电机课后习题答案完整版
电机学 课后习题答案(第2篇)
第二篇 交流电机的共同理论第6章▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的？机械角度与电角度有什么关系？▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关？ 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波？▲6-4 何谓相带？在三相电机中为什么常用60°相带绕组，而不用120°相带绕组？▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。
▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。
若采用长距线圈，其短距系数是否会大于1。
6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的？在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中，常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势，斜多少合适？∨6-8 已知Z=24，2p=4，a=1，试绘制三相单层绕组展开图。
解：2)34/(242/=⨯==pm Z q ，取单层链示，绕组展开图如下：∨6-9 有一双层绕组，Z=24，2p=4，a=2，τ651=y 。
试绘出：（1）绕组的槽电动势星形图并分相；（2）画出其叠绕组A 相展开图。
解：（1）槽电动势星形图如右： 2)34/(242/=⨯==pm Z q542465651=⨯==τy（2）画出其叠绕组A 相展开图如下 ：6-10 一台两极汽轮发电机，频率为50H Z ，定子槽数为54槽，每槽内有两根有效导体，a=1，y 1=22，Y 接法，空载线电压为U 0=6300V 。
试求基波磁通量Φ1。
∨6-11 一台三相同步发电机，f=50H Z ，n N =1500r/min ，定子采用双层短距分布绕组：q=3，τ981=y ，每相串联匝数N=108，Y 接法，每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ，Φ3=0.66×10-3Wb ，Φ5=0.24×10-3Wb ， Φ7=1.015×10-4Wb ，试求：(1)电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7；（4）相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。
电机课后习题答案完整版
电机课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，224460GD N m =•，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：（3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt= 而 6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
电机学第三版课后习题测验答案
电机学第三版课后习题测验答案原边接上电源后，流过激磁电流I0，产生励磁磁动势F0，在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e1和e2, 且有 , , 显然，由于原副边匝数不等, 即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等, 即e1≠e2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1, U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？答：不能。
由可知，由于匝数太少，主磁通将剧增，磁密过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻增大。
于是，根据磁路欧姆定律可知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。
再由可知，磁密过大, 导致铁耗大增，铜损耗也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
1-5有一台S-100/6、3三相电力变压器，，Y，yn（Y/Y0）接线，铭牌数据如下：I0%=7% P0=600W uk%=4、5% PkN=2250W试求：1。
画出以高压侧为基准的近似等效电路，用标么值计算其参数，并标于图中；2。
当变压器原边接额定电压，副边接三相对称负载运行，每相负载阻抗，计算变压器一、二次侧电流、二次端电压及输入的有功功率及此时变压器的铁损耗及激磁功率。
电机学课后习题答案..
（2） 五次和七次谐波磁动势的幅值和转速计算
先计算五次谐波的
分布系数 kd5 ＝sin（5qα／2）／qsin（5α／2） ＝sin（5×3×200／2）／3×sin（5×200／2）＝0.2176
短距系数 kp5 ＝sin（5yπ／2）＝sin（5×7／9×π／2）＝－0.1736
