电机及电力拖动课后习题答案
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。
电机及拖动课后答案
电机及拖动课后答案1-5 解：cm /A 98H ,T 1002.0002.0A B ====φ（1） （1） F=Hl=98A/cm´30cm=2940A;I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d其中：H 铁l 铁=98A/cm´29.9cm=2930.2A;H d d=d´B/m 0=0.001/(4p´10-7)=795.8A;所以：F 总=2930.2+795.8=3726A1-6 解：（1）;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005.0100Z 1111111ΩϕΩϕΩ===⨯====（2）;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010100Z 1221222ΩϕΩϕΩ===⨯====1-7 解：每匝电势为：匝744884.036N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1===⨯⨯==φ2-13 解：作直线运动的总质量为：Kg 63966.128022m )1m m (2m =⨯⨯+++⨯=总转动惯量为：222L m kg 63964D m m J ⋅=⨯==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2M 2mL eq m kg 74.49J i J J 2J J ⋅=+++=总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =⨯⨯+=折算后负载转矩为：Nm 710i T T L'L ==η转速加速度等于：5.95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π由运动方程的启动转矩：Nm4.12075.9555.974.49710dt dn 55.9J T T eq 'L k =⨯+=+=3-12 解：因为：n 60NpE a φ=（1）单叠：a=2；6004.02602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=5750。
电机与拖动课后习题答案
《电机与拖动》参考答案 2-1（1） 切削功率:WFV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min/67.2412*5.1*21450321=========ππ （2） 电动机输出功率：W P P L6.52129.0*9.0*9.038003212===ηηη（3） 系统总飞轮转矩：222222223222122221221222.55.425.03.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3mN j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+++=（4） 电动机电磁转矩：M N j j j FD T T L.29.349.0*9.0*9.0*2*5.1*22/15.0*20002/3213213212====ηηηηηη（5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩M N j j j FD T .252*5.1*22/15.0*20002/'3212===传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-=加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*37555.429.937520=+=+= 2-2（a ） 减速dtdnGD T T L 3752=-（b ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（c ） 加速dtdnGD T T L 3752=+（d ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（e ）匀速dtdnGD T T L 3752=+-2-3(a) 稳定 ；（b ）稳定；(c) 稳定； (d) 稳定； (e) 不稳定；第三章3-1 直流发电机通过电刷和换向器将导体中的交流电势整流成直流输出。
如果没有换向器输出的将是交流电势。
3-2 直流电动机通过电刷和换向器将外部输入直流电压，逆变成导体中的交流电压和电流。
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。
电机及拖动第五章课后答案顾绳谷
电机及拖动第五章课后答案顾绳谷第一题1.请简述电机的定义和主要功能。
电机是一种将电能转化为机械能的电气设备。
它的主要功能是将电能转化为机械能，用于驱动各种机械设备和系统。
第二题2.请列举几种常见的电机分类。
–直流电机–交流电机–步进电机–伺服电机第三题3.请简述直流电机和交流电机的区别。
直流电机是以直流电作为电源的电机，其转矩与电流成正比，速度与电压成正比。
