2017浙江大学电机与拖动离线作业答案解析

大工17秋《电机与拖动》在线作业2满分答案
大工17秋《电机与拖动》在线作业2
试卷总分:100得分:100
一、单选题(共10道试题,共50分)
1.电机的定、转子圆周可以从几何上分成(),这个角度称为机械角度。

A.30°
B.100°
C.360°
D.120°
正确答案:C
2.旋转磁场每一磁极在定子内圆所占的距离称为()。

A.极距
B.节距
C.相带
D.线圈
正确答案:A
3.同步电机的()与笼型绕组结构相似,它由插入主磁极极靴槽中的铜条和两端的端环焊成一个闭合绕组。

A.励磁绕组
B.阻尼绕组
C.电枢绕组
D.定子绕组
正确答案:B
4.如果同步电机转子主磁场与气隙合成磁场的轴线重合,则电磁转矩为()。

A.很大
B.很小
C.零
D.不能确定
正确答案:C
5.同步发电机的电磁功率为()。

A.输出的有功功率与电枢铜损耗之和
B.输入的有功功率与电枢铜损耗之和
C.电枢铁损耗与电枢铜损耗之和
D.空载损耗与机械损耗之和
正确答案:A。

电机及拖动课后答案1-5 解：cm /A 98H ,T 1002.0002.0A B ====φ（1） （1） F=Hl=98A/cm´30cm=2940A;I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d其中：H 铁l 铁=98A/cm´29.9cm=2930.2A;H d d=d´B/m 0=0.001/(4p´10-7)=795.8A;所以：F 总=2930.2+795.8=3726A1-6 解：（1）;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005.0100Z 1111111ΩϕΩϕΩ===⨯====（2）;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010100Z 1221222ΩϕΩϕΩ===⨯====1-7 解：每匝电势为：匝744884.036N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1===⨯⨯==φ2-13 解：作直线运动的总质量为：Kg 63966.128022m )1m m (2m =⨯⨯+++⨯=总转动惯量为：222L m kg 63964D m m J ⋅=⨯==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2M 2mL eq m kg 74.49J i J J 2J J ⋅=+++=总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =⨯⨯+=折算后负载转矩为：Nm 710i T T L'L ==η转速加速度等于：5.95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π由运动方程的启动转矩：Nm4.12075.9555.974.49710dt dn 55.9J T T eq 'L k =⨯+=+=3-12 解：因为：n 60NpE a φ=（1）单叠：a=2；6004.02602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=5750。

附录:第1章 思考题及答案1-1 变压器的电动势的产生原理是哪一个定律？说明其原理。

答：变压器的电动势的产生原理是法拉第电磁感应定律，即设N 匝线圈处在磁场中，它所交链的磁链Φ⋅=N ψ,当磁链ψ发生变化时，会产生电场，并在线圈内产生感应电动势。

即：dtd dt d Ne ψ-=Φ-= 1-2 根据功能与用途，电机可以分为哪几类？答：根据功能与用途电机可以分为：动力电机和控制电机。

动力电机又分为：静止的电机（变压器）和旋转电机（直流电机和交流电机）。

控制电机是信号转换和信号传递的装置，容量和体积一般都比较小，在自动控制系统中常用于检测、放大、执行和校正等元件。

1-3 一个电力拖动系统的组成有哪些组成部分，各部分的作用是什么？答：电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源等组成。

生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象；电源给动力机构——电动机以及控制设备提供电能，电动机把电能转换为机械能，通过传动机构变速或变换运动方式后，拖动生产机械工作；控制设备是由各种控制电机、电器、电子元电机动力电机控制电机直流电机交流电机静止电机：变压器旋转电机件及控制计算机组成，用以控制电动机的运动，实现对生产机械运动的自动控制。

1-4 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：全电流定律：电生磁的定律，实现电磁转换；电磁感应定律：磁生电的定律，电磁转换；电磁力定律：电磁产生运动的定律，电动机原理。

