电机与拖动I第1次作业

1.1.1 某铁心的截面积A=10cm 2，当铁心中的H=5A/cm ，Φ=0.001Wb,且可认为磁通在铁心内均匀分布，求铁心的磁感应强度B 和磁导率μ。

mH m H H B T T A B /002.0/105111010001.024=⨯===⨯=Φ=-μ1.2.1求下述两种情况下的铸钢中的磁场强度和磁导率：（1）B=0.5T; （2）B=1.3T ，并比较饱和与不饱和两种情况谁的μ大。

（1）B=0.5T ：由磁化曲线查得H=4A/cm ，m H m H H B /00125.0/1045.02=⨯==μ （2）B=1.3T ：由磁化曲线查得H=16A/cm ，m H m H H B /0008125.0/10163.12=⨯==μ 由于B=0.5T 时，磁路未饱和，B=1.3T 时，磁路已经饱和。

所以磁路不饱和时μ大。

1.2.2 已知硅钢（含硅4%）的H=4A/cm ，铸铁的H=9A/cm 。

求它们的B 和μ，并比较谁的导磁能力强。

（1）H=4A/cm 时，由磁化曲线查得B=1.1T ，且磁路已经饱和。

m H m H H B /00275.0/1041.12=⨯==μ （2）H=9A/cm 时，由磁化曲线查得B=0.2T ，且磁路未饱和。

m H m H H B /000222.0/1092.02=⨯==μ 所以硅钢的磁导率强。

1.3.1在图1.01所示恒定磁通磁路中，铁心的平均长度l =100cm ，铁心各处的截面积均为A=10cm 2，空气隙长度l 0=1cm 。

当磁路中的磁通为0.0012Wb 时，铁心中磁场强度为6A/m 。

试求铁心和空气隙部分的磁阻、磁位差和线圈的磁通势。

AA U U F A A l Bl H U A A l H U H H A l R H H A l R H m H H B T T A B m mc m c mc m c c c mc c c c 10150)9550600(95501011042.160010061096.71010104101105.01010102.010100m /102.0/1062.12.110100012.002700000c 16147200001614222-24=+=+==⨯⨯⨯====⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯===⨯=Φ=-------------πμπμμμ图1.011.3.2 在一个铸钢制成的闭合铁心上绕有一个匝数N=1000匝的线圈，铁心的截面积A=20cm ²铁心的平均长度l =50cm 。

西南交10秋学期《电机与拖动I》离线作业答案电机与拖动I第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1．电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B2. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。

(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A二、判断题(判断正误，共4道小题)3. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。

正确答案：说法正确4. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。

正确答案：说法错误5. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。

正确答案：说法错误6. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。

正确答案：说法错误三、主观题(共2道小题)7. 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？参考答案：答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。

由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。

8. 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？试比较交流磁路和直流磁路的异同点。

参考答案：答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。

直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势电机与拖动I第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1. 直流电动机的额定功率指（）(A) 转轴上吸收的机械功率(B) 转轴上输出的机械功率(C) 电枢端口吸收的电功率(D) 电枢端口输出的电功率正确答案：B2. 一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（）(A) 减少一半(B) 保持不变(C) 增大一倍(D) 增大二倍正确答案：B二、判断题(判断正误，共1道小题)3. 直流电机工作在任何运行状态下，感应电动势总是反电动势。

电机与拖动I第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)1.1、若硅钢片的接缝增大，则其磁阻（）(A) 增大(B) 减小(C) 基本不变(D) 不一定正确答案：A解答参考：2.电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B解答参考：3.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。

(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A解答参考：4.直流电动机的额定功率指（）(A) 转轴上吸收的机械功率(B) 转轴上输出的机械功率(C) 电枢端口吸收的电功率(D) 电枢端口输出的电功率正确答案：B解答参考：5.直流电机的铁耗产生在（）。

(A) 电枢铁芯(B) 主磁极铁芯(C) 电机机座(D) 电枢绕组正确答案：A解答参考：三、判断题(判断正误，共4道小题)6.电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。

正确答案：说法正确解答参考：7.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。

正确答案：说法错误解答参考：8.铁芯叠片越厚，铁耗越小。

正确答案：说法错误解答参考：9.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。

正确答案：说法错误解答参考：四、主观题(共8道小题)10.什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？参考答案：答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。

