第三章 直流电动机的电力拖动 题及答案
直流电力拖动习题集答案
1、 什么叫电力拖动系统？答：电力拖动系统是指由各种电动机作为原动机，拖动各种生产机械（如起重机的大车和小车、龙门刨床的工作台等），完成一定生产任务的系统。
2、 什么叫单轴系统？什么叫多轴系统？为什么要把多轴系统折算成单轴系统？答：在电力拖动系统中，若电动机和工作机构直接相连，这种系统称为单轴系统。
若电动机和工作机构通过传动机构相连，这种系统我们称为多轴系统。
多轴电力拖动系统的运动情况比单轴系统就复杂多了。
若按多轴，要列出每根轴自身的运动方程式，再列出各轴之间互相联系的方程式，最后联立求解这些方程，才能分析研究整个系统的运动比较复杂。
为了简化分析计算，通常把传动机构和工作机构看成一个整体，且等效成一个负载，直接作用在电动机轴上，变多轴系统为单轴系统，再用运动方程式来研究分析，这样简单方便。
3、 常见的生产机械的负载特性有哪几种？位能性恒转矩负载与反抗性恒转矩负载有何区别？答：常见的生产机械的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性及转矩随转速而变的其它负载特性。
其中恒转矩负载特性分为反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载，反抗性恒转矩负载的大小恒定不变，而方向总是与转速的方向相反，即负载转矩始终是阻碍运动的。
位能性恒转矩负载的大小和方向都不随转速而发生变化。
4、 运用拖动系统的运动方程式，说明系统旋转运动的三种状态。
答： dt dn GD T T L 3752=-（1）当T ＞T L ，0>dtdn 时，系统作加速运动，电动机把从电网吸收的电能转变为旋转系统的动能，使系统的动能增加。
（2）当T ＜T L ，dtdn ＜0时，系统作减速运动，系统将放出的动能转变为电能反馈回电网，使系统的动能减少。
（3）当T ＝T L ，0=dtdn 时，n =常数（或n =0），系统处于恒转速运行（或静止）状态。
系统既不放出动能，也不吸收动能。
5、 他励直流电动机的机械特性指的是什么？答：直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压，励磁电流、电枢回路电阻为恒定值的条件下，即电动机处于稳定运行时，电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系：n =f (T )。
电机与拖动 第3章 直流电机的电力拖动
B、他励直流电动机的常用的起动方法
为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流，起动时一般应按照如下 步骤进行：（1）首先在励磁绕组中加入额定励磁电流，以建立满载主磁场；（2） 待主磁场建立之后再加入电枢电压。
电枢回路串电阻起动
直流电机的 起动方法
降压起动
a、电枢回路串电阻起动
3.18 直流电动机人工起动器的电气原理图
B、电力拖动系统的稳定运行条件
定义： 对于稳态运行的电力拖动系统，若受到外部扰动（如电网电 压的波动，负载转矩的变化等）后系统偏离原来的稳态运行点。一 旦干扰消除，系统能够恢复到原来的稳态运行点，则称系统是稳定 的；否则，系统是不稳定的。
图3.13 电力拖动系统的稳定运行分析
电力拖动系统稳定运行的条件为：
B、多轴电力拖动系统的折算
a、折算的概念
图3.3 多轴电力拖动系统的简化
折算的原则是：确保折算前后系统所传递的功率或系统储存的动能 不变。
b、折算的方法
1) 机械机构的转矩折算
折算时需考虑电动机和生产机械的工作状态。现分析如下： （1）当电动机驱动机械负载时，传动机构的损耗是由电动机承担的。于是有：
TL TL Lt
根据上式，折算后的负载转矩为：
TL
TLt TLt j ( ) L
（3-5）
2）直线作用力的折算
折算时同样应考虑功率的流向问题。 图3.4给出了电机拖动起重机负载实现升降运动的示意图。
图3.4 电机带动起重机负载的示意图 （1）当重物提升时，传动机构的损耗自然由电动机承担。于是有： 又
Tem n
nA
TL n
（3-15）
nA
上述结论可以通过系统的动力学方程式或上图的分析求得。其 物理意义是：当在A点处于稳定运行系统受到外部扰动使得转速增 加时，负载转矩的增加应大于电磁转矩的增加，系统才能够减速， 回到原来的运行点。此时，系统在A点处是稳定运行的。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案~1
《电机与电力拖动》（第三版）习题及答案第1章思考题和习题一、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。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫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。
感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励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。
相反、反电势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。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、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( B )。
