电机与拖动复习ppt习题
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电机拖动课件例题
TN 9550
(2)最大转矩为: Tmax TN 1750N .m
60 795.8 N .m 720
750 720 sN 0.04 750 (4)临界转差率为: sm s N ( 2 1) 0.166
(5)固有机械特性为: T em
2Tmax 2 1750 sm s 0.166 s s 0.166 s sm
2
T
0.044 0.206 1341 809.7 553(r / min) 2 9.55 0.164
• （6）电压U=50V时的转速
n Ra U 50 0.044 T 809 .7 166 (r / min) 2 2 C e N 9.55(C e N ) 0.164 9.55 0.164
I a I N I f 27.4 A
Pem EI a 7047W
230 If 1.3 A R f 177
Uf
E U N I a Ra 2U b 257.2V
Pem 7047 Tem 9.55 46.4 N .m nN
P 1 P em P 0 7047 355 7402W
0
Ra T • 实际空载转速为： n n0 2 0 CeCT
' 0
' n0 1341 0.17T0 1341 0.17 13.9 1338 .6(r / min)
C e N
上下
• （5）电枢回路外串电阻RaΩ=0.206Ω时的 转速 Ra Ra
n 1341 9.55(CeN )
解： （1）选用5级起动电阻，m=5，预备级数i=1，加速级数n=4
（2）选
(2)最大转矩为: Tmax TN 1750N .m
60 795.8 N .m 720
750 720 sN 0.04 750 (4)临界转差率为: sm s N ( 2 1) 0.166
(5)固有机械特性为: T em
2Tmax 2 1750 sm s 0.166 s s 0.166 s sm
2
T
0.044 0.206 1341 809.7 553(r / min) 2 9.55 0.164
• （6）电压U=50V时的转速
n Ra U 50 0.044 T 809 .7 166 (r / min) 2 2 C e N 9.55(C e N ) 0.164 9.55 0.164
I a I N I f 27.4 A
Pem EI a 7047W
230 If 1.3 A R f 177
Uf
E U N I a Ra 2U b 257.2V
Pem 7047 Tem 9.55 46.4 N .m nN
P 1 P em P 0 7047 355 7402W
0
Ra T • 实际空载转速为： n n0 2 0 CeCT
' 0
' n0 1341 0.17T0 1341 0.17 13.9 1338 .6(r / min)
C e N
上下
• （5）电枢回路外串电阻RaΩ=0.206Ω时的 转速 Ra Ra
n 1341 9.55(CeN )
解： （1）选用5级起动电阻，m=5，预备级数i=1，加速级数n=4
（2）选
电机及电力拖动课后习题复习资料
《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。
电机及拖动基础优秀PPT完整PPT
电机及拖动基础
iax I m
转子绕组作“两并一串”联接， 并且通入直流后所建立的磁动 势和磁场的基波分布图
iby
1 2
Im
icz
1 2
Im
绕线转子异步电动机的转子绕组通入直流电流 后，就成为一个电磁铁。
不论旋转磁极与电磁铁在起始时的相对位置如 何，结果总是旋转磁极的N极和S极分别与电磁铁 的S极和N极相吸。旋转磁极以同步转速旋转，则 必然拉着电磁铁也以同步转速旋转。这时异步电 动机就作同步运行。
恒功率、变励磁、不 计凸极效应时同步电 动机的电动势相量图
（二）转速特性及起动步骤
无平均电磁 转矩的情况
(s)t0
Te(t)
m UE0
Xds
sins
t
0
m U2
2s
1 Xq
1 Xd
sin2s
t
0
T
平均电磁转矩 Teav 0 Te(t)dt 0
第二节 无换向器电动机——自控式同步电动机 一、分类
串并联式
涡轮式
永磁同步电动机的转子结构图
2、磁路与参数问题 永磁体为横向结构的永磁同步电动机磁路示意图
3、起动问题
永磁同步电动机起动特性
1——异步转矩 2——发电机制动转矩 3——磁阻转矩 4——合成转矩
三、步进电动机
三相反应式步进电动机示意图
位置一
位置二
位置三
三相反应式步进电动 机的典型结构示意图
有最大电 磁转矩
无电磁转矩
有最大电 磁转矩
三、特点
1、维护简便 2、调速范围宽 3、控制方便 4、电动机能够使用于条件较恶劣的场合 5、快速性好
第三节 其他同步电动机
一、磁阻同步电动机
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转子绕组作“两并一串”联接， 并且通入直流后所建立的磁动 势和磁场的基波分布图
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1 2
Im
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1 2
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绕线转子异步电动机的转子绕组通入直流电流 后，就成为一个电磁铁。
