-1 在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的？。
答： 1）电源电压 U 正方向与其电流 I 正方向采用关联方向，即两者正方向一致。
2）绕组电流 I 产生的磁通势所建立的磁通 φ ，这二者的正方向符合右手螺旋定则。
3）由交变磁通 φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则，即它 的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。
1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？答：交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、 二次绕组同时交链， 这部分磁通称为。
主磁通 φ；另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链， 且主要经非磁性材料而闭。
合，称为一次绕组的漏磁通 φσ1 。
根据电磁感应定律，主磁通中在一、二次绕组。
中分别产生感应电动势 E 1 和 E 2 ；漏磁通 φσ1 ；只在一次绕组中产生感应电动势E 1 ，称为漏磁感应电动势。
二次绕组电动势E 2 对负载而言即为电源电动势，其空载电压为 U 20 。
1-3 变压器空载运行时，空载电流为何很小？答：变压器空载运行时， 原边额定电压不仅降落在原边电阻 r 1 上，而且还有漏磁压降，还有主磁通产生的压降，由于 - E 1 很大，或者说 Z m =r m +jx m 很大，致使励 磁电流很小。
1-4 一台单相变压器，额定电压为 220V ／110V ，如果将二次侧误接在 220V 电源上，对变压器有何影响？答 副边励磁电流将非常非常大。
因为原边接额定电压时主磁通 φm 为设计值，铁心磁路接近饱和，最大磁密 B m 接近饱和值；这时副边电压为 U 2≈E 2，即 E 2。
=110V不慎把到边接到 220V 时，副边漏阻抗也很小，电压与电势近似相等，因此有＝220V ，与原边接 220V 时相比，副边电势大小增大到原来的二倍。
我们E 2≈U 2知道， E 2＝ 4.44fw 2φm 因此 φm 也增大到原来的二倍，磁密 B m 也增大到原来的二 倍。
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM TL TM TLNTM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TM TLTM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
1忽略定子电阻的影响，讨论定子电压空间矢量U s 与定子磁链’」s 的关系。
当三相电压 U AO 、U BO 、U CO 为正弦对称时，写出电压空间矢量 U s 与定子磁链的表达式，画出各自的运动轨迹。
解：用合成空间矢量表示的定子电压方程式U s 二 R s i sd -dt忽略定子电阻的影响,d'- s u s dt「 s.U s dt即电压空间矢最的积分为定子磁链的增量。
当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量 '一：_ ■一： e j （曲）2两电平PWM 逆变器主回路的输出电压矢量是有有限的,d ，空间角度二任意，如何用有限的 PWM 逆变器输出电压矢量来逼近期望的解:两电平pWM 逆变器有六个基本空间电压矢量，这六个基本空间电压矢量将电压空间矢若期望输出电压矢量 U s 的幅值小、—j （Qd t 母咽）图旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹量分成六个扇区，根据空间角度V 确定所在的扇区，然后用扇区所在的两个基本空间电压矢 量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。
3按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为特征与三相电流的关系。
解:两相静止坐标系中的电流其中i B i c =°i c 现有三相正=1 m sin( t弦对称电流i A = I m sin(•・t) 求变换后两相静止坐标系中的电流i s ：.和i/：，分析两相电流的基本1 2 ■ 3 2_11 一i A 〕 -i A 1 .__ I B1.〕——ic 2- [222 <3 iB —3<3.V3.-2 一 】C 一[ ° l"iB3.3.-y icC 3 2两相电流与三相电流的的频率相同，两相电流的幅值是三相电流的两相电流的相位差 一24笼型异步电动机铭牌数据为：额定功率P N =3kW ，额定电压U N =380V ，额定电流I N =6.9A ，额定转速n N = 1400 r min ，额定频率f N = 50Hz ，定子绕组Y 联结。