1-5 如果感应电势的正方向与磁通的正方向符合左手螺旋关系，则电磁感应定律应写成dtd Ne Φ=，试说明原因。

答：应为电磁感应定律的描述是感应电动势的正方向与磁通方向符合右手螺旋关系时：dtd Ne Φ-=，即电动势总是阻碍磁通的变换。

因此当感应电动势的正方向与磁通方向符合右左手螺旋关系时，则产生的感应电动势为：dtd Ne Φ=。

第1章 练习题题解及答案1-1 在求取感应电动势时，式dt di Le L -=、式dt d e L ψ-=、式dtd Ne L Φ-=,以及Blv e =等式中，哪一个式子具有普遍的形式？这些式子分别适用什么条件？ 解：式dtd e L ψ-=是普遍的形式，此时是在感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系条件下； 式dtdiLe L -=适用于自感电动势，表示由于线圈中电流i 的变化使由i 产生的交链该线圈的磁链发生变化时所产生的电动势；式dtd Ne L Φ-=适用于线圈所有N 匝的磁通相同，均为Φ时，即Φ=N ψ的情况； 式Blv e =适用于运动电动势，且B 、l 、v 三者相互垂直，且符合右手定则。

西北接10春教期《电机与拖动I》离线做业问案之阳早格格创做电机与拖动I第1次做业一、单项采用题(惟有一个选项精确，共2讲小题)1．电机战变压器运止时，正在铁芯资料周围的气隙中（）磁场(A) 不存留(B) 存留(C) 短佳决定精确问案：B2. 磁通磁路估计时如果存留多个磁动势，（）可应用叠加本理举止估计.(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 所有磁路精确问案：A二、推断题(推断正误，共4讲小题)3. 电机战变压器时常使用硅钢片干铁芯资料，是果为它们是硬磁资料.精确问案：道法精确4. 铁磁资料的磁导率小于非铁磁资料的磁导率.精确问案：道法过得5. 铁芯叠片越薄，铁耗越小.精确问案：道法过得6. 磁通磁路估计时如果存留多个磁动势，可应用叠加本理举止估计.精确问案：道法过得三、主瞅题(共2讲小题)7. 何谓鼓战局里？电机的磁路为什么会出现鼓战局里?鼓战对付电机运止本能有何效用？参照问案：问：电机磁路由铁心部分战气氛隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压落启初不克不迭忽略，此时随着励磁磁动势的减少，主磁通的减少徐徐变缓，电机加进鼓战状态.由于鼓战局里的存留，使电机安排时对付H战B的值不克不迭博得过下，资料利用率受到节造，激磁电流需要删大.8. 电机战变压器的磁路时常使用什么资料造成，那类资料应具备哪些主要个性？试比较接流磁路战曲流磁路的同共面.参照问案：问：电机战变压器的磁路时常使用导磁本能佳的铁磁资料造成.曲流磁路磁通不随时间变更，无磁滞、涡流耗费，也不会正在无相对付疏通的导体中感触电势；而接流磁路磁通随时间变更，会正在铁心中爆收磁滞、涡流耗费，并正在其接链的导体中感触电势电机与拖动I第2次做业一、单项采用题(惟有一个选项精确，共2讲小题)1. 曲流电效果的额定功率指（）(A) 转轴上吸支的板滞功率(B) 转轴上输出的板滞功率(C) 电枢端心吸支的电功率(D) 电枢端心输出的电功率精确问案：B2. 一台四极曲流收电机，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) 缩小一半(B) 脆持稳定(C) 删大一倍(D) 删大二倍精确问案：B二、推断题(推断正误，共1讲小题)3. 