电机与拖动基础习题1(第3-6章)教学提纲

《电机及拖动基础》思考题与习题解答《电机及拖动基础》（3版）浙江机电职业技术学院胡幸鸣主编思考题与习题解答第⼀章直流电机1-1 在直流电机中，电刷之间的电动势与电枢绕组某⼀根导体中的感应电动势有何不同？解：前者是⽅向不变的直流电动势，后者是交变电动势；前者由多个电枢元件（线圈）串联⽽成，电动势相对后者的绝对值要⼤。

1-2 如果将电枢绕组装在定⼦上，磁极装在转⼦上，则换向器和电刷应怎样放置，才能作直流电机运⾏？解：换向器放置在定⼦上，电刷放置在转⼦上，才能作直流电机运⾏1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别？它们是怎样产⽣的？⽽直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，a E ⼜有何区别？它们⼜是怎样产⽣的？解：直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T 是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁⼒，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势E a ⼤于电枢端电压U ，直流电动机的电枢电动势E a ⼩于电枢端电压U ，电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产⽣的。

1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作⽤？解：直流电机的主要部件有定⼦：主磁极（产⽣主极磁场）、机座（机械⽀撑和导磁作⽤）、换向极（改善换向）、电刷（导⼊或导出电量）；转⼦：电枢铁⼼（磁路的⼀部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产⽣电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷⼀起，整流或逆变）1-5 直流电机⾥的换向器在发电机和电动机中各起什么作⽤？解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作⽤，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间⽅向不变的直流电。

在直流电动机中起逆变作⽤，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向同⼀个⽅向旋转。

1-6 ⼀台直流发电机，min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。

《电机与拖动基础》习题解答第一章 直流电机原理 P331-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V ,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。

解：fN I =N fU R =230150=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13AaN E =N U +aN I a R =230+71.130.128⨯=239.1V cua p =2aN I a R =271.130.128⨯=647.6W aN E aN I =239.171.13⨯=17kW输出功率1N p =NNP η=1685.5%1685.5%=18.7kW1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。

解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40AP 1=N U N I =22040.6⨯=8932W N η=1N p p 100%⨯=75008932100%⨯=84%2T =9550N Np n =95507.53000⨯=24N ·mcua p =2a I Ra=240⨯0.213=341W2203220.683N f fNU R I ===Ω2cuf fN f p I R =∙=2200.683N fN U I ∙=⨯=150W0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---= 189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=WT =9550M Np n =95508.4413000=27 N ·m02T T T =-=27-24=3 N ·m第二章 电力拖动系统的动力学 P482-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。

试题类型一、填空题二、单项选择题三、简答画图题四、计算题第1章绪论一、基本物理量1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。

2．把穿过某一截面S 的磁力线根数被称为磁通量 。

在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度B。

磁场强度H是用来计算导磁材料中的磁场引入的物理量。

☆理解B和H的关系和物理意义。

3．非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系是线性的。

在导磁材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系不是线性的。

4．磁通与电压之间存在如下关系：1）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；2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。

5．电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。

由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。

6.铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。

二、磁路的基本定律1．安培环路定理（或称全电流定理）在磁路中沿任一闭合路径L，磁场强度H的线积分等于该闭和回路所包围的总电流即：⎰∑=⋅li dL H电流的参数方向与闭合路径方向符合右手螺旋关系取正号，反之为负.若沿长度L 。

磁路强度H 处处相等，且闭和回路所包围的总电流是由通过I 的N 匝线圈提供，则上式可写成：HL=Ni2．磁路的欧姆定律若铁心上绕有通有电流I 的N 匝线圈，铁心的截面积为A ，磁路的平均长度为L ，材料的导磁率为μ，不计漏磁通，且各截面上的磁通密度为平均并垂直于各截面则：⎰=⋅=ΦBA dA BLA L BHl Ni μμΦ===m R FA L Ni ==Φ∴μm R F Φ=∴ A l R m μ=上式m R F Φ=称为磁路的欧姆定律，与电路欧姆定律形式上相似。

注：磁阻Rm 与电阻R 对应，两者的计算公式相似，但铁磁材料的磁导率μ不是常数，所以Rm 不是常数。

第1章 思考题与习题1-1直流电机由哪些主要部件构成?各部分的主要作用是什么? 答：（一）定子1．主磁极：建立主磁通，包括： 铁心：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： 铁心： 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．机座和端盖：固定、支撑、保护，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：与换向器配合，引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。