第一章 磁路1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为AlR m μ=，单位：Wb A1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降： 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降：铁心中T B 29.1= 查表可知：m A H 700= 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速，T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）T M TT M=T L T M< T LT M-T L=0说明系统处于匀速。
T M-T L<0 说明系统处于减速T M T L T M T LT M> T L T M> T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速T M T L T T LT M= T L T M= T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
《电机学》第三版中国电力胡敏强黄学良课后答案1. 引言《电机学》是中国电力胡敏强黄学良合作编写的一本著名教材，广泛应用于电力工程及相关专业的教学。
本文是《电机学》第三版的课后答案，旨在帮助读者更好地理解和掌握本书的内容。
2. 第一章线圈和磁场2.1 选择题1.答案：A2.答案：B3.答案：C2.2 解答题问题1：请简要解释线圈磁场的产生原理。
答案：当电流通过一根导线时，会形成一个磁场。
根据安培环路定理，磁场的方向与电流方向垂直，且随距离导线的距离增加而减小。
当多根导线并排布置成线圈时，它们的磁场相互叠加，形成一个较强的磁场。
问题2：什么是磁感应强度？答案：磁感应强度（B）是一个矢量，表示单位面积上垂直于磁场方向的磁通量。
它的单位是特斯拉（T）。
3. 第二章磁路基础3.1 判断题1.正确2.错误3.错误3.2 解答题问题1：解释磁路的基本公式：1.$\\Phi = Li$2.$\\Phi = L\\frac{di}{dt}$3.$f = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$答案： 1. 在恒定磁场中，磁通量（$\\Phi$）与电感（L）和磁链（i）之间的关系为$\\Phi = Li$。
2. 在变化磁场中，磁通量（$\\Phi$）与电感（L）和电流变化率（$\\frac{di}{dt}$）之间的关系为$\\Phi = L\\frac{di}{dt}$。
3. 在电路谐振条件下，频率（f）与电感（L）和电容（C）之间的关系为$f =\\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$。
4. 第三章电机基本知识4.1 填空题1.电机的输入功率等于电机输出功率和电机损耗功率之和。
2.电机效率等于电机输出功率与电机输入功率之比。
4.2 解答题问题1：解释直流电机的工作原理。
答案：直流电机是一种将电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于洛伦兹力，即当有一导体在磁场中运动时，导体中的电流会受到磁力的作用。
第二章1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P252. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转， 试问元件电势的方向和A 、 B 电刷的极性如何? P73. 为了获得最大的直流电势， 电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 -3)的电刷放在磁极轴线上? P9-104. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? P235. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上， 而在偏离几何中性线α角的直线上， 如图 2 - 29 所示， 试综合应用所学的知识， 分析在此情况下对测速机正、 反转的输出特性的影响。
(提示： 在图中作一辅助线。
)正反向特性不一致。
6. 具有 16 个槽， 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。
