第一章直流电机习题答案

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ElectricMachinery电机学英汉双语教学课件ppt作者刘慧娟习题答..

第一章直流电机习题参考答案2、一台直流电动机，已知额定功率P N =17kW ，U N =220V ，n N =1500r/min ，ηN =0.85，试求该电动机的额定电流I N 、额定输入功率P 1各为多少？答：A U P I kW P P NN NN91.902011====η 3、一台直流发电机，已知额定功率P N =100kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，试求该发电机的额定电流I N 为多少？答: A U P I NNN 78.434==16、一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通Φ=3.5×10-2Wb ，总导体数N =157，求：(1)当电机转速为1200r/min 时，电机的空载电动势为多少？答：V n N E p a n a pN E A A 9.10960,,60=Φ==Φ=所以，又因为是单叠绕组(2)当每条支路电流为50A 时，电机的电磁转矩为多少？答：m N a I N T p a I a pN T a ⋅=Φ⋅⋅==Φ=17522,,2ππ所以，17、一台并励直流电动机，已知U N =220V ，I N =80A ，R a =0.1Ω，额定励磁电压U f =220V ，励磁绕组电阻R f =88.8Ω，电刷接触压降为2V ，附加损耗为额定功率的1％，ηN =0.85，试求： (1)电动机的额定输入功率为多少？ (2)电动机的额定输出功率为多少？ (3)电动机的总损耗为多少？ (4)电枢回路的铜耗为多少？ (5)电动机的附加损耗为多少？(6)电动机的机械损耗与铁耗之和为多少？答：kWp p p P p p P p p kWp p kWI U R I p A I I I kWp p P kWI U p kW I U p cua f cu m Fe N a b a a cua f N a N N N N N N N 189.1)6(1496.0%1)5(756.0,52.778.8822080)4(64.2)3(96.14)2(6.17)1(211=−−−=−−=+=⋅==Δ+==−=−==−=====ΔΔΔ∑∑∑η18、一台并励直流发电机，已知P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.921Ω，励磁绕组电阻R f =177Ω，2△U S =2V ，铁耗和机械损耗之和为313.9W ，附加损耗为60W ，试求： (1)电机额定负载时的输入功率为多少？ (2)电机额定运行时的电磁功率为多少？ (3)电机额定运行时的电磁转矩为多少？ (4)电机额定运行时的效率为多少？答：81.0)4(42.46602)3(045.7)()2(419.706.03139.0299.0746.06299.0746.039.272306000177230)1(1122==⋅==Ω==Δ++===++++=+++++=+====Δ+==+=+=+=Δ∑P P mN nP P T kWI U R I U I E P kWP P P P P P P P P kW R U P kWUI R I P A U P R U I I I NMN M M a a a N a a M mec Fe f cu N N fNf a a a cua N N f N N f a ηπ 19、一台并励直流发电机，已知P N =90kW ，U N =230V ，R a =0.04Ω，励磁绕组电阻R f =60Ω，铁耗和机械损耗之和为2kW ，附加损耗为额定功率的1％，试求： (1)电机额定负载时的输入功率为多少？ (2)电机额定运行时的效率为多少？答：893.0)2(82.100;04.72,88.0,14.395)1(122122===∑+==Δ+====+=+=P P kW P P P kW I U R I P kW R U P A I UU P I I I a b a a Cu f N f fN N N f N a η20. 一台8极，25- kW ，120V 的直流发电机，其电枢绕组为单叠绕组，电枢绕组有64个线圈，每个线圈16匝，电机的额定转速为2400r/min 。

课后习题答案- 电机与拖动- 刘锦波

l = [2 × (100 + 80) − 6] = 354mm = 0.354m
铁心内部的平均磁密为:
Bav
=
Φ A
=
1 × 10 −3 0.8 ×10−3
= 1.25T
查图 1.9 所示的磁化曲线得相应的磁场强度为: H = 400 A / m ，于是可得磁路所需的励磁安匝为
Fi = Hl = 400 × 0.354 = 141.6A 忽略气隙处的边缘效应，则气隙内的磁通与铁心相同，于是有：
Bδ
=
Φ Aδ
=
1 × 10 −3
20 ×10−3 × 40 ×10−3
= 1.25T
Hδ
=
Bδ μ0
=
1.25 4π ×10−7
= 9.947 ×105 A / m
Fδ = Hδ δ = 9.947 ×105 × 6 ×10−3 = 5968.2A 该磁路所需总的磁势为
Ff = Fi + Fδ = 141.6 + 5968.2 = 6109.8A 励磁线圈中所需的励磁电流为
80
100 60
B（T）
40
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
o
200 400 600 800 1200 H ( A ⋅ m−1)
(a)
(b)
图 1.9 习题 1.2 图
解：忽略铁心的叠片系数,则铁心的截面积为
A = 20 ×10−3 × 40 ×10−3 = 0.8 ×10−3 m2
3
铁心磁路的平均长度为
∫ 心中感应电势并产生涡流，从而引起铁心发热。由 ph = Kh f HdB = Ch fBm2V 可