反应为去磁及磁场畸变。

11.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T em、n、E、U 的方向有何不同？能量转换关系如何?参考答案：答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。

当E>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。

发电状态时T em与n反向，E与I a同向，反向；电动机T em与n同向，E与I a、U a反向。

发电机从机械能转化为与Ua电能，电动机从电能转化为机械能。

大工19春《电机与拖动》在线作业1
旋转电机中固定不动的部分指的是()。

A.定子
B.转子
C.绕组
D.线圈
正确答案:A
直流发电机工作时,输出到负载上的电流方向是()。

A.固定的
B.交变的
C.开始时是固定的，一段时间后是交变的
D.不能确定
正确答案:A
()的特点是当电枢电流增加时,转速下降得很快。

A.他励电动机
B.并励电动机
C.串励电动机
D.复励电动机
正确答案:C
对于单相双绕组变压器额定容量指的是()。

A.额定电压与额定电流相除
B.额定电压与额定电流相乘
C.额定电压与额定电流相除的3倍
D.额定电压与额定电流相乘的3倍
正确答案:B
我国对于变压器的标准工频规定为()Hz。

A.1000
B.500
C.50
D.100
正确答案:C。

三、主观题(共7道小题)15.什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？参考答案：答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。

反应为去磁及磁场畸变。

16.并励直流发电机不能建立电压，应如何处理？参考答案：答：若并励直流发电机不能建立电压，先检查线路是否正确，然后：（1）检查电机转速是否达到额定转速；（2）调节励磁回路电阻，使其小于临界电阻；（3）把励磁绕组两端对调接在电枢绕组两端，使励磁磁通与剩磁磁通方向一致；（4）若电机没有剩磁，则应给电机充磁。

17.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T em、n、E、U 的方向有何不同？能量转换关系如何?参考答案：答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。

当E>U 时处于发电机状态，反之处于电动机状态。

发电状态时T em与n反向，E与I a 同向，与Ua反向；电动机T em与n同向，E与I a、U a反向。

发电机从机械能转化为电能，电动机从电能转化为机械能。

18.一台四极单迭绕组的直流电机。

1) 如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；2) 如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？3)若只用相对的两组电刷是否能够运行？4)若有一极失磁，将会产生什么后果？参考答案：答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由原来的三条支路串联组成。

两条支路的电动势相等，故端电压不变。

但两条支路的电阻不一样，为使任何一条支路不过载，电阻小的支路只能供给1/3的额定电流，可见，此时电机只能供给1/3的额定负载。

(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。

（3）若只用相对两组电刷不能运行，此时等效电路为两条并联支路且感应电势互相抵消，使端电压为零，电机不能运行。

单选题1. 一台他励直流发电机转速为额定运行状态下降到原来的60%，而励磁电流，电枢电流都不变，则_______.(5分)(A) E a下降到原来的60%(B) T下降到原来的60%(C) E a和T都下降到原来的60%(D) 端电压下降到原来的60%参考答案：A2. 如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高_______。

(5分)(A) 等于20%(B) 大于20%(C) 小于20%(D) 不确定参考答案：B3. 直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于_______中。

(5分)(A) 电枢绕组(B) 励磁绕组(C) 电枢绕组和励磁绕组(D) 都不存在参考答案：A4. 当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于______ _。

(5分)(A) 能耗制动状态(B) 反接制动状态(C) 倒拉反转状态(D) 回馈制动状态参考答案：C5. 直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是_______。

(5分)(A) 为了使起动过程平稳(B) 为了减小起动电流(C) 为了减小起动时电枢感应电势(D) 为了减小起动电压参考答案：B6. 恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为80N∙m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩为_______。

(5分)(A) 8N∙m(C) 80N∙m(D) 640N∙m参考答案：D判断题7. 他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：9. 一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：10. 一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。

大工20春《电机与拖动》在线作业1试卷总分:100 得分:100一、单选题(共10 道试题,共50 分)1.他励直流发电机转速升高20%,此时空载端电压升高()。