（二）转子1． 电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。

由硅钢片叠成。

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． 换向器：与电刷配合，引入、引出电流，由换向片围叠而成。

4． 转轴和轴承：使电枢和换向器灵活转动。

1-2简述直流发电机的工作原理答：直流发电机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体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，a 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⊙……,它通过电刷和换向器，把电枢绕组的交流变为外电路的直流。

这就是直流发电机的工作原理。

1-3简述直流电动机的工作原理答：直流电动机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组通过电刷引入直流电，（如图示瞬间以导体a 为例），电枢绕组的a 导体处于N 极底下，电流方向为⊙，由“电磁生力”定则判得产生电磁转矩势方向为逆时针，转半圈后，a 处于S 极下，电流方向变为⊕，产生电磁转矩势方向仍为逆时针，再转半圈，又回到原来位置……,它通过电刷和换向器，把外电路的直流电变为电枢绕组部的交流电，从而产生恒定方向的电磁转矩，使直流电动机沿着一个方向旋转。

这就是直流电动机的工作原理。

1-4在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们各自起什么作用？答：在直流电机中，用电刷和换向器配合，把发电机电枢绕组部的交流电流引出到外电路变为直流电。

（壹）一、填空题1、直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。

将机械能转换为电能的是 ，将电能转换为机械能的是 。

2、直流发电机的工作原理是基于 ；直流电动机的工作原理是基于 。

3、直流电机的结构可分为定子、转子两部分。

定子主要用于 ，转子 主要 。

4、除容量很小的直流电动机可全压起动外，通常直流电动机的起动方法有： 和 。

5、在自动控制中，他励直流电动机的反转实施方法有两种：（1） ，（2） 。

6、一台接到电源频率固定的变压器，忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的 大小决定于 的大小，而与磁路基本无关。

其主磁通与励磁电流成 关系。

7、变压器在能量传递的过程中会产生损耗，由于它是静止的电器，因此变压器的损耗仅有铜耗Cu P 和铁耗Fe P 两类。

其中铜耗Cu P 是 ；铁耗Fe P 是 。

8、电压变化率%U ∆是变压器主要性能指标之一，一般电力变压器中，当2cos ϕ 接近1时，额定负载时的电压变化率约为 ，而当2cos ϕ=0.8（感性） 时，额定负载时的电压变化率约为 。

9、三相异步电动机根据转子不同可分为 和 两类。

10、三相异步电动机的定子绕组每相的基波感应电动势公式为11114.4N E fN k =ϕ，其基波绕组因素11,N K <它是以基波电动势略有 为代价使高次谐波 ，进而使感应电动势尽可能接近正弦波。

11、从三相异步电动机的T-s 曲线可知，在0＜S ＜1，三相异步电动机运行于 ；在S ＜0，运行于发电状态，此时电磁转矩性质为 性质。

12、单相变压器的变压比为K，将二次绕组折算到一次绕组时，电流的折算值等于实际值，而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值。

13、单相异步电动机常用的起动方法有和。

14、三相同步电动机是在转子励磁绕组中通以直流，产生都不变的磁场，其与定子的相同。

二、单项选择题1、变压器空载损耗：。

A.全部为铜损耗；B.全部为铁损耗；C.主要为铜损耗；D.主要为铁损耗2、直流电机换向极绕组是。

第1章 思考题与习题1-1直流电机由哪些主要部件构成?各部分的主要作用是什么? 答：（一）定子1．主磁极：建立主磁通，包括： 铁心：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： 铁心： 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．机座和端盖：固定、支撑、保护，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：与换向器配合，引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。

（二）转子1． 电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。

由硅钢片叠成。

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． 换向器：与电刷配合，引入、引出电流，由换向片围叠而成。

4． 转轴和轴承：使电枢和换向器灵活转动。

1-2简述直流发电机的工作原理答：直流发电机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体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，a 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⊙……,它通过电刷和换向器，把电枢绕组的交流变为外电路的直流。