电机及电力拖动

《电机及电力拖动》习题第一章直流电机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？2.一直流电动机，已知P N=13kw，U N=220V，n N=1500r/min，η=0.85，求额定电流I N。

3.一直流发电机，已知P N=90kw，U N=230V，n N=1450r/min，η=0.89，求额定电流I N。

4.一台p对极的直流发电机，若将电枢绕组由单叠改为单波（导体数不变），问额定电压、额定电流和额定功率如何变化？5.计算下列各绕组的节距y1、y2和绘制绕组展开图，安放主磁极和电刷，并求出支路对数。

1）单叠绕组2p=4，S=K=18；2）单波绕组2p=4，S=K=19。

6.一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通φ=3.5×102 wb，电枢总导体数N=152，求当转速n=1200r/min时的空载电动势E。

若改为单波绕组，其他条件不变，则当空载电动势为210V时，发电机转速应为多少？若保持每条支路的电流I=50A不变，求电枢绕组为单叠和单波时，发电机的电磁转矩T em各为多少？7.什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应的性质是什么？对电动机呢？8.什么叫换向？为什么要改善换向？改善换向的方法有哪些？9.说明装置换向极改善换向的原理，一发电机改作电动机或转向改变时，换相极绕组是否需要改接？为什么？10.一台4极80kw、230V、930r/min的并励发电机，在75℃时的电枢回路电阻R a=0.0259Ω，励磁绕组电阻R f=22.8Ω，额定负载时励磁回路串入调节电阻R pf=3.5Ω，电刷压降2ΔU b=2V，铁耗和机械损耗p fe+pΩ=2.3kw，附加损耗p s=0.05PN。

求额定负载时，发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩和效率。

11.一台并励直流电动机，在额定电压U N=220V，额定电流I N=80A的情况下运行，75℃的电枢电阻R a=0.01Ω,电刷接触压降2ΔU b=2V，励磁回路总电阻R rf+R pf=110Ω，附加损耗p s=0.01PN，效率η=0.85。

电机学第一到四章自测题参考答案

第一章自测题参考答案（一）填空题l．直流电动机的电枢电动势与电枢电流的方向担豆，电磁转矩与转速的方向相同。

2．直流发电机的电枢电动势与电枢电流的方向担显，电磁转矩与转速的方向相反。

3．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值。

4．直流发电机和直流电动机除能量转换关系不同外，还表现于发电机的电枢电动势Ea比端电压U大；而电动机的电枢电动势Ea比端电压U小。

5．电机的电磁功率是指机械功率与电功率相互转换的那一部分功率，所以电磁功率P em的表达式既可用机械量T em来表示，也可用电量E a I a来表示。

6．直流电动机的电磁转矩是由每极气隙磁通量和电枢电流共同作用产生的。

7．直流电动机电枢反应的定义是电枢磁动势对励磁磁动势的作用，当电刷在几何中性线上，电动机产生交磁性质的电枢反应，其结果使气隙磁场发生畸变和对主磁场起附加去磁作用，物理中性线朝电枢旋转相反方向偏移。

8．并励直流发电机的外特性曲线下降的原因有（1）随着负载的增大，电枢反应去磁作用增强，使电枢电动势E a下降；（2）负载增大，电枢绕组电阻压降I a Ra增大，导致U下降；（3）当由（1）和（2）原因引起U减小，致使I f减小，磁通中减小，E a进一步下降，导致端电压U进一步下降。

（二）判断题l．一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励。

（×）2．一台直流发电机，若把电枢固定不动，电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。

（√）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。

（×）4．直流发电机正常运行时，由于主磁通既交链电枢绕组又交链励磁绕组，因此主磁通在这两个绕组中均感应电动势。

（×）5．一台接到直流电源上运行的直流电动机，换向情况是良好的。

如果改变电枢两端的极性来改变转向，换向极线圈不改接，则换向情况变坏。

自动控制系统第一二章习题解答

习题课N N NN N NN N n D n n D s c s n s n D n n n n n S n n D ∆+∆=↓⇒↓=∆-∆=∆+∆=∆==D s n )1(N min 0min maxkn C I R n op e d op +∆=∆=∆∑1n cl opcl op op cl op D k s s ks n n )1(D 1s cl cl 00+==+== e s p C K K k α=第一章闭环控制的直流调速系统1－1 为什么PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM —电动机系统（1）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。