A.10%B.20%C.40%D.80%此题正确参考选项是:B2.他励直流发电机的短路电流()并励直流发电机。

A.远远大于B.远远小于C.等于D.不能确定此题正确参考选项是:A3.()是变压器的电路部分。

A.铁心B.储油柜C.绕组D.绝缘套管此题正确参考选项是:C4.电枢绕组是由若干绝缘导线构成的线圈组成的,每个线圈按一定的规律焊接到()上而相连成一个整体。

A.电刷B.主磁极C.换向器D.轴承此题正确参考选项是:C5.直流电机空载时,气隙磁场由()建立。

A.感应电动势B.电枢磁动势C.电枢电动势D.励磁磁动势此题正确参考选项是:D6.对于变压器运行分析的三种工具,()能更直观、形象地反映出各个物理量的相对大小和相位关系,有利于定性分析变压器的运行情况。

A.基本方程式B.等效电路C.相量图D.标幺值此题正确参考选项是:C7.变压器的效率与()有关。

A.负载的功率因数B.负载的大小C.负载的功率因数和大小D.不能确定此题正确参考选项是:C8.静止电机指的是()。

A.变流器B.变压器C.变频机D.移向器此题正确参考选项是:B9.对于三相变压器,额定电流指的是()。

A.线电流B.相电流C.负载电流D.二次绕组的电流此题正确参考选项是:A10.标幺值是指某一物理量的()。

A.基值与实际值之比B.基值与实际值相加C.实际值与基值乘积D.实际值与基值之比此题正确参考选项是:D二、判断题(共10 道试题,共50 分)11.直流电机的关键是换向器和电刷配合。

此题正确参考选项是:正确12.变压器工作时,二次电流的大小由一次电流的大小决定。

此题正确参考选项是:错误13.变压器的一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化,所以一、二次绕组之间有电的联系。

此题正确参考选项是:错误14.定子是电机中固定不动的部件。

武汉纺织大学第一章1 . 1 一台直流电动机的数据为:额定功率N P =25 kW ,额定电压N U =220 V ,额定转速N n =1 500 r /min,额定效率N η =86 .2 %。

试求:( 1 )额定电流N I ;( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。

解：（1）直流电动机的:额定功率 N N N N I U P η=A U P I N N NN 83.131862.022010253=⨯⨯==η（2） KW P P NNN 29862.0251===η1 .2 一台直流发电机的数据为:额定功率N P =12 kW ,额定电压N U =230 V ,额定转速N n =1 450 r /min,额定效率N η=83 .5 %。

试求:( 1 )额定电流N I ;( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。

解：（1）直流发电机的:额定功率 N N N I U P =A U P I N N N 17.5223010123=⨯==（2）KW P P NNN 37.14835.0121===η1 . 3 一台直流电机,已知极对数p=2 ,槽数Z 和换向片数K 均等于22 ,采用单叠绕组。

( 1 )计算绕组各节距; ( 2 )求并联支路数。

解：（1）第一节距 54242221=-=±=εp Z y ,为短距绕组。

单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1==K y y第二节距41512=-=-=y y y (2) 并联支路数等于磁极数,为4。

1 . 4 一台直流电机的数据为:极数2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。

当转速为1 000 r /min 时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少?解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为a E =29⨯10=290V ;每一条支路的电阻为 Ω=⨯=8.52.029R ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 Ω===45.148.54R R a 当电枢绕组为单波绕组时, 绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60, 换向器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为V E a 5801058=⨯=每一条支路的电阻为 Ω=⨯=6.112.058R 电刷间的电阻为 Ω===8.526.112R R a1 . 5 已知一台直流电机的极对数p=2 ,元件数S= Z = K=21 ,元件的匝数c N =10 ,单波绕组,试求当每极磁通Φ=1 . 42 × 210-Wb,转速n =1 000 r /min 时的电枢电动势为多少? 解：单波绕组并联支路对数a=1, 电枢总导体数420102122=⨯⨯==C SN N 电枢电动势 V n a pN E a 8.198********.11604202602=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=-1 . 6 一台直流电机,极数2 p=6 ,电枢绕组总的导体数N=400 ,电枢电流a I =10 A ,气隙每极磁通Φ=0 . 21 Wb 。

电机与拖动作业题解1-1.一台直流电动机的数据为：额定功率 P N=22kw ,额定电压U N =220V ,额定转速U N =1500r/min,额定功率 N =86%，试求： (1) 额定电流I N ,(2) 额定负载时的输入功率 R N 。