绕组系数 kdp5＝kd5 ·│kp5│＝0.2176×0.1736＝0.0378
N2 260
x2 k 2x1 3.3692 0.964 10.94
I 2
1 k
I2
1 3.369
180
53 .4 A
rk r1 r2 2.19 1.703 3.89
U2 kU2 3.369 6000 20215 V xk x1 x2 15.4 10.94 26.3
下面用“Г”形近似等效电路求解。
））））））
））））））））
4 极相组基波电动势； 5 相绕组基波电动势。
解：(1)导体基波电动势
E 2.22 f 2.22 50 0.00398 0.442V
(2)极距为 36 6槽 6
由于线圈节距为 y1=5 槽，则短距系数为
5
ky
sin
y
2
sin 6
2
0.9848
线匝基波电动势
U ' '
Z Z I m
0
2N 400V 10.66 0 37.53
p ' Rm
0 2
1233W (37.53A)2
0.875
I 0
））））））
））））））））
x Z R '
2 2 (10.66)2 (0.875)2 10.62
同步电机课后习题参考答案
同步电机课后习题参考答案同步电机课后练习的参考答案14-1水轮发电机和汽轮发电机结构上有什么不同，各有什么特点？14-2为什么同步电机的气隙比同容量的异步电机要大一些？14-3同步电机和异步电机在结构上有哪些异同之处？14-4为什么同步发电机的转速必须恒定？以150 R/min的速度连接到50 Hz电网的水轮发电机的极数是多少？14-5一台三相同步发电机sn=10kva，cosφn=0.8（滞后），un=400v，试求其额定电流in和额定运行时的发出的有功功率pn和无功功率qn。
14-6同步电机在对称负载下稳定运行时，电枢电流产生的磁场是否与励磁绕组的匝链匹配？它是否在励磁绕组中感应电势？14-7同步发电机的气隙磁场在空载状态是如何激励的，在负载状态是如何激励的？14-8隐极同步电机的电枢反应电抗与与异步电机的什么电抗具有相同的物理意义？14-9同步发电机电枢反应的性质取决于什么？交轴和直轴电枢反应对同步发电机的磁场有什么影响？答案：14-32p=4014-4in=14.43a，pn=8kw，qn=6kvar1/9同步电机课后练习的参考答案15-1同步电抗的物理意义是什么？为什么说同步电抗是与三相有关的电抗，而它的值又是每相的值？15-2分析了以下条件对同步电抗的影响：（1）铁芯饱和程度增加；（2）气隙增大；（3）电枢绕组匝数增加；（4）励磁绕组的匝数增加。
?15-9(1)e0=2.236，(2)i?=0.78（补充条件：ｘ*s非=1.8）??15-10(1)e0=1.771,e0=10.74kv，??18.4?15-11e0?2.2846,e0?13.85kv，??32.6315-12e0？12534.88v？？57.42，身份证？387.61a，智商？247.7a16-1为什么同步发电机的稳态短路电流不大，短路特性为何是一直线？如果将电机的转速降到0.5n1则短路特性，测量结果有何变化？16-2什么是短路率？与之相关的因素有哪些？16-3已知同步发电机的空载和短路特性，试画图说明求取ｘd非和kc的方法。
《电机与运动控制系统》课后习题参考答案
《电机与运动控制系统》课后习题参考答案第一章磁路（5题）1-1.一环形铁心，平均路径长度为36cm，横截面为3cm2,上绕400的线圈。
当励磁电流为1.4A时，铁心中的磁通为1.4⨯10-3Wb。
试求：（1）磁路的磁阻；（2）此时铁心的磁导率及相对磁导率。
[400⨯103A/Wb；0.003H/m，2400]解：①.R m=F/Φ=IW/Φ= 1.4⨯400/(1.4⨯10-3)=400000=400⨯103（A/Wb）；②.μ= l/(S⨯R m)=0.36/(0.0003⨯400⨯103) =0.003（H/m）；③.μr =μ/μ0 =0.003/（4π⨯10-7）=2387.3241。
答：（1）磁路的磁阻为：400⨯103A/Wb；（2）此时铁心的磁导率及相对磁导率分别为：0.003H/m和2400。
（答毕#）1-2.为了说明铁磁材料的磁导率随磁化状态而变化的情况，根据硅钢片的B-H曲线（图1-2-3）试计算：当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T 时，其磁导率和相对磁导率各为多少？说明磁导率与饱和程度有什么关系？[3.8⨯10-3H/m；3040；1.7⨯10-3H/m,1360；0.4⨯10-3H/m，320]解：①.由硅钢片的B-H曲线（图1-2-3）查得：当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T时，磁场强度分别为：0.2⨯103A/m、0.7⨯103A/M和4.25⨯103A/m。
根据μ=B/H和μr =μ/μ0，其磁导率和相对磁导率各为：4⨯10-3H/m、1.7⨯10-3H/m、0.4⨯10-3H/m和3180、1364、300（近似值，计算结果：0.004、0.0017、0.000376和3183.0989、1364.1852、299.5858）；②.由上述计算可知：硅钢片的磁导率随着饱和程度的增加而急剧减小[要得到0.8T的磁密，只需要磁场强度为：0.2⨯103A/m；而要得到1.6T的磁密，就需要磁场强度为：4.25⨯103A/m。
电机学第五版课后习题全解答案(汤蕴璆)
Im
E1
Zm
20642.41.15V