A．直流电流B．交流电流C．互相抵消，正好为零2．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( B )。
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联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( A )。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率C．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
第三章 直流电动机的电力拖动
U
Ec R1
两级起动时
I1 R2 R1 I 2 R1 Ra
推广到m级起动的一般情况
I1 Rm Rm1 R2 R1
I 2 Rm1 Rm2
R1 Ra
I1 / I2 称为起动电流比
30
R1 Ra
R2 R1 Ra 2
Rm1
Rm 2
Ra
m1
Rm Rm1 Ra m
17
B、风机与泵类负载的转矩特性
通风机负载转矩与转速的大小有关，基本上与转速的平方成正比
特点： TL Kn2
通风机类负载的转矩特性
如实际生产机械中的水泵、油泵、离心式通风机等其介质 对叶片的阻力基本上与转速的平方成正比。
18
C、恒功率负载的转矩特性
特点：
TL
k
1 n
恒功率负载的转矩特性
在不同转速下，负载转矩基本上与转速成反比,其功率基本
恒转矩负载 大多数生产机械可归纳为： 风机与泵类负载
恒功率负载
14
各类生产机械的负载转矩特性 A、恒转矩负载的转矩特性
特点： 负载转矩不受转速变化的影响。在任何转速下，负载转矩
总是保持恒定或大致恒定。
反抗性恒转矩负载 恒转矩负载
位能性恒转矩负载
15
(1) 反抗性恒转矩负载的转矩特性如下图所示。
反抗性恒转矩负载的转矩特性
22000 Ω
0.174Ω
Ce N
UN
I N Ra nN
220 116 0.174 V/(r/min) 1500
0.133 V/(r/min)
理想空载点 Te 0
n
n0
UN
Ce N
220 r/min 1650r/min 0.133
电机与电器控制技术课后习题答案
第1章直流电机及电力拖动习题答案1.简述直流电动机的工作原理、主要结构及各部分的作用。
答：1）直流电动机的工作原理：直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。
若磁场B x与导体互相垂直，且导体中通以电流i，则作用于载流导体上电磁力f。
此电磁力与转子半径之积即为电磁转矩。
该电磁转矩使电动机旋转。
通过换向器和电刷的作用，流经线圈的电流方向改变，这样导体所受的电磁力方向不变，从而保持电动机沿着一个固定的方向旋转。
2）直流电机主要由定子和转子部分组成。
定子主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置和端盖组成。
主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。
整体机座是用导磁效果较好的铸钢材料制成，该种机座能同时起到导磁和机械支撑作用。
换向极用来改善直流电机的换向。
电刷装置把电机电枢中的电流与外部静止电路相连或把外部电源与电机电枢相连。
电刷装置与换向片一起完成机械整流，把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。
2.直流电机的电枢绕组的连接方式中单叠绕组和单波绕组各有何特点？答：单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1，即y=y k=1。
单叠绕组有以下特点：1）同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几条支路，主磁极对数等于之路对数，p =a。
2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大。
3）电刷间电动势等于并联支路电动势，即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。
4）电枢电流等于各并联支路电流之和。
单波绕组：线圈连接呈波浪形，所以称作波绕组。
单波绕组直接相连的两个线圈的对应边不是在同一个主磁极下面，而是分别处于相邻两对主磁极中的同极性的磁极下面，合成节距约等于两个极距。
单波绕组只有一对并联支路，支路对数与磁极对数p无关，即a=1。
3.直流电机的励磁方式有几种？画图说明。
答：励磁方式分为他励、并励、串励和复励。
a)b)c)d)a）他励b）并励c）串励d）复励4.什么是电枢反应，对电机有何影响？答：电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应。
电力拖动期末考试题及答案
电力拖动期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 直流电动机的转速与什么因素有关？A. 电源电压B. 电机转矩C. 电机电阻D. 电源电流答案：A2. 交流电动机的启动方式有几种？A. 直接启动B. 星-三角形启动C. 自耦变压器启动D. 所有以上答案：D3. 什么是矢量控制？A. 一种电机控制方式B. 一种电机类型C. 一种电机连接方式D. 一种电源类型答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述三相异步电动机的工作原理。