交流电机是以交流电作为电源的电机，其转矩和速度都与电压、电流及功率因数有关。
第四题4.请简述步进电机和伺服电机的区别。
步进电机是一种运动方式非常稳定的电机，其转速由驱动信号的频率和脉冲数决定。
而伺服电机是一种能够通过闭环控制实现位置、速度和力矩控制的电机。
第五题5.请简述电机的拖动系统及其作用。
电机的拖动系统由电机、传动装置和负载组成。
它的主要作用是实现电能转化为机械能，并将机械能传递给负载，实现对负载的驱动和控制。
第六题6.请简述电机拖动系统的稳定性和响应特性。
电机拖动系统的稳定性是指拖动系统在外界扰动下能够保持稳定的能力。
而响应特性是指拖动系统对输入信号的响应速度、精度和稳定性等性能的描述。
第七题7.请简述电机的效率和功率因数的概念，并说明其重要性。
电机的效率是指电机输出功率与输入功率之比。
功率因数是指电压和电流的相位差的余弦值。
它们的重要性体现在能够评估电机的能效和运行质量，对于节能和提高电机的使用寿命具有重要作用。
第八题8.请简述电机的温升和绝缘特性。
电机的温升是指电机在工作过程中的温度升高情况。
电机的绝缘特性是指电机的绝缘系统对电压、温度和湿度等外部环境因素的耐受能力。
保持电机的温升和绝缘特性对于电机的安全运行和延长使用寿命至关重要。
第九题9.请简述电机的控制方法和常用的控制器。
电机的控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指根据输入信号直接控制电机的启停、速度和方向等。
闭环控制是通过传感器反馈信号，根据系统的实际状态对电机进行控制。
电机拖动课后题答案《电机与拖动》习题解答.docx
变压器部分习題与鮮答1、为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和吋，空载电流各成何种波形？为什么？答：为了得到正弦感应电势，根据E = -W业知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心dt不饱和时0*/()，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。
当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。
2、为什么对以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗屮铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。
而短路吋，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。
实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
3、变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10%,试问对兀”和无川的影响怎样？如果仅将外施电压变化±10%,其影响怎样？如果仅将频率变化±10%,其影响又怎样？答：因为心=2〃w2 » £ = 4.44用0” - U ,所以当原、副边匝数变化土10% 吋，兀w变化±20%。
由于w变化±10%,而U不变，使0”变化不10%。
又因为Xm = 2/tf w2磁通0”变化±10%时于饱和影响，A加变化土k%,所以兀”的变化大于±20%。
将外施电压变化± 10%时，0”也将变化干10%,使兀⑹不变，Xm的变化大于刁10%。
这是因为0〃”变化+10%,由于磁路饱和影响，变化大于+10%0如果将频率变化±10%, oc /,所以兀2变化±10%,而f变化±10%，则因为U不变，使0,”变化+10%o同样使兀加的变化大于±10%。
4、一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
电机原理与电力拖动课后答案
第一章2．在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。
直流电动机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。
2．直流发电机是如何发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？答：直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例)，电枢绕组的a导体处于N极底下，由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，处于S极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙。
，它通过换向装置后，才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S极底下导体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕(流入)，为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。
