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电机及拖动基础

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电机及拖动基础

《电机及拖动基础》综述报告

摘要:电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是变压器、电动机和发电机的统称。不同类型的电机有不同的特性，随着科学技术的不断更新发展，电机技术的改进也在日新月异。同时，电机是一门很实用的课程，配合电机实验，能让我们透彻的了解电机的特性，掌握对电机的实验方法和操作技能。

在现代工业企业中，利用电动机把电能转换成机械能，去拖动各种类型的生产机械按人们所给定的规律运动(即电力拖动)，比其他拖动方式有无可比拟的优点。电力拖动具有良好的调速性能，起动、制动、反转和调速的控制简单方便、快速性好且效率高。电动机的类型很多，具有各种不同的运行特性，可以满足各种类型生产机械的要求。电力拖动系各参数的检测、信号的变换与传送方便，易于实现自动控制。因此，电力拖动成为现代工业电气自动化的基础。 关键词:直流电机;交流电机;变压器

一、课程简介

1、 课程专业定位

电机及拖动基础课程是自动化专业的一门专业基础课。

2、 学习的时间分布

本课程为期十六周，从第一周开始到第十六周结束，每周四节课，另外，从第十周到第十七周，每周有两节实验课。

3、 课程培养目标

本课程的任务是使学生掌握常用交流电机、直流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与实

验方法，为学习“电力拖动自动控制系统(运动控制系统)”、“反馈控制理论”及“计算机控制技术”等课程准备必要的基础知识。

4、 教学概要

直流电机的结构和基本原理;交流电机的结构和基本原理;变压器结构和原理;控制电机的概念和分类;直流电动机的电力拖动;三相异步电动机的机械特性和各种运转状态以及它的起动和调速;电力拖动系统电动机的选择。 二、课程内容

1、教材结构

本教材分为上下两册，上册介绍电机的基本原理，下册讲述电机的拖动性质。上册中主要讲磁路、直流电机、变压器和交流电机。直流电机分为串励、并励、他励和复励。交流电机又有异步电机和同步电机。最后介绍了控制电机，例如:伺服电动机和测速发电机。

下册主要讲直流电动机的电力拖动、三相异步电动机的机械特性和运转状态以及起动和调速的内容。三相异步电动机的运转状态有电动运转状态和制动运转状态。制动运转状态又分为回馈制动状态和反接制动状态以及能耗制动状态。课程的最后介绍了如何根据实际情况选择合适的电动机。

2、主要内容

(1)介绍磁路的基本知识和基本定律，并对无分支磁路和有分支磁路的计算方法作简要说明。另外，还介绍了铁磁物质的分类及其磁化特性。了解常用铁磁材料的特性，掌握磁路基本定律及计算方法。

(2)熟悉常用交、直流电机及变压器的基本结构和工作原理，对交、直流电机绕组的基本形式及连接规律要有一定的认识。

(3)掌握交、直流电机及变压器稳态运行时的基本理论、运行性能及其分析方法。

(4)熟悉运用等效电路计算变压器和三相异步电动机的性能。

(5)简要地介绍几种常用控制电机的工作原理和基本结构，以便在电力拖动系统中正确使用这些作控制用的电磁元件。掌握控制电机的工作原理、特性及用途。

(6)掌握分析电动机机械特性及各种运行状态(起动、反接制动、能耗制动、回馈制动)的基本理论。

(7)掌握电力拖动机械过渡过程的基本特性及其主要的分析方法，了解机械惯性和电磁拖动惯性同时作用时对直流电力过渡过程的影响。

(8)掌握电力拖动系统中电动机参数调速方法的基本原理和技术经济指标。

(9)电力拖动系统电动机的选择，首要的是在各种工作制下电动机功率的选择，同时还要电动机的电流种类、形式、额定电压与额定转速。掌握选择电机的原理与方法。

(10)掌握电机与电力拖动系统的基本实验方法与技能，并具有熟练的运算能

(11)了解电机与电力拖动今后发展的方向。

三、学习小结

为期十六周的电机课程已经结束，现在回想起来，有几点学习心得。首先，在学习电机的性质之前我们必须了解电机的基本结构，然后才能真正的弄懂它。如果书本上的结构图看不懂，我们可以在网上看一些电机结构的视频。

