电机拖动思考题
电力拖动自动控制系统思考题答案
电力拖动自动控制系统思考题答案Revised by Liu Jing on January 12, 2021第2章三、思考题?2-1直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2简述直流PWM变换器电路的基本结构。
答：直流PWM变换器基本结构如图，包括IGBT和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM变换器，通过改变直流PWM变换器中IGBT的控制脉冲占空比，来调节直流PWM变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3直流PWM变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。
2=4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能答：直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts等于其IGBT控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc通常为kHz级，而f通常为工频（50或60Hz）为一周内），m整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2-5在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
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答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7直流PWM变换器的开关频率是否越高越好为什么答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
电机拖动思考题
思考题与习题3-1试分别就发电机和电动机两种工作状态说明直流电机的换向器和电刷所起的作用。
3-2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，那么换向器有什么用呢?3-3在直流电机负载运行时是否一定同时存在感应电势和电磁转矩?为什么?3-4直流电机的主要结构部件有哪些?它们各起什么作用?3-5电枢绕组元件的跨距的大小为什么要等于或接近于一个极距？大于或小于一个极距，对电磁转矩和电枢电势有什么影响?3-6何谓主磁通？何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?3-7直流电机的磁化曲线有什么特点？3-8什么叫电枢反应？电枢磁势对气隙磁场有哪些影响?3-9一台四极单叠绕组的直流电机，(1)如果取出相邻的两组电刷，只用另外剩下的两组电刷是否可以？对电机的性能有何影响?端电压有何变化？如用额定电压的百分比表示，此时发电机能供给多大的负载?(2)如有一元件断线，电刷间的电压有何变化?电流有何变化？(3)若只用相对的两组电刷是否能够运行?(4)若有一磁极失磁，将会产生什么后果?3-10某一直流电机的电枢绕组为单叠绕组，数据为：z＝K＝S＝24，2p＝4，试画出绕组展开图和相应的并联支路图。
3-11某一直流电机的电枢绕组为单叠绕组，数据为：z＝K＝S＝16，2p＝4，试画出绕组展开图和相应的并联支路图。
3-12直流发电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机的空载电动势是230V，试问在下列情况下电动势的变化如何？（1）磁通减少10％，（2）励磁电流减少10％；（3）磁通不变，速度增加20％，（4）磁通减少10％，同时速度增加20％。
3-13试述并激直流发电机的自激过程和自激条件？3-14 试解释他激和并激发电机的外特性为什么是一条下倾的曲线？3-15为什么电机的效率随输出功率不同而变化?负载时直流电机中有哪些损耗?是什么原因引起的？为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗?3-16什么叫电磁功率?试从电磁功率的角度来阐述直流电机的机电能量转换过程。
第二部分(直流电机的电力拖动-思考题与习题)Word版
第二部分直流电机的电力拖动思考题与习题1、什么叫电力推拖动系统？举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。
2、写出电力拖动系统的运动方程式，并说明该方程式中转矩正、负号的确定方法。
3、怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态？4、研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化成一个单轴系统？简化过程要进行哪些量的折算？折算时各需遵循什么原则？5、起重机提升重物与下放重物时，传动机构损耗由电动机承担还是由重物承担？提升或下放同一重物时，传动机构的效率相等吗？6、电梯设计时，其传动机构的上升效率η<0.5，若上升时η=04，则下降=15N·m，则下降时的负载时的效率η是多少？若上升时负载转矩的折算值TL转矩折算值为多少？7、从低速轴往高速轴折算时，为什么负载转矩和飞轮矩都要减小？8、起重机提升某一重物时，若传动效率小于0.5，那么下放该重物时传动效率为负值，此时的特理意义是什么？9、生产机械的负载转矩特性常见的哪几类？何谓位能性负载？10、表1中所列各电力拖动系统的数据不全，请通过计算把空格填满，计算时忽略电动机的空载转矩。
