控制电机与特种电机课后答案第4章

控制电机课后习题答案第2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? 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，电精心整理精心整理机转速越高，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。

控制电机与特种电机课后答案第5章思考题与习题1.可以决定直流伺服电动机旋转方向的是, ,A.电机的极对数B.控制电压的幅值C.电源的频率D.控制电压的极性2. 有一台直流伺服电动机～电枢控制电压和励磁电压均保持不变～当负载增加时～电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化,3.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5-101)～就会发现～当其他条件不变～而只是减小发电机负载电阻R时～电动机的转速就下降。

试问这是什么L原因,图5-101 用直流发电机作为直流电动机的负载4.已知一台直流电动机～其电枢额定电压U=110V～额定运行时的电抠电流I=0.4A～转速aan=3600r/min～它的电枢电阻R,50Ω～空载阻转矩T=15mN〃m。

试问该电动机额定负载转a0矩是多少,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110V ～电抠电阻R=75Ω。

已知当发电机不接负载～电动机电枢电压加120 V时～电动机的电枢电流为0.12A～a绕组的转速为4500 r/min。

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110V～而发电机接上0.5kΩ的负载时～机组转速n 多大,设空载阻转矩为恒值,,6.一台直流电动机～额定转速为3000r/min。

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=2500r/min下长期运转,为什么,7.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,8.一台直流伺服电动机其电磁转矩为0.2倍的额定电磁转矩时～测得始动电压为4V～当电枢电压增加到49V时～其转速为1500 r/min。

试求当电动机为额定转矩～转速n=3000r/min时～电枢电压U=, a9.已知一台直流伺服电动机的电枢电压U=110 v～空载电流I=0.055A～空载转速aa0n=4600r/min～电枢电阻R=80Ω。

控制电机与特种电机课后答案第4章思考题与习题1. 旋转变压器由_________两大部分组成。

( )A.定子和换向器B.集电环和转子C.定子和电刷D.定子和转子2. 与旋转变压器输出电压呈一定的函数关系的是转子( )。

A.电流B. 转角C.转矩D. 转速3(旋转变压器的原、副边绕组分别装在________上。

( )A(定子、转子 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D. 定子、换向器4(线性旋转变压器正常工作时，其输出电压与转子转角在一定转角范围内成________。

5、试述旋转变压器变比的含义, 它与转角的关系怎样?6、旋转变应器有哪几种?其输出电压与转子转角的关系如何,7、旋转变压器在结构上有什么特点?有什么用途。

8、一台正弦旋转变压器，为什么在转子上安装一套余弦绕组?定子上的补偿绕组起什么作用? 9、说明二次侧完全补偿的正余弦旋转变压器条件，转子绕组产生的合成磁动势和转子转角α有何关系。

10、用来测量差角的旋转变压器是什么类型的旋转变压器?11、试述旋转变压器的三角运算和矢量运算方法.12、简要说明在旋转变压器中产生误差的原因和改进方法。

答案1. D2. B3. A4. 正比5.旋转变压器的工作原理和一般变压器基本相似，从物理本质来看，旋转变压器可以看成是一种能转动的变压器。

区别在于对于变压器来说，其原、副边绕组耦合位置固定，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原、副边绕组分别放置在定、转子上，由于原边、副边绕组间的相对位置可以改变，随着转子的转动，定、转子绕组间的电磁耦合程度将发生变化，电磁精确程度与转子的转角有关，因此，旋转变压器能将转角转换成与转角成某种函量关系的信号电压。

输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。

6.按着输出电压和转子转角间的函数关系，旋转变压器主要可以分:正、余弦旋转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL)，矢量旋转变压器(代号为XS)及特殊函数旋转变压器等。

控制电机（2版）思考题与习题参考答案（机械工业出版社，李光友等编着）第1章 直流伺服电动机1. 一台直流电动机，其额定电压为110V ，额定电枢电流为0.4A ，额定转速为3600r/min ，电枢电阻为50Ω，空载阻转矩015.0T 0=N ·m ，试问电动机的额定负载转矩是多少？ 解：, =120,2. 一台型号为55SZ54的直流伺服电动机，其额定电压为110V ，额定电枢电流为0.46A ，额定转矩为093.0 N ·m ，额定转速为3000r/min 。