答案：三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。
当三相交流电通过定子绕组时，产生旋转磁场。
这个旋转磁场与转子相互作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
由于转子的转速总是小于旋转磁场的同步速度，因此称为异步电动机。
2. 什么是变频调速？其优点是什么？答案：变频调速是一种通过改变电动机供电频率来控制电动机转速的方法。
其优点包括节能、调速范围广、启动平滑、减少机械磨损等。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知一台三相异步电动机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求其效率。
答案：首先计算输入功率：P_in = V * I = 380 * 20 = 7600W。
然后，根据效率的定义，效率η = （输出功率 / 输入功率）* 100% = (10000 / 7600) * 100% ≈ 131.58%。
这里的计算结果显然不合理，因为效率不可能超过100%。
这可能是由于输入功率中没有考虑功率因数，或者题目中的数据有误。
2. 设计一个简单的直流电动机调速系统，并说明其工作原理。
答案：直流电动机调速系统可以通过改变电枢电压或电枢电阻来实现。
例如，使用一个可变电阻器与电枢并联，通过调节电阻器的阻值，可以改变流过电枢的电流，从而改变电动机的转速。
此外，还可以使用晶闸管调压电路来调节电枢电压，实现更精细的调速控制。
四、论述题（共30分）1. 论述电力拖动在工业自动化中的应用及其发展趋势。
《电机与拖动基础》习题解答
《电机与拖动基础》习题解答第一章 直流电机原理P331-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解：fN I =N f U R =230150=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13A aN E =N U +aN I a R =230+71.130.128⨯=239.1Vcua p =2aN I a R =271.130.128⨯=647.6WaN E aN I =239.171.13⨯=17kW输出功率1N p =N N P η=1685.5%1685.5%=18.7kW1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。
解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40AP 1=N U N I =22040.6⨯=8932W N η=1N p p 100%⨯=75008932100%⨯=84% 2T =9550N N p n =95507.53000⨯=24N ·m cua p =2a I Ra=240⨯0.213=341W2203220.683N f fN U R I ===Ω 2cuf fN f p I R =∙=2200.683N fN U I ∙=⨯=150W0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---=189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=WT =9550M Np n =95508.4413000=27 N ·m 02T T T =-=27-24=3 N ·m第二章 电力拖动系统的动力学P482-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。
电力拖动课后习题答案
电力拖动课后习题答案电力拖动课后习题答案电力拖动是现代工业中广泛应用的一项技术，通过电动机将电能转化为机械能，实现各种设备的运动和驱动。
在学习电力拖动的过程中，掌握和理解相关的知识点非常重要。
下面将针对一些常见的电力拖动课后习题进行解答，帮助读者更好地掌握相关知识。
1. 什么是电力拖动？电力拖动是指利用电动机将电能转化为机械能，通过传动装置将机械能传递给被驱动设备，实现设备的运动和驱动的技术。
电力拖动广泛应用于工业生产中的各种设备和机械，如电动机驱动的输送带、机床、风机等。
2. 电动机的分类及其特点有哪些？电动机根据不同的工作原理和结构特点可以分为直流电动机和交流电动机两大类。
直流电动机具有转速可调、起动扭矩大、响应速度快等特点，适用于需要精确控制的场合；而交流电动机结构简单、维护成本低、使用寿命长等特点，适用于大多数工业场合。
3. 什么是电动机的额定功率？电动机的额定功率是指电动机在额定工作条件下所能输出的功率。
额定功率是电动机设计和选型的重要参数，通常以千瓦（kW）为单位表示。
在实际应用中，选择合适的额定功率可以保证电动机的正常运行和长期稳定工作。
4. 什么是电动机的负载特性曲线？电动机的负载特性曲线描述了电动机在不同负载下输出转矩和转速之间的关系。
负载特性曲线通常以转矩-转速曲线的形式表示。
根据负载特性曲线可以判断电动机的性能和工作状态，对于电力拖动系统的设计和控制具有重要意义。
5. 什么是电动机的启动方法？电动机的启动方法是指将电动机从停止状态启动到正常运行状态的过程。
