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电力电子技术第四版课后题答案第八章第8章组合变流电路1. 什么是组合变流电路？答：组合变流电路是将某几种基本的变流电路（AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC）组合起来，以实现一定新功能的变流电路。
2. 试阐明图8-1间接交流变流电路的工作原理，并说明该电路有何局限性。
答：间接交流变流电路是先将交流电整流为直流电，在将直流电逆变为交流电，图8-1所示的是不能再生反馈电力的电压型间接交流变流电路。
该电路中整流部分采用的是不可控整流，它和电容器之间的直流电压和直流电流极性不变，只能由电源向直流电路输送功率，而不能由直流电路向电源反馈电力，这是它的一个局限。
图中逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，导致电容电压升高。
由于该能量无法反馈回交流电源，故电容只能承担少量的反馈能量，这是它的另一个局限。
3. 试分析图8-2间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。
答：图8-2是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它是在图8-1的基础上，在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。
当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上。
其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用。
4. 试说明图8-3间接交流变流电路是如何实现负载能量回馈的。
答：图8-3为利用可控变流器实现再生反馈的电压型间接交流变流电路，它增加了一套变流电路，使其工作于有源逆变状态。
当负载回馈能量时，中间直流电压上升，使不可控整流电路停止工作，可控变流器工作于有源逆变状态，中间直流电压极性不变，而电流反向，通过可控变流器将电能反馈回电网。
5. 何为双PWM电路？其优点是什么？答：双PWM电路中，整流电路和逆变电路都采用PWM控制，可以使电路的输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，中间直流电路的电压可调。
直流发电机工作原理
直流发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它的工作原理基于电磁感应定律，通过磁场和导体之间的相对运动来产生电动势。
下面我们将详细介绍直流发电机的工作原理。
直流发电机主要由定子和转子两部分组成。
定子是固定不动的部分，通常由铁芯和绕组构成。
转子则是旋转的部分，通常由磁场和绕组构成。
当转子旋转时，通过电刷和换向器，可以将导体绕组中产生的电动势输出到外部电路中。
在直流发电机中，磁场和导体之间的相对运动是产生电动势的关键。
当导体绕组在磁场中旋转时，导体中的自由电子会受到洛伦兹力的作用而产生电流。
根据法拉第电磁感应定律，导体中的电流会产生磁场，从而与外部磁场相互作用，使得导体上出现电动势。
这样就实现了从机械能到电能的转换过程。
直流发电机的工作原理可以用右手定则来描述。
当导体绕组在磁场中旋转时，通过右手定则可以得知，在导体两端产生的电动势的方向。
这样就可以确定电流的方向，从而实现了电能的输出。
除了磁场和导体之间的相对运动外，直流发电机还需要通过电刷和换向器来实现电流的输出。
电刷是连接导体绕组和外部电路的部件，它可以实现导体绕组中电流的输出。
而换向器则可以实现导体绕组中电流方向的改变，从而实现了直流发电机的正常工作。
总的来说，直流发电机的工作原理是基于电磁感应定律的。
通过磁场和导体之间的相对运动，实现了从机械能到电能的转换。
电刷和换向器则实现了电流的输出和方向的控制。
这样，直流发电机就可以成为各种电气设备的动力源，为我们的生活和工作提供了便利。
第一章直流电机直流电机是一种通过磁场的耦合作用实现机械能与直流电能相互转换的旋转式机械，包括直流发电机和直流电动机。
将机械能转换为电能的是直流发电机，将电能转换为机械能的是直流电动机。
与交流电机相比，直流电机结构复杂，成本高，运行维护较困难。
但直流电动机调速性能好，启动转矩大，过载能力强，在启动和调速要求较高的场合，仍获得广泛应用。
作为直流电源的直流发电机虽已逐步被晶闸管整流装置所取代，但在电镀、电解行业中仍被继续使用。
第一节直流电机的基本原理与基本结构直流电机是根据导体切割磁感线产生感应电动势和载流导体在磁场中受到电磁力的作用这两条基本原理制造的。
因此，从结构上看，任何电机都包括磁路和电路两部分；从原理上讲，任何电机都体现了电和磁的相互作用。
一、直流电机的工作原理（一）直流发电机工作原理图 1-1 所示两极直流发电机模型，可说明直流发电机的基本工作原理。
图中，N 、S 是一对固定不动的磁极。
磁极可以由永久磁铁制成，但通常是在磁极铁心上绕制励磁绕组，在励磁绕组中通入直流电流，即可产生N 、S 极。
在N 、S 磁极之间装有由铁磁性物质构成的圆柱体，在圆柱体外表面的槽中嵌放了线圈abcd ，整个圆柱体可在磁极内部旋转。
整个转动部分称为转子或电枢。