忽略电动机本身的空载阻转矩0T ，试求电机在额定运行状态时的反电动势a E 和电枢电阻a R 。

解：U=, , 1003. 伺服电动机型号为70SZ54，,V 110U U ,W 55P f N N ===效率min /r 3000n %,5.62N N ==η，空载阻转矩0714.0T 0= N ·m 。

试求额定运行时电动机的电枢电流aN I ，电磁转矩e T ，反电动势aN E 和电枢电阻a R 。

解：100 ，4. 由两台完全相同的直流电机组成的电动机-发电机组。

它们的励磁电压均为110V，电枢绕组电阻均为75Ω。

当发电机空载时，电动机电枢加110V电压，电枢电流为0.12A，机组的转速为4500r/min。

试求：（1）发电机空载时的输出电压为多少？（2）电动机仍加110V电压，发电机负载电阻为1kΩ时，机组的转速为多少?解：（1）（2）由得，, =0.12A, n=4500r/min.接负载时，U=，解得=4207r/min5. 试用分析电枢控制时的类似方法，推导出电枢绕组加恒定电压，而励磁绕组加控制电压时直流伺服电动机的机械特性和调节特性。

并说明这种控制方式有哪些缺点?答：磁场控制时电枢电压保持不变。

机械特性是指励磁电压不变时电动机转速随电磁转矩变化的关系，即= 。

由公式可知，当控制电压加载励磁绕组上，即采用磁场控制时，随着控制信号减弱，减小，k增大，机械特性变软。

《电机与电气控制技术》第2版 习题解答 第四章 常用控制电机12 / 212 / 212《电机与电气控制技术》第2版 习 题 解 答第四章 常用控制电机4-1 为什么交流伺服电动机的转子电阻值要相当大？答：交流伺服电动机在制造时，适当加大转子电阻可以克服交流伺服电动机的“自转”现象，同时还可改善交流伺服电动机的性能。

4-2 当直流伺服电动机励磁电压和控制电压不变时，若将负载转矩减小，试问此时电枢电流、电磁转矩、转速将如何变化？答：当直流伺服电动机励磁电压和控制电压不变时，若负载转矩减小，电磁转矩也减小，电枢电流减小，转速上升。

4-3 如何改变两相交流伺服电动机的转向，为什么能改变其转向？答：交流伺服电动机励磁绕组的轴线与控制绕组的轴线在空间相差90°电角度，励磁绕组接在恒定电压的单相交流电源上，改变控制绕组中电流的相位，就可以改变伺服电动机的旋转方向。

根据旋转磁动势理论可知，旋转磁动势的旋转方向是从电流超前的那一相绕组的轴线转到滞后的那一相绕组的轴线。

如果将交流伺服电动机控制电压的相位改变180°电角度，则控制绕组与励磁绕组中的电流的超前滞后关系也会颠倒过来，原来的超前相变为滞后相，原来的滞后相变为超前相，所以旋转磁动势的旋转方向和转子的旋转方向也随之改变了。

4-4 为什么直流测速发电机使用时不宜超过规定的最高转速？负载电阻又不能低于额定值？ 答：直流测速发电机当负载电阻较小或电枢电势很大（转速很高）时，测速发电机的负载电流比较大，因而电枢反应的去磁作用就比较显著。

电枢反应会使气隙磁通减小，这就使直流测速发电机输出特性的线性关系遭到破坏，造成线性误差。

为了使直流测速发电机输出电压与轻速的线性误差不超过规定值，在使用时转速不应超过产品的额定转速，负载电阻不应小于规定的额定电阻值。

4-5 何谓步进电动机的步距角Q ？一台步进电动机可以有两个步进角，如3°/1.5°是什么意思？ 答：控制绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度叫步距角Q 。

控制电机课后答案1-3 异步伺服电动机的两相绕组匝数不同时，若外施两相对称电压，电机气隙中能否得到圆形旋转磁场,如要得到圆形旋转磁场，两相绕组的外施电压要满足什么条件, 答:不能。