这就是直流发电机的工作原理。

1-3简述直流电动机的工作原理答：直流电动机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组通过电刷引入直流电，（如图示瞬间以导体a 为例），电枢绕组的a 导体处于N 极底下，电流方向为⊙，由“电磁生力”定则判得产生电磁转矩势方向为逆时针，转半圈后，a 处于S 极下，电流方向变为⊕，产生电磁转矩势方向仍为逆时针，再转半圈，又回到原来位置……,它通过电刷和换向器，把外电路的直流电变为电枢绕组内部的交流电，从而产生恒定方向的电磁转矩，使直流电动机沿着一个方向旋转。

这就是直流电动机的工作原理。

1-4在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们各自起什么作用？答：在直流电机中，用电刷和换向器配合，把发电机电枢绕组内部的交流电流引出到外电路变为直流电。

电机与拖动基础课后思考题第1章电机中的电磁学基本知识1、电机和变压器的磁路常采用什么材料制成这种材料有哪些主要特性答：磁导率高的铁磁材料；特性：磁导率高。

2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的他们的大小与哪些因素有关答：磁滞损耗：该损耗是由于铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化的过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，引起的损耗。

其大小与材料的磁滞损耗系数，磁场的交变频率f，磁通密度的幅值Bm的n次方，铁芯重量G有关涡流损耗：损耗是由于铁芯的磁通发生改变时，铁芯中产生感应电动势，并引起漩涡电流而引起能量损耗。

其大小与迟滞损耗因素相似，并且与材料涡流损耗系数和叠加的硅钢片厚度有关。

3、变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同其大小与哪些因素有关答：区别：变压器电势是由变化的磁场经过线圈感应产生的(N线圈匝数、φ磁通)切割电势是由于导线以某一速度，其速度分量与磁场正交切割稳定磁场而感应出电动势（B磁感应强度、L导体切割有效长度、v相对切割速度）4、试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答：不同点：1磁路存在漏磁，电路中没有这说法2几乎所有介质都能连成磁路，但是电路需要特定的条件才能形成通路（如低电压不能击穿空气）3磁路为闭合回路，方向由N极出发，S极终结4电路不一定为回路，方向总是由高电势流向低电势相似点：两者在回路当中都符合基尔霍夫第一第二定律、欧姆定律。

5、什么是软磁材料什么是硬磁材料答：软磁材料磁能的储存能力低，磁滞回线较窄，且剩磁Br和矫顽力Hc都小；相对的硬磁材料对于磁能的储存能力高，剩磁Br和矫顽力Hc都小。

6、磁路的基本定律有哪些答：磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一、第二定律7简述铁磁材料的磁化过程答：O→a为磁化曲线a→b→c为磁滞回线8、磁路计算的步骤是什么答：1、先将磁路进行分段2、先建立数学模型3、根据物理定律和模型列出对应的数学表达式4、联立方程求出未知量9、说明交流磁路与直流磁路的异同点答：同：都符合基尔霍夫定律异：交流磁路幅值随时间变化，具有一定频率，经过导体器件会产生磁滞损耗和涡流损耗；直流磁路幅值恒定不变，不会产生磁滞损耗和涡流损耗。

电机与拖动教学大纲（共5篇）第一篇：电机与拖动教学大纲《电机与拖动》课程教学大纲英文名称：MotorsandElectricDrives一、课程说明1．课程性质：学科基础选修课。

2．课程的目的和任务本课程的目的和任务是使学生掌握常用的交、直流电机，控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算及电机选择与实验方法等，为学习《机床电气控制》及《机电一体化系统设计》等后续课程准备必要的基础知识。

3．适应专业：本大纲适用于机械电子工程、电气化与自动化等非电机制造类专业的本科课程教学。

4．学时与学分总学时80学时，其中理论教学66学时，实验教学14学时，共4.5学分。

教学学时分配见第四部分。

5．先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。

6．推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份）推荐使用由电子工业出版社出版，邱阿瑞主编的《电机与电力拖动》教材。

主要参考书目：（1）唐介主编.电机与拖动.北京：高等教育出版社，2003（2）顾绳谷主编.电机及拖动基础（第二版）.北京：机械工业出版社，1997（3）朱东起主编.电机学（上、下册）.北京：中央广播电视大学出版社，1995（4）李发海等编著.电机学(上、下册).北京：科技出版社，1991（5）杨兴瑶编.电动机调速的原理及系统.北京：水利电力出版社，1979（6）丛望，郭镇明编.电机学.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1996 7．主要教学方法与手段本课程采用课堂教学与模型、实验教学相结合的方法。