常见的电动机启动方法包括直接启动、星-三角启动、自耦变压器启动等。
不同的启动方法适用于不同功率和负载要求的电动机，选择合适的启动方法可以提高电动机的启动效果和运行稳定性。
6. 什么是电动机的调速方法？电动机的调速方法是指通过改变电动机的输入电压、频率、极数等参数，实现电动机转速的调节。
常见的电动机调速方法包括变频调速、电阻调速、级联调速等。
电力拖动试题及答案
1.脉宽调制p5答:利用电力电子开关的导通与关断，将直流电压变成连续可变的电压，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的(三种方式)。
2. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。
问蓄电池的电流Id是多少?是放电电流还是充电电流? 图见P103答:因斩波电路输出电压u0的平均值: U0=ρ×Us=30%×300=90 V < EaId=( U0- E)/ R=(90-100)/1=-10A是充电电流,电动机工作在第Ⅱ象限的回馈制动状态, 直流蓄电池吸收能量。
3. PWM调速系统的开关频率答: 电力晶体管的开关频率越高，开关动态损耗越大；但开关频率提高，使电枢电流的脉动减小，也容易使电流连续，提高了调速的低速运行平稳性，使电动机附加损耗减小；从PWM变换器传输效率最高的角度出发，开关频率应有一个最佳值；当开关频率比调速系统的最高工作频率高出10倍左右时，对系统的动态特性的影响可以忽略不计。
4静差率s与空载转速n0的关系p11答：静差率s与空载转速n0成反比，n0下降，s上升。
所以检验静差率时应以最低速时的静差率为准。
5. 反馈控制有静差调速成系统原理图,各部件的名称和作用。
p21答：①比较器：给定值与测速发电机的负反馈电压比较,得到转速偏差电压ΔUn。
②比例放大器A：将转速偏差电压ΔUn放大，产生电力电子变换器UPE所需的控制电压Uc。
③电力电子变换器UPE：将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压Ud。
④M电机：驱动电机。
⑤TG测速发电机：测速发电机检测驱动电机的转速。
⑥电位器：将测速发电机输出电压降压，以适应给定电压幅值U*n 。
6．分析转速负反馈单闭环调速系统的基本性质,说明单闭环调速系统能减少稳态速降的原因，改变给定电压或者调整转速反馈系数能否改变电动机的稳态转速?为什么?P23~25答：负反馈单闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。
电力拖动试题及答案
电力拖动试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电力拖动系统中，电动机的转速与（）有关。
A. 电源电压B. 负载大小C. 电动机的极数D. 以上都有关答案：D2. 直流电动机的启动电流通常为额定电流的（）倍。
A. 2-3B. 3-5C. 5-7D. 7-10答案：B3. 异步电动机的转子转速与同步转速之间的关系是（）。
A. 相等B. 略低C. 略高D. 无法确定答案：B4. 同步电动机的转子转速与同步转速之间的关系是（）。
A. 相等B. 略低C. 略高D. 无法确定答案：A5. 电动机的额定功率是指电动机在（）时的输出功率。
A. 空载B. 额定电压C. 额定电流D. 额定电压和额定电流答案：D6. 电动机的效率是指（）。
A. 输出功率与输入功率之比B. 输入功率与输出功率之比C. 额定功率与输出功率之比D. 额定功率与输入功率之比答案：A7. 电动机的功率因数是指（）。
A. 有功功率与视在功率之比B. 无功功率与视在功率之比C. 有功功率与无功功率之比D. 视在功率与无功功率之比答案：A8. 电动机的启动方式中，直接启动适用于（）。
A. 小型电动机B. 中型电动机C. 大型电动机D. 任何电动机答案：A9. 电动机的调速方式中，变频调速适用于（）。
A. 恒转矩负载B. 恒功率负载C. 变转矩负载D. 任何负载答案：C10. 电动机的制动方式中，能耗制动适用于（）。
A. 快速停车B. 慢速停车C. 紧急停车D. 任何停车答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 电力拖动系统中，电动机的启动方式包括（）。
A. 直接启动B. 星-三角启动C. 自耦变压器启动D. 变频启动答案：ABCD12. 电力拖动系统中，电动机的调速方式包括（）。
A. 变极调速B. 变频调速C. 变转子电阻调速D. 变滑差调速答案：ABCD13. 电力拖动系统中，电动机的制动方式包括（）。
A. 能耗制动B. 反接制动C. 再生制动D. 机械制动答案：ABCD14. 电力拖动系统中，电动机的保护措施包括（）。
电力拖动课后习题思考题答案
一、可以作为填空题或简答题的2-1 简述直流电动机的调速方法。
答：直流调速系统常以（调压调速）为主，必要时辅以（弱磁调速），以（扩大调速范围），实现（额定转速以上调速）。
2-2 直流调压调速主要方案有（G-M 调速系统，V-M 调速系统，直流PWM 调速系统）。
2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的？如何抑制电流脉动？11-12 答：整流器输出电压大于反电动势时，电感储能，电流上升，整流器输出电压小于反电动势时，电感放能，电流下降。
整流器输出电压为脉动电压，时而大于反电动势时而小于，从而导致了电流脉动。