表14 17.6 128 0.85 85 78 5.5 16.5 减速11、表2所列电动机拖动生产机械在稳态运行时，根据表中所给数据，忽略电动机的空载转矩，计算表内未知数据并填入表中。
表2生产机械切削力或重物重F,G/N切削速度或升降速度v/m·s-1电动机转速n/r·min传动效率负载转矩TL/N·m电磁转矩Tem/N·m刨床3400 0.42 975 0.80 起重机9800 提升1.4 1200 0.75下降1.4电梯1500 提升1.0 950 0.42下降1.012、如图所示的运动系统中，已知n1/n2=3,n2/n3=2, GD21=80N·m2，GD22=250N·m2，GD 23=750 N·m2，I’L=90 N·m2，（反抗转矩），每对齿轮的传支效率均为η=0.98，求折算到电动机轴上的负载转长和总飞轮矩。
例题思考题习题
例题思考题习题例题思考题习题CP2 电力拖动思考题2.1选择题(1)电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构，工作机构的实际转矩为20N.m，飞轮矩为1N.m²，不记传动机构损耗，折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为（ D ）。
A.20 N.m，5 N.m²B.4 N.m，1 N.m²C. 4 N.m，0.2 N.m²D.4 N.m，0.04E 0.8 N.m，0.2 N.m² F.100 N.m，25 N.m²(2)恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为80 N.m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为（ D ）。
A.8 N.mB.64 N.mC.80 N.mD.640 N.mE.800 N.mF.100 N.m(3)电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min,工作机构转速为100 r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为120 N.m，电动机电磁转矩为20 N.m，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于（ C ）。
A.加速过程B.恒速C.减速过程2.2电动机拖动金属切削机床切削金属时，传动机构损耗由电动机还是负载负担？2.3起重机提升重物与下放重物时，传动机构损耗由电动机还是重物负担？提升或下放同一重物时，传动机构损耗的转矩一样大吗？传动机构的效率一样高吗？例题2.1下图所示的电力拖动系统中，已知飞轮矩GDa²=14.5 N.m²，GD b²=18.8 N.m²，GDƒ²=120 N.m²，传动效率η1=0.91，η2=0.93，转矩Tƒ=85 N.m，转速n=2450 r/min，n b=810 r/min，n f=150 r/min，忽略电动机空载转矩，求：（1）折算到电动机轴上的系统总飞轮矩GD²；（2）折算到电动机轴上的负载转矩T F。
电拖实验报告思考题
六、实验数据及分析（即实验指导书上的“实验报告”）1.画出直流并励电动机电枢串电阻起动的接线图。
说明电动机起动时，起动电阻R1和磁场调节电阻Rf应调到什么位置为什么答：将电机电枢调节电阻R1调至最大，磁场调节电阻Rf调至最小。
一方面限制起动电流、另一方面避免造成飞车现象。
2.增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化答：增大电枢回路的调节电阻，电机的转速降低。
增大励磁回路的调节电阻，转速将会减小。
3.用什么方法可以改变直流电动机的转向答：用反接的方面可以改变直流电动机的转向4.为什么要求直流并励电动机磁场回路的接线要牢靠答：为了防止电机飞车现象的产生1、并励电动机的速率特性n=f(Ia)为什么是略微下降是否会出现上翘现象为什么上翘的速率特性对电动机运行有何影响答:根据公式可得斜率较小且是负值。
会出现上翘现象。
在制动结束的时候，感应电动势和提供电压的方向相同，故斜率变为正值，在位能性负载的带动下出现上翘现象。
在一定程度上，会因电流的上升而提高转速，但是这种现象可能会造成电流过载，烧毁电机。
2、电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压，为什么会引起电动机转速降低答：电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端压时电枢电流就会减少根据公式，发现这样会导致转速降低。
3、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么答：根据公式可知，在弱磁调速时，人为机械特性在固有机械特性上方，而且特性变软，故减小励磁电流会引起转速的升高。