共开设有关实验14个学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备等见实验大纲要求。

8．考核方式：（说明，成绩评定办法）理论考试成绩占70％，实验及平时作业等占30％。

9．课外自学要求(包含作业要求)课前需要预习，课后看书复习。

每一章后留适量的作业，要求按时完成。

每次作业批改一半，抽查一半。

二、教学基本要求和能力培养要求1．通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：（1）了解磁场、磁路、变压器及各种旋转电机的基本理论与知识，了解电力拖动系统的组成及典型生产机械的运动形式，掌握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系统的折算。

《电机与电力拖动》复习提纲一、填空题1．刀开关是一种结构简单，应用广泛的低压电器，常用的有开启式负荷开关、封闭式负荷开关和组合开关。

2.断路器又称自动空气开关，可以实现短路保护、过载保护和欠压保护3.熔断器主要在低压配电和电力拖动系统中作为短路保护。

4.接触器是一种电气行业通用的电磁式电器，主要用来频繁的接通或断开交流主电路，并可实现远距离控制。

5.热继电器是一种利用电流的热效应来切换电路的保护电路，它主要在电路中用作电动机的过载保护。

6．熔断器主要由熔体、熔管和熔座三大部分构成。

7.时间继电器按照延时的方式可以分为通电延时型和断电延时型两种。

8.按钮是一种手动操作的指令电器，在控制电路电路中发出“指令”，控制接触器、继电器等电器。

9．低压电器按照用途分，可以划分为_低压配电电器和低压控制电器；按照动作方式分，可以划分为自动切换电器和非自动切换电器；按照触点类型分，可以划分为_有触点_电器和_无触点电器；10．根据工用状态指示和工作情况要求选择按钮颜色和带指示灯按钮颜色，紧急停止按钮选用红色。

11．一般情况下，热继电器整定电流为被保护电动机额定电流的 0.95 ～1.05倍。

12．热继电器的三相热元件应分别串接在电动机的三相主电路中，常闭触头串接在控制电路的接触器线圈回路中。

13．交流接触器电磁系统主要由线圈、静铁芯、动铁芯三部分组成。

14．电磁系统的主要作用是利用线圈的通电或断电，使动铁芯和静铁芯释放，从而带动触头与静触头闭合或分断，实现电路接通或断开。

15．交流接触器的静铁芯和动铁芯一般用E形硅钢片叠压铆成，其目的是减少工作时交磁场在铁芯中产生的涡流，避免铁芯过热。

16．为了减少接触器吸合时产生的振动和噪声，在静铁芯上装有一个铜短路环。

17．点动控制主要应用于设备的快速移动和校正装置，由于它是短时断续工作，因而不需要过载保护。

18．电路图一般分电源电路、主电路、控制电路三部分绘制。

19．接触器选用时，主触点的额定工作电流应大于或_等于负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路_电压相等_。

电机与拖动基础复习提纲绪论1.掌握磁阻的概念，掌握主磁通和漏磁通中磁阻的区别。

2.电磁感应定律中掌握引起磁链变化的两种原因：（1）线圈与磁场相对静止，但是穿过线圈的磁通本身（大小或方向）发生变化，变压器工作原理就是基于这个原因；（2）磁场的大小及方向不变，而线圈与磁场之间有相对运动，旋转电机（包括直流电机和交流电机）工作原理就是基于这个原因。

还应掌握感应电动势的方向如何判断。

3.电磁力定律中掌握电磁力的方向判断。

第一章 直流电机1.掌握直流电动机和直流发电机工作原理的区别，结合课件重点掌握直流电动机和直流发电机在以下几个方面的不同：换向器和电刷的不同作用、电磁转矩的不同作用、感应电动势和感应电流的方向问题。