如要得到圆形旋转磁场，两相绕组的外施电压应与绕组匝数成正比。

1-4异步伺服电动机在幅值控制时，有效信号系数由0变化到1，电动机中的正序、负序磁势的大小将怎样变化,答:异步伺服电动机在幅值控制时，有效信号系数越接近1，负序磁势越小，而正序磁势越大;反之若有效信号系数接近0，负序磁势越大，正序磁势就越小，但无论有效信号系数多大，负序磁势幅值总是小于正序磁势幅值，只有当有效信号系数为0时，正序、负序磁势幅值才相等。

1-5幅值控制异步伺服电动机，当有效信号系数α?1时，理想空载转速为何低于同步转速,当控制电压发生变化时，电动机的理想空载转速为什么会发生改变, 答:当有效信号系数αe?1，即椭圆形旋转磁场时，电动机的理想空载转速将低于同步转速。

这是因为在椭圆形旋转磁场中，存在的反向旋转磁场产生了附加制动转矩T2，使电动机输出转矩减小。

同时在理想空载情况下，转子转速已不能达到同步转速ns，只能是小于ns的n0。

正向转矩T1与反向转矩T2正好相等，合成转矩Te,T1- T2=0，转速n0为椭圆形旋转磁场时的理想空载转速。

有效信号系数αe 越小，磁场椭圆度越大，反向转矩越大，理想空载转速就越低。

1-6为什么异步伺服电动机的转子电阻要设计得相当大,若转子电阻过大对电动机的性能会产生哪些不利影响,答:为了得到更接近于直线的机械特性，但不能过分增加。

当最大转差率大于1后，若继续增加转子电阻，堵转转矩将随转子电阻增加而减小，这将使时间常数增大，影响电机的快速性能。

同时由于转矩的变化对转速的影响增大，电机运行稳定性变差。

此外，转子电阻取得过大，电动机的转矩会显著减小，效率和材料利用率大大降低。

1-7什么叫“自转”现象,对异步伺服电动机应采取哪些措施来克服“自转”现象, 答:当伺服电动机处于单相供电时，电动机仍然转动，这就是伺服电动机“自转”现象。

第四章4。

1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z,满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

n0=60f/p S=（n0—n)/ n0=60＊50/2 0.02=(1500—n）/1500=1500r/min n=1470r/min电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min,转子电流频率.f2=Sf1=0.02＊50=1 H Z4。

2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么?如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调，即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A—C—B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.4。

3 有一台三相异步电动机,其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。

设在额定负载下运行，试求：①定子旋转磁场对定子的转速;1500 r/min②定子旋转磁场对转子的转速；30 r/min③转子旋转磁场对转子的转速;30 r/min④转子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

0 r/min4.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加?因为负载增加n减小，转子与旋转磁场间的相对转速（n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加，转子电流特增加，。

定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高。

4.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化?若电源电压降低,降低瞬间电动机的转矩减小，电流也减小.转速不变。

4。

6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示.试求:①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法?②求n0,p，S N，T N，T st，T max和I st;③额定负载时电动机的输入功率是多少？①线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.②T N=9.55P N/n N=9。

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。

σφ1。

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•1E 和2•E ;漏磁通。

σφ1;只在一次绕组中产生感应电动势1σ•E ，称为漏磁感应电动势。

二次绕组电动势2•E 对负载而言即为电源电动势,其空载电压为20•U 。

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ｒ1上，而且还有漏磁压降,还有主磁通产生的压降,由于-•1E 很大，或者说Z ｍ=ｒm +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≈Ｅ２,即Ｅ2＝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E 2≈U２=220V,与原边接2２0V 时相比，副边电势大小增大到原来的二倍。

我们知道,E 2＝４.44ｆw 2φm 因此φｍ也增大到原来的二倍，磁密Ｂm 也增大到原来的二倍。

正常运行时B m 已到了磁化曲线的拐弯点,B m 增加一倍，励磁磁动势将急剧增加,励磁电流由副边提供,励磁电流非常大，会数倍于额定电流。

电机与电气控制技术（四版）习题解答 2016年3月第一章 变压器1 ×；2 电力变压器、电焊变压器、整流变压器、输入变压器、电源变压器、整流变压器、脉冲变压器、仪用互感器等。