(1) 试画出其绕组的完整连接图；(2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图；(3) 若电枢沿顺时针方向旋转， 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性；(4) 如果电刷不是位于磁极轴线上， 例如顺时针方向移动一个换向片的距离， 会出现什么问题?1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势（当Ø=常数时）根据转矩平衡方程式， 当负载转矩不变时， 电磁转矩不变； 加上励磁电流If 不变， 磁通Φ不变， 所以电枢电流Ia 也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。
2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33)， 就会发现，当其他条件不变， 而只是减小发电机负载电阻RL 时， 电动机的转速就下降。
试问这是什么原因?3. 一台他励直流电动机， 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变， 而仅仅提高电枢端电压， 试问电枢电流、 转速变化怎样?答：最终电枢电流不变，转速升高4. 已知一台直流电动机， 其电枢额定电压Ua =110 V ， 额定运行时的电枢电流Ia =0.4 A ， 转速n =3600 r/m in , 它的电枢电阻Ra =50 Ω， 空载阻转矩T 0=15 m N ·m 。
试问该电动机额定负载转矩是多少?122L a R I T T I n ↓⇒↑⇒↑⇒↑⇒↑⇒↓发发发电电12N a =-5. 用一对完全相同的直流机组成电动机—发电机组，它们的励磁电压均为110 V，电枢电阻Ra=75 Ω。
已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加110 V时，电动机的电枢电流为0.12 A，绕组的转速为4500 r/m in。
试问：(1) 发电机空载时的电枢电压为多少伏?(2) 电动机的电枢电压仍为110 V，而发电机接上0.5 kΩ的负载时，机组的转速n是多大(设空载阻转矩为恒值)?6. 一台直流电动机，额定转速为3000 r/m in。
如果电枢电压和励磁电压均为额定值，试问该电机是否允许在转速n=2500 r/m in下长期运转? 为什么?答：不能，因为根据电压平衡方程式，若电枢电压和励磁电压均为额定值，转速小于额定转速的情况下，电动机的电枢电流必然大于额定电流，电动机的电枢电流长期大于额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压? 如果加额定电压将会有什么后果?答：不能，因为电动机在转轴卡死的情况小，加额定的电枢电压，则电压将全部加载电枢绕组上，此时的电枢电流为堵转电流，堵转电流远远大于电枢绕组的额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组。
8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向?答：不能，改变电动机的转向有两种方法：改变磁通的方向和改变电枢电流的方向，如果同时改变磁通的方向和电枢电流的方向，则电动机的转向不变。
并励电动机若改变电源电压的极性，将同时改变磁通的方向和电枢电流的方向，则电动机的转向不变。
9. 当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化? 并说明由原来的稳态到达新的稳态的物理过程。
10. 请用电压平衡方程式解释直流电动机的机械特性为什么是一条下倾的曲线? 为什么放大器内阻越大，机械特性就越软?11. 直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区? 调节特性死区的大小与哪些因素有关?12. 一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变)，测得始动电压为4 Ｖ，当电枢电压Ua=50 V时，其转速为1500 r/m in。
若要求转速达到3000 r/m in，试问要加多大的电枢电压?13. 已知一台直流伺服电动机的电枢电压Ua=110 V，空载电流Ia0=0.055A，空载转速n′0=4600 r/m in，电枢电阻Ra=80 Ω。
试求：(1) 当电枢电压Ua=67.5 V时的理想空载转速n0及堵转转矩T d;(2) 该电机若用放大器控制，放大器内阻Ri=80 Ω，开路电压Ui=67.5 V，求这时的理想空载转速n0及堵转转矩T d;(3) 当阻转矩TL+T0由30×10-3N·m增至40×10-3N·m时，试求上述两种情况下转速的变化Δn。
第五章1.各种自整角机的国内代号分别是什么?自整角机的型号中各量含义是什么?答：常见自整角机的国内代号：力矩式发送机：ZLF，力矩式接收机：ZLJ，控制式发送机：ZKF，控制式变压器：ZKB，差动发送机：ZCF，差动接收机：ZCJ，控制式差动发送机：ZKC。
型号中前两位数字(由左向右排列)表示机座号, 中间三个字母表示产品名称代号, 后两位数字表示性能参数序号。
2. 何为脉振磁场?它有何特点和性质?答：脉振磁场：是一种空间位置固定而幅值在正负最大值之间变化的磁场。