2.掌握可逆原理的内容。

3.掌握额定容量指的是输出功率，对于直流电动机指的是轴上输出的机械功率，对于直流发电机指的是电刷引出的电功率。

掌握直流电动机和直流发电机额定容量、额定电压和额定电流的关系表达式。

4.掌握直流电机的励磁方式，重点掌握各种励磁方式中出线端电流、电枢电流和励磁电流之间的关系。

5.掌握什么是电枢反应，当电刷位于几何中心线时，直流电机电枢反应的表现。

6.掌握什么是直流电机的换向，改善换向的方法有哪些。

7.掌握通过端电压和电动势的比较判断直流电机的运行状态：当a E U 时处于直流电动机运行状态；当a E U <时处于直流发电机运行状态。

8.本章需要掌握的公式有：()21200210221%10026055.9NNN N a Fe cuf cua Fe a a M cuf cua M a a a eM a M e a I P I U R P Pp p p p p p p p p p p P T I E P p p P P T T T R R I E U n C C I C T n C E -⋅=⨯=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++++=++=+=Ω==++=+=++=Ω====∑∆Ω∆ΩΩηπφφ衡方程式：并励直流电动机功率平衡方程式：并励直流电动机转矩平平衡方程式：并励直流电动机电动势 第二章 直流电机的电力拖动1.掌握单轴系统的运动方程式：dtdn GD T T z 3752=-，掌握当T 和z T 取值不同时判断系统处于何种运行状态。

电机原理与拖动练习题目与答案《电机与拖动基础测试题》100分钟一、分析简答题（共30分）1．分析异步电动机变频调速时定子电压如何变化（低于基频、高于基频）？说明原因，并画出对应的机械特性曲线。

（6分）2．画出串励直流电动机的机械特性。

解释它为什么适合作牵引电机？（6分） 3．已知电网额定电压U N =6000V ，变压器额定电压U 1N /U 2N =6000/380V （Y ，d ）；负载接三相异步电动机，额定电压U N =220V ，d 接。

（12分）（1）在图中将变压器与负载正确连接； （2）判断变压器的连接组号；（3）这台三相异步电动机是否可以星-三角启动，说明原因；（4）在高低压侧分别做短路试验，测得的输入功率相同吗？解释原因。

4.画出异步电机的自然机械特性和调速、制动时的机械特性，并标注出特性名称；对比分析它们的变化规律。

（6分） 二、实验设计题（15分）一台三相电力变压器额定容量50000kVA ，U 1N /U 2N =35kV/6.3kV （Y,y12接）。

请设计空载阻抗测试方案，画出测试主要线路图，并简述实验方法及步骤（包括主要测试设备的选择依据）。

三、分析计算题（共55分）1．（15分）一台额定容量P N =5.5kW ，频率f 1N =50Hz 的三相四极绕线异步电动机，在额定负载运行情况下，定子铜耗为341W ，转子铜耗为232W ，铁耗为167.5W ，机械损耗为45W ，附加损耗为35W 。

启动转矩倍数为1.93，最大转矩倍数为2.2。

（1）画出功率流程图，标明各功率及损耗，并求额定运行时电动机的效率； （2）当负载转矩为额定转矩的90%，电机以100转/分低速下放重物时，转子回路每相应串入多大电阻？2．（15分）三相变压器的额定容量为5600kVA ，额定电压为6000/400V ，Y/Δ连接。

在高压侧做短路实验，U k =280V ，短路损耗p k =56kW 。

电机与拖动基础习题1（第3-6章）第三章：直流电机原理一、简答题：1、换向器在直流电机中起什么作用在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里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、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率直流电机铭牌上的额定功率：对直流发电机而言，指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言，指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值3、直流电机主磁路包括哪几部分磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。

磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。

4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向如何改变他励直流电动机空载运行时的转向通过改变他励直流发电机励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。

改变励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。

5、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。

铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。

这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。

当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。

它与负载的变化几乎没有关系。

电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。

电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。

6、他励直流电动机的电磁功率指什么在直流发电机中，电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。

《电机与抱助基珊》习题解答第一章直流电机原理P33 1-21-台并励肓流发电机P V = 16W, S=230V,/厂69.6A,g=1600r/min,电枢冋路电阻R 厂0.128Q,励磁冋路电阻心=1500,额定效率仏=85.5%. 试求额定T 作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。