不论旋转磁极与电磁铁在起始时的相对位置如 何，结果总是旋转磁极的N极和S极分别与电磁铁 的S极和N极相吸。旋转磁极以同步转速旋转，则 必然拉着电磁铁也以同步转速旋转。这时异步电 动机就作同步运行。
恒功率、变励磁、不 计凸极效应时同步电 动机的电动势相量图
（二）转速特性及起动步骤
无平均电磁 转矩的情况
(s)t0
Te(t)
m UE0
Xds
sins
t
0
m U2
2s
1 Xq
1 Xd
sin2s
t
0
T
平均电磁转矩 Teav 0 Te(t)dt 0
第二节 无换向器电动机——自控式同步电动机 一、分类
串并联式
涡轮式
永磁同步电动机的转子结构图
2、磁路与参数问题 永磁体为横向结构的永磁同步电动机磁路示意图
3、起动问题
永磁同步电动机起动特性
1——异步转矩 2——发电机制动转矩 3——磁阻转矩 4——合成转矩
三、步进电动机
三相反应式步进电动机示意图
位置一
位置二
位置三
三相反应式步进电动 机的典型结构示意图
有最大电 磁转矩
无电磁转矩
有最大电 磁转矩
三、特点
1、维护简便 2、调速范围宽 3、控制方便 4、电动机能够使用于条件较恶劣的场合 5、快速性好
第三节 其他同步电动机
一、磁阻同步电动机
电机与拖动复习ppt1
1.1.3直流电机的铭牌数据(额定值)
为使用户正确使用电机，电机制造厂在每台电 机的机座上都钉一块金属牌，上面标有电机的 工作条件和根据国标制定的额定数据（又称额 定值），该标牌称为铭牌，如图所示。
直流电动机 型 号 Z2－72 产品编号 7001 结构类型 ____ 励磁方式 他励 功 率 22kW 励磁电压 220V 电 压 220V 工作方式 连续 电 流 116.3A 绝缘等级 B级 转 速 1500r/min 重 量 __kg 标准编号 JB1104-68 出厂日期 __年__月
分析
ωt=0°时，A端为☉，与之相接触的电刷 B1为+，X端为⊕，与之相接触的电刷B2为 -；当电枢旋转了180°后，即ωt=180°时， X端旋转到N极下，X端为☉，A端旋转到S 极下，A端为⊕。
图1-2a) 线圈AX地感应电势波形图
换向器作用Commutator Action
从分析中可得出：
直流电机结构
图1-4 直流电机结构图
主磁极、换向极、电刷装置示意图
图1-5 主磁极与换向极示意图
图1-6电刷装置图
2、转子（电枢）
转子由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、
转轴等组成。 电枢铁芯一般用0.5mm涂过绝缘漆的硅 钢片叠压而成，作用是嵌放电枢绕组， 同时它又是电机主磁路的一部分。
电枢绕组
直流电机铭牌
直流电机的额定值包括：
1.额定容量PN 2.额定电压UN 3.额定电流IN 4.额定转速nN 5.额定效率 6.额定转矩TN 7.额定温升 8.额定励磁电流IfN
说明
在实际运行时，电机各物理量在额定值时的运 行，称为额定运行。电机处于额定运行状态， 具有良好的性能，工作可靠。当电机电流小于 额定电流时的运行，称为欠载运行，电机长期 欠载，效率不高，造成浪费；当电机电流大于 额定电流时的运行，称为过载运行，长期过载， 使电机过热，降低使用寿命甚至损坏电机。所 以额定值是选择电机的依据，应根据实际使用 情况，合理选择电机容量，使电机工作在额定 运行状态。
电机与拖动基础 课件课后习题答案
260 Ea 85 110.5V 200
电压方程为： 110.5 Ia (50 4.3); Ia 2.035 A
2 负载功率为： P 2 Ia RL 207W
电机与拖动
3-21 并励直流发电机PN=16kW，UN=230V，IN=69.3A， nN=1600r/min，ηN =88.5%，Ra=0.128Ω，励磁回路 Rf=150Ω。求额定状态下If，Ia，Ea，pCua，pCuf，p0，输 入转矩T1，Tem，T0。 解：
m共 2 (m m1) m2 2 280 1.6 6396Kg
2 D 2 6396kg m 2 转动惯量为： JL m m共 4
电动机
系统折算后总转动惯量：
Jeq JL 2J Jm 2 J M 49.74kg m i2
H
4-9 一台500V直流发电机，nN=1000r/min，输出功率 50kW,Ia=0.4Ω。接至200V电网做电动机，磁通及Ia额定， 求:(1) 电动机转速。(2) Ia额定，n=1000r/min，磁通及 电磁转矩为额定时的多少倍？
解：发电机时电枢电压方程为： Eag U IaRa 540V 电动机时电枢电压方程为：Eam U IaRa 160V
100 10 10 r 2 Z 2 cos 1 10 0.5 5; x 2 Z 2 sin 1 8.66; Z2
(2)
电机与拖动
1-7：若1-6中漏磁可忽略，且铁心磁通Φ=0.0022sin314tWb， 计算线圈每匝感应电势？要获得36V的电压电源，铁心应绕 一个多少匝的线圈？ 解：每匝电势为：
220 78.79 350 (0.032 Rc)
电机与拖动课后习题答案PPT教学课件
答：：D=（nNs /△n（1-s））。因为若只考虑减小最小静差率，则 在一定静态速降下，允许的调速范围就小得不能满足要求；而若只 考虑增大调速范围，则在一定静态速降下，允许的最小转差率又大 得不能满足要求。因此必须同时提才有意义。
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7