曲流电机处事正在所有运奇迹态下，感触电动势经常反电动势.精确问案：道法过得三、主瞅题(共9讲小题)4. 为什么曲流电机能收出曲流电？如果不换背器，曲流电机能不克不迭收出曲流电流？参照问案：问：曲流由于换背器的效用，使电刷短接的元件末究切割相共磁极，感触电势正在电刷二端稳定，故曲流机能收出曲流电.如果不换背器，曲流机不克不迭收出曲流电，而只可收出接流电.5. 什么喊电枢反应？电枢反应付于气隙磁场有什么效用？参照问案：问：电枢反应是电枢磁势对付气隙磁场的效用.反应为去磁及磁场畸变.6. 怎么样推断曲流电机运止于收电机状态仍旧电效果状态？它们的Tem、n、E、U的目标有何分歧？能量变换闭系怎么样?参照问案：问：不妨根据反电势（感触电势）E的大小去推断曲流的运奇迹态.当E>U时处于收电机状态，反之处于电效果状态. 收电状态时Tem与n反背，E与Ia共背，与Ua反背；电效果Tem与n共背，E与Ia 、Ua反背. 收电机从板滞能转移为电能，电效果从电能转移为板滞能.7. 曲流电机的励磁办法有哪几种？每种励磁办法的励磁电流或者励磁电压与电枢电流或者电压有何如的闭系？参照问案：问：曲流电机励磁办法有四种：1)他励－励磁电流由独力电源供给，与电枢电流无闭；2)并励－励磁绕组与电枢并联，励磁电压等于电枢电压；3)串励－励磁绕组与电枢串联，励磁电流等于电枢电流；4)复励－既有串励绕组又有并励绕组，按二绕组磁动势目标的同共分类：积复励（串、并励磁动势共背）、好复励（串、并励磁动势反背）.8. 一台四极单迭绕组的曲流电机.1) 如果与出相邻的二组电刷，只用剩下的二中二组电刷是可不妨？对付电机本能有何效用？端电压有何变更？此时收电机能供给多大的背载（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更？电流有何变更？3)若只用相对付的二组电刷是可不妨运止？4)若有一极得磁，将会爆收什么成果？参照问案：问：（1）对付于四级单迭绕组曲流电机，如果与出相邻的二组电刷，用其余剩下的二组电刷仍旧不妨运止，并联支路数由本去的4形成了2，其中一条支路是本去的，另一条由本去的三条支路串联组成.二条支路的电动势相等，故端电压稳定.但是二条支路的电阻纷歧样，为使所有一条支路不过载，电阻小的支路只可供给1/3的额定电流，可睹，此时电机只可供给1/3的额定背载.(2)如果有一元件断线，使本去并联支路数由4形成3，电刷间电压稳定，背载本领形成本去的75％.（3）若只用相对付二组电刷不克不迭运止，此时等效电路为二条并联支路且感触电势互相对消，使端电压为整，电机不克不迭运止.（4）若有一极得磁，则每极下磁通不等，故正在每极下导体中感触电势也不等，那样各并联支路爆收的总感触电势不等，产死环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热.9. 试推断下列情况下，电刷二端电压本量：1) 磁极牢固，电刷与电枢共时转动：2) 电枢牢固，电刷与磁极共时转动.参照问案：问：（1）电刷二端的是接流电压：（2）电刷二端的是曲流电压.10. 用单波绕组代替单迭绕组时，若导体数战其余条件均稳定，电机额定容量有无改变？比圆一台六极电机本为单波绕组，如果改成单迭绕组，脆持元件数战元件匝数稳定，问电机额定容量会不会改变？其余额定量要不要改变？参照问案：问：用单波代单迭时，其余条件均稳定，则电机额定容量不会变更，果为每个元件的感触电势、背载本领均稳定，所以改变接法之后电机容量稳定.如一台六极电机由单波改为单迭，脆持元件数战元件匝数稳定，则电机额定容量稳定，额定电压形成本去1/3，额定电流形成本去的3倍，其余的额定量稳定.