解：/炉=字=瞥R.53A仃厂/斗+/外=69.6+1.53=71.13/1K （ 1J\J E (I N =U N + I aN R a =230+ 71.13x0.128 =239.1 VPcua = /^2 /?a = 71.132 x0.128=647.6WE aN 7,jV = 239.1 x 71.13 = 17kW1-29并励有流发电机P N =7.5kW, U N =220V, I n =40.GA, n N =3000r/min,Ra=0.213定励磁电流/刖=0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定 状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。

解：I a = I N ・ /刖=40.6-0.683=40/1Pi=U N g = 220 X 40.6 =8932W^=7X 100%=^X ,00%=84% p (^=//Ra=402 x0.213=341 IVp cuf =［建• R 『=U “= 220 x 0.683 =1501^ P O = P\—P N — %厂 P 呵=8932 - 7500-341-150 = 941P 厂 P\— P cua 一 Pc U f = 8932 - 341 -150 = 8441 WC9550 也~=9550 冬丝=27N -m zz v 30007； =T-T 2 =27-24=3 N • m第二章电力拖动系统的动力学P482-9负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转 矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转输出功率p 1N = ^L16 16 85.5% 85.5%7； =9550厶 5 =9550x^-=24/V •加 3000 R f 220 -0.683= 322Q矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。

电机与拖动基础复习资料（题）备课讲稿《电机与拖动基础》复习资料一.直流电机一.填空:1、直流电机的静止部分称为，它的主要作用是，由、、和等部分组成。

转动部分称为，它的作用是和，由、、和等组成。

2、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别为、。

3、直流电机电枢绕组有和两种基本联接方式，一般来说对电流大、电压较低的直流电机，电枢绕组应采用绕组。

4、直流电机的电枢反应的定义是，当电刷在几何中性线时，对于电动机来讲，产生性质的电枢反应，其结果使和，物理中性线电枢旋转方向偏移。

5、电枢绕组的感应电动势简称电枢电动势。

电枢电动势是指之间的感应电动势，也就是的感应电动势。

6、直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。

直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。

7、直流电机电枢绕组中一个元件经过从一条支路转到另一条支路里时，的方向改变的过程称为。

改善换向的方法一般有和两种方法。

8、直流电机的励磁方式有、、和。

9、并励直流发电机自励建压的条件是、、。

10、直流电动机的工作特性是指电动机在、、的条件下，电动机的、、与之间的关系。

11、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当时为电动机状态，当时为发电机状态。

12、直流电机的转向是由和确定的，改变转向的方法有和两种。

二.简答:1. 极距、第一节距、第二节距、合成节距、换向节距、叠绕组、波绕组电枢反应、直流电动机的工作特性、直流电机的换向、直流电机的可逆原理2. 简述直流电动机、直流发电机的工作原理？3. 单叠绕组、单波绕组的特点4. 什么是电枢反应？电刷在几何中性线时的电枢反应的特点是什么？5. 直流发电机的励磁方式有哪几种？试画图说明。

6. 如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？7. 什么是并励发电机的自励？自励的条件是什么？二.直流电动机的电力拖动一.填空:1、直流电动机的机械特性是指在电动机的、、为恒值的条件下，即电动机处于稳定运行时，电动机的和之间的关系，可表示为。

2012-2003《电机与拖动基础》复习题纲12012-2013《电机与拖动》复习提纲第一部分直流电机及直流电动机的电力拖动一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是主磁路存在剩磁;并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_ Ea 〈U ______时为电动机状态，当___ Ea〉U ____时为发电机状态。

3、直流发电机的绕组常用的有__叠绕组_____和__波绕组_____两种形式，若要产生大电流，绕组常采用____叠___绕组。

4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向___相反____，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向____相同__。

5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是__2p _____，___2____。

6、直流电机的电磁转矩是由_每极气隙磁通量______和__电枢电流_____共同作用产生的。

7、直流电机电枢反应的定义是_电枢磁动势对励磁磁动势的作用______，当电刷在几何中线时，电动机产生___交磁____性质的电枢反应，其结果使_气隙磁场产生畸变______和____对主磁场起附加去磁作用___，物理中性线朝_______方向偏移。

8、直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是交流的。

9、并励直流电动机，当电源反接时，其中Ia的方向反向，转速方向不变。

10、直流发电机的电磁转矩是转矩制动，直流电动机的电磁转矩是转矩驱动。

11、电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流Ia增加时，转速n将下降，转矩T e 将增加。

