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《电机与拖动基础》第三版林瑞光习题答案在学习《电机与拖动基础》这门课程时，完成课后习题是巩固知识、检验理解程度的重要环节。
林瑞光老师的第三版教材中的习题涵盖了电机与拖动领域的多个重要概念和知识点。
接下来，让我们一起探讨一下部分习题的答案。
首先，我们来看第一章的习题。
例如，有一道关于电机基本原理的题目，问电机实现能量转换的关键是什么。
答案是电机内部存在的电磁感应现象和电磁力。
通过电磁感应，电机能够将电能转化为机械能，或者将机械能转化为电能，实现能量的传递和转换。
再看第二章有关直流电机的习题。
有一个问题是：直流电机的励磁方式有几种，各自的特点是什么？答案是直流电机的励磁方式主要有他励、并励、串励和复励四种。
他励电机的励磁绕组由独立电源供电，励磁电流不受电枢电流影响；并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联，励磁电压与电枢电压相同；串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流与电枢电流相同，其特点是具有较大的起动转矩；复励电机则同时具有串励和并励绕组，综合了两者的特性。
第三章关于变压器的习题中，有这样一道题：变压器的基本工作原理是什么，为什么能够实现变压？答案是变压器基于电磁感应原理工作。
当一次绕组中通以交流电流时，会在铁芯中产生交变磁通，这个磁通同时穿过一次和二次绕组。
由于绕组匝数不同，根据电磁感应定律，在二次绕组中就会感应出不同的电压，从而实现变压。
第四章交流电机的旋转磁场部分，有这样的习题：旋转磁场的转速与哪些因素有关？答案是旋转磁场的转速与电源频率和电机的磁极对数有关。
其转速公式为 n1 ＝ 60f ／ p，其中 n1 为旋转磁场的转速，f为电源频率，p 为磁极对数。
第五章异步电机的习题里，比如：异步电机的转差率是如何定义的，其大小对电机运行有何影响？答案是转差率 s 是指异步电机的转速 n与同步转速 n1 之差与同步转速 n1 的比值。
转差率的大小反映了电机的运行状态。
当转差率较小时，电机运行在接近同步转速的状态，效率较高；当转差率较大时，电机的转矩较大，但效率降低，发热增加。
《电机与拖动基础》试题库及答案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_______时为电动机状态，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_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
（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_______共同作用产生的。
（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_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。
（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。
（1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
《电机与拖动基础》试题库及答案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_______时为电动机状态，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_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
（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_______共同作用产生的。
（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_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。
（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。
（1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
电机拖动知识点概要电机拖动知识点概要1、直流发电机工作原理：当原动机拖动电枢以恒定方向旋转式，线圈边将切割磁力线并感应出交变电动势，由于电刷和换向器的“整流”作用，使电刷极性保持不变，在电刷间产生直流电动势。
2、直流电动机的工作原理：在电刷两端加直流电压，经电刷和换向器作用使同一主磁极下线圈边中的电流方向不变，该主磁极下线圈边所受电磁力的方向亦不变，从而产生单一方向的电磁转矩，使电枢沿同一方向连续旋转。
3、直流电机的可逆原理：同一台电机既能作电动机亦能作发电机运行的现象。
4、直流电机的结构：主要由静止的定子和旋转的转子构成，定子和转子之间存在气隙。
①定子：由主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等组成。
②转子：转子的作用是感应电动势并产生电磁转矩；它包括：电枢铁芯、电枢绕组、换向器、轴和风扇等。
5、直流电机电枢绕组（基本形式：叠绕组和波绕组）分类：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组及混合绕组等。
单叠绕组特点：同一个元件的出线端连接于相邻的两个换向片上，相邻元件依次串联，后一个元件的首端与前一个元件的尾端连在一起并接到同一个换向片上，最后一个元件首端与第一个元件尾端连在一起，形成一个闭合回路。
【注：支路对数a等于电机的极对数p，即a=p】单波绕组特点：同一个元件的两个出线端所接的两个换向片相隔接近于一对极距，元件串联后形成波浪形，所以称为“波绕组”。
【注：并联支路数总是2，即极对数a=1】★单叠与单波绕组区别：单叠绕组可通过增加磁极对数来增加并联支路对数，适用于低电压、大电流的电机。
单波绕组的并联支路对数a=1，每条并联支路数串联的元件数较多，适用于小电流、较高电压的电机。