那是果为每个极下绕组爆收的感触电势战每根导体内流过的电流并不改变.11. 一台并励曲流收电机，电效果的额定数据为：额定功率25kW，额定电压230V，额定转速1455r/min，励磁电阻130Ω，电枢电阻0.15Ω；戴额定背载时纯集耗费为 3.8％PN，铁耗582W，板滞耗费305W，供收电机额定背载时：（1）电磁功率与电磁转矩；（2）输进功率；（3）效用.参照问案：,,12. 一台并励曲流电效果的额定数据如下:PN=17KW,UN=220V,nN=3000r/m,IN=88.9A,电枢回路电阻ra=0.0896Ω ，励磁回路电阻Rf=181.5Ω ，若忽略电枢反应的效用，试供：1)电效果的额定输出转矩；2)正在额定背载时的电磁转矩；3)额定背载时的效用；4)正在理念空载（Ia=0）时的转速；5)当电枢回路串进一电阻R=0.15Ω 时，正在额定转速时的转矩.参照问案：解（1）N·m（2）A,VwN·m（3）N·mw＝19557.7 w（4）（5）果为调速前后Tem稳定，所以Ia稳定电机与拖动I第3次做业一、单项采用题(惟有一个选项精确，共2讲小题)1. 曲流电效果的板滞个性形貌的是（）之间的闭系.(A) 速度与电压(B) 速度与电流(C) 转矩与电压(D) 转矩与速度精确问案：D解问参照：2. 并励电效果正在运止时励磁绕组断启了，电效果将（）(A) 飞车(B) 停转(C) 大概飞车，也大概停转(D) 仄常运止精确问案：C解问参照：二、推断题(推断正误，共2讲小题)3. 曲流电效果采与反接造动赶快停车时，板滞个性位于第二象限.精确问案：道法精确解问参照：4. 他励曲流电效果落矮电源电压属于恒转矩调速办法，果此只可拖动恒转矩背载运止精确问案：道法过得解问参照：三、主瞅题(共4讲小题)5. 一台串励曲流电效果UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不鼓战.试供：（1）当Ia＝20A时，电效果的转速及电磁转矩？（2）如果电磁转矩脆持上述值稳定，而电压减矮到110V，此时电效果的转速及电流各为几？参照问案：解：V（1）,所以Ｎ·m（2）串励且转矩脆持稳定，所以稳定，稳定＝20 A6. 一台曲流他励电效果拖动所有沉板滞，电效果的额定数据为：额定功率PN=21kw，额定电压UN=220V,额定电流IN=110A,额定转速nN=1500r/min,电枢电阻（不包罗电刷交战压落）；戴额定位能性恒转矩背载，不计电枢反应的效用，供：1)以750r/m转速提下沉物时，电枢电路应串进多大的电阻？2)以200r/m的转速下搁沉物，有几种办法，所需的参数各为几？参照问案：（2）办法一：电枢回路串电阻办法二：能耗造动办法三：回馈造动7. 一台17kw，110伏，185安，1000r/m的并励电效果.额定励磁电流安，电枢电路总电阻（包罗电刷交战电阻）欧，运止正在额定工况.采与能耗造动办法停车，正在它的电枢电路里串进1.5欧的电阻.试供造动初瞬的电枢电流战转矩.8. 一台并励电效果PN=10kw,UN=220V,nN=1500r/min，,安，欧，试供：正在额定电枢电流下，从下列造动办法造动时，电枢电路内所需串联的电阻值，电枢电路内的耗费以及电磁造动转矩.（1）反接造动，n＝200r/m；（2）回馈造动，n＝200r/m；（3）能耗造动，n＝200r/m.参照问案：解：额定运止时电枢电流安反电势伏正在能耗造动时初瞬，果稳定，n也已及改变所以感触电势伏初瞬电流安电磁转矩（N·m）＝110×（185－4.02）－180.982×0.0566－17000＝1053.94 w（N·m）减速转矩（N·m）8. 