（2）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。

（3）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。

（4）无需加电抗器，主回路电磁时间常数TL 小。

1-4 11135148515150151500min 0max 0min max ==--=∆-∆-==N N n n n n n n D1-694.116311513011113.4831168301151n 1111n ns 11)1( D )1(11n n 1n 1n 1212cl121212cl2cl12112122cl21112cl2cl12cl21cl1==++=++==⨯=⨯++=∆++=∆++=∆∆=++=+=+=++=∆∆+∆=∆+∆=∆k k D D k k n k k s k k D D D k D k D k k k n k n cl cl cl cl cl opop cl op op1-5某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min ，要求系统的静差率，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？解7.31106.310011min /06.302.0102.01501min min 0min max =-=-∆∆=+∆=∆=-⨯=-=∆∆+∆=∆==cl op op cl N NN N n n K Kn n r s s n n n n n n n S n n D 1－7 某调速系统的调速范围D=20，额定转速nN ，=1500r/min,开环转速降落为240r/min ，若要求系统的静差率由10%减少到5%，则系统的开环增益将如何变化？解； s=0.1时，8.27133.82401min /33.8)1.01(201.01500)1(=-=-∆∆==-⨯⨯=-=∆cl op N N n n K r s D s n n S=5%时，8.59195.32401min /95.3)05.01(2005.01500)1(=-=-∆∆==-⨯⨯=-=∆cl op N N n n K r s D s n n 1-10 有一V-M 调速系统，电动机参数为：,35k ,5.1R ,2.1R m in,/r 1500n ,A 5,12I ,V 220U ,KW 2.2P S REC s N N N N =Ω=Ω=====要求：（1）计算开环速降和调速要求所允许的闭环速降。

船舶电气题库解答(第一章直流电路)

船舶电气题库与解答第一章直流电路第一节直流电路基本概念1. 不论电路如何复杂，总可归纳为由电源、______、中间环节三部分组成。

A ．电阻 B ．电容 C ．电感 D ．负载答：不论电路如何复杂，总可归纳为三个部分：电源、负载、中间环节。

其中电源是提供电能的装置，负载是取用电能的装置，中间环节起传递、分配和控制电能的作用。

(选D)2. 0.05 mA=______A=______μA 。

A ．50/5⨯10-5B ．5⨯10-5 /5C ．5⨯10-3/50D ．5⨯10-5/50答: 1安培（A ）=103毫安（mA ）=106微安（μA ），同样：1伏特（V ）=103毫伏（mV ）=106微伏（μV ）。

（选D ）3. 1 A=______。

A ．1C s 1 B ．1V W 1 C ．1V J 1 D ．1W V1答：因为UI P =，所以UPI =，电流单位是安培（A ），功率单位是瓦特(W)，电压单位是伏特(V)，所以VWA 111=。

(选B)4. 描述单位时间内通过导体某横截面的电荷多少之物理量及其国际标准单位分别是______。

A ．电量，库仑 B ．电流，安培 C ．电量，安培 D ．电压，伏特答：这是电流大小的定义，电流又叫电流强度,简称电流。

电流大小定义为（等于）单位时间内通过某横截面的电荷量，单位：安培。

（选B ）5. 电流的实际方向与产生这一电流的电子运动方向______。

A ．相同B ．相反C ．超前90°D ．在直流电制中，相反；在交流电制中，相同答：我们规定正电荷的运动方向（或者负电荷运动的反方向）为电流的实际方向，所以，电流的实际方向与电子的运动方向相反。

（选B ）6. 请判断下列各说法，正确答案是______。

（1）人们习惯以正电荷的运动方向作为电流的参考方向；（2）人们习惯以负电荷的运动方向作为电流的参考方向；（3）人们习惯以正电荷的运动方向作为电流的实际方向。

电机与拖动技术大连理工大学课件和答案第1章

第三步：画换向片，按顺序编号。用小方块代表各换向片，换向片与电枢同周长，换向片的编号也是按顺序从左向右并以第一元件上层边所连接的换向片作为第一换向片号。
第四步：排列、连接绕组。根据各节距按规律排列连接。
第五步：放置主磁极。主磁极应N、S极交替地、均匀地放置在各槽之上，每个磁极的宽度约为0.7倍的极距。
y1

Z 2p

8 2

4
合成节距： y=yk=1
按照上述步骤绘制单叠绕组的展开图，如图所示。
单叠绕组的并联支路图
画出元件的连接及有关的换向片和电刷，就成了绕组的并联支路图。并联支路图，就是绕组的电路简图
单叠绕组的特点
（1）y=yk=1 （2）2a=2p （3）同一个主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，有几个主磁极就有几条支路；（4）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势；（5）电枢电流等于各并联支路电流之和
组 10．电枢铁芯 11．底脚
图1-3 换向极结构 1．换向极铁芯 2．换向极绕组
图1-4 电刷盒装配 1．刷盒 2．电刷 3．铜丝辫 4．压紧弹簧
图1-5 电枢铁芯冲片
图1-6 直流电机换向器
图1-6 直流电机换向器
1.1.2 直流电机的基本原理
1、直流发电机工作原理
右图为直流发电机的物理模型， N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。
把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。如右图。

《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。

第一章直流电机练习参考答案

第一章直流电机练习一、判断题（对的打√，错的打×）1、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。

（×）2、在直流电动机的调速中，当调节器为PI调节时，表现为转速无静差。

（√）3、直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作，通过的磁通是不变的，因此完全可以用整块的磁材料构成，不必用硅钢片叠成。