3 ×；4 ○；5 ×；6 从理论上讲用滑线电阻串在电路中可以降低交流电压，但由于在电阻上会发热产生能量损耗，因此一般不采用。

7 ○； 8 C ； 9 C ； 10 ×；11 ○；12 由公式21I I = 12U U = 12N N 可求得 U 2 = 38.8V I 2 = 2.58A 该变压器的容量 S = U 1I 1 = 380×0.263 V ·A = 99.94 V ·A 因此可以给一盏60W 照明灯供电； 13 50盏 ；I 1 = S /U 1 =2000/ 380 A = 5.26 A I 2 = S /U 2 =2000/ 36 A = 55.56A ； 14 可以得到220V 输出电压，因为变压器既可以用来降压，也可以用来升压；15 输出电压12V ；16 鉄心的接缝越小，磁路的磁阻就越小，鉄心的损耗就越小；17 因为冷轧硅钢片的导磁性能好，鉄损耗小：18 ×；19 代入公式%100%N 222N ⨯-=∆U U U U 可得2N2N220%100%5%U U U -∆=⨯= 则 2N 231.5V U =20 由公式 %100%100%100FeCu 222212⨯++=⨯∆+=⨯=P P P P P P P P P η 将2P = 50 kW ； η=98%； e P F = 0.5 kW ；代入公式，可得Cu P = 0.5 kW ；21 ×； 22 ×； 23 ○； 25 C ；26 自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。

若使用自耦调压器，则在自耦调压器接电源之前，必须把手柄转到零位，使输出电压为零，以后再慢慢顺时针转动手柄，使输出电压逐步上升。

1•为什么直流发电机电枢绕纶元件的电势是交变电势而电別电势是直流电势？答：电枢连续旋转.导体吕b和cd轮流交替地切劃工极和S极下的磁力线，因而Eb和匸d中的电英及线圈电势是交变的。

由于通过换向器的作AL 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胡连接，如电刷A始荚与处在\极下的导体ffi连姿，而处在一定极性下的导体电势方向足不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为S流电势。

2.妇果图2 - 1中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和B电刷的极性如何7答：在图示瞬时.\极下导体Elb中电势的方向tb抬向巧S极下导体cd中电势由d指向5电刷I A通过换向片与线圏的a端相接触,电刷B与浅圈的d端胡接触.故此时A电剧为正.B'电刷为负，当电枢转过18旷以后，寻体fd处于、极下，导体QD处于S极下*这时它们的电势与前一时刻犬小相等方向相反，于是线Ift电势的方向也变为由a到山此对d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。

4.为什么直流测速杠的转速不得超过规宦的最高转速？负载电阻不能小于绘定®?答：转速越爲员载电阻越小，电枢电沢越大，电枢反应的去磁作乐越强.碗通被削弱得越多.输出特性线越远，线性误羌越大，为了诚少屯枢反应对输出特性的影响，直涼测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负較电S不能低于最小负载电aa，以保证线性误差在限度的范S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匚eL正比于单位时间内殃向元件电流的变化量。

基于上述分析，亂必正比转速的平方.Bq eL«n2o同样可以证明e日ocn2口因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通弓n2成正比，使输岀特性呈现徘线性.所以，直流测速发电机的转速上眼要受到延迟换冋去磁效应的限制.为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱廷迟换向±碗作用，即规定了最高工作转速口5.如果电刷通过换向器所连麦的导体不在几何中性线上，而在偏离几何中性线"角的直线上，如圏2-29所示，试综合应用所学的知识，分祈在此情况下对测速机丘、反笑的输岀特性的影响.（提示：在S中作一辅助线.）正反向特性不一致n6.具有16个槽.16个换向片的两极官流发电机结构如图2-30试画出其绕组的完整连接图: 试画岀图示时刻绕组的等值电路图;若电枢沿顺时针方向旋转，试在上两图中标岀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?4 3 2 1 16 15 II1_\Vw_VA T A VA_W>_VA~~g；辛56-* -Wv ---- V/J -- V A* -- P2—WV ------- VAf -- VA6 7 S 9 10 11 12第三章b直流电动机的电磁转矩和电枢电流由件么决定？B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邑势（当W常数时）根揭转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩木变:加上fe琏电流及不变*磁通①不变，所以电枢电流帀也不变，a 流电动机的电®转矩和电枢电滾由a流电动机的总咀转矩决定。