4、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞速”为什么答：在弱磁调速时，当磁场回路断线时转速会突然增大，有可能会出现飞车现象。
1.由空载、短路试验数据求取异步电机的等效电路参数时，有哪些因素会引起误差答:1、电机发热。
2、测量仪表的误差。
3、电机旋转时的摩擦。
4、读数时的估读。
2.从短路试验数据我们可以得出哪些结论答：1、随着相电压的增大，电机线电流增大，2、随着相电压的增大，电机的输入功率增大。
电机与拖动简答题
2014电机与拖动复习资料[思考题]1.1⑴用右手螺旋定则判断直导线电流所产生的磁场的方向时有何区别？答：用右手螺旋定则判断直导线电流的磁场大拇指方向表示导线电流方向四指回转方向表示磁感线方向。
1.1⑵磁铁内，外磁感线的方向是由N 到S 极还是由S 到N 极？答：磁铁内磁感线的方向是由S 到N 极；外磁感线的方向是由N 到S 极。
1.2⑴为什么永久磁铁要用硬磁材料制造？答：硬磁材料B －H 曲线宽， μ不高，B r 大， H c 大，磁滞回线宽而胖，常用来制造永久磁铁，如：铝镍钴、铁氧体、稀土钴、钕铁硼等。
1.2⑵初始磁化曲线与基本磁化曲线有何不同？答：基本磁化曲线与起始磁化曲线的差别很小，磁路计算时所用的磁化曲线都是基本磁化曲线；起始磁化曲线可分为四段：开始磁化段、线性段、趋近饱和段、饱和段。
1.3⑴ 磁路的结构一定，磁路的磁阻是否一定，即磁路的磁阻是否是线性的？答：由于磁性的材料的磁导率μ不是常数，B 与H 不是正比关系，因此，磁路的结构（即尺寸、形状和材料）一定时，磁路的磁阻并非一定，即磁路的磁阻是非线性的。
1.3⑵ 当磁路中有几个磁通势同时作用时，磁路计算能否用叠加定理？答：由于磁路是非线性的，因此不能用叠加定理。
1.4⑴教材图1.4.1所示交流铁心线圈，漏阴抗可以忽略不计，电压的有效值不变，而将铁心的平均长度增加一倍，试问铁心中主磁通最大值m Φ的大小是否变化？如果是直流铁心线圈，铁心中的主磁通m Φ的大小是否变化？答: 增加铁心的平均长度不会改变铁心中主磁通最大值m Φ的。
因为在忽略漏阻抗时，4.44m U NfΦ=，即m Φ与磁路的几何尺寸无关。
如果是直流铁心线圈，铁心的长度增加一倍，在相同的磁通势下，由于磁阻增加了，主磁通就要减小。
1.4⑵两个匝数相同（12N N ＝）的铁心线圈，分别接到电压相等（12U U ＝），而频率不同（12f f >）的两个交流电源上时，试分析两个线圈中的主磁通1m Φ和2m Φ谁大谁小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）。
《电机与拖动》_刘锦波版清华出版社_课后答案（可编辑）
《电机与拖动》_刘锦波版清华出版社_课后答案课后答案网 //0>.第一章习题解答思考题1.1 电机中涉及到哪些基本电磁定律?试说明它们在电机中的主要作用。
答:电机与变压器中涉及到: (1)安培环路定律; (2)法拉第电磁感应定律;(3)电磁力定律;(4)磁路的欧姆定律。
其中,安培环路定律反映了一定磁势(或安匝数)所产生磁场的强弱。
在电机中,磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用;法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中,电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小;电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况,它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小;磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律,它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小,亦即耦合磁场的大小。
1.2 永久磁铁与软磁材料的磁滞回线有何不同?其相应的铁耗有何差异?答:永久磁铁又称为硬磁材料,其磁滞回线与软磁材料的不同主要体现在形状上。
硬磁材料的磁滞回线较“肥胖” ;而软磁材料则“瘦弱”。
硬磁材料的面积反映了铁磁材料磁滞损耗的大小,因而软磁材料的铁耗较小。
1.3 什么是磁路饱和现象?磁路饱和对磁路的等效电感有何影响?答:当励磁安匝(或磁势)较小时,随着磁势的增加,磁路中所产生的磁通也线性增加;当磁势增加到一定程度时,随着磁势的增加,磁路中所产生的磁通增加较小,甚至不再增加,这一现象称为磁路的饱和。
与磁路线性时相比,磁路饱和后的磁导率和等效电感有所减小。
1.4 铁心中的磁滞损耗与涡流损耗是如何产生的?它们与哪些因素有关答:铁心中的磁滞损耗是由铁磁材料在交变磁场作用下的磁化过程中,内部的磁畴相互摩擦所引起的铁心发热造成的;而涡流损耗则是由于交变的磁场在铁2心中感应电势并产生涡流,从而引起铁心发热。
由 p K f HdB C fB V 可h h h m∫见,磁滞损耗正比于磁场交变的频率、磁密的平方以及铁心的体积;由22 2pΔ Cf B V 可见,涡流损耗正比于磁场交变频率的平方、磁密的平方以及铁ee m磁材料的厚度。
电机与拖动基础课后思考题(1-3章)
电机与拖动基础课后思考题第1章电机中的电磁学基本知识1、电机和变压器的磁路常采用什么材料制成这种材料有哪些主要特性答：磁导率高的铁磁材料；特性：磁导率高。