6、直流电机分类（按励磁方式分）：他励、并励、串励、复励7、主磁通和漏磁通定义及其作用：同时与电枢绕组（即转子绕组）和励磁绕组（即定子绕组）相交链的磁通称为主磁通；只与励磁绕组（即定子绕组）相交链的磁通称为漏磁通。
主磁通与通电的转子绕组相作用产生电磁转矩，使电机转动；漏磁通无用。
第2章 直流电机P57，2-9一台并励直流电动机，将其电枢单叠绕组改成单波绕组，试问对其电磁转矩会有何阻碍？答：由于直流电动机电磁转矩为2e a pzT I aπ=Φ 因此1. 关于单叠绕组电动机支路对数a = p ，电枢电流I a = 2ai a(2)(2)222e a a a pz pz pz T I ai i a a πππ=Φ=Φ=Φ 2. 关于单波绕组电动机支路对数a = 1，电枢电流I a = 2i a(2)(2)2212e a a a pz pz pz T I i i a πππ=Φ=Φ=Φ⨯ 因此，当磁通Φ维持不变时，在保证支路电流i a 不变的情形下，电磁转矩T e是不变的 P57，2-13电动机的电磁转矩是驱动性质大的转矩，当电磁转矩增大时，转速似乎应该是上升的，当从直流电动机的电磁转矩及特性上看，电磁转矩增大时，转矩反而是下降的，这是什么缘故？ 答：1. 关于并励直流电动机，直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增大而增大，电枢电流又随负载的增大而增大。
但由转速公式a ae U I R n C -=Φ可知，并励直流电动机的电枢电流会使电阻电压降增大，尽管电枢反应的去磁特性，会使转速呈现增大趋势，但电枢电压降增大的分量要比去磁效应大一些，因此会使电动机的转速随负载的增大而有所下降。
2. 关于串励直流电动机，电枢电流的增大会使电枢电压降和磁通同时增大。
这两个因素都会使电动机的转速随负载的增大而下降。
P57，2-15一台并励直流电动机在额定电压U N =220V 和额定电流I N =80A 的情形运行，该电机的电枢回路总电阻R a =Ω，2ΔU c =2V ，励磁回路总电阻R f =Ω，额定负载时的效率ηN = 85%，试求：(1) 额定输入功率； (2) 额定输出功率 (3) 总损耗； (4) 电枢回路铜耗； (5) 励磁回路铜耗； (6) 电刷接触损耗； (7) 附加损耗；(8) 机械损耗和铁耗之和。
《电机与拖动基础》试题库及答案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_______时为电动机状态，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_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
（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_______共同作用产生的。
（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_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。
（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。
（1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
电机拖动课后补充习题第一章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？1—2 简述直流发电机的工作原理。
1—3 简述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，它们起什么作用？1—5 单叠绕组的特点有哪些？1—6 单波绕组的特点有哪些？1—7 画图表示单叠绕组的各种节距。
1—8 画图表示单波绕组的各种节距。
1—9 直流电机绕组元件的电动势和电刷两端的电动势有什么区别？1—10 什么是直流电机的电枢反应？1—11 直流电机的电枢反应对气隙磁场有什么影响？1—12 在直流发电机中是否有电磁转矩？如果有，电磁转矩的方向与电枢旋转方向相同还是相反？1—13 直流电动机工作时电枢回路是否有感应电动势产生，如果有，电动势的方向与电枢电流的方向相同还是相反？1—14 直流电机的换向极应安装在电机的什么位置？1—15 直流电机的换向极绕组如何接线？1—16 什么是换向？直流电机改善换向的方法有哪几种？1—17 画图表示直流电机的励磁方式有哪几种？在各种不同励磁方式的电机里，电机的输入、输出电流与电枢电流和励磁电流有什么关系？1—18 直流发电机的空载特性曲线与磁化曲线有何区别？又有何联系？1—19 如何判断直流电机是发电机运行还是电动机运行？它们的电磁转矩、电枢电动势、电枢电流、端电压的方向有何不同？1—20 并励直流发电机的自励条件是什么？如发电机正转时能自励，反转时能否自励？1—21 画图表示他励直流电动机的功率流程图。
1—22 画图表示并励直流发电机的功率流程图。
1—23 为什么并励直流发电机的外特性比他励直流发电机的外特性向下倾斜严重？1—24 一台直流发电机，N 145P=kW，N230U=V，N 1450n=r/min，求该电机额定电流。
1—25 一台直流电动机，N 10P=kW，N230U=V，N 1500n=r/min，N90%η=，其额定电流是多少？1—26 一台直流发电机，N 145P=kW，N230U=V，N 2850n=r/min，N85%η=，求该电机的额定电流及额定负载时的输入功率。
《电机及拖动基础》直流并励电动机
一.实验目的
1．掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2．掌握直流并励电动机的调速方法。
二.预习要点
1．什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
2．直流电动机调速原理是什么？
三.实验项目
1．工作特性和机械特性
保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2、n=f(Ia)及n=f(T2)。
2．调速特性
（1）改变电枢电压调速
保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)。
（2）改变励磁电流调速