1 简述特种电机的特点及发展趋势。

特点：工作原理、励磁方式、技术性能以及结构上有较大特点，且种类繁多、功能多样化，种类繁多，功能多样化，而且不断产生功能特性，性能优越的新颖电机。

发展趋势：机电一体化、智能化、大功率化、小型化、微型化、励磁材料永磁化、高功能化。

2 电机中常用的永磁材料有哪几类，各有何特点？①铝镍钴永磁材料：温度系数小，剩余磁场强度较高，但矫顽力很低；退磁曲线呈非线性；使用前要进行稳磁处理。

②铁氧体永磁材料：价格低廉，制造工艺简单，质量较轻；温度系数较大，剩磁密度不高，矫顽力较大；退磁曲线大部分接近直线；不能进行电加工。

③稀土永磁材料：高剩磁密度，高矫顽力，高磁能积；稀土钴永磁价格昂贵，温度系数小，退磁曲线基本上是一条直线；钕铁硼永磁价格较便宜，温度系数较大，容易腐蚀，在高温下使用时退磁曲线的下半部分要产生弯曲。

1.永磁直流电动机与电励磁直流电动机结构上有什么相似和不同之处？两者相比，永磁直流电动机有什么优点？相似之处：在电枢结构上基本相同。

不同之处：在定子侧永磁直流电动机为永磁体，而电励磁直流电动机为电励磁磁极。

优点：永磁电动机没有励磁绕组铜耗，因此相对而言效率更高；永磁电动机体积小质量轻、机械特性硬、电压调整率小。

2.永磁材料的性能对永磁直流电动机磁极结构和永磁体尺寸有什么影响？永磁材料的性能对磁极的结构形式和尺寸有决定性影响。

由于永磁材料的性能差异很大，为达到某一要求，所选用不同材料的磁极的结构形式和尺寸不相同。

铁氧体在性能上具有Br小、Hc相对高的特点，所以常做成扁而粗的瓦片形或圆筒形的磁极结构；铝镍钴永磁具有Br高、Hc低的特点，一般做成细而长的弧形或端面式的磁极结构；稀土永磁的Br、Hc及（BH）max都很高，适宜做成磁极面积和磁化长度都很小的结构。

3.永磁直流电动机有极靴的磁极结构有什么优点和缺点？原因何在？有极靴磁极结构既可起聚磁作用，提高气隙磁通密度，还可调节极靴形状以改善空载气隙磁场波形；负载时交轴电枢反应磁通路径经极靴闭合，对永磁磁极的影响较小。