2-12转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电 动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是 否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化， 系统有无克服这种干扰的能力？
2-10静差率和调速范围有何关系？静差率和机械特性硬度是一回事 吗？举个例子。 答：D=（nNs /△n（1-s））。不是一回事。静差率是用来衡量调 速系统在负载变化下转速的稳定度的，而机械特性硬度是用来衡 量调速系统在负载变化下转速的降落的。
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6
2-11调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必 须同时提才有意义？
2=15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化 时系统是否有调节作用？为什么？（看是在前向通道还是反馈通道）
（1）放大器的放大系数Kp。（有） （2）供电电网电压Ud。（有） （3）电枢电阻Ra。（有） （4）电动机励磁电流If。（有） （5）转速反馈系数α。（没有）
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2-14在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给 定电源和测速发电机精度的影响？为什么？
答：仍然受影响。因为无静差转速单闭环调速系统只是实现 了稳态误差为零，因此若给点电源发生偏移，或者测速发电机精度 受到影响而使反馈电压发生改变，系统仍会认为是给定或转速发生 改变，从而改变转速，以达到电压偏差为零。
2-6 直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作 用？如果二极管断路会产生什么后果？
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2-12转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电 动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是 否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化， 系统有无克服这种干扰的能力？
2-10静差率和调速范围有何关系？静差率和机械特性硬度是一回事 吗？举个例子。 答：D=（nNs /△n（1-s））。不是一回事。静差率是用来衡量调 速系统在负载变化下转速的稳定度的，而机械特性硬度是用来衡 量调速系统在负载变化下转速的降落的。
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2-11调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必 须同时提才有意义？
2=15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化 时系统是否有调节作用？为什么？（看是在前向通道还是反馈通道）
（1）放大器的放大系数Kp。（有） （2）供电电网电压Ud。（有） （3）电枢电阻Ra。（有） （4）电动机励磁电流If。（有） （5）转速反馈系数α。（没有）
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2-14在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给 定电源和测速发电机精度的影响？为什么？
答：仍然受影响。因为无静差转速单闭环调速系统只是实现 了稳态误差为零，因此若给点电源发生偏移，或者测速发电机精度 受到影响而使反馈电压发生改变，系统仍会认为是给定或转速发生 改变，从而改变转速，以达到电压偏差为零。
2-6 直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作 用？如果二极管断路会产生什么后果？
电机与拖动考试复习要点最详尽的考点省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件
1、选择电动机内容
2、选择电动机额定功率主要考虑原因 3、电动机三种工作方式及其温升曲线
26/26
4/26
第三章 直流电机原理
１、直流电机主要优缺点； ２、直流电动机、发电机基本工作原理； ３、直流电机各部件作用； ４、直流电机额定值； 5、直流电机励磁方式； 6、直流电机电枢绕组；
（１）单叠绕组特点； （２）单波绕组特点； （３）感应电势表示式； （４）电磁转矩表示式；
5/26
7、直流电机电枢反应 8、 直流发电机 （1）直流发电机电压方程式； （2）直流发电机转距方程式； （3）功率关系式和功率流程图；
18/26
三、三相异步电动机转子堵转时电磁关系 1、转子回路电压方程； 2、转子磁动势； 3、磁势方程式，定子磁势两个分量； 4、转子绕组折算； 5、基本方程式、 6、等效电路：T型等效电路、简化等效电路
19/26