（×）4、降压调速适用于并励直流电动机。

（×）5、机械特性表征转速和电磁转矩的关系，直流电动机的机械特性是一条直线。

（×）6、在直流电动机起动时，采用电枢串电阻起动，在起动中过程为了快速起动和减小电阻引起的损耗，必须将电阻直接切除掉。

（×）7、一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10% ，则发电机的端电压升高10%。

（×）8、使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。

（×）9、换向器是直流电机特有的装置。

（√）10、直流发电机线圈中的感应电势是交变的。

（√）二、填空题1、直流电动机的调速方法有：1）改变电枢两端电压调速、2）改变励磁磁通调速、3）电枢回路串电阻调速等三种。

2、改变直流电动机旋转方向的方法有：（1）将电枢两端电压极性反接，使电枢电流方向改变；（2）将励磁电源电压反接，使励磁电流方向改变。

3、直流电动机按照电枢绕组和励磁绕组的联接方式不同可分为：他励、串励、并励和复励电动机。

4、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反，因此电磁转矩为阻转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相同，因此电磁转矩为驱动转矩。

5、直流电动机正处于运行状态，若想改变它的旋转方向，可用的方法有通过改变电枢两端电压极性，而改变电枢电流方向，实现反转和带位能性负载时，通过倒拉方式实现反转。

6、直流发电机的电磁转矩与电机转子方向相反。

（相同/相反）7、并励直流发电机在原动机转向改变后，电枢两端不可以产生感应电势。

习题册参考答案-《电工与电子技术基础(第三版)习题册》-A07-0246.docx

第二部分《电工与电子技术基础》（第三版）练习题参考答案第一章直流电路1§ 1电路的基本概念一、填空题1．电流、电源、负载、控制装置、连接导线2．电源、负载、车架、电动机、金属机体3．电路原理、方框、印刷电路4．原理图、连接关系、实际大小、相互之间的位置关系5．矩形框、箭头、直线6．印刷电路7．搭铁二、判断题1.√2．√三、选择题1．（ B） 2 ．（ A）四、名词解释（本答案仅作参考）1．通路也称闭路，它是指电流从电源的正极沿着导线经过负载最终回到电源的负极，电流形成闭合路径。

这是电路的正常工作状态。

2．断路也称开路，它是指电路某处因某种需要或发生故障而断开，不能构成回路，此时电路中的电流为零。

3．指电路中的某元器件因内部击穿损坏或被导线直接短接等原因，电流未经该元器件或负载，直接从电源正极到达负极的现象。

短路通常是一种不正常现象，应尽量避免。

五、简答题1．电路图是指将电路中各元器件用图形符号表示，并用引线连接而成的关系图。

2．电路图能让我们简洁、直观地表达和了解电路的组成，便于分析电路的工作原理和1性能，便于电路的设计和安装。

现在，人们更可以借助计算机辅助设计，或进行虚拟的电路实验，更是极大地提高了工作效率。

3．从根本上说，方框图也是一种原理图。

不过它不是像原理图那样详细地绘制了电路中全部的元器件符号以及它们之间的连接方式，而只是简单地将电路按照功能划分为几个部分。

各部分用一个方框来代表，在方框中加上简单的文字或符号说明，方框间用直线或带箭头的直线连接，表示各个部分之间的关系。

1§ 2电流、电压及其测量一、填空题1．电荷有规则的定向移动称为电流。

2．电荷量、安培、安、 A3．直流、直流、DC4．稳恒直流5．脉动直流6．交变、交流、 AC7．直流电流表、直流电流、+、－8．交流电流表、交流电流、直流电流表、直流电流、串9．电压、 Uab10．伏特、 V11．电位、大地12．电动势、 E、伏特13．交流电压表、交流电压、直流电压表、直流电压14．化学能、电能、直15． 200 ～ 60016．存在于燃料与氧化剂中二、判断题1．×2．√3．√4．√5．×6．×2三、选择题1．（A） 2 ．（C） 3 ．（A） 4 ．（B）四、简答题1．电源的作用与水泵相似，它不断地将正电荷从电源负极经电源内部移向正极，从而使电源的正、负极之间始终保持一定的电位差（电压），这样电路中才能有持续的电流。

电机学(英汉双语)习题答案

第一章直流电机习题参考答案2、A I kWP N 91.90201== 3、 A U P I NN N 78.434== 16、(1)V E A 9.109= (2)175N·m17.(1)17.6kW (2)14.96kW (3)2.64kW (4)756W (5)149.6W (6)1189W18、(1)7419W (2)7045W (3)46.42 (4)81%19、(1) 100.82kW (2) 0.89320. (1) 0.00146Wb (2) 26.044A (3)99.14N·m (4) 0.176Ω21(1)54.11Nm (2)59.31Nm (3)0.86 (4)3111r/min22、1485r/min, 65.7Nm23、(1)1370r/min (2)21.8kW (3)152Nm24、(1)瞬间电流8.02A ，稳定电流41.1A ，转速1000r/min(2)瞬间电流-233.9A ，稳定电流41.1A ，转速689r/min(3)瞬间电流92A ，稳定电流45.67A ，转速1651r/min25.(a)106.5V , (b)13.1A (c)7.62 N.m; n’=1283r/min26. (a)90.5V , (b)163.3A (c)80.6 N.m; n’=2030r/min27. (a)1039r/min (b)760r/min29(1)1539.4r/min (2)15.37N·m (3)1520 r/min (4)2.68A30(1)额定运行时的电磁转矩67.5N·m 、输出转矩63.7N·m 和空载转矩3.8N·m 。