由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置u后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行2.在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么作用呢？答：直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。
6.直流电机磁路包括哪几部分?磁路未饱和时，励磁磁通势生要消耗在哪一部分?答：直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙、电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。
磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。
12. 已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率，额定电压UN=，额定转速nN=1500r/min，额定效率。
试求该电机的额定电流。
电机及拖动 第二章习题答案
第二章直流电动机的电力拖动答：由电动机作为原动机来拖动生产机械的系统为电力拖动系统。
一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备及电源几部分组成。
电力拖动系统到处可见，例如金属切削机床、桥式起动机、电气机车、通风机、洗衣机、电风扇等。
答：电动机的理想空载转速是指电枢电流I a=0时的转速，即。
实际上若I a=0，电动机的电磁转矩T em=0，这时电动机根本转不起来，因为即使电动机轴上不带任何负载,电机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩（空载转矩）。
要使电动机本身转动起来，必须提供一定的电枢电流I a0（称为空载电流），以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。
由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小，克服它所需要的电枢电流I a0及电磁转矩T0很小，此所对应的转速略低于理想空载转速，这就是实际空载转速。
实际空载转速为简单地说，I a=0是理想空载，对应的转速n0称为理想空载转速；是I a= I a0实际空载，对应的转速n0’的称为实际空载转速，实际空载转速略低于理想空载转速。
答：固有机械特性与额定负载转矩特性的交点为额定工作点，额定工作点对应的转矩为额定转矩，对应的转速为额定转速。
理想空载转速与额定转速之差称为额定转速降，即：答：电力拖动系统稳定运行的条件有两个，一是电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点；二是在交点（T em =T L）处，满足，或者说，在交点以上（转速增加时）,T em<T L，而在交点以下（转速减小时）,T em>T L。
一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行，这是因为大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持不变。
答：只有（b）不稳定，其他都是稳定的。
答：他励直流电动机稳定运行时，电枢电流：可见，电枢电流I a与设计参数U、C eΦ、R a有关，当这些设计参数一定时，电枢电流的大小取决于电动机拖动的负载大小，轻载时n高、I a小，重载时n低、I a大，额定运行时n=n N、I a=I N。
电机与拖动课后习题第一章答案
1.1.1 某铁心的截面积A=10cm 2，当铁心中的H=5A/cm ，Φ=0.001Wb,且可认为磁通在铁心内均匀分布，求铁心的磁感应强度B 和磁导率μ。
mH m H H B T T A B /002.0/105111010001.024=⨯===⨯=Φ=-μ1.2.1求下述两种情况下的铸钢中的磁场强度和磁导率：（1）B=0.5T; （2）B=1.3T ，并比较饱和与不饱和两种情况谁的μ大。
（1）B=0.5T ：由磁化曲线查得H=4A/cm ，m H m H H B /00125.0/1045.02=⨯==μ （2）B=1.3T ：由磁化曲线查得H=16A/cm ，m H m H H B /0008125.0/10163.12=⨯==μ 由于B=0.5T 时，磁路未饱和，B=1.3T 时，磁路已经饱和。
所以磁路不饱和时μ大。
1.2.2 已知硅钢（含硅4%）的H=4A/cm ，铸铁的H=9A/cm 。
求它们的B 和μ，并比较谁的导磁能力强。
（1）H=4A/cm 时，由磁化曲线查得B=1.1T ，且磁路已经饱和。
m H m H H B /00275.0/1041.12=⨯==μ （2）H=9A/cm 时，由磁化曲线查得B=0.2T ，且磁路未饱和。
m H m H H B /000222.0/1092.02=⨯==μ 所以硅钢的磁导率强。
1.3.1在图1.01所示恒定磁通磁路中，铁心的平均长度l =100cm ，铁心各处的截面积均为A=10cm 2，空气隙长度l 0=1cm 。
当磁路中的磁通为0.0012Wb 时，铁心中磁场强度为6A/m 。
试求铁心和空气隙部分的磁阻、磁位差和线圈的磁通势。