2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的他们的大小与哪些因素有关答：磁滞损耗：该损耗是由于铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化的过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，引起的损耗。
其大小与材料的磁滞损耗系数，磁场的交变频率f，磁通密度的幅值Bm的n次方，铁芯重量G有关涡流损耗：损耗是由于铁芯的磁通发生改变时，铁芯中产生感应电动势，并引起漩涡电流而引起能量损耗。
其大小与迟滞损耗因素相似，并且与材料涡流损耗系数和叠加的硅钢片厚度有关。
3、变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同其大小与哪些因素有关答：区别：变压器电势是由变化的磁场经过线圈感应产生的(N线圈匝数、φ磁通)切割电势是由于导线以某一速度，其速度分量与磁场正交切割稳定磁场而感应出电动势（B磁感应强度、L导体切割有效长度、v相对切割速度）4、试比较磁路和电路的相似点和不同点。
答：不同点：1磁路存在漏磁，电路中没有这说法2几乎所有介质都能连成磁路，但是电路需要特定的条件才能形成通路（如低电压不能击穿空气）3磁路为闭合回路，方向由N极出发，S极终结4电路不一定为回路，方向总是由高电势流向低电势相似点：两者在回路当中都符合基尔霍夫第一第二定律、欧姆定律。
5、什么是软磁材料什么是硬磁材料答：软磁材料磁能的储存能力低，磁滞回线较窄，且剩磁Br和矫顽力Hc都小；相对的硬磁材料对于磁能的储存能力高，剩磁Br和矫顽力Hc都小。
6、磁路的基本定律有哪些答：磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一、第二定律7简述铁磁材料的磁化过程答：O→a为磁化曲线a→b→c为磁滞回线8、磁路计算的步骤是什么答：1、先将磁路进行分段2、先建立数学模型3、根据物理定律和模型列出对应的数学表达式4、联立方程求出未知量9、说明交流磁路与直流磁路的异同点答：同：都符合基尔霍夫定律异：交流磁路幅值随时间变化，具有一定频率，经过导体器件会产生磁滞损耗和涡流损耗；直流磁路幅值恒定不变，不会产生磁滞损耗和涡流损耗。
电机与拖动第4章
第4章 思考题与习题答案1．三相笼形异步电动机由哪些部件组成各部分的作用是什么答：三相笼形异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子产生旋转磁场，转子产生电磁转矩2．为什么三相异步电动机定子铁芯和转子铁芯均用硅钢片叠压而成能否用钢板或整块钢制作为什么答：用硅钢片叠压而成是为了减小铁损。
铁心不能用钢板或整块钢制作，因为铁心损耗较大。
3．什么是旋转磁场旋转磁场是如何产生的答：三相定子绕组通入三相交流电，则在定子、转子与空气隙中产生一个沿定子内圆旋转的磁场，该磁场称为旋转磁场。
它是三相对称的定子绕组通入三相对称的交流电而产生的。
4．如何改变旋转磁场的转速和转向答：改变电源频率、磁极对数均可改变旋转磁场的转速。
将I A —I B —I C 中的任意两相A 、B 互换，均可改变旋转磁场的转向。
5．说明三相异步电动机的工作原理，为什么电动机的转速总是小于旋转磁场的转速 答：三相异步电动机的工作原理：当定子本相绕组通人三相电流后，定子绕组产生旋转磁场。
该磁场以同步转速在空间顺时针方向旋转，静止的转子绕组被旋转磁场的磁力线所切割，产生感应电动势，在感应电动势的作用下，闭合的转子导体中就有电流转子电流与旋转磁场相互作用的结果便在转子导体上产生电磁作用力F ，电磁作用力F 对转轴产生电磁转矩M ，使转子转动。
当定子绕组接通三相交流电时，转子便逐步转动起来，但其转速不可能达到同步转速。
如果转子转速达到同步转速，则转子导体与旋转磁场之间就不再存在相互切割运动。
就没有感应电动势和感应电流，也没有电磁转矩，转子转速就会变慢。
因此在电动机运转状态下，转子转速总是低于其同步转速。
6．一台三相异步电动机，型号为Y2-160M2-2，额定转速为n =2?930r/min ，f 1=50Hz ，求转差率s 。
解：由Y2-160M2-2可知p=1，另外n 1=60f/p=60×50/1=3000 r/min而 S=（n 1- n 2）/ n 1=（3000-2930）/3000=。
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。
电机拖动 思考题
换向器在直流电机中起什么作用（1）在直流发电机中：换向器起镇流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。
（2）在直流电动机中：换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中直流电机的主磁极和电枢铁心都是电机磁路的组成部分，但其冲片材料一个用薄钢板另一个用硅钢片，这是为什么在直流电机中,励磁绕组装在定子的主磁极上,当励磁绕组通入直流励磁电流并保持不变时,产生的主磁通相对于主磁极是静止不变的,因此在主磁极中不会产生感应电动势和感应电流(即涡流),就不会有涡流损耗,所以主磁极材料用薄钢板。
但是转动着的电枢磁路却与主磁通之间有相对运动,于是在电枢铁心中会产生感应电动势和感应电流(即涡流),产生涡流损耗。