(2)理想空载转速1667r/min 和实际空载转速1652r/min 。

(3)当电枢端电压为额定电压的一半时电动机稳定时的转速669r/min 和电枢电流53.4。

电工学复习答案

第一章直流电路1、理想电压源的（ b ）由外电路决定；理想电流源的（ a ）由外电路决定。

（a ）两端电压（b ）输出电流（c ）两端电压和输出电流 2、图示电路中，提供功率的电源是( b )。

(a)理想电压源(b)理想电流源 (c)理想电压源与理想电流源RU 6VS提示：功率小于零的为提供功率的电源3、图示电路中产生功率的元件是电流源。

4、图示电路中，当R 1增加时，电压U 2将( c )。

(a)变大(b)变小(c)不变25．在下图电路中，E =2V , R =1Ω 。

当U 为1V 时，求I 。

解：UR=U-E=1-2=-1V I=UR/R=-1A6、对具有b 条支路n 个结点的电路，应用基尔霍夫电流定律只能得到（ n-1 ）个独立方程；再应用基尔霍夫电压定律又能得到（ b-(n-1) ）个独立方程。

7、在图示电路中，E =16V ， R 1 = R 2 = R 3 = R 4；Uab = 10V 。

除去理想电压源后U ab =?abU解：（提示：利用叠加原理，分析各个电源在电阻R3除去理想电流源后（如右图所示） U ab = 16/4=4V则除去理想电压源后 U ab = 10－4=6V8、图示电路中，已知：U S = 8V ，I S1= 2A ，I S2= 4A ，R 1= 4Ω，R 2= 5Ω，R 3= 6Ω。

用戴维南定理求电流I ，说明电压源是发出还是吸收功率，并计算其数值。

S 2解：断开R 3支路，求开路电压U OCBS 2U OC =U AB = －R 1(I S2－I S1)－R 2I S2= -28V ；再求等效电阻R 0 = R AB = R 1+R 2 = 9Ω画出等效电路U B3S根据等效电路求 A .R R U U I OCS 4230=+-=电压源P = -U S I = -19.2W 发出功率第二章正弦交流电路1、已知某正弦电压在t =0时为220V ，其初相位为30o ，则它的有效值为（ 311.1 ）V 。

电机与拖动-(许晓峰-)-课后答案

第一章直流电动机1.6 答：电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或相邻两个电刷，并联支路数减少一半，电枢电流将减少一半。