当电感较小或电动机轻载时，电流上升阶段电感储能不够大，从而导致当电流下降时，电感已放能完毕、电流已衰减至零，而下一个相却尚未触发，于是形成电流断续。
2-4 看P14 图简述V-M 调速系统的最大失控时间。
14 答：t1 时刻某一对晶闸管被触发导通，触发延迟角为α1，在t2>t1 时刻，控制电压发生变化，但此时晶闸管已导通，故控制电压的变化对它已不起作用，只有等到下一个自然换向点t3 时刻到来时，控制电压才能将正在承受正电压的另一对晶闸管在触发延迟角α2 后导通。
t3-t2 即为失控时间，最大失控时间即为考虑t2=t1 时的失控时间。
2-5 简述V-M 调速系统存在的问题。
16 答：整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不可逆行性。
整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。
整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控制的可控性导致的低功率因数性。
2-6 简述不可逆PWM 变换器（无制动电流通路与有制动电流通路）各个工作状态下的导通器件和电流通路。
17-18 2-7 调速时一般以电动机的（额定转速）作为最高转速。
2-8 （调速范围）和（静差率）合称调速系统的（稳态性能指标）。
2-8 一个调速系统的调速范围，是指（在最低转速时还能满足所需静差率的转速可调范围）。
2-9 简述转速反馈控制的直流调速系统的静特性本质。
《电机原理及拖动(彭鸿才)》习题集-第三章 直流电动机的电力拖动 题及答案
《电拖》直流电力拖动部分1、电力拖动系统的原动机是___。
a)电动机 b)发电机 c)水轮机 d)汽轮机2、直流电动机的固有机械特性是一条略向下倾斜的___线。
a)双曲 b) 曲 c)直3、改变直流电动机电枢回路电阻，可得到一簇___不变、___随电阻增大而增大的人为特性。
a) n 0 b)斜率4、改变直流电动机端电压,可得到一簇___不变、___随电压下降而减小的人为特性。
a) n 0 b)斜率5、当改变直流电动机励磁电流时，机械特性的n 0是___的，斜率是___的。
a)不变 b)可变6、电力拖动系统稳态运行时, T L ___T ，故稳态工作点为负载特性与电动机机械特性的交点。
a)大于 b)小于 c)等于7、如图电力拖动系统___点是稳定运行点,___点是不稳定运行点。
a)A b)B8、设T= T L 处,转速为n A ，则当扰动使拖动系统n>n A 时,T 应___ T L.当扰动使拖动系统n<n A 时, T 应___ T L, 系统才能稳定运行。
a)等于 b)大于 c)小于9、电力拖动系统稳定运行的充要条件是:在T= T L 处,___。
a)L dT dT dn dn = b) L dT dT dn dn < c) L dT dT dn dn> 10、直流电动机起动时，为了产生尽可能大的起动转矩，应把励磁电流调至 。
a)最大 b)最小11、直流电动机直接起动电流可以达到额定电流的 倍。
a)4~7 b)10~2012、当电动机的电磁转矩T 与转速n 同向时,运行在___状态；反向时,运行在___状态。
a)电动 b)制动13、能耗制动的特点是___；反接制动的特点是___；回馈制动的特点是___。
a)|n|>|n 0| b)U=0 c)n 与n 0反向14、能耗制动机械特性在第___象限；电压反接制动机械特性在___象限；转速反向（电动势反向）反转制动机械特性在___象限；回馈制动机械特性在___象限；电动状态机械特性在___象限。
直流电机的电力拖动作业题参考答案(第3章)
作业题参考答案一．思考题3.1 下图中箭头表示转矩与转速的实际方向，试利用电力拖动系统的动力学方程式说明在附图所示的几种情况下，系统可能的运行状态（加速、减速或匀速）。
(a) (b) (c) (d) (e)图3.50 题3.1图答： 由拖动系统的动力学方程式dt dnGD T T L em 3752=−可知：（a）减速（b）减速（c）加速（d）匀速（e）匀速3.2 在起重机提升重物与下放重物过程中，传动机构的损耗分别是由电动机承担还是由重物势能承担？提升与下放同一重物时其传动机构的效率一样高吗？答：3.3 试指出附图中电动机的电磁转矩与负载转矩的实际方向（设顺时针方向为转速n 的正方向）。
(a) (b)(c) (d)图3.51 题3.3图答： 对于图a em T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于正向电动状态。
对于图b em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于正向回馈制动状态。
对于图c em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于反向电动状态。
对于图dem T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于反向回馈制动状态。
3.4 根据电力拖动系统的稳定运行条件，试判断图3.52中A 、B 、C 三点是否为稳定运行点？图3.52 题3.4图答：根据电力拖动系统的稳定运行条件：可以得出：系统在A 点、B 点是稳定的； C 点是不稳定运行点。
3.5 一般他励直流电动机为什么不能直接起动？采用什么样的起动方法最好？ 答：直接起动时启动电流远远大于额定电流。