AA U U F A A lB l H U A A l H U H H A l R H H A l R H m H H B T T A B m mc m c mc m c c c mc c c c 10150)9550600(95501011042.160010061096.71010104101105.01010102.010100m /102.0/1062.12.110100012.002700000c 16147200001614222-24=+=+==⨯⨯⨯====⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯===⨯=Φ=-------------πμπμμμ图1.011.3.2 在一个铸钢制成的闭合铁心上绕有一个匝数N=1000匝的线圈，铁心的截面积A=20cm ²铁心的平均长度l =50cm 。
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。
I N =二=90"0391 直故 U N 2302.—直流电动机，已知P N=13kw ， U N=220V ，n ^150Or/min，" =0.85,求额定电流 I N。
解: 电动机P N ^U N I N R 3二化= J3i10_=69.5AU N rn 220 X 0.853. 一直流电动机，已知P N = 90kw ， U N=230V ， n N=1450i7mi n，厲=0.89,求额定电流 I N 。
解: 发电机P N"U N I 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。
电力拖动课后习题答案
1.交流调速系统按转差功率的处理方式可分为三种类型 （1）转差功率消耗型 （2）转差功率不变型 （3）转差功率馈送型2.双馈调速的概念所谓“双馈”，就是指把绕线转子异步电机的定子绕组与交流电网连接，转子绕组与其他含电动势的电路相连接，使它们可以进行电功率的相互传递。
定子功率和转差功率可以分别向定子和转子馈入，也可以从定子或转子输出（视电机的工况而定），故称作双馈电机。
可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。
３基本原理：（e r T I ∝）异步电机运行时其转子相电动势为式中 s — 异步电机的转差率； r0E — 绕线转子异步电机在转子不动时的相电动势，或称转子开路电动势，也就是转子额定相电压值转子相电流的表达式为式中 R r —时的转子绕组每相漏抗。
附加电动势与转子电动势有相同的频率，可同相或反相串接。
r I =1）E add 与 E r 同相 当 E add ↑ 转速上升 2）当E add ↓ 转速下降 同理，反相时若减小串入的反相附加电动势，则可使电动机的转速升高，反之转速降低。
４.异步电机双馈调速的五种工况 （11n ns n -=） 由于转子电动势与电流的频率随转速变化，即 f 2 = s f 1 ，因此必须通过功率变换单元（Power Converter Unit —CU ）对不同频率的电功率进行电能变换。
P m —从电机定子传入转子（或由转子传出给定子）的电磁功率； sP m —输入或输出转子电路的功率，即转差功率；(1-s )P m —电机轴上输出或输入的功率。
1)电机在次同步转速下作电动运行 条件:转子侧每相加上与 E r0 同相或反向的附加电动势E add ，并把转子三相回路连通 电动运行 定子侧输入功率，轴上输出机械功率 0 < s < 1 m P 0> m sP 0> m (1s)P 0->r r sE E =r I =1r0add s E E +↑r I →↑e T →↑()n s →↑↓'add0r 2add 0r 1E E s E E s +=+21s s >1r0add s E E +↓r I →↓e T →↓()n s →↓↑'add0r 2add 0r 1E E s E E s +=+12s s <m m m )1(P s sP P -+=2)电机在反转时作倒拉制动运行 条件：轴上带有位能性恒转矩负载（这是进入倒拉制动运行的必要条件），转子回路叠加反向的 E add 。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案.
《电机与电力拖动》〔第三版〕习题参考答案第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与电流方向，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与铁耗所引起的转矩，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。
电机与拖动课后习题答案
维护的重要性：预防性维护可延长电机和拖动系统的使用寿命，降低故障率 常见故障类型：过载、短路、断相、欠压等，以及对应的故障现象和原因 维护方法：定期检查电机和拖动系统的运行状态，清洁和润滑机械部件，检查电线和连接 故障排除流程：通过观察、听诊、触诊等方法定位故障，根据故障类型采取相应的排除措施
交流电机的启动、调速和制 动方法
交流电机的基本原理和结构
交流电机的控制方式和保护 措施
交流电机在工业自动化中的 应用和优势
变压器的工作 原理：基于电 磁感应定律， 实现电压、电 流和阻抗的变