12、直流电动机电刷放置的原则是：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。

13、直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速升高，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速降低。

学期授课计划说明本课程计划学时已讲授学时本期教学周本学期课时分配课时余（缺）时本学期总学时其中讲授实践测试考核机动小计120 18 120 56 30 考试 2 120教学大纲名称或版本《电机与拖动基础》教学大纲——自编选用教材《电机与拖动基础》主要参考书名称及版本《电机及电力拖动》（机工出版社）所需实验（实习）器材及设备电动机实训装置实验（习）场地电机实训室备注皖西学院教案2010 ～2011 学年度第一学期编号 001 .机械与电子工程系电气教研室任课教师汪良益.课程名称电机与拖动基础授课章节绪论第一章直流电机§1.1 直流电机的结构与工作原理课题:绪论§1.1 直流电机的结构与工作原理课型:理论课学时数:2学时教学目的及要求1.了解电机及电力拖动技术的发展；2.明确课程的性质、课程所涵盖的内容、学完本课程后所达到的要求。

3.掌握直流电机的基本工作原理。

4.掌握直流电机的结构，掌握各部分的作用。

5.了解直流电机的铭牌。

教学重点直流电机的基本工作原理及结构教学难点直流电机的基本工作原理教学方法讲授法教学辅助手段、教具授课班级电气0801，0802电气0803，电信07授课日期 9月 8 日 9月 10日月日月日教学过程主要环节设计作业 1.1，1.2绪论0．1 电机及电力拖动系统概述一、电机《电机与拖动基础》是把电机学和电力拖动基础两门课程有机结合而成的一门课程。

电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械装置。

电能易于转换、传输、分配和控制，是现代能源的主要形式。

发电机把机械能转化为电能。

而电能的生产集中在火力、水力、核能和风力发电厂进行。

为了减少输电中的能量损失，远距离输电均采用高电压形式：电厂发出的电能经变压器升压，然后经高压输电线路送达目的地后，再经变压器降压供给用户。

电能转换为机械能主要由电动机完成。

电动机拖动生产机械运转的方式称为电力拖动。

武汉纺织大学第三章3 . 1 三相异步电动机的结构主要是哪几部分?它们分别起什么作用?答: 三相异步电动机的结构分定子和转子两部分,定、转子之间有空气隙。

定子是由定子铁心、定子绕组和机座三个部分组成。

定子铁心是磁路的一部分, 同时用来嵌放定子绕组; 定子绕组通电时能产生磁场; 机座用来固定与支撑定子铁心。

转子部分有转子铁心和转子绕组。

转子铁心也是磁路的一部分, 同时用来嵌放转子绕组; 转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩。

3 . 2 异步电动机的基本工作原理是什么?为什么异步电动机在电动运行状态时,其转 子的转速总是低于同步转速?答: 异步电动机是应用通电导体在磁场中产生电磁力的原理而工作的。

电动机在工作时 定子旋转磁场与转子之间要有相对切割运动,否则在转子绕组中不能产生感应电动势, 不能产生电流,也就没有电磁转矩,所以在电动运行状态时,转子的转速不能等于同步转速,只能低于同步转速。

3 . 3 什么叫转差率?三相异步电动机的额定转差率为多少?为什么转差率是异步电动 机最重要的一个技术参数?答: 旋转磁场转速即同步转速1n 与转子转速n 之差(1n - n)称为转差。

转差(1n - n)与同步转速1n 之比,称为转差率,用s 表示,即 s=11n nn 额定转差率N s 很小,约为0.015~0.05。

转子转速n=1n ( 1 - s),用转差率s 能表示转子转速, 转子的感应电动势也与转差率相关,所以转差率是最重要的一个技术参数。

3 .4 已知一台三相异步电动机的额定功率N P =10 kW ,额定电压N U =380 V ,额定功 率因数cos N ϕ=0 . 75 ,额定效率N η=86 %,问其额定电流N I 为多少?解: 由 N P =3N U N I cos N ϕN η× 310-kW则有75.086.038031010cos 31033⨯⨯⨯⨯=⨯=NN N N N U P I ϕη=23.6A3 .5 一台异步电动机定子绕组有6根引出线,其铭牌上标明“电压380 /220 V ,接法 Y/Δ”。