电枢线圈abcd 的两端分别与固定在轴上相互绝缘的两个半圆铜环相连接，这两个半圆铜环称为换向片，即构成了简单的换向器。
换向器通过静止不动的电刷 A 和 B ，将电枢线圈与外电路接通。
电枢由原动机拖动，以恒定转速按逆时针方向旋转，转速为n （r/min ）。
若导体的有效长度为 l ，线速度为v ，导体所在位置的磁感应强度为B ，根据电磁感应定律，则每根导体的感应电动势为e Blv =，其方向可用右手定则确定。
当线圈有效边ab 和cd 切割磁感线时，便在其中产生感应电动势。
如图1-1所示瞬间，导体ab 中的电动势方向由b 指向a ，导体cd 中的电动势则由d 指向 c ，从整个线圈来看，电动势的方向为d 指向a ，故外电路中的电流自换向片1流至电刷A ，经过负载，流至电刷B 和换向片2，进入线圈。
《电机与电力拖动》班级：姓名：学号：第一章一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用____________表示。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。
（）2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。
（）3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。
（）4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。
（）5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。
（）6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
（）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( )。
2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( )。
3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的()。
4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
( )。
5．在—个4极直流电动机中，N、S表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。
顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为()。
四、简答题1．有一台复励直流电动机，其出线盒标志已模糊不清，试问如何用简单的方法来判别电枢绕组、并励绕组和串励绕组?2．为什么直流电动机的定子铁心用整块钢材料制成，而转子铁心却用硅钢片叠成?3．写出直流电动机的功率平衡方程式，并说明方程式中各符号所代表的意义。
国家开放大学《电机拖动应用技术》章节练一练参考答案第一章1.直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中A.电枢绕组B.励磁绕组C.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（）A.助磁B.不去磁也不助磁C.去磁3.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（）A.20%B.大于20%C.小于20%4.并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组（）。
A.分别独立连接电源B.串联相接C.并联相接D.一部分串接一部分并联相接5.直流电动机是把直流电能换成（）输出。
A.机械能B.电场力C.直流电压D.直流电流6.一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
（×）7.一台直流发电机，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。
（√）8.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。
（×）9.直流电机单叠组元件两端应联接在相邻的两个换向片上。
（√）10.直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。
（√）11.换向器与电刷的作用是什么？参考答案：直流电机内部元件流的是交流；所以直流电动机电刷把外部供给的直流电引到换向器上，通过换向器上换向片的旋转，转换到元件上的为交流电；直流发电机内部发的是交流电，引到换向器的换向片上，旋转的换向器通过电刷把内部的交流转换外部的直流电。
12.直流电机有几中励磁方式，各自有什么的特点？参考答案：直流电机励磁方式：他励、并励、串励、复励；他励电机的励磁绕组与电枢绕组电源各自独立。
并励电机的励磁绕组并接在电枢绕组两端，共用一个电源；串励电机的励磁绕组串接在电枢绕组中，共用一个电源；复励电机有两套励磁绕组一个并接在电枢绕组中，一个串接在电枢绕组中，共用一个电源，按二者产生的磁场是增加还是减少，分为积复励和差复励。
第二章1.在直流电动机中机械特性最硬的一般为____。