电枢绕组为单波绕组时，并联支路数不受影响，电枢电流不变，但每个电刷通过的电流将增大，致使换向困难1.7 答：感应电动势〔参见图1.3〕。

电刷两端得到总的感应电动势为零。

1.8 答：由Tem=CTΦIa知：对于已制造好的直流电机，其电磁转矩与电枢电流和气隙磁通的乘积成正比。

可用左手定那么判断电枢导体的受力方向，从而确定电磁转矩的实际方向。

对于直流发电机而言，电磁转矩为制动转矩，与转子转向相反；而对于直流电动机而言，电磁转矩为驱动性质，与转子转向一样。

1.14 答：并励直流发电机正转时能自励，反转时那么不能自励。

如果把并励绕组两头对调，且电枢反转，此时能自励。

1.15 答：换向元件里合成电动势∑e为零时, 换向元件里的换向电流随时间线性变化，这种换向称为直线换向。

直线换向时不产生火花。

换向过程中换向元件里的合成电动势大于零，使换向电流变化延缓，不再是线性的，出现了电流延迟现象，这时的换向称为延迟换向。

延迟换向时电刷下产生电火花。

1.16 解：额定电流：AAUPINNN48.4323010103=⨯==额定负载时的输入功率：kWkWNNPP76.1185.0101===η1.17解：额定负载时的输入功率：k Wk WNNPP48.2083.171===η图1.3 题1.7图额定电流：1.18 解：〔1〕绕组节距计算41515424222121=-=-====-=±=y y p Z y y y ykε〔2〕绕组展开图如图1.4所示〔采用右行短距绕组〕〔3〕并联支路数如下：422===a ，p a54141921=+=±=εp Z y1.19解：〔1〕绕组节距计算54141921=+=±=εp Z y45992119112=-=-==-=-==y y yy p K y k图1.4 题1.18图〔2〕绕组展开图如图1.5所示〔采用左行长距绕组〕〔3〕并联支路数如下：22=a1.20 解：〔1〕n=1500r/min 时V V a pN nn e aC E20915001.2360398360102=⨯⨯⨯⨯⨯===-ΦΦ〔2〕n=500r/min 时V V a pN nn e aC E65.695001.2360398360102=⨯⨯⨯⨯⨯===-ΦΦ1.21 解：〔1〕电枢绕组为单叠绕组 a=3m N m N a pN I I C T a a T em ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ=-31.13101.2314.3239832102π〔2〕电枢绕组为单波绕组 a=1m N m N a pN I I C T a a T em ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ=-93.39101.2114.3239832102π1.22 解：〔1〕额定电流A A U P I N NN 91.7323017103=⨯==-图1.5 题1.19图〔2〕电枢电动势V V a pN n n C EN N e a241150003.1160468260102=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ=-1.23 解：〔1〕发电机运行时电枢电动势: ()VV IR U E aNaNa7.2457.151230=⨯+=+=又nC E NeaΦ=所以20007.245==ΦnE C Na F e励磁电流:A R U IfN fN610230==〔2〕电动机运行时电枢电动势：A V ，U II aNa 7.15220===又()V V U I R E aNaa3.2047.151220=⨯-=-=所以nn E C DDa D e V 3.204==Φ励磁电流:A URIffD610220==因为()IIC C fDfNDeFe//=ΦΦ所以得6102206102303.20420007.245=nDm in /1738r n D=1.24 解：〔1〕额定负载时电枢电动势：()V V U I R E aNaa5.2007526.0220=⨯-=-=因为额定负载时电磁功率：W W I E P aNaem5.15037755.200=⨯==所以额定负载时输出功率：()()WW PP P P P P m ecFeemem5.1244825895.1503702=-=+-=-=所以额定负载时输出转矩为mN m N PT ⋅=⋅⨯=Ω=93.11860/210005.1244822π〔2〕励磁电流A A RU IfN fN42.291220===所以输入功率：()()KW KW I I U P fNaNN03.1742.2752201=+⨯=+=所以额定效率：73.003.1745.1212===P P η1.25 解：〔1〕额定负载时电枢电动势：()V V U I R E aNaa75.1904565.0220=⨯-=-=额定负载时电磁转矩：W W IE P aNaem75.85834575.190=⨯==额定负载时电磁功率：N m N n P PTNem Nemem⋅=⋅⨯==Ω=82.7860/1040275.858360/2ππ额定励磁电流：A A RU IfN fN1.1200220===〔2〕电源电压降为U=160V 时的励磁电流AA URIff8.0200160===所以10401580==ΦnEC Ne电枢电动势：n neC E a 1040158=Φ='电枢电磁功率：I IEP aaan 1040158='=对应电磁转矩：Am ，N n n P T I T I a em a33.5482.786021040158=⋅==⨯=Ω=得π()V V U R I Eaaa68.12465.033.54160=⨯-=-='()m in /820m in /104015868.124r r n CEea =⎪⎭⎫ ⎝⎛=Φ'=1.26 解：〔1〕电枢电动势：()V V U R I ENNN aN200405.0220=⨯-=-= 2.01000200===Φn EC NaNNe电枢电流Ia=20A 时，()V V U R I E aaNa210205.0220=⨯-=-=所以n n EC ae210==Φ由磁路不饱合，所以()IICC aNeNe=ΦΦ所以m in/210020402102.0r n ，n ==〔2〕电枢电流Ia=20A 时，电磁功率W W P I E aa420020210=⨯==电磁转矩：mN m N P T ⋅=⋅⨯=Ω=1.1960221004200π。

电力拖动与运动控制系统第一章课后答案

1-2有一V-M 调速系统，电动机参数为：PN=2.5kW ，UN=220V ，IN=15A ，nN=1500r/min,电枢电阻Ra=2Ω,整流装置内阻Rrec=1Ω，触发整流环节的放大倍数Ks=30。

要求系统满足调速范围D=20，静差率s ≤10%。

（1）计算开环系统的静态速降Δnop 和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl 。

（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构框图。

（3）计算放大器所需的放大倍数。

解：（1）（2）r V n I R U C N N a N e min/127.01500152220•=⨯-=-=()()min /33.354127.01512r C I R R ne N rec a op =+=+=∆ ()()m in /33.81.01201.015001r S D s n n N cl =-⨯=-=∆（3）1-7 某直流调速系统，其额定数据如下：60kW ，220V ，305A ，1000r/min ，Ra=0.05，电枢回路总电阻R=0.18 ，如果要求调速范围 D = 20，静差率s<= 5%，问开环系统能否满足要求？解：如果要求D=20，S<=5%，所以，开环不能满足要求。

54.41133.833.3431=-=-∆∆=cl op n n K 79.802.030127.054.41=⨯⨯==αs e p K KC K 205.0100005.0305220=⨯-=-=∴-=N a N a N N n R I U Ce CeR I U n min /8.267205.018.0305r Ce R I n N N =⨯==∆m in /63.2)05.01(2005.01000)1(r D s s n n N N =-⨯≤-=∆1-8 带电流截止负反馈的转速负反馈单闭环有静差调速系统，已知：最大给定电压Unm=15v 。