另外,电枢中还会产生因磁通交变形成的磁滞损耗。
为了减少电枢铁心损耗,常用而又行之有效的办法就是利用硅钢片叠装成直流电机的电枢铁心直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率电机铭牌上的额定功率均指输出功率。
对于电动机，其额定功率是指电动机轴上输出的机械功率；对于发电机，其额定功率是指电枢绕组的输出电功率直流电机主磁路包括那几部分磁路未饱和时，励磁磁通势主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。
说明下列情况下无载电动势的变化：（1）每极磁通减少10％，其他不变；（2）励磁电流增大10％，其他不变；（3）电机转速增加20％，其他不变。
答：根据直流电机感应电动势与主磁通的大小成正比，与电机转速成正比的关系，可得出以下结论:(1)每极磁通减小10%，其他不变时，感应电动势减小10%;(2)励磁电流增大10%，其他不变时，每极磁通量增大10%，因此感应电动势增大10%;(3)电机转速增加20%，其他不变时，感应电动势增加20%。
电机拖动： 思考题与习题的解答
附录:第1章 思考题及答案1-1 变压器的电动势的产生原理是哪一个定律？说明其原理。
答：变压器的电动势的产生原理是法拉第电磁感应定律，即设N 匝线圈处在磁场中，它所交链的磁链Φ⋅=N ψ,当磁链ψ发生变化时，会产生电场，并在线圈内产生感应电动势。
即：dtd dt d Ne ψ-=Φ-= 1-2 根据功能与用途，电机可以分为哪几类？答：根据功能与用途电机可以分为：动力电机和控制电机。
动力电机又分为：静止的电机（变压器）和旋转电机（直流电机和交流电机）。
控制电机是信号转换和信号传递的装置，容量和体积一般都比较小，在自动控制系统中常用于检测、放大、执行和校正等元件。
1-3 一个电力拖动系统的组成有哪些组成部分，各部分的作用是什么？答：电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源等组成。
生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象；电源给动力机构——电动机以及控制设备提供电能，电动机把电能转换为机械能，通过传动机构变速或变换运动方式后，拖动生产机械工作；控制设备是由各种控制电机、电器、电子元电机动力电机控制电机直流电机交流电机静止电机：变压器旋转电机件及控制计算机组成，用以控制电动机的运动，实现对生产机械运动的自动控制。
1-4 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。
答：全电流定律：电生磁的定律，实现电磁转换；电磁感应定律：磁生电的定律，电磁转换；电磁力定律：电磁产生运动的定律，电动机原理。
1-5 如果感应电势的正方向与磁通的正方向符合左手螺旋关系，则电磁感应定律应写成dtd Ne Φ=，试说明原因。
答：应为电磁感应定律的描述是感应电动势的正方向与磁通方向符合右手螺旋关系时：dtd Ne Φ-=，即电动势总是阻碍磁通的变换。
因此当感应电动势的正方向与磁通方向符合右左手螺旋关系时，则产生的感应电动势为：dtd Ne Φ=。
第1章 练习题题解及答案1-1 在求取感应电动势时，式dt di Le L -=、式dt d e L ψ-=、式dtd Ne L Φ-=,以及Blv e =等式中，哪一个式子具有普遍的形式？这些式子分别适用什么条件？ 解：式dtd e L ψ-=是普遍的形式，此时是在感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系条件下； 式dtdiLe L -=适用于自感电动势，表示由于线圈中电流i 的变化使由i 产生的交链该线圈的磁链发生变化时所产生的电动势；式dtd Ne L Φ-=适用于线圈所有N 匝的磁通相同，均为Φ时，即Φ=N ψ的情况； 式Blv e =适用于运动电动势，且B 、l 、v 三者相互垂直，且符合右手定则。
《电机拖动》复习题与思考题-23页word资料
复习题与思考题第1章 电与磁1-1 铁磁材料具有哪三种性质？1-2 为什么通电线圈套在铁心上，它所产生的磁通会显著增加？1-3 铁磁材料在交变磁化时，为什么会产生磁滞和涡流损耗？直流电磁铁的铁心为什 么是由整块铸铁制成？1-4 标出图1-1中通电导体Ａ、Ｂ和通电导体C 所受电磁力的方向。
1-5 应用右手定则，确定图1-2中的感应电势方向，导体运动方向或磁场方向（图中箭头表示导体运功方向， 表示感应电势方向）。
1-6 什么是自感？如何确定自感电势的方、向？在如图1-3所示的电路中，绘出开关K 闭合时自感电势的方向和开关打开时自感电势的方向。