一台并励电效果PN=10kw,UN=220V,nN=1500r/min，,安，欧，试供：正在额定电枢电流下，从下列造动办法造动时，电枢电路内所需串联的电阻值，电枢电路内的耗费以及电磁造动转矩.（1）反接造动，n＝200r/m；（2）回馈造动，n＝200r/m；（3）能耗造动，n＝200r/m.参照问案：解：额定运止时：额定电流安电枢电流安(1)反接造动，感触电势伏所串电阻欧耗费w造动转矩T＝N·m(2)反馈造动，感触电势伏串电阻Rj=欧耗费w造动转矩T＝N·m(3)能耗造动，感触电势伏串电阻Rj=欧耗费w造动转矩T＝N·m电机与拖动I第4次做业一、单项采用题(惟有一个选项精确，共3讲小题)1. 变压器采与从付边背本边合算的准则是（）(A) 脆持付边电流I2稳定(B) 脆持付边电压为额定电压(C) 脆持付边磁通势稳定(D) 脆持付边绕组漏阻抗稳定精确问案：C解问参照：2. 某三相电力变压器的SN=500KV A，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn接法，底下数据中有一个是它的励磁电流值，它该当是（）.(B) 50A(C) 2A(D) 10A精确问案：C解问参照：3. 单相变压器正在磁路鼓战情况下，通进正弦波形的励磁电流，二次侧的空载电压波形为（）.(A) 正弦波(B) 仄顶波(C) 尖顶波(D) 纷歧定精确问案：B解问参照：二、推断题(推断正误，共3讲小题)4. 用标幺值举止变压器参数估计时，不妨不举止绕组合算. 精确问案：道法精确解问参照：5. 变压器空载战背载运止时耗费相等.精确问案：道法过得解问参照：6. 变压器空载运止时，输进电流为感性.精确问案：道法精确解问参照：三、主瞅题(共3讲小题)7. 将一台变压器的一次电压减少5％，不计磁路鼓战，励磁电流、主磁通、漏抗、励磁电抗、铁耗将怎么样变更？参照问案：问：，电压减少则磁通减少，磁路鼓战程度也减少，果此铁耗减少、励磁电抗落矮，而漏抗稳定.8. 一台单相变压器，,,，空载及短路真验的截止如下：真验称呼电压（伏）电流（安）功率（W）电源加正在空载6300 10.1 5000 矮压边短路3240 15.15 14000 下压边试估计（1）合算到下压边的参数（本量值及标么值），假定，（2）绘出合算到下压边的T型等效电路；（3）估计短路电压的百分值及其二分量；（4）谦载及滞后时的电压变更率及效用（5）最大效用.参照问案：解：（1）空载真验不妨得到合算到下压边的参数根据短路真验得到合算到矮压边的参数所以（2）合算到下压的T型等效电路（3）所以（4）电压变更率＝（1.6944×0.8+5.6944×0.6）％＝4.77％此时，而所以kw故kw则（5）达到最大效用时，所以所以＝98.19％9. 有一台单相变压器，额定容量100KV A，本副边额定电压为U1N/U2N =6000/230伏，额定频次50赫兹.本副线圈的电阻及漏抗为r1=4.32欧，r2=0.0063Ω,,.试供：1)合算到下压边的短路电阻rk，短路电抗Xk及阻抗Zk；2) 将（1）供得的参数用标么值表示；3)估计变压器的短路电压百分比uk及其分量ukr,ukx.4）供谦载及超前等三种情况下的电压变更率并计划估计截止.参照问案：解：（1）合算到下压边的短路阻抗（2）基值：（3）短路电压百分比：（4）当谦载，功率果数为1时变压器的电压变更率：论断：对付于电压变更率，当为阻性背载时电压变更率较小，当背载为感性时，电压变更率大，当背载为容性时，背载时的端电压大概下于空载时的端电压.。