1250 j12600
1.63
83.18
A
I1
Im
'
I2
1.63
83.18
A
53.42
36.88
A
54.56
38.12
A
U1
E1
I1
Z1
21279.42.70V
I1 R1 X1
I2' X2' R2'
简化等效电路如右图：
U1
Rk R1 R2' 3.89
T
0.7T
查磁化曲线得 Haf Hed 550 A m
气隙中的磁场强度 H
4
1.75 104 107 2.75 104
A
m 506.7 103
A
m
中间磁路的磁势 Fad 506.7 103 2.5 103 550 20 102 A
1376.8A dcba ad 1.75 104Wb
1.29 4 107
A
m 1.0 106
A
m
磁势 FI F H l 1.0 106 5 104 A 500 A 电流 I FI 0.5A
N
(2)考虑铁心中的磁位降：
铁心中 B 1.29T
查表可知： H 700 A m
铁心磁位降 FFe H l 700 12.45 102 A 87.15 A
第一章 磁路 电机学
1-1磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的
导磁性能有关，计算公式为
Rm
l A
，单位：
A Wb
电机学课后习题答案
= 317.5 49.78 kU 2 =205. 0.9164U 2 j242.4电机学（十五课本） 第二章变压器3 —5600 0__— - 513 A ， I 2^ - I 2N 3 = 513 , 3 = 296 A 3U 2N 3 6.3 103 额定电压：U 1N =U 1N ”3 =10 , 3 =5.774kV U 2N =U2N - 6.3kV 1低压侧开路实验： p 0 3 6800 3 0 1242」I 2N 二 S NR m I! Z m I2^ （7.4, 732U 20 ■■I 7.4、3 6300=1474“ J 11 Z V~m11X m2 -R^ = 1474.62 -124.22 =14694」 折算到高压侧（一次侧）： R m =k 2R m =0.9164 124.2 = 1042」 x m =k 2x m =0.9164 1469.4 -1232.8' 1一次阻抗基值： Z 1b=U 1N y 眄11N © 323 R m 104-25 83 x * Xm R m 5.83 , X m m Z 1b 17.87 mZ 1b 高压侧短路实验：18000 3 2 =0.05750 3232竺^69.02 仃.87 Z kP k 3 112k '■ U 1k I 1k U 1k 3 550 311k '■ X kR k二Z k 2 -R? = 0.9832 -0.05752 =0.981" R k 0.0575 1b - 17.87 “00325, Xk 6 Z1b 叫 0.0549仃.872采用近似等效电路，满载且 2 = arccoS 0.8 二 36.870, cos 2 -0.8 （滞后）时，取-U^U 2 00，贝U:0.9164一36・870= 323-36.870296f\• U 神=z k 乂-I 20 + -U2=0.983乂86.65° 汇323N -36.87° +k■ -U 2< ）< ）'、、JT ； I 2N - 2=~2^k2 2 2若U i =U 代上 4，贝U: U r — 205 kU 2 242.4 ，而 U q-U qN-5774V从而：U 2 =6073V ，-U 2 =6073 00，242 691205.24 99164 6073 ==5774认丨1=1神=歸+ -I 2© =3.915Z-82.76° +323/-36.87 = 326.6/ - 37.46 0 Al 丿 3)电压调整率：%= 5774 ^U 2 100%= 5774』9164 6073 100%= 3.56% 5774二 I 2 R k cos®2 + X k sin W 2 k 100% =(0.00325 x 0.8 + 0.0549 x 0.6 W 100% = 3.554% 输出功率：P 2 = S N cos 2 = 5600 0.8 =4480kW输入功率：P 1 = P 2 p cu P Fe =4480 18 6.8 =4504.8kWPc 4480额定效率： 二显 100% ----- 100% = 99.45%P 1 4504.8第二章直流电机3-11 一台他励发电机的转速提高 20%空载电压会提高多少（设励磁电流保持不变）？若为 并励发电机，则电压升高的百分值比他励发电机多还是少（设励磁电阻不变）？解：他励发电机u 0二E 二C e n 」，励磁电流不变，磁通不变，转速提高 20%空载电压会提 高20% 并励发电机，U 0二E 二c e n ：」=1 fRf ，转速提高，空载电压提高，空载电压提高，励磁电流 提高，磁通提高，空载电压进一步提高，所以，并励发电机，转速提高 20%空载电压升高的百分值大于他励时的20%。
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变，因此励磁磁动势不变， F0 F0
F0 I01.5N1 ， F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变，因此励磁磁动势也不变：
F0 F0
F0 N0I0 ， 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ，