1-7 交、直流接触器有什么不同点？1-8 交流接触器接到相同电压的直流电源上会 出现什么现象？1-9 交流接触器为什么要用短路环？1-10 交流接触器铁心为什么要用硅钢片叠成？1-11 交流接触器铁心卡住为什么会烧线圈？第2章 变压器2-1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同?在分析变压器时是怎样反映它们的作用的?2-2 感应电势的量值与哪些因素有关?励磁阻抗Z m 的物理意义如何? X m 的大小与哪些因素有关?2-3 额定电压为110／24V 变压器，若将原边绕组错接于220V 交流电源上，其结果如何?若将220／24V 的变压器接于110V 交流电源上，其结果又将如何?2-4 额定频率为50Hz 的变压器接于频率为60Hz 的额定电压上，以及额定频率为60Hz 的变压器接于频率为50Hz 的额定电压上，将对变压器运行带来什么影响? 50Hz 和60Hz 的变压器能通用吗?(c) (d) 图1-2 题1-5图 (a) (b) 图1-3 题1-6图 图1-1 题1-4图2-5 一台额定电压为220/110V 的变压器，原副边绕组匝数N 1、N 2分别为2000和1000，若为节省铜线，将匝数改为400和200，是否可以？2-6 变压器负载运行时引起副边端电压变化的原因是什么?副边电压变化率的大小与这些因素有何关系?当副边带什么性质负载时有可能使电压变化率为零?2-7 根据图2-4所示的简化等效电路图，列出电压平衡方程式，并分别画出感性及容性负载时的相量图。
电机拖动复习题与思考题
复习题与思考题第1章电与磁1-1 铁磁材料具有哪三种性质？1-2 为什么通电线圈套在铁心上，它所产生的磁通会显著增加？1-3 铁磁材料在交变磁化时，为什么会产生磁滞和涡流损耗？直流电磁铁的铁心为什么是由整块铸铁制成？1-4 标出图1-1中通电导体Ａ、Ｂ和通电导体C所受电磁力的方向。
1-5 应用右手定则，确定图1-2中的感应电势方向，导体运动方向或磁场方向（图中箭头表示导体运功方向，表示感应电势方向）。
1-6 什么是自感？如何确定自感电势的方、向？在如图1-3所示的电路中，绘出开关K闭合时自感电势的方向和开关打开时自感电势的方向。
1-7 交、直流接触器有什么不同点？1-8 交流接触器接到相同电压的直流电源上会出现什么现象？1-9 交流接触器为什么要用短路环？1-10 交流接触器铁心为什么要用硅钢片叠成？1-11 交流接触器铁心卡住为什么会烧线圈？第2章变压器(c) (d)图1-2 题1-5图(a) (b)图1-3 题1-6图图1-1 题1-4图2-1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同?在分析变压器时是怎样反映它们的作用的?2-2 感应电势的量值与哪些因素有关?励磁阻抗Z m 的物理意义如何? X m 的大小与哪些因素有关?2-3 额定电压为110／24V 变压器，若将原边绕组错接于220V 交流电源上，其结果如何?若将220／24V 的变压器接于110V 交流电源上，其结果又将如何?2-4 额定频率为50Hz 的变压器接于频率为60Hz 的额定电压上，以及额定频率为60Hz 的变压器接于频率为50Hz 的额定电压上，将对变压器运行带来什么影响? 50Hz 和60Hz 的变压器能通用吗?2-5 一台额定电压为220/110V 的变压器，原副边绕组匝数N 1、N 2分别为2000和1000，若为节省铜线，将匝数改为400和200，是否可以？2-6 变压器负载运行时引起副边端电压变化的原因是什么?副边电压变化率的大小与这些因素有何关系?当副边带什么性质负载时有可能使电压变化率为零?2-7 根据图2-4所示的简化等效电路图，列出电压平衡方程式，并分别画出感性及容性负载时的相量图。
《电机及拖动基础》思考题与习题解答
《电机及拖动基础》思考题与习题解答《电机及拖动基础》（3版）浙江机电职业技术学院胡幸鸣主编思考题与习题解答第⼀章直流电机1-1 在直流电机中，电刷之间的电动势与电枢绕组某⼀根导体中的感应电动势有何不同？解：前者是⽅向不变的直流电动势，后者是交变电动势；前者由多个电枢元件（线圈）串联⽽成，电动势相对后者的绝对值要⼤。
1-2 如果将电枢绕组装在定⼦上，磁极装在转⼦上，则换向器和电刷应怎样放置，才能作直流电机运⾏？解：换向器放置在定⼦上，电刷放置在转⼦上，才能作直流电机运⾏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，a E 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，以保证电动机能向同⼀个⽅向旋转。
1-6 ⼀台直流发电机，min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。
电机拖动思考题
2.1换向器在直流电机中起什么作用？（1）在直流发电机中：换向器起镇流作用,即把电枢绕组里的交流电整流为直流电,在正、负电刷两端输出。
（2）在直流电动机中：换向器起逆变作用,即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中2.2直流电机的主磁极和电枢铁心都是电机磁路的组成部分，但其冲片材料一个用薄钢板另一个用硅钢片，这是为什么？在直流电机中,励磁绕组装在定子的主磁极上,当励磁绕组通入直流励磁电流并保持不变时,产生的主磁通相对于主磁极是静止不变的,因此在主磁极中不会产生感应电动势和感应电流(即涡流),就不会有涡流损耗,所以主磁极材料用薄钢板。
但是转动着的电枢磁路却与主磁通之间有相对运动 ,于是在电枢铁心中会产生感应电动势和感应电流(即涡流),产生涡流损耗。
另外 ,电枢中还会产生因磁通交变形成的磁滞损耗。
为了减少电枢铁心损耗,常用而又行之有效的办法就是利用硅钢片叠装成直流电机的电枢铁心2.3直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率？电机铭牌上的额定功率均指输出功率。