解：：F N 二U N I N Np .R N N =25.58kwN1-8： 一台并励直流电动机的额定数据为:i.】，N 二0.86，试求额定运行时的：(1) 输入功率；(2) 输出功率；(3) 总损耗；(4) 电枢回路铜损耗；(5) 励磁回路铜损耗； (6) 机械损耗与铁损耗之和； 解:(1)p 1 二U N I N =220 92 =20.24kw ；⑵ P 2 =P N =17.41kw;(3) ' p = » - P 2 二 2.83kw;⑷：I f 二丛=2.84AR fP N 3 22 10220 0.86 = 116.3AU N =220V,I N =92A,R a =0.08「R =88.71-9: 一台他励直流电动机的额定数据为：P N =17kw,U N =22CV,I r/min，电枢回路总电阻R=0.1"励磁回路电阻R f=110门，试求：(1) 额定负载时的效率；(2) 额定运行时的电枢电动势巳；(3) 额定负载时的电磁转矩。

P解：(1) N— 100% =84%;U N I N(2) E a二U N -I a R a=211V：I f 二U^=2A= l a=90A;(3) P em=E a I a=18.99kWPT =9550』=120.96N mn K11-10 : 一台他励直流电动机，额定转速为1000r/ min，当满载时电压为(1)转速为额定/励磁电流保持2.5A时的空载电动势;(2)该电机额定运行时的电压变化率。

解：(1)E=C「：-N =92 A, n N =1500 220V,电枢电流E01000=E0' 750E o =234.7V⑵U =UU N 2347 - 220220100% =3.38%U N kC e j N Ra kCjJ - 丄 I -二k=0.902 k 2-3: —台他励直流电动机， P N =18kW,U N =220V,I N = 94A J N=1000r/min ,艮= 0.151】，在额定负载转矩下试求：(1) 欲使转速降至800r/min 稳定运行，采用电枢回路串电阻调速时，电枢回路应串 入多大电阻？(2)欲使转速降至800r/min 稳定运行，采用调压降速时，电枢电压应将为多少？(3) 欲使转速降至1100r/min 稳定运行，弱磁系数①/①N 应为多少？U R +R (2) n 二 艺I N = U 二CJ 」Nn+lN&=178.9V;C e ①N C e ①N⑶ k ，T 二C 」」l a 二C T 「N I N = l a 二严 % kU N R a 1 ,n= - - I NC e" C e 「k解: n 二一 C e 「 R a +R saC e 「n N U NR a C e N =0.206n N(1) n 二 U C e"'" N R a +R sa I R U N - C e N n1 N =电= : N 1 N-R sa =0.44 ';2-4.一台他励直流电动机，P N =30kw,U N = 220V, I N =158.5代n” =1000r/min , R a =0.1.', T L=0.8T，试求：（1）固有机械特性上的稳定转速；（2）电枢回路串入0.31电阻时的电动机稳定转速；（3）电枢外加电压降到180V时电动机的稳定转速；⑷磁通减弱到t=0.8^N时电动机的稳定转速；0.8C「：」N0.8C e「N竺竺—250皿0.8 0.024 0.8 0.204U NU n 二 C e 「 U N -R a + R sa -C e 「 1 N R a f J- n —0 NU R a C e ：」N i C eN U R a +R sa C eN Ce ：」N U R a C ① Ce N - C ，UR a . 解: C e 「 (1) n二 (2) n二 (3) n 二 C e「C e 「 R a0.81 N =820.1r/min ； 0.81 N = 829.8r/ min ； N = 1016r/ min ；」a2—7: —台他励直流电动机,P N =17kw, U N =110V,I N =185A,n N =1000r/min , 凡=0.036门。

西南交10秋学期《电机与拖动I》离线作业答案电机与拖动I第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1．电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B2. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。

(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A二、判断题(判断正误，共4道小题)3. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。

正确答案：说法正确4. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。

正确答案：说法错误5. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。

正确答案：说法错误6. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。

正确答案：说法错误三、主观题(共2道小题)7. 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？参考答案：答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。

由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。

8. 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？试比较交流磁路和直流磁路的异同点。

参考答案：答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。

直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势电机与拖动I第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1. 直流电动机的额定功率指（）(A) 转轴上吸收的机械功率(B) 转轴上输出的机械功率(C) 电枢端口吸收的电功率(D) 电枢端口输出的电功率正确答案：B2. 一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（）(A) 减少一半(B) 保持不变(C) 增大一倍(D) 增大二倍正确答案：B二、判断题(判断正误，共1道小题)3. 直流电机工作在任何运行状态下，感应电动势总是反电动势。