单相绕组，通入单相交流电时，便产生两极脉振磁场。
单相基波脉振磁场的物理意义可归纳为如下两点：(1) 对某瞬时来说，磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布；(2) 对气隙中某一点而言，磁场的大小随时间作正弦变化。
3. 自整角变压器的转子绕组能否产生磁势? 如果能，请说明有何性质?答：若自整角变压器的转子绕组电路闭合，则会有输出电流产生，该电流也为单相正弦交流电，则该电流通过自整角变压器的转子绕组（单相绕组）必然产生两极脉振磁场。
该磁场具备脉振磁场的两个性质：(1) 对某瞬时来说，磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布；(2) 对气隙中某一点而言，磁场的大小随时间作正弦变化。
4.说明ZK F的定子磁密的产生及特点。
如果将控制式运行的自整角机中定子绕组三根引出线改接, 例如图5 - 19中的D1和D′2联, D2和D′1联, 而D3仍和D′3联接, 其协调位置和失调角又如何分析?答：控制式发送机的转子励磁绕组产生的励磁磁场气隙磁通密度在空间按余弦波分布，它在定子同步绕组中分别感应出时间相位相同、幅值与转角θ1有关的变压器电势，这些电势在ZKF的定子绕组中产生电流，形成磁场。
其特点是：(1) 定子三相合成磁密相量和励磁绕组轴线重合, 但和励磁磁场反向。
(2) 故定子合成磁场也是一个脉振磁场。
(3) 定子三相合成脉振磁场的幅值恒为一相磁密最大值的3/2倍, 它的大小与转子相对定子的位置角θ1无关。
其协调位置将超前原位置120°，失调角γ=-［30°+（θ2-θ1）］5.三台自整角机如图5 - 34接线。
中间一台为力矩式差动接收机, 左右两台为力矩式发送机, 试问：当左、右边两台发送机分别转过θ1、θ2角度时, 中间的接收机转子将转过的角度θ和θ1、θ2之间是什么关系?答：有图可知，θ1<θ2，他们都是顺时针方向旋转；所以θ=θ2-θ1，则中间的接收机将顺时针转过θ=θ2-θ1的角度。
原、副边都补偿的正余弦旋转变压器原边和副边都补偿时的正余弦旋转变压器如图6 - 7 所示, 此时其四个绕组全部用上, 转子两个绕组接有外接阻抗Z L和Z′, 允许Z L有所改变。
和单独副边或单独原边补偿的两种方法比较, 采用原、副边都补偿的方法, 对消除输出特性畸变的效果更好。
这是因为, 单独副边补偿时补偿所用阻抗Z′的数值和旋转变压器所带的负载阻抗Z L的值必须相等。
对于变动的负载阻抗来说, 这样不能实现完全补偿。
第六章1.消除旋转变压器输出特性曲线畸变的方法是什么?答：原边补偿和副边补偿。
2.正余弦旋转变压器副边全补偿的条件是什么?原边全补偿的条件又是什么?答：副边全补偿的条件是：转子另一输出绕组接一个等于负载阻抗Z L的阻抗；原边全补偿的条件是：定子交轴绕组外接阻抗Z等于励磁电源内阻抗Z n。
3.旋转变压器副方全补偿时只产生与转角如何(有关; 无关)的直轴磁场?而能否(不; 可以)产生交轴磁场, 其原因是什么?答：旋转变压器副方全补偿时只产生与转角有关的直轴磁场，不产生交轴磁场, 其原因是：对称绕组不产生交轴磁场或者说它们产生的交轴磁场相互抵消。
4.采用原方全补偿时, 旋转变压器在工作时交轴磁通在某绕组中感生电流, 该电流所产生的磁通对交轴磁通有什么作用?单独原边全补偿时, 负载阻抗改变将能否(不; 可以)影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变是否有关?答：感生电流所产生的磁通对交轴磁通有去磁作用，单独原边全补偿时, 负载阻抗改变不影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变无关。
5.线性旋转变压器是如何从正余弦旋转变压器演变过来的?线性旋转变压器的转子绕组输出电压UR2和转角θ的关系式是什么?改进后的线性旋变, 当误差小于0.1%时,转角θ的角度范围是什么?答：将正余弦旋转变压器的定子励磁绕组和转子余弦输出绕组串联, 并作为励磁的原边。
定子交轴绕组短接作为原边补偿, 转子正弦输出绕组作为输出绕组，即可将正余弦旋转变压器变为线性旋转变压器。
线性旋转变压器的转子绕组输出电压UR 2和转角θ的关系式是：改进后的线性旋变, 当误差小于0.1%时,转角θ的角度范围是±60°。
7.感应移相器的主要特点是什么? 具备这些特点的原因是什么?答：感应移相器的主要特点是：输出电压的相位与转子转角成线性关系, 而且其输出电压的幅值能保持恒定。
原因是：将旋转变压器接上移相电路构成感应移相器后，其本身的参数和外接电路满足以下两个条件时:其输出电压的相位与转子转角满足下面函数式第七章1. 单相绕组通入直流电、 交流电及两相绕组通入两相交流电各形成什么磁场? 它们的气隙磁通密度在空间怎样分布， 在时间上又怎样变化?答：单相绕组通入直流电会形成恒定的磁场，单相绕组通入交流电会形成脉振磁场；两相绕组通入两相交流电会形成脉振磁场或旋转磁场。