带来的危害：会带来很大的电流冲击，导致电网电压下降，影响周围其他用电设备的正常运行。
电力拖动习题解答
励磁绕组与电枢没有 电气连接，励磁电流 由另外的电源提供
电机及电力拖动
第2章 直流电机的原理和特性
2-11：他励直流电机拖动恒转矩负载，如果磁通减小，电枢电流如何改变？ 根据转矩方程式T=CTΦIa，T恒定，磁通减小则电枢电流上升。 2-14：什么是他励直流电动机的固有机械特性和人工机械特性？他励直流电动机有 哪几种人工机械特性？ 电动机额定电压和额定励磁状态下、电枢绕组不外串电阻时，电机的电磁转矩和转 速的关系n=f(T)称为固有机械特性；改变上述参数得到的机械特性n=f(T)称为人工机 械特性。 改变他励直流电动机的电枢电压、励磁电流和电枢绕组外串电阻可得到三种性质不 同的人工机械特性 2-16：电力拖动系统稳定运行的充要条件是什么？
第1章 电力拖动系统动力学
某电力拖动系统，如果转速变化率dn/dt<0，说明系统的拖动转矩 （ B）制动转矩 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D.不确定
对多轴拖动的电力拖动系统，在等效为单轴拖动系统时，根据（ B ）原则进行负载 转矩折算。 A. 折算前后转矩不变 C. 折算前后动能不变 B. 折算前后功率不变 D. 折算前后功能不变
B. －0.4
C. 0.5
D. －0.5
7
第2章 直流电机的原理和特性
2-4：说明直流电动机换向器的作用。 利用换向器将外电流的直流电流转变为交流电流输入到电枢的导体中 2-8：直流电机有哪些励磁方式？各有什么特点？
并励绕组和 串励绕组产 生的磁势既 可相加也可 I=Ia=If I=Ia+If 励磁绕组与电枢 并联，负载电流 等于电枢电流和 励磁电流之和 励磁绕组与电枢 串联，负载电流 等于电枢电流 相减 I=Ia+If1=If2 既有与电枢绕组并联的励 磁绕组，也有与电枢绕组 串联的电枢绕组
(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。
电机与拖动技术基础第3章 直流电动机的电力拖动基础
—系统旋转的角速度
GD dn Tem TL 375 dt
2
GD2—飞轮惯量（飞轮矩），GD2 J gg—重力加速度2
3.1
3.1.1
电力拖动系统的运动方程式
运动方程式
系统旋转运动的三种状态
(1)当Tem TL 或 dn 0时 dt
系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态；
15
3.4
直流电动机的机械特性
3. 减弱磁通时的人为机械特性
减弱磁通时的人为机械特性方程式为：
减弱磁通时的人为机械特性的特点是：
（1）理想空载转速与磁通成正比，比例系数为负，减弱磁 通 升高； （2）斜率 与磁通的平方成
反比，减弱磁通使斜率增大。
16
3.5
电力拖动系统的稳定运行条件
3.5.1 电力拖动系统的稳定运行 一台电动机拖动生产机械，以多高的转速运行，取决于电动 机的机械特性和生产机械的负载特性。如果知道了生产机械的负 载转矩特性 和电动机的机械特性 ，把 两种特性配合起来，就可以研究电力拖动系统的稳定运行问题。
10
3.4
直流电动机的机械特性
3.4.1 直流电动机机械特性的表达式
11
3.4
直流电动机的机械特性
3.4.2 固有机械特性
把他励直流电动机的电源电压、磁通称为额定值，电枢回
路未接附加电阻时的机械特性称为固有机械特性。其固有机械
特性的方程式为
式中，
可以从铭牌数据中查到；电枢电阻
可由近似公式
估算得到。
（1）理想空载转速保持不变；
（2）斜率 随 的增大而增
大，转速降增大，特性曲线变软。
14
3.4
直流电动机的机械特性
直流电力拖动习题
直流电力拖动习题一、单项选择题1. 他励直流电动机若电枢电压、主磁通和负载转矩不变时，在电枢电路中串联一个阻值适当的电阻，则转速，电枢电流和反电动势的变化应该是（）A . 转速上升，电枢电流变小，反电动势增大B . 转速不变，电枢电流变小，反电动势不变C. 转速下降，电枢电流不变，反电动势降低D. 转速上升，电枢电流变大，反电动势增加2. 有一台直流电动机，满载起动电流为1100A，半载起动时，起动电流为（）A. 1100AB. 550AC.4400AD. 不确定3．直流电动机的电气制动方式有四种，为了准确可靠地实现停车，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动4．直流电动机的电气制动方式有四种，为了在可逆系统中能迅速反转，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动5.在额定励磁时，电源电压降低，直流电动机的理想空载转速将（）A增大 B . 无法确定 C.不变 D.减小6.下面关于直流电动机械特性的描述中, （）是错误的A. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度和电磁转矩之间的函数关系B. 直流电动机的机械特性包括固有特性和人为特性C. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度与负载转矩之间的函数关系D. 他励直流电动机的机械特性曲线近似为一条下降的直线7. 电力拖动系统中电磁转矩大于负载转矩时，系统将（）A . 加速运行B . 减速运行C. 稳速运行D. 速度变化不确定8. 直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间二、填空题1．有一台他励直流电动机UN=110V，Ra=0.1Ω，IN=125A，当电动机直接起动时，满载起动电流Ist= ，半载起动起动电流Ist= 。
