吉大1103电气专《电机与拖动基础》答案

电机与拖动基础
一、填空题
1、停止发电机运行电磁制动0〈S〈1
2、零副边短路开路
3、1500r/ min 1470r/ min
4、越小越好足够大111/3
5、开路升压变压器短路
6、恒转矩恒功率
7、下降升高增加
8、9° 60° 6*（2/3）震荡
9、Pm =Pe- Pcu2 电磁同步角速度总机械转子机械角速度
二、问答题
1、三相异步电动机常用的制动方法有哪些？常用的调速方法有哪些？（至少列出三种）
答：常用制动方法有：
1.机械制动
2.电气制动
（1）反接制动
（2）能耗制动
（3）再生发电制动
常用的调速方法有：
1.变极调速
2.变频调速
（1）恒磁通控制
（2）恒电流控制
（3）恒功率控制
3.改变转差率调速
（1）变阻调速
（2）变压调速
2、在直流电机中，为什么每根导体的电势为交流，但由电刷引出的电势却是直流？直流电机由哪些部件组成，功用分别是什么？
答：在直流电机中，电枢旋转使每根导体交替切割N、S极磁场，所以电枢导体电动势为交流。

但由于换向器与电枢线圈一起旋转，而电刷固定不动，使得其中的一个电刷总是与位于N极下的导体相接触，另一个电刷总是与位于S极下的导体相接触，也就是说，一个电刷的电位总为正极性，而另一个电刷的电位总为负极性，所以电刷两端的电动势是一个极性不变的直流电动势。

直流电机主要由定子和转子组成。

定子部分有：（1）主磁极，作用是产生恒定的主磁场；（2）换向极，作用是减少电刷与换向器之间的火花；（3）电刷装置，作用是与换向器一起实现直流电机的内部交流与外部直流的相互转换功能，并使电刷与换向器保持良好接触；（4）机座和端盖，机座的作用是用来固定主磁极、换向极和端盖，也是电机磁路的一部分。

转子部分有：（1）电枢铁心，作用是用来安放电枢绕组并作为主磁路的一部分；（2）电枢绕组，作用是产生感应电动势和电流以及产生电磁转矩，是电能与机械能相互转换的重要部件；（3）换向器，又称整流子，是实现电枢内交流电和外部直流电的转换作用。

三、计算题
1、一台并励直流发电机，额定功率n P =27KW,额定电压V 115U N =,额定转速
N n =1460r/min 。

满载时电枢绕组铜耗0.6kw ，励磁绕组铜耗0.3kw ，电刷接触压降v 2U 2s =∆，试求电枢电阻a R ，磁场电阻f R ，以及在额定运行情况下的额定电流N I ，励
磁电流f I ，电枢电流a I 和电磁转矩T.
解：已知：P N = 27KW ，U N = 115V ，n N = 1460r/min ， P aCu = 0.6KW,P fCu = 0.3KW,U 刷=2V ，电路图如图所示。

由励磁绕组铜耗P fCu = U N 2/R f 得：
磁场电阻R f = U N 2/P fCu =1152/300 =44Ω 励磁电流I f = U N /R f = 115/44 = 2.6A 又由电枢铜耗P a = (U N -U 刷)2/R a 得：
电枢电阻R a = (U N -U 刷)2
/P a
= (115-2)2/600 =21Ω
电枢电流I a = (U N -U 刷)/R a = (115-2)/21 = 5.38A 故额定电流I N = I a + I f = 5.38 + 2.6 = 7.98A 电磁转矩T = 9550×P N （KW ）/n N (r/min) = 9550×27/1460 = 176.6Nm
2、一台他励电动机的起重机，n P =11KW ，
V 440U N =，N I ＝29.5A ，N n =730r/min ，电枢回路总电阻a R ＝1.05Ω，若要以n=-300 r/min 的转速放下重物，可
以采用哪几种方法实现（提示，至少可以写出三种）？
答：a.下放重物可以采用能耗制动停止后未采取机械刹车措施进入反向回馈制动;
b.电源反接制动停止后未断开电源及采取机械刹车措施进入反向回馈制动;
c.电动势反接制动;
3、有一台绕线式异步电动机其铭牌数据如下：
求: （1）额定转差率Sn ，临界转差率Scr ，回路电阻r2为多少？（6分）
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系得知 n 0=750r/min ，即p=4 额定转差率Sn= (n 0-n)/ n 0 =(750-720)/750 =0.04 临界转差率Scr= Sn(λ+√（λ²-1）)=18%
回路电阻r2= （Sn 2n E ）/（√3 2n I ）=（0.04*213）/（1.732*220）=0.022Ω （2）当负载为位能性，以n=300r/n 的速度下放重物，负载转矩等于额定电磁转矩时，转子回路中的所串电阻是多少？
解：当负载n=300r/n 时 其转差率为： Sn1= (n 0-n)/ n 0 =(750-300)/750 =0.6
转子回路所串的电阻：
负载转矩等于额定电磁转矩 T=T N
R P = Sn1/(SnT/T N )-1=（0.6/（0.04*1）-1）*0.022=0.308Ω。