第4章桥式起重机习题答案1.填空题1）20/5t起重机是指（主钩的额定起重量为20t，副钩的额定起重量为5t）。

2）桥式起重机通电持续率为（工作时间与周期时间）之比，一般一个周期为（10min），标准的通电持续率规定一般为（15%、25％、40％、60％）四种。

通电持续率反映了起重机的工作繁重程度，用（FC）表示。

3）（起重量、运行速度和工作类型）是桥式起重机最重要的3个参数。

4）起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为（轻级、中级、重级和特重级）四种工作类型。

5）普通的起重机调速范围一般为（3：1），要求较高的则要达到（5~10）：1。

6）KTJ1-50/1是（交流凸轮控制器）。

7）凸轮控制器按重复短时工作制设计，其FC=（25％）。

2.判断题（√）（×）1）工作速度低，使用次数少，满载机会少，通电持续率为15％，用于不紧张及繁重工作的场所，为轻级起重机。

（√）2）起重电动机为长期工作制，有较大的启动转矩，能进行电气调速，能适应较恶劣的工作环境和机械冲击。

（×）3）提升的第一挡为预备挡，用以消除传动系统中的齿轮间隙，并将钢丝绳张紧，以避免过大的机械冲击。

预备级的启动转矩一般限制在额定转矩的50％以下。

（√）4）应用凸轮控制器控制电动机控制电路简单，维修方便，广泛用于中小型起重机的平移机构和小型起重机提升机构的控制中。

（√）5）下降“1”为预备挡，该挡位是为适应提升机构由上升变换到下降工作，消除因机械传动间隙对机构的冲击而设的。

所以此挡不能停顿，必须迅速通过该挡，以防由于电动机在制动状态下时间过长而烧毁电动机。

（√）6）PQYl型运行机构控制电路按控制2台电动机。

（×）3.简述桥式起重机的运动形式。

答：①起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动；②小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动；③在升降重物时由起重电动机驱动作垂直上下运动。

4.桥式起重机的结构主要由哪几部分组成？答：桥式起重机的主要结构的主要由操纵室、辅助滑线架、交流磁力控制盘、电阻箱、起重小车、大车拖动电动机、端梁、主梁等组成。

第四章参考答案习题参考答案1.当空间互差120度的线圈通入对称的三相交流电流时，在空间中就产生了旋转磁场2.笼形异步电动机结构：端盖，接线盒，定子，定子绕组，转子，风扇，风扇罩。

绕线转子异步电动机结构：转子绕组，端盖，轴承，定子绕组，转子，定子出线盒，集电环。

3.笼形异步电动机的启动包括：直接启动，降压启动绕线转子异步电动机的启动方法包括：转子电路串接启动电阻器，转子串接频敏变阻器4.改变通入电动机定子绕组的三相电源相序，即把接人电动机三相电源进线中的任意两相对调接线时，电动机就可以反转。

5.变极调速，变频调速，变转差率调速6（1）故障：不能启动排除原因：1.检在电源是否有电，,熔断丝是否烧断，电源开关接触是否良好，电动机接线板上的接线头是香松脱 2.在斯开电源的情况下,用万用表检直定子绕组有无断路处 3.用方用表检查转子绕组及其外部电路，并检在各连接点的接触是否紧密（2）故障：电源接通后，电动机尚未起动，熔断丝即烧断排除原因：1.接通开关熔丝立即烧断，大多是接地或短路故障，可用兆欧表检查。

2.改用较大额定电流的熔丝3.改正接法4.把启动变阻器的手柄旋至启动位置（3）故障：空载运行正常，加上负载后转速即降低或停转排除原因：1.改正接法 2.恢复电动机的电压到额定值 3.去除转子修理 4.适当减轻负载（4）故障：电动机运行时有较大的嗡嗡声，且电流超过额定值较多排除原因：1.检查电动机的熔丝，是否有一相断开 2.断开电源，用兆欧表检查（5）故障：电动机有不正常的震动和响声排除原因：1.改善电动机的安装条件 2.停车检查，拧紧螺丝 3.更换轴承（6）故障：电动机温度过高排除原因：1.适当减小负载 2.电动机风扇是否脱落，通风孔道是否堵塞，电动机附近是否堆放有杂物影响空气对流 3.改善电动机的电压 4.5.6.可参观以上方法（7）故障：轴承温度过高排除原因：1.适当调整带的松紧程度 2.拆下轴承盖，加黄油到2/3油室 3.调换好的润滑油脂（8）故障：电动机外壳带电排除原因：1.按规定接好地线，排除接地不良故障 2.进行烘干处理 3.浸漆修补绝缘，重接引线7.反接制动，能耗制动，回馈制动8.先断开电源开关，切断电动机的交流电源，这时转子仍沿原方向惯性运转；随后向电动机两相定子绕组通入直流电，使定子中产生一个恒定的静止磁场，这样作惯性运转的转子因切割磁力线而在转子绕组中产生感应电流，又因受到静止磁场的作用，产生电磁转矩，正好与电动机的转向相反，使电动机受制动迅速停转。