2.恒转矩调速适用于___________负载，恒功率调速适用于_____________负载。
3.当直流电动机的转速值超过______________时，出现回馈制动。
电力拖动答案
1、直流电机的绕组有叠绕组、波绕组和混合绕组三种。
2、并励发电机自励的三个条件是：(1)：磁极铁芯中要有剩磁；(2)：励磁磁动势与剩磁方向一致；(3)：励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
3、他励直流电动机带负载运行，电源电压与负载电流均维持不变，若转速上升20%，则当磁路线性时，励磁电流是原来的5/6倍。
U≈Ea=Ceфn （n↑20%）4、感应电动机运行时可定义转差率s，根据s的不同可以确定其三种工作状态,其中，当s>1时工作于电磁制动状态,当0<s<1是工作于电动运行状态。
5、感应电机在实际应用中，根据其自身特点，可以从三方面进行调速，即：(1)：改变极对数；(2)改变电源频率f1 ；(3改变转差率。
6、在研究电机磁路问题时，若沿着回线L，磁场强度H的方向总在切线方向、其大小处处相等，且闭合回线所包围的总电流是由通有电流i的N匝线圈所提供，则常用的安培环流定律可表达为：○1HL=Ni 。
7、从空间和时间两方面来看单相交流绕组基波磁动势的变化规律为，空间上：位置固定，正弦分布，时间上：幅值按正弦规律变化。
三相对称绕组通以三相对称交流电，产生的基波合成磁动势的旋转速度可以表达为：60f/P 。
8、感应电机运行时的转子反应是指转子磁动势对电子磁动势的影响。
9、根据磁路的基尔霍夫第二定律，沿任意闭合磁路的磁动势恒等于各段磁路磁压降的代数和。
10、在他励直流发电机中，随着负载的增加，输出电压将稍微下降。
这是由交轴电枢反应的去磁效果和电枢电阻压降增加造成的。
11、直流电机按照其励磁方式不同，分为他励式，并励式，串励式，复励式。
12、感应电机按照其转子结构不同，分为鼠笼式和绕线式感应电机。
13、电动机按所接的电源种类不同，可分为直流电机和交流电机。
14、直流电动机电磁制动的实质是让电动机产生与转子旋转方向相反的转矩。
它有三种电磁制动方法，分别为能耗制动、反接制动、回馈制动。
15、对于三相4极50Hz感应电机，当额定转速为1550r/min时，其额定转差率为0.03 ，转子电路的频率为 1.5 Hz，转子磁动势相对于转子的转速为50r/min，转子磁动势相对于定子的转速为1500 r/min。
电机原理与拖动——第三章直流电动机电力拖动2
电枢由晶闸管整流供电的直流调速系统示意图
晶闸管励磁的发电机-电动机机组调速系统 晶闸管励磁的发电机 电动机机组调速系统
(3)机械特性方程 机械特性方程
U0 --整流电压 整流电压 R0 -- 整流装置内阻
调压调速时的机械特性
(4)调压调速特点 调压调速特点 1) 调速范围广； 调速范围广； 2) 调速平滑性高； 调速平滑性高； 3) 设备投资大； 设备投资大； 4) 采用可控硅直流电源时效率高，采 采用可控硅直流电源时效率高， 用机组时效率较低。 用机组时效率较低。
3.3
他励直流电动机的调速
1.可以采用的调速方法： 可以采用的调速方法： 可以采用的调速方法 机械方法；电气方法；机械电气配合方法。 机械方法；电气方法；机械电气配合方法。 2.电气调速方法： 电气调速方法： 电气调速方法 由转速调节特性来看: 由转速调节特性来看
欲改变电动机的转速， 欲改变电动机的转速，可以改变电枢端电 包括改变U 和改变R 压 Ua （包括改变 和改变 )，或改变励磁 实现。 磁通 Φ 实现。
2.降低电源电压 降低电源电压
使用的可调直流电源有： 使用的可调直流电源有： (1)晶闸管整流装置； 晶闸管整流装置； 晶闸管整流装置 (2)电动机 发电机机组。 电动机-发电机机组 电动机 发电机机组。 容量较大时用机组作为可调直流电源， 容量较大时用机组作为可调直流电源，而用 晶闸管装置调节发电机G的励磁电流 的励磁电流。 晶闸管装置调节发电机 的励磁电流。
静差率与调速范围的关系： 静差率与调速范围的关系：
静差率与调速范围是互相联系的两项指标， 静差率与调速范围是互相联系的两项指标，系统 决定于低速特性的静差率。 可能达到最低速 nmin 决定于低速特性的静差率。
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《电拖》直流电力拖动部分
1、电力拖动系统的原动机是___。
a)电动机 b)发电机 c)水轮机 d)汽轮机
2、直流电动机的固有机械特性是一条略向下倾斜的___线。
a)双曲 b) 曲 c)直
3、改变直流电动机电枢回路电阻，可得到一簇___不变、___随电阻增大而增大的人为特性。
a) n 0 b)斜率
4、改变直流电动机端电压,可得到一簇___不变、___随电压下降而减小的人为特性。
a) n 0 b)斜率
5、当改变直流电动机励磁电流时，机械特性的n 0是___的，斜率是___的。
a)不变 b)可变
6、电力拖动系统稳态运行时, T L ___T ，故稳态工作点为负载特性与电动机机械特性的交点。
a)大于 b)小于 c)等于
7、如图电力拖动系统___点是稳定运行点,___点是不稳定运行点。
a)A b)B
8、设T= T L 处,转速为n A ，则当扰动使拖动系统n>n A 时,T 应___ T L.