换。
变压器的额定 值：额定电压、 额定电流和额 定容量等参数， 是选择和使用 变压器的重要
依据。
变压器的绕组： 有高压绕组和 低压绕组之分， 分别承载着不 同的电压和电
实验原理：简述实验的基本 原理和方法
实验步骤：详细记录实验的 操作过程
实验结果：准确记录实验数 据，并进行分析和解释
实验目的：明确实验的目标 和意义
结论：总结实验的主要发现 和意义，提出建议和展望
案例一：电机与拖动在工业自动化中的应用 案例二：电机与拖动在智能家居系统中的应用 案例三：电机与拖动在电动汽车驱动系统中的应用 案例四：电机与拖动在机器人控制系统中的应用
电机的作用：作为拖动系统的动力源，将电能转换为机械能
控制系统的功能：对整个拖动系统进行调节、控制和保护，确保设备的正 常运行和生产过程的稳定性
工业自动化生产 线
电动车辆
风力发电系统
电机驱动控制系 统
直流电机的基本结构和工作原理 直流电机的启动、调速和制动方法 直流电机的绕组和磁路分析 直流电机的能量转换和效率计算
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《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/m in 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/m in 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。
当电刷位于几何中性线上时，发电机的电枢反应性质是交轴电枢反应，此时物理中性线由几何中性线顺转向移动了一个角度，而电动机的电枢反应也是交轴电枢反应，但物理中性线由几何中性线逆转向移动一个角度。
8．什么叫换向？为什么要换向？改善换向的方法有哪些？答：元件从一条支路转入另一条支路时，元件的电流将改变一次方向，这种元件中电流改变方向的过程就称为〝换向〞。
改善换向的目的在于消除电刷下的火花。
常用的改善换向方法有两种：（1）装置换向极；（2）正确选用电刷。
10．一台4极82kw 、230v 、930r/min 的并励发电机，在75℃时的电枢回路电阻Ω=0259.0R a ，励磁绕组电阻Ω=8.22R rf ，额定负载时励磁回路串入调节电阻Ω=5.3R pf ，电刷压降V 2U 2b =∆，铁耗和机械损耗kw 3.2Fe =+Ωp p ，附加损耗N s P 05.0=p 。
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。
解：励磁电流 A =+=+=75.85.38.22230R R U I pf rf N f额定电流 A =⨯==5.3562301082U P I 3N N N电枢电流 A =+=+=3.36575.85.356I I I f N a电枢电动势 V 5.24120259.03.365230U 2R I U E b a a N a =+⨯+=∆++= 电磁功率 kw 2.883.3655.241I E P a a em =⨯== 输入功率kw6.948205.03.22.88P P P em 0em 1=⨯++=+++=+=Ωs Fe p p p p电磁转矩 m N ⋅=⨯⨯==Ω=7.905930102.8855.9P 55.9P T 3N em N em emη 效率 %7.86%1006.9482%100P P 1=⨯=⨯=N η11．一台并励直流电动机，在额定电压v 220U N =，额定电流A =80I N 的情况下运行，75℃时的电枢电阻Ω=01.0R a ，电刷接触压降V 2U 2b =∆，励磁回路总电阻Ω=+110R R pf rf ，附加损耗N P 01.0=s p ，效率85.0=η。
求：（1）额定输入功率1P ;(2)额定输出功率2P ；（3）总损耗p ∑；（4）电枢铜耗cua p ；（5）励磁回路损耗f p （6）电刷接触损耗cub p ；（7）附加损耗s p ；（8）机械损耗和铁耗Fe p p +Ω。
解：（1）额定输入功率 kw 6.1780220I U P N N 1=⨯== （2）额定输出功率 kw 96.1485.06.17P P 12=⨯=⋅=η （3）总损耗 kw 64.296.146.17P P 21=-=-=∑p （4）励磁电流 A ==+=2110220R R U I pf rf N f电枢电流 A =-==78280I -I I f N a电枢铜耗 w 6101.078R I 2a 2acua =⨯==p （5）励磁回路损耗 w 4401102R R I P 2pf rf 2f f =⨯=+=）（ （6）电刷接触损耗 w 156278U 2I b a cub =⨯=∆⨯=p（7）附加损耗 w 1501496001.0P 01.0P 01.0P 2N =⨯=⨯==s （8）机械损耗和铁耗w1833150-440-156-61-14960-17600p -p -p -p -P -P P P scuf cub cua 21Fe ===+Ω12．什么叫发电机外特性？他励发电机和并励发电机的外特性有什么不同？为什么？ 答：发动机的外特性是，当N n n = fN f I I =时 U=f （I ）的关系曲线。
并发动电机的外特性和他励发电机的外特性有两点不同：（1）并励发电机的电压调整率比他励的大；（2）并励发电机的稳态短路电路电流小。