2I0
|
Zm
|
答：励磁电抗 X m 对应于主磁通，主磁通所走的磁路是闭合铁心．其磁
阻很小，而电抗与磁阻成反比，因此 X m 的值很大．此外，铁心的磁导率不 是一个常数，它随磁通密度的增加而变小．磁阻与磁导率成反比，所以励磁 电抗和铁心磁导率成正比．由于短路试验时电压低、主磁通小，而空载试验 时加额定电压、主磁通大，所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电 抗大．正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同，即 负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等．
电机学 第三版 (辜承林 陈乔夫 熊永前 著)课后习题答案 华中科技大学出版社
2π
fN Φ = 2m
2π
ω 2π
NΦ = 2m
2ω N Φ
2
2m
a (2) Ė 2 = E 2 9 0 ° = −0 .7 0 7 ω N 2Φ m 9 0 °
1.9 有一单匝矩形线圈与一无限长导体在同一平面上，如图 1.31 所示，试分别求出下列条件
d下线圈内的感应电动势：
h（1）导体中通以直流电流 I，线圈以线速度 v 从左向右移动； k（2）导体中通以电流 i = Im sinω t ，线圈不动；
= 1.464968×10−6 (A m)
d H Fe =14600( Am) (查表得到的) kh 由右侧回路可求：
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H 2 l2 = N2 I2 − ( H Fe l3 + Hδ δ )
=10300－(14600×0.5+1.464968×106×0.2× 10−2 )
m 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 o 稀土钴
钕铁硼
.c 变压器：冷轧硅钢片。 w 1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？ a 解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，
消耗能量，产生功率损耗。 与磁场交变频率 f，磁通密度 B，材料，体
=0
∴
不变
w 但φ 仍然减小。
a 1．10 一个有铁心的线圈，电阻为 2Ω 。当将其接入 110V 的交流电源时，测得输入功率为
90W，电流为 2.5 A ，试求此铁心的铁心损耗。
d 电功率平衡可知（或能量守恒），输入的功率一部分消耗在线圈电阻上，一部分为铁耗
kh ∴ PFe = P入 − I 2R = 90 − 2.52 ×2 = 77.5 w
电机学第五版课后答案 -修订版
《电机学》（第五版）课后习题解答系别：电气工程系系授课教师： *** * 日期： 2017.05.2 0第一章 磁路1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答： 磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为AlR m μ=，单位：Wb A1-2 磁路的基本定律有那几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，能否用叠加原理来计算磁路？为什么？答： 有安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
1-3 基本磁化曲线与初始磁化曲线有何区别？计算磁路时用的是哪一种磁化曲线？答： 起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的)(H f B =曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。
二者区别不大。
磁路计算时用的是基本磁化曲线。
1-4 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？答： 磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nmh h ≈。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-5 说明交流磁路和直流磁路的不同点。
答： 直流磁路中的磁通是不随时间变化的，故没有磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的线圈中感应产生电动势，而交流磁路中的磁通是随时间而变化的，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其所匝链的线圈中产生电动势，另外其饱和现象也会导致励磁电流、磁通，感应电动势波形的畸变，交流磁路的计算就瞬时而言，遵循磁路的基本定律。
1-6 电机和变压器的磁路通常采用什么材料构成？这些材料有什么特点？答：磁路：硅钢片。
电机学课后习题答案第三章习题
答：B
6．一台他励直流发电机，额定电压为200伏，六极，额定支路电流为100安培，当电
枢为单叠绕组时，其额定功率为；当电枢为单波绕组时，其额定功率为。
A20W B40kW C80kW D120kW
答：D，B.