保持U=UN，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
（3）观察能耗制动过程
四．实验设备及仪器
1．实验台主控制屏
2．电机导轨（NMEL-14C）
3．直流电机仪表、电源（NMEL-18）（位于实验台主控制屏的下部）4．电机起动箱（NMEL-09）
5．直流电压、毫安、安培表（NMCL-001）或NMEL-06组件
6．旋转指示灯及24V同步机励磁电源、开关板（NMEL-05C）
7．三相可调电阻1800Ω（NMEL-03）
8．转速、转矩、功率产量（NMEL-13C）
9．直流电动机M03
10．直流发电机M01（作校正直流测功机）。
五．实验方法
1．并励电动机的工作特性和机械特性。
实验线路如图3-1所示
G：直流发电机M01，P N=100W，U N=200V，I N=0.5A，N N=1600r/min
M：直流电动机M03，按他励接法
S1：双刀双掷开关，位于NMEL-05C
R1：电枢调节电阻100Ω/1.22A，位于NMEL-09。
R f1：磁场调节电阻3000Ω/200mA，位于NMEL-09。
R f2：磁场调节变阻器，采用NMEL-03最上端900Ω变阻器，并采用分压器接法。
R2：发电机负载电阻，采用NMEL-03中间端和下端变阻器，采用串并联接法，阻值为2250Ω（900Ω与900Ω电阻串联加上900Ω与900Ω并联）。
调节时先调节串联部分，当负载电流大于0.4A时用并联部分，并将串联部分阻值调到最小并用导线短接以避免烧毁熔断器。
mA 1、A 1：分别为毫安表和电流表，位于直流电源(NMEL-18)上。
U 1、U 2：分别为可调直流稳压电源和电机励磁电源(MMEL-18)。
V 2、mA 2、A 2：分别为直流电压表（量程为300V 档），直流毫安表（量程为200mA 档），直流安倍表（量程为2A 档）
a ．将R 1调至最大，R f1调至最小，毫安表量程为200mA ，电流表量程为2A 档，电压表量程为300V 档。
打开船形开关，按实验一方法起动直流电源，使电机旋转，并调整电机的旋转方向，使电机正转。
b ．直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R 1调至零，合上开关S 1，调节直流可调稳压电源的输出至220V ，再分别调节磁场调节电阻R f2和发电机负载电阻R 2（保持发电机的励磁电流不变，使mA 2=130mA ），使电动机达到额定值：U=U N =220V ，I 1=I N ，n=n N =1600r/min ，此时直流电机的励磁电流I f =I fN （额定励磁电流）。
c ．保持U=U N ，I f =I fN 不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即调节发电机负载电阻R 2，测取电动机电枢电流I 1、转速n 和转矩T 2，共取数据7-8组填入表1-8中。
表1-8 U=U N =220V I f =I fN = A K a = Ω
图1-6 直流电动机接线图
2．调速特性
（1）改变电枢端电压的调速
a．按上述方法起动直流电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载R2，电枢电压和磁场调节电阻R f，使电机的U=U N，I a=0.5I N，I f=I fN，记录此时的T2= N.m
b．保持T2不变，I f=I fN不变，逐次增加R1的阻值，即降低电枢两端的电压
U a，R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压U a，转速n和电枢电流I a，共
取7-8组数据填入表1-9中。
表1-9 I f=I fN= A,T2= N.m
（2）改变励磁电流的调速
a．直流电动机起动后，将电枢调节电阻和磁场调节电阻R f调至零，调节可
调直流电源的输出为220V及发电机负载，使电动机的U=U N，I a=0.5I N，记录此时的T2= N.m
b．保持T2和U=U N不变，逐次增加磁场电阻R f阻值，直至n=1.3n N，每次测取电动机的n、I f和I a，共取7-8组数据填写入表1-10中。
表1-10 U=U N=220V，T2= N.m
（3）能耗制动
按图1一7接线Array U1：可调直流稳压电源
R1、R f：直流电机电枢调节
电阻和磁场调节电阻（NMEL-09
R L：采用NMEL-03中两只
图1-7 直流并励电动机能耗制动接线图
900Ω电阻并联。
S：双刀双掷开关（NMEL-05C）
a．将开关S合向“1”端，R1调至最大，R f调至最小，起动直流电机。
b．运行正常后，从电机电枢的一端拨出一根导线，使电枢开路，电机处于
自由停机，记录停机时间。
c．重复起动电动机，待运转正常后，把S合向“2”端记录停机时间。
d．选择不同R L阻值，观察对停机时间的影响。
六．实验报告
1.由表1-8计算出P2和η，并绘出n、T2、η=f(I a)及n=f(T2)的特性曲线。
电动机输出功率 P 2=0.105nT 2
式中输出转矩T 2 的单位为N ·m ，转速n 的单位为r ／min 。
电动机输入功率 P 1=UI 电动机效率 η=1
2P P ×100％
电动机输入电流 I =I a +I fN
由工作特性求出转速变化率： Δn= N
N O n n n ×100％
2．绘出并励电动机调速特性曲线n=f(U a )和n=f(I f )。
分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
3．能耗制动时间与制动电阻R L 的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？ 七．思考题
1．并励电动机的速率特性n=f(I a )为什么是略微下降？是否会出现上翘现象？为什么？上翘的速率特性对电动机运行有何影响？
2．当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压，为什么会引起电动机转速降低？
3．当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？
4．并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞速”？
为什么？。