四、三相异步电动机转子旋转时电磁关系 1、转子回路感应电动势、电流、转子功率原因； 2、转子磁动势特点； 3、转子频率归算，归算后物理意义； 4、基本方程式； 5、T型等效电路，负载等效电阻物理意义； 6、相量图。
20/26
五、 异步电动机功率、转矩和机械特征
1、异步电动机功率与转矩关系式 2、电磁转矩三种表示式： （1）物理表示式； （2）参数表示式；最大转矩及临界转差率、
起动转矩表示式 3、电机运行三种状态； 4、稳定运行条件； 5、几个人为机械特征； 6、机械特征实用表示式
21/26
7、三相异步电动机转速、转矩特征； 8、三相异步电动机参数测定 （1）堵转试验确定短路参数； （2）空载试验确定电动机激磁参数、铁耗和机
1、调速方法： （１）改变转差率调速； （２）改变电机绕组极对数调速； （３）改变电机供电电源频率调速； 2、每一个调速优缺点； ３、转子回路串电阻恒转矩调速时，调速前后电磁
2、选择电动机额定功率主要考虑原因 3、电动机三种工作方式及其温升曲线
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4/26
第三章 直流电机原理
１、直流电机主要优缺点； ２、直流电动机、发电机基本工作原理； ３、直流电机各部件作用； ４、直流电机额定值； 5、直流电机励磁方式； 6、直流电机电枢绕组；
（１）单叠绕组特点； （２）单波绕组特点； （３）感应电势表示式； （４）电磁转矩表示式；
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7、直流电机电枢反应 8、 直流发电机 （1）直流发电机电压方程式； （2）直流发电机转距方程式； （3）功率关系式和功率流程图；
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三、三相异步电动机转子堵转时电磁关系 1、转子回路电压方程； 2、转子磁动势； 3、磁势方程式，定子磁势两个分量； 4、转子绕组折算； 5、基本方程式、 6、等效电路：T型等效电路、简化等效电路
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四、三相异步电动机转子旋转时电磁关系 1、转子回路感应电动势、电流、转子功率原因； 2、转子磁动势特点； 3、转子频率归算，归算后物理意义； 4、基本方程式； 5、T型等效电路，负载等效电阻物理意义； 6、相量图。
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五、 异步电动机功率、转矩和机械特征
1、异步电动机功率与转矩关系式 2、电磁转矩三种表示式： （1）物理表示式； （2）参数表示式；最大转矩及临界转差率、
起动转矩表示式 3、电机运行三种状态； 4、稳定运行条件； 5、几个人为机械特征； 6、机械特征实用表示式
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7、三相异步电动机转速、转矩特征； 8、三相异步电动机参数测定 （1）堵转试验确定短路参数； （2）空载试验确定电动机激磁参数、铁耗和机
1、调速方法： （１）改变转差率调速； （２）改变电机绕组极对数调速； （３）改变电机供电电源频率调速； 2、每一个调速优缺点； ３、转子回路串电阻恒转矩调速时，调速前后电磁
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《电机及拖动基础》 Fundamentals of Electric Machinery and Electric Drives
习题课
` 11````1
1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？ 答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高， 损耗小，有饱和现象存在。 2. 磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？ 答：磁滞损耗由于B交变时铁磁物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦， 消耗能量而产生的。它与交变频率f成正比，与磁密幅值的α次方成 正比。涡流损耗是由于通过铁心的磁通ф发生变化时，在铁心中产生 感应电势，再由于这个感应电势引起电流（涡流）而产生的电损耗。 它与交变频率f的平方和的平方成正比。 。 3. 在图0—5中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会感应出电势？ 当电流i1增加和减小时，分别算出感应电势的实际方向。 答：W1中产生交变电流i1，i1在W1中产生交变磁通 ф，ф通过W2在W2中和W1中均产生感应电势 е2和e1，当i1增加时e1从b到a，е2从d 到c， 当i1减少时e1从a到b，е2从c机电能量转换过程中起着什么作用？ 答：电机中电磁转矩是由载流导体在磁场中受力而产生的， 在机电能量转换中是机械能和电能转换的完成者。 5. 电机中的气隙磁场一般是根据什么原理和采用什么方法建立起来的？ 气隙磁场在机电能量转换过程中起着这么作用？ 答：电机中的气隙磁场一般是根据载流导体周围产生磁场， 采用绕组通以电流来产生，建立起一定分布的气隙磁场。 气隙磁场在机电能量转换中起着传递能量的媒介作用， 使定、转子间磁的联系及机电能量转换得以实现。