直流电机额定数据如下：30kW ，220V ，160A ，1000r/min ，Ra=0.1，电枢回路总电阻R=0.4 ，Ks=40。

自控原理习题答案(全)

普通高等教育“十一五”国家级规划教材全国高等专科教育自动化类专业规划教材《自动控制原理》习题答案主编：陈铁牛机械工业出版社1-11-21-3闭环控制系统主要由被控对象，给定装置，比较、放大装置，执行装置，测量和变送装置，校正装置等组成。

被控对象：指要进行控制的设备和过程。

给定装置：设定与被控量相对应给定量的装置。

比较、放大装置：对给定量与测量值进行运算，并将偏差量进行放大的装置。

执行装置：直接作用于控制对象的传动装置和调节机构。

测量和变送装置：检测被控量并进行转换用以和给定量比较的装置。

校正装置：用以改善原系统控制性能的装置。

题1-4答：（图略）题1-5答：该系统是随动系统。

（图略）题1-6答：（图略）题2-1 解：（1）F(s)=12s 1+-Ts T（2）F(s)=0.5)421(2+-s s（3）F(s)=428+⋅s es sπ（4）F(s)=25)1(12+++s s（5）F(s)=32412ss s ++ 题2-2 解：(1) f(t)=1+cost+5sint (2) f(t)=e -4t(cost-4sint)(3) f(t)=t t t te e e 101091811811----- (4) f(t)= -tt t te e e ----+-3118195214(5) f(t)= -tt e e t 4181312123--+++题2-3 解：a)dtdu u C R dt du R R c c r 22111=++）（ b)r c c u CR dt du R R u C R dt du R R 1r 12112111+=++）（ c) r r r c c c u dtdu C R C R dtu d C C R R u dtdu C R C R C R dtu d C C R R +++=++++）（）（1211222121122111222121 题2-4 解：a) G(s)=1)(212++s T T sT (T 1=R 1C, T 2=R 2C )b) G(s)=1)(1212+++s T T s T (T 1=R 1C, T 2=R 2C )c) G(s)= 1)(1)(32122131221+++++++s T T T s T T s T T s T T (T 1=R 1C 1, T 2=R 1C 2, T 3=R 2C 1, T 4=R 2C 2 )题2-5 解：(图略)题2-6 解：33)(+=Φs s 题2-7 解：a) ksf ms s +-=Φ21)(b) )()()(1))(1)(()(21221s G s G s G s G s G s +++=Φc) )()(1)())()(()(31321s G s G s G s G s G s ++=Φd) )()()()(1))()()(323121s G s G s G s G s G s G s -+-=Φe) G(s)=[G 1(s)- G 2(s)]G 3(s)f) )()()()()()()()()()(1)()()()()(43213243214321s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s +-++=Φg) )()()()()()()()(1)()()()(43213212321s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G s -+-=Φ题2-8 解：102310)1()()(k k s s T Ts k k s R s C ⋅++++⋅=1023101)1()()(k k s s T Ts k k s N s C ⋅++++⋅=1023102)1()()(k k s s T Ts s T k k s N s C ⋅++++⋅⋅⋅= 题2-9 解：)()()()(1)()()(4321111s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()(4321222s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()()()(432142121s G s G s G s G s G s G s G s R s C +=)()()()(1)()()(4321412s G s G s G s G s G s R s C += 题2-10 解：(1)3212321)()(k k k s k k k s R s C +=3212032143)()()(k k k s s G k k k s k k s N s C +⋅+= (2) 2140)(k k sk s G ⋅-= 题2-11 解：122212211111)()1()()(z z s T s T T C s T T s T k k s s m m d e L ⋅++⋅+++⋅=ΘΘ (T 1=R 1C, T 2=R 2C, T d =L a /R a , T m =GD 2R a /375C e C m )第三章习题答案3-1． s T 15=（取5%误差带） 3-2． 1.0=H K K=2 3-3．当系统参数为：2.0=ξ，15-=s n ω时，指标计算为：%7.52%222.0114.32.01===-⨯---e eξξπσs t ns 352.033=⨯==ξωs t n p 641.02.01514.3122=-⨯=-=ξωπ当系统参数为：0.1=ξ，15-=s n ω时，系统为临界阻尼状态，系统无超调，此时有：st ns 95.057.10.145.67.145.6=-⨯=-=ωξ3-4．当110-=s K 时，代入上式得：110-=s n ω，5.0=ξ，此时的性能指标为：%3.16%225.0114.35.01===-⨯---e eξξπσs t ns 6.0105.033=⨯==ξωs t n p 36.05.011014.3122=-⨯=-=ξωπ当120-=s K 时，代入上式得：11.14-=s n ω，35.0=ξ，此时的性能指标为：%5.30%2235.0114.335.01===-⨯---e eξξπσs t ns 6.01.1435.033=⨯==ξω由本题计算的结果可知：当系统的开环放大倍数增大时，其阻尼比减小，系统相对稳定性变差，系统峰值时间变短，超调量增大，响应变快，但由于振荡加剧，调节时间不一定短，本题中的调节时间一样大。