这是由于他励发电机的励磁电流为常数，不受端电压变化的影响。
而并励发电机的励磁电流却随电机端电压的降低而减小，这就是使电枢电动势进一步下降。
当负载电阻短路时，电枢端电压为0，励磁电流也为0，此时电枢绕组中电流由剩磁电动势所产生，而剩磁电动势不大，所以稳态短路电流也不大。
13．一并励发电机，额定运行时情况正常，当转速降为N n 21时，电枢电压U=0，试分析原因。
答： 并励发电机能够自励必须满足三个条件：即发电机主磁极必须有一定剩磁，励磁绕组与电枢联接要正确，励磁回路的总电阻要小于临界电阻。
对应于不同的转速，临界电阻是不同的。
当转速降低时，临界电阻也相应下降。
本题中，当转速N n 21n =时，使得励磁回路的总电阻大于临界电阻，不能满足自励的第三个条件，同时电枢电压U=0.14．一台并励直流电动机，铭牌数据为，kw 96P N =，V 440U N =，A =255I N ，A =5I fN ，m in \r 1550n N =并已知Ω=0.078R a 。
试求：（1）电动机额定输出转矩N T ； （2）电动机额定电磁转矩em T ； （3）电动机理想空载转速0n 。
解：（1）m N ⋅=⨯⨯==Ω=5.5911550109655.9n P 55.9P T 3N N N N N（2）额定电枢电流 A =-==2505255I -I I fN N aN 由电枢回路方程 a aN N e N R I n C U +=φ得 rpm /v 27.01550078.0250440n R I -U C N a aN N e =⨯-==φ电磁转矩 m N ⋅=⨯⨯==6.64425027.055.9I C 55.9T aN e em φ （3）理想空载转速 rpm 163027.0440C U n e N 0===φ《电机与拖动基础》课后习题第二章习题答案1． 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：电动机和工作机构直接相联，这种系统称为单轴系统。
电动机不直接和工作机构相联接，而是通过一套传动机构，使电动机的角速度ϖ传递到工作机构时，变成符合于工作机构所需要的角速度z ϖ，这种系统称为多轴系统。
因为，研究多轴系统的运动情况，就必须列出每一根轴的运动方程式和各轴之间互相联系的方程式，这是相当复杂和麻烦的。
就电力系统而言，主要是把电动机作为研究对象，并不需要详细研究每根轴的问题。
因此，为了简化计算，通常都把多轴系统折算成等效的单轴系统。
2． 把多轴系统折算为单轴系统时，哪些量需要进行折算？折算的原则是什么？答：需要折算的量有工作机构的负载转矩、系统中各轴的转动惯量z 21J J J ⋯⋯、、。
对于某些直线运动的工作机构，则必须把进行直线运动的质量z m 及运动所克服的阻力z F 折算到电动机轴上。
折算原则是保持拖动系统在折算前后，其传送的功率和贮存的动能不变。
3． 一龙门刨床，齿轮1与电动机直接联接，各齿轮和工作台的数据及图样见书上。
已知：切削力8.0m in /m 43N 9810F c z z ===ην，传动效率，切削速度，齿轮6的节距为20mm ，电动机电枢的飞轮矩为230m N ⋅，工作台与床身的摩擦因数为0.1.试计算：（1）折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩；（2）切削时电动机输出功率。
解：（1）总飞轮矩2GD 负载转矩z M2D 2a 2G D G D G D 和直线部分包括旋转部分22222222562342122623421225242122322212d 2a m N 5.2513078386420552.1373864205525.378.5620556.192.4025.8230Z Z Z Z Z Z GD Z Z -Z Z GD GD Z Z GD GD GD GD GD ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=222212z 212b21123456016k b z 0z m N 98.413.33272.024500365n G G 365GD W24500W 980014700G G min /r 3.3322055386430786.27Z Z Z Z Z Z n n min/r 6.2702.078/6072.0t Z /n s /m 72.0min /m 43⋅=⨯⨯=+==+=+=⨯⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯====υυυ）（）（）（）（）（）（）（ 22b 2a 2m N 5.29398.415.251G D G D G D ⋅=+=+=2c 1z z 21c 1z z z m N 8.3168.03.33272.098101.02450055.9n F G G 55.9n F 55.9M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=++='=ηυμηυ）（（2）切削时电动机输出功率z PkW 1155.9/3.3328.31655.9/n M P 1z z =⨯=⋅=4． 常见的生产机械的负载转矩特性有哪几种？ 答：基本可归纳为三大类：一、恒转矩负载（负载转矩z T 的大小为定值，与转速无关。