三、判断题
1．并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。（）
答：1.25倍。
二、选择题
1．把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为 ，并励方式空载电压为 ,则。
Ａ： = ，Ｂ： < ，Ｃ： > 。
答：B
2．一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5 ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速。
A：不变，B：转速降低到原来转速的0.5倍，C：转速下降，D：无法判定。
（1）Φ减少10% ，E亦减少10% ，为20V。
（2）励磁电流减少10%，由于磁路饱和，Φ减少不到10% ，E亦减少不到10% ，因此207V<E<230V。
（3）n增加20%，E亦增加20%，为276V。
（4）Φ减少10% ，n上升10% ， 。
五、计算题
1.设一台4kW、220V，效率 的两极直流电动机，电枢绕组为单叠绕组，槽数Q=18，每槽每层元件边数u=4,元件匝数 。试求：
解（1） N·m
（2）
A
V
w
N·m
（3） N·m
w
＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5
＝19557.7 w
（4）
（5）因为调速前后 不变，所以 不变
4．一台串励直流电动机UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。
电机学(牛维扬第二版)-专升本必用-课后标准答案加详细解答
第一部分 变压器电力变压器的作用：一是变换电压等级（简称变压），以利于电能的高效传输和安全使用，这是变压器的基本作用；二是控制电压大小（俗称调压），以保证电能质量，这是电力变压器要满足的特殊功能。
第一章习题解答（Page 14）1-1 变压器是依据什么原理工作的？变压原理是什么？【解】变压器是依据电磁感应原理工作的。
变压原理如下：当外加交流电压u 1时，一次侧电流i 1将在铁心中建立主磁通Φ，它将在一、二次侧绕组中感应出主电动势11d e N dt Φ=-和22d e N dtΦ=-，于是二次侧绕组便有了电压u 2，负载时它流过电流i 2，由于工作时22u e ≈，11u e ≈，因此，当一、二次侧绕组的匝数N 1、N 2不相等时，则可获得与一次侧数值不同的二次侧电压，此即变压原理。
本题知识点是变压器的工作原理。
它还涉及下列术语。
变压器的变比111222e N u K e N u ==≈。
1K >时称为降压变压器，1K <时称为升压变压器。
接电源的绕组称为一次侧绕组，它吸收电功率u 1i 1；接负载的绕组称为二次侧绕组，它输出电功率u 2i 2；电压等级高或匝数多或电流小或电阻大或出线套管高而且间距的绕组称为高压绕组；反之就称为低压绕组。
注意！！高、低压绕组和一、二次绕组是不同的概念，不可混淆。
1-4 铁心在变压器中起什么作用？为什么要用两面涂漆的硅钢片叠成？叠片间存在气隙有何影响？【解】铁心的作用是传导变压器的工作主磁通，同时兼作器身的结构支撑。
铁心叠片的目的是减小交变磁通其中引起的铁耗。
叠片间存在气隙时，主磁路的导磁性能将降低，使激磁电流增大。
1-5 变压器油有什么作用？【解】变压器油的作用有两个：一是加强绕组绝缘；二是冷却。
1-6 变压器的额定值有哪些？一台单相变压器额定电压为220/110，额定频率为50Hz ，表示什么意思？若此变压器的额定电流为4.55/9.1A ，问在什么情况下称为变压器处于额定运行状态？【解】①额定值有：额定容量S N ，V A 或kV A ；额定电压U 1N 和U 2N ，V 或kV ，三相指线电压；额定电流I 1N 和I 2N ，A 或kA ，三相指线电流；额定频率f N 等。
电机学第三版课后习题答案
电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2,且有dt d N e 011φ-=,dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比221==N N k ，能否一次线圈用2匝，二次线圈用1匝，为什么？答：不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知，由于匝数太少，主磁通m Φ将剧增，磁密m B 过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻m R 增大。
于是，根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12f B p m Fe ∝可知，磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增， 铜损耗120r I 也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
(完整版)《电机学》课后习题答案
《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。
特点：导磁率高。
电路：紫铜线。
特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。
与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。
涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？ 解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d L e d t Lψ=-对空心线圈：L Li ψ= 所以die L L dt=-自感：2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以，L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