《电机与拖动》试题库第一部分直流电机一、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___________________ ■寸为电动机状态，当 _________ 时为发电机状态。

（E a〈U : E a〉U ）3、直流发电机的绕组常用的有_____________ 和_______ 种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______ 组。

（叠绕组；波绕组；叠）4、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__________ 。

（相反；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___________ 和_________ 同作用产生的。

（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_____________ _ 当电刷在几何中线时，电动机产生 _______________ 质的电枢反应，其结果使____________ 和________ ,物理中性线朝 ___________ 向偏移。

（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。

（)(F)2、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。

（）（T）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（F）4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（）（F）三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。

电机与拖动I第1次作业四、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Tem、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U a反向；电动机T em与n同向，E与Ia 、Ua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。

12.一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。

（4）若有一极失磁，则每极下磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样各并联支路产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。

13.试判断下列情况下，电刷两端电压性质：1) 磁极固定，电刷与电枢同时旋转：2) 电枢固定，电刷与磁极同时旋转。

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。

电机原理与电力拖动课后参考答案第一章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。

直流电动机中，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．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u后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行2.在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么作用呢？答：直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。

6.直流电机磁路包括哪几部分?磁路未饱和时，励磁磁通势生要消耗在哪一部分?答：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。

12. 已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率，额定电压UN=，额定转速nN=1500r/min，额定效率。

姓名：学 号： 年级：学习中心：—————————————————————————————1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。

答： 此电机绕组是单迭所以1k y y ==不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组1225222z y p εε=±=-=⨯根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb ，电枢电流Ia=800A ，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解： 电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2[]222162.210800605.04223.14162M a a pN T C I I N m a π-⨯=Φ=Φ=⨯⨯⨯=•⨯⨯ 改为单波绕组时，1a '=，若要保持支路电流不变，[]8002221400222a a a I I a i a A a '''=•==⨯⨯=⨯[]22216 2.210400605.0422 3.14161M a a pN T C I I N m a π-⨯'''=Φ=Φ=⨯⨯⨯=•'⨯⨯1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻R a =0.5Ohm ，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。

解： (1) ()()[]220100.5102150M N a a N N a N P P E I U I R I W ==•=-•=-⨯⨯=[]21506013.68722 3.1416150060N N N N N P P T N m n π⨯====•Ω⨯⨯ (3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以[]10Za N M T I I A C ===Φ不变， []19010515001290.70/min 220105a N N a N N aN N N a E U I R n n n r E U I R '-•-⨯=•=•=⨯=-•-⨯ 1-22 某并励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =75A ，额定转速n N =1000r/min ，电枢回路总电阻R a =0.26Ohm ，额定时励磁回路总电阻R fn =91Ohm ，铁耗及附加损耗p Fe +p delta =600W ，机械损耗P Ohm =198W ，电枢反应去磁作用不。

直流电机部分一．填空题1.直流电机电枢绕组元件流过的电流是___________电流,流过正负电刷的电流是_________电流，直流发电机中电枢绕组产生的电磁转矩是_____ __性质的转矩,直流电动机电枢绕组电势的方向与电枢电流的方向__________。

2.直流电机的____________损耗等于___________损耗时效率最高。

3.他励直流发电机的外特性下降的原因有___________和__________，与之相比并励直流发电机的外特性，并励直流发电机电压变化率他励直流发电机。

4.并励直流发电机自励建压的条件有三个,它们是____ ___,________ __和_____________。

5. 一台并励直流电机Ea＞U时运行于_____ ____状态，此时电机I、Ia和I f之间的关系_____________，Ea＜U时运行在_____ ___状态，电机I、Ia和I f之间的关系_____________。

6. 直流电机空载时气隙磁密分布波形为___________波,电枢磁势分布的波形为___________波,电枢磁场空间分布波形为____________波。

7. 直流电机的电枢反应是，电刷放在几何中性线上，磁路处于饱和状态时,电枢反应的影响为(1)_________ _(2)__________。

8.按负载转矩的大小随转速变化的规律分类,负载可以分为_________,__________和________三类；位能性负载的机械特性位于____ _象限,反抗性负载的机械特性位于_________象限。