对于电动机，其额定功率是指电动机轴上输出的机械功率；对于发电机，其额定功率是指电枢绕组的输出电功率2.4直流电机主磁路包括那几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？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。
2.5说明下列情况下无载电动势的变化：（1）每极磁通减少10％，其他不变；（2）励磁电流增大10％，其他不变；（3）电机转速增加20％，其他不变。
答：根据直流电机感应电动势与主磁通的大小成正比，与电机转速成正比的关系，可得出以下结论:(1)每极磁通减小10%，其他不变时，感应电动势减小10%;(2)励磁电流增大10%，其他不变时，每极磁通量增大10% ，因此感应电动势增大10%;(3)电机转速增加20%，其他不变时，感应电动势增加20% 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电机拖动思考题第一章1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这种材料有哪些主要特性？答：铁磁。
磁导率高，便宜。
2.磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？他们的大小与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化过程中，磁畴之间不停的互相摩擦，消耗能量，引起损耗。
磁通密度最大值越大，磁滞回线面积越大，则损耗越大。
交磁变化时，磁滞损耗与磁通交变的频率成正比，与磁通密度的幅值的次方成ℎ正比，与磁芯重量G成正比，(磁滞损耗系数；对一般硅钢片n=1.6~2.3，磁滞回线面积较小)涡流损耗：涡流在磁芯中引起的损耗（涡流：磁芯中系统发生交变时，磁芯中产生感应电动势，并引起环流，环流在磁芯内部围绕磁通呈旋涡状流动，称涡流）。
频率越高磁通密度越大，感应电动势就越大，涡流损耗也就越大；感应电动势一定，铁芯电阻越大涡流，损耗越小钢片厚度d。
3.变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同？其大小与哪些因素有关？答：变压器利用互感现象产生电动势，U1=n1ΔΦ/Δt、U2=n2ΔΦ/Δt U1/U2=n1/n2运动电动势是闭合电路一部分导体做切割磁感线运动产生动感电动势。
E=BLV4.比较磁路和电路的相似点和不同点。
答：1. 物理量相似。
A、磁路中的磁通与电路中的电流相似；B、磁路中的磁阻与电路中的电阻相似；C、磁位差、磁通势分别与电路中的电压、电动势相似；2. 遵循基本定律相似。
A、KCL:在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束；B、KVL:在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律；C、欧姆定律：电路和磁路都有欧姆定律；二、.区别：A、磁通只是描述磁场的物理量，并不象电流那样表示带电质点的运动，它通过磁阻时，也不象电流通过电阻那样要消耗功率，因而也不存在与电路中的焦耳定律类似的磁路定律；B、电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B变化，即磁阻Rm随磁路饱和度增大而增大。
5.什么是软磁材料、硬磁材料?软磁材料：磁滞回线较窄，剩磁和矫顽力都较小用于制作铁芯，磁滞损耗小。
6.磁路的基本定律有哪些？答：安培环路定律电磁感应定律毕萨电磁力定律磁路欧姆定律磁路基尔霍夫第一定律磁路基尔霍夫第二定律7.简述磁铁材料磁化的过程。
答：磁性材料里面分成很多微小的区域，每一个微小区域就叫一个磁畴，每一个磁畴都有自己的磁矩（即一个微小的磁场）。
一般情况下，各个磁畴的磁矩方向不同，磁场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。
当各个磁畴的方向趋于一致时，整块材料对外就显示出磁性。
8.磁路计算的步骤是什么？P119.说明交流磁路与直流磁路的异同点。
答：交流磁路：励磁电流为交流，则磁路中的磁通是交变的，随时间变化而变化。
直流磁路：励磁电流为直流，则磁路中的磁通是恒定的，不随时间变化。
直流磁路中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感应产生电动势，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。
第二章1.如何从电力拖动运动方程式判断系统是处于加速、减速、稳速运行状态？答：电力拖动运动方程式为加速；减速；稳速；电机产生拖动转矩负载转矩（N·m）J =转动惯量飞轮矩（N·）转矩=力*力臂2.已知某电动机机械特性如图，请问该电机分别与负载特性2、特性3、特性4进行配合时，平衡点A、B、C、D中哪些是稳定的，哪些是不稳定的？答：在做垂线，在n增加位置画水平线，对比增减率稳定条件为>3.电力拖动系统的负载特性有哪些？答：A、恒转矩负载特性：负载转矩与负载转速n无关。
位能性（具有固定方向，不随转速方向改变而改变），反抗性（恒值转矩总是与运动方向相反）。
B、恒功率负载特性：负载转矩与转速成反比C、泵类负载特性：负载转矩与转速的平方成正比4.简述列车运行的速度——阻力关系。