(完整word版)电机及电力拖动课后习题答案
《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。
2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/min 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。
解:电动机η⋅=N N N I U P ， 故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/min 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I .解：发电机N N N I U P =， 故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N7．什么叫电枢反应？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。
(完整word版)电机课后习题答案
电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，224460GD N m =•，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速； (2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=509000.2512725T FR N m '==⨯= 折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯）电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：()()22222232412222112123365GD GD GD Gv GD GD j n j j j j j =++++***2460509000.09125 5.550.363651764481⨯=++++ 2130.910.267.22138.4N m =++=⋅（3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt= 而6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯2375L GD dnT T dt -=∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅ 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
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电机课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，224460GD N m =•，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：（3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt= 而 6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
齿轮1与电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1所示。
刨床的切削力9800Z F N =,切削速度45/min z v r =，传动机构总效率0.8c η=，齿轮6的节距620t mm =，电动机的飞轮矩2230d GD N m =•，工作台与床身的摩擦系数0.1μ=。
试求：(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩； (2) 切削时电动机的输出功率；(3) 空载不切削时当工作台以22/m s 加速时，电动机的转矩。
解：∴ 电机转速为 6230/min n n j r =*=（1） ()129800609.559.552300.8L c v G G Fv T n μη+*+*⎡⎤⎣⎦==⨯ （2） 476.8523011.4895509550L T nP KW *⨯===（3）2－9 他励直流电动机的额定数据为: N N 5.6U =220V I =28A N P KW =，，，N n =1000r/min 。
测得a R =0.35Ω。
是计算并画出下列机械特性：（1） 固有机械特；（2） 电枢电路串入电阻50%N N N N U R R R I Ω⎛⎫== ⎪⎝⎭时的人为机械特性；（3） 电枢电压50%N U U =时的人为机械特性； （4） 磁通80%N φφ=时的人为机械特性。
解：（1）固有特性： （2）22050%50%50% 3.9328N N N U R R I Ω====Ω （3）5240.83n T =-（4）1310 1.3n T =-2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: N N 21U =220V I =115A N P KW =，，，N n =1000r/min ，电枢总电阻a R =0.18Ω。
（1） 计算并绘制固有机械特性；（2） 转速为1100 r/min 时的电枢电流是多少？（3） 电压降至200V ，电枢电流a N I I =时的转速是多少？ （4）解：（1）固有特性：2201150.180.19931000e N C φ-⨯==（2）2200.199311004.280.18N e N a a U C n I A R φ--⨯===（3）2000.181004104900/min 0.19930.1993N n I r =-⨯=-= 2－11一台他励直流电动机的额定数据为：N N 1.75U =110V I =18.5A N P KW =，，， N n =1500r/min 0.5a =Ω，R 。