9.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________________,恒功率调速方法有________________。

10.他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,如降低电枢电压,则稳定后电枢电流将_________,电磁转矩将_________,转速将__________。

第一章 直流电机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， E a 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，以保证电动机能向一个方向旋转。

1-6 一台 Z2 型直流发电机， P N 145kW ,U N 230V , n N 1450r /min, 求该发电机1-7 一台 Z2 型直流发电机， P N 160kW ,U N 220V, N 90%,n N 1500r / min,求该额定电流是多少？1-10 电枢反应对气隙磁场有何影响？ 解：电枢反应使合成磁场发生畸变，磁路饱和时有去磁作用。

1-11 有一台四极直流电机，电枢绕组为单叠整距绕组， 每极磁通为 3.5× 10-2Wb ，电枢总导线数 N=152，转速 n 1200 r / min 。

浙江大学远程教育学院 《电机与拖动》课程作业姓名： 学 号： 年级：学习中心：1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。

解：（1）计算绕组数据：5214222,11=-=±===εp z y y y k 为短距绕组。

（2）绕组展开图（3）并联支路图1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36,单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2×10-2［Wb ］、电枢电流Ia=800［A ］，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解：极对数p=2，单迭绕组时，支路对数a=2,电枢绕组总导体数N=36×6=216)(35.605800102.222216222M N I a pN I C M a a M em ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅⋅=-πφπφ 单波绕组a=1，支路电流)(200228002A a I i a a =⨯==电枢电流 )(40020022A i a I a a =⨯=⋅='电磁转矩 )(35.6052M N I apNI C M a a M em ⋅=⋅⋅=⋅⋅=φπφ1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220［V ］，额定电流I N =10［A ］，额定转速n N =1500［r/min ］，电枢回路总电阻Ra =0.5［Ω］，试求： （1） 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；（2） 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190［V ］，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。

解：（1）由于他励 N aN I I =, 所以)(2155.010220V R I U E a N N aN =⨯-=-= )(215010215W I E P a a M =⨯==)(7.1315002602150260m N n P P T N M N M •=⨯⨯=⨯=Ω=ππ （2）由于fN f I I =不变且电枢反应忽略不计，则有N Φ=Φ；又因T Z 不变，所以有电机与拖动作业- 3 -)(10A I I C T C T I N aN NM ZN M Za ===Φ=Φ=)(1855.010190V R I U E a a a =⨯-=-=由于 N Φ=Φ，所以min)/(12912151500185r E n E n n E n E aN N a a N N a =⨯=⨯=⇒=1-22 某并励直流电动机额定电压U N =220［V ］，额定电流I N =75［A ］，额定转速n N =1000［r/min ］，电枢回路总电阻Ra =0.26［Ω］，额定时励磁回路总电阻R fN =91［Ω］,铁耗及附加损耗p Fe + p △=600［W ］，机械损耗p Ω=198［W ］，电枢反应去磁作用不计。

电机拖动思考题答案【篇一：电机与拖动习题答案】1 一台直流电动机的数据为:额定功率pn =25 kw ,额定电压un=220 v ,额定转速 nn =1 500 r /min,额定效率?n =86 .2 %。

试求: ( 1 )额定电流in;( 2 )额定负载时的输入功率p1n 。

解：（1）直流电动机的:额定功率 pn?unin?nin?pnun?n25?103??131.83a 220?0.862（2） p1n?pn?n?25?29kw 0.8621 .2 一台直流发电机的数据为:额定功率pn=12 kw ,额定电压un=230 v ,额定转速 nn=1 450 r /min,额定效率?n=83 .5 %。