其次，我们要把电机的类型分清楚。这样又助于理解与记忆。电机分为直流电机、交流电机、变压器、控制电机。直流电机分为直流发电机和直流电动机。交流电机分为同步电机和异步电机。同步电机又分为同步电动机和同步发电机。异步电机分为单相异步电动机和三相异步电动机。控制电机在控制系统中作为检测、校正与执行元件的特种电机，有交流也有直流。在学习时我们要抓住它们各自的特点。

最后，用比较的方法来掌握各类电机的特性。如三相异步电机的原理与变压器的原理有很多相似的部分，三相异步电动机的转子(相当于副绕组)与定子(相

当于原绕组)之间是通过磁路藕合作用而联系起来的 ，按照定、转子电流共同作用产生的磁通势不变的原则分析其运行原理，变压器的原、副绕组也是通过磁路藕合按照合成磁通势不变的原则分析，所以两者最后的数学模型也非常相似。同时也要掌握它们之间的区别 ，首先应掌握两者的主磁场性质不同 ，异步电机气隙中为旋转磁场，而变压器为脉振磁场变压器空载副绕组侧的电动势 E错误～2未找到引用源。0 ,电流I=0 ，而异步电动机空载时，转子侧感生电动势E22错误～未找到引用源。0，电流I错误～未找到引用源。0 、异步电动机中2

存在气隙，故它的主磁路磁阻要比变压器大，建立同样的磁通所需励磁电流大，励磁场电抗小。

课程结束了，对老师提一些建议，第一，老师用PPT讲课时，要把PPT最大化，不然坐后面的同学看不清楚。第二，书本上的例题要讲解一下，光靠几分钟看一下没有几个人能真正看懂。第三，老师要与学生多交流，这样我们有什么疑问才能被及时地解决。最后，感谢孙老师这学期的辛勤教导。

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《电机原理及拖动基础》习题参考答案[最新]

《电机原理及拖动基础》习题参考答案[最新]

教 材

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《电机原理及拖动基础》

00000

方荣惠 邓先明 上官璇峰 编著00000

中国矿业大学出版社，2001，120000000

习题参考答案

00000 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章0

0000 第六章 第七章 第八章 第九章00000

第一章00000

1-5 解：cm/A98H,T1002.0002.0

AB

0000000

（1） F=Hl=98A/cm30cm=2940A;00000

I=F/N=2940/1000=2.94A.

00000

(2) 此时，F总=H铁l铁+H

00000

其中：H铁l铁=98A/cm29.9cm=2930.2A;

000000

H=B/0=0.001/(410-7)=795.8A;00000

所以：F总=2930.2+795.8=3726A

00000

1-6 解：（1）

0000000

;5.199sinZx;1407.0200cosZr2005.0100Z

1111111





（2）00000

;66.8sinZx;55.010cosZr1010100Z

1221222





00000

1-7 解：每匝电势为：

0000000

匝744884.036N;V4884.00022.05044.4f44.4em1



第二章00000

2-13 解：作直线运动的总质量为：

000000

Kg63966.128022m)1mm(2m总

转动惯量为：222Lmkg63964DmmJ总000000

系统折算后总转动惯量为：

2M2mLeqmkg74.49JiJJ2JJ00000 H

Q+Q1+Q2 Q+Q1 电动机 总负载静转矩为：Nm127792/Dg)Hqm(T2L

00000 折算后负载转矩为：Nm710iTTL'L00000 电动机转速加速度等于：5.95dtdv

《电机及拖动基础》复习题(专科)

《电机及拖动基础》复习题(专科)

《电机与拖动基础》复习题（专科）

一、填空题

1、一台三相八极感应电动机的电网频率Hz50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率

为 ，转子电势的频率为

。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。

2、单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小

，转向 ，转

速 的两个旋转磁势。

3、三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a）,其中ia＝１０Sin(wt)，当Ia=10A时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A时，其幅值位于 。

4、一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ，如果误将低压侧接到380V上，则此时Φm ,0I ,mZ ,Fep 。（增加，减少或不变）

5、一台变压器，原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将 ，铁耗将 。

6、变压器的参数包括 ， ， ， ， 。

电机与拖动基础试题库及答案

电机与拖动基础试题库及答案

《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。 （Ea〈U；Ea〉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

电机与拖动基础试题及答案

电机与拖动基础试题及答案

第二部分 直流电动机的电力拖动

一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem

2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动）

3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2）

4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速）

5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）

1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F）

2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T）

3、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。（ ） （T）

4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F）

5、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。（ ） （T）

三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）

（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。

2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）

（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。

3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。