（1） 直接起动的起动电流是多少？（2） 如果要求起动电流限制为2N I ，采用降低电源电压起动，最低电压是多少若采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻解：（1） 11018.50.50.0671500e N C φ-⨯==0n =时, 1100.50=2200.0670.067a a I I A -⇒=（2）降压起动：2218.50.518.5N a U I R V ==⨯⨯= 串电阻： 1100.5 2.472218.5N a N U R R I =-=-=Ω⨯ 2－12 一台他励直流电动机，其名牌数据：N N 10U =220V I =53A N P KW =，，，0.394a R =Ω N n =1000r/min 。
采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流12N I I =，起动级数3m =，求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。
解：0.3940.199min/a e N R C V r φ=Ω=，串入最大电阻：N m 1U 220R ===2.08 1.74I 253βΩ⇒==⨯ 校验：第一次切换：32220 2.08=-60.9=1105.5-636.5=469r/min 0.1990.199N e N e N U R n I C C φφ=-⨯r/min 第二次切换： 22=1105.5-365.7=739.8r/min N e N e NU Rn I C C φφ=-r/min 第三次切换： 12=1105.52-210.24=895r/min N e N e NU Rn I C C φφ=-r/mmin 2－14一台他励直流电动机的铭牌数据为: N N 96U =440V I =250A N P KW =，，，N n =500r/min ，电枢总电阻a R =0.078Ω。
电动机运行于额定工况。
若最大制动电流不允许超过2N I ，则：（1） 若采用能耗制动，求电枢应串入的最小电阻值； （2） 若采用电压反接制动，求电枢应串入的最小电阻值。
解：（1）4402500.0780.841500e N C φ-⨯==（2）min 1.7210.078 1.6432e Na NC n U R R I Φ+=-=-=Ω2－15一台他励直流电动机，铭牌数据为: N N 17U =220V I =95A N P KW =，，，N n =1000r/min ， a R =0.18Ω。
拖动起重机的提升机构，L N T T =，忽略空载转矩0T ：（1） 若要求电动机以800 r/min 的转速起吊重物，求电枢电路应串入多大电阻？ （2） 断开电源，同时在电枢电路内串入20Ω电阻，问电动机稳定转速是多少？ （3）（4） 若要求电动机以1200 r/min 的转速下放重物，有哪几种方法可以实现？试计算说明。
解： （1）220950.180.20291000e N C φ-⨯==（2）20 2.189543.3/min 0.2029a N e N R n I r C φ+=-=-⨯=- （3）① 电势反向反接制动：1200 4.7N a N e N e NU R R I R C C φφΩΩ+-=-⇒=Ω ② 能耗制动：243.481200 2.3895a N a e N R R I R R C φΩΩ+-=-⇒=-=Ω ③ 回馈制动：1200N a N e N e NU R R I C C φφΩ+-=--2－16 一台他励直流电动机，其额定值为：N N 18.5U =220V I =103A N P KW =，，，N n =500r/min ，测得a R =0.2Ω。
拖动位能性恒转矩负载，0.8L N T T =，忽略空载转矩0T ：（1） 重物吊起后要求停在空中，问如何实现。
计算并说明。
（2） 在电动机以510 r/min 的转速起吊重物时，忽然将电枢反接，若电枢电流不允许超过2N I ，求电动机稳定转速。
解：（1）0,n =则 220-0.2103==0.4r/min 500e N C φ⨯(2) ()5102 1.83N a N e N e NU R R I R C C φφΩΩ+=-*-⇒=Ω 2－17 他励直流电动机的名牌数据：N N 60U =220V I =320A N P KW =，，，N n =1000r/min ，测得a R =0.05Ω。
拖动位能性恒转矩负载，L N T T =，忽略空载转矩0T ：（1）电动机在能耗制动下工作，a N I I =，电枢串入Ω电阻，问电动机的转速是多少？（2）电动机在回馈制动下工作，a N I I =，电枢不串电阻，问电动机转速是多少？解：（1）()2203200.050.204min/1000N N a e N N U I R C V r n φ--⨯=== ()3200.55863/min 0.204N a e N I R R n r C φΩ*+⨯=-=-=- 输入P=0,输出（2）2203200.051157/min 0.2040.204a a e N e N R U n I r C C φφ-⨯=-*=--=- 输入：()22032070.4a P UI KW =-=-⨯=-回馈 输出：()N e 3200.2041157I C n P=75.510001000KW φ⨯⨯-==-2－18 一台他励直流电动机，其额定数据为：N N 10U =220V I =54A N P KW =，，，N n =3000r/min ，a R =0.35Ω。
当生产机械要求静差率为20%时：（1） 采用调压调速，问调速范围是多少？（2） 采用电枢串电阻调速，问调速范围是多少？ 解：（1）()max 1N n D n δδ=∆-282/min N aN e NI R n r C φ∆== 调压时N n ∆不变∴()30000.22.6612820.8N N n D n δδ*⨯===∆-⨯（2）max min 0max 0,,3284/min NN e NU n n n n n n r C φ==-∆== 2－19他励直流电动机的额定数据：N N 29U =440V I =76A N P KW =，，，N n =1000r/min ，a R =0.4Ω。