试求: ( 1 )额定电流in;( 2 )额定负载时的输入功率p1n 。

解：（1）直流发电机的:额定功率 pn?uninpn12?10352.17ain?un230（2）p1n?1 . 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。

pn?n?12?14.37kw 0.835解：（1）第一节距 y1?z2225,为短距绕组。

2p44y?yk?1单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即第二节距y2?y1?y?5?1?4(2) 并联支路数等于磁极数,为4。

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 ea=29?10=290v ;每一条支路的电阻为 r?29?0.2?5.8?,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为ra?r5.8??1.45? 44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ea?58?10?580v每一条支路的电阻为 r?58?0.2?11.6?电刷间的电阻为 ra?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ia=10 a ,气隙每极磁通?=0 . 21 wb 。

大工17春《电机与拖动》在线作业3满
分答案
1.他励直流电动机的机械特性是指在电枢电压、励磁电流
和电枢回路总电阻一定的条件下，电动机转速和电磁转矩的关系。

正确答案：C。

2.绕线转子三相异步电动机主要有两种串电阻起动方法。

正确答案：B。

3.异步电动机的机械特性曲线上有三个特殊点。

正确答案：C。

4.同步电动机的调速方法为变频调速。

正确答案：B。

5.能耗制动时的机械特性为一条经过原点的直线。

正确答案：A。

6.电动机额定功率的选择是电动机选择中最重要、最复杂
的问题。

正确答案：D。

7.他励直流电动机调速方法中属于有级调速的是电枢回路
串联电阻调速。

正确答案：A。

8.三相异步电动机的起动性能中，最重要的是起动电流和
起动转矩的大小。

正确答案：D。

9.能耗制动是把储存在转子中的动能变成电能消耗在转子上。

正确答案：A。

10.同步电动机不可以在非同步转速下异步运行。

正确答案：A。

11.笼型异步电动机允许在额定电压下直接起动，因此电
动机能否直接起动，主要取决于电动机的类型和容量。

正确答案：B。

12.电力拖动系统有单轴系统和多轴系统之分。

正确答案：B。

13.电动机带负载或不带负载都存在空载转矩。

正确答案：A。

电机与拖动基础》课后习题第一章习题答案1.直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。

（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。

直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。

换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。

机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。

电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。

电枢铁心一般用原0.5mm的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。

有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。

电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。

换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。

32. 一直流电动机，已知P N= 13kw，U N =220V，n N =1500r/min，=0.85,求额定电流I N。

解：电动机P N二U N I N *，故-uP N =2：100,=69.5.p 90 x 103解：发电机P N二U N I N , 故l N旦二------------- —391-.3一直流电动机，已知P N =90kw，U N =230V，n” =1450r/min，=0.89,求额定电流I N。

U N 2307•什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。

电刷反应的性质与电刷的位置有关系。

《电机与拖动》参考答案 2-1（1） 切削功率:WFV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min/67.2412*5.1*21450321=========ππ （2） 电动机输出功率：W P P L6.52129.0*9.0*9.038003212===ηηη（3） 系统总飞轮转矩：222222223222122221221222.55.425.03.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3mN j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+++=（4） 电动机电磁转矩：M N j j j FD T T L.29.349.0*9.0*9.0*2*5.1*22/15.0*20002/3213213212====ηηηηηη（5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩M N j j j FD T .252*5.1*22/15.0*20002/'3212===传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-=加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*37555.429.937520=+=+=2-2（a ） 减速dtdnGD T T L 3752=-（b ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（c ） 加速dtdnGD T T L 3752=+（d ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（e ）匀速dtdnGD T T L 3752=+-2-3(a) 稳定 ；（b ）稳定；(c) 稳定； (d) 稳定； (e) 不稳定； 第三章3-1 直流发电机通过电刷和换向器将导体中的交流电势整流成直流输出。

如果没有换向器输出的将是交流电势。

3-2 直流电动机通过电刷和换向器将外部输入直流电压，逆变成导体中的交流电压和电流。