当扰动使拖动系统n<n A 时, T 应___ T L, 系统才能稳定运行。
a)等于 b)大于 c)小于
9、电力拖动系统稳定运行的充要条件是:在T= T L 处,___。
a)L
dT dT
dn dn = b) L
dT dT
dn dn < c) L
dT dT
dn dn >
10、直流电动机起动时，为了产生尽可能大的起动转矩，应把励磁电流调至 。
a)最大 b)最小
11、直流电动机直接起动电流可以达到额定电流的 倍。
a)4~7 b)10~20
12、当电动机的电磁转矩T 与转速n 同向时,运行在___状态；反向时,运行在___状态。
a)电动 b)制动
13、能耗制动的特点是___；反接制动的特点是___；回馈制动的特点是___。
a)|n|>|n 0| b)U=0 c)n 与n 0反向
14、能耗制动机械特性在第___象限；电压反接制动机械特性在___象限；转速反向（电动势反向）反转制动机械特性在___象限；回馈制动机械特性在___象限；电动状态机械特性在___象限。
a)一、三 b)二、四 c)二 d)四
15、利用U
n C e φ=－a
e T R T C C φφ或a a e U I n C R -=Φ公式计算转速时,若为反向回馈制动运行,U 应代入
___,T 或I a 应代入___；若为正向能耗制动过程, U 应代入___,T 或I a 应代入___；若为电压反接制动过程, U 应代入___,T 或I a 应代入___；若为转速反向（电动势反向）反接制动运行, U 应代入___，T 或I a 应代入___；则计算出来的结果n 依次为___,___,___,____。
a)正值 b)负值 c)零
16、利用c a a e U C n R R I -Φ=-公式计算制动电阻R c 时,若为正向能耗制动过程, U 应代入___,I a 应代
入___,n 应代入___；若为反向回馈制动运行,U 应代入___,I a 应代入___, n 应代入___；若为电压反接制动过程,U 应代入___,I a 应代入___,n 应代入___；若为转速反向（电动势反向）反接制动运行, U 应代入___,I a 应代入___, n 应代入___。
a)正值 b)负值 c)零
17、若直流电动机原运行在电动状态，要实现电压反接制动是___，转速反向（电动势反向）反接
制动是___。
a)令电机转速反向 b)令n 0反向
18、直流电动机只有在拖动___性负载时,才有可能进入转速反向（电动势反向）的反接制动运行。
a)位能 b)反抗
19、电气调速时,负载特性___,电动机机械特性___。
a)变化 b)不变
20、调速是用改变电动机参数的方法,使电力拖动系统运行在电动机___机械特性上。
a)同一条 b)不同的
21、电气调速方法是改变___的方法。
a)负载特性 b)扰动 c)电动机机械特性
22、直流电动机电枢回路串电阻调速是 ；降压调速是 ；弱磁调速是 。
a) 从n N 向下调 b) 从n N 向上调
23、直流电动机要改变转向，应___。
a)单独改变电枢电流或励磁电流方向 b)同时改变电枢电流与励磁电流的方向
《电拖》直流电力拖动部分答案
1.a
2.c
3.a,b
4.b,a
5.b,b
6.c
7.a,b
8.c,b
9.b 10.a 11.b
12.a,b 13.b,c,a 14.b,c,d,b,a 15.b,a,c,b,b,b,a,a,b,a,a,b
16.c,b,a,b,a,b,b,b,a,a,a,b 17.b,a 18.a 19.b,a 20.b 21.c
22.a,a,b 23.a
作业：1.3 1.4 1.21 1.29 1.30 1.31 1.33 1.34 1.35 3.28 3,29
3.31 3.32 3.36 3.37 3.38 3.40 3.41 3.42。