第三章直流电机1.直流电机磁路中的磁通φ一般为不变值，为什么点数铁芯都用硅钢片叠成，而且在片间还涂绝缘漆？答：当电枢在磁场旋转中，磁场方向不断变化，电枢铁芯旋转切割磁力线产生电动势，若不用。
，会产生环流或涡流，这样做可以减小涡流及磁滞损耗，提高电机效率。
涂绝缘层是为了防止每层硅钢片之间不导通，而且在硅钢片之间形成一层导磁率低的介质，降低通过电枢的磁感应强度。
2.在直流发电机中，电刷之间的电势与导体之间的感应电势有何不同电刷之间的电势是并联支路上导体产生电动势的总和3.在直流电机里，换向器起了什么作用？答：换向器稳定磁极下的导体电流方向，使之对应的导体通过相应的电流方向。
4.直流电机空载时空隙磁密是如何分布的？答：5.一台四极直流电机，采用单叠绕组。
若取下一只电刷或取下相邻的两只电刷，则电机是否可以工作？若用相同两只电刷，则是否可以工作？若电枢绕组中一个元件断线，则是否可以工作？若有一极失去励磁，将产生什么后果？答：取下一只电刷，转矩少一半，电枢绕组中一个元件断线，则是否可以工作6.一台四极直流电动机，有两个极的励磁绕组极性相反，使主磁极的极性变为N-N-S-S.问此时有无电磁转矩？（无电磁转矩，相互抵消，和力矩为0）若将两N极和两S极之间的电刷拿掉，另外两个电刷仍加有直流电压，此时有无电磁转矩？（有转矩，为原来转矩的4/3 ）7.主磁通链这电枢绕组，又链着励磁绕组，为什么只有电枢绕组中有感应电动势，磁绕组中没有感应电动势？答：励磁绕组没有与磁场切割电枢在转动时，主磁通与电枢绕组之间产生相对运动，在电枢绕组中产生感应电动势。
主磁通相对于励磁绕组静止，不产生感应电动势。
励磁绕组和主极铁芯一起，产生和定子上的永磁体一样的作用，提供磁极。
8.用什么方向能改变直流电动机的转向？答：1增大负载转矩2转子里串电阻3改变励磁电流4改变磁通5改变电枢回路励磁方向或者电枢电压正负极改变其中一个，通过串电阻改变特性曲线，使平衡点在反转区间9.并励直流直流电机在运行时，若励磁绕组断线，会出现什么样后果？答：画出并励直流电机图。
励磁绕组断线后，励磁电流等于=0，不产生磁场，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，此时电动机电枢仍接有额定电压，因感应电枢电动势很小（电势常数），将会使电枢电流迅速增大并超过额定值。
若电动机空载，转矩迅速上升会造成“飞车”；若为负载，磁通很小，使电动机电磁转矩克服不了负载转矩，电动机会停转，使电枢电流过大会烧坏电动机绕组。
10.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？他们的功率有什么不同？答：发电机发电机功率P发电机输入功率=P2输出功率+其他；电动机电动机功率*P输出=P电磁-P摩擦-P铁芯-P风扇11.为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电？答：不能，换向器做整流，换向器稳定磁极下的导体电流方向，使之对应的导体通过相应的电流方向。
12.试判断下列情况下，电刷两端电压的性质：1)磁极固定，电刷与电枢同时转动：产生交流电压2)电枢固定，电刷与磁极同时旋转：产生直流电压（相当于电枢转，其他不动）13.何为主磁通，漏磁通，漏磁通大小和哪些因素有关？答:主磁通：直流电机励磁绕组产生主磁通有N极经过气隙到转子，再有另一个气隙返回S 极。
漏磁通（不按铁芯所规定的的磁路流动的一切其他磁通）不通过气隙。
P45。
漏磁通只增加磁极和定子磁轭的饱和程度，不产生电动势和转矩。
漏磁通的大小与磁场的饱和程度有关。
14.何为饱和现象？电机磁路为什么会出现饱和现象？饱和现象对电机的运行性能有何影响？答：饱和现象：随着励磁源的增强，导磁材料的磁导率明显下降或者磁场强度没有得到明显增强；与导磁材料有关；1)磁饱和对于电机的影响2)磁场增强不明显，降低效率3)磁饱和的时候，想提高磁场强度，需要增加更大电流15.一台四极单波绕组的直流电机：同5。
16.用单波绕组代替单叠绕组时，若导体数与其他条件均不变，电机额定容量有无改变？例如一台六极电机原为单波绕组，如果改成单叠绕组，保持元件数和元件匝数不变，问电机额定容量会不会改变？其他额定量要不要改变？答：单波绕组单叠绕组单叠绕组改为单波绕组，电流变小，电压不变，额定容量变小额定功率不变，额定电流增大，额定电压减小17.一台四极直流发电机，空载电压为440伏，电枢绕组修理后，保持原来的转速和励磁电流不变，发出的空载电压为220伏，问修理前后该电枢绕组可能是什么形式的绕组？为什么？如果保持电枢导体电流不变，问修理前后发电机功率有无改变?为什么？答：修理前是单叠绕组，修理后是单波绕组。
支路对数a=1（单波绕组）与极对数无关支路对数a=2（单叠绕组）与极对数有关为1/2电势常数支路电势18.直流发电机感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机空载电压为230伏，试问在下列情况下电势的变化会如何？1)磁通减少10%2)励磁电流减少10%3)磁通不变，速度增加20%4)磁通减少10%，同时速度增加20%答：1）2）减少10%，若磁饱和则几乎不变3）转速20% 4）（1-10%）*（1+20%）-1=0.08 增加0.0819.直流电机分别运行在发电状态和电动状态是，他们的、n、、U、的方向有何不同？能量转换关系如何？。