《电机与拖动》部分作业题解答

第一章直流电机1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩 T 有何区别？它们是怎样产生的？而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势， E a 又有何区别？它们又是怎样产生的？解：直流发电机的电磁转矩 T 是制动性质的，直流电动机的电磁转矩 T 是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势 E a 大于电枢端电压 U ，直流电动机的电枢电动势 E a 小于电枢端电压 U ，电枢电动势 E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。

1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作用？解：直流电机的主要部件有定子：主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变）1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用？解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作用，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。

在直流电动机中起逆变作用，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向一个方向旋转。

1-6 一台 Z2 型直流发电机， P N 145kW ,U N 230V , n N 1450r /min, 求该发电机1-7 一台 Z2 型直流发电机， P N 160kW ,U N 220V, N 90%,n N 1500r / min,求该额定电流是多少？1-10 电枢反应对气隙磁场有何影响？解：电枢反应使合成磁场发生畸变，磁路饱和时有去磁作用。

1-11 有一台四极直流电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通为 3.5× 10-2Wb ，电枢总导线数 N=152，转速 n 1200 r / min 。

第1章直流电路试题及答案

第一章直流电路试题一、填空题：1、电路是由、、和三部分组成，以形成电流的闭合通路。

2、中间环节的作用是把和连接起来，形成闭合回路，并对整个电路实行、和。

3、电源的功能是将能转换成能。

4、负载的作用是将能转换成的能。

5、电路的种类繁多，一般可分为电路和电路两大类。

6、在一个完整的电路中，的电路称为内电路；的电路称为外电路。

7、的定向移动形成电流。

电流的方向规定为的运动方向，与电子移动的方向。

8、如图所示的某段电路，测得电流为1A，若选择电流参考方向由a b则I=A。

9、如图所示的某段电路，测得电压为2V，若选择电流参考方向由a b，I=-1A，则U ab= V，该元件的作用是电能。

10、电源电动势的方向规定为从极指向极，它是力克服力移动电荷做功的结果。

11、电压的方向规定为由端指向端，是力移动电荷做功，通过负载把电能转换成其它形式的能。

12、如图所示电路所标的参考方向，则电阻R两端的实际电位是端高于端。

13、如图所示电路所标的参考方向，则灯泡EL的电流实际方向是从端流向端。

14、如图所示电路，电压表的读数为5V，则E= V，A点电位V A= V，O点电位V0= V。

15、如图所示电路中，未知电阻值或电流值应各为：R1= Ω，I2= A；R3= Ω。

16、如图所示电路，直流电动机M正在运转，测得其端电压为24V。

则安培表的读数为I= ，电动机的功率P= 。

17、为了防止因短路而引起的事故，在实际电路中一般都串联接入。

电路一旦发生短路或，它将断开电源，达到保护的目的。

18、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。

现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。

19、将标有“10V、0.25W”和”“10V、1W”的两个灯泡串联起来，接在10V的电源上工作，它们实际消耗的功率：“10V、0.25W”灯泡P1= W，“10V、1W”灯泡P2= W。

20、有三个阻值均为6Ω的电阻，现将它们作不同形式的联接，可以得到的四种等效电阻值分别为、、、。

电机与拖动试题库及答案

《电机与拖动》复习题及答案第一章直流电机一、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。

（×）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。

（√）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。

（×）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。

（×）5、电刷装置是直流电机所特有的部件。

（×）6、电刷装置并不是直流电机所特有的部件。

（√）7、在直流电机中换向极的作用主要是帮助换向（√）8、在直流发电机中换向极的作用主要是帮助换向（√）二、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（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。

升高（）。

（2）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U（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。

三、多项选择题1、下列结构部件中属于直流电动机旋转部件的为（B C ）A．主磁极B．电枢绕组C．换向器D．电刷2、下列结构部件中属于直流发电机旋转部件的为（B C ）A．主磁极B．电枢绕组C．换向器D．电刷3、下列结构部件中属于直流电机旋转部件的为（B C ）A．主磁极B．电枢绕组C．换向器D．电刷四、简答题1、直流发电机的励磁方式有哪几种？（他励；自励（包括并励，串励和复励））2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？（使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。

对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。

换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。

电机与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.— 直流电动机，已知 P N =13kw ，U N = 220V ，n ” =1500r/min ，=0.85,求额定电流 I N 。

3. 一直流电动机，已知 P N =90kw ， U N = 230 V ， n ” =1450r/min ， =0.89,求额定电流 I N 。

解：电动机P N 二U N I N * ，故I N=T=^F08T 69.5=p 90 x 103解：发电机P N二U N I N , 故l N旦二----------------